JPH058390A

JPH058390A - インクジエツト記録ヘツド及びその製造方法

Info

Publication number: JPH058390A
Application number: JP16663691A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Shingyouchi; 充新行内; Takuro Sekiya; 卓朗関谷; Takayuki Yamaguchi; 隆行山口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】インク滴の吐出やインクの供給等に伴って発
生する圧力波の相互干渉を防止して記録性能を向上させ
る。【構成】複数のインク吐出口３１の各々に対応する複
数のインク液路２７ａ，２８ａと、前記インク液路２７
ａ，２８ａ中に配される吐出エネルギー発生素子２４と
を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記イン
ク液路２７ａ，２８ａに供給されるインクを貯留する複
数個の共通液室２９ａ，３３ａを積層して設けるととも
に、前記インク液路２７ａ，２８ａの各々をいずれか一
つの前記共通液室２９ａ，３３ａに択一的に接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録液（インク）を種
々の方法によって小滴化し、このインク滴を被記録体へ
付着させることにより記録を行うインクジェット記録ヘ
ッド及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在知られている各種記録方法の中で
も、記録時に騒音の発生がほとんどないノンインパクト
記録方法であって、かつ、高速記録が可能であり、しか
も、普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録の行え
る所謂インクジェット記録法は、極めて有用な記録方式
であると認められている。そして、このようなインクジ
ェット記録法においては、インクを小滴化して吐出させ
るインクジェット記録ヘッドが用いられている。

【０００３】インクジェット記録ヘッドとしては、圧電
素子の変形によりインク液路内に圧力変化を発生させて
インクの微小液滴を吐出させるもの、あるいは、更に一
対の電極を設けてこれらの微小液滴を偏向して吐出させ
るものが知られている。さらには、インク液路内に配設
した発熱素子を急激に発熱させることによって気泡を発
生させ、この気泡の状態変化によってインク液路の先端
部に形成したインク吐出口からインク滴を吐出させるも
のが知られている。

【０００４】これらの中でも、発熱による熱エネルギー
を利用してインクを吐出させる方式のインクジェット記
録ヘッドは、その構造上インク滴を吐出させるためのイ
ンク吐出口を高密度に配列することができ、高解像力の
記録をすることが可能であること、また、記録ヘッドと
して全体的なコンパクト化も容易であること、さらに
は、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向
上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分
に活用でき、長尺化及び面状化（２次元化）が容易であ
ること等により、マルチノズル化及び高密度実装化が容
易で、しかも、大量生産時の生産性が良く製造費用も廉
価にできるものとして特に注目されている。

【０００５】ここで、発熱による熱エネルギーを利用し
てインクを吐出させる方式のインクジェット記録ヘッド
の一般的構造を図７に基づいて説明する。まず、基板１
と天板２とを接着剤を用いて接合することによりインク
ジェット記録ヘッドが構成されている。基板１には、複
数個の電気熱変換体３と、これらの電気熱変換体３に接
続された制御電極（図示せず）と共通電極（図示せず）
とが形成され、天板２には、複数のインク液路溝４と、
これらのインク液路溝４の一端に連続する共通液室溝５
とが形成されている。そして、基板１と天板２とを接合
させた際に、前記インク液路溝４の開放部が基板１によ
り覆われることによってインク液路４ａが形成され、前
記共通液室溝５の開放部が前記基板１により覆われるこ
とによって共通液室溝５ａが形成されている。なお、前
記電気熱変換体３は、前記インク液路４ａ内に位置する
ように配されている。また、前記インク液路４ａの他端
にはインク吐出口６が形成されている。なお、前記共通
液室５ａは前記インク液路４ａに供給されるインクを貯
留するためのもので、この共通液室５ａ内へインクを供
給するためのインク供給口７が前記天板２に形成されて
いる。

