(57)【要約】【課題】  チップ千鳥繋ぎヘッドにおいては、個別フィルター内に気泡が溜まることにより、リフィル障害を起こし、画像欠陥が生じたが、これを防止する。【解決手段】  個別フィルターボックスの天井部に傾斜を持たせて、天井部にフィルターを配する。【選択図】  図１
2009101580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を列状に複数配列した記録素子基板が支持板上に複数配置され、前記記録素子基板には記録素子面と反対の面からインクを供給するインク供給口が設けられ、前記支持板には前記記録素子基板へインクを供給するためのインク供給流路が前記複数の記録素子基板に対応して設けられ、前記支持板の前記記録素子基板搭載面と反対側の面には前記インク供給流路に異物が侵入することを防止するためのフィルター部材が前記複数の記録素子基板の各々と対を成して配置され、前記支持体上には前記フィルター部材を覆い前記支持体との間でインク室を形成するインク供給部材が配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記フィルター部材は、フィルターと、該フィルターを支持するフィルター支持部材とからなり、
前記フィルター支持部材は、上方天井面を水平面に対して傾きをもって形成され、
前記フィルターは、該上方天井面のほぼ全面にわたって配置されることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記フィルターは、前記フィルター支持部材の前記上方天井面の最上部あるいはその近傍部位に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記インクジェット記録ヘッドは、液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を複数配列した記録素子基板が支持板上にノズル配列方向に複数個配置され、複数のノズルからインクを吐出して被記録媒体の幅方向の画像形成を同時に行うことのできるフルラインタイプの長尺記録ヘッドであることを特徴とする請求項１又は、請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の記録ヘッドを用いて被記録媒体上に画像形成を行うことができることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を列状に複数配列した記録素子基板が支持板上に複数配置され、前記記録素子基板には記録素子面と反対の面からインクを供給するインク供給口が設けられ、前記支持板には前記記録素子基板へインクを供給するためのインク供給流路が前記複数の記録素子基板に対応して設けられ、前記支持板の前記記録素子基板搭載面と反対側の面には前記インク供給流路に異物が侵入することを防止するためのフィルター部材が前記複数の記録素子基板の各々と対を成して配置され、前記支持体上には前記フィルター部材を覆い前記支持体との間でインク室を形成するインク供給部材が配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記フィルター部材は、フィルターと、該フィルターを支持するフィルター支持部材とからなり、
前記フィルター支持部材は、上方天井面が水平面に対して傾きをもった傾斜部と、水平面と平行な水平部を有し、該水平部は該傾斜部よりも高い位置にあり、
前記フィルターは、該上方天井面の該傾斜部と該水平部の双方に配置されることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記フィルターは、前記上方天井面の前記傾斜部と前記水平部との双方にわたって配置されることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記インクジェット記録ヘッドは、液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を複数配列した記録素子基板が支持板上にノズル配列方向に複数個配置され、複数のノズルからインクを吐出して被記録媒体の幅方向の画像形成を同時に行うことのできるフルラインタイプの長尺記録ヘッドであることを特徴とする請求項５又は、請求項６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記請求項５〜請求項７のいずれかに記載の記録ヘッドを用いて被記録媒体上に画像形成を行うことができることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】
液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を列状に複数配列した記録素子基板が支持板上に複数配置され、前記記録素子基板には記録素子面と反対の面からインクを供給するインク供給口が設けられ、前記支持板には前記記録素子基板へインクを供給するためのインク供給流路が前記複数の記録素子基板に対応して設けられ、前記支持板の前記記録素子基板搭載面と反対側の面には前記インク供給流路に異物が侵入することを防止するためのフィルター部材が前記複数の記録素子基板の各々と対を成して配置され、前記支持体上には前記フィルター部材を覆い前記支持体との間でインク室を形成するインク供給部材が配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記フィルター部材は、フィルターと、該フィルターを支持するフィルター支持部材とからなり、
