(57)【要約】【課題】気泡を制御してデッドゾーンを更に少なくして吐出特性が優れ高品質の画像を形成する液滴吐出ヘッド、その液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジ、並びに画像形成装置を提供する。【解決手段】液滴を吐出する液滴吐出部１と、前記液滴吐出部１の液滴吐出口１１に連通して液滴を吐出する熱エネルギーが液体に作用する液室２と、前記液室２へ液体を供給する液体供給口３と、前記液室２内に熱エネルギーを発生する発熱抵抗体４と、前記液室２を形成する隔壁５と、前記発熱抵抗体４から離れるに従い前記隔壁５の前記液室２に面する接線５０と前記発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大して９０度となった後に連続的に減少する形状の曲面６を備える。【選択図】図１
2008100484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する液滴吐出口を設けた液滴吐出部と、前記液滴吐出口に連通する液室と、前記液室へ液体を供給する液体供給口と、該液体供給口及び前記液室を連絡する液体流路と、前記液室内に熱エネルギーを発生させる発熱抵抗体と、前記液室を形成する隔壁と、を備え、前記液室内の前記液体に前記熱エネルギーが作用することで前記液体を前記液滴として吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、
前記隔壁は、前記発熱抵抗体から遠ざかるに従い、当該隔壁の接線と前記発熱抵抗体とのなす角度が９０度になるまで連続的に増大した後で、さらに連続的に減少する形状を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記液滴吐出部は、前記液体供給口から前記液室への液体供給方向と同方向に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記液滴吐出部は、前記液体供給口から前記液室への液体供給方向と異なる方向に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記隔壁は、感光性樹脂により形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液室への液体供給方向における前記液室の断面積は、前記液滴吐出口の断面積及び前記液体供給口の断面積より大きい部分を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液室は、前記液滴吐出口及び前記液体供給口のそれぞれよりも、前記液室への液体供給方向に直交する方向に広がる形状を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記発熱抵抗体が形成される基板上に被覆樹脂層の被覆樹脂下層を形成する被覆樹脂下層形成工程と、前記被覆樹脂下層の感光性を活性化させるエネルギーでマスクを介して部分的に照射し現像することで前記液体流路となる溝の側面を前記曲面とするように形成する曲面形成工程と、前記発熱抵抗体が形成される前記基板上に除去可能な液体流路型材を形成する液体流路型材形成工程と、前記液体流路型材の上に凸形状となる前記曲面の液体流路型を形成する液体流路型形成工程と、前記液体流路型上にネガ型の感光性樹脂からなる前記被覆樹脂層の被覆樹脂上層を形成し感光性を活性化させるエネルギーでマスクを介して部分的に照射し現像することで前記発熱抵抗体上方の前記被覆樹脂上層に前記液滴吐出部の前記液滴吐出口を形成する液滴吐出口形成工程と、前記液体流路型を溶解除去して前記液体流路を形成する液体流路形成工程と、を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の液滴吐出ヘッド製造方法において、前記基板上に液滴を形成し、表面張力により前記曲面を残したまま固化することで、前記液体流路型の一部であり前記液室に相当する液室型を形成する液滴固化工程を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の液滴吐出ヘッド製造方法において、前記基板上に段差を設け、前記熱抵抗体又は前記液体流路形成部を前記段差の下段側に形成することで前記液室型を形成する段差形成工程を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の前記液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項１１】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の前記液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド、及びその液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジ、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出ヘッドとしては、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知られている。
また、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プロッタ等の記録画像を形成する画像形成装置としてインクジェット記録装置が用いられるが、インクジェット記録装置は、インク滴を吐出する吐出口と、この吐出口が連通する液室及び流路と、この液室及び流路内のインクを加圧するための駆動手段を備える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。液室及び流路は、インク流路、吐出室、加圧液室、流路とも称される。駆動手段は圧力発生手段とも言われる。
【０００３】
以下に、上記インクジェットヘッドを中心に説明をする。
プリンタ、ファクシミリ装置、複写機等には、ドロップオンディマンド型のインクジェット記録装置が用いられる。ドロップオンディマンド型のインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドを用いて、記録信号が入力された時にのみ吐出口からインク滴を吐出飛翔させて、高速高解像度の記録を行うものである。
液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドは、例えばインク滴を吐出する複数の吐出口と、吐出口に接続されかつインクが加圧される液室と、液室内のインクを加圧するためのエネルギー発生手段を備えている。
【０００４】
エネルギー発生手段は、例えば圧電素子や静電素子等の電気機械変換素子（特許文献３、特許文献６を参照）や、例えば熱抵抗体のヒータ等の熱機械変換素子（特許文献２）がある。その他にインク通電方式（特許文献１を参照）や剪断モード型（特許文献５を参照）もある。
インクジェットヘッドは、ヒータや圧電素子等のエネルギー発生手段を任意の周波数にて駆動される。任意の周波数にて駆動することによって液室に圧力を加え、インク滴を吐出飛翔させて記録を行うため、吐出口、液室、及び流路の形状及びサイズによる圧力伝播効率がインク滴の噴射性能に影響を与える。
エネルギー発生手段としての熱抵抗体であるヒータ等の熱機械変換素子は、精度が良い微細化やマルチ化、小型化が極めて容易であり、インク滴の形成とその飛行の運動エネルギーに効率良く変換でき、量産性に富む等と言う利点を有する。
【０００５】
図３４は、エッジシューター方式を用いた従来のインクジェットヘッド１０００の基本構成の断面図である。
図３５は、図３４における（Ａ−Ａ）線の断面図である。
図３６は、サイドシューター方式を用いた従来のインクジェットヘッド１０００の基本構成の断面図である。
図３７は、図３６における（Ｂ−Ｂ）線の断面図である。
図３８は、従来の液体噴射記録ヘッドの断面図である。
図３９は、従来の液体噴射記録ヘッドの図３８における開口部の中心を通りこの断面に直行する立断面図である。
【０００６】
図３４と図３５において、インクジェットヘッド１０００のエッジシューター方式は、インクの流れ方向が図示の矢印（Ｃ）方向のインク流路１００７からインク吐出部１００１のインク吐出口１０１１にかけての形状が直線的である。液体供給口１００３からインクが液室１００２に供給される。
図３４と図３５に示したようなエッジシューター方式のインクジェットヘッド１０００においては、各部分の精度が良い微細化やオリフィスのマルチ化、あるいは小型化が極めて容易であり、また量産性に富むという利点を有する。然し、その一方で、インク滴吐出の際の応答周波数やインク滴の飛行速度に限界がある。
また、電熱変換素子１００４が発熱することでインク中に気泡が発生するが、この気泡が温度低下により収縮し、吐出エネルギー発生体１０４０の近辺で消滅する際の衝撃により吐出エネルギー発生体１０４０を徐々に破壊する。この現象は、キャビテーション現象と呼ばれ、エッジシューター方式において顕著である。そのため、エッジシューター方式のインクジェットヘッド１０００は寿命が比較的短い。
【０００７】
図３６と図３７において、インクジェットヘッド１０００のサイドシューター方式は、インク流路１００７内の図示の矢印（Ｃ）方向のインクの流れ方向の向きとインク吐出部１００１のインク吐出口１０１１のインク吐出の向きが異なる。
