(57)【要約】【課題】液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字が可能で、簡易かつ安価な液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供するを提供する。【解決手段】ノズルプレート２に、流路部材１３に形成された液滴供給路１２に対応する領域に、液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部１１を形成し、また、ノズルプレート２の液滴吐出側の表面の、ノズル２ａの周辺及びダンパー部１１の一部に保護部材９をさらに配設し、ダンパー部１１のうち保護部材９が配設された部分によってダンパー補強部１１ａ及び保護部材９が配設されていない部分によってダンパー機能部１１ｂを形成するように構成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルに連通した圧力発生室を有するとともに前記圧力発生室に液体を供給する液体供給路を有する流路部材とを備えた液滴吐出ヘッドであって、
前記ノズルプレートは、前記液体供給路に対応する領域の少なくとも一部に、前記液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ノズルプレートの液滴吐出側の表面の、前記ノズルの周辺及び前記ダンパー部の少なくとも一部に配設された保護部材をさらに備え、
前記ダンパー部のうち前記保護部材が配設された部分によってダンパー補強部及び前記保護部材が配設されていない部分によってダンパー機能部が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記ダンパー部は、可撓性の材料から前記ノズルプレートと同じ厚さで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記ダンパー部は、前記ノズルプレートの厚さを薄くした薄肉部から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記薄肉部は、少なくとも一部が大気に開放されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記薄肉部は、前記ノズルのそれぞれに対応して少なくとも１つ、独立して配設されたことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
前記薄肉部は、レーザー加工によって形成されたことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
前記レーザー加工は、前記ノズルを形成するための開口加工と同時になされたことを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
複数の前記ノズルは、前記液体供給路の配設方向と並行に、複数のノズル列として配設されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記保護部材は、複数の前記ノズル列の間を跨って、前記液体供給路と交差する方向に配設されたことを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記保護部材は、前記ノズルの表面のワイピング方向に配設されたことを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１２】
保護部材用プレート、ノズル用プレート及び流路部材用プレートを接合した後、前記保護部材用プレート及び前記流路部材用プレートの少なくとも一部をエッチングすることによって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１３】
前記ノズルプレートは、樹脂プレートから構成されるとともに、前記流路部材及び前記保護部材は、ＳＵＳプレートから構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１４】
液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルに連通した圧力発生室を有するとともに前記圧力発生室に液体を供給する液体供給路を有する流路部材とを備えた滴吐出ヘッドを製造する方法であって、
ノズル用プレート及び流路部材用プレートを接合する第１の工程と、
前記流路部材用プレートの少なくとも一部を所定のパターンにエッチングして、前記液体供給路を有する前記流路部材を、前記ノズル用プレートが前記液体供給路に対応する領域の少なくとも一部に前記液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部を有する構成になるように形成する第２の工程と、
前記ノズル用プレートの前記流路部材側からレーザー加工をすることによって前記ノズルを形成して前記ノズルプレートを形成する第３の工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記第１の工程において、前記ノズル用プレートとして可撓性プレートを用いるとともに、前記第２の工程において、前記ダンパー部を、前記ノズルプレートと同じ厚さで構成されたものとなるように形成することを特徴とする請求項１４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記第２の工程において、前記ダンパー部を、前記ノズルプレートの厚さを薄くした薄肉部から構成されたものとなるように形成することを特徴とする請求項１４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記第２の工程において、前記薄肉部を、前記ノズルとなる部分に対応して少なくとも１つ、独立して配設することを特徴とする請求項１６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記第２の工程において、前記薄肉部を、レーザー加工をすることによって形成することを特徴とする請求項１６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記第２の工程における前記薄肉部のレーザー加工と、前記第３の工程における前記ノズルのレーザー加工とを、同時に行うことを特徴とする請求項１８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記第２の工程における前記薄肉部のレーザー加工と、前記第３の工程における前記ノズルのレーザー加工とを、ｎ個以下（ｎは自然数）の薄肉部用開口が配設されるとともに、２〜ｎ個（ｎは自然数）のノズル用開口が配設されたマスクを用いて行うことを特徴とする請求項１９に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記第１の工程において、前記ノズル用プレートとして樹脂プレートを、前記流路部材用プレートＳＵＳプレートを用いることを特徴とする請求項１３に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２２】
液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルに連通した圧力発生室を有するとともに前記圧力発生室に液体を供給する液体供給路を有する流路部材とを備えた滴吐出ヘッドを製造する方法であって、
保護部材用プレート、ノズル用プレート及び流路部材用プレートを接合する第１の工程と、
前記流路部材用プレートの少なくとも一部を所定のパターンにエッチングして、前記液体供給路を有する前記流路部材を、前記ノズル用プレートが前記液体供給路に対応する領域の少なくとも一部に前記液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部を有する構成になるように形成する第２の工程と、
前記保護部材用プレートの少なくとも一部を所定のパターンにエッチングして、前記保護部材を、前記ノズル用プレートの液滴吐出側の表面の前記ノズルを形成することになる部分の周辺及び前記ダンパー部の少なくとも一部に、前記ダンパー部がダンパー補強部及びダンパー機能部に区分されるように形成する第３の工程と、
前記ノズル用プレートの前記流路部材側からレーザー加工をすることによって前記ノズルを形成して前記ノズルプレートを形成する第４の工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２３】
前記第１の工程において、前記ノズル用プレートとして可撓性プレートを用いるとともに、前記第２の工程において、前記ダンパー部を、前記ノズルプレートと同じ厚さで構成されたものとなるように形成することを特徴とする請求項２２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２４】
