(57)【要約】【課題】振動板の変位を安定して供給できる高性能な液滴吐出ヘッドを提供し、かつ、剛性の低い樹脂振動板を用いたときでもハンドリング性よく部品組立が可能となる振動板を提供する。また、インク供給口の形成に際して加圧液室内への異物混入を防ぎ、さらには、液滴吐出ヘッドの製造工程を簡略化する。【解決手段】ポリイミドフィルム２０１に金属薄膜２０２及びシード層２０３をＣｕで形成し、感光性フィルム２０４を貼り付け所定のパターンを得た後、パターンのない部分にメッキにより隔壁部としてＣｕ層２０７を生成する。このようなポロイミドフィルム２０１とＣｕ層２０７との一体構造物に連通管部、ノズル板を接合して液室ユニットを得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを形成したノズル形成部材と、
前記ノズルが連通する連通管を構成する連通管形成部材と、
前記連通管形成部材に連通する加圧液室を構成する加圧液室形成部材と、
電気機械変換素子の変位をもって前記加圧液室の中の液体を加圧する圧力を発生させ、振動板を構成部材に含む圧力発生手段とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
前記振動板は、樹脂から構成され、
前記振動板と前記加圧液室形成部材との接合界面は、接着剤を介さない構造であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記振動板は、感光性樹脂から構成されてい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】
前記接合界面は、前記振動板上にメッキにより前記加圧液室が形成された構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記連通管形成部材と前記加圧液室形成部材との接合面は、少なくとも一方の接合面に凹部形状の溝が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
ノズルを形成したノズル形成部材と、
前記ノズルが連通する連通管を構成する連通管形成部材と、
前記連通管形成部材に連通する加圧液室を構成する加圧液室形成部材と、
電気機械変換素子の変位をもって前記加圧液室の中の液体を加圧する圧力を発生させ、振動板を構成部材に含む圧力発生手段とを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、
樹脂から構成される前記振動板と前記振動板上に形成された前記加圧液室との一体構造体と、前記連通管形成部材とを接合する接合工程と、
インクを前記加圧液室に供給するための供給口を前記振動板に形成する供給口形成工程とを有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記接合工程は、前記一体構造体と、前記連通管形成部材と前記ノズル形成部材とが接合された構造体とを接合することを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記接合工程は、前記連通管形成部材と前記加圧液室形成部材との接合面のうち、少なくとも一方の接合面に凹部形状の溝が形成した後に接合することを特徴とする請求項５又は６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記供給口形成工程は、前記接合工程により前記一体構造体と前記連通管形成部材とを接合する前に行うことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記供給口形成工程は、感光性樹脂から構成される前記振動板に形成することを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと前記液滴吐出ヘッドに液を供給する液体タンクを一体化したヘッドカートリッジにおいて、
前記液滴吐出ヘッドは、請求項１から４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とするヘッドカートリッジ。
【請求項１１】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した記録装置において、
請求項１から４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド又は請求項１０に記載のヘッドカートリッジを搭載したことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド、その製造方法、ヘッドカートリッジ及び記録装置に関し、特に、振動板の変位を安定して供給できる液滴吐出ヘッド、また、該ヘッドを高密度に形成した場合でも信頼性が高く低コストとなる液滴吐出ヘッド製造方法等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成手段としてインクジェット式の記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、記録時の騒音が極めて小さいこと、高速印字が可能であること、インクの自由度が高く安価な普通紙を使用できること等、多くのメリットを有する。
【０００３】