【０００６】しかしながら、図７に示すようなマルチノ
ズル形式のインクジェット記録ヘッドにおいては、イン
ク液路４ａ間において圧力波の相互干渉が起こり易く、
記録品位を低下させることが多い。つまり、マルチノズ
ル形式のインクジェット記録ヘッドにおいては、インク
滴の吐出によって一つのインク液路４ａ内に生じた圧力
波が他のインク液路４ａ内のインクに伝播し、それがイ
ンク吐出口５から吐出されるインク滴の大きさに変動を
与えたり、インク滴の吐出速度を変化させたり、インク
滴の吐出タイミングを狂わせる等の欠点がある。

【０００７】これに対し、特開昭５６−８４９７５号公
報においては、多孔性物質から成る膜を共通液室内に設
け、インク滴の吐出により発生した圧力波をこの膜によ
って吸収するようにした発明が開示されている。また、
特開昭５６−８４９７６号公報においては、共通液室の
内壁面に微小な凹凸を設け、圧力波を分散させるように
した発明が開示されている。さらに、特開昭５６−９３
５６６号公報においては、共通液室の内壁面に凹面部を
形成し、圧力波を共通液室内に閉じ込めて減衰させるよ
うにした発明が開示されている。

【０００８】しかし、これらの発明においても圧力波の
影響を充分に消去しているとはいえず、圧力波の回り込
みによる隣合うインク液路間における圧力波の相互干渉
が生じている。

【０００９】また、マルチノズル形式のインクジェット
記録ヘッドにおけるインク液路間の圧力波の相互干渉
は、インク滴の吐出により発生する圧力波だけによるも
のではなく、インクの再充填による流動状態の変化も原
因になる。特に、部分的に所謂“ベタ黒”の記録を行う
場合などに、ベタ黒の部分に対応するインク吐出口群か
らのインクの吐出量が、その他のインク吐出口群に比べ
て一時的に多くなる。その結果、インクはベタ黒部分の
インク吐出口群に向けて強制的に引き込まれ、共通液室
内での流動状態が乱れたり、或いは、他のインク吐出口
の先端から空気が取り込まれることがある。従って、イ
ンクの供給が定常的に行われなくなり、高速記録時の吐
出応答性、或いは、吐出安定性が低下することがある。

【００１０】これに対して、特公昭６２−５５９９１号
公報においては、共通液室を複数に分割したインクジェ
ット記録ヘッドの発明が開示されている。

【００１１】さらに、特公昭６３−３７５０号公報にお
いては、色の異なるインクを貯留する複数個の共通液室
を設けるとともに、これらの共通液室に対してインク液
路を択一的に接続したインクジェット記録ヘッドの発明
が開示されており、この発明を図８乃至図１０に基づい
て簡単に説明する。複数の電気熱変換体８や制御電極９
及び共通電極１０が形成された基板１１と、複数のイン
ク液路溝１２が形成された天板１３とが接合されてお
り、インク液路溝１２の開放部を基板１１で覆うことに
よりインク液路１２ａが形成されている。なお、インク
液路１２ａの先端部には複数のインク吐出口１４を形成
した吐出口プレート１５が貼付けられている。

【００１２】前記天板１３の上には色の異なるインクを
貯留する三個の共通液室１６，１７，１８が設けられて
おり、各共通液室１６〜１８の壁面に形成された穴１９
と前記天板１３に形成された穴２０とを連通させること
により各インク液路１２ａがいずれかの共通液室１６〜
１８に択一的に接続されている。なお、隣合うインク液
路１２ａ同志は異なる共通液室１６〜１８に接続されて
いる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】まず、特公昭６２−５
５９９１号公報に開示されたインクジェット記録ヘッド
においては、一つの共通液室からインクの供給を受ける
インク液路の数を減らし、インク供給の安定化を図ろう
としたものであるが、圧力波の相互干渉が最も大きい隣
合ったインク液路同志は同じ共通液室に接続されている
ため、圧力波の相互干渉を消去するまでには至っていな
い。