前記フィルターは、前記フィルター支持部材の上方天井面と、少なくとも１つの側面とに配置されることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
前記フィルター支持部材は、上方天井面を水平面に対して傾きをもって形成され、前記フィルターは、前記フィルター支持部材の該上方天井面と、少なくとも１つの側面とに配置されることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
前記フィルター支持部材の上方天井面は、水平面に対して傾きをもった傾斜部と、水平面と平行な水平部を有することを特徴とする請求項９又は、請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
前記フィルターは、前記フィルター支持部材の前記上方天井面のほぼ全面と、前記上方天井の最下部側にある側面とに配置されることを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１３】
前記フィルターは、前記フィルター支持部材の前記上方天井面の最上部あるいはその近傍部位と、前記上方天井の最下部側にある側面とに配置されることを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１４】
前記フィルターは、前記上方天井面と少なくとも１つの側面とにわたって配置されることを特徴とする請求項９〜請求項１３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１５】
前記インクジェット記録ヘッドは、液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を複数配列した記録素子基板が支持板上にノズル配列方向に複数個配置され、複数のノズルからインクを吐出して被記録媒体の幅方向の画像形成を同時に行うことのできるフルラインタイプの長尺記録ヘッドであることを特徴とする請求項９〜請求項１４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１６】
前記請求項９〜請求項１５のいずれかに記載の記録ヘッドを用いて被記録媒体上に画像形成を行うことができる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装置に関するものであり、詳細にはインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット方式による画像形成装置においては、給紙部から給紙した被記録媒体に対し、画像形成部において被記録媒体の搬送方向と交叉する方向にインクを吐出する記録ヘッドを移動走査させて被記録媒体上にインクを吐出させることで画像を形成し、排出部へ画像形成された被記録媒体を排出していた。このような方式においては、例えばＡ４サイズ一枚の被記録媒体に画像を形成するにあたり記録ヘッドを数回往復移動させて画像形成を形成するので、その印字速度は一般に毎分２〜数枚程度であった。しかしながら、近年、印字速度の高速化が求められており、その要求を満たすために、被記録媒体の搬送方向に交差する方向の被記録媒体の全幅にわたってインクを吐出するためのノズルを配列することで記録速度を毎分数十枚程度まで向上させた、いわゆるフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドを１本から複数本備えた画像形成装置が発明されている。
【０００３】
上記構成のフルラインタイプの記録ヘッド、例えば４インチ〜１３インチ等の長尺のインクジェット記録ヘッドを実現する手段として、一定のノズル数を持つ記録素子基板を支持板上に複数配列して被記録媒体全幅にわたるインク吐出を行う形態の記録ヘッドが提案されている。記録素子基板は支持部材により支持され、支持部材の記録素子基板を配置した裏面側には、インク中に混入された異物を取り除くためのフィルター部材が各記録素子基板に対応した位置に設けられる。
【０００４】
ところで、フルラインタイプの記録ヘッドにおいては、通常１度のインク吐出によって被記録媒体上に画像形成を行わなければならないので、吐出するインク液滴を小さくしてより高精細な印字を行うことが求められる。そこでこの要求を満たすための記録ヘッドの代表的な形態としては、ヒータ等の電気熱エネルギー変換体を有してインクに熱を与え、この熱によってインクを膜沸騰させ、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によってノズルからインクを吐出し、被記録媒体である被記録媒体上に画像を形成する、所謂サーマルインクジェット方式が挙げられる。
【０００５】