そして、インクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドは、記録媒体上のドットをインク滴により構成する関係上、インク滴のサイズを小さくすることで極めて高い解像度での印刷が可能である。しかしながら、効率よく印刷するためには部品を高精度に組み立てる必要があり、特に、圧電振動子をインク滴噴射源に使用するものにあっては、圧電振動子のエネルギーを効率よく使用するために、振動板と加圧液室とを高精度にアライメントして接合することが行われている。
【０００４】
また、圧電素子のエネルギーを効率よく伝える他の方法として、振動板には低ヤング率材を使用し、連通管部を含む加圧液室には高ヤング率の材料を用いることが効果的であることがわかっている。このようなヤング率の異なる異種間材の接合には接着剤が一般的に用いられ、信頼性が高く、耐湿性の高いエポキシ接着剤等が一般的である。
【０００５】
しかしながら、接合界面に接着剤を用いる場合、その接合信頼性を確保するため、最低限プラスアルファの量の接着剤が必要で、製造工程のばらつきでその余分な接着剤が振動板上へはみ出し、振動板の特性を変えてしまうという問題がある。そこで、接合面に微小なくぼみを設けて余分な接着剤を吸収する構造が提案されている。しかし、特に近年では高密度化が進み、加圧液室の幅が狭くなると振動板と加圧液室の界面にそのような構造を形成する領域はほとんどない。
【０００６】
また、振動板には圧力を伝えるという役割以外にインクを加圧液室内へ導くインク供給の一部を形成する役割があり、振動板基板の一部に供給口となる貫通穴をレーザやプレス等の技術を用いて設けている。以上のように構成された振動板と加圧液室部を接合する場合にはアライメント作業が必要となるが、低ヤング率の剛性の低い振動板を流路板とアライメントして接合するのはシワやヨレを引き起こし非常に困難である。
【０００７】
例えば、特許文献１では、上記の高密度化に起因する接着剤接合の困難性に対処すべく、銅の電鋳シート上にドライフィルムレジストにてパターニングした後、メッキにより液室を形成する製造方法が提案されている。当該発明は、隔壁の部分をＮｉ等のメッキ材で形成する方法として、ダイアフラムとなるＣｕシートに電鋳法で隔壁を形成することにより、加圧液室形成部材と振動板との界面に接着剤を用いないというものである。
【０００８】
また、特許文献２では、振動板とヘッド本体部との間に、振動板の変位部への接着剤の付着を防止するための中間層を薄膜形成技術により設け、該振動板と該ヘッド本体部とを該中間層を介して接着剤により固定する製造方法が開示されている。このことにより、加圧液室部材と振動板との接着に際して接着剤がはみ出すことがあっても、接着剤と振動板との間には中間層が設けられているため、はみ出した接着剤は上記中間層に付着する。
【特許文献１】特開平９−３００６３４号公報
【特許文献２】特開２０００−３０１７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の発明は、加圧液室形成部材と振動板との接合界面に接着剤を使用しないため、接着剤のはみ出しによる振動板の影響が全くなくなるが、ダイアフラムとなるＣｕシートは金属であるためヤング率が高く、高密度化の進展に対応して板厚を薄くしていく必要があり、これには限界がある。
【００１０】
また、特許文献２の発明は、はみ出した接着剤が振動板の変位部へ付着することが防止され、振動板が良好に変位動作するため、変位のばらつきが抑制され、インクの吐出性能の安定が期待できるが、該中間層を設けるための工程が別途必要になり、コストが上がってしまうという問題がある。
【００１１】
さらに、上述したインク供給口形成時には以下の問題が生じる。一点目は、振動板と加圧液室の接合前にインク供給口を形成すると接合時にアライメントが必要になり工程が煩雑になるため、振動板と加圧液室の接合後にインク供給口の形成を行うことになるが、そうする場合に、従来の工法では加圧液室と連通管が一体の液室になっているため加圧液室内に異物を混入させてしまうという点である。二点目は、樹脂振動板にインク供給口を形成するにはレーザが一般的だが、加工範囲が狭いため工数が多く必要になるという点である。
【００１２】
そこで、本発明は、振動板の変位を安定して供給できる高性能な液滴吐出ヘッドを提供し、かつ、剛性の低い樹脂振動板を用いたときでもハンドリング性よく部品組立が可能となる振動板を提供することを目的とする。また、インク供給口の形成に際して加圧液室内への異物混入を防ぎ、さらには、液滴吐出ヘッドの製造工程を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ノズルを形成したノズル形成部材と、前記ノズルが連通する連通管を構成する連通管形成部材と、前記連通管形成部材に連通する加圧液室を構成する加圧液室形成部材と、電気機械変換素子の変位をもって前記加圧液室の中の液体を加圧する圧力を発生させ、振動板を構成部材に含む圧力発生手段とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板は、樹脂から構成され、前記振動板と前記加圧液室形成部材との接合界面は、接着剤を介さない構造であることを特徴とする。
【００１４】
