(57)【要約】【課題】  記録紙の搬送を妨げることがなく、また吐出孔からの適正な液滴吐出を維持するための吐出孔の払拭動作を妨げることがないようにする。【解決手段】  複数の吐出孔４５を設けたノズル板４１と、その各吐出孔４５にそれぞれ連通する複数の吐出室４６を設けた基板４３と、各吐出室４６にインクを供給する共通の液室４７を設けたフレーム４４とを層状に設けて記録ヘッド１４を構成する。ノズル板４１は、基板４３の下側に取り付けるので、そのノズル板４１に形成している各吐出孔４５は、基板４３の裏面（下面）４３ａ側に設けられることになるので、ノズル板４１の吐出孔４５が形成されている部分の外面４１ａには、その外面４１ａから突出する突起部を形成しないようにすることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する吐出孔と、該吐出孔に連通する吐出室と、該吐出室にインクを供給する液室と、前記吐出室に設けられて変位することにより前記吐出室内のインクを前記吐出孔から吐出させる圧力発生素子とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
前記吐出孔が形成されている部分の外面には、その外面から突出する突起部を形成しないようにしたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記吐出室は前記圧力発生素子を設ける圧力発生素子形成基板の一方の面側に形成されていて、前記吐出孔は前記圧力発生素子形成基板の前記一方の面と反対側の裏面側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
１枚の前記圧力発生素子形成基板と前記吐出孔が形成された薄膜部材とフレーム部材とで形成されていることを特徴とする請求項２記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記圧力発生素子形成基板の厚さを３５０μｍ以下にしたことを特徴とする請求項２又は３記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化したことを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項６】
インクジェットヘッドに、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドを使用したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液滴を吐出孔から吐出させる液滴吐出ヘッドと、その液滴吐出ヘッドを有するインクカートリッジと、上記液滴吐出ヘッドを使用したインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクの液滴をノズルから吐出させるようにした液滴吐出ヘッドとしては、例えば特許文献１に記載されているように、シリコン製の基板にノズルと、そのノズルに連通するインク流路と、そのインク流路に接するように配置した振動板と、その振動板に空間を隔てて対向配置した電極とを設け、その電極に電圧を印加して振動板を静電力により変形させてノズルからインク液滴を吐出させるようにしたものがある。
そして、このように静電力により振動板を変形させ、それにより吐出室（インク液室）内に充填したインクをノズルから吐出させるようにした液滴吐出ヘッドとしては、例えば特許文献２に記載されているものがある。
【０００３】
この液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）は、３枚の基板を重ねて接合した積層構造で形成されていて、その中間の基板には表面に複数のノズル孔に至るノズル溝及びその各ノズル溝に対応する液滴吐出方向を長手側とする複数の吐出室を互いに平行に形成している。そして、その各吐出室の底壁に振動板をそれぞれ設けると共に、その各吐出室をインク供給用のインクキャビティに連通させている。また、上基板には、インクキャビティに連通するインク供給口を形成している。
さらに、下基板には、各振動板に対応して電極がそれぞれ設けられており、その各電極に電圧を印加することにより、振動板が静電気により撓み、電圧の印加を停止したときにその撓んだ状態にある振動板が復元することにより、吐出室内のインクがノズル孔から記録紙に向けて吐出されるようになっている。
【０００４】
しかしながら、この特許文献２に記載されている液滴吐出ヘッドのように、複数のノズル孔を各吐出室の長手方向に液滴が吐出するように形成しているものでは、液滴吐出ヘッド全体の厚さが、その液滴の吐出方向に厚くなってしまうという問題点があった。