【００１４】また、特公昭６３−３７５０号公報に開示
されたインクジェット記録ヘッドにおいては、隣合った
インク液路１２ａ同志がそれぞれ別個の共通液室１６〜
１８に接続されているため、隣合うインク液路１２ａ同
志の間では圧力波による相互干渉が生じない。しかし、
複数の共通液室１６〜１８を天板１３の上に並べた構造
であるため、各共通液室１６〜１８において充分な容積
を確保することができず、また、必要以上にインク液路
１２ａが長くなるために流体抵抗が大きくなる。従っ
て、充分なインク供給能力を発揮できず、記録の高速化
が困難であった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、複数のインク吐出口の各々に対応する複数のインク
液路と、前記インク液路中に配される吐出エネルギー発
生素子とを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記インク液路に供給されるインクを貯留する複数個の
共通液室を積層して設けるとともに、前記インク液路の
各々をいずれか一つの前記共通液室に択一的に接続し
た。

【００１６】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、少なくとも一つの共通液室の内壁面に微
小凹凸を設けた。

【００１７】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、少なくとも一つの共通液室の内壁面に凹
面部を形成した。

【００１８】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
発明において、少なくとも一つの共通液室内に多孔性物
質から成る膜を配した。

【００１９】請求項５記載の発明では、基板に吐出エネ
ルギー発生素子を形成する工程と、複数のインク液路溝
とこれらのインク液路溝の少なくとも一つが接続される
第一共通液室溝と他の前記インク液路溝を他の共通液室
溝に接続させるための連絡口とを有する第一天板を形成
する工程と、前記連絡口が接続される第二共通液室溝と
他の共通液室溝に接続される連絡口とを有する第二天板
を形成する工程と、前記基板と前記第一天板と少なくと
も一つの前記第二天板とを積層状態に接合することによ
りインク液路と第一共通液室と少なくとも一つの第二共
通液室とを形成する工程とにより構成した。

【００２０】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
発明において、第一天板と第二天板とを樹脂を用いた射
出成形により形成した。

【００２１】

【作用】請求項１記載の発明では、複数のインク液路の
各々はいずれか一つの共通液室に択一的に接続されてお
り、一つの共通液室に接続されるインク液路の数が減少
する。また、各共通液室は積層されているため、各共通
液室ごとに充分な容積を確保することが可能となり、さ
らに、いずれの共通液室に接続されているインク液路で
もその長さが著しく長くなるということが起こらない。

【００２２】請求項２記載の発明では、インク滴の吐出
により発生した圧力波は微小凹凸による乱反射によって
分散され、同じ共通液室からインクの供給を受けている
他のインク液路に対する圧力波の干渉が起こらない。

【００２３】請求項３記載の発明では、インク滴の吐出
により発生した圧力波は共通液室の凹面部で繰返し反射
されるとともに共通液室内に閉じ込められた状態で次第
に減衰し、同じ共通液室からインクの供給を受けている
他のインク液路に対する圧力波の干渉が起こらない。

【００２４】請求項４記載の発明では、インク滴の吐出
により発生した圧力波は多孔性物質から成る膜によって
吸収され、同じ共通液室からインクの供給を受けている
他のインク液路に対する圧力波の干渉が起こらない。

【００２５】請求項５記載の発明では、各天板ごとに共
通液室溝が形成されており、基板と各天板とを積層状態
で接合することにより複数の共通液室が積層状態に形成
されるため、簡単な製造工程によって積層構造の共通液
室が得られる。

【００２６】請求項６記載の発明では、各天板を樹脂を
用いて射出成形しているため、各天板の形成に際しての
歩留が高くなり、コストが低減される。

【００２７】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１乃至図３に基づ
いて説明する。まず、基板２１に第一天板２２を接着剤
を用いて接合し、さらに、第一天板２２に第二天板２３
を接着剤を用いて積層状態で接合することによって、図
１（ｂ）及び図２に示した本発明に係るインクジェット
記録ヘッドが構成されている。なお、図３は前記基板２
１と第一天板２２と第二天板２３とを分離して示した斜
視図である。