図３６と図３７に示したようなサイドシューター方式のインクジェットヘッド１０００においては、天板１００８にオリフィスのインク吐出部１００１と、液体供給口１００３からインクが供給される液室１００２を設けている。インク流路１００７内の電熱変換素子１００４の吐出エネルギー発生体１０４０への図示の矢印（Ｃ）方向のインクの流れ方向とインク吐出部１００１のインク吐出口１０１１の中心軸とを直角となした構成を有する。
このような構成にすることによって、電熱変換素子１００４の吐出エネルギー発生体１０４０からのエネルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エネルギーへと変換することが出来る。またインクの供給によるメニスカスの復帰も速いという構造上の利点を有し、吐出エネルギー発生体１０４０に発熱素子の電熱変換素子１００４を用いた場合に特に効果的である。
【０００８】
また、特許文献２に記載されているように、発熱抵抗体を加熱することにより生成した気泡を外気と連通させて、温度低下による気泡の収縮が起こらない。
従って、気泡が消滅する際の衝撃により吐出エネルギー発生体１０４０を徐々に破壊する問題、いわゆるキャビテーション現象を回避することが出来る。そのため、インクジェットヘッド１０００の寿命が長いという長所を有する。
【０００９】
然し、サイドシューター方式のインクジェットヘッド１０００においてもインク吐出時にもインクの流れが生じない、矢印（Ｄ）で図示するいわゆるデッドゾーンとなる隅部がある。デッドゾーンとなる隅部により、インク流路１００７内に泡が入り込み、この隅部のデッドゾーンに泡が付着した場合には、この泡が固定泡となり、リフィル周波数低下や、インク液滴の飛翔方向が曲がってしまう。
そして被記録材上のインク液滴着弾位置がずれる「ヨレ」等の原因となり、インク吐出は非常に不安定なものとなる。更にこの泡が放置泡として成長してしまうと、インクが不吐出に至ってしまう場合もある。
【００１０】
即ち、発泡室内にインク吐出時の気泡が残り、この隅部に気泡が付着した場合には、吐出体積そのものが変化し、印字にいわゆる「ムラ」や「スジ」を生じてしまう。またこの泡が固定泡となってしまった場合には、リフィル周波数の低下やヨレ等の原因となり、また放置泡による不吐出の原因ともなり得る。またこの隅部においてインク流れが生じないと、インク残りが発生して、この場合も同様にインク吐出は不安定になる。
これらの悪影響は、記録画像の高精細化に対応する吐出インク液滴の小液滴化が進むほど、さらに大きくなることは言うまでもない。
そこで、特許文献２では、図３８と図３９に示すように、流路形状にパターンニングされた角部に丸みをつけ、外側に凸の曲面をもつ流路形状をもつ液体噴射記録ヘッドが提案されている。
【００１１】
また、同様に特許文献４では、気体或いは液体等を流した際、コーナー部での滞留を抑えるための流路部形状の１つとして、樽形状の提案がなされている。
然し、これらは、液体の流れに対するデッドゾーンをなくし、気泡発生を抑制するものであるが、発生気泡及び残存気泡を制御するものではなく、液体の流れに対するデッドゾーンは残る。そして、この残存するデッドゾーンにより液体中に気泡を発生させる際の応答性が低く、液滴の吐出特性も劣り、形成する画像の品質も低下すると言う不具合が生じていた。
【特許文献１】特開平８−２７６５８９号公報
【特許文献２】特許第３３７２７３９号
【特許文献３】特開平１０−２１１６９６号公報
【特許文献４】特開２０００−２５２２０公報
【特許文献５】特開２０００−４３２５７公報
【特許文献６】特開２００１−１６２７９１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の液滴吐出ヘッド、及びその液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置において、残存するデッドゾーンにより液体中に気泡を発生させる際の応答性が低く、吐出特性も劣り形成する画像の画像品質も低下すると言う問題が発生していた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、気泡を制御してデッドゾーンを更に少なくして吐出特性が優れ高品質の画像を形成する液滴吐出ヘッド、その液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジ、並びに画像形成装置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】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、液滴を吐出する液滴吐出口を設けた液滴吐出部と、前記液滴吐出口に連通する液室と、前記液室へ液体を供給する液体供給口と、該液体供給口及び前記液室を連絡する液体流路と、前記液室内に熱エネルギーを発生させる発熱抵抗体と、前記液室を形成する隔壁と、を備え、前記液室内の前記液体に前記熱エネルギーが作用することで前記液体を前記液滴として吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、前記隔壁は、前記発熱抵抗体から遠ざかるに従い、当該隔壁の接線と前記発熱抵抗体のなす角度が９０度になるまで連続的に増大した後で、さらに連続的に減少する形状を備えた液滴吐出ヘッドを特徴とする。
又は、請求項２に記載の本発明は、請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液滴吐部は、前記液体供給口から前記液室への液体供給方向と同方向に形成されている液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
【００１４】
又は、請求項３に記載の本発明は、請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液滴吐出部は、前記液体供給口から前記液室への液体供給方向と異なる方向に形成されていることを特徴とする。
又は、請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液室を形成する前記隔壁は、感光性樹脂により形成されている液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
又は、請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液室への液体供給方向における前記液室の断面積は、前記液滴吐出口の断面積及び前記液体供給口の断面積より大きい部分を有する液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
又は、請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液室は、前記液滴吐出口及び前記液体供給口のそれぞれよりも、前記液室への液体供給方向に直交する方向に広がる形状を備える液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
【００１５】
又は、請求項７に記載の本発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記発熱抵抗体が形成される基板上に被覆樹脂層の被覆樹脂下層を形成する被覆樹脂下層形成工程と、前記被覆樹脂下層の感光性を活性化させるエネルギーでマスクを介して部分的に照射し現像することで前記液体流路の溝の側面を前記曲面とするように形成する曲面形成工程と、前記発熱抵抗体が形成される前記基板上に除去可能な液体流路型材を形成する液体流路型材形成工程と、前記液体流路型材の上に凸形状となる前記曲面の液体流路型を形成する液体流路型形成工程と、前記液体流路型上にネガ型の感光性樹脂からなる前記被覆樹脂層の被覆樹脂上層を形成し感光性を活性化させるエネルギーでマスクを介して部分的に照射し現像することで前記発熱抵抗体上方の前記被覆樹脂上層に前記液滴吐出部の前記液滴吐出口を形成する液滴吐出口形成工程と、前記液体流路型を溶解除去して前記液体流路を形成する液体流路形成工程と、を備える液滴吐出ヘッド製造方法であることを特徴とする。
又は、請求項８に記載の本発明は、請求項７記載の液滴吐出ヘッド製造方法において、前記基板の上に液滴を形成し、表面張力により前記曲面を残したまま固化することで、前記液体流路型の一部であり前記液室に相当する液室型を形成する液滴固化工程を備える液滴吐出ヘッド製造方法であることを特徴とする。
【００１６】
又は、請求項９に記載の本発明は、請求項７または８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記液室型は、段差が設けられる前記基板の上に形成され、前記吐出エネルギー発生素子部面に相当する熱エネルギー発生部もしくは前記液体流路に相当する液体流路形成部を下段側に形成する段差形成工程を備える液滴吐出ヘッド製造方法であることを特徴とする。
又は、請求項１０に記載の本発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の前記液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジであることを特徴とする。
