(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出口面の数を確認することで、吐出口面から電気熱発生素子までの距離を正確に判定することができ、吐出口面の高精度な製造を可能にする液体吐出ヘッドの提供。【解決手段】ノズルの吐出口が形成される吐出口面５２０に凹部を形成すると共に、各凹部の奥面１０８Ａ１〜１０８Ｊ１を、最終的に形成される前記吐出口面５２０と平行になるように形成する。これにより、凹部の開口部は、吐出口面５２０の研削加工量に応じて、段階的に変換する。このため、吐出口面の研削加工を行う作業者は、吐出口面に形成されている開口部を確認することで、容易に研削加工量を判断することができ、高精度に吐出口面を形成することが可能になる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に吐出口が形成されたノズル内に液体を加熱する熱エネルギ発生素子を有する吐出エレメントを有し、前記熱エネルギ発生素子から発生させた熱によってノズル内の液体を加熱発泡させることで液体を前記吐出口から吐出させる液体吐出ヘッドにおいて、
前記吐出口が形成される吐出口面に、凹部を形成すると共に、前記凹部の奥面を最終的に形成される前記吐出口面と平行になるように形成し、前記吐出口面の研削加工量に応じて、前記凹部の開口部が段階的に変化するようにしたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記最終的に形成される吐出口面は、前記ノズル内の液体の流動方向に対して９０°となる面に対して傾斜した面であり、前記奥面は前記吐出口面と平行な面であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記凹部は、吐出口面に独立して形成された深さの異なる複数の穴によって形成され、前記複数の穴の各奥面は、深さ方向において異なる位置に形成され、前記吐出口面の研削加工量が一定量増大する毎に前記穴の数が減少することを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記凹部は、前記吐出口面に形成された単一の開口部を有し、奥面が段階的に変化する穴によって形成され、前記吐出口面の研削加工量が一定量増大する毎に前記穴の開口面積が段階的に変化することを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記凹部は、前記吐出口面に独立して形成された複数の穴によって形成され、前記複数の穴それぞれは、深さ方向において異なる位置に形成された奥面を有し、前記吐出口面の研削加工量が一定量増大する毎に前記穴の開口面積と数が段階的に変化することを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
液体を吐出する吐出口を有する複数のノズルが形成された吐出エレメントを形成し、前記吐出口が形成される前記吐出口面を研削することによって、前記吐出口面から前記ノズルの熱エネルギ発生素子までの距離であるノズル距離を定める液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記吐出口面には、前記熱エネルギ発生素子までの距離であるノズル距離を判定するための複数の判定穴を形成すると共に、前記判定穴の奥面を最終的に形成される前記吐出口面と平行するように形成し、前記判定穴の変化を観察することによって前記吐出口面の研削加工量を定めることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する吐出口を有する複数のノズルを備えた液体吐出ヘッド、及び液体吐出ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、液体吐出ヘッドに設けられた複数のノズルからインク及び記録画像の品質向上液を液滴として吐出し、これを記録紙等の記録媒体に付着させて記録を行なう。このインクジェット記録装置は、液体吐出ヘッドから液滴を吐出させる吐出エネルギの発生形態によって、電気熱変換素子を用いたもの、電気機械変換素子を用いたものなどが知られている。このうち、インク滴の吐出エネルギとして熱エネルギを利用したインクジェット記録装置は、ＩＣ製造技術等を用いて記録ヘッドの複数の吐出口を高密度に配設することが容易である。このため、高密度で高解像度の画像を高速に形成することができると共に、異なる色のインクを吐出する液体吐出ヘッドを用いることで、比較的に容易に画像のカラー化を実現できるという優れた特徴を有している。
【０００３】