【００２８】前記基板２１には、吐出エネルギー発生素
子である電気熱変換体２４が形成されており、さらに、
この電気熱変換体２４に接続されるとともに外部からの
電気信号によりこの電気熱変換体２４を駆動する制御電
極２５と共通電極２６とが形成されている。なお、簡単
化のために図示しないが、前記基板２１上には耐キャビ
テーション層などの保護膜層が形成されている。

【００２９】ここで、前記基板２１の製作工程を説明す
ると、まず、基板材料となるＳｉウエハを熱酸化させ、
２μｍ厚のＳｉＯ₂膜を形成する。また、基板材料とし
てサーマルヘッド等の技術でよく利用されるグレーズ層
付アルミナ基板を利用することも可能である。なお、シ
リコン基板上のＳｉＯ₂膜、アルミナ基板上のグレーズ
層（組成はガラスと同じ）は、ともに蓄熱層として働く
ものであり、このＳｉＯ₂膜は熱酸化以外にＣＶＤによ
って形成したり、あるいは、スパッタリング等の手法に
よっても形成される。

【００３０】つぎに、前記ＳｉＯ₂膜上に電気熱変換体
２４を形成する。電気熱変換体２４を構成する材料とし
て有用なものには、例えば、タンタル−ＳｉＯ₂の混合
物、窒化タンタル、ニクロム、銀−パラジウム合金、シ
リコン半導体、あるいは、ハフニウム、ランタン、ジル
コニウム、チタン、タンタル、タングステン、モリブデ
ン、ニオブ、クロム、バナジウム等の金属の硼化物があ
げられる。これらの電気熱変換体を構成する材料の中、
特に金属硼化物が優れたものとしてあげることができ、
その中でも最も特性の優れているのが、硼化ハフニウム
であり、次いで、硼化ジルコニウム、硼化ランタン、硼
化タンタル、硼化バナジウム、硼化ニオブの順となって
いる。電気熱変換体２４は、上記の材料を用いて、電子
ビーム蒸着やスパッタリング等の手法によって形成する
ことができる。電気熱変換体２４の膜厚は、単位時間当
りの発熱量が所望通りとなるように、その面積、材質及
び熱作用部の形状と大きさ、更には、実際面での消費電
力等に従って決定されるものであるが、通常の場合、
０．００１〜５μｍ、好適には０．０１〜１μｍとされ
る。ここでは、スパッタリングにより０．３μｍのＨｆ
Ｂ₂層を形成する。

【００３１】続いて、電極２５，２６を形成するために
金属層を積層する。材料としては、通常使用されている
電極材料の多くのものが有効に使用され、例えば、Ａ
ｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ等が好ましい。ここでは、
スパッタリングによりＡｌを０．５μｍ厚に積層した。
ついで、フォトリソ工程により、制御電極２５と共通電
極２６との電極パターンを構成する。

【００３２】次に、第１の上部保護層としてＳｉＯ₂を
１．０μｍ厚にマグネトロン型ハイレートスパッタ法に
よって基板２１の全面に積層した後、フォトリソ及びエ
ッチング工程によりボンディングパット部２５ａ，２６
ａの上部をエッチング除去する。

【００３３】続いて、第２の上部保護層としてＴａを
０．５μｍ厚にマグネトロン型ハイレートスパッタ法に
より積層し、フォトリソ工程により発熱部分の上部近傍
のみを覆うパターンに形成する。なお、第１及び第２の
保護層を構成する材料として有用なものには、前述のＳ
ｉＯ₂、Ｔａ以外に、窒化シリコン、酸化マグネシウ
ム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウ
ム等があげられ、これらは、電子ビーム蒸着やスパッタ
リング等の手法を用いて形成することができる。また、
これらの上部保護層の膜厚は、通常は０．０１〜１０μ
ｍ、好適には、０．１〜３μｍとするのが望ましい。