又は、請求項１１に記載の本発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の前記液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、気泡を制御してデッドゾーンを少なくして吐出特性が優れ高品質の画像を形成する液滴吐出ヘッド、その液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジ並びに画像形成装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドを、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態例にかかる、エッジシューター方式を用いた液滴吐出ヘッド１０の基本構成の断面図である。
図２は、図１の（Ｅ−Ｅ）線の断面図である。
図３は、本発明の第１の実施の形態例にかかる、サイドシューター方式を用いた液滴吐出ヘッド１０の基本構成の断面図である。
図４は、図３の（Ｆ−Ｆ）線の断面図である。
【００１９】
図１乃至図４において、熱エネルギーを発生させて液滴を吐出する液滴吐出ヘッド１０は、液滴を吐出する液滴吐出部１と、液滴吐出部１の液滴吐出口１１に連通し、液滴を吐出する熱エネルギーが液体に作用する液室２とを備えている。更に液室２へ液体を供給する液体供給口３と、液室２内に熱エネルギーを発生させる発熱抵抗体４と、感光性樹脂からなって液室２を形成する隔壁５を備えている。そして発熱抵抗体４から離れるに従い隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大して９０度となった後に連続的に減少する形状の曲面６も備えている。
【００２０】
本発明の液滴吐出ヘッド１０、及びその液滴吐出ヘッド１０の製造方法は、発熱抵抗体４が複数設けられるものであれば、どのようなものにも適用可能である。そして液滴吐出ヘッド１０は、複数個を配列する液滴吐出部１の液滴吐出口１１と、各液滴吐出部１の液滴吐出口１１に対応する数の液室２及び液体供給口３を備えることが出来る。
液滴吐出ヘッド１０を適用した画像形成装置３００は、図３２、３３に図示するインクジェットプリンタ等のインクジェット記録装置や印刷装置、複写機、ファクシミリ装置、プロッタあるいはこれらの複合機等であってもよい。
液滴吐出ヘッド１０は、また、インク以外の液体、例えばＤＮＡ試料やレジスト、パターン材料などを吐出することが出来る。
【００２１】
図１乃至図４は、本発明における液滴吐出ヘッド１０の構成の一例である。図１と図２に図示する液滴吐出ヘッド１０は、液滴吐出口１１から液滴を吐出する方向を示す図示の矢印（Ｘ）の向きが液体流路７内の液体供給方向の図示の矢印（Ｇ）から直線方向（すなわち液体供給方向と同方向）であるエッジシューター方式である。
そして図３と図４に図示する液滴吐出ヘッド１０は、液滴吐出口１１から液滴を吐出する図示の矢印（Ｙ）の向きが液体流路７内の液体供給方向の図示の矢印（Ｇ）の向きと異なる方向であるサイドシューター方式である。そして液滴吐出ヘッド１０は、図とは上下反転して取り付けられて作動する。
【００２２】
図１と図２に図示するエッジシューター方式、図３と図４に図示するサイドシューター方式のいずれの場合も、液室２を形成する隔壁５の形状は、発生気泡及び残存気泡を制御する曲面６である。そして隔壁５は、感光性樹脂からなり、液室２を形成する。
曲面６は、発熱抵抗体４のから遠ざかるに従い、隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大する。そして９０度となった後に連続的に減少する形状になっている。
このような曲面６の形状にすることにより、液室２、液体流路７ともに不連続な面が無いため、発生気泡が滞留することなく、かつ、発生気泡が、発熱抵抗体４の直上及び近傍に集まり易い形状となる。
【００２３】
従って、液室２を形成する隔壁５の面は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い、隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大する。そして９０度となった後、連続的に減少する曲面６の形状とすることにより、液室２内の気泡の発生が抑制される。発熱抵抗体４近傍の気泡発生部に優先的に気泡集中定点をつくり気泡発生効率を向上させる。また、気泡発生時にも発熱抵抗体４に気泡が集まる形状となっているため、発泡時の核となり応答が速くなる。発泡が大気開放される際には共に排除される。
これらの効果により、発生気泡及び残存気泡を制御してデッドゾーンを更に少なくして気泡による不吐出がなくなり、応答性が良い、吐出特性の優れた液滴吐出ヘッド１０を提供することが出来る。
更に、液室２および液室２へ液体を供給するための液体流路７を形成する隔壁５が感光性樹脂を用いて形成されているので形状の寸法精度がよく、信頼性の高い液滴吐出ヘッド１０を提供することが出来る。また、気泡による不吐出がなくなり、更に応答性が良く、吐出特性に優れ、簡便に精度よく形成される液滴吐出ヘッド１０を提供することが出来る。
【００２４】
以下に、本発明の第２の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図５は、本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッド１０がエッジシューター方式の基本構成の断面図である。
図６は、図５の（Ｈ−Ｈ）線の断面図である。
図７は、本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッド１０がサイドシューター方式の基本構成の断面図である。
図８は、図７の（Ｊ−Ｊ）線の断面図である。
【００２５】
図５乃至図８において、液滴吐出ヘッド１０は、液滴を吐出する液滴吐出部１と、液滴吐出部１の液滴吐出口１１に連通して、液滴を吐出する熱エネルギーが液体に作用する液室２を備えている。更に液室２へ液体を供給する液体供給口３と、液室２内に熱エネルギーを発生する発熱抵抗体４と、感光性樹脂で液室２を形成する隔壁５を備えている。その液室２への液体流路７内の液体供給方向の図示の矢印（Ｇ）方向における液室２の断面積は、液滴吐出口１１の断面積及び液体供給口３の断面積より大きくなっている。そして発熱抵抗体４から離れるに従い隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大して９０度となった後に連続的に減少する形状の曲面６も備えている。
【００２６】
図５乃至図８に図示する液滴吐出ヘッド１０は、第２の実施例における構成の一例である。図５と図６に図示する液滴吐出ヘッド１０は、液滴吐出部１の液滴吐出口１１の液滴を吐出する方向を示す図示の矢印（Ｘ）の向きが液体流路７内の液体供給方向の図示の矢印（Ｇ）の向きから直線方向（すなわち液体供給方向と同方向）であるエッジシューター方式である。そして図７と図８に図示する液滴吐出ヘッド１０は、液滴吐出部１の液滴吐出口１１の液滴を吐出する図示の矢印（Ｙ）の向きが液体流路７内の液体供給方向の図示の矢印（Ｇ）と異なる方向となるサイドシューター方式である。そして液滴吐出ヘッド１０は、図とは上下反転して取り付けられて作動する。
【００２７】
図５と図６に図示するエッジシューター方式、図７と図８に図示するサイドシューター方式のいずれの場合も、液室２を形成する隔壁５の形状は、発生気泡及び残存気泡を制御する曲面６である。
曲面６は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い、隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大し、９０度となった後、連続的に減少する形状になっている。
このような曲面６の形状にすることにより、液室２、液体流路７ともに不連続な面が無いため、発生気泡が滞留することはない。かつ、発生気泡が、発熱抵抗体４の直上及び近傍に集まり易い形状であり、発泡による液滴吐出時に、気泡が液体流路７側、図６と図８での右側へ逆流および滞留することを抑制する形状となる。
【００２８】
従って、液滴吐出ヘッド１０の液室２の断面積は、液滴吐出口１１及び液室２へ液体を供給するための液体供給口３の断面積より大きい。液室２を形成する隔壁５の面は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大する。そして９０度となった後、連続的に減少する曲面６の液室２の形状とすることにより、液室２内の気泡の発生が抑制される。発熱抵抗体４近傍の気泡発生部に優先的に気泡集中定点をつくり気泡発生効率を向上させる。また、気泡発生時にも発熱抵抗体４に気泡が集まる形状となっているため、発泡時の核となり応答が速くなる。発泡が大気開放される際には共に排除される。前述の実施例に比べ、発泡が大気開放される際の気泡排出効率が大きくなる。
これらの効果により、気泡による不吐出がなくなり、更に応答性が良い、吐出特性の優れた液滴吐出ヘッド１０を提供することが出来る。
【００２９】
以下に、本発明の第３の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図９は、本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッド１０がエッジシューター方式の基本構成の断面図である。
図１０は、図９の（Ｋ−Ｋ）線の断面図である。