本請求項記載の発明は、樹脂から構成される振動板上に接着剤を用いずに加圧液室の隔壁部となる加圧液室形成部材を接合させ、これにより得られた振動板と加圧液室形成部材との一体構造体を有する液滴吐出ヘッドである。接着剤ではなく例えばメッキにより、低ヤング率で剛性の低い振動板と剛性の高い加圧液室形成部材とを接合する、つまり、振動板上に加圧液室の隔壁部を形成することで、接着剤のはみ出しによる振動板変位の影響をなくし、アライメント接合時における振動板のシワ、ヨレ等の発生を抑制することができる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板は、感光性樹脂から構成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記接合界面は、前記振動板上にメッキにより前記加圧液室が形成された構造であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記連通管形成部材と前記加圧液室形成部材との接合面は、少なくとも一方の接合面に凹部形状の溝が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、ノズルを形成したノズル形成部材と、前記ノズルが連通する連通管を構成する連通管形成部材と、前記連通管形成部材に連通する加圧液室を構成する加圧液室形成部材と、電気機械変換素子の変位をもって前記加圧液室の中の液体を加圧する圧力を発生させ、振動板を構成部材に含む圧力発生手段とを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、樹脂から構成される前記振動板と前記振動板上に形成された前記加圧液室との一体構造体と、前記連通管形成部材とを接合する接合工程と、インクを前記加圧液室に供給するための供給口を前記振動板に形成する供給口形成工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
本請求項記載の発明は、振動板及び振動板上に形成された加圧液室の一体構造体と連通管形成部材とを接合する接合工程、また振動板にインクの供給口を形成する供給口形成工程を有する液滴吐出ヘッドの製造方法である。当該接合工程では、連通管部と加圧液室部とが一体でなく別々の構成となっており、接合前にインク供給口を形成することができ、また、連通管との接合前に加圧液室側から例えばレーザにより供給口を形成することで、加圧液室内に異物が混入するのを防ぐことができる。また、製造工程の簡略化が可能となる。
【００２０】
また、請求項６記載の発明は、請求項５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記接合工程は、前記一体構造体と、前記連通管形成部材と前記ノズル形成部材とが接合された構造体とを接合することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項７記載の発明は、請求項５又は６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記接合工程は、前記連通管形成部材と前記加圧液室形成部材との接合面のうち、少なくとも一方の接合面に凹部形状の溝が形成した後に接合することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項８記載の発明は、請求項５から７のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記供給口形成工程は、前記接合工程により前記一体構造体と前記連通管形成部材とを接合する前に行うことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項９記載の発明は、請求項５から８のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記供給口形成工程は、感光性樹脂から構成される前記振動板に形成することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１０記載の発明は、液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと前記液滴吐出ヘッドに液を供給する液体タンクを一体化したヘッドカートリッジにおいて、  前記液滴吐出ヘッドは、請求項１から４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１１記載の発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した記録装置において、請求項１から４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド又は請求項１０に記載のヘッドカートリッジを搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、振動板の変位を安定して供給できる高性能な液滴吐出ヘッド、また、剛性の低い樹脂振動板を用いたときでもハンドリング性よく部品組立が可能となる振動板が提供される。そして、インク供給口の形成に際して加圧液室内への異物混入を防ぐことが可能となり、液滴吐出ヘッドの製造工程を簡略化することが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜実施形態１＞
まず、本発明の実施形態におけるインクジェットヘッドについて説明する。図１は、本実施形態のインクジェットヘッドの構成を示した分解斜視図である。