このように、近年のインクジェット記録装置は、高画質化、高速化が進んでいるが、産業用インクジェット記録装置においては、さらなる高画質化及び高速化が求められている。このため、液体吐出ヘッドには、高画質化及び高速化を実現するためにノズルの寸法に、より高い精度が要求されている。特に、ノズルの吐出口が形成されている面（以下、吐出口面という）からヒータまでの距離は、ノズルのインク滴の吐出特性に大きく影響を与える要素となっている。すなわち、吐出口面からヒータまでの距離の違いは、吐出休止後の第１発目の液滴の吐出性能、インクのリフィル性能、及びインク吐出量などに大きく影響する。
【０００４】
このような液体吐出ヘッドは、シリコンウェハをダイサーで複数に分割することによって、例えば次のように製造される。一枚のシリコンウェハ上には、複数のノズルからなる複数のノズル列を形成するための溝がパターニングされる。隣接する２本のノズル列の各ノズルは左右対称となるよう互いに連通した状態で形成される。そして、互いに連通している左右対称のノズルの中心をダイサーで切断し、ノズルを左右に分断して各吐出ヘッドを形成する。ダイサーによって分断された各ノズルの面にはそれぞれ開口部が形成され、これが吐出口となる。
【０００５】
互いに連通するノズルを左右に分断するとき、液体吐出ヘッドの吐出口面からヒータまでの距離（以下、ノズル距離と称す）は約１００μｍを目標値としている。しかし、液体吐出ヘッドは、生産性を高める上で、２枚のシリコンウエハ、すなわちヒータの形成された基板と天板の２枚を重ねた後、これらをダイサーによって各記録ヘッドに対応した形に分割するのが通例である。このダイサーによる分割作業によってシリコンウエハにバラツキが生じることがある。特に、上記のように２枚の板を重ねた比較的厚いシリコンウエハを切り出す場合、ダイサーによる切断精度にばらつきが発生する可能性は高い。一般に、約１００μｍのノズル距離を狙って切断を行った場合、実際のノズル距離には、最大２０μｍ程度のずれが生じている。このずれが液体吐出ヘッドの吐出性能のばらつきとなって現れ、画像品質の低下を招いている。このため、従来は製造された液体吐出ヘッドに対し、ノズル距離の確認を行っている。ノズル距離の確認方法としては、液体吐出ヘッドを分解し、金属顕微鏡で液体吐出ヘッドの吐出口面からヒータまでのノズル距離を測定して行なう方法が従来より行われている。しかし、この方法では液体吐出ヘッドを分解する必要があるため、製造された複数の液体吐出ヘッドに対して抽出検査を行う以外になく、全ての液体吐出ヘッドに対してノズル距離を確認することはできない。
【０００６】
そこで、吐出口面をダイシングした後の寸法誤差を確認する方法として、研磨するノズル面に、ノズルの形成方向（液滴の吐出方向）に延在する第１の溝と、この第１の溝と交差する方向に延在する第２の溝とを形成する方法が提案されている（特許文献１）。この方法ではダイシング後（またはダイシング途中）にノズル面に接したこれら２本の溝の距離を測定することにより、吐出口面からヒータまでのノズル距離を求めている。
【０００７】
しかしながら、吐出口面からヒータまでの距離は、１００μｍ程度と微小であり、そのバラツキは２０μｍとさらに微小な値となる。そして、上記特許文献１の方法では、前記のような微小なバラツキに応じてさらに微小に変化する両溝の距離を測定する必要があり、こうした微小な測定を行うことは実際には極めて困難であり、読取り誤差が懸念される。
【０００８】
これに対し、特許文献２には、吐出口面からヒータまでのノズル距離を製造者が視認しつつ高精度に液体吐出ヘッドを製造することを可能とする技術が開示されている。  
以下、この特許文献２に開示の技術について、その概略を図１３ないし図１６に基づき説明する。
【０００９】
図１３（ａ）は、特許文献２に記載の液体吐出ヘッドの吐出口面を拡大して示す正面図である。この液体吐出ヘッド１１の吐出口面１５には、液滴を吐出する複数の吐出口１４と、吐出口１５の形成されている領域の側方に、複数（図では４個）の判定穴１８Ａ〜１８Ｄが形成されている。吐出口１４は液体流路１６の端部に形成された開口部であり、液体流路１６内に供給された液体を液滴として外部へ吐出する。液体流路１６内には、吐出口１４から液滴を吐出するための熱エネルギを発する電気熱変換素子（ヒータ）１３が配置されている。
【００１０】
また、複数の判定穴１８Ａ〜１８Ｄは、吐出口面１５を形成する際に、吐出口１４からヒータ１３の所定の基準位置（図では先端位置）１３Ｓまでの距離（以下、ノズル距離という）を視認するための穴である。ここに示す４個の穴は、いずれも図１３（ａ）に示すようにノズルのインク流動方向（Ｘ）方向と平行する方向に延在する穴であり、そのＸ方向における深さは各判定穴毎に異なるものとなっている。図では、左側に位置する判定穴ほどＸ方向における深さが大きくなっている。また、各判定穴１８には、それぞれ深さの異なる奥面１８Ａ１，１８Ａ２，１８Ｂ１，１８Ｂ２，１８Ｃ１，１８Ｃ２，１８Ｄ１，１８Ｄ２が形成されている。各奥面は、いずれも吐出口面１５と平行する奥面となっており、各吐出口面における開口面積の１／２の面積を有している。ここでは、奥面の深さが左側に位置するものほど深くなるように形成されており、右側から左側へと順次８段階の段差が形成されている。