そこで、液滴吐出ヘッドには、例えば特許文献３に記載されているように、基板にインク流路とインク液室に対応する凹部とを形成し、その凹部を形成している斜面に電極を形成すると共に、その基板上に振動板部材を配置し、さらにその上にノズルプレートを重ねて配置し、そのノズルプレートの厚さ方向に各ノズル（孔）を上記基板の各凹部に対応させてそれぞれ形成することにより、ノズルから吐出する液滴の吐出方向に液滴吐出ヘッドの厚さが薄くなるようにしたものがある。
【０００５】
この液滴吐出ヘッドも、電極に印加した電圧により発生する静電力により振動板部材の振動部を変位させ、それによりインク液室となる凹部内のインクをノズルから吐出させている。
【特許文献１】特開２０００−２５２２６号公報
【特許文献２】特開平５−０５０６０１号公報
【特許文献３】特開２００２−３１６４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３に記載されている液滴吐出ヘッドは、振動板の上にノズルプレートを重ねる構成であるため、その振動板を振動させるための電極へ接続ワイヤを接続するための接続端子（パッド）が、ノズル面と略同一の高さとなるため、実装状態において接続端子に接続する接続ワイヤ等がノズル面よりも突出する構成になってしまうということがあった。
このように、ノズル面よりも突出する部分ができると、そのノズル面に沿って印字部に搬送される記録紙が上記突出部分に当接するようになるため、それが擦られて損傷しやすくなる。
【０００７】
また、液滴吐出ヘッドには通常、適正な液滴吐出をノズルから行えるようにするため、適当な時間間隔でブレード等の払拭部材をノズル面に沿って移動させてノズル先端を払拭（ワイピング）し、ノズル先端に溜った液滴を除去するようにしているが、その払拭部材による清掃が上記突出部分があるとスムーズに行えなかったり、突出部分の影になった部分のノズルは十分に払拭できなくなったりする虞があった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、印字する記録紙のスムーズな搬送を妨げることがなく、また吐出孔からの適正な液滴吐出を維持するために吐出孔の先端を払拭するようにしても、その払拭動作を妨げることのない液滴吐出ヘッドとインクカートリッジとインクジェット記録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】
【０００８】
この発明は上記の目的を達成するため、液滴を吐出する吐出孔と、その吐出孔に連通する吐出室と、その吐出室にインクを供給する液室と、上記吐出室に設けられて変位することにより上記吐出室内のインクを上記吐出孔から吐出させる圧力発生素子とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、上記吐出孔が形成されている部分の外面には、その外面から突出する突起部を形成しないようにしたものである。
上記吐出室は上記圧力発生素子を設ける圧力発生素子形成基板の一方の面側に形成し、上記吐出孔を上記圧力発生素子形成基板の上記一方の面と反対側の裏面側に設けるとよい。
【０００９】
上記液滴吐出ヘッドは、１枚の上記圧力発生素子形成基板と上記吐出孔が形成された薄膜部材とフレーム部材とで形成するとよい。
上記圧力発生素子形成基板の厚さは３５０μｍ以下にするとよい。
上記いずれかの液滴吐出ヘッドと、その液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化してインクカートリッジを構成するとよい。
また、インクジェットヘッドに、上記いずれかの液滴吐出ヘッドを使用してインクジェット記録装置を構成するとよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、液滴を吐出する吐出孔が形成されている部分の外面には、その外面から突出する突起部を形成しないようにしたので、印字する記録紙を吐出孔のある位置に搬送しても、その記録紙は突起部により擦られるようなことがないため、それをスムーズに搬送させることができる。
また、吐出孔を払拭部材により払拭するようにしても、その払拭面には突起部がないので、吐出孔の出口付近に溜って固まりかけた液滴を確実に払拭して除去することができるため、良好な液滴噴射を長期に亘って維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の一実施例として液滴吐出ヘッドである記録ヘッドを示す縦断面、図２は同じくその記録ヘッドを示す平面図、図３は図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図４は同じくその記録ヘッドを示す分解斜視図、図５は図１の記録ヘッドをインクジェットヘッドに使用したインクジェット記録装置の例を示す全体構成図、図６は同じくそのインクジェット記録装置の外観形状を示す透視図である。
