(57)【要約】【課題】ノズル孔近傍の撥水膜を均一に形成し、これによりメニスカスを安定させることでインクの着弾ズレを防止できる高品位なノズルプレート、液滴吐出記録ヘッド、このヘッドを備えた液体カートリッジ及びインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】液滴吐出面に形成された少なくとも１つ円形の第１の凹部を有し、前記第１の凹部内にノズル孔を有するノズルプレートであって、前記第１の凹部の外周部にはリング状の第２の凹部が形成され、かつ前記第１の凹部内に形成された撥水層の平均厚みが前記第２の凹部内に形成された撥水層の平均厚みより薄くされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出面に形成された少なくとも１つ円形の第１の凹部を有し、前記第１の凹部内にノズル孔を有するノズルプレートであって、前記第１の凹部の外周部にはリング状の第２の凹部が形成され、かつ前記第１の凹部内に形成された撥水層の平均厚みが前記第２の凹部内に形成された撥水層の平均厚みより薄いことを特徴とするノズルプレート。
【請求項２】
前記第１の凹部と第２の凹部との間に形成されるリング状の凸部の面積は、前記第１の凹部の面積以下であることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレート
【請求項３】
前記撥水層は蒸着法により成膜を行うフッ素系撥水材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載のノズルプレート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のノズルプレートを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
液滴吐出ヘッドとこの液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジであって、前記液滴吐出ヘッドが請求項４に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項６】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッド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、インクジェット記録方式の実施に使用されるノズルプレート、液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ、及びインクジェット記録装置（インクジェットプリンター）に関する。このインクジェット記録装置は、各種のプリンター、ファクシミリ、プロジェクターへの適用が可能である。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターは細いノズルからインク滴を吐出させて、被印刷体に直接
画像を形成する装置である。そして、インクジェットプリンターには、そのインクジェットヘッドの駆動手段が、例えば特公平２−５１７３４号公報に記載される圧電素子（以下、「圧電式」と言う。）によるもの、例えば特開平５−５０６０１号公報に記載される静電気力（以下、「静電式」と言う。）によるもの、及び、例えば特公昭６１−５９９１１号公報に記載される気泡圧力（以下,「バブル式」と言う。）によるものなどが一般的である。
【０００３】
こうしたインクジェットプリンターは近年、ますます高画質、高速、高信頼性の印刷の要求が強まっているが、バブル式、圧電式、静電式いずれの駆動手段を用いた場合においても、これらの要求を満足させるためには液滴吐出に大きな影響を及ぼすノズルの性能を向上させる必要がある。特に、近年、市場が拡大しているオフィス用途においては高信頼性の要求は高い。ノズルの信頼性向上においては、ノズル孔からあふれたインクを除去しノズル表面を定常状態に保つことが重要である。そのためにノズル表面に撥水層を形成し、定期的にノズル表面をワイピングすることでノズル表面の余剰インクを除去する技術が一般的に採用されているが、これに加え製造メーカーにおいて様々な工夫がなされ提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、インクを吐出するノズルの開口エッジ周囲に、前記ノズルを取り囲む環状凸部を設け、前記ノズルを取り囲む平面形状でかつ前記ノズル表面を底面とする段差を設け、前記環状凸部は前記段差の内側に、前記段差以下の高さで設けられ、前記環状凸部には１個ないしは複数個の切り欠きを設けたインクジェット記録ヘッド用ノズルが記載されている。
しかしながら、この文献に記載のノズルでは、ノズル孔の周囲にノズルを取り囲む環状凸部を設けこれに一部切り欠きを形成することで凸部の外側にワイピングされたインクが堆積することを防止し、異物やゴミのみを凸部外側にトラップしインク自体は切り欠き部よりノズル孔へ吸収されるとしているが、凸部の形状と撥水層自体の成膜性能との関係については言及していない。
【０００５】
また、特許文献２には、液滴が吐出される複数の貫通孔が形成された吐出基板を有し、
前記吐出基板は、その表面に、前記貫通孔の周囲を囲むように前記貫通孔の形状と平面視略相似形状を呈する凹部と凸部とが、前記貫通孔の中心から離れる方向に対して所定の間隔で交互に複数繰り返して形成されている凹凸部を備える液体吐出ヘッドが記載されている。