【００１１】
吐出口形成面１５は、前述のようにダイサーによってウェハから各液体吐出ヘッドを切り出すことによって形成される。但し、この状態では十分な表面性が得られず、しかも吐出口面１５からヒータ１３の先端までの距離（ノズル距離）に誤差が生じるため、吐出口面１５に対し、研削などの仕上げ加工を施すことが必要となる。判定穴１８は、この仕上げ加工において使用される。すなわち、吐出口面１５を研削することにより、ノズル距離の減少量が一定量に達すると、判定穴の数が減少する。図１４では、仕上げ加工によって最も右側に位置していた判定穴１８Ａと、判定穴１８Ｂの奥面１８Ｂ１に対応する開口部が消滅している。つまり、初期状態と同様の開口面積を有する２個の判定穴１８Ｃ，１８Ｄと、開口面積が初期状態から１／２に減少した判定穴１８Ｂとが存在している。ここで、隣接する奥面との間に設定されている段差がαであるとすれば、図１４（ｂ）に示すノズル距離Ｌ２は、図１３（ａ）に示す初期の状態から３α以上かつ４α未満の距離だけ減少したこととなる。
【００１２】
このように、特許文献２では、吐出口面１５に形成されている吐出口の個数及び形状を視認することによって、現在のノズル距離を判断することが可能になっている。
【００１３】
【特許文献１】特開平０９−１８０７号公報
【特許文献２】特願２００５−３１２３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のように、特許文献２の技術では、図１５の一点鎖線に示すようにノズルの液体流動方向（Ｘ方向）と直交する吐出口面１５を形成する場合には有効である。しかし、現在の液体吐出ヘッドでは、液滴の吐出方向及び吐出時に発生する副滴の画像への影響などを改善するため、吐出口面を図１５の実線に示すように、吐出口面を液体流動方向と直交しない傾斜面に形成することが提案、実施されている。このような傾斜した吐出口面を形成した場合、図１６に示すように、吐出口の一部が僅かに残った状態あるいは、図１７に示すように吐出口の開口部の一部が僅かに消えた状態になることがある。この場合、作業者は吐出口の形状に基づくノズル距離の判断を行いにくくなり、正確な吐出口の形成作業が行えなくなるという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、吐出口面の数を確認することで、吐出口面から電気熱発生素子までの距離を正確に判定することができ、吐出口面の高精度な製造を可能にする液体吐出ヘッドの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。  
本発明の第１の形態は、先端に吐出口が形成されたノズル内に液体を加熱する熱エネルギ発生素子を有する吐出エレメントを有し、前記前記熱エネルギ発生素子から発生させた熱によってノズル内の液体を加熱発泡させることで液体を前記吐出口から吐出させる液体吐出ヘッドにおいて、前記吐出口が形成される吐出口面に、凹部を形成すると共に、前記凹部の奥面を最終的に形成される前記吐出口面と平行になるように形成し、前記吐出口面の研削加工量に応じて、前記凹部の開口部が段階的に変化するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２の形態は、液体を吐出する吐出口を有する複数のノズルが形成された吐出エレメントを形成し、前記吐出口が形成される前記吐出口面を研削することによって、前記吐出口面から前記ノズルの熱エネルギ発生素子までの距離であるノズル距離を定める液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記吐出口面には、前記熱エネルギ発生素子の所定位置までの距離であるノズル距離を判定するための複数の判定穴を形成すると共に、前記判定穴の奥部に形成される奥面を最終的に形成される前記吐出口面と平行するように形成し、前記判定穴の変化を観察することによって前記吐出口面の研削加工量を定めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、吐出口面がノズルにおける液体の流動方向と直交する面方向に対して傾斜する方向に形成された場合にも、吐出口面に形成された凹部を観察することによって、液体吐出口面から熱エネルギ発生素子までの距離を正確に確認することができる。