【手続補正書】
【提出日】平成17年7月11日(2005.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出させるためのエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子を主面に備える素子基板と、前記吐出エネルギ発生素子に対向して設けられた、液体を吐出するための吐出口を一端に備える吐出口部と、前記吐出口部に液体を供給するための供給路と、前記素子基板の主面を底面とし、前記供給路と連通して、前記吐出エネルギ発生素子により内部の液体に気泡が発生する第１の発泡室と、一端が前記第１の発泡室と、他端が前記吐出口部の他端とそれぞれ連通する第２の発泡室と、とを備えた液体吐出ヘッドにおいて、
前記素子基板の主面に平行な面による断面積が、前記第１の発泡室の断面積が前記第２の発泡室の断面積よりも大きく、前記第２の発泡室の断面積が前記吐出口部の断面積よりも大きく、
前記第１の発泡室の側壁面と前記第２の発泡室の側壁面との接続部、及び、前記第２の発泡室の即壁面と前記吐出口部の側壁面との接続部、にはそれぞれ段差が形成されているとともに、
前記第２の発泡室の側壁面は、前記吐出口部側の端部が小さく、前記第１の発泡室側の端部が大きくなるようなテーパ形状をなしていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記吐出口部の側壁面が、前記吐出口側の端部が小さく，前記第２の発泡室側の端部が大きくなるようなテーパ形状をなしている、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第２の発泡室の側壁面は、前記素子基板の主面に直交する平面に対し１０°〜４５°の傾斜をなしている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記吐出口部の壁面は、前記素子基板の主面に直交する平面に対し、１０°以下のテーパを有する、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記供給路に液体を供給するための供給室を有し、
前記供給路の前記供給室側の前記素子基板の主面に平行な上面は、前記第１の発泡室の上面と同一平面で連続する前記供給路の上面に対して高くなっていて、段差によって接続されており、
前記供給路の前記素子基板の表面からの最大高さが、前記素子基板の表面から前記第２の発泡室の上面までの高さよりも低い、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記吐出口から前記供給路に至る流路の断面積が複数の段階で変化するように構成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記吐出口から液滴が飛翔される吐出方向と、前記供給路内を流動する液体の流動方向とが直交するように形成されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記吐出エネルギ発生素子によって発生する気泡が、前記吐出口を介して外気に通気されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記供給路、前記第１の発泡室、前記第２の発泡室、および前記吐出口部を含むノズルを複数有するとともに、前記素子基板は前記ノズルごとに前記吐出エネルギ発生素子を有し、
複数の前記ノズルはその長手方向が平行になるように配列された第１のノズル列と、前記供給路に液体を供給するための供給室を間に挟んで前記第１のノズル列に対向する位置に配列された第２のノズル列とに区分され、
前記第１のノズル列および前記第２のノズル列は、隣接する各ノズルの間隔が一定のピッチで形成され、
前記第２のノズル列の前記各ノズルは、前記第１のノズル列の前記各ノズルに対して、隣接する前記各ノズル間のピッチの１／２ピッチずれて配列されている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
液滴を吐出させるためのエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子と、
前記吐出エネルギ発生素子が主面に設けられた素子基板と、
液滴を吐出する吐出口を有する吐出口部、前記吐出エネルギ発生素子によって内部の液体に気泡を発生させる発泡室、および前記発泡室に液体を供給するための供給路を有するノズルと、前記ノズルに液体を供給するための供給室とを有し、前記素子基板の主面に接合されたオリフィス基板とを備えた液体吐出ヘッドの製造方法において、
吐出エネルギ発生素子が主面に設けられた素子基板上に、第１の発泡室と供給路の下部分とのパターンを形成するための溶剤可溶型の熱架橋性有機樹脂を塗布し、加熱させて、熱架橋膜を形成する工程と、
前記熱架橋膜上に、第２の発泡室と前記供給路の上部分とのパターンを形成するための溶剤可溶型の有機樹脂を塗布する工程と、
前記第２の発泡室と前記供給路の上部分のパターンを形成するために、前記有機樹脂を２６０〜３３０ｎｍ領域のＮｅａｒ−ＵＶ光を使用して、露光・現像する工程と、
露光・現像し、パターン形成を行った前記有機樹脂を、ガラス転移点以下の温度で加熱することで、１０〜４５°の傾斜を形成する工程と、
前記熱架橋膜を２１０〜３３０ｎｍ領域のＤｅｅｐ−ＵＶ光を使用して、露光・現像する工程と、
２層の前記溶剤可溶膜により形成された流路パターン上に、ネガ型有機樹脂を塗布・露光・現像・加熱することで、吐出口部を有するオリフィス基板を積層する工程と、