図１１は、本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッド１０がサイドシューター方式の基本構成の断面図である。
図１２は、図１１の（Ｌ−Ｌ）線の断面図である。
【００３０】
図９乃至図１２において、液滴吐出ヘッド１０は、液滴を吐出する液滴吐出部１と、液滴吐出部１の液滴吐出口１１に連通して液滴を吐出する熱エネルギーが液体に作用する液室２を備えている。更に液室２へ液体を供給する液体供給口３と、液室２内に熱エネルギーを発生する発熱抵抗体４と、感光性樹脂で液室２を形成する隔壁５を備えている。その液室２における発熱抵抗体４の直近の液室２の面は、液滴吐出部１の液滴吐出口１１及び液室２へ液体を供給する液体供給口３と液体流路７のそれぞれの延長よりも外側の外部に広がる形状になっている。
即ち、液室２の面は、液体供給口３及び液滴吐出口１１の正投射領域よりも膨らんで連続的にスムーズである。そして発熱抵抗体４から離れるに従い隔壁５の液室２に面する接線５０と前記発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大して９０度となった後に連続的に減少する形状の曲面６も備えている。
【００３１】
図９乃至図１２は、第３の実施例における液滴吐出ヘッド１０の構成の一例である。図９と図１０に図示する液滴吐出ヘッド１０は、液滴吐出部１の液滴吐出口１１の液滴を吐出する方向を示す図示の矢印（Ｘ）が液体流路７内の液体供給方向の図示の矢印（Ｇ）から直線的な形状となるエッジシューター方式である。そして図１１と図１２に図示する液滴吐出ヘッド１０は、液滴吐出部１の液滴吐出口１１の液滴を吐出する方向を示す図示の矢印（Ｙ）の向きが液体流路７内の液体供給方向の図示の矢印（Ｇ）と異なるサイドシューター方式である。そして液滴吐出ヘッド１０は、装置に組み付け後、作動時は上下反転する。
【００３２】
図９と図１０に図示するエッジシューター方式、図１１と図１２に図示するサイドシューター方式のいずれの方式の場合も、液室２を形成する隔壁５の形状は、発生気泡及び残存気泡を制御する曲面６である。
曲面６は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い、隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大し、９０度となった後、連続的に減少する形状になっている。
このような曲面６の形状にすることにより、液室２、液体流路７ともに不連続な面が無いため、発生気泡が滞留することはない。かつ、発生気泡が、発熱抵抗体４の直上及び近傍に集まり易い形状であり、発泡による液滴吐出時に、気泡が液体流路７側、図１０と図１２での右側へ逆流および滞留することを抑制する形状となる。
【００３３】
このように、図１乃至図４よりも図５乃至図８の方が、発泡による液滴吐出時に気泡の逆流による気泡分断が少なくなる形状である。更に、図１乃至図４、図５乃至図８よりも図９乃至図１２の方が、発生気泡が発熱抵抗体４の直上及び近傍によりよく集まり、発泡による液滴吐出時に気泡の逆流による気泡分断が少なくなる形状である。
従って、液滴吐出ヘッド１０液室２は、液滴吐出部１の液滴吐出口１１及び液室２へ液体を供給するための液体供給口３と液体流路７における最外周の延長線より外部まで広がる形状になっている。液室２を形成する隔壁５の面は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い、隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大する。そして９０度となった後、連続的に減少する曲面６の液室２の形状とすることにより、液室２内の気泡の発生が抑制される。発熱抵抗体４近傍の気泡発生部に優先的に気泡集中定点をつくり気泡発生効率を向上させる。また、気泡発生時にも発熱抵抗体４に気泡が集まる形状となっているため、発泡時の核となり応答が速くなる。そして発泡が大気開放される際には共に排除される。前述のそれぞれの各実施例に比べ、気泡発生時に発熱抵抗体４により気泡が集まり易い形状となっており、発泡が大気開放される際の気泡排出効率も大きくなる形状である。
これらの効果により、更に気泡による不吐出がなくなり、更に応答性が良い、吐出特性の優れた液滴吐出ヘッド１０を提供することが出来る。
【００３４】
以下に、本発明の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の各実施形態に係る液滴吐出ヘッド１０の製造方法は、それぞれ次の工程を備えている。すなわち被覆樹脂下層形成工程、曲面形成工程、液体流路型材形成工程、液体流路型形成工程、液滴吐出口形成工程と液体流路形成工程である。
【００３５】
図１３乃至図１８は、第１の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の各工程を説明する模式断面図である。
図１３は、被覆樹脂下層形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図１４は、曲面形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図１５は、液体流路型材形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図１６は、液体流路型形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図１７は、液滴吐出口形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図１８は、液体流路形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
【００３６】
図１９乃至図２４は、第２の実施形態にかかる液滴と出ヘッドの製造方法の各工程を説明する模式断面図である。
図１９は、被覆樹脂下層形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２０は、曲面形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２１は、液体流路型材形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２２は、液体流路型形成工程と液滴固化工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２３は、液滴吐出口形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２４は、液体流路形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
【００３７】
図２５乃至図３０は、第３の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の各工程を説明する模式断面図である。
図２５は、被覆樹脂下層形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２６は、曲面形成工程と段差形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２７は、液体流路型材形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２８は、液体流路型形成工程、液滴固化工程と段差形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図２９は、液滴吐出口形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
図３０は、液体流路形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図である。
【００３８】
第１の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法において、まず図１３に示す被覆樹脂下層形成工程では、発熱抵抗体４を設けた基板４１上に被覆樹脂層８の被覆樹脂下層８０を感光性樹脂によって形成する。
続いて、図１４に示す曲面形成工程では、被覆樹脂下層８０の感光性を活性化させるエネルギーをマスクを介して部分的に照射し現像することで液体流路７の溝の側面を曲面６とするように形成する。
図１５に示す液体流路型材形成工程では、発熱抵抗体４が形成される基板４１上に除去可能な液体流路型材７０を形成する。
図１６に示す液体流路型形成工程では、液体流路型材７０の上に凸形状となる曲面６の液体流路型７１を形成する。
【００３９】
図１７に示す液滴吐出口形成工程では、まず液体流路型７１上にネガ型の感光性樹脂からなる被覆樹脂層８の被覆樹脂上層８１を形成し、感光性を活性化させるエネルギーでマスクを介して部分的に照射し現像する。現像することで発熱抵抗体４上方の被覆樹脂上層８１に液滴吐出部１の液滴吐出口１１を形成する。
そして図１８に示す液体流路形成工程では、液体流路型７１を溶解除去して液体流路７を形成することで液滴吐出ヘッド１０の製造方法を提供することが出来る。
本発明の液滴吐出ヘッド１０の製造方法において被覆樹脂層８は、被覆樹脂下層８０と被覆樹脂上層８１の２層構造として基板４１上に形成する。
【００４０】
次に第２の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法について説明する。