【００２８】
本実施形態のインクジェットヘッドは、ノズル板１０１、連通管部１１０、加圧液室部１０３、振動板１０７、アクチュエータ（圧電素子）１１１の各部品から構成され、ノズル板１０１と連通管部１１０と加圧液室部１０３と振動板１０７とで液室ユニットをなしている。
【００２９】
ノズル板１０１にはインク滴を飛翔させるための微細孔である多数のノズル１０２を連通管部１１０の貫通穴部１１３に対応して形成されており、また、貫通穴部１１３は各加圧液室１０９の先端部分に対応して形成されている。ノズル１０２の径は２０μｍである。そして、ノズル板１０１には撥水性の表面処理膜を成膜している。
【００３０】
加圧液室部１０３は、金属メッキにより形成されており、加圧液室１０９を分離する隔壁部１１２はノズルのピッチ方向に対して垂直に近い形状に形成することができるため微細化、狭ピッチ化に有利となる。
【００３１】
振動板１０７は樹脂基板であり、その振動機能部は、圧電素子内の非駆動部に接合する梁部と、圧電素子内の駆動部と接合する不図示の島状凸部と、該島状凸部の周囲に形成した不図示の最薄膜部分とからなる。また、振動機能部は２〜１０μｍ程度の高分子材からなり、高分子材にはポリイミド、ＰＰＳ等が用いられる。また、振動板１０７と加圧液室部１０３との接合界面には接着剤は使われていない。
【００３２】
アクチュエータ部は、セラミックス基板、例えばチタン酸バリウム、アルミナ、フォルステライト等の絶縁性の基板上に電気機械変換素子である複数の積層型圧電素子を接合し、これら圧電素子をダイシングにより切断し個々に分離を行っている。ここで圧電素子は、厚さ１０〜５０μｍ／層のチタン酸ジルコン酸（ＰＺＴ）と、厚さ数μｍ／層の銀パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極とを交互に積層したものである。圧電素子を厚さ１０〜５０μｍ／層の積層型とすることによって低電圧駆動でも大きな変位を得ることが可能となっている。なお、電気機械変換素子としてはＰＺＴに限られるものではない。そして、この圧電素子の内部電極を交互に端面に取り出して、端面電極として一方の基板上に共通電極パターン及び個別電極パターンを駆動部となる圧電素子の端面電極に導電性接着剤等を介して電気的に接続し、共通電極パターン及び共通電極パターンに接続したＦＰＣケーブルを介してＰＣＢ基板と接続して駆動部に駆動波形を印加することによって積層方向の伸びの変位を発生させる。
【００３３】
＜実施形態２＞
次に、本発明の別の実施形態におけるインクジェットヘッドの製造方法について説明する。図２は、加圧液室部液室ユニットの製造方法を説明するための図であり、図の左は複数の加圧液室を横断する方向の断面図であり、図の右は１つの加圧液室を上方から見た図である。
【００３４】
まず、図２（ａ）に示すように、厚さ５μｍのポリイミドフィルム２０１を用意し、次に、図２（ｂ）示すように、ポリイミドフィルム２０１上に金属薄膜２０２を形成する。金属薄膜２０２の形成方法としては、ポリイミドフィルム２０１上にスパッタでＣｕを厚さ１μｍ形成した。なお、ポリイミドフィルムの代わりに他の有機フィルム材、例えば、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエスチレン、ポリ塩化ビニール、アセテート、ポリエチレン、ＰＰＳ、ポリプロピレン、ポリエステル等でもよい。また、本実施形態では、スパッタでＣｕを形成したがこれに限るものではなく、他の手段、例えば無電解メッキや熱圧着等でも可能である。また、材料についてもＣｕに限るものではなく、ＮｉやＡｕ、Ｓｎ等の導電性の材料であれば他の材料を用いてもよい。
【００３５】
続いて、図２（ｃ）に示すとおり、Ｃｕのシード層２０３を電解メッキにより厚さ５μｍ形成した。その後、図２（ｄ）に示すとおり、厚さ６０μｍの感光性フィルム２０４を貼り付け、隔壁となる部分のパターンがなくなるようにフォトリソによりパターンを得た。この時のパターンピッチは、２００ｄｐｉ相当の１２５μｍとした。なお、本実施形態では、ポリイミドフィルム上にスパッタと電解メッキとにより金属膜を形成し、シード層として利用するものとして説明したが、あらかじめ導電性金属シートを用意しておき、その導電性金属シート上に液状ポリイミドを均一に塗布した後、熱硬化により金属シートとポリイミドフィルムの積層体を得ることも可能である。
【００３６】
次に、図２（ｅ）に示すとおり、Ｃｕメッキ浴の中に浸し、図２（ｃ）で形成したシード層２０３に電流を流して感光性フィルム２０４のパターンのないところに隔壁部２０７となるＣｕ層を成長させる。この時の厚みは５０μｍを目標としたところ、５０±５μｍに入っていた。また、本実施形態では電解メッキにより隔壁部２０７を形成したが、厚さ方向に精度よく形成するには無電解メッキ法を用いた方が良い。実験では無電解メッキでは５０μｍを目標として５０±２μｍの非常にばらつきの少ない均一なメッキ厚を得ることができた。
【００３７】
続いて、図２（ｆ）及び（ｇ）に示すように、レジスト（感光性フィルム２０４）を除去した後、アンモニア加水でＣｕを全面エッチングし不要なＣｕを取り除く。これにより、加圧液室形成部材と振動板とが接着剤なしで接合された構造体を得ることができた。
【００３８】