サーマルインクジェット方式の記録ヘッドにおいては、記録ヘッド液室に存在する気泡が、インク吐出時にノズル内に流入して、印字不良の原因となるという問題がある。例えば記録素子基板とフィルター部材に囲まれた液室にある気泡がノズル内に流入すると、インク吐出のエネルギー源である発熱素子での発泡圧が気泡に吸収され、吐出液滴の量や液滴の飛翔速度のバラツキを生じてしまう。また、滞留した気泡がノズル内に流入すると、ノズルに流入した気泡の大きさによって、吐出液滴の量のバラツキを引き起こしたり、液滴の飛翔速度の低下を招き、媒体への着弾精度の不良が発生し、さらには、不吐出といったトラブルが発生し、結果的には印字画像の劣化や印字品位の劣化につながる。また、予めインク中に溶解していた気体がプリンタの使用中に気化して気泡となり、同様のトラブルを発生させていた。なおこのようなトラブルは、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子として、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは、発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によってインクを加熱させるもの、等のような場合であっても、記録素子基板とフィルター部材に囲まれた液室にある気泡がノズル内に流入することで起こりうる問題であった。
【０００６】
一方、インク供給流路中にフィルター部材を介在させる方式においては、上記のような問題点とともに、以下のような問題点があった。すなわち、気泡の滞留によってフィルター部材の実効面積が減少することである。フィルター部材に大きな気泡が滞留した場合に、実質的にインクが通過できるフィルター面積が減少する。その結果として、インク吐出時（印字時）に単位時間当たりに大量のインクを消費する際に、ノズルへのインク供給量が不足し、液滴吐出量が減少して、印字画像の劣化につながったり、あるいは液滴が正常に吐出せず、不良印字につながってしまう。さらに気泡が溜まり、フィルター全面を覆うような状態になると、フィルターをインクが通過できなくなり、その結果として、ノズルへのインク供給が遮断され、インクの不吐出が発生してしまう。
【０００７】
上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平０７−３２５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであって、記録ヘッド液室内の気泡の除去性の向上を図り、気泡がノズル内へ流入することをなくし、インクの吐出を適確に行うことを可能にするインクジェット記録ヘッドおよ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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を満足するため、本発明に係わるインクジェット記録ヘッドは、液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を列状に複数配列した記録素子基板が支持板上に複数配置され、前記記録素子基板には記録素子面と反対の面からインクを供給するインク供給口が設けられ、前記支持板には前記記録素子基板へインクを供給するためのインク供給流路が前記複数の記録素子基板に対応して設けられ、前記支持板の前記記録素子基板搭載面と反対側の面には前記インク供給流路に異物が侵入することを防止するためのフィルター部材が前記複数の記録素子基板の各々と対を成して配置され、前記支持体上には前記フィルター部材を覆い前記支持体との間でインク室を形成するインク供給部材が配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、前記フィルター部材は、フィルターと、該フィルターを支持するフィルター支持部材とからなり、前記フィルター支持部材は、上方天井面を水平面に対して傾きをもって形成され、前記フィルターは、該上方天井面のほぼ全面にわたって配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係わるインクジェット記録装置は、前記記録ヘッドを用いて被記録媒体上に画像形成を行うことができることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フィルター下部に気泡が溜まった場合でもノズルへのインク供給経路が確保でき、ノズルへのインク供給量が不足し、液滴吐出量が減少して、印字画像の劣化につながったり、あるいは液滴が正常に吐出せず、不良印字につながってしまう等の発生頻度を減少させることが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１３】
以下、本発明に係わる画像形成装置の実施形態の一例を示す構成および動作を、図面にもとづいて説明する。
【００１４】
図１から図１２を用いて記録ヘッドの構成について説明する。図１はインクジェット記録装置全体の概略図、図２は記録ヘッドの（ａ）外観斜視図および（ｂ）断面図、図３は記録ヘッドの分解斜視図、図４は記録ヘッドの記録素子ユニットの分解斜視図、図５は記録ヘッドの記録素子基板の（ａ）斜視図、および（ｂ）断面図、図６は記録素子基板と電気配線基板の配線接続部の（ａ）斜視図、および（ｂ）断面図、図７は記録ヘッドの（ａ）外観斜視図および（ｂ）断面図、（ｃ）拡大詳細図、図８はフィルター部材の拡大断面図、図９は本発明を用いない場合のフィルター部材の拡大断面図、図１０はフィルター部材の他の形態の拡大断面図、図１１は本発明を用いない場合のフィルター部材の拡大断面図、図１２は他の形態のインクジェット記録装置全体の概略図、である。
【００１５】