まず、図１９に示す１層目の被覆樹脂下層８０を形成する被覆樹脂下層形成工程を経た後、図２０のように、感光性を活性化させるエネルギーで、マスクを介して部分的に照射し現像することで、液体流路型７１相当の溝を形成する曲面形成工程を行う。
次に液体流路型７１相当の溝形成上に、液体流路型材７０を形成する図２１の液体流路型材形成工程と、マスクを介して部分的に照射し現像することで、液体流路型７１相当の溝部に液体流路型７１を形成する図２２の液体流路型形成工程を行う。
そして２層目の被覆樹脂上層８１を形成し、マスクを介して部分的に照射し現像することで、液体吐出の発熱抵抗体４上方の被覆樹脂上層８１に液滴吐出部１の液滴吐出口１１を形成する図２３の液滴吐出口形成工程を行う
特に、１層目の被覆樹脂下層８０に溝を形成する際に、溝側面を曲面６にすることを特徴とする。これは、反射膜上に１層目の被覆樹脂下層８０を形成する、または１層目の被覆樹脂下層８０に感光性を活性化させるエネルギーを反射または吸収させる成分（濃度勾配により仕上がり形状を管理）を含有させることにより実現する。また他の方法としては、マスクにグラデーションマスクを使用することによる実現も可能である。
【００４１】
液体流路型７１を形成する際は、液体流路７を上に凸となる曲面６にすることを特徴とする。これは、感光性を活性化させるエネルギーを反射または吸収させる成分（濃度勾配により仕上がり形状を管理）を含有させることにより実現する。また他の方法としては、マスクにグラデーションマスクを使用することによる実現も可能である。
更には、液体流路７を形成する液室２と液滴吐出部１の液滴吐出口１１と液体供給口３の流路を別に形成して液室２を液滴吐出部１の液滴吐出口１１と液体供給口３の流路の断面積よりも大きく形成する。その際に、液体流路型材７０で前述の方法により形成することも可能である。さらに、液滴吐出部１の液滴吐出口１１と液体供給口３の流路形成後、液室２に相当する部分にインクジェットにより、液体流路型材７０を液滴として形成することも可能である。
【００４２】
図２５乃至図３０に示す第３の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記第１、第２の実施形態にかかる製造方法と同様である。
何れかの製造方法により製造される液滴吐出ヘッド１０は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い、隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大する。そして９０度となった後に連続的に減少する曲面６からなる液体流路７の液室２及び液滴吐出部１の液滴吐出口１１と液体供給口３の流路の形状となる。
このような曲面６の形状により気泡発生が抑制され、気泡が発生した場合も、気泡が発熱抵抗体４に集まり易い構成となり、吐出安定性に優れる液滴吐出ヘッド１０の製造方法を提供することが出来る。
また、発熱抵抗体４を設ける基板４１に、図２６に図示する、例えばシリコンウェハに予め段差７３をつけた基板４１を使用することで、液滴吐出ヘッド１０の曲面６の窪み形状の実現範囲を広げる。このように、発熱抵抗体４を設ける基板４１に予め段差７３をつけた基板４１を使用することにより吐出特性の設計範囲が広い液滴吐出ヘッド１０の製造方法を提供することが出来る。
【００４３】
以下に、本発明の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の実施例の基本的構成例について説明する。まず、本発明が適用される液滴吐出ヘッド１０の基本的態様例について、図の右側に液体供給口３を持ち、液室２の近傍にフォーカスした図１３乃至図３０中のそれぞれの工程を用いて説明する。
本態様においては、例えば、被覆樹脂下層形成工程では、図１３、図１９、図２５に示されるような、ガラス、セラミックス、プラスチックあるいは金属等から成る基板４１が用いられる。
この基板４１は、液体流路７の構成部材の一部として機能し、また、液体供給口３及び液滴吐出部１の液滴吐出口１１を形成する材料層の支持体として機能し得るものであれば、その形状、材質等に特に限定されることなく使用できる。
【００４４】
基板４１上には、電気熱変換素子等の発熱抵抗体４が所望個数配置される。このような、発熱抵抗体４によって記録小液滴のインクを吐出させるための吐出エネルギーが液体のインク液に与えられ、記録が行われる。
例えば、発熱抵抗体４として電気熱変換素子が用いられる時には、この電気熱変換素子が近傍の記録液体のインクを加熱することにより、記録液体のインクに状態変化を生起させ吐出エネルギーを発生する。
尚、これらの発熱抵抗体４には、これら電気熱変換素子を動作させるための図示しない制御信号入力用電極が接続されている。
また、一般には、これら発熱抵抗体４の耐用性の向上を目的として、保護層等の各種機能層が設けられているが、もちろん本発明においてもこのような機能層を設けることは一向に差し支えない。
【００４５】
そのような基板４１上に、液体流路７の形成部材の１層目の下層を形成する。最も一般的な手段としては、樹脂材料で被覆樹脂層８の被覆樹脂下層８０を形成する手段が挙げられる。なかでも、感光性材料にて形成する手段が挙げられるが、スクリーン印刷法等の手段にても形成は可能である。感光性材料を使用する場合においては、液体流路パターンが溶解可能であるため、ポジ型レジストか、あるいは溶解性変化型のネガ型レジストの使用が可能である。レジスト層の形成の方法としては、基板４１上に図示しない液体供給口３を設けた基板４１を使用する場合には、前記感光性材料のドライフイルムを作成し、ラミネートによって形成する。また、図示しない液体供給口３に後工程で除去可能な充鎮物を配置し、通常のスピンコート法、ロールコート法等で被膜を形成しても差支えない。
【００４６】
次いで、曲面形成工程では、図１４、図２０、図２６に示すように、液体流路７の形成部材の１層目の下層の樹脂材料である被覆樹脂層８の被覆樹脂下層８０に下に凸となるような曲面６の溝を形成する。最も一般的な手段としては、液体流路７の形成部材上にパターンマスク材を形成し、等方性エッチにより、曲面６の溝を形成する。また、液体流路７の形成部材に感光性材料を使用する際には、グラデーションマスクの使用による曲線溝形成。感光性材料中に、吸収剤（感光性を活性化させるエネルギーを吸収させる成分）を含有させて曲線溝形成。感光性材料中に、反射剤（感光性を活性化させるエネルギーを反射する成分）を含有させて曲線溝形成する。いずれも、感光度合い（光量、感光性）にプロファイルをつけて曲線プロファイルを実現する。
【００４７】
次いで、液体流路型材形成工程では、図１５、図２１、図２７に示すように、液体流路型材７０を形成し溶解可能な樹脂を形成する。最も一般的な手段としては、感光性材料にて形成する手段が挙げられるが、スクリーン印刷法等の手段にても形成は可能である。感光性材料を使用する場合においては、液体流路型材７０が溶解可能であるため、ポジ型レジストか、あるいは溶解性変化型のネガ型レジストの使用が可能である。レジスト層の形成の方法としては、基板４１上に液体供給口３を設けた基板４１を使用する場合には、感光性材料のドライフイルムを作成し、ラミネートによって形成する。また、図示しない液体供給口３に後工程で除去可能な充鎮物を配置し、通常のスピンコート法、ロールコート法等で被膜を形成しても差支えない。
【００４８】
更に、液体流路型形成工程では、図１６、図２２、図２８に示すように、パターン形成時に段差７３及び上に凸の曲面６を形成する。最も一般的な手段としては、パターン形成後にエッチバックすることにより形成される。段差７３の形成には、２段マスク形成後のエッチバックまたは、段差７３（液室型７２の部分）に相当するエリアにインクジェット等で液滴を塗布する方法をとっても良い。また、パターン形成後に液体流路７のパターン形成樹脂が軟化するように熱をかけて曲面６を得ることも出来る。この熱をかけて曲面６にすることは、上記エッチバックなどで得られた形状にさらに熱を加えて形状変化させることも可能である。
【００４９】
次いで、液滴吐出口形成工程では、図１７、図２３、図２９に示すように、液体流路７の形成部材の２層目の上層を形成する。最も一般的な手段としては、樹脂材料の被覆樹脂層８の被覆樹脂上層８１で形成する手段が挙げられる。なかでも、感光性材料にて形成する手段が挙げられるが、スクリーン印刷法等の手段にても形成は可能である。感光性材料を使用する場合においては、液体流路パターンが溶解可能であるため、ポジ型レジストか、あるいは溶解性変化型のネガ型レジストの使用が可能である。レジスト層の形成の方法としては、通常のスピンコート法、ロールコート法等で被膜を形成しても差支えない。さらにリソ＋エッチにより液滴吐出部１の液滴吐出口１１を形成する。感光性材料の場合は、エッチングの代わり適当な溶剤を用いて現像することにより液滴吐出部１の液滴吐出口１１を形成する。
次いで、液体流路形成工程では、図１８、図２４、図３０に示すように、液体流路７を形成する溶解可能な樹脂パターンをエッチングまたは現像する。そして液体流路７及び液滴吐出部１の液滴吐出口１１を形成した基板４１に対して、発熱抵抗体４を駆動するための図示しない電気的接合を行なって、液滴吐出ヘッド１０を製造することが出来る。
【００５０】