しかしながら、この文献に記載の液体吐出ヘッドでは、ノズル板にノズル孔を同心円状に取り囲むように凹凸部を繰り返し形成することで撥水性が向上するとしているが、凹凸部の形状と撥水層自体の成膜性能との関係については言及していない。
【０００６】
その他、本発明に関係する技術として特許文献３には、電鋳支持基板上に電気絶縁性のレジストパターンを形成する第１の工程と、電鋳により電鋳支持基板上にノズル基体を形成する第２の工程と、電鋳支持基板とノズル基体を接続したまま撥インク表面処理によりノズル基体上に撥インク処理層を形成する第３の工程とを有するインクジェットノズルの製造方法が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２６０３６１号公報
【特許文献２】特開２００６−１７５６５７号公報
【特許文献３】特開２００１−３３４６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来の状況に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ノズル孔近傍の撥水膜を均一に形成し、これによりメニスカスを安定させることでインクの着弾ズレを防止できる高品位なノズルプレート、液滴吐出記録ヘッド、このヘッドを備えた液体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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、次の（１）〜（６）によって達成される。
（１）請求項１に記載の発明は、液滴吐出面に形成された少なくとも１つ円形の第１の凹部を有し、前記第１の凹部内にノズル孔を有するノズルプレートであって、前記第１の凹部の外周部にはリング状の第２の凹部が形成され、かつ前記第１の凹部内に形成された撥水層の平均厚みが前記第２の凹部内に形成された撥水層の平均厚みより薄いことを特徴とする。
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のノズルプレートにおいて、前記第１の凹部と第２の凹部との間に形成されるリング状の凸部の面積は第一の凹部の面積以下であることを特徴とする。
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のノズルプレートにおいて、前記撥水層は蒸着法により成膜を行うフッ素系撥水材料であることを特徴とする。
（４）請求項４に記載の発明は、液滴吐出ヘッドであって、請求項１〜３のいずれかに記載のノズルプレートを備えたことを特徴とする。
（５）請求項５に記載の発明は、液滴吐出ヘッドとこの液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジであって、前記液滴吐出ヘッドが請求項４に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
（６）請求項６に記載の発明は、インクジェット記録装置であって、請求項４に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
（１）請求項1に記載のノズルプレートにおいては、インク孔が形成された第1の凹部に形成された撥水層の膜厚が均一であるため、ノズルエッジ部においても撥水層の膜厚が均一であり、これにより安定したメニスカスを形成することができ高品位の印字が可能なノズルプレートを得ることができる。
（２）請求項２に記載のノズルプレートにおいては、その作製時に、凸部から第1の凹部に流れ込む撥水層材料が第1の凹部面積に対して十分少ないので、第1の凹部の撥水層の膜厚が均一となり、これによりノズルエッジ部においても撥水層の膜厚も均一となる。これにより安定したメニスカスを形成することができ高品位の印字が可能なノズルプレートを得ることができる。
（３）請求項３に記載のノズルプレートにおいては、撥水層を蒸着法により成膜を行うフッ素系撥水材料としたので、撥水膜の成膜均一性が高く、これによりノズルエッジ部においても撥水層の膜厚も均一となる。これにより安定したメニスカスを形成することができ高品位の印字が可能なノズルプレートを得ることができる。
（４）請求項4に記載の液滴吐出ヘッドにおいては、請求項１〜３に記載のノズルプレートを用いていることから、ノズルエッジ部の撥水層膜厚が均一であり、これにより安定したメニスカスが得られ高品質な印字が可能となる。
（５）請求項５に記載の液体カートリッジにおいては、請求項４に記載の液滴吐出ヘッドを用いていることから、ノズルエッジ部の撥水層膜厚が均一であり、これにより安定したメニスカスが得られ高品質な印字が可能となる。
（６）請求項６に記載の画像記録装置においては、請求項4に記載の液滴吐出ヘッドを搭載しているので、生産性に優れるとともに、高信頼、高画質の能力を有するインクジェット記録装置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】
【００１１】
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