なお、図１以降の各断面図において、薄膜等の一部の薄肉部については煩雑となるため断面であってもハッチングを省略している。
図５に示すインクジェット記録装置は、記録装置本体１の内部に印字機構部２を設けている。その印字機構部２は、主走査方向（図６の矢示Ａ方向）に移動可能なキャリッジ３と、そのキャリッジ３に搭載した液滴吐出ヘッドでありインクジェットヘッドである記録ヘッド１４と、その記録ヘッド１４にインクを供給するインクタンク１５等からなる。
【００１２】
記録装置本体１の下方には、記録紙Ｐを多数枚積載可能な給紙カセット（給紙トレイでもよい）４を、装置の前方側から抜き差し自在に装着している。また、記録装置本体１の図５で左方には、記録紙を手差しで給紙する際に開放して使用する手差しトレイ５を回動可能に設けている。したがって、記録紙Ｐは給紙カセット４と手差しトレイ５のいずれからも給送可能であり、そこから給送された記録紙Ｐは印字機構部２で所要の画像が記録され、その後で記録装置本体１の後面側（図５で右方側）に設けられている排紙トレイ６上に排出される。
【００１３】
印字機構部２のキャリッジ３は、記録装置本体１内に設けている図示しない左右の側板に横架した主ガイドロッド１１と従ガイドロッド１２とにより、図６の矢示Ａの主走査方向に摺動自在に保持されている。
そのキャリッジ３は、駆動プーリ１８と従動プーリ１９との間に張装したタイミングベルト２０に固定されていて、駆動プーリ１８は主走査モータ１７により回転駆動されるようになっている。そして、その主走査モータ１７の正逆回転により、タイミングベルト２０が回動してキャリッジ３が主走査方向に往復移動する。
そのキャリッジ３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを充填した４つのインクタンク１５を交換可能に装着している。そして、その各インクタンク１５から各色のインクが記録ヘッド１４に供給されるようになっている。
【００１４】
その記録ヘッド１４についての詳しい説明は後述するが、図４に示すように、そこにはそれぞれノズルとして機能してインクを吐出する複数の吐出孔４５（図４では２個のみ見える）が設けられていて、その各吐出孔４５からそれぞれ吐出されるインク滴の吐出方向を、図５で下方向としている。
各色用の各インクタンク１５は、それぞれ図５で上方側に大気と連通する大気口を有し、下方側には記録ヘッド１４へインクを供給する供給口を有している。また、内部にはインクが充填された多孔質体をそれぞれ有している。そして、その多孔質体の毛管力により、記録ヘッド１４へ供給するインクを、わずかな負圧状態に維持している。
なお、この実施例における記録ヘッド１４は、各色のインクに対応したヘッドをそれぞれ備えているが、１つのヘッドに各色のインク滴を吐出するノズルをそれぞれ設けたものであってもよい。
【００１５】
給紙カセット４は、前述したようにそこに記録紙Ｐを多数枚積載可能であるが、その給紙カセット４内に積載された記録紙Ｐは、給紙ローラ２１により給送される際にフリクションパッド２２により１枚に分離される。そして、その記録紙Ｐは、ガイド部材２３により案内されて搬送ローラ２４と、その搬送ローラ２４の周面に押し付けられている搬送コロ２５との間に反転されて送り込まれ、送り出し角度が先端コロ２６により規定されて記録ヘッド１４と印写受け部材２９との間に搬送される。
なお、印写受け部材２９は、用紙ガイド部材として機能するものである。また、搬送ローラ２４は、図示しない副走査モータによりギヤ列を介して駆動されて回転する。
印写受け部材２９の記録紙搬送方向下流側には、記録紙Ｐを排紙方向へ送り出すための搬送コロ３１及び拍車３２と、排紙ローラ３３及び拍車３４がそれぞれ設けられており、排紙経路を形成しているガイド部材３５，３６間を通して記録後の記録紙Ｐを排紙トレイ６上に排出するようにしている。
【００１６】
このインクジェット記録装置は、記録紙Ｐに記録を行うときには、キャリッジ３を図６の矢示Ａ方向に移動させることにより画像信号に応じて記録ヘッド１４を移動させ、印字位置で停止状態にある記録紙Ｐにインクを吐出して１行分を記録し、その後で記録紙Ｐを所定量だけ搬送して次の行の記録を行う。そして、その記録の終了信号、あるいは記録紙Ｐの後端が記録位置に到達したことを検知して出力された信号を入力すると、記録動作を終了させて記録紙Ｐを排紙させる。
なお、図６に示すように、キャリッジ３の移動方向の一方側端部の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド１４のノズルとして機能する吐出孔４５（図１参照）からのインク吐出不良を回復するための回復装置３７を設けている。その回復装置３７には、インクの吐出不良を防止するための手段として、キャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を、それぞれ設けている。