液室２、液体流路７及び液滴吐出口１１の形成に用いる感光性樹脂層を２層化し、１層目の被覆樹脂下層８０を形成し、感光性を活性化させるエネルギーを、マスクを介して部分的に照射し現像する。現像することで、液室２、液体流路７の溝の側面を曲面とするように形成する工程と、液体流路型材７０を形成し、上に凸となる曲面状の液体流路型７１に形成する工程と、２層目の被覆樹脂上層８１を形成する。そして感光性を活性化させるエネルギーで、マスクを介して部分的に照射し現像することで、発熱抵抗体４上方の被覆樹脂上層８１に液滴吐出口１１を形成する工程を有する製造方法を用いる。これにより、液室２を形成する隔壁５の面は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大する。そして９０度となった後に連続的に減少する形状の曲面６を備える液滴吐出ヘッド１０が精度良く、簡便に製造することが可能となる。
【００５１】
以下に、本発明の第１の実施形態にかかる液滴吐出ヘッド１０の製造方法を、図１３乃至図１８を基に、特徴のある工程と形状で説明する。
前記曲面形成工程の説明で図１４に図示するように、液体流路７の形成部材である１層目の被覆樹脂下層８０に下に凸となるような曲面６の溝を形成する。この際、パターンマスク材を形成し、等方性エッチにより、曲面６の溝を形成する。また、液体流路７の形成部材に感光性材料を使用する際には、グラデーションマスクの使用による曲面６の溝を形成。感光性材料中に、吸収剤（感光性を活性化させるエネルギーを吸収させる成分）を含有させて曲面６の溝を形成。感光性材料中に、反射剤（感光性を活性化させるエネルギーを反射する成分）を含有させて曲面６の溝を形成。いずれも、感光度合い（光量、感光性）にプロファイルをつけて曲線プロファイルを実現する。
このときに、曲面６の溝の最下面は、液室２、液体流路７ともに同じ高さレベルとする。
【００５２】
更に、前記液体流路型形成工程を説明すると、図１６に図示するように、液体流路型７１のパターン形成時に上に凸の曲面６を形成する。一般的な手段としては、パターン形成後にエッチバックすることにより形成される。また、パターン形成後に液体流路パターン形成樹脂が軟化するように熱をかけて曲面６を得ることも出来る。この熱をかけて曲面６にすることは、上記エッチバックなどで得られた形状に、更に熱を加えて形状変化させることも可能である。
このとき、液体流路７のパターンの最上面は、液室２、液体流路７ともに同高さレベルとする。
このような、構成、製造方法が本発明の最も簡便な構造形状であり、最も簡便な製造方法で実現可能な構造形状となる。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施形態にかかる液滴吐出ヘッド１０の製造方法を、図１９乃至図２４を基に、特徴のある工程と形状で説明する。
前記曲面形成工程の説明を説明すると、図２０に図示するように、液体流路７の形成部材である１層目の被覆樹脂下層８０に下に凸となるような曲面６の溝を形成する。この際、パターンマスク材を形成し、等方性エッチにより、曲面６の溝を形成する。また、液体流路７の形成部材に感光性材料を使用する際には、グラデーションマスクの使用による曲面６の溝を形成する。感光性材料中に、吸収剤（感光性を活性化させるエネルギーを吸収させる成分）を含有させて曲面６の溝を形成。感光性材料中に、反射剤（感光性を活性化させるエネルギーを反射する成分）を含有させて曲面６の溝を形成する。いずれも、感光度合い（光量、感光性）にプロファイルをつけて曲線プロファイルを実現する。
このときに、曲面６の溝の最下面は、液室２、液体流路７ともに同高さレベルとする。
【００５４】
更に、前記液体流路型形成工程を説明すると図２２に図示するように、液体流路型７１のパターン形成時に段差７３及び上に凸の曲面６を形成する。２段マスク形成後のエッチバックする方法をとって形成する。または、段差７３（液室型７２の部分）に相当するエリアにインクジェット等で基板４１の上に液滴を塗布して形成し、表面張力による曲面６を残したまま固化する液滴固化工程で形成する。また、パターン形成後に液体流路７のパターン形成樹脂が軟化するように熱をかけて曲面６を得ることも出来る。この熱をかけて曲線にすることは、上記エッチバックなどで得られた形状にさらに熱を加えて形状変化させることも可能である。
このとき、液体流路型７１の液体流路７のパターンの最上面は、液室２の高さレベルを液体流路７より高いレベルとする。
このような、製造方法では、第１の実施例の場合に比べて、図示しない液体供給口３側への気泡の逆流の可能性が減り、液滴吐出部１の液滴吐出口１１から大気開放される確率が向上する、液滴吐出ヘッド１０の製造方法を提供することが出来る。
【００５５】
更に液体流路型７１の一部である液室２部に相当する液室型７２は、基板４１上に液滴を形成し、表面張力による曲面を残したまま固化させることにより形成することにより、液室２部と液体流路７部の型材の高さが独立制御可能となる。かつ、液室２部の型に液滴の表面張力による曲面が形成でき、製造過程での型抜き時及び液滴吐出ヘッド１０として使用時の気泡抜けが良くなる。
液室２を形成する隔壁５の面は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大する。そして９０度となった後に連続的に減少する形状の曲面６を備える液滴吐出ヘッド１０が精度良く、簡便に製造することが可能となる。
【００５６】
次に、本発明の第３の実施形態にかかる液滴吐出ヘッド１０の製造方法を、図２５乃至図３０を基に、特徴のある工程と形状で説明する。
前記前記曲面形成工程を説明すると、図２６に図示するように、液体流路７の形成部材である１層目の被覆樹脂下層８０に下に凸となるような曲面６の溝を形成する。この際、２段マスクを形成し、等方性エッチにより、他の段差７３付き曲面６の溝を形成する。
このときに、曲面６の溝の最下面は、液室２の高さレベルを液体流路７の高さレベルより低いレベルとする。
【００５７】
更に、前記液体流路型形成工程を説明すると、図２８に図示するように、液体流路型７１のパターン形成時に段差７３及び上に凸の曲面６を形成する。２段マスク形成後のエッチバックする方法をとって形成する。または、他の段差７３（液室型７２の部分）に相当するエリアにインクジェット等で基板４１の上に液滴を塗布して形成し、表面張力による曲面６を残したまま固化する液滴固化工程で形成する。またパターン形成後に液体流路７のパターン形成樹脂が軟化するように熱をかけて曲面６を得ることも出来る。この熱をかけて曲線にすることは、上記エッチバックなどで得られた形状にさらに熱を加えて形状変化させることも可能である。
このとき、液体流路型７１の液体流路７のパターンの最上面は、液室型７２の液室２の高さレベルをより高いレベルとする。
従って、液室型７２は、他の段差７３が設けられる基板４１の上に、熱エネルギー発生部７４もしくは液体流路形成部７５を下段側に形成する段差形成工程で形成される。熱エネルギー発生部７４は発熱抵抗体４に相当し、液体流路形成部７５は液体流路７に相当する。
【００５８】
このような製造方法では、実施例１、２に比べて、図示しない液体供給口３側への気泡の逆流の可能性が減り、液滴吐出部１の液滴吐出口１１から大気開放される確率が向上する。更に、残存気泡が、発熱抵抗体４の近傍に、集まり易く、応答性の高い、液滴吐出ヘッド１０の製造方法を提供することが出来る。
更に液室型７２を、熱エネルギー発生部７４が、部分的に下がっている、または、液体流路形成部７５が部分的に下がっている基板４１上に形成することにより、得られる液滴吐出ヘッド１０は、精度良く吐出安定性に優れる。また、このような基板４１を使用することにより、液室２を形成する隔壁５の面は、発熱抵抗体４から遠ざかるに従い隔壁５の液室２に面する接線５０と発熱抵抗体４のなす角度（Ｚ）が連続的に増大する。そして９０度となった後に連続的に減少する形状の曲面６を備える液滴吐出ヘッド１０がより精度良く、簡便に製造することが可能となる。
【００５９】
以下に、本発明の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジを、図面を参照して詳細に説明する。
図３１は、本発明の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッド１０を備える液体カートリッジ２００の基本構成の斜視図である。
図３１において、液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジ２００は、上述したそれぞれの液滴吐出ヘッド１０と、液滴吐出ヘッド１０に液体を供給する液体供給タンク２０１を一体化して備えている。
液体カートリッジ２００は、液滴吐出部１の液滴吐出口１１等を有する上記各実施形態の何れかの液滴吐出ヘッド１０と、この液滴吐出ヘッド１０に対して液体を供給する液体供給タンク２０１とを一体化したものである。
【００６０】
液体カートリッジ２００が、液体供給タンク２０１と一体型の液滴吐出ヘッド１０の場合、液滴吐出ヘッド１０の歩留まり不良は直ちに液体カートリッジ２００全体の不良につながる。
従って、液滴吐出ヘッド１０の高熱等による液滴の吐出不良を低減することで液体カートリッジ２００の歩留まりが向上し製造不良が減少する。そして低コスト化を図れる液滴吐出ヘッド１０が一体型の液体カートリッジ２００を提供することが出来る。
【００６１】
以下に、本発明の実施形態にかかる液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置を、図面を参照して詳細に説明する。