前記第２の工程における前記流路部材用プレートのエッチングと、前記第３の工程における前記保護部材用プレートのエッチングとを同時に行うことを特徴とする請求項２２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２５】
前記第２の工程において、前記ダンパー部を、前記ノズルプレートの厚さを薄くした薄肉部から構成されたものとなるように形成することを特徴とする請求項２２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２６】
前記第２の工程において、前記薄肉部を、前記ノズルとなる部分に対応して少なくとも１つ、独立して配設することを特徴とする請求項２２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２７】
前記第２の工程において、前記薄肉部を、レーザー加工をすることによって形成することを特徴とする請求項２２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２８】
前記第２の工程における前記薄肉部のレーザー加工と、前記第４の工程における前記ノズルのレーザー加工とを、同時に行うことを特徴とする請求項２７に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２９】
前記第２の工程における前記薄肉部のレーザー加工と、前記第４の工程における前記ノズルのレーザー加工とを、ｎ個以下（ｎは自然数）の薄肉部用開口が配設されるとともに、２〜ｎ個（ｎは自然数）のノズル用開口が配設されたマスクを用いて行うことを特徴とする請求項２８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３０】
液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルに連通した圧力発生室を有するとともに前記圧力発生室に液体を供給する液体供給路を有する流路部材とを含む液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、
前記液滴吐出ヘッドは、
前記ノズルプレートが、前記液体供給路に対応する領域の少なくとも一部に、前記液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３１】
前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルプレートの液滴吐出側の表面の、前記ノズルの周辺及び前記ダンパー部の少なくとも一部に配設された保護部材をさらに備え、
前記ダンパー部のうち前記保護部材が配設された部分によってダンパー補強部及び前記保護部材が配設されていない部分によってダンパー機能部が形成されてなる液滴吐出ヘッドであることを特徴とする請求項３０に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関し、さらに詳しくは、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字が可能で、簡易かつ安価な液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出するノズルと、ノズルに連通する圧力発生室と、複数の圧力発生室にインクを供給するインク供給路とを備えたインクジェットヘッドが用いられている。このようなインクジェットヘッドの場合、液滴の吐出量が全体で大きく変動すると、インク供給路におけるインクの慣性力（イナータンス）によって、液滴の吐出量の変動直後の吐出状態が乱れるという不都合があった。これらの不都合を防止するために、インク供給路の支流部にダンパー機能を付与させることが知られており、支流内部にエアー室を設けて、弾性部材によってインク流路と分離する構造等が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。
【特許文献１】特開２００２−３０７６７６号公報
【特許文献２】特許第３４０２３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような特許文献に提案された構成は、液滴吐出ヘッドの内部の構造が複雑となり、液滴吐出ヘッドを作製する際に、部品点数が増大し、工数の増大、歩留りの低下等を惹起して、コストを増大させるという問題があった。構造の簡略化として、ノズルプレートとダンパー部材を兼用する事が考えられるが、ダンパー効果は材料のヤング率と厚みと面積で決定されるものであり、十分なダンパー効果を得るためにノズルプレートを薄くすると、ノズル長が短くなり液滴吐出方向性が不安定になるという問題があった。また、ダンパー部を大面積にすると強度の課題や用紙Jamによる破損の懸念が高く、信頼性に課題があった。
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字が可能で、簡易かつ安価な液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。すなわち、１つの要求品質である「ダンパー効果が十分に得られること（インク供給路におけるインクのイナータンスの印字品質への影響を極力排除できること）、及び前述の要求品質とは二律背反的な他の要求品質である「印字品質（方向性）を良好とするためにノズル形成部材の厚さ（ノズル長さ）を大きくすること」、および「用紙Ｊａｍ等に対して高い信頼性を持つこと」
のいずれをも満足するとともに、簡易かつ安価な液滴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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、以下の液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。
【０００６】
［１］液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルに連通した圧力発生室を有するとともに前記圧力発生室に液体を供給する液体供給路を有する流路部材とを備えた液滴吐出ヘッドであって、前記ノズルプレートは、前記液体供給路に対応する領域の少なくとも一部に、前記液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【０００７】
このように構成することによって、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字を簡易かつ安価に実現することができる。
【０００８】
［２］前記ノズルプレートの液滴吐出側の表面の、前記ノズルの周辺及び前記ダンパー部の少なくとも一部に配設された保護部材をさらに備え、前記ダンパー部のうち前記保護部材が配設された部分によってダンパー補強部及び前記保護部材が配設されていない部分によってダンパー機能部が形成されてなることを特徴とする前記［１］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ダンパー部に、ダンパー効果を十分に発揮させるとともに、ダンパー部の強度を確保することができる。
【０００９】
［３］前記ダンパー部は、可撓性の材料から前記ノズルプレートと同じ厚さで構成されたことを特徴とする前記［１］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、簡易かつ確実に、ダンパー部にダンパー効果を十分に発揮させるとともに、ダンパー部の強度を確保することができる。
【００１０】
［４］前記ダンパー部は、前記ノズルプレートの厚さを薄くした薄肉部から構成されたことを特徴とする前記［１］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ダンパー部にダンパー効果を十分に発揮させるとともに、ノズル形成部材の厚さ（ノズル長さ）を大きく維持して印字品質（方向性）を良好とすることができる。
【００１１】
［５］前記薄肉部は、少なくとも一部が大気に開放されていることを特徴とする前記［４］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ダンパー部にダンパー効果を確実に発揮させることができる。
【００１２】
［６］前記薄肉部は、前記ノズルのそれぞれに対応して少なくとも１つ、独立して配設されたことを特徴とする前記［４］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ダンパー部にダンパー効果を確実に発揮させることができる。