【００１７】
したがって、キャリッジ３はインクが乾燥してしまうと吐出不良を起こしてしまうので、印字待機中には回復装置３７側に移動させてキャッピング手段により記録ヘッド１４のインク吐出孔４５をキャッピングすることによって、そのインクの吐出孔４５を塞ぎ、それにより吐出孔４５を湿潤状態に保つ。
また、記録途中等に記録と関係しないインクを吐出させることにより、全ての吐出孔４５のインク粘度を一定に保つようにして、安定した吐出性能を維持するようにしている。
【００１８】
そして、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド１４の吐出孔（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段により吐出孔４５からインクと共に気泡等を吸い出し、吐出孔４５の出口部分に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去して吐出不良を回復させる。また、上記の吸引手段が吸引したインクは、記録装置本体１の下部に設置している図示しない廃インク溜に排出され、その廃インク溜内のインク吸収体に吸収される。
このように、このインクジェット記録装置は回復装置３７を設けているため、インク滴吐出不良のない安定したインク滴吐出ができるので、良好な印字品質が得られる。
【００１９】
次に、記録ヘッド１４について詳しく説明する。
図４に示した記録ヘッド１４は、基板（シリコン基板）４３の同図で上面側となる表面に縦断面形状をＶ溝形状をした複数の吐出室４６を形成し、その各吐出室４６に後述する圧力発生素子である振動板５４を電極材料等と共に成膜により一体に設け、インク液滴を基板４３の裏面側に設けたノズル板４１の吐出孔（ノズル孔）４５から吐出させるフェースシュータタイプの例を示したものである。
この記録ヘッド１４は、インクによる液滴を吐出するノズルとして機能する複数の吐出孔４５を設けた薄膜部材からなるノズル板４１と、その各吐出孔４５にそれぞれ連通する複数の吐出室４６を設けた基板４３と、各吐出室４６にインクを供給する共通の液室４７を設けたフレーム４４とを、層状に設けている。
【００２０】
基板４３には、各吐出室４６にそれぞれ設けられて変位することにより各吐出室４６内のインクを吐出孔４５から吐出させる振動板５４（特に図３を参照）を設けている。
そして、ノズル板４１の吐出孔４５が形成されている部分の外面（図１及び図４で下側の面）４１ａには、その外面４１ａから突出する突起部を形成しないようにしている。
基板４３は、圧力発生素子形成基板として機能するものであり、その基板４３の図４で上側の面となる一方の面側に、吐出室４６をそれぞれ形成している。
ノズル板４１は、基板４３の下側に取り付けるので、そのノズル板４１に形成している各吐出孔４５は、基板４３の上記一方の面と反対側の裏面（下面）４３ａ側に設けられることになる。
このように、記録ヘッド１４は、１枚の基板４３と、吐出孔４５が形成された薄膜部材からなるノズル板４１と、フレーム部材であるフレーム４４とで形成されている。
【００２１】
基板４３に形成した各吐出室４６は４つの面により形成されていて、図２のＸ−Ｘ線に沿う縦断面形状を図３に示すようにＶ字型をした溝からなり、そのＶ字溝上に絶縁膜５１を形成し、その絶縁膜５１上に積層膜により個別電極５２を形成している。さらに、その個別電極５２の上に、一部の部分を除いてギャップ５３を介して振動板５４を設けている。
ギャップ５３は、後で除去することを前提とした犠牲層５８（図３は除去後であるため図１２を参照）を、個別電極５２や振動板５４と同様に積層膜として成膜し、後でその犠牲層５８を図２に示したように基板４３の上面側に多数形成している各除去孔５７から除去することにより形成する。
【００２２】
このようにして、各吐出室４６の底部には、振動板５４がそれぞれ設けられている。
ノズル板４１は、例えば厚さ２５ミクロンの樹脂製フィルムを使用し、それを図１及び図３に示したように基板４３の裏面（下面）４３ａ側に張り合わせにより固定している。この固定状態で、そのノズル板４１に各吐出室４６に対応させてそれぞれ形成している各吐出孔４５が、基板４３にその各吐出孔４５に対応させてそれぞれ形成している各連通管５９を通して各吐出室４６に連通するようになっている。
【００２３】
次に、この記録ヘッド１４の作製方法について、図７乃至図２１を参照して説明する。
記録ヘッド１４を作製するには、まず、図７及び図８に示すように、シリコン製の基板４３の表面（図３で上面）に、それぞれＶ字溝を形成する領域以外の領域に異方性エッチングのマスク材となる酸化膜６１を０．５μｍの厚さで形成し、フォトリソ法によりＶ字溝を形成する部分の開口パターニングを行なう。
【００２４】