図３２は、本発明の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッド１０を備える画像形成装置３００の斜視図である。
図３３は、本発明の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッド１０を備える画像形成装置３００の基本構成図である。
図３２と図３３において、液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置３００は、上記したそれぞれの液滴吐出ヘッド１０を備えている。その液滴吐出ヘッド１０が一体の液体カ−トリッジ２００を装着するキャリッジの液滴吐出ヘッド装着部３０１も備えている。更に液滴吐出ヘッド装着部３０１に装着される液滴吐出ヘッド１０から液滴を吐出して被記録媒体（Ｐ）の記録用紙に記録画像を形成する記録画像形成部３０２を備えている。
【００６２】
記録画像形成部３０２の内部には、主走査方向に移動可能な液滴吐出ヘッド装着部３０１、液滴吐出ヘッド装着部３０１に搭載した液滴吐出ヘッド１０が一体の液体カートリッジ２００等で構成される印字機構部等を収納している。
装置本体の下方部には、前方側から多数枚の被記録媒体（Ｐ）の記録用紙を積載可能な給紙カセット３０３或いは給紙トレイを抜き差し自在に装着することが出来る。また、被記録媒体（Ｐ）を手差しで給紙するための手差しトレイ３０４を開倒することが出来る。
給紙カセット３０３或いは手差しトレイ３０４から給送される被記録媒体（Ｐ）に液滴吐出ヘッド１０によって所要の画像を記録した後、後面側に装着される排紙トレイ３０５に排紙する。
記録画像形成部３０２の印字機構部は、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３０６と従ガイドロッド３０７とでキャリッジの液滴吐出ヘッド装着部３０１を主走査方向に摺動自在に保持している。この液滴吐出ヘッド装着部３０１には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の液滴を吐出する液滴吐出ヘッド１０を搭載している。そして液滴吐出ヘッド１０を複数の液滴吐出口１１を主走査方向と交差する方向に配列し、液滴滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００６３】
また液滴吐出ヘッド装着部３０１には、液滴吐出ヘッド１０に各色の液体を供給するための各液体カートリッジ２００を交換可能に装着している。液体カートリッジ２００は上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド１０へ液体を供給する供給口を、内部には液体が充填された多孔質体を有している。この多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド１０へ供給される液体をわずかな負圧に維持している。
また、記録ヘッドとしてここでは各色の液滴吐出ヘッド１０を用いているが、各色の液滴を吐出する液滴吐出口１１を有する１個の液滴吐出ヘッド１０でもよい。
【００６４】
記録画像形成部３０２の印字機構部では、液滴吐出ヘッド装着部３０１は後方側の被記録媒体（Ｐ）の搬送方向下流側を主ガイドロッド３０６に摺動自在に嵌装している。前方側の被記録媒体（Ｐ）の搬送方向上流側を従ガイドロッド３０７に摺動自在に載置している。
そして、このキャリッジの液滴吐出ヘッド装着部３０１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ３０８で回転駆動される駆動プーリ３０９と従動プーリ３１０との間にタイミングベルト３１１を張装している。このタイミングベルト３１１を液滴吐出ヘッド装着部３０１に固定しており、主走査モータ３０８の正逆回転により液滴吐出ヘッド装着部３０１が往復駆動される。
【００６５】
一方、給紙カセット３０３にセットした被記録媒体（Ｐ）を液滴吐出ヘッド１０の下方側に搬送するために、給紙カセット３０３から被記録媒体（Ｐ）を分離給装する給紙ローラ３１２及びフリクションパッド３１３が配置されている。被記録媒体（Ｐ）を案内するガイド部材３１４と、給紙された被記録媒体（Ｐ）を反転させて搬送する搬送ローラ３１５も配置されている。この搬送ローラ３１５の周面に押し付けられる搬送コロ３１６及び搬送ローラ３１５からの被記録媒体（Ｐ）の送り出し角度を規定する先端コロ３１７を設けている。搬送ローラ３１５は副走査モータ３１８によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００６６】
そして、液滴吐出ヘッド装着部３０１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ３１５から送り出された被記録媒体（Ｐ）を液滴吐出ヘッド１０の下方側で案内する被記録媒体ガイド部材である印写受け部材３１９を設けている。この印写受け部材３１９の被記録媒体搬送方向下流側には、被記録媒体（Ｐ）を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ３２０と拍車３２１を設けている。
更に被記録媒体（Ｐ）を排紙トレイ３０５に送り出す排紙ローラ３２２及び拍車３２３と、排紙経路を形成するガイド部材３２４、３２５を配設している。
【００６７】
記録時には、液滴吐出ヘッド装着部３０１を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１０を駆動して、停止している被記録媒体（Ｐ）に液体を吐出して１行分を記録し、被記録媒体（Ｐ）を所定量搬送後に次の行の記録を行う。
記録終了信号または、被記録媒体（Ｐ）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被記録媒体（Ｐ）を排出する。
また、液滴吐出ヘッド装着部３０１の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド１０の液滴の吐出不良を回復するための回復装置３２６を配置している。回復装置３２６は、図示しないキャップ手段、吸引手段とクリーニング手段を有している。
液滴吐出ヘッド装着部３０１は印字待機中にはこの回復装置３２６側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド１０をキャッピングされ、液滴吐出口１１部を湿潤状態に保つことにより液体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液体を吐出することにより、全ての液滴吐出口１１の液体の粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。  
【００６８】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド１０の液滴吐出口１１を密封し、チューブを通して吸引手段で液滴吐出口１１から液体とともに気泡等を吸い出す。そして液滴吐出口１１面に付着した液体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、吸引された液体は、本体下部に設置された図示しない廃インク溜に排出され、廃インク溜内部の液体吸収体に吸収保持される。
この画像形成装置３００においては、本発明を実施した高信頼性の液滴吐出ヘッド１０を搭載しているので、高熱による液体の滴吐出不良がなく、液体の吐出特性の変動を抑止し、安定した液体の滴滴吐出特性が得られて、画像品質が向上する。
本発明に用いられる記録液体は色材として、顔料、染料のいずれでも用いることができ、混合して用いることもできる。
【００６９】
なお、前述したように本発明に係る液滴吐出ヘッド１０は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機などにも適用することができる。また、液体は、インク以外の、例えばＤＮＡ試料やレジスト、パターン材料などを吐出する液滴吐出ヘッド１０や画像形成装置３００にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドがエッジシューター方式の基本構成の断面図。
【図２】図１の（Ｅ−Ｅ）線の断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドがサイドシューター方式の基本構成の断面図。
【図４】図３の（Ｆ−Ｆ）線の断面図。
【図５】本発明の第２の形態例にかかる液滴吐出ヘッドがエッジシューター方式の基本構成の断面図。
【図６】図５の（Ｈ−Ｈ）線の断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドがサイドシューター方式の基本構成の断面図。
【図８】図７の（Ｊ−Ｊ）線の断面図。
【図９】本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドがエッジシューター方式の基本構成の断面図。
【図１０】図９の（Ｋ−Ｋ）線の断面図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドがサイドシューター方式の基本構成の断面図。
【図１２】図１１の（Ｌ−Ｌ）線の断面図。