次に、図２（ｈ）に示すように、インクを加圧液室に導入するためのインク供給口２０８をレーザにより形成する。レーザは周囲に熱影響をほとんど与えないエキシマレーザを用い、照射は隔壁形成面側から行った。液室ユニット形成後でもレーザによる供給口形成が可能であるが、その場合、加圧液室とは逆側からレーザを照射することになるので、僅かではあるが加圧液室側に異物が飛散する。そうすると、ノズル詰まり等の原因となるため、液室ユニット形成前にインク供給口を形成することが望ましい。
【００３９】
続いて、図３（ａ）に示すとおり、厚さ５０μｍのＳＵＳ板３０１を用意する。そして、図３（ｂ）に示すように、ＳＵＳ板３０１の片側に感光性フィルム３０２を塗布し、ピッチ１２５μｍで連通管となるパターンを形成する。その後、図３（ｃ）に示すとおり、ウェットエッチングで深さ３０μｍのエッチングを行う。次に、図３（ｄ）に示すとおり、エッチングを行った面とは反対の面に対して、先に形成したハーフエッチのパターンと対抗する位置に感光性フィルム３０３を塗布してパターンを形成する。その後、図３（ｅ）に示すように、３０μｍエッチングをおこなうことで連通管部３０４が形成される。そして、図３（ｆ）に示すとおり、別途用意したノズル板３０５と上記エッチング後の連通管部材とを接着剤にてアライメント接合する。
【００４０】
次に、図３（ｇ）に示すとおり、こうして得られたノズル板と連通管部との接合部材（図３（ｆ））と、前記のようにして得られた振動板と加圧液室形成部材との構造体（図２（ｈ））とをアライメントし、接着剤にて接合して液室ユニットを得る。
【００４１】
本実施形態では、樹脂振動板を用いた高密度ヘッドにおいても、接着剤を用いない部品間界面を構成しているので、接着剤のはみ出しにより振動板変位が影響を受けることなく高性能な液室ユニットを提供できる。また、接合時にストレスを加えることなく接合できるので、シワ、ヨレ等を防止できる。さらに、連通管部と加圧液室部が別々に構成されているため、インク供給口形成前に振動板と加圧液室部との構造体を形成することが可能で、部品間アライメントを行う必要がなく、工程の簡略化が可能となる。
【００４２】
＜実施形態３＞
次に、本発明の別の実施形態におけるインクジェットヘッドの製造方法について説明する。図４は、加圧液室部液室ユニットの製造方法を説明するための図であり、図の左は複数の加圧液室を横断する方向の断面図であり、図の右は１つの加圧液室を上方から見た図である。
【００４３】
まず、図４（ａ）に示すように、５μｍのＣｕシート４０１を用意し、このシート上に感光性樹脂４０２を厚さ５μｍでコートする。コート方法は、一般的なスピンコート法を用いたことでほぼ均一な膜厚が得られた。感光性の樹脂としては、インクに対して耐性がある材料がよく、液体ポリイミド等が好適である。具体的には、住友ベークライト製  ポリベンザオキサゾール（ＰＢＯ）ＣＲＣ−８３００（商品名）を用いた。また、化薬マイクロケム株式会社製  ＳＵ−８（商品名）でも同様の効果を得ることが分かっている。
【００４４】
そして、図４（ｂ）に示すとおり、コート後に１２０℃でソフトベークを行い、インク供給口４０３のパターンを露光現像で形成した。続いて、図４（ｃ）に示すように、Ｃｕシート４０１の側に厚さ６０μｍの感光性フィルム４０４を貼り付け、隔壁となる部分のパターンがなくなるようにフォトリソによりパターンを得る。
【００４５】
次に、図４（ｄ）に示すように、Ｎｉメッキ浴の中に浸し、Ｃｕシート４０１をシード層として電流を流して感光性フィルム４０４のパターンのないところに隔壁部となるＮｉ層４０５を成長させる。このときの厚みは、目標５０μｍに対して５０±５μｍに入っていた。そして、図４（ｅ）に示すように、レジスト（感光性フィルム４０４）を剥離してシード層のＣｕを除去すると、加圧液室形成部材と振動板とが接着剤なしで接合された構造体が得られた。
【００４６】
続いて、図３（ａ）に示すとおり、厚さ５０μｍのＳＵＳ板３０１を用意する。そして、図３（ｂ）に示すように、ＳＵＳ板３０１の片側に感光性フィルム３０２を塗布しピッチ１２５μｍで連通管となるパターンを形成する。このとき、後の工程で加圧液室部の隔壁部と対向し接合される部位に、図４（ｆ）に示すような径５μｍの円形のパターンを複数個形成し、凹部４０６を得る。この凹部が連通管部とノズル板の接合において実施形態２と異なる点である。
【００４７】
その後、図３（ｃ）に示すとおり、ウェットエッチングで深さ３０μｍのエッチングを行う。次に、図３（ｄ）及び（ｅ）に示すように、エッチングを行った面の反対側の面に対して、先に形成した連通管部のハーフエッチのパターンと対抗する位置に感光性フィルム３０３を塗布してパターンを形成した後、３０μｍエッチングを行うことで連通管部が形成される。続いて、図３（ｆ）に示すように、別途用意したノズル板と上記エッチング後の連通管部材を接着剤にてアライメント接合し、連通管部とノズル板が接合部材を得る。
【００４８】
そして、図４（ｆ）に示すように、こうして得られたノズル板と連通管部との接合部材と、上記の工程で得られた振動板と加圧液室形成部材との構造体（図４（ｅ））とをアライメントし、接着剤接合して液室ユニットを得る。なお、このとき連通管部の隔壁と対向する部位にハーフエッチで形成された凹部４０６が位置するようになっている。
【００４９】
＜実施形態４＞
次に、本発明の別の実施形態におけるインクカートリッジについて説明する。図５は、本実施形態のインクカートリッジの斜視図である。
【００５０】