本発明のインクジェット記録装置Ｍ４０００は、図１に示すように、例えば、写真画質の記録に対応して６色分の記録ヘッドＨ１０００が具備されている。記録ヘッドＨ１０００Ｂｋは、ブラックインク用の記録ヘッドであり、記録ヘッドＨ１０００Ｃはシアンインク用、記録ヘッドＨ１０００Ｍマゼンタインク用、記録ヘッドＨ１０００Ｙはイエローインク用、記録ヘッドＨ１０００ＬＣはライトシアンインク用、記録ヘッドＨ１０００ＬＭはライトマゼンタインク用である。これらの記録ヘッドＨ１０００を、インクジェット記録装置Ｍ４０００に載置されているキャリッジの位置決め手段及び電気的接点Ｍ４００２によって固定支持する。またそれに対応して６色分のインクタンクＨ１８００が具備され、各色の記録ヘッドＨ１０００にはそれぞれ対応したインクタンクＨ１８００からチューブＨ１８０１を介してインクが供給される。そして、これらの記録ヘッドＨ１０００を図示せぬ駆動回路によって制御し、被記録媒体Ｋ１０００に対して記録を行うものである。なお、図１のインクジェット記録装置Ｍ４０００では、記録ヘッドＨ１０００が被記録媒体Ｋ１０００幅分のノズルを有するフルラインタイプであり、記録ヘッドＨ１０００は固定で、被記録媒体Ｋ１０００が矢印の方向に走査することで記録を行う方式である。
【００１６】
記録ヘッドＨ１０００は図２で示すように、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギーを生じせしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いてノズルからインクを飛翔させて媒体に記録を行うバブルジェット（登録商標）方式の記録ヘッドである。なお、既述のとおり、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは、発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によってインクを加熱させるもの等があり、いかなる方法を用いても良い。
【００１７】
記録ヘッドＨ１０００は、図３の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００１とインク供給ユニットＨ１００２から構成される。さらに、図４の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００１は、記録素子基板Ｈ１１００、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００、第２のプレートＨ１４００、フィルター部材Ｈ１６００で構成されている。インク供給ユニットＨ１００２のインク供給部材Ｈ１５００にはインク供給液室Ｈ１５０１が形成される。また、インク入口部材Ｈ１５０２、インク出口部材Ｈ１５０３を持つ。
【００１８】
図５（ａ）は、記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明する図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１０８で薄膜が形成されている。また、インク流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口Ｈ１１０１が形成され、インク供給口Ｈ１１０１の両側に電気熱変換素子Ｈ１１０２がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されており、前記電気熱変換素子Ｈ１１０２、及び、Ａｌ等の電気配線が成膜技術により形成されている。また、該電気配線に電気信号の入出力や電力供給するために電極Ｈ１１０３が設けられている。前記インク供給口Ｈ１１０１は、前記Ｓｉ基板Ｈ１１０８の結晶方位を利用して、異方性エッチングを行う。ウエハー面に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒトラジン等）の異方性エッチングにより、約５４．７度の角度でエッチングが進行する。この方法を用いて、所望の深さにエッチングする。また、前記Ｓｉ基板Ｈ１１０８上には、ノズルプレートＨ１１１０が具備され、電気熱変換素子Ｈ１１０２に対応したインク流路Ｈ１１０４、ノズルＨ１１０５、発泡室Ｈ１１０７がフォトリソ技術により形成されている。また、前記ノズルＨ１１０５は前記電気熱変換素子Ｈ１１０２に対向するように設けられており、インク供給口Ｈ１１０１から供給されたインクを電気熱変換素子Ｈ１１０２によりインクに熱を与え、この熱によってインクを膜沸騰させ、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によってインクを吐出させるものである。
【００１９】
第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）材料で形成されている。なお、第１のプレートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。第１のプレートＨ１２００の素材は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれであってもよい。第１のプレートＨ１２００には、記録素子基板Ｈ１１００にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されており、記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０１が第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１に対応し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００は第１のプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定される。その接着剤は、例えば、粘度が低く、接触面に形成される接着層が薄く、かつ、硬化後、比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤、もしくは紫外線硬化併用型の熱硬化接着剤であり、接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００２０】