【００３４】つぎに、前記第一天板２２には、複数のイ
ンク液路溝２７，２８と、一つおきのインク液路溝２７
に接続された第一共通液室溝２９と、第一共通液室溝２
９に接続されていないインク液路溝２８を後述する第二
天板２３の第二共通液室溝に接続するための連絡口３０
とが形成されている。そして、前記基板２１と第一天板
２２とを接合させた際に、前記インク液路溝２７，２８
の開放部が基板２１によって覆われることによってイン
ク液路２７ａ，２８ａが形成され、前記第一共通液室溝
２９の開放部が基板２１により覆われることによって第
一共通液室２９ａが形成されている。なお、前記電気熱
変換体２４は前記インク液路２７ａ，２８ａ内に位置す
るように配され、前記インク液路２７ａ，２８ａの先端
部にはそれぞれインク吐出口３１が形成されている。ま
た、前記第一共通液室２９ａは前記インク液路２７ａへ
供給されるインクを貯留するためのもので、この第一共
通液室２９ａ内へインクを供給するための第一インク供
給口３２が前記第一天板２２に形成されている。さら
に、充分なインク供給を行うようにするため、第一共通
液室２９ａの高さ寸法はインク液路２７ａの高さ寸法よ
り大きく設定されている。

【００３５】つぎに、前記第二天板２３には、前記連絡
口３０に接続される第二共通液室３３が形成されてお
り、この第二天板２３を前記第一天板２２に接合させた
際に、第二共通液室溝３３の開放部が第一天板２２によ
り覆われることによって第二共通液室３３ａが形成され
る。なお、第二共通液室３３ａは前記インク液路２８ａ
へ供給されるインクを貯留するためのもので、この第二
共通液室３３ａ内へインクを供給するための第二インク
供給口３４が前記第二天板２３に形成されている。

【００３６】ここで、前記第一天板２２及び第二天板２
３は、樹脂を用いて射出成形することにより形成されて
いる。樹脂材料としては、耐インク性の優れたポリエー
テルサルフォン、ポリエーテルケトンなどを用い、その
中でも成形のために流動性のよい材料（melt flow rate
10ｇ／10分以上）を用いた。なお、本実施例において
は、樹脂中に添加剤は添加していないが、成形前に予め
金属粉またはセラミックス粉を添加することも好まし
い。添加剤を添加することにより、天板２２，２６の放
熱性、剛性が向上し、また、成形時における樹脂の収縮
率が低下するために成形精度が向上する。成形機として
は市販の射出成形機を用いるが、微細な形状を精度よく
転写するために射出圧力２０００ｋｇ／ｃｍ² 以上の能
力を有する成形機を用いる。また、樹脂の流動性を高め
るためにシリンダ温度は４００℃以上に加熱する。

【００３７】成形のための金型は、図３に示した第一天
板２２及び第二天板２３に対になる形状の金型を用い
る。また、転写性を良くするために金型を樹脂の熱変形
温度以上に加熱できるようにヒーター、熱媒体等を金型
内に設ける。なお、金型の樹脂充填部を真空ポンプ等に
より減圧して転写性を高めることも有効である。図３に
示したインク液路溝２７，２８の溝部幅“ａ”は、本実
施例のインクジェット記録ヘッドが１ｍｍ当り１６個の
インク吐出口を有するために３２μｍとし、非溝部幅
“ｂ”は３１．５μｍとする。従って、金型におけるイ
ンク液路溝２７，２８に対応する凸部の幅を３１．５μ
ｍとした。

【００３８】つぎに、基板２１と第一天板２２と第二天
板２３との位置関係及び接合方法を図１に基づいて説明
する。まず、図１（ａ）は基板２１と第一天板２２とを
接合した状態を示し、図１（ｂ）はさらに第二天板２３
を接合した状態を示している。基板２１と第一天板２２
との接合は、上述したように電気熱変換体２４がインク
液路溝２７，２８に対向するように位置合わせを行い、
接合面に接着剤を介在させて行う。具体的には、本実施
例では、２液のエポキシ系接着剤ＸＢ３０５２（チバガ
イギー製）を基板２１と第一天板２２との接合面の間に
毛管力により流し込み、室温で５時間放置した後、８０
℃の炉に８時間放置して完全に硬化させることにより行
った。この接着剤は、インクに対する耐蝕性に優れてい
る。また、紫外線硬化の接着剤ＵＶ−２０１（グレース
ジャパン製）を使用することもできる。また、第一天板
２２への第二天板２３の接合は、上述したように連絡口
３０が第二共通液室３３に接続されるように位置合わせ
を行い、上記接着剤を介在させて接合する。

