(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出口の形状が均一に形成され、安定したインク吐出を行うことができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】ノズルの両側面となる複数のノズル壁５２０を形成する工程において、ノズルの上面部を形成する天板５１１とを接着する、ノズル壁５２０の接着面の吐出口１０４側の上部に一段高くした面１０７を設ける工程を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するためのノズルを支持する支持部材の前記ノズルが形成される面に、前記ノズルの両側面となる複数のノズル壁を形成するノズル壁形成工程と、前記ノズル壁と前記ノズルの上面部を形成する天板とを接着する接着工程と、を備えた液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記ノズル壁形成工程において、前記接着面が部分的に突出している突部を形成する工程を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記突部は、曲面によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記突部は、少なくとも１つの平面を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記ノズル壁は感光性樹脂によって形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３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５】
前記接着工程において、前記ノズル壁と前記天板とを接着する接着剤として、感光性樹脂を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項４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６】
前記ノズル壁形成工程において、前記接着面として、前記ノズルでの前記液体の吐出方向における前方に第１の面を形成し、前記吐出方向における後方に、前記第１の面よりも前記支持部材に近い位置に第２の面を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項５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７】
前記ノズル壁形成工程において、フィルターマスクを介して感光性樹脂をスプレー塗布することで、前記第１の面と前記第２の面とを形成することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
液体を吐出するためのノズルと、前記ノズルを支持する支持部材と、前記ノズルの両側面をなすノズル壁と、前記ノズルの上面部に形成され、前記ノズル壁と接着される天板と、を備えた液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズル壁において、前記天板と接着する接着面が部分的に突出している突部を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法および液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出記録装置には、電気熱変換体（ヒーター）やピエゾ素子などを用いて、インクなどの液体を吐出可能な液体吐出ヘッドが用いられている。電気熱変換体を用いた液体吐出ヘッドの場合には、その電気熱変換体の発熱により流路内の液体を発泡させ、そのときに生じる気泡の発泡エネルギを利用して、吐出口から液体を吐出させる。吐出口から液体を吐出すると気泡は消泡する。また液体吐出ヘッドには、気泡の発泡エネルギを吐出口の方向に効果的に作用させるために、流路内に可動弁が備えられているものがある。液体吐出装置は、このような液体吐出ヘッドの吐出口から吐出した液体を記録媒体上に付着させることにより、記録媒体上に画像を記録するものであり、近年、産業用記録機への展開が高まってきている。
【０００３】
このような液体吐出ヘッドにおいては、産業用途への展開に伴い、新たな問題が顕在化してきている。液体吐出ヘッドの吐出口、ノズル形成に伴う、記録安定性の確保である。
【０００４】
吐出口やノズルは、その形状や大きさ、均一性によって、液体の吐出に大きな影響を与えるため記録品位に直結する極めて重要な部分である。例えば、連続して並んでいる吐出口の大小のばらつきが大きければ、それに伴って吐出される液滴の大きさが異なるため、小さな文字を記録する時の文字潰れやベタ記録の際に非均一な濃度ムラを引き起こす原因となる。
【０００５】
そこで特許文献１では、このような吐出口のばらつき低減、ノズル形成の精度向上のために、接着層内に仕切り部（ないしは上部保護層）を差し込むようにして接合を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０１５２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、液体吐出ヘッドにおいて、接着層内に仕切り部（ないしは上部保護層）を差し込むようにして接合が行われる場合、上面の面積が大きいと、接合に要する圧力の増大を招くなど、接合が容易でなくなるという問題がある。また、差し込みを行う分だけ吐出口外方等へ接着材が押し出されることになるが、接着層内への各仕切り壁の差し込み量が一様でないと、接着材の押し出し量も一様でなくなることにより、吐出口の形状が不安定となることがある。