記録素子基板Ｈ１１００は、図２に示すように第１のプレートＨ１２００上に千鳥状に配置され、同一色による幅広の記録を可能としている。例えば、ノズル群の長さが１．５インチ程度の６つの記録素子基板Ｈ１１００ａ、Ｈ１１００ｂ、Ｈ１１００ｃ、Ｈ１１００ｄ、Ｈ１１００ｅ、Ｈ１１００ｆを千鳥状に配置し、Ａ４幅の記録を可能にしている。
【００２１】
また、各記録素子基板Ｈ１１００の吐出口群の端部は、千鳥状に隣接する記録素子基板Ｈ１１００のノズル群の端部と、記録方向に対して重複する、ノズルオーバーラップ部Ｎを設け、各記録素子基板Ｈ１１００による印刷に隙間が生じることを防止している。例えば、ノズル群Ｈ１１０６ａとノズル群Ｈ１１０６ｂに重複領域Ｈ１１０９ａ、Ｈ１１０９ｂを設けている。本実施例のように６個の記録素子基板Ｈ１１００を用いた場合には、５個のノズルオーバーラップ部Ｎが存在することになる。
【００２２】
電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、記録素子基板Ｈ１１００を組み込むための開口部Ｈ１３０６を有しており、裏面には第２のプレートＨ１４００が接着固定される。また、電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００の電極Ｈ１１０３に対応する電極端子Ｈ１３０２と、配線基板端部に位置し記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有している。電気配線基板Ｈ１３００と記録素子基板Ｈ１１００は、電気的に接続されており、接続方法は、例えば、記録素子基板Ｈ１１００の電極Ｈ１１０３と電気配線基板Ｈ１３００の電極端子Ｈ１３０２を金ワイヤーＨ１３０３を用いたワイヤーボンディング技術によりにより電気的に接続される。電気配線基板Ｈ１３００の素材としては、例えば、配線が二層構造のフレキシブル配線基板が使用され、表層はポリイミドフィルムで覆われている。
【００２３】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．１〜１ｍｍ程度のＳＵＳ板で形成されている。なお、第２のプレートの素材は、ＳＵＳに限られることなく、耐インク性を有し、良好な平面性を有する材料で作られてもよい。そして、第２のプレートＨ１４００は、第１のプレートＨ１２００に接着固定された記録素子基板Ｈ１１００および該記録素子基板を取り込む開口部Ｈ１４０１を有し、第１のプレートに接着固定される。
【００２４】
さらに図６で示すように、記録素子基板Ｈ１１００と電気配線基板Ｈ１３００の電気実装部は第一の封止剤Ｈ１３０４により封止される。第一の封止剤Ｈ１３０４による封止部は記録素子基板Ｈ１１００および電気配線基板Ｈ１３００よりも０．０５〜０．３ｍｍ程度突出する。また、記録素子基板Ｈ１１００と電気配線基板Ｈ１３００の間に生じる溝部も第二の封止剤Ｈ１３０５で封止しされ、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。
【００２５】
第１のプレートＨ１２００の裏面側インク供給口Ｈ１２０１には、インク中に混入された異物を取り除くためのフィルター部材Ｈ１６００が各記録素子基板Ｈ１１００に対応した位置に接着固定される。フィルター部材Ｈ１６００はフィルターＨ１６０１と、フィルターＨ１６０１を保持するフィルターボックスＨ１６０２から構成される。フィルターＨ１６０１は例えば繊維状のＳＵＳ材を編み込んで平均で５μｍ〜１０μｍ径程度の異物を除去できるものである。なお、フィルターＨ１６０１の異物除去性能は、除去したい異物の大きさにより、適宜選択される。フィルターボックスＨ１６０２は例えば樹脂材からなり、フィルターＨ１６０１とフィルターボックスＨ１６０２は接着や溶着などにより結合される。本実施例の場合においては、６個の記録素子基板Ｈ１１００それぞれに対応して６個のフィルター部材Ｈ１６００が設けられている。これにより各記録素子基板Ｈ１１００とそれに対応したフィルター部材Ｈ１６００により各インク供給口Ｈ１２０１が囲まれることになる。
【００２６】
ところで、本件のような記録ヘッドＨ１０００を用いた画像形成装置においては一般に、記録ヘッドＨ１０００をインクジェット記録装置Ｍ４０００に取り付けた時に、記録ヘッドＨ１０００内にインクを充填する場合に、インク供給液室Ｈ１５０１やインク供給口Ｈ１２０１にあった気体（気泡）がノズルＨ１１０５内に流入して、印字不良の原因となるという問題点がある。すなわち、気泡がノズルＨ１１０５内に流入すると、インク吐出のエネルギー源である電気熱変換素子Ｈ１１０２での発泡圧が気泡に吸収され、吐出液滴の量や液滴の飛翔速度のバラツキを生じてしまう。また、滞留した気泡がノズルＨ１１０５内に流入すると、ノズルＨ１１０５に流入した気泡の大きさによって、吐出液滴の量のバラツキを引き起こしたり、液滴の飛翔速度の低下を招き、被記録媒体Ｋ１０００への着弾精度の不良が発生し、さらには、不吐出といったトラブルが発生し、結果的には印字画像の劣化や印字品位の劣化につながってしまう。また、予めインク中に溶解していた気体がインクジェット記録装置Ｍ４０００の使用中に気化して気泡となり、これが記録素子基板Ｈ１１００とそれに対応したフィルター部材Ｈ１６００により囲まれたインク供給口Ｈ１２０１に滞留するという問題点も存在する。この場合においても、気泡が各インク供給口Ｈ１２０１を通りノズルＨ１１０５内に流入して、印字不良の原因となってしまう。