該インクカートリッジは、ノズル８０等を有する上記実施形態における液室ユニットを搭載したインクジェットヘッド８１と、インクジェットヘッド８１に対してインクを供給するインクタンク８２とを一体化したものである。
【００５１】
このように、本実施形態のようなインクタンク一体型のヘッドの場合、ヘッドのコスト低減は直ちにインクカートリッジ全体のコスト低減につながる。このため、上述したように、製造プロセスの簡略化やアライメント工程の削減等によることで、高密度でありながらインクカートリッジの歩留まりが向上でき、低コストのヘッド一体型インクカートリッジを提供できる。
【００５２】
＜実施形態５＞
次に、本発明の別の実施形態におけるインクジェット記録装置について説明する。図６は本実施形態のインクジェット記録装置の斜視図、図７は同記録装置の機構部の構成を示した側面図である。
【００５３】
本実施形態のインクジェット記録装置は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明の別の実施形態であるインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２等を収納する。また、記録装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット８４（あるいは給紙トレイでもよい）を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４あるいは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。
【００５４】
印字機構部８２は、左右の図示しない側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向（用紙が給紙される方向と垂直の方向）に摺動自在に保持する。また、キャリッジ９３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明の別の実施形態のインクジェットヘッドからなるヘッド９４を、複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ９３にはヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。
【００５５】
インクカートリッジ９５は、上方に大気と連通する大気口を、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとして、ここでは各色のヘッド９４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
【００５６】
ここで、キャリッジ９３は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装し、このタイミングベルト１００をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。
【００５７】
一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３をヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とが設けられている。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００５８】
そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１０９が設けられている。印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１及び拍車１１２が設けられ、さらに、用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５及び１１６とが配設されている。
【００５９】
記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送した後に次の行の記録を行う。記録終了信号、あるいは用紙８３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用紙８３を排紙する。
【００６０】
また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７は、キャッピング手段と吸引手段とクリーニング手段とを有している。キャリッジ９３は、印字待機中には回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段によりヘッド９４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録と関係しないインクを記録途中等に吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００６１】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド９４の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面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され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００６２】