【０００８】
よって本発明は、吐出口の形状が均一に形成され、安定したインク吐出を行うことができ液体吐出ヘッドの製造方法および液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出するためのノズルを支持する支持部材の前記ノズルが形成される面に、前記ノズルの両側面となる複数のノズル壁を形成するノズル壁形成工程と、前記ノズル壁と前記ノズルの上面部を形成する天板とを接着する接着工程と、を備えた液体吐出ヘッドの製造方法において、前記ノズル壁形成工程において、前記接着面が部分的に突出している突部を形成する工程を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ノズル壁の吐出口側の上部に一段高くした面を設けることで、吐出口の形状が均一に形成され、安定したインク吐出を行うことができる液体吐出ヘッドを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、液体吐出ヘッドにおけるノズル近傍部分の図である。
【図４】（ａ）から（ｅ）は、液体吐出ヘッドのノズル壁の製造工程を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。  
図１は、液体吐出ヘッド１１０を用いて画像を記録可能なフルラインタイプのインクジェット記録装置１２０の概略正面図である。インクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１２０には、紙等の記録媒体Ｗを矢印Ｙ１の搬送方向に搬送するための搬送部１２１、その搬送部１２１に記録媒体を供給するための給送部１２２を備えられている。また記録装置１２０には、６つの液体吐出ヘッド１１０が交換可能に装着され、夫々対応するインクカートリッジ１２３からイエロー（Ｙ）、淡マゼンタ（ＬＭ）、マゼンタ（Ｍ）、淡シアン（ＬＣ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインクが供給される。６つの液体吐出ヘッド１１０は、記録媒体Ｗの搬送方向にずれて配備され、また、それぞれの液体吐出ヘッド１１０におけるノズル列は、記録媒体Ｗの搬送方向に対して交差する方向（本実施形態においては直交する方向）に延在する。
【００１３】
回復処理ユニット１２４は、液体吐出ヘッド１１０のインクの吐出状態を良好に維持するための回復処理を行うユニットである。その回復処理として、例えば記録に寄与しないインクを吐出口から吸引排出または加圧排出させる処理、記録に寄与しないインクを吐出口から吐出させる処理（予備吐出）および液体吐出ヘッド１１０のフェイス面（吐出口が位置する面）のワイピングなどを含む。オペレーションパネル部１２５は、ユーザが記録装置１２を操作するためのオペレーションパネルである。
【００１４】
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態における液体吐出ヘッドの分解斜視図である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、インクジェット記録装置に用いられて、液体のインクを吐出するための液体吐出ヘッド１１０である。吐出エレメント１１１は、後述する電気熱変換体（気泡発生素子）、共通液室、流路、吐出口などを備えている。また、セラミックプレート１１２は、後述する電気配線基板が配置されたセラミックプレートである。吐出エレメント１１１内の共通液室は、流路形成部材２２０の内部に設けられた複数の流路に接続され、また流路形成部材２２０のインク供給口には不図示のインクタンクからインクが供給される。この吐出エレメント１１１の左右両側面部および上面部を覆う流路形成部材２２０、流路、吐出口、電気熱変換体（気泡発生素子）などによって複数のノズルが列状に形成される。そして、液体導入口１３０ａから共通液室内に供給されたインクは、電気熱変換体の作用によって、それぞれのノズルの吐出口から吐出される。なおこの液体吐出ヘッド１１０は、個々の電気熱変換体（以下、ヒータともいう）に電流を供給するため、金属ワイヤによって制御基盤１１３と結合されると共に、液体吐出ヘッド１１０へインクを供給するためのユニット１５０が取り付けられる。
【００１５】
図３（ａ）は、液体吐出ヘッド１１０におけるノズル近傍部分の一部切欠き斜視図であり、図３（ｂ）は、液体吐出ヘッド１１０におけるノズル近傍部分の一部断面、インク吐出口の説明図である。ヒータボード（支持部材）５０２には、インクを加熱発泡させるためのヒータ１０３が複数配置されている。ヒータ１０３としてはチッ化タンタル等の抵抗体が用いられ、例えばその厚さは０．０１μｍ〜０．５μｍ、そのシート抵抗値は単位正方形当たり１０〜３００Ωである。ヒータ１０３には、通電のためのアルミニウム等の電極（不図示）が接続されており、その電極の一方には、ヒータ１０３に対する通電を制御するためのスイッチングトランジスタ（不図示）が接続されている。スイッチトランジスタは、制御用のゲート素子等の回路からなるＩＣによって駆動制御され、記録装置からの信号に応じてヒータを制御する。
【００１６】