【００１３】
［７］前記薄肉部は、レーザー加工によって形成されたことを特徴とする前記［４］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ダンパー部を簡易かつ効率的に形成することができる。
【００１４】
［８］前記レーザー加工は、前記ノズルを形成するための開口加工と同時になされたことを特徴とする前記［７］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ダンパー部を、さらに簡易かつ効率的に形成することができる。
【００１５】
［９］複数の前記ノズルは、前記液体供給路の配設方向と並行に、複数のノズル列として配設されたことを特徴とする前記［１］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、確実なワイピング作業を実現することができるとともに、ダンパー部を、さらに簡易かつ効率的に形成することができる。
【００１６】
［１０］前記保護部材は、複数の前記ノズル列の間を跨って、前記液体供給路と交差する方向に配設されたことを特徴とする前記［９］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、確実なワイピング作業を実現することができるとともに、信頼性が高いダンパー部を、さらに簡易かつ効率的に形成することができる。
【００１７】
［１１］前記保護部材は、前記ノズルの表面のワイピング方向に配設されたことを特徴とする前記［９］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ノズル面における液体や異物の排出性を高めて、確実なワイピング作業を実現することができる。
【００１８】
［１２］保護部材用プレート、ノズル用プレート及び流路部材用プレートを接合した後、前記保護部材用プレート及び前記流路部材用プレートの少なくとも一部をエッチングすることによって形成されたことを特徴とする前記［１］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ダンパー部を、さらに簡易かつ効率的に形成することができる。
【００１９】
［１３］前記ノズルプレートは、樹脂プレートから構成されるとともに、前記流路部材及び前記保護部材は、ＳＵＳプレートから構成されたことを特徴とする前記［１］に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、ダンパー部を、さらに簡易かつ効率的に形成することができる。
【００２０】
［１４］液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルに連通した圧力発生室を有するとともに前記圧力発生室に液体を供給する液体供給路を有する流路部材とを備えた滴吐出ヘッドを製造する方法であって、ノズル用プレート及び流路部材用プレートを接合する第１の工程と、前記流路部材用プレートの少なくとも一部を所定のパターンにエッチングして、前記液体供給路を有する前記流路部材を、前記ノズル用プレートが前記液体供給路に対応する領域の少なくとも一部に前記液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部を有する構成になるように形成する第２の工程と、前記ノズル用プレートの前記流路部材側からレーザー加工をすることによって前記ノズルを形成して前記ノズルプレートを形成する第３の工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００２１】
このように構成することによって、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字が可能な液滴吐出ヘッドを簡易かつ効率的に製造することができる。
【００２２】
［１５］前記第１の工程において、前記ノズル用プレートとして可撓性プレートを用いるとともに、前記第２の工程において、前記ダンパー部を、前記ノズルプレートと同じ厚さで構成されたものとなるように形成することを特徴とする前記［１４］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができる。
【００２３】
［１６］前記第２の工程において、前記ダンパー部を、前記ノズルプレートの厚さを薄くした薄肉部から構成されたものとなるように形成することを特徴とする前記［１４］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができるとともに、ノズル形成部材の厚さ（ノズル長さ）を大きく維持して印字品質（方向性）を良好とした液滴吐出ヘッドを効率的に製造することができる。
【００２４】
［１７］前記第２の工程において、前記薄肉部を、前記ノズルとなる部分に対応して少なくとも１つ、独立して配設することを特徴とする前記［１６］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができる。
【００２５】
［１８］前記第２の工程において、前記薄肉部を、レーザー加工をすることによって形成することを特徴とする前記［１６］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができる。
【００２６】
［１９］前記第２の工程における前記薄肉部のレーザー加工と、前記第３の工程における前記ノズルのレーザー加工とを、同時に行うことを特徴とする前記［１８］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部をさらに簡易かつ効率的に製造することができる。
【００２７】
［２０］前記第２の工程における前記薄肉部のレーザー加工と、前記第３の工程における前記ノズルのレーザー加工とを、ｎ個以下（ｎは自然数）の薄肉部用開口が配設されるとともに、２〜ｎ個（ｎは自然数）のノズル用開口が配設されたマスクを用いて行うことを特徴とする前記［１９］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部をさらに簡易かつ効率的に製造することができる。
【００２８】
［２１］前記第１の工程において、前記ノズル用プレートとして樹脂プレートを、前記流路部材用プレートＳＵＳプレートを用いることを特徴とする前記［１３］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部をさらに簡易かつ効率的に製造することができる。
【００２９】
［２２］液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルに連通した圧力発生室を有するとともに前記圧力発生室に液体を供給する液体供給路を有する流路部材とを備えた滴吐出ヘッドを製造する方法であって、保護部材用プレート、ノズル用プレート及び流路部材用プレートを接合する第１の工程と、前記流路部材用プレートの少なくとも一部を所定のパターンにエッチングして、前記液体供給路を有する前記流路部材を、前記ノズル用プレートが前記液体供給路に対応する領域の少なくとも一部に前記液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部を有する構成になるように形成する第２の工程と、前記保護部材用プレートの少なくとも一部を所定のパターンにエッチングして、前記保護部材を、前記ノズル用プレートの液滴吐出側の表面の前記ノズルを形成することになる部分の周辺及び前記ダンパー部の少なくとも一部に、前記ダンパー部がダンパー補強部及びダンパー機能部に区分されるように形成する第３の工程と、前記ノズル用プレートの前記流路部材側からレーザー加工をすることによって前記ノズルを形成して前記ノズルプレートを形成する第４の工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００３０】
このように構成することによって、ダンパー効果を十分に発揮するとともに強度を確保したダンパー部を有し、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字が可能な液滴吐出ヘッドを簡易かつ効率的に製造することができる。
【００３１】
［２３］前記第１の工程において、前記ノズル用プレートとして可撓性プレートを用いるとともに、前記第２の工程において、前記ダンパー部を、前記ノズルプレートと同じ厚さで構成されたものとなるように形成することを特徴とする前記［２２］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができる。
【００３２】