このように、本実施形態のインクジェット記録装置においては本発明の別の実施形態のインクジェットヘッドを搭載しているため、高画質印刷が可能な低コストヘッドを製造することが可能となり、プリンタ全体のコストを低減することが可能となる。
【００６３】
なお、本実施形態では、本発明をインクジェットヘッドに適用したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液滴吐出ヘッドにも適用することできる。また、本実施形態では、ヘッドが移動して記録を行うタイプのプリンタで説明を行ったが、記録用紙幅に相当する長さを有し、記録用紙の搬送によってのみ記録が行えるライン型プリンタにも搭載可能である。
【００６４】
上記の実施形態よれば、樹脂振動板を用いた高密度ヘッドにおいても、接着剤を用いない部品間界面を提供しているので、接着剤のはみ出しにより振動板変位が影響されることなく高性能な液室ユニットを提供できる。また、剛性の低い樹脂振動板を使用した際にもハンドリング性よく部品組立が可能な振動板が提供できる。そして、連通管部と加圧液室部が別々に構成されているため、インク供給口形成前に振動板と加圧液室部との構造体を形成することが可能で、部品間アライメントを行う必要がなく工程の簡略化が可能となる。さらに、インク供給口形成時に加圧液室内に異物を巻き込む可能性が低くなる。
【００６５】
また、上記の実施形態によれば、連通管形成部材と加圧液室形成部材との少なくともどちらか一方の接合面には複数の溝が形成されているので、接合界面で発生した余分な接着剤はみ出しを吸収することが可能で、液室内のインクの流れを妨げることを防止することが可能となる。
【００６６】
また、上記の実施形態によれば、振動板は感光性の樹脂からできているので、インク供給口を一括で高精度に形成することが可能となり、製造工程の短縮化と簡略化が可能で、品質の良い振動板を提供できる。
【００６７】
また、上記の実施形態によれば、複数のノズルを形成したノズル形成部材と、
前記ノズルが連通する連通管を構成する連通管形成部材と、前記連通管形成部に連通する加圧液室を構成する加圧液室形成部材と、電気機械変換素子の変位をもって前記加圧液室の中の液体を加圧する圧力を発生する振動板を構成部材に含む圧力発生手段とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板は樹脂からなり、前記振動板上にメッキにより前記加圧液室を形成した振動板-加圧液室一体構造体と前記連通管形成部材と前記ノズル形成部材とを接合する液滴吐出ヘッド製造方法であるので、高密度にヘッドを形成しても信頼性の高い低コストなヘッド製造方法を提供できる。
【００６８】
また、上記の実施形態によれば、本発明の別の実施形態のインクジェットヘッドを搭載したインクカートリッジであるため、高密度でありながらインクカートリッジの歩留まりが向上でき、低コストのヘッド一体型インクカートリッジを提供できる。
【００６９】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００７０】
また、本発明は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の被記録媒体に対して記録を行うプリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用することができる。また、本発明における「記録」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を被記録媒体に付与することをも意味するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法の説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法の説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法の説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るインクカートリッジの斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の機構部の構成を示した側面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０１，３０５    ノズル板
１０２    ノズル
１０３    加圧液室部
１０７    振動板
１０９    加圧液室
１１０，３０４    連通管部
１１１    アクチュエータ（圧電素子）
１１２，２０７    隔壁部
１１３    貫通穴部
２０１    ポリイミドフィルム
２０２    金属薄膜
２０３    シード層
２０４，３０２，３０３，４０４    感光性フィルム
２０８，４０３    インク供給口
３０１    ＳＵＳ板
４０１    Ｃｕシート
４０２    感光性樹脂
４０５    Ｎｉ層（隔壁部）
４０６    凹部
【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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