【００３９】このような構成において、第一共通液室２
９ａと第二共通液室３３ａとが積層構造となっており、
一つおきのインク液路２７ａが第一共通液室２９ａに接
続されるとともに一つおきのインク液路２８ａが第二共
通液室３３ａに接続されている。従って、隣合うインク
液路２７ａ，２８ａ及びそのインク吐出口３１同志の間
においては、インク滴の吐出に伴って発生する圧力波の
相互干渉が起こらない。なお、一つおきのインク液路２
７ａ（又は２８ａ）同志の間においては圧力波の相互干
渉が発生するが、隣合うインク液路２７ａ，２８ａ同志
間の相互干渉の場合に比べてその影響が小さく、圧力波
の相互干渉によるインク滴の大きさの変動、吐出速度の
変化、吐出タイミングのずれ等は非常に小さなものとな
り、良好な記録を行える。

【００４０】また、第一共通液室２９ａと第二共通液室
３３ａとが積層構造となっているために図７に示した従
来例の共通液室５ａと同程度の容積を確保することがで
き、しかも、それぞれの共通液室２９ａ，３３ａに接続
されているインク液路２７ａ，２８ａの数が図７に示し
た従来例の半分となっているため、各インク液路２７
ａ，２８ａに対するインクの供給能力に余裕があり、部
分的に“ベタ黒”の記録を行ったような場合でも各イン
ク液路２７ａ，２８ａに対するインクの供給が定常的に
行われ、高速記録時の吐出応答性や吐出安定性が維持さ
れる。

【００４１】さらに、第一共通液室２９ａと第二共通液
室３３ａとが積層構造となっているために、これらの共
通液室２９ａ，３３ａに接続されるインク液路２７ａ，
２８ａの長さが必要以上に長くならず、各インク液路２
７ａ，２８ａにおける流体抵抗が大きくならず、充分に
インク供給能力を発揮できるとともに記録の高速化を達
成できる。

【００４２】なお、本実施例においては、第一天板２２
上に第二天板２３を一個積層したものを例に挙げて説明
したが、第二天板を二個以上設けるとともにこれらを順
次積層してもよい。この場合、各第二天板にはそれぞれ
第二共通液室溝が形成されてており、これらの第二天板
を積層することに伴って第二共通液室が積層状態に形成
される。さらにこの場合は、最上位の第二天板以外の第
二天板には、第二共通液溝とともに、上方の第二天板の
第二共通液室溝とインク液路とを接続するための連絡口
が形成されている。

【００４３】ついで、本発明の第二の実施例を図４に基
づいて説明する。なお、図１乃至図３において説明した
部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する（以
下、同様）。本実施例は、第一共通液室溝２９の壁面と
第二共通液室溝３３の壁面とに、高さ寸法が１００μｍ
程度の微小凹凸３５を設けたものである。なお、基板２
１や第一天板２２及び第二天板２３の形状、及び、それ
らの接合方法等は第一の実施例と同じである。

【００４４】このような構成において、インク滴の吐出
により発生した圧力波は各共通液室２９ａ，３３ａ内に
おいて微小凹凸３５によって乱反射され、分散される。
このため、同じ共通液室２９ａ（又は３３ａ）に接続さ
れている他のインク液路２７ａ（又は２８ａ）に対して
圧力波の影響が及ばず、インク液路２７ａ（又は２８
ａ）間における圧力波の相互干渉がより一層低減され
る。なお、微小凹凸３５の形状としては図４に示したも
のに限られるものではなく、本実施例では、射出成形用
の金型の表面にサンドブラストによって凹凸模様を形成
し、射出成形時に樹脂側に転写させて形成したものであ
る。