次に、２５％ＴＭＡＨ液を用いた異方性エッチングを行う。すると、この実施例では基板４３にシリコン基板を用いているため、図９に示すように５４．７度の傾斜を持ったＶ字溝６２が形成される（図１０も参照）。
次の工程では、酸化膜６１をＨＦウェットエッチングにより除去し、図１１及び図１２に示すように、再度熱酸化法により今度は酸化膜である絶縁膜５１を１．０μｍの厚さで形成する。次に、その絶縁膜５１の上に個別電極５２となるＰドープポリシリコンを０．５μｍの厚さで成膜する。そして、その個別電極５２の上に、リソエッチ法により絶縁膜としてＨＴＯを０．２μｍの厚さで成膜する（図１１，図１２では図示を省略している）。
【００２５】
次に、図３等で説明したギャップ５３を形成する部分に、ポリシリコンを０．３５μｍの厚さで成膜して犠牲層５８をフォトリソ法によりパターニングする。
その後で、絶縁膜としてＨＴＯを０．１μｍ成膜し、さらに共通電極となるＰドープポリシリコンを０．２μｍ、次いで振動板保護膜となる絶縁膜としてＳｉ３Ｎ４膜を０．１μｍ、さらにＨＴＯを０．３μｍを順次成膜して、図１１及び図１２に示したような振動板５４を形成する。
このように、この実施例では、上述したＨＴＯ（０．１μｍ）とＰドープポリシリコンとＳｉ３Ｎ４膜（０．１μｍ）とＨＴＯ（０．３μｍ）の４層が、積層状態で振動板５４として機能する。
【００２６】
次の工程では、図１３に示すように、リソエッチ法により犠牲層５８を除去するための除去孔５７を、Ｖ字溝６２間の隔壁となる領域にそれぞれ形成し（形成位置については図２を参照）、その後で酸化を行って除去孔５７の側面に露出したポリシリコン測面に酸化膜を形成する。続いて、ＳＦ６を用いた等方性のドライエッチングにより犠牲層５８を除去し、図１３及び図１４に示すようにギャップ５３を形成し、その後個別電極５２及び振動板５４を一体の共通電極に接続するための接続端子であるパッド５６を形成する。
【００２７】
次に、図１５及び図１６に示すように、Ｖ字形状の各吐出室４６における流体抵抗を下げるため、感光性樹脂膜４８によりＶ字溝６２間の隔壁の高さを調整する。そして、その感光性樹脂膜４８としては、例えばエポキシ系の感光性樹脂膜であるＳＵ−８（マイクロケム社製）を３０μｍの厚さで塗布し、露光現像によりパターニングによって形成する。
また、その感光性樹脂膜４８により、図１５に示すように除去孔５７も封止する。
なお、吐出室４６の流体抵抗を下げる必要がないときには、感光性樹脂膜４８を設ける必要はない。
【００２８】
次に、図１６に示すようにリソエッチ法により、Ｖ字溝６２のテーパ（傾斜）面にボッシュプロセスを用いたＩＣＰエッチャーによるエッチングで垂直形状の穴を開けて連通管５９を形成する。その際、穴の深さは、後の工程で基板４３をＣＭＰ法により研磨して板厚を薄くする際の最終基板厚よりも若干深い深さにする。
次の工程では、図１７及び図１８に示すように、基板４３の裏面４３ａ側よりグラインド及びＣＭＰ法を用いて基板４３の厚みを薄く研磨し、前の工程で形成した連通管５９が図１８に示したように貫通するようにする。
【００２９】
次に、図１９及び図２０に示すように、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂からなり、共通の液室４７と流体抵抗部を一体成形したフレーム４４に基板４３とフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）６３を接着し、図２０に示したように基板４３側に固定しているパッド５６とフレキシブルプリント配線板６３との間を接続ワイヤ６４によるワイヤーボンディングにより接続する。その後、ワイヤの短絡を防ぐため、図２１に示すように樹脂６５による封止を行う。
そして、図２１に示す最後の工程では、２５μｍの厚さのポリイミド樹脂フィルムからなり、そこに出口側の直径（口径）２０μｍの吐出孔４５を複数形成したノズル板４１を、基板４３の裏面４３ａに接着すると、記録ヘッド１４が完成する。
【００３０】
なお、この記録ヘッド１４の圧力発生素子形成基板となる基板４３の厚さは、３５０μｍ以下にするとよい。そうすれば、図１に示した連通管５９におけるインクの流体抵抗がノズルとして機能する吐出孔４５の部分の流体抵抗よりも十分に低くすることができる。したがって、スムーズなインク滴の吐出ができる。
すなわち、吐出孔４５の出口側口径（直径）が２０μｍであって、ノズル板４１の厚さが２５μｍの場合には、断面形状を５０μｍ×５０μｍの矩形とした場合の連通管５９の流体抵抗は、図２２に示す線図から明らかなように、基板４３の厚さを３５０μｍ以下にしなければ、吐出孔４５の部分の流体抵抗よりも高くなってしまう。
【００３１】
そして、吐出孔４５の出口側口径が２５μｍの場合、基板４３の厚さが２００μｍ以下でなければ連通管５９の部分での流体抵抗は吐出孔４５の部分の流体抵抗よりも高くなる。したがて、連通管５９の流体抵抗は、形成する吐出孔４５の径やインク粘度により変わるため、使用する条件に合わせて吐出孔４５の部分の流体抵抗よりも十分に低くなるように設定する必要がある。