共通液室１０９から吐出口１０４までは連通されており、その間の流路は、ヒータボード５０２、ノズル壁５２０、厚さ５〜１０μｍ程度のノズル土手５１６、および厚さ２μｍ程度の天板ノズル５１７によって囲まれた管状を成している。ノズル壁５２０および天板ノズル５１７は、感光性樹脂により形成されている。
【００１７】
液体吐出ヘッド１１０のフェイス面Ｈは、感光性樹脂とシリコンからなっている。この面に対して撥水性をもつ樹脂、いわゆる撥水剤をコーティングする方法として、溶媒に撥水性のある樹脂を溶解して適度な濃度に調整し、この溶液を均一な凹凸をもったプラスチックシート上にのせる。そして液体吐出ヘッド１１０のフェイス面Ｈをこのプラスチックシート上に押し当て、均一に塗布し、乾燥させて溶媒を蒸発させ、液体吐出ヘッドのフェイス面Ｈに密着させる。
【００１８】
ノズル壁５２０の上部における吐出口１０４に近い部分では、他の部分よりも一段高い面（突部）１０７が形成されている。このように吐出口１０４に近い部分のみを他より高い面１０７で構成することで、天板５１１との接合時に必要以上の圧力を要せず、ノズル壁５２０の上部が天板５１１に均一に接合され、ばらつきの少ない吐出口１０４を連続して形成することができる。また、必要以上の圧力を要することなく、ノズル壁５２０の上部（接着面）を天板５１１に均一に接合できるため、接着層内へのノズル壁５２０の上部の差し込み量が一様となり、接着材の押し出し量も一様になる。なお、ノズル壁５２０の面（平面）１０７が形成されている部分は、ノズル壁５２０をフェイス面Ｈ側から見た際の縦断面形状が、ノズル壁５２０の上部になるほどノズル壁５２０の幅が狭くなる台形形状となっている。そして、天板５１１との接着の際、面１０７によって押し出された接着剤（後述する感光性樹脂）は、ノズル壁５２０の側面に沿って押し出されてノズル壁５２０の側面に留まる。
【００１９】
ここで、ノズル壁５２０の作製方法について説明する。  
図４（ａ）から（ｅ）は、液体吐出ヘッド１１０におけるノズル壁５２０の製造方法を示している。以下、ノズル壁形成工程を順に説明する。まず、ヒータボード５０２を準備する（（ａ）参照）。続いてフィルターマスクを所定の位置に固定し、そのフィルターマスクに感光性樹脂をスプレー塗布する（（ｂ）参照）。ここでフィルターマスクの効果により、ヒータボード５０２に塗布される塗布量が決定する。このフィルターマスクにより噴霧される感光性樹脂の液滴量が決定される。マスクフィルターの目の大きさは20μmを狙いとして形成されこれによりこの値以下の粒子を噴霧することが可能である。フィルターマスクの目の大きさをサブミクロン前後、２μｍを狙いとして調整することで、最微細塗布液滴平均粒径はサブミクロン前後で塗布量を低く制御し、平均粒径は２μｍで行っているが狙いの塗布量によってことなるので噴霧される感光性樹脂の平均液滴径はこれに限らない。そして、ノズル１０６における吐出口１０４に近い部分（吐出方向における前方）が、一段高い形状になるよう塗布量が調整される（（ｃ）参照）。続いてフォトマスクを使用し露光する（（ｄ）参照）。このようにして、要求される形状（吐出口側に一段高い面が設けられた形状）にノズル１０６を硬化させ、薬液で未硬化部分を洗浄することで、ノズル壁５２０を得ることができる（（ｅ）参照）。なお、吐出方向における後方が一段高い形状になるよう形勢してもよい。
【００２０】
ノズル壁５２０の具体的なサイズの一例として、本実施形態では、ノズル壁の高さは１８．５μｍで、長さは１５０μｍ、一段高く形成された部分の高さは２０μｍで、長さは１５０μｍ、感光性樹脂の厚みは２μｍとしている。
【００２１】
このように、ノズル壁５２０の吐出口側の上部に一段高くした面１０７を設けることで、天板５１１との接合時に、ノズル壁５２０の他の上部の面より先に、面１０７が感光性樹脂（接着剤）に接触し、加圧されることにより天板５１１まで到達する。その際、面１０７は、感光性樹脂に計算上０．５μｍ侵入する。この時の加圧は、従来のようなノズル壁の上部がすべて同じ高さで形成されている場合と比較して５０％で済み、より低加圧で確実に天板５１１まで到達させることができる。これによって、吐出口１０４の形状が均一に形成され、安定したインク吐出を行うことができ液体吐出ヘッドを実現することができた。
【００２２】
なお、液体吐出ヘッド１１０のサイズについては、本実施形態で説明したサイズに限定されるものではなく、適宜サイズを変更してもよい。
【００２３】
また、本実施形態では、ノズル壁５２０の吐出口側の上部に一段高くした面１０７を形成したが、吐出口側に限定するものではなく、ノズル壁５２０の上部における一部を連続的にまたは断続的に突出させることでも同様の効果を得ることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、ノズル壁５２０の吐出口側の上部に一段高くした面１０７を形成したが、一段に限定するものではなく、複数段でも同様の効果を得ることができる。
【００２５】
また、ノズル壁５２０の上部に、曲面によって形成される部分的に突出した突部を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０３  ヒータ
１０４  吐出口
１０７  面
１１０  液体吐出ヘッド
５０２  ヒータボード
５１１  天板
５２０  ノズル壁
Ｈ  フェイス面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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