［２４］前記第２の工程における前記流路部材用プレートのエッチングと、前記第３の工程における前記保護部材用プレートのエッチングとを同時に行うことを特徴とする前記［２２］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができる。
【００３３】
［２５］前記第２の工程において、前記ダンパー部を、前記ノズルプレートの厚さを薄くした薄肉部から構成されたものとなるように形成することを特徴とする前記［２２］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができるとともに、ノズル形成部材の厚さ（ノズル長さ）を大きく維持して印字品質（方向性）を良好とした液滴吐出ヘッドを効率的に製造することができる。
【００３４】
［２６］前記第２の工程において、前記薄肉部を、前記ノズルとなる部分に対応して少なくとも１つ、独立して配設することを特徴とする前記［２２］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができる。
【００３５】
［２７］前記第２の工程において、前記薄肉部を、レーザー加工をすることによって形成することを特徴とする前記［２２］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができる。
【００３６】
［２８］前記第２の工程における前記薄肉部のレーザー加工と、前記第４の工程における前記ノズルのレーザー加工とを、同時に行うことを特徴とする前記［２７］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部を簡易かつ効率的に製造することができる。
【００３７】
［２９］前記第２の工程における前記薄肉部のレーザー加工と、前記第４の工程における前記ノズルのレーザー加工とを、ｎ個以下（ｎは自然数）の薄肉部用開口が配設されるとともに、２〜ｎ個（ｎは自然数）のノズル用開口が配設されたマスクを用いて行うことを特徴とする前記［２８］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部をさらに簡易かつ効率的に製造することができる。
【００３８】
［３０］液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルに連通した圧力発生室を有するとともに前記圧力発生室に液体を供給する液体供給路を有する流路部材とを含む液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルプレートが、前記液体供給路に対応する領域の少なくとも一部に、前記液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【００３９】
このように構成することによって、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字が可能な液滴吐出装置とすることができる。
【００４０】
［３１］前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルプレートの液滴吐出側の表面の、前記ノズルの周辺及び前記ダンパー部の少なくとも一部に配設された保護部材をさらに備え、前記ダンパー部のうち前記保護部材が配設された部分によってダンパー補強部及び前記保護部材が配設されていない部分によってダンパー機能部が形成されてなる液滴吐出ヘッドであることを特徴とする前記［３０］に記載の液滴吐出装置。このように構成することによって、ダンパー部の強度が確保されると共に、用紙Jam等が発生してもダンパー部の破損がおきにくくなり、信頼性の高い液滴吐出装置とすることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によって、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字が可能で、簡易かつ安価な液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
［第１の実施の形態］
（液滴吐出ヘッドの構成）
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドを示し、図１は平面図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ部詳細図である。
【００４３】
この液滴吐出ヘッド１は、図１に示すように、略平行四辺形の振動板７と、振動板７上に配置された複数の圧電素子８と、複数の圧電素子８に対向する位置に形成された複数のノズル２ａとを有し、圧電素子８を駆動することにより、内部に貯留されている液体がノズル２ａから液滴として吐出するように構成されている。なお、符号７ａは、振動板７に設けられ、図示しない液体タンクから液体がヘッド１内部に供給される供給孔である。
【００４４】
また、液滴吐出ヘッド１は、図２（ａ）に示すように、ノズル２ａが形成されたノズルプレート２を有し、このノズルプレート２の吐出側と反対側の面（裏面）に、流路部材１３として、連通孔３ａ及び液プール３ｂを有するプールプレート３と、連通孔４ａ及び供給孔４ｂを有する供給孔プレート４Ａと、連通孔５ａ及び供給路５ｂを有する供給路プレート５と、連通孔４ａ及び供給孔４ｂを有する供給孔プレート４Ｂと、圧力発生室６ａを有する圧力発生室プレート６と、振動板７とが順次積層して構成されている。また、上述のように、振動板７上に複数の圧電素子８が配置されている。また、複数の圧電素子８を覆うように、圧電素子８に電圧を印加するためのフレキシブルプリント配線基板１２（以下「ＦＰＣ１２」という）が配設され、ＦＰＣ１２を介して圧電素子８を駆動することにより、内部に貯留されている液体がノズル2aから液滴として吐出するように構成されている。
【００４５】
また、液プール３ｂは紙面に垂直な方向に連続して液体供給路１２を構成している。さらに、液体供給路１２からは、供給孔４ｂ及び供給路５ｂを介して圧力発生室６ａに連通し、圧力発生室６ａから連通孔５ａ，４ａ，３ａを介してノズル２ａに連通する、各ノズル２ａに液滴を供給するためのノズル供給路１４が構成されている。
【００４６】
また、ノズルプレート２の、液体供給路１２に対応する領域に、液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部１１が形成されている。また、ノズルプレート２の液滴吐出側の表面の、ノズル２ａの周辺及びダンパー部１１の対応する領域に保護部材９が配設されている。
【００４７】
液滴吐出ヘッド１は、図２（ｂ）に示すように、ノズルプレート２の液滴吐出側の表面の、ノズル２ａ周辺及びダンパー部１１の所定の領域に保護部材９が接合されている。なお、ダンパー部１１の構成及び保護部材９の配設の詳細については後述する。また、ノズルプレート２のノズル２ａ周辺の表面、及び保護部材９の側面及び表面に下地層１０ａ及び撥水層１０ｂからなる撥水膜１０を形成している。ノズル２ａの周辺に撥水膜１０を形成することにより、ノズル２ａから吐出する液滴が安定して吐出されるようになる。また、ノズル２ａの周辺に保護部材９を設けることにより、ノズル２ａ周辺の撥水膜１０を用紙Jam等による機械的な破損から保護することができる。
【００４８】
図１及び図２では、１つの液滴吐出ヘッド１を示すが、複数の液滴吐出ヘッド１を組み合わせて液滴吐出ヘッドユニットとして、また、複数の液滴吐出ヘッドユニットを配列して液滴吐出ヘッドアレイとして用いることができる。
【００４９】
次に、液滴吐出ヘッド１の各部の詳細を説明する。
【００５０】
（ノズルプレート）
ノズルプレート２の材質としては、その一部にダンパー部１１（図４参照）を有する構成とするため可撓性であること、また、ノズル２ａの形成が容易であること等の観点から、合成樹脂から構成されたものが好ましく、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー、アロマティックポリアミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリサルフォン樹脂等を挙げることができる。中でも、自己融着型のポリイミド樹脂が好ましい。ノズルプレート２の厚さは、１０〜１００μｍであることが好ましい。１０μｍ未満であると、十分なノズル長さを確保して良好な印字品質（方向性）を実現することが困難なことがあり、１００μｍを超えると、可撓性を確保して十分なダンパー効果を得ることが困難なことがある。
【００５１】
（流路部材用プレート）
流路部材１３用のプレート、例えば、プールプレート３等の材質としては、後述するエッチング処理を円滑に行うことができること、また、耐インク性に優れていること等の観点から、ＳＵＳ等の金属が好ましい。
【００５２】
（保護部材）