【００４５】ついで、本発明の第三の実施例を説明す
る。本実施例は、第一共通液室溝２９の壁面と第二共通
液室溝３３の壁面とに多孔質物質からなる膜（図示せ
ず）を配したものである。なお、基板２１や第一天板２
２及び第二天板２３の形状、及び、それらの接合方法等
は第一の実施例と同じである。

【００４６】このような構成において、インク滴の吐出
により発生した圧力波は各共通液室２９ａ，３３ａ内に
おいて膜によって吸収される。このため、同じ共通液室
２９ａ（又は３３ａ）に接続されている他のインク液路
２７ａ（又は２８ａ）に対して圧力波の影響が及ばず、
インク液路２７ａ（又は２８ａ）間における圧力波の相
互干渉がより一層低減され、ほとんど皆無の状態とな
る。

【００４７】ここで、多孔性物質の材料としては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレー
ト、メチルメタアクリレートとアクリロニトリルの共重
合体、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、合成ゴム
等各種のものがあるが、多孔性物質内部でのインクの保
持力及び気泡混入防止のためには、記録に使用されるイ
ンクとの親和性が高い材料が望ましい。またその空孔率
はインクの包含保持力或いは透過性を高めるために、高
いものが望ましいが、本実施例においては圧力波の伝播
を阻止する目的上、各々２７〜９０％のものが有効に利
用できる。なお、本実施例においては具体的にはポリウ
レタンを使用した。

【００４８】ついで、本発明の第四の実施例を図５及び
図６に基づいて説明する。本実施例は、第一共通液室溝
２９の壁面に凹面部３６を形成するとともに、第二共通
液室溝３３の壁面に凹面部３７を形成したものである。
なお、基板２１や第一天板２２及び第二天板２３の形
状、及び、それらの接合方法等は第一の実施例と同じで
ある。

【００４９】このような構成において、インク滴の吐出
により発生した圧力波は各共通液室２９ａ，３３ａの凹
面部３６，３７で繰返し反射されるとともに共通液室２
９ａ，３３ａ内に閉じ込められた状態で次第に減衰す
る。このため、同じ共通液室２９ａ（又は３３ａ）に接
続されている他のインク液路２７ａ（又は２８ａ）に対
して圧力波の影響が及ばず、インク液路２７ａ（又は２
８ａ）間における圧力波の相互干渉はより一層低減さ
れ、ほとんど皆無の状態となる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明のように、インク液
路に供給されるインクを貯留する複数個の共通液室を積
層して設け、インク液路の各々をいずれか一つの共通液
室に択一的に接続したことにより、各共通液室に接続さ
れるインク液路の数が少なくなるためにインク滴の吐出
により発生する圧力波の相互干渉を低減させることがで
き、従って、圧力波の相互干渉によるインク滴の大きさ
の変動、吐出速度の変化、吐出タイミングのずれ等を小
さくすることができるとともに良好な記録を行うことが
でき、特に、隣合うインク液路を異なる共通液室へ接続
することによって圧力波の相互干渉をより一層低減させ
ることができるとともに記録された画像品質をより一層
向上させることができ、また、共通液室が積層されてい
るために各共通液室は充分な容積を確保することがで
き、従って、各インク液路に対するインク供給能力を高
めることができるとともに部分的に“ベタ黒”の記録を
行った場合であっても各インク液路に対してインクの供
給を定常的に行うとともに高速記録時の吐出応答性や吐
出安定性を向上させることができ、しかも、各インク液
路が著しく長くならないために各インク液路における流
体抵抗を抑えることによって記録の高速化を達成するこ
とができ、また、請求項２記載の発明のように、少なく
とも一つの共通液室の内壁面に微小凹凸を設けたことに
より、インク滴の吐出により発生した圧力波をこの微小
凹凸による乱反射によって分散させ、同じ共通液室から
インクの供給を受けている他のインク液路に対する圧力
波の干渉をより一層低減させることができ、また、請求
項３記載の発明のように、少なくとも一つの共通液室の
内壁面に凹面部を形成したことにより、インク滴の吐出
により発生した圧力波を凹面部で繰返し反射させるとと
もに共通液室内に閉じ込めらた状態で次第に減衰させ、
同じ共通液室からインクの供給を受けている他のインク
液路に対する圧力波の干渉をより一層低減させることが
でき、また、請求項４記載の発明のように、少なくとも
一つの共通液室内に多孔性物質から成る膜を配したこと
により、インク滴の吐出により発生した圧力波をこの膜
によって吸収し、同じ共通液室からインクの供給を受け
ている他のインク液路に対する圧力波の干渉をより一層
低減させることができ、また、請求項５記載の発明のよ
うに、各々共通液室溝を形成した天板を積層状態で接合
することによって複数の共通液室を積層状態で形成する
ことができるため、簡単な製造工程によって積層構造の
共通液室を得ることができ、また、請求項６記載の発明
のように、各天板を樹脂を射出成形することにより形成
したため、歩留を高くすることができるとともに製造コ
ストを低減させることができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における基板と第一天板
と第二天板との位置関係と接合状態とを示す斜視図であ
る。