液滴吐出ヘッドとしては、例えば、液体レジストを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、DNAの試料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、インクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド等がある。これらの中でプリンター、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像記録装置(画像形成装置)として用いるインクジェット記録装置は、インク滴を吐出するノズルプレートと、このノズルプレートが連通する個別液室(インク流路、吐出室、加圧液室、流路とも称される)と、この液室内のインクを加圧するための駆動手段(圧力発生手段)とを備えた、液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドを搭載したものである。以下では上記インクジェットヘッドを中心に図面に従って説明をする。なお、本発明は次に説明する実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００１２】
〔請求項１及び３の発明に対する実施の形態（実施形態１）の説明〕
図１は、本発明の実施の形態を示すノズルの製造を段階的に示す図である。まず、図1（ａ）に示すように、Ｓｉ基板１０１上にスパッタ装置を用いてＴｉ膜１０２(１０００Å)を成膜し、その上にノズル孔形成パターン１０４及び凸部形成パターン１０３をフォトレジストの塗布、露光、現像により形成する。次に図1(ｂ)に示すように、電鋳技術によりＴｉ膜上にＮｉを成長させノズルプレート１０５を形成する。なお、ノズルプレート１０５は、レジストパターン１０３を越え、レジストパターン１０４を包み込むようにして形成されるが、めっきの過程でレジストパターン１０４上にまでノズルプレート１０５が析出成長し、オーバーハング部が形成される。このオーバーハング部の内径がノズル内径となるので、オーバーハング部の内径が所定の値となったところでめっきを停止する。また、電鋳はＮｉのめっきの他に、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｍｎなど合金めっきでもよい。
【００１３】
ここで、レジストパターン１０４上のめっきを続けると、オーバーハング部がめっきで繋がり、最終的にはノズル孔がめっきで塞がってしまう。従って、事前に、レジストパターン１０４の直径、レジストパターン１０４の厚さ、めっき厚さを確認しておく必要がある。
【００１４】
次に、図1 (ｃ)に示すように、ノズルプレート１０５をＳｉ基板１０１より剥離する。次に図1 (ｄ)に示すように、ノズルプレート１０５のノズル面１０７に残ったフォトレジストを酸素プラズマにより除去する。これによりノズルプレート１０５のノズル面１０７にはノズル孔が形成された第1の凹部１０８、第２の凹部１０９、第1の凹部と第２の凹部とを分ける凸部１１０が形成される。
【００１５】
次に図1 (ｅ)に示すように、ノズル面１０７に撥水層１１１を形成する。撥水層１１１を形成する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、真空下で撥水剤（撥水層材料）を蒸着させる方法、又は撥水剤を適当な溶媒に溶解させて塗布する方法等が挙げられる。撥水層材料としては下記に挙げるシリコーン系やフッ素系材料がよく知られているが、本実施の形態ではフッ素系材料であるオプツールを用いた。
【００１６】
真空下で撥水剤を蒸着させる方法は、例えば、真空排気ポンプにて真空槽内を所定の真空度まで排気したのち、撥水性材料を約４００℃で気化させて真空槽に導入し、真空雰囲気を調整するとともに、高周波電源から放電電極に電力を供給してＲＦグロー放電を起こさせ、プラズマ雰囲気下にノズル面１０７を表面処理して、そのノズル面１０７上に前記撥水層を形成するものである。なお、材料及び真空槽内の真空度によっては、常温〜２００℃程度の低温での撥水層を形成することも可能である。
【００１７】
一方、撥水層を溶媒に溶解させて塗布する方法としては、例えば、撥水性材料を有機溶剤に溶解させ、ワイヤーバーやドクターブレードなどの治具でコーティングするか、スピンコーターによって回転塗布するか、スプレーによって塗布するか、又は塗工液を満たした容器に浸漬塗工（ディッピング）する方法がある。
【００１８】
撥水性材料としては、フッ素原子を有する有機化合物、特にフルオロアルキル基を有する有機物、有機ケイ素化合物等が使用される。フッ素原子を有する有機化合物としては、フルオロアルキルシラン、フルオロアルキル基を有するアルカン、カンボン酸、アルコール、アミン等が好適に使用される。フルオロアルキルシランとしては、例えばヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラハイドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラハイドロトリクロオシラン；フルオロアルキル基を有するアルカンとしては、オクタフルオロシクロブタン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロ−ｎ−ヘキサン、パーフルオロ−ｎ−ヘプタン、テトラデカフルオロ−２−メチルペンタン、パーフルオロドデカン、パーフルオロオイコサン；フルオロオアルキル基を有するカルボン酸としては、パーフルオロデカン酸、パーフルオロオクタン酸；フルオロアルキル基を有するアルコールとしては、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−ペンタノール；フルオロアルキル基を有するアミンとしては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラハイドロデシルアミン等が挙げられる。ジメチルシロキサン骨格を有する有機ケイ素化合物としては、α，ｗ−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ｗ−ビス（３−グリシドキシプロピル）ポリジメチルシロキサン、α，ｗ−ビス（ビニル）ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。