【００２７】
そこで、ノズルＨ１１０５内やインク供給口Ｈ１２０１内などに溜まった気泡によるノズルＨ１１０５の目詰まり等に起因する画像不良等を解消するために、インクを強制的に記録ヘッドＨ１１００内に流し、ノズルＨ１１０５からインクを排出させる回復動作が行われる。回復動作としては記録ヘッドＨ１０００内圧を上げてノズルＨ１１０５からインクを強制的に排出する回復方法、記録ヘッドＨ１０００の記録素子基板Ｈ１１００搭載面をキャップ部材で覆い、ポンプ等によりノズルＨ１１０５からインクを強制的に吸引する回復方法等があるが、いずれの方法を用いても良い。さらにノズルＨ１１０５からのインクの強制的排出が終わると、記録ヘッドＨ１０００の記録素子基板Ｈ１１００搭載面のクリーニングのために例えば可撓性のワイパー部材によるワイピング動作が行われ、これにより記録ヘッドＨ１０００は良好なインク吐出を行うことの出来る状態になる。回復動作はノズルＨ１１０５やインク供給口Ｈ１２０１内などに溜まった気泡を除去するためだけではなく、インクジェット記録装置Ｍ４０００の使用中にノズルＨ１１０５内に凝固したインクや、記録素子基板Ｈ１１００やその周辺に付着したインク滴を除去するためにも適宜行われる。
【００２８】
回復動作が行われるときの記録ヘッドＨ１０００内部のインクの流れは、図７（ｂ）で示すようになる。インク供給口Ｈ１２０１はノズル群Ｈ１１０６の長手方向に沿って、片側が垂直壁Ｈ１２０２、反対側が傾斜壁Ｈ１２０３となるような構造になっていて、なおかつ垂直壁Ｈ１２０２側上部においてフィルター部材Ｈ１６００と通じるような形状になっているので、インクはおおよそ矢印のように流れ、フィルター部材Ｈ１６００を通過して傾斜壁Ｈ１２０３側に押し流されるような流れになる。すなわち図７（ｃ）で示すように、インク供給口Ｈ１２０１は回復動作が行われたときに、フィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００との間のインク供給口Ｈ１２０１内にある気泡をノズルＨ１１０５から効果的に押し流して除去しやすい形状になっている。これは、フィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００との間のインク供給口Ｈ１２０１内はフィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００のノズルＨ１１０５によって囲まれた空間であるので、インク吐出時生じる気泡やインクに含まれる気体の溶出などにより生じる気泡がこの空間に溜まりやすく、大量に溜まった気泡によりインク供給口Ｈ１２０１を通るインクの流れが遮断され、ノズルＨ１１０５からのインクの吐出が出来なくなるようなことが無いように、回復動作によりフィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００との間のインク供給口Ｈ１２０１内にある気泡をノズルＨ１１０５から効果的に押し流して除去しやすい形状にすることが求められているためである。回復動作の実行指令は、インク供給量が不足し、液滴吐出量が減少して印字画像の劣化が起こったり、液滴が正常に吐出せず不良印字につながってしまったり、するようなことが無いように、単位時間あたりのインク吐出量や印字枚数、前回回復動作からの経過時間等を勘案したり、その他の方法で決定される。
【００２９】
ところで、インク供給流路中にフィルター部材Ｈ１６００を介在させる方式においては以下のような問題点が存在する。すなわち、記録素子基板Ｈ１１００とそれに対応したフィルター部材Ｈ１６００により囲まれたインク供給口Ｈ１２０１内の気泡の滞留によって、フィルターＨ１６０１の実効面積が減少することである。各インク供給口Ｈ１２０１内に大きな気泡が滞留した場合、気泡はフィルターＨ１６０１下部に溜まるので、実質的にインクが通過できる面積が減少する。その結果として、インク吐出時（印字時）に単位時間当たりに大量のインクを消費する際に、ノズルＨ１１０５へのインク供給量が不足し、液滴吐出量が減少して、印字画像の劣化につながったり、あるいは液滴が正常に吐出せず、不良印字につながってしまうという問題が生じる。さらに気泡が溜まり、フィルターＨ１６０１全面を覆うような状態になると、フィルターＨ１６０１をインクが通過できなくなり、その結果として、ノズルＨ１１０５へのインク供給が遮断され、インクの不吐出が発生してしまう。そこで、本発明におけるフィルター部材Ｈ１６００は、図８に示すように、フィルターボックスＨ１６０２の上方天井面に傾斜を持たせ、その上方天井面にフィルターＨ１６０１を設けた構造となっている。これにより、記録素子基板Ｈ１１００とそれに対応したフィルター部材Ｈ１６００により囲まれたインク供給口Ｈ１２０１内の気泡は、傾斜したフィルターボックスＨ１６０２により、フィルターＨ１６０１の下部の傾斜した上側寄りに集まる。