また、基板４３の厚さを厚くすると、連通管５９を形成するための図１６で説明した穴を深くしなければならなくなるので、それを形成するのが難しくなる。逆に、基板４３の厚さを薄くしすぎるとハンドリングしにくくなるため、基板４３の扱いが難しくなる。したがって、基板４３の厚さは、吐出孔４５の部分におけるノズル抵抗と、連通管５９の流体抵抗と、その連通管５９の加工性及び基板４３の扱いやすさ等を考慮すると、３５０μｍ以下であって扱いやすい厚さにするとよい。
【００３２】
このようにして、この記録ヘッド１４は製作されるので、図２１に示したように振動板５４を振動させるための電極（振動板５４と一体に形成されている）へ接続ワイヤ６４を接続するためのパッド（接続端子）５６は、基板４３のノズル板４１と反対側の面に位置するようになる。したがって、ノズル板４１のノズル面となる外面４１ａには、その面よりも突出する部品が存在しない。
したがって、印字する記録紙を図５に示した記録ヘッド１４（ノズル面を用紙通過側に配置）と印字受け部材２９との間に搬送してそこに印字しても、ノズル板４１の外面４１ａ（図１参照）に沿って搬送される記録紙が、突出部分によって擦られるようなことがない。したがって、記録紙の損傷を防止することができる。
【００３３】
また、図６で説明した回復装置３７に設けられているクリーニング手段により、ノズル板４１のノズル面となる外面４１ａを払拭（ワイピング）しても、その外面４１ａは突出部分がなくて平滑な面であるため、各吐出孔４５の出口部分に溜ったインク液滴をスムーズ且つ確実に除去することができる。
このように、この記録ヘッドによれば、ノズル板４１の外面４１ａに出っ張り部が形成されないので、その出っ張り部をクリーニング手段のワイピングブレードから遠ざけるためにノズル板４１を大きくしてヘッド全体を大きくする必要がない。
なお、外面４１ａにおいて生じる加工や組み付け時における５０μｍ程度以下の僅かな凹凸のバラツキについては、ワイピングブレードの動作に影響を与えない。
【００３４】
図２３乃至図２６は記録ヘッド１４の異なる作製方法を説明するための製造工程をそれぞれ示す説明図であり、図１５乃至図１８と対応する部分には同一の符号を付してある。
この記録ヘッドの作製方法は、図７乃至図２１で説明した作製方法と、図７乃至図１４までの工程は同様である。すなわち、その図７乃至図１４で説明した工程の後に、図２３，図２４に示すように連通管５９を形成し、その連通管５９を含む領域を感光性樹脂膜４８′で埋め込む。その後、図２５，図２６に示すように、基板４３の裏面４３ａ側をグラインド及びＣＭＰ法を用いて研磨することにより基板４３の厚みを薄くし、連通管５９が図２６に示したように貫通するようにする。
そして、Ｖ字溝６２等の感光性樹脂膜４８′を必要としない部分についてその感光性樹脂膜４８′を取り除き、必要な部分のみ残して感光性樹脂膜４８（図１７，図１８を参照）とする。
【００３５】
その後の工程は、図１９乃至図２１で説明した内容と同様の工程を行って、フレーム４４を接着すると共に、パッド５６とフレキシブルプリント配線板６３との間を接続ワイヤ６４を使用したワイヤーボンディングにより接続し、そのワイヤの短絡を防ぐための封止を行って記録ヘッド１４を完成させる。そして、その後で耐インク保護膜としてポリイミド（真空蒸着法）やポリパラキシリレン（真空蒸着）を全面に成膜後、リソエッチ法によりパッド開口、次いでダイシングによるチップ分離を行なう。
【００３６】
この記録ヘッドの作製方法によれば、図７乃至図２１で説明した記録ヘッドの作製方法の場合にはＶ溝間隔壁の高さを調整するための感光性樹脂膜４８のパターニング後に連通管５９を形成する工程であったが、図２４で説明したように先に連通管５９を形成してからその部分を感光性樹脂膜４８′で埋め込み、その後で図２５，図２６で説明した基板４３の裏面４３ａ側を研磨して厚さを薄くて連通管５９を貫通させるので、その基板４３の裏面研磨時に連通管５９にチッピング（部分的な欠け）が起きにくくなる。
【００３７】
図２７乃至図２９は記録ヘッド１４のさらに異なる作製方法を説明するための製造工程をそれぞれ示した説明図であり、図１７，図１８及び図２６と対応する部分には同一の符号を付してある。
この記録ヘッドの作製方法は、主に図２３乃至図２６で説明した作製方法と、図２６に示した工程までは同様である。すなわち、その図２６までの工程を行った後に、図２７及び図２８に示すようにノズル板となる未加工（孔なし）のポリイミド樹脂フィルム６６を保護フィルム６６ａが付いたウエハ状態で基板４３の裏面４３ａに接着する。