【図１３】本発明の第１の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の被覆樹脂下層形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図１４】本発明の第１の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の曲面形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図１５】本発明の第１の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路型材形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図１６】本発明の第１の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路型形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図１７】本発明の第１の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液滴吐出口形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図１８】本発明の第１の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図１９】本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の被覆樹脂下層形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２０】本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の曲面形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２１】本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路型材形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２２】本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路型形成工程と液滴固化工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２３】本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液滴吐出口形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２４】本発明の第２の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２５】本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の被覆樹脂下層形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２６】本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の曲面形成工程と段差形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２７】本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路型材形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２８】本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路型形成工程、液滴固化工程と段差形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図２９】本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液滴吐出口形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図３０】本発明の第３の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドの製造方法の液体流路形成工程を説明するエッジシューター方式（ａ）とサイドシューター方式（ｂ）の場合の模式的断面図。
【図３１】本発明の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジの基本構成の斜視図。
【図３２】本発明の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置の斜視図。
【図３３】本発明の実施の形態例にかかる液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置の基本構成図。
【図３４】従来のインクジェットヘッドがエッジシューター方式の基本構成の断面図。
【図３５】図３４における（Ａ−Ａ）線の断面図。
【図３６】従来のインクジェットヘッドがサイドシューター方式の基本構成の断面図。
【図３７】図３６における（Ｂ−Ｂ）線の断面図。
【図３８】従来の液体噴射記録ヘッドの断面図。
【図３９】従来の液体噴射記録ヘッドの図３８における開口部の中心を通りこの断面に直行する立断面図。
【符号の説明】
【００７１】
１  液滴吐出部、２  液室、３  液体供給口、４  発熱抵抗体、５  隔壁、６  曲面、７  液体流路、８  被覆樹脂層、１０  液滴吐出ヘッド、１１  液滴吐出口、３０  液体流路  、４１  基板、５０  接線、７０  液体流路型材、７１  液体流路型、７２  液室型、７３  段差、７４  熱エネルギー発生部（発熱抵抗体）、７５  液体流路形成部、８０  被覆樹脂下層、８１  被覆樹脂上層  、２００  液体カートリッジ、２０１  液体供給タンク、３００  画像形成装置、３０１  液滴吐出ヘッド装着部、３０２  記録画像形成部、３０３  給紙カセット、３０４  手差しトレイ、３０５  排紙トレイ、３０６  主ガイドロッド、３０７  従ガイドロッド、３０８  主走査モータ、３０９  駆動プーリ、３１０  従動プーリ、３１１  タイミングベルト、３１２  給紙ローラ、３１３  フリクションパッド、３１４  ガイド部材、３１５  搬送ローラ、３１６  搬送コロ、３１７  先端コロ、３１８  副走査モータ、３１９  印写受け部材、３２０  搬送コロ、３２１  拍車、３２２  排紙ローラ、３２３  拍車、３２４、３２５  ガイド部材、３２６  回復装置、１０００  インクジェットヘッド、１００１  インク吐出部、１００２  液室、１００３  液体供給口、１００４  電熱変換素子、１００７  インク流路、１００８  天板、１０１１  インク吐出口、１０４０  吐出エネルギー発生体
【図１】
2008100484.tif 000003
【図２】
2008100484.tif 000004
【図３】
2008100484.tif 000005
【図４】
2008100484.tif 000006
【図５】
2008100484.tif 000007
【図６】
2008100484.tif 000008
【図７】
2008100484.tif 000009
【図８】
2008100484.tif 000010
【図９】
2008100484.tif 000011
【図１０】
2008100484.tif 000012
【図１１】
2008100484.tif 000013
【図１２】
2008100484.tif 000014
【図１３】
2008100484.tif 000015
【図１４】
2008100484.tif 000016
【図１５】
2008100484.tif 000017
【図１６】
2008100484.tif 000018
【図１７】
2008100484.tif 000019
【図１８】
2008100484.tif 000020
【図１９】
2008100484.tif 000021
【図２０】
2008100484.tif 000022
【図２１】
2008100484.tif 000023
【図２２】
2008100484.tif 000024
【図２３】
2008100484.tif 000025
【図２４】
2008100484.tif 000026
【図２５】
2008100484.tif 000027
【図２６】
2008100484.tif 000028
【図２７】
2008100484.tif 000029
【図２８】
2008100484.tif 000030
【図２９】
2008100484.tif 000031
【図３０】
2008100484.tif 000032
【図３１】
2008100484.tif 000033
【図３２】
2008100484.tif 000034
【図３３】
2008100484.tif 000035
【図３４】
2008100484.tif 000036
【図３５】
2008100484.tif 000037
【図３６】
2008100484.tif 000038
【図３７】
2008100484.tif 000039
【図３８】
2008100484.tif 000040
【図３９】
2008100484.tif 000041