前記オリフィス基板を介して、下層に形成した２層の前記流路形成有機樹脂にＤｅｅｐ−ＵＶ光を照射し、溶剤による除去を行い、液滴を吐出する前記吐出口部、前記吐出エネルギ発生素子によって気泡が発生する発泡室、および前記発泡室に液体を供給するための供給路を有するノズルと、前記ノズルに液体を供給するための供給室とを有し、前記素子基板の主面に接合されたオリフィス基板を形成する工程と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記第２の発泡室と前記供給路の上部分との形成が、前記第２の発泡室のパターンが前記有機樹脂の通常解像度パターンであり、かつ前記供給路の上部分のパターンが前記有機樹脂の限度解像度以下のパターンであるフォトマスクを用い、２６０〜３３０ｎｍ領域のｎｅａｒ−ＵＶ光を使用して、該パターンの転写によって形成される、請求項１０に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記第２の発泡室と前記供給路の上部分の形成が、前記有機樹脂の露光・現像工程において、完全に除去される領域と、部分的に除去される領域と、全く除去されない領域とに分けられる、請求項１０または請求項１１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記有機樹脂の露光・現像工程において、全く除去されない領域が前記第２の発泡室を形成し、部分的に除去される領域が前記供給路の上部分を形成する、請求項１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記第１の発泡室の前記素子基板上の高さは、５〜２０μｍであり、前記素子基板の主面に直交する平面に対し、０〜１０°の傾斜をもって形成される、請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記第１の発泡室と供給路を形成する熱架橋性有機樹脂が、メタクリル酸メチルを主成分とし、メタクリル酸および、メタクリル酸エステル系と共重合されて合成される材料を塗布溶剤に溶解させて形成される、請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、液滴を吐出させるためのエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子を主面に備える素子基板と、前記吐出エネルギ発生素子に対向して設けられた、液体を吐出するための吐出口を一端に備える吐出口部と、前記吐出口部に液体を供給するための供給路と、前記素子基板の主面を底面とし、前記供給路と連通して、前記吐出エネルギ発生素子により内部の液体に気泡が発生する第１の発泡室と、一端が前記第１の発泡室と、他端が前記吐出口部の他端とそれぞれ連通する第２の発泡室と、とを備えた液体吐出ヘッドにおいて、
前記素子基板の主面に平行な面による断面積が、前記第１の発泡室の断面積が前記第２の発泡室の断面積よりも大きく、前記第２の発泡室の断面積が前記吐出口部の断面積よりも大きく、
前記第１の発泡室の側壁面と前記第２の発泡室の側壁面との接続部、及び、前記第２の発泡室の即壁面と前記吐出口部の側壁面との接続部、にはそれぞれ段差が形成されているとともに、
前記第２の発泡室の側壁面は、前記吐出口部側の端部が小さく、前記第１の発泡室側の端部が大きくなるようなテーパ形状をなしていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第２の発泡室の側壁面は、素子基板の主面に直交する平面に対し１０°〜４５°の傾斜をなしていてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
吐出口部の壁面は、素子基板の主面に直交する平面に対して、１０°以下のテーパを有していてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
供給路に液体を供給するための供給室を有し、
供給路の供給室側の素子基板の主面に平行な上面は、第１の発泡室の上面と同一平面で連続する供給路の上面に対して高くなっていて、段差によって接続されており、
供給路の素子基板の表面からの最大高さが、素子基板の表面から第２の発泡室の上面までの高さよりも低くてもよく、吐出口から供給路に至る流路の断面積が複数の段階で変化するように構成されていてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
吐出口から液滴が飛翔される吐出方向と、供給路内を流動する液体の流動方向とが直交するように形成されていてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
供給路、第１の発泡室、第２の発泡室、および吐出口部を含むノズルを複数有するとともに、素子基板はノズルごとに吐出エネルギ発生素子を有し、複数のノズルはその長手方向が平行になるように配列された第１のノズル列と、供給路に液体を供給するための供給室を間に挟んで第１のノズル列に対向する位置に配列された第２のノズル列とに区分され、第１のノズル列および第２のノズル列は、隣接する各ノズルの間隔が一定のピッチで形成され、第２のノズル列の各ノズルは、第１のノズル列の各ノズルに対して、隣接する各ノズル間のピッチの１／２ピッチずれて配列されていてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の液体吐出ヘッドは、第１の発泡室から吐出口部までの断面積が変化し、基板から吐出口に至る方向に、徐々にインク体積が減少するように構成されており、吐出口付近は、液滴が飛翔する際に、飛翔する液滴が、基板に対して垂直に飛翔し、かつ整流作用を持つように作用する形状を構成している。また、液滴を吐出する際、発泡室内に生じる気泡によって発泡室内に充填された液体が供給路側に押し出されることが抑制される。したがって、この液体吐出ヘッドによれば、吐出口から吐出される液滴の吐出体積にバラツキが生じることが抑制されて、吐出体積が適正に確保される。また、供給路の供給室側の上面が第1の発泡室側の上面よりも高くなるように段差を有する構成としたものは、液滴を吐出する際、段差部により構成された制御部によって、発泡室内に成長する気泡が発泡室内の制御部の内壁に当接するので、気泡の圧力を損失することが抑制される。したがって、この液体吐出ヘッドによれば、発泡室内の気泡が良好に成長して圧力が十分に確保されるため、液滴の吐出速度が向上する。