また、別の撥水性材料として、シリコン原子を有する有機化合物、特にアルキルシロキサン基を有する有機化合物を使用することができる。
【００１９】
撥水層の膜厚は、５μｍ以下が好ましく、より好ましくは２μｍ以下である。膜厚が５μｍを超える場合、塗膜の乾燥が遅くなり生産性が悪くなるか、又は機械的耐久性が損なわれることがあり、ワイピングしたときに剥がれが生じる虞もある。
【００２０】
上記のノズルプレートの作製において、図２（ａ）に示すように第１及び第２の凹部がなく凹部が１つしかない場合、蒸着時の余剰オプツールがノズルプレートの表面ｂよりノズル孔が形成された凹部ａへ流れ込むため、ノズルプレート表面のオプツール膜の平均膜厚T1とノズル開口部近傍のオプツール膜の平均膜厚T２との関係はT1＜T2となる。また凹部ａに流れ込むオプツールは制御が困難であるためノズル孔が形成された第1の凹部のオプツール膜厚は不均一であり、その結果、ノズルエッジ部のオプツール膜の膜厚も不均一となる。この不均一はインク滴を吐出するためのメニスカスの形成に影響し印字品質を低下させる要因となる。
【００２１】
これに対し図２（ｂ）に示すように，第１の凹部ｄ及び第２の凹部ａを有する本発明の場合、ノズルプレート表面ｂから流れる余剰オプツールはノズル孔が形成されていない第2の凹部ａに流れ込み、ノズル孔が形成された第１の凹部ｄへは影響を与えない。従って、ノズルエッジ部のオプツール膜は、ノズルプレート表面ｂの膜厚Ｔ１と同一の均一な膜厚Ｔ２を維持することができるため、メニスカス形成が安定し、高品位な印字が可能となる。
【００２２】
〔請求項２の発明に対する実施の形態（実施形態２）の説明〕
図１に示すフォトレジストパターン形成時、凸部形成エリア(レジストパターン１０４と１０３の間)と第1の凹部形成エリア（電鋳が成長しレジストパターン１０４の上へせり出す部位）の面積の関係が“凸部形成エリア”＜“第1の凹部形成エリア”となるようにパターニング面積を設定する。凸部１１０は第1の凹部１０８及び第２の凹部１０９の両方に隣接しているため、第1の凹部に流れ込むオプツールの量は、凸部の面積の約１／２に対してのみ影響を受けることになり、前記の面積設定以下であれば、凸部から流れ込むオプツールの量は、第1の凹部の面積に対して十分に少なくなるため、第1の凹部においてオプツール膜の不均一は発生せず安定したメニスカスを得ることができる。
図２（ｂ）において、ノズル板における凸部形成エリアｃと第1の凹部形成エリアｄの模式図を示す。
【００２３】
〔請求項４の発明に対する実施の形態（実施形態３）の説明〕
まず図３により、本発明におけるノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドにおいて圧電方式での圧力発生機構を用いる場合に個別液室を形成する流路板の製造方法を説明する。
図３（ａ）に示すように、厚さ４００μmのシリコン基板（１１０）４０１を用意し、厚さ1μmのシリコン酸化膜４０２、厚さ０．１５μmの厚さのシリコン窒化膜４０３を形成した。使用するウエハーの種類は両面研磨ウエハー、両面未研磨ウエハー、片面未研磨ウエハーのどのウエハーを使用してもかまわない。また比抵抗も揃っている必要は無く、例えば本実施例では比抵抗０．１〜１００Ωｃｍのウエハーを使用している。
【００２４】
次に図３（ｂ）に示すように、ノズル接合面にノズル面側連通管パターン４０４と接合時の余剰接着剤を流れ込ませる肉抜きパターン４０５の形状にレジストのパターニング４０６を行い、その後窒化膜をドライエッチングにてパターニングを行った。この工程では肉抜きパターン４０５を加圧液室とほぼ同じ形状にて形成した。この工程で図中には示していないが、余剰接着剤を吸収するスリットを連通管４１２の周囲に例えば１０μm幅で形成する。
【００２５】
次に図３（ｃ）に示すように、連通管部のパターン４０７の形状に酸化膜のパターニングを行った。次に図３（ｄ）に示すように、振動板接合面側の個別液室パターン４０８と振動板との接合時の余剰接着剤を流れ込ませる肉抜きパターン４０９の形状にレジストのパターニングおよび窒化膜のみのパターニングを行った。この工程で図中には示していないが、余剰接着剤を吸収するスリットを個別液室４１７間の長辺方向に例えば１０μm幅で形成する。
【００２６】
次に図３（ｅ）に示すように、連通管部のパターン４１０の形状に酸化膜のパターニングを行った。次に図３（ｆ）に示すようにＩＣＰ（ドライエッチャーによるシリコンエッチングのためのマスク形成４１１を行った。この際のレジスト４１１の膜厚は８μｍにて行った。本実施例ではＩＣＰエッチングをノズル板接合面側より行っている。その後、ＩＣＰドライエッチャーを使用して連通管形状４１２のパターニングを行った。その後図３（ｇ）に示すように、レジスト４１１を除去して水酸化カリウム水溶液によりシリコンの異方性エッチングを行い連通管４１３の貫通を行った。