保護部材９の材質としては、流路部材１２用のプレートとしてのプールプレート３等の場合と同様に、エッチング処理を円滑に行うことができること、また、耐インク性に優れていること等の観点から、ＳＵＳ等の金属が好ましい。また、プールプレート３等と同一の材質のプレートを用いることによって、エッチング処理を、一回で効率的に行うことができる。厚さは、１０〜２０μｍが好ましい。１０μｍ未満であると、ノズル２ａ及びダンパー部１１（図４参照）の保護（補強）効果が不十分となることがあり、２０μｍを超えると、ノズル近傍のインクや異物の拭取り性（ワイピング性能）が不十分となることがある。
【００５３】
（圧電素子）
圧電素子８の材質としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等から構成され、上面に個別電極８ａ、下面に共通電極８ｂを有している。個別電極８ａ及び共通電極８ｂは、スパッタリング等により形成されており、下面の共通電極８ｂは、導電性接着剤により振動板７に電気的に接続され、振動板７を介して接地されている。また、圧電素子８は、少なくとも液滴を吐出するために必要とされる面積が、圧力発生室６ａに対応する振動板７の位置に個別化されて接合されている。
【００５４】
（撥水膜）
撥水膜１０を構成する下地層１０ａとして、例えば、厚さが10〜１００ｎｍの、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ等のシリコン酸化膜、又はＳｉ２Ｎ３、ＳｉＮｘ等のシリコン窒化膜を用いることが、耐インク性に優れるとともに、ノズルプレート２として用いるポリイミドのような樹脂及び撥水層１０ｂに用いるフッ素系撥水材料との密着性にも優れていることから好ましい。また、撥水層１０ｂとしては、例えば、フッ素系化合物からなるフッ素系撥水膜、シリコーン系撥水膜、プラズマ重合保護膜、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ニッケル共析めっき等を挙げることができる。中でも、フッ素系化合物からなるフッ素系撥水膜が、撥水性及び密着性に優れていることから好ましい。撥水層１０ｂの厚さは、１０〜５０ｎｍであることが好ましい。
【００５５】
（液体の流れ）
液体の流れについて、図３を参照して説明する。振動板７の供給孔７ａに供給された液体は、圧力発生室プレート６の供給孔６ｂ、第２の供給孔プレート４Ｂのプール（1/4）４ｃ、供給路プレート５のプール（2/4）５ｃ、第１の供給孔プレート４Ａのプール（3/4）４ｃ、プールプレート３の液プール（4/4）３ｂ、液体供給路１２、第１の供給孔プレート４Ａの供給孔４ｂ、供給路プレート５の供給路５ｂ、第２の供給孔プレート４Ｂの供給孔４ｂ、圧力発生室プレート６の圧力発生室６ａ、第２の供給孔プレート４Ｂの連通孔４ａ、供給路プレート５の連通孔５ａ、第１の供給孔プレート４Ａの連通孔４ａ、及びプールプレート３の連通孔３ａを経由して、ノズルプレート２のノズル２ａから液滴として吐出する。このように、液プール３ｂおよび（液体供給路１２は、各ノズル２ａに対する液体の供給に共通に用いられる。
【００５６】
図４は、第１の実施の形態におけるダンパー部を示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【００５７】
図４に示すように、第１の実施の形態においては、ノズルプレート２には、流路部材１３に形成された液体供給路１２に対応する領域に、液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部１１が形成されている。
【００５８】
また、ノズルプレート２の液滴吐出側の表面の、ノズル２ａの周辺及びダンパー部１１の少なくとも一部に配設された保護部材９をさらに備えており、ダンパー部１１のうち保護部材９が配設された部分によってダンパー補強部１１ａ及び保護部材９が配設されていない部分によってダンパー機能部１１ｂが形成されている。
【００５９】
本実施の形態において、ダンパー部１１は、可撓性の材料であるポリイミド樹脂からノズルプレート２と同じ厚さで一体的に構成されている。また、保護部材９及び流路部材１３は、ＳＵＳプレートから構成されている。
【００６０】
本実施の形態において、ノズル２ａは、液体供給路１２の配設方向と並行に、複数のノズル列として配設されている。
【００６１】
また、保護部材９は、複数のノズル列の間を跨って、液体供給路１２と交差する方向に配設され、ノズル２ａの表面のワイピング方向に配設されている。
【００６２】
（液滴吐出ヘッドの製造方法）
図５（ａ）〜（ｄ）は、本液滴吐出ヘッド１の製造工程を示す。
【００６３】
（１）プレートの接合（第１の工程）
まず、図５（ａ）に示すように、例えば、自己融着型のポリイミドフィルムからなる２５μｍの厚さのノズル用プレート２ｂの両面上に、例えば、ＳＵＳからなる１０μｍの厚さの保護部材用プレート９及び流路部材用プレート１３ｂを加熱加圧（例えば、３００℃、３００ｋｇｆ）により接合する。なお、ノズル用プレート２ｂとして自己融着型のポリイミドフィルムを用いない場合は、接合に接着剤等を用いてもよい。
【００６４】
（２）流路部材用プレートのエッチング（第２の工程）
次に、図５（ｂ）（（ｂ１）はＣ−Ｃ線断面図、（ｂ２）はＤ−Ｄ線断面図である。以下同じ）に示すように、流路部材用プレート１３ｂの一部を所定のパターンにエッチングして、液体供給路１２及びノズル供給路１４を有する流路部材１３を、ノズル用プレート２ｂが液体供給路１２に対応する領域の一部に液滴の吐出量の変化を吸収して安定した吐出を可能とするダンパー部１１を有する構成になるように形成する（第２の工程）。なお、エッチング方法は、例えば、フォトリソグラフィ法によって、所望の形状となるようにパターニングしたレジストをマスクとした汎用の方法を用いることができる。
【００６５】
（３）保護部材用プレートのエッチング（第３の工程）
上述の第２の工程と同時に、図５（ｂ）に示すように、保護部材用プレート９ｂの一部を、開口幅（後述するダンパー機能部１１ｂの幅）が、例えば、２５０μｍのパターンとなるようにエッチングして、保護部材９を、ノズル用プレート２ｂの液滴吐出側の表面のノズル２ｂを形成することになる部分の周辺及びダンパー部１１の少なくとも一部に、ダンパー部１１がダンパー補強部１１ａ（例えば、２００μｍの幅）及びダンパー機能部１１ｂ（上述のように２５０μｍの幅）に区分されるように形成する（図４参照）。この場合のエッチング方法も、例えば、フォトリソグラフィ法によって、所望の形状となるようにパターニングするレジストをマスクとした汎用の方法を用いるができる。なお、第２の工程と第３の工程とを別々に行ってもよいが、本実施の形態のように同時に行う方が効率的である。なお、ワイピング方向を矢印（ワイプ方向）で示す。
【００６６】
（４）撥水膜の形成（第３’の工程）
次に、必要に応じて、図５（ｃ）に示すように、ノズル用プレート２ｂの表面及び保護部材用プレート９ｂの表面及び側面に、下地層１０ａとして、例えば、スパッタリング法により二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を10〜１００ｎｍ着膜させて、その後、蒸着法によってフッ素系撥水剤からなる撥水層１０ｂを１０〜50ｎｍ着膜させて、撥水膜１０を形成することが好ましい。
【００６７】
（５）ノズル加工（第４の工程）
次に、図５（ｄ）に示すように、ノズル用プレート２ｂの流路部材１３側からレーザー加工をすることによってノズル２ａを形成してノズルプレート２を形成する。このようなレーザー加工に用いられるレーザーとしては、ガスレーザーであってもよく固体レーザーであってもよい。ガスレーザーとしては、エキシマレーザーを挙げることができ、固体レーザーとしてはＹＡＧレーザーを挙げることができる。中でも、エキシマレーザーを用いることが好ましい。
【００６８】
（６）振動板及び圧電素子の接合（第５の工程）
次に、図２に示すように、流路部材１３上に、振動板７及び複数の圧電素子８を接合する。接合方法としては、例えば、ポリイミド，ポリスチレン等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂，エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等の接着剤を用いることができる。
【００６９】
（７）フレキシブルプリント配線基板の配設（第６の工程）
次に、図２に示すように、複数の圧電素子８を覆うように、圧電素子８に電圧を印加するためのＦＰＣ１２を配設し、ＦＰＣ１２を介して圧電素子８を駆動することにより、内部に貯留されている液体がノズル２ｂから液滴として吐出するようにする。
【００７０】
（第１の実施の形態の効果）