次に、そのウエハ状態で図２９に示すように、エキシマレーザ加工等により吐出孔（ノズル孔）４５を形成し、その後で保護フィルム６６ａを取り除き、後は図１９乃至図２１で説明した内容と同様の工程を行って記録ヘッド１４を完成させる。
このようにしても、この発明による記録ヘッド１４を作製することができる。
【００３８】
図３０乃至図３５はフレームの加工精度を下げることにより低コスト化を図るようにした種々の記録ヘッドの例を示す各図であり、図１９乃至図２１と対応する部分には同一の符号を付してある。
前述した各実施例におけるフレーム４４は、そこに共通の液室４７と流体抵抗部としての絞り部を一体成形で形成していたが、図３０及び図３１に示す記録ヘッドでは、フレーム４４′とは別にフィルム状のプレート７１を設け、そこに流体抵抗部として機能するオリフィス部７１ａを設け、そのプレート７１を基板４３と共通の液室４７′を有するフレーム４４′との間に固定している。
このような単純形状のフレーム４４′を使用すれば、そのフレーム４４′の加工精度を下げることができるので、その分だけ低コスト化が図れる。
【００３９】
また、図３２及び図３３に示す記録ヘッドのように、溝幅を一部狭くしたＶ字溝６２′からなる吐出室４６′を形成し、その溝幅を一部狭くした部分を流体抵抗部として機能させ、共通の液室４７″を形成したフレーム４４″を感光性樹脂膜４８を介して基板４３に固定することにより記録ヘッドを構成するようにしてもよい。
さらに、図３４及び図３５に示す記録ヘッドのように、基板４３′にＶ字溝を一部無くした溝無部７２を形成することにより２つに分割したＶ字溝６２ａ，６２ｂを形成し、溝無部７２とフレーム４４″との間を流体抵抗部とすることにより、フレーム４４″の加工を容易にして低コスト化を図るようにしてもよい。
【００４０】
以上、この発明による液滴吐出ヘッドである記録ヘッドの各種実施例についてそれぞれ説明したが、その各実施例では大きな段差を有する基板にパターニングすることが必要であるため、リソグラフィー工程ではスプレーコート法によるレジスト塗布を用いている。それにより、大きな段差を有する基板に対してパターニングを行なうことができる。また、その他の工程は大半を半導体プロセスで使用している方法で作成することができるため、歩留まり良く安定した記録ヘッドを製造することができる。
【００４１】
ところで、上述した各実施例では、それぞれＶ字溝内にアクチュエータとして機能する振動板５４を設けるようにした静電型アクチュエータの例を示したが、この発明は図３６乃至図３８に示すように平行平板型の振動板８４を設けたタイプの記録ヘッドにも、同様に適用することができる。
なお、図３６乃至図３８では、説明の簡略化を図るため、図１乃至図３と対応する部分については、若干形状が異なるものであっても同様な機能を果す部分については、図１乃至図３に付した符号と同様の符号を付してある。
また、図３９に示すようなサーマル型アクチュエータを使用する記録ヘッドについても、基板８３に連通管５９をそれぞれ形成し、その基板８３の裏面８３ａにノズル板８１を固定して、各連通管５９をノズル板８１に形成した各吐出孔８５に連通させるようにしても、ノズル板８１の外面（ノズル面）８１ａに突起をなくすことができる。
【００４２】
ところで、記録ヘッドは、図４０に示す記録ヘッド１４のように、その記録ヘッド１４にインクを供給するインクタンク１５と一体化してインクカートリッジ１０とし、図示のように各吐出孔４５が外側に位置するようにするとよい。そうすれば、記録ヘッド１４とインクタンク１５との間の取り付け寸法精度が向上すると共に、組付け工程も少なくなるので製造不良の減少とコストダウンが図れる。
そして、記録ヘッドの低コスト化、信頼性は、ただちにインクカートリッジ全体の低コスト化及び信頼性につながるので、インクカートリッジの歩留まり及び信頼性も向上する。
【００４３】
以上、この発明による液滴吐出ヘッドである記録ヘッドとインクカートリッジとインクジェット記録装置の各実施例について説明したきたが、その液滴吐出ヘッドはインクジェットヘッドに適用した場合の例について説明したが、この発明はインクジェットヘッド以外の液滴吐出ヘッドとして、例えば液体レジストを液滴として吐出する液滴吐出ヘッドや、ＤＮＡの試料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド（スポッタ）等、他の液滴吐出ヘッドにも同様に適用することができる。
また、各実施例において示した膜厚等の数値は、記載した数値に限るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明は、液滴を吐出孔から吐出させる各種の液滴吐出ヘッドとして広く適用することができる。また、その液滴吐出ヘッドを有するインクカートリッジと、上記液滴吐出ヘッドを使用したインクジェット記録装置として、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の一実施例として液滴吐出ヘッドである記録ヘッドを示す縦断面である。