もし図９で示すように、フィルターボックスＨ１６０２の上方天井面を傾斜させずに、その上方天井面にフィルターＨ１６０１を設けた構造の場合、記録素子基板Ｈ１１００とそれに対応したフィルター部材Ｈ１６００により囲まれたインク供給口Ｈ１２０１内に所定量以上溜まるってしまうと、フィルターＨ１６０１の下部を気泡が覆う形となり、ノズルＨ１１０５へのインク供給が遮断され、インクの不吐出が発生してしまう。一方、本発明の場合には、この状態と同じ体積の気泡が本発記録素子基板Ｈ１１００とそれに対応したフィルター部材Ｈ１６００により囲まれたインク供給口Ｈ１２０１内に溜まったとしても、フィルターボックスＨ１６０２の上方天井面が傾斜しているので、気泡がフィルターＨ１６０１の下部の傾斜した天井面上側寄りに集まるので、ノズルＨ１１０５へのインク供給が遮断されることなく、ノズルＨ１１０５からのインクの吐出が行われる。また、フィルターＨ１６０１の面積は、気泡がフィルターＨ１６０１下部に溜まることでインクが通過できる面積を減少させたとしてもノズルＨ１１０５へのインク供給量が不足することが無いような十分な面積与えられている。与えられた面積に対し、気泡が溜まることで、ノズルＨ１１０５へのインク供給量が不足し、液滴吐出量が減少して、印字画像の劣化につながったり、あるいは液滴が正常に吐出せず、不良印字につながってしまう程度にまでフィルターＨ１６０１の実効面積が減少してしまった場合には、前述のような回復動作が行われる。この場合においても、本発明においてはフィルターボックスＨ１６０２の上方天井面が傾斜しているので、不良印字につながってしまう程度までのフィルターＨ１６０１実効面積の減少に至る時間は、フィルターボックスＨ１６０２の上方天井面を傾斜させずに、その上方天井面にフィルターＨ１６０１を設けた構造の場合、に比べ長くなり、その分回復動作を必要とするまでの時間が長くなり、インクジェット記録装置Ｍ４０００のダウンタイム（印字動作が出来ない時間）を減らすことができる。また、フィルターＨ１６０１はフィルターボックスＨ１６０２の傾斜した上方天井面のほぼ全面、もしくは図１０に示すように最上部あるいはその近傍部位に配置されるので、回復動作を行った場合には、フィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００との間のインク供給口Ｈ１２０１内に溜まった気泡はノズルＨ１１０５から押し流して除去することができる。ここでもしフィルターＨ１６０１を、図１１に示すように、フィルターボックスＨ１６０２の傾斜した上方天井面の最上部あるいはその近傍部位に設けなかった場合には、回復動作を行っても、フィルター部材Ｈ１６００と記録素子基板Ｈ１１００との間のインク供給口Ｈ１２０１内に溜まった気泡は、ノズルＨ１１０５から押し流されず、フィルターボックスＨ１６０２の傾斜した上方天井面の最上部あるいはその近傍部位に溜まったままとなってしまう。これはフィルターボックスＨ１６０２の傾斜させた上方天井面の高さを実質的に低くしてしまうことになるので、フィルターボックスＨ１６０２の傾斜させた効果が小さくなってしまうとともに、フィルターＨ１６０１を配置するための有効面積を減少させてしまうことになる。したがって、フィルターＨ１６０１は、フィルターボックスＨ１６０２の傾斜した上方天井面のほぼ全面、もしくは最上部あるいはその近傍部位に配置されることが重要である。
【００３０】
なお、本実施例においては、記録ヘッドＨ１０００が被記録媒体Ｋ１０００幅分のノズルを有するいわゆるフルラインタイプのインクジェット記録装置について説明したが、これに限られるものではなく被記録媒体Ｋ１０００幅分以下、もしくはそれ以上のノズルを有するものでも良い。また、記録方法に関しても、記録ヘッドＨ１０００は固定され被記録媒体Ｋ１０００が記録ヘッドＨ１０００下を通過することで画像形成を行っていたが、例えば図１２に示すように、記録ヘッドが被記録媒体Ｋ１０００上を複数回往復運動して画像を形成するいわゆるシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置であっても良い。
【００３１】
次に、本発明に係わる第２実施形態の構成を図１３、および図１４を用いて説明する。図１３は本実施形態に係わる記録ヘッドのフィルター部材の拡大断面図、図１４は本実施形態に係わる記録ヘッドのフィルター部材の他の形態の拡大断面図、である。
【００３２】
上記第一の実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
第一の実施形態に係わる画像形成装置における記録ヘッドＨ１０００のフィルター部材Ｈ１６００では、フィルターボックスＨ１６０２の上方天井面に傾斜を持たせ、その上方天井面にフィルターＨ１６０１を設けた構造となっていたが、本実施形態におけるフィルター部材Ｈ２６００では、図１３で示すように、フィルターボックスＨ２６０２の上方天井面が水平面に対して傾きをもった傾斜部と、水平面と平行な水平部を有し、水平部は傾斜部よりも高い位置にあり、フィルターＨ２６０１は、フィルターボックスＨ２６０２の上方天井面の傾斜部と水平部の双方に配置される構成となっている。これにより記録素子基板Ｈ１１００とそれに対応したフィルター部材Ｈ２６００により囲まれたインク供給口Ｈ１２０１内に溜まった気泡は、フィルターボックスＨ２６０２の上方天井面の水平部にあるフィルターＨ２６０１ａ下部に溜まっていき、フィルターボックスＨ２６０２の上方天井面の水平部にあるフィルターＨ２６０１ａ下部が気泡により覆われた後でも、ノズルＨ１１０５へのインク供給経路はフィルターボックスＨ２６０２の上方天井面の傾斜部にあるフィルターＨ２６０１ｂを通して行われるので、ノズルＨ１１０５へのインク供給が遮断されることなく、ノズルＨ１１０５からのインクの吐出が行われる。フィルターボックスＨ２６０２の上方天井面を傾斜部と水平部に設けるフィルターＨ２６０１は、傾斜部と水平部について各々別体でも良いし、図１４で示すように傾斜部と水平部について一体でも良い。