【図２】基板と第一天板と第二天板とを接合した状態を
示す斜視図である。

【図３】基板と第一天板と第二天板とを分離した状態を
示す分解斜視図である。

【図４】本発明の第二の実施例における共通液室の内壁
面の微小凹凸パターンを示した正面図である。

【図５】本発明の第四の実施例における第一天板の縦断
正面図である。

【図６】本発明の第四の実施例における第二天板の縦断
正面図である。

【図７】従来例を示す斜視図である。

【図８】他の従来例を示す斜視図である。

【図９】その分解斜視図である。

【図１０】図９におけるＸ−Ｙ断面図である。

【符号の説明】

２１基板２２第一天板２３第二天板２４吐出エネルギー発生素子２７，２８インク液路溝２７ａ，２８ａインク液路２９共通液室溝（第一共通液室溝）２９ａ共通液室（第一共通液室）３１インク吐出口３３共通液室溝（第二共通液室溝）３３ａ共通液室（第二共通液室）３５微小凹凸３６，３７凹面部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインク吐出口の各々に対応する複
数のインク液路と、前記インク液路中に配される吐出エ
ネルギー発生素子とを有するインクジェット記録ヘッド
において、前記インク液路に供給されるインクを貯留す
る複数個の共通液室を積層して設けるとともに、前記イ
ンク液路の各々をいずれか一つの前記共通液室に択一的
に接続したことを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ド。
【請求項２】少なくとも一つの共通液室の内壁面に微
小凹凸を設けたことを特徴とする請求項１記載のインク
ジェット記録ヘッド。
【請求項３】少なくとも一つの共通液室の内壁面に凹
面部を形成したことを特徴とする請求項１記載のインク
ジェット記録ヘッド。
【請求項４】少なくとも一つの共通液室内に多孔性物
質から成る膜を配したことを特徴とする請求項１記載の
インクジェット記録ヘッド。
【請求項５】基板に吐出エネルギー発生素子を形成す
る工程と、複数のインク液路溝とこれらのインク液路溝
の少なくとも一つが接続される第一共通液室溝と他の前
記インク液路溝を他の共通液室溝に接続させるための連
絡口とを有する第一天板を形成する工程と、前記連絡口
が接続される第二共通液室溝と他の共通液室溝に接続さ
れる連絡口とを有する第二天板を形成する工程と、前記
基板と前記第一天板と少なくとも一つの前記第二天板と
を積層状態に接合することによりインク液路と第一共通
液室と少なくとも一つの第二共通液室とを形成する工程
とよりなることを特徴とするインクジェット記録ヘッド
の製造方法。
【請求項６】第一天板と第二天板とを樹脂を用いた射
出成形により形成したことを特徴とする請求項５記載の
インクジェット記録ヘッドの製造方法。