上述した第１の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）保護部材９を、ノズル２ａ周辺に加えてダンパー部１１の一部にも配設したことによって、ダンパー部１１に、ダンパー効果を十分に発揮させるとともに、ダンパー部の強度を確保、および保護をすることができる。
（ロ）ダンパー部１１を、可撓性の材料からノズルプレート２と同じ厚さで構成したことによって、部品点数が減少し、安価なヘッドを供給する事ができる。
（ハ）保護部材９を、複数のノズル列の間を跨って、液滴供給路１２と交差する方向に配設するとともに、ノズル２ａの表面のワイピング方向に配設することによって、ノズル２ａ面における液体や異物の排出性を高めて、確実なワイピング作業を実現することができる。
【００７１】
［第２の実施の形態］
図６は、第２の実施の形態におけるダンパー部を示し、図６（ａ）は平面図、図（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、図６（ｄ）は図６（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。
【００７２】
図６に示すように、第２の実施の形態は、第１の実施の形態において、保護部材９の配設（開口）形状を斜め方向に延伸する形状にしたこと以外は第１の実施の形態と同様であり、同様の効果を発揮する。
【００７３】
［第３の実施の形態］
図７は、第３の実施の形態におけるダンパー部を示し、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＨ−Ｈ線断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【００７４】
図７に示すように、第３の実施の形態は、第１の実施の形態において、保護部材９の配設（開口）幅に変化を加えたこと以外は第１の実施の形態と同様である。すなわち、ダンパー機能部１１ｂにおける保護部材９の開口幅を、例えば、３５０μｍとし、ノズル２ａ周辺における保護部材９の開口幅を、例えば、２００μｍとしたこと以外は第１の実施の形態と同様した。
【００７５】
（第３の実施の形態の効果）
ダンパー機能部１１ｂにおける保護部材９の開口幅を大きくする（保護部材９の配設幅を小さくする）ことによって、ダンパー部１１の補強効果を最小限に止めて、ダンパー効果を最大限に高めることができる。
【００７６】
［第４の実施の形態］
図８は、第４の実施の形態におけるダンパー部を示し、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＪ−Ｊ線断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＫ−Ｋ線断面図である。
【００７７】
図８に示すように、第４の実施の形態は、第１の実施の形態において、保護部材９の配設形状を、ダンパー機能部１１ｂの形状が独立した島状となるようにしたこと以外は第１の実施の形態と同様した。すなわち、ダンパー機能部１１ｂの形状（保護部材９の開口形状）を、保護部材９の開口幅が、例えば、３５０μｍの長方形の島状とし、また、ノズル２ａ周辺における保護部材９の開口形状を、開口幅が２００μｍの細長い帯状としたこと以外は第１の実施の形態と同様した。
【００７８】
（第３の実施の形態の効果）
保護部材９の配設形状を、ダンパー機能部１１ｂの形状が独立した島状となるようにすることによって、ダンパー効果の大きさを適宜調節することができる。
【００７９】
［第５の実施の形態］
図９は、第５の実施の形態におけるダンパー部を示し、図９（ａ）は裏面から見た平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＭ−Ｍ線断面図、図９（ｃ）は図９（ａ）のＮ−Ｎ線断面図、図９（ｄ）は図９（ａ）のO-O線断面図である。
【００８０】
図９に示すように、本実施の形態におけるダンパー部１１は、例えば、レーザーマスク１５を用いてレーザーを照射することによって、ノズルプレート２の厚さを薄くした薄肉部から構成されている。この薄肉部は、大気に開放され、ノズル２ａのそれぞれに対応して少なくとも１つ、独立して配設されることが好ましい。
【００８１】
図１０（ａ）はレーザーマスクの１例を示す平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示すレーザーマスクを用いてダンパー部１１及びノズル２ａを形成する方法を示す図９（ａ）におけるＭ−Ｍ線断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示すレーザーマスクを用いてダンパー部１１及びノズル２ａを形成する方法を示す図９（ａ）におけるＮ−Ｎ線断面図である。
【００８２】
本実施の形態におけるレーザーマスク１５には、薄肉部用開口１５ａ及びノズル用開口１５ｂが形成されている。本実施の形態においては、入射側にレーザーマスク１５を配置し、ノズル配列ピッチをｗ２とし、ステージをｗ１の幅で移動させる。ここで、１個のノズル２ａを形成するのにｍ個のレーザーパターンを用いる場合、プールプレート3の連通孔4aの開口径をｗ３、ノズル２ａのパターンの最大径をＮｍａｘ、薄膜化加工領域（ダンパー機能部１１ｂ）のノズル列の方向の寸法をＷ４とすると、以下の関係を満足することが好ましい。即ち、レーザーマスク15とプールプレート3の開口の組合せにより、所望の位置に所望の加工を効率よく行うものである。
【００８３】
ｗ２−ｗ３／２  >（ｎ−１）・ｗ１＋Nｍａｘ／２
ｗ1-Nmax/2>W3/2
【００８４】
Ｗ１＞Ｗ４・（ｎ−１）
【００８５】
また、共通インク供給路幅をＬ０、ノズル列ピッチをＬｎｐ，レーザーマスク１５のノズル列に直交する方向の開口長さをＬ３（≒Ｗ３）、薄膜化加工領域（ダンパー機能部１１ｂ）のノズル列に直行するレーザーマクス15の開口寸法をＬとすると、以下の関係を満足することが好ましい。
【００８６】
Ｌｎｐ−Ｌ３＞Ｌ，好ましくは、Ｌ＜Ｌ０
【００８７】
（第５の実施の形態の効果）
（イ）薄肉部のレーザー加工と、ノズル２ａのレーザー加工とを、同時に行うことによって、ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部１１をさらに簡易かつ効率的に製造することができる。
（ロ）薄肉部のレーザー加工と、ノズルのレーザー加工とを、ｎ個以下（ｎは自然数）の薄肉部用開口15aが配設されるとともに、２〜ｎ個（ｎは自然数）のノズル用開口15ｂが配設されたレーザーマスク15をずらして用いることによって、加工深さの異なる薄肉部のレーザー加工と、ノズル２ａのレーザー加工とを１つのマスクで行うことができ、加工ダンパー効果を確実に発揮するダンパー部と吐出性能の優れたノズル加工をさらに簡易かつ効率的に製造することができる。
【００８８】
［第６の実施の形態］
図１１は、第６の実施の形態におけるダンパー部を示し、図１１（ａ）は裏面からの平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＰ−Ｐ線断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＱ−Ｑ線断面図、図１１（ｄ）は図１１（ａ）のＲ−Ｒ線断面図である。図１２（ａ）はレーザー加工におけるレーザーの照射エリアを示す平面図、図１２（ｂ）はレーザー加工に用いられるレーザーマスクを示す平面図である。図１３は第６の実施の形態におけるダンパー部を示し、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＳ−Ｓ線断面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のＴ−Ｔ線断面図である。
【００８９】
第６の実施の形態は、レーザー加工におけるレーザー（エキシマレーザー）の強度分布が、長手方向が矩形で、短手方向がガウシアン形状となるという特性を利用し、図１２（ｂ）に示すレーザーマスク15を用いるとともに、照射エリアを短手方向センタを基準にして設定し、ノズル２ａのレーザー加工を長手方向（短手方向センタ）におけるピーク光線を用い、薄肉部（ダンパー部１１）のレーザー加工を短手方向における弱い光線を用いて行うこと以外は第５の実施の形態と同様である。
【００９０】
なお、図１３（ａ）において、ダンパー機能部１１ｂを点線で示し、ダンパー機能部１１ｂの中央にレーザー加工されずに残存した凸状部１１ｃを同様に点線で示している。
【００９１】
（第６の実施の形態の効果）
（イ）レーザー加工におけるレーザー（エキシマレーザー）のエネルギー密度分布が、長手方向が矩形で、短手方向がガウシアン形状となることを利用するため、加工深さの異なる薄肉部のレーザー加工と、ノズル２ａのレーザー加工とを１つのマスクで同時に行うことができ、エネルギーの利用効率を大とすることができる。