【００２７】
次に図３（ｈ）に示すように、加圧液室部４１４及び振動板接合時の肉抜き部４１５、４１６の酸化膜をウェットエッチングにて除去を行った。その後、図３（ｉ）に示すように個別液室部４１７、ノズル接合面の疑似液室部４１８、余剰接着剤吸収用の肉に基部４１９を形成した。個別液室形成時には、個別液室よりも断面積の小さい液体供給路４２０も同時に形成した。個別液室部形成時のシリコンの異方性エッチングは水酸化カリウム水溶液濃度３０%、処理温度８５℃で行った。最後に図３（ｊ）に示すように窒化膜／酸化膜の除去を行い、その後耐インク接液膜としてシリコン酸化膜を１μmの厚さで形成しこれにより個別液室パターンが形成された流路板が完成する。
【００２８】
上記実施の形態では、ノズル接合面と振動板接合面との接合面積がほぼ同じになるように、ノズル接合面の形状は疑似個別液室の形状になるようにパターニングを行った。なお、この実施の形態では材料としてシリコン基板を使用した製造方法を示したが、長尺なヘッドにおいてはシリコン基板での製造は難しい。そのためこの場合においてはＳＵＳ基板を用いたプレス加工により該流路板を形成する方法が有効である。
【００２９】
次に圧電方式の圧力発生機構の製造方法を図4を用いて説明する。
圧電方式の圧力発生機構は圧電素子１２及びこれに接合し電圧を印加するＦＰＣケーブル３５で構成される。圧電素子１２は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層３１と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層３２とを交互に積層したものであり、内部電極３２を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極３３、共通電極３４に電気的に接続したものである。この圧電常数がｄ３３である圧電素子１２の伸縮により振動板３を介して個別液室６を収縮、膨張させるようになっている。圧電素子１２に駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また圧電素子１２に充電された電荷が放電すると反対方向に収縮するようになっている。
なお、圧電素子部材の一端面の端面電極はハーフカットによるダイシング加工で分割されて個別電極３３となり、他端面の端面電極は切り欠き等の加工による制限で分割されずにすべての圧電素子１２で導通した共通電極３４となる。
そして、圧電素子１２の個別電極３３には駆動信号を与えるために半田接合又はＡＣＦ（異方導電性膜）接合若しくはワイヤボンディングでＦＰＣケーブル３５を接続し、このＦＰＣケーブル３５には各圧電素子１２に選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）を接続している。また、共通電極３４は、圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣケーブル３５のグラウンド（ＧＮＤ）電極に接続している。 
【００３０】
このように製造した流路板１及び圧電式圧力発生機構、及び実施形態1で示したノズル板２、を備える液滴吐出ヘッドにおいては、例えば、記録信号に応じて圧電素子１２に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、圧電素子１２に積層方向の変位が生起し、振動板３を介して流路板１に形成された個別液室６内のインクが加圧されて圧力が上昇し、ノズル板２に形成されたノズル孔４からインク滴が吐出される。
【００３１】
〔請求項５の発明に対する実施の形態（実施形態４）の説明〕
図５に示すように、この液体カートリッジは、ノズル８０等を有する上記各実施形態のいずれかの一体型液滴吐出ヘッド８１と、この液滴吐出ヘッド８１に対して液体を供給する液体タンク８２とを一体化したものである。このように液体タンク一体型のヘッドの場合、ヘッドの性能はただちに液体カートリッジ全体の性能につながるので、前記の液滴吐出ヘッドを使用することにより、高画質、高速の液体カートリッジを達成することができる。
【００３２】
〔請求項６の発明に対する実施の形態（実施形態５）の説明〕
本発明の液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置について、シリアル型一体液滴ヘッドを使用した実施例を図6及び図7を用いて説明する。なお、図6は同記録装置の斜視説明図、図7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と、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９３、キャリッジ９３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９４、記録ヘッド９４へインクを供給するインクカートリッジ９５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、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。
【００３３】