【００３４】
次に、本発明に係わる第３実施形態の構成を図１５、および図１６を用いて説明する。図１５は本実施形態に係わる記録ヘッドのフィルター部材の拡大断面図、図１５は本実施形態に係わる記録ヘッドのフィルター部材の他の形態の拡大断面図、である。
【００３５】
上記第一、および第二の実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
第一の実施形態に係わる画像形成装置における記録ヘッドＨ１０００のフィルター部材Ｈ１６００では、フィルターボックスＨ１６０２の上方天井面に傾斜を持たせ、その上方天井面にフィルターＨ１６０１を設けた構造、第二の実施形態に係わる画像形成装置における記録ヘッドＨ１０００のフィルター部材Ｈ２６００では、フィルターボックスＨ２６０２の上方天井面が水平面に対して傾きをもった傾斜部と、水平面と平行な水平部を有し、水平部は傾斜部よりも高い位置にあり、フィルターＨ２６０１は、フィルターボックスＨ２６０２の上方天井面の傾斜部と水平部の双方に配置される構成、となっていたが、本実施形態におけるフィルター部材Ｈ３６００では、図１５で示すように、フィルターＨ３６０１は、フィルターボックスＨ３６０２の上方天井面と少なくとも１つの側面とに配置される構成となっている。これにより記録素子基板Ｈ１１００とそれに対応したフィルター部材Ｈ３６００により囲まれたインク供給口Ｈ１２０１内に溜まった気泡は、フィルターボックスＨ３６０２の上方天井面あるフィルターＨ３６０１ａ下部に溜まっていき、フィルターボックスＨ３６０２の上方天井面の水平部にあるフィルターＨ３６０１ａ下部が気泡により覆われた後でも、ノズルＨ１１０５へのインク供給経路はフィルターボックスＨ３６０２の側面にあるフィルターＨ３６０１ｂを通して行われるので、ノズルＨ１１０５へのインク供給が遮断されることなくノズルＨ１１０５からのインクの吐出が行われる。フィルターボックスＨ３６０２の形状は、上方天井面が水平のものの他に、図１６（ａ）で示すように傾斜部と水平部を設けたもの、図１４（ｂ）で示すように上方天井面全面を傾斜させたもの、等、本発明の効果があられる形状であればいずれでも良いし、この他の形状であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である記録ヘッドの（ａ）外観斜視図、および（ｂ）断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である記録ヘッドの分解斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態である記録ヘッドの記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態である記録ヘッドの記録素子基板の（ａ）斜視図、および（ｂ）断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態である記録ヘッドの記録素子基板と電気配線基板の配線接続部の（ａ）斜視図、および（ｂ）断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態である記録ヘッドの（ａ）外観斜視図、（ｂ）断面図、および（ｃ）拡大詳細図である。
【図８】本発明の第１の実施形態である記録ヘッドのフィルター部材の拡大断面図である。
【図９】本発明を用いない場合の記録ヘッドのフィルター部材の拡大断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態である記録ヘッドのフィルター部材の他の形態の拡大断面図である。
【図１１】本発明を用いない場合の記録ヘッドのフィルター部材の拡大断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態であるインクジェット記録装置の他の形態の全体構成を示す概略図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態である記録ヘッドのフィルター部材の拡大断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態である記録ヘッドのフィルター部材の他の形態の拡大断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態である記録ヘッドのフィルター部材の拡大断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態である記録ヘッドのフィルター部材の他の形態の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｈ１０００  記録ヘッド
Ｈ１００１  記録素子ユニット
Ｈ１００２  インク供給ユニット
Ｈ１１００  記録素子基板
Ｈ１１０１  インク供給口
Ｈ１１０２  電気熱変換素子
Ｈ１６０１  フィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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