【図２】同じくその記録ヘッドを示す平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図４】同じくその記録ヘッドを示す分解斜視図である。
【図５】図１の記録ヘッドをインクジェットヘッドに使用したインクジェット記録装置の例を示す全体構成図である。
【図６】同じくそのインクジェット記録装置の外観形状を示す透視図である。
【図７】図１の記録ヘッドを作成する方法の最初の工程の基板を示す図３と同様な断面図である。
【図８】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図９】図７の次の工程を示す図３と同様な断面図である。
【図１０】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【００４６】
【図１１】図９の次の工程を示す図３と同様な断面図である。
【図１２】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図１３】図１１の次の工程を示す図３と同様な断面図である。
【図１４】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図１５】図１３の次の工程を示す図３と同様な断面図である。
【図１６】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図１７】図１５の次の工程を示す図３と同様な断面図である。
【図１８】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図１９】図１７の次の工程を示す図３と同様な断面図である。
【図２０】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【００４７】
【図２１】図２０の次の工程を示す記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図２２】連通管の流体抵抗を吐出孔の流体抵抗よりも低くする際に使用する線図である。
【図２３】記録ヘッドの異なる作成方法の１つの工程である感光性樹脂膜で覆った工程を示す図３と同様な断面図である。
【図２４】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図２５】図２３の次の工程を示す図３と同様な断面図である。
【図２６】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図２７】記録ヘッドのさらに異なる作成方法の１つの工程であるポリイミド樹脂フィルムを基板に接着した工程を示す図３と同様な断面図である。
【図２８】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図２９】図２８の次の工程を示す記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図３０】フレームの加工精度を下げることにより低コスト化を図った記録ヘッドの例を示す図３と同様な断面図である。
【００４８】
【図３１】同じくその記録ヘッドの図１と同様な縦断面図である。
【図３２】他の低コスト化を図った記録ヘッドの例を示す図１と同様な縦断面図である。
【図３３】同じくその平面図である。
【図３４】さらに他の低コスト化を図った記録ヘッドの例を示す図１と同様な縦断面図である。
【図３５】同じくその平面図である。
【図３６】平行平板型の振動板を設けたタイプの記録ヘッドの例を示す図１と同様な縦断面図である。
【図３７】同じくその平面図である。
【図３８】同じくその記録ヘッドの図３と同様な断面図である。
【図３９】サーマル型アクチュエータを使用する記録ヘッドの例を示す図１と同様な縦断面図である。
【図４０】記録ヘッドをインクタンクと一体化したインクカートリッジの例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０：インクカートリッジ、１４：記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）、１５：インクタンク、４１，８１：ノズル板（薄膜部材）、４１ａ，８１ａ：外面、４３，４３′，８３：基板、４３ａ，８３ａ：裏面、４４，４４′，４４″：フレーム、４５：吐出孔、４６，４６′：吐出室、４７，４７′，４７″：液室、５４，８４：振動板（圧力発生素子）
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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