（ロ）短手方向のセンター領域でノズル加工しているので、均一な吐出方向性を実現することができる。
（ハ）多ノズル同時加工による加工能率の向上を図ることができる。
（ニ）ダンパー部１１は、エネルギー密度小の状態で加工するので、特別な制御をしなくても、ノズルプレート２を貫通することがない。
【００９２】
［第７の実施の形態］
図１４は、第７の実施の形態におけるダンパー部を示し、図１４（ａ）は裏面から見た平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＵ−Ｕ線断面図、図１４（ｃ）は図１４（ａ）のＶ−Ｖ線断面図、図１４（ｄ）は図１４（ａ）のＷ−Ｗ線断面図である。図１５（ａ）はレーザー加工におけるレーザーの照射エリアを示す平面図、図１５（ｂ）はレーザー加工に用いられるレーザーマスクを示す平面図である。
【００９３】
第７の実施の形態は、各構成部分における具体的な数値を加えたこと、およびノズルに対応するダンバー部が複数個に分割されている事以外は第６の実施の形態と同様であり、同様の効果を発揮する。
【００９４】
［第８の実施の形態］
図１６は、第８の実施の形態におけるダンパー部を示し、図１６（ａ）は裏面からみた平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＹ−Ｙ線断面図、図１６（ｄ）は図１６（ａ）のＺ−Ｚ線断面図である。図１７（ａ）はレーザー加工におけるレーザーの照射エリアを示す平面図、図１７（ｂ）はレーザー加工に用いられるレーザーマスクを示す平面図である。
【００９５】
第８の実施の形態は、図１７（ｂ）に示すレーザーマスクを２回ずらして用い、ノズル２ａを３回の照射で形成するとともに、薄肉部（ダンパー部１１）を１回の照射で形成し、その厚さをノズルプレート２の厚さの２／３以下としたこと以外は第６の実施の形態と同様であり、同様の効果を発揮する。
【００９６】
なお、本実施の形態においては、ダンパー部１１の幅Ｗ４をノズルパターン間ピッチ以下に設定した場合（Ｗ１＞Ｗ４）、図１６（ｂ）に示すような薄膜部の形状となり、Ｗ１＜Ｗ４の場合、図示はしないが、ダンパー部１１は複数回のレーザー加工がなされるので、薄膜部で段差が形成される。
【００９７】
［第９の実施の形態］
図１８は、他の実施の形態の製造方法を示し、図１８（ａ）は感光性樹脂の塗布、図１８（ｂ）は感光性樹脂のマスクによる露光、図１８（ｃ）は現像による段差の形成、図１８（ｄ）はノズルの形成を示す断面図である。
【００９８】
第９の実施の形態は、まず、図１８（ａ）に示すように、ポリイミドフィルムからなるベースフィルム１６上に、スピンコートによって感光性樹脂１７を塗布する。次に、図１８（ｂ）に示すように、感光性樹脂１７を、マスク１８を用いて露光することによって、感光性硬化樹脂１７の露光された部分を硬化させる。次に、図１８（ｃ）に示すように、現像液によって現像することで未硬化部分１９が除去され段差が形成される。次に、図１８（ｄ）に示すように、レーザーによってノズル２ａの加工を実施し、他の流路部材１３と接合することで液滴吐出ヘッドを完成させることができる。
【００９９】
（第９の実施の形態の効果）
簡易かつ安価にダンパー部を具備した液滴吐出ヘッドを製造することができる。
【０１００】
［第１０の実施の形態］
（カラープリンタの構成）
図１９は、本発明の第１０の実施の形態に係る液滴吐出装置を適用したカラープリンタを模式的に示す構成図である。このカラープリンタ１００は、略箱型状の筐体１０１を有し、筐体１０１内の下部に、用紙Ｐを収容する給紙トレイ２０、筐体１０１内の上部に、記録済みの用紙Ｐが排出される排紙トレイ２１を各々配設し、給紙トレイ２０から記録位置１０２を経由して排紙トレイ２１に至る主搬送路３１ａ〜３１ｅ、及び排紙トレイ２１側から記録位置１０２側に至る反転搬送路３２に沿って用紙Ｐを搬送する搬送機構３０を有している。
【０１０１】
記録位置１０２には、図１に示す液滴吐出ヘッド１の複数個を並列させて記録ヘッドユニットを構成し、４個の記録ヘッドユニットをそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する記録ヘッドユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋとして用紙Ｐの搬送方向に配列して記録ヘッドアレイを構成している。
【０１０２】
また、カラープリンタ１００は、用紙Ｐを吸着する吸着手段としての帯電ロール４３と、
無端ベルト３５を介して記録ヘッドユニット２０に対向して配置されたプラテン４４と、記録ヘッドユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの近傍に配置されたメンテナンスユニット４５と、本カラープリンタ１００の各部を制御するとともに、画像信号に基づいて記録ヘッドユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋを構成する液滴吐出ヘッド１の圧電素子８に駆動電圧を印加し、ノズル２ａからインク滴を吐出させ、用紙Ｐ上のカラー画像を記録する図示しない制御部とを備える。
【０１０３】
記録ヘッドユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、用紙Ｐの幅以上の有効印字領域を有する。なお、液滴を吐出させる方法として、圧電方式を用いたが、特に制限はなく、例えば、サーマル方式等の汎用されている方式を適宜用いることができる。
【０１０４】
記録ヘッドユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの上部には、記録ヘッドユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋに対応する色のインクを収容するインクタンク４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋを配設している。各インクタンク４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋからは、インクが各液滴吐出ヘッド１に図示しない配管を経由して供給されるように構成されている。
【０１０５】
インクタンク４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋに収容されるインクとしては特に制限はなく、例えば、水性、油性、溶剤系等の汎用されているインクを適宜用いることができる。
【０１０６】
搬送機構３０は、給紙トレイ２０から用紙Ｐを１枚ずつ取り出して主搬送路３１ａに供給するピックアップロール３３と、主搬送路３１ａ、３１ｂ、３１ｄ、３１ｅ、及び反転搬送路３２の各部に配置され、用紙Ｐを搬送する複数の搬送ロール３４と、記録位置１０２に設けられ、用紙Ｐを排紙トレイ２１方向に搬送する無端ベルト３５と、無端ベルト３５が張架された駆動ロール３６及び従動ロール３７と、搬送ロール３４及び駆動ロール３６を駆動する図示しない駆動モータとを備える。
【０１０７】
（カラープリンタの動作）
次に、カラープリンタ１００の動作を説明する。搬送機構３０は、制御部の制御の下に、ピックアップロール３３及び搬送ロール３４を駆動し、給紙トレイ２０から用紙Ｐを取り出して主搬送路３１ａ，３１ｂに沿って搬送する。用紙Ｐが無端ベルト３５の近傍に差し掛かると、帯電ロール４３によって用紙Ｐに電荷が付与され、用紙Ｐは静電力により無端ベルト３５に吸着する。
【０１０８】
無端ベルト３５は、駆動ロール３６の駆動によって回転移動し、用紙Ｐが記録位置１０２に搬送されると、記録ヘッドユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋによってカラー画像が記録される。
【０１０９】
すなわち、図１９に示す液滴吐出ヘッド１の液プール３ｂは、インクタンク４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋから供給されたインクで満たされており、液プール３ｂからインクが供給孔４ｂ及び供給路５ｂを介して圧力発生室６ａに供給され、圧力発生室６ａにインクが貯留している。制御部が、画像信号に基づいて複数の圧電素子８に駆動電圧を選択的に印加すると、振動板１３は圧電素子８の変形に伴ってたわみ、これにより、圧力発生室６ａ内の容積が変化し、圧力発生室６ａに貯留しているインクが連通孔５ａ，４ａ，３ａを介してノズル２ａからインク滴として用紙Ｐ上に吐出し、用紙Ｐに画像を記録する。用紙Ｐは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像が順次上書きされ、カラー画像が記録される。この場合、ノズルプレート２にダンパー部１１が形成されているため、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字を簡易かつ安価に実現することができる。