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（図７で紙面垂直方向）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記録ヘッド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。またキャリッジ９３には記録ヘッド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。
【００３４】
インクカートリッジ６５は上方に大気と連通する大気口、下方には記録ヘッド９４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記録ヘッド９４へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッド９４としてここでは各色のヘッド６４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。
【００３５】
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。
【００３６】
一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３を記録ヘッド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。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。
【００３７】
そして、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。
【００３８】
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。
【００３９】
また、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、記録ヘッド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記録ヘッド９４をキャッピングされ、ノズル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。また、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、全てのノズルのインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００４０】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド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。また、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。
【００４１】
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記録ヘッドを搭載しているので、高画質、高速での記録を行うことができる。また高速であるので、インクジェット記録装置全体の消費電力も低減できる。なお、上記実施形態においては、本発明をインクジェットヘッドに適用したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液滴吐出ヘッドにも適用することできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のノズルプレートの作製工程を示す図である。
【図２】本発明のノズルプレートの要部を拡大して示す図である。
【図３】本発明のノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドにおける個別液室を形成する流路板の本発明のノズルプレートの作製工程を示す図である。
【図４】圧電方式の圧力発生機構の作製工程を示す図である。
【図５】液体カートリッジの全体を示す斜視図である。
【図６】本発明のインクジェット記録装置の全体を示す斜視図である。
【図７】本発明のインクジェット記録装置の全体を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
（図１において）
１０１  Ｓｉ基板
１０２  Ｔｉ膜
１０３  凸部形成パターン
１０４  ノズル孔形成パターン
１０５、１０６  ノズルプレート
１０７  ノズル面
１０８  第１の凹部
１０９  第２の凹部
１１０  凸部
１１１  撥水層
（図３において）
４１２  連通管
４１４  加圧液室部
４１７  個別液室
４２０  液体供給路
（図４において）
１  流路板
２  ノズル板
３  振動板
４  ノズル孔
６  個別液室
１２  圧電素子
３１  圧電層
３２  内部電極層
３３  個別電極
３４  共通電極
３５  ＦＰＣケーブル
（図５において）
８０  ノズル（吐出口）
８１  一体型液滴吐出ヘッド
８２  液体タンク
（図６、図７において）
８０  記録装置本体
９３  キャリッジ
９４  記録ヘッド
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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