【０１１０】
カラー画像が記録された用紙Ｐは、搬送機構３０によって主搬送路３１ｄを経由して排紙トレイ２１に排出される。
【０１１１】
なお、両面記録モードが設定されている場合は、排紙トレイ２１に一旦排出された用紙Ｐは、再び主搬送路３１ｅに戻り、反転搬送路３２を経由して再び主搬送路３１ｂを経由して記録位置１０２に搬送され、記録ヘッドユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋによって前回記録された用紙Ｐの面と反対の面にカラー画像が記録される。
【０１１２】
本発明は、上記実施の形態及び上記実施例に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【０１１３】
例えば、上記実施の形態では、保護部材９を用いたが、保護部材９を用いなくてもよい。また、保護部材９としてＳＵＳを用いたが、樹脂を用いてもよい。さらに、ノズルのレーザー加工と薄肉部のレーザー加工とを同時に行ったが、別々に行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明の液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出することによって高精細な画像情報のパターンを形成することが要請される各種産業分野、例えば、高分子フィルムやガラス表面上にインクジェット法を用いてインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルタを形成したり、半田ペーストを基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したり、回路基板の配線を形成する等の電気・電子工業分野、ガラス基板等に反応試薬を吐出してサンプルとの反応を検査するバイオチップを製造する医療分野等で有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの平面図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ部詳細図である。
【図３】図１に示す液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図４】第１の実施の形態におけるダンパー部を示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】液滴吐出ヘッドの製造工程を示し、図５（ａ）はプレートの接合、図５（ｂ）は流路部材用プレートのエッチング、図５（ｃ）は撥水膜の形成、図５（ｄ）はノズル加工をそれぞれ示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態におけるダンパー部を示し、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、図６（ｄ）は図６（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。
【図７】第３の実施の形態におけるダンパー部を示し、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＨ−Ｈ線断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図８】第４の実施の形態におけるダンパー部を示し、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＪ−Ｊ線断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＫ−Ｋ線断面図である。
【図９】第５の実施の形態におけるダンパー部を示し、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＭ−Ｍ線断面図、図９（ｃ）は図９（ａ）のＮ−Ｎ線断面図、図９（ｄ）は図９（ａ）のO-O線断面図である。
【図１０】図１０（ａ）はレーザーマスクの１例を示す平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示すレーザーマスクを用いてダンパー部１１及びノズル２ａを形成する方法を示す図９（ａ）におけるＭ−Ｍ線断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示すレーザーマスクを用いてダンパー部１１及びノズル２ａを形成する方法を示す図９（ａ）におけるＮ−Ｎ線断面図である。
【図１１】第６の実施の形態におけるダンパー部を示し、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＰ−Ｐ線断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＱ−Ｑ線断面図、図１１（ｄ）は図１１（ａ）のＲ−Ｒ線断面図である。
【図１２】図１２（ａ）はレーザー加工におけるレーザーの照射エリアを示す平面図、図１２（ｂ）はレーザー加工に用いられるレーザーマスクを示す平面図である。
【図１３】第６の実施の形態におけるダンパー部を示し、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＳ−Ｓ線断面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のＴ−Ｔ線断面図である。
【図１４】第７の実施の形態におけるダンパー部を示し、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＵ−Ｕ線断面図、図１４（ｃ）は図１４（ａ）のＶ−Ｖ線断面図、図１４（ｄ）は図１４（ａ）のＷ−Ｗ線断面図である。
【図１５】図１５（ａ）はレーザー加工におけるレーザーの照射エリアを示す平面図、図１５（ｂ）はレーザー加工に用いられるレーザーマスクを示す平面図である。
【図１６】第８の実施の形態におけるダンパー部を示し、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＹ−Ｙ線断面図、図１６（ｄ）は図１６（ａ）のＺ−Ｚ線断面図である。
【図１７】図１７（ａ）はレーザー加工におけるレーザーの照射エリアを示す平面図、図１７（ｂ）はレーザー加工に用いられるレーザーマスクを示す平面図である。
【図１８】他の実施の形態の製造方法を示し、図１８（ａ）は感光性樹脂の塗布、図１８（ｂ）は感光性樹脂のマスクによる露光、図１８（ｃ）は現像による段差の形成、図１８（ｄ）はノズルの形成を示す断面図である。
【図１９】本発明の第１０の実施の形態に係る液滴吐出装置を適用したカラープリンタを模式的に示す構成図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１  液滴吐出ヘッド
２  ノズルプレート
２ａ  ノズル
２ｂ  ノズル用プレート
３  プールプレート
３ａ  連通孔
３ｂ  液プール
４  供給孔プレート
４ａ  連通孔
４ｂ  供給孔
５  供給路プレート
５ａ  連通孔
５ｂ  供給路
６  圧力発生室プレート
６ａ  圧力発生室
７  振動板
７ａ  供給孔
８  圧電素子
９  保護部材
９ｂ  保護部材用プレート
１０  撥水膜
１０ａ  下地層
１０ｂ  撥水層
１１  ダンパー部
１１ａ  ダンパー補強部
１１ｂ  ダンパー機能部
１２  液滴供給路
１３  流路部材
１３ｂ  流路部材用プレート
１４  ノズル供給路
１５  レーザーマスク
１５ａ  薄肉部用開口
１５ｂ  ノズル用開口
１６  ベースフィルム
１７  感光性樹脂
１８  マスク
１９  未硬化部分
２０  給紙トレイ
２１  排紙トレイ
３０  搬送機構
３１ａ〜３１ｅ  主搬送路
３２  反転搬送路
３３  ピックアップロール
３４  搬送ロール
３５  無端ベルト
３６  駆動ロール
３７  従動ロール
４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ  記録ヘッドユニット
４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ  インクタンク
４３  帯電ロール
４４  プレテン
４５  メンテナンスユニット
１００  カラープリンタ
１０１  筐体
１０２  記録位置
Ｐ  用紙
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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