このため、ダイサー切断後の吐出口面の研削加工量を正確に調整できるようになり、液体吐出ヘッドの液体吐出口面から熱エネルギ発生素子まで距離の精度を大幅に向上することができる。また、ダイサーで生じた切断面のカケ・割れ等を研磨工程で新しい面を削り出す際にも、高精度な加工が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明が適用された液体吐出ヘッドを説明する。なお、ここで説明する液体吐出ヘッドは、インクジェット記録装置に適用されるインクジェット記録ヘッドである。また、本明細書及び特許請求の範囲において、液体とは、記録媒体に対して所定の色を付着させるもののみならず、記録媒体に対して所定の色を付着させる前あるいは後に吐出されるいわゆる透明な処理液なども含むものとする。
【００２０】
図１は本実施形態における液体吐出ヘッドの概略構成を示す斜視図である。図１において、１００は記録ヘッドＨの底部を構成するセラミックプレートである。このセラミックプレート１００上には、インク滴の吐出を行う吐出エレメント１１０と、この吐出エレメント１１０の左右両側面部及び上面部を覆う流路形成部材１２０とが配置されている。吐出エレメント１１０には、液体を吐出するノズルが所定の密度で複数個配列されている。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、ノズルとは、後に説明する液体の吐出口と、この吐出口に連通する液路を含む部分を意味する。各ノズルには液体を吐出させるための吐出エネルギを発生する吐出エネルギ発生素子としての後述の電気熱変換素子が配置されている。
【００２１】
また、記録ヘッドＨ内には、各ノズルに連通する複数個の共通液室が形成されている。各共通液室内には図外の液体貯留容器（インクタンク）から供給される複数種の液体（インク）が、流路形成部材１２０に設けられた液体導入口１３０ａを通じて供給される。
【００２２】
図２は、記録ヘッド１０におけるノズル近傍部分の一部切欠斜視図である。  
ヒータボード１にはノズル内の液体を加熱発泡させるためのヒータ（熱エネルギ発生素子）１０３が複数配置されている。ヒータ１０３としてはチッ化タンタル等の抵抗体が用いられ、例えば、その厚さは０．０１〜０．５μｍ、そのシート抵抗値は単位正方形当たり１０〜３００Ωである。ヒータ１０３には、通電のためのアルミニウム等の電極（図示せず）が接続されている。この電極の一方は、ヒータ２に対する通電を制御するためのスイッチングトランジスタ（図示せず）に接続されている。スイッチングトランジスタは、制御用のゲート素子等の回路からなるＩＣによってＯＮ，ＯＦＦを制御され、記録装置からの信号に応じてヒータ１０３の駆動を制御する。
【００２３】
ヒータ１０３は、複数の流路１０６それぞれに形成されている。各流路１０６の一端は対応する吐出口１０６ａに連通し、それぞれの流路１０６の他端は共通液室１０９に連通している。流路１０６は、ヒータボード５０２、ノズル壁１０７、厚さ５〜１０μｍ程度のノズル土手１０７ａ、及び厚さ２μｍ程度のノズル天板５１７によって囲まれて管状を成している。本実施形態において、ノズル壁１０７、ノズル土手１０７ａ及びノズル天板５１７は感光性エポキシ樹脂により形成されている。
【００２４】
流路１０６内には可動弁５１２が備えられている。この可動弁５１２の自由端５１８は吐出口１０６ａ側に位置し、その基端は共通液室１０９側に位置している。可動弁５１２の基端５１３側は不図示の弁台座によってヒータボード５０２に取り付けられている。ノズル天板５１７は、シリコン（Ｓｉ）等によって形成される流路形成部材５１１に貼り付けられている。流路形成部材５１１には、異方性エッチング等によって液体導入口１３０ａ（図１参照）が形成されている。その液体導入口１３０ａを通じて外部から液状のインクが共通液室１０９内に供給され、さらに、その共通液室１０９内に供給された液体は、それぞれの流路１０６内に供給される。なお、本明細書及び特許請求の範囲においてノズル１０４とは、流路１０６とその端部に形成された開口部である吐出口１０６ａとを含む部分を指す。
【００２５】
共通液室１０９からノズル１０４に供給された液体は、ノズル１０４内の所定の位置に配置されたヒータ１０３で加熱されて発泡する。この発泡に伴ってノズル１０４内の液体の移動が開始されると共に、可動弁５１２が変位し、共通液室１０９側への液体の流れを規制する。これにより、発泡エネルギは、吐出口１０６ａに向けたＸ方向への液体の流れに効率的に変換され、吐出口１０６ａから吐出される。以下、ノズル１０４内の液体の流れる方向（Ｘ方向）を液体流動方向と称す。
【００２６】
ここで、上記構成を有する本実施形態における液体吐出ヘッドＨの吐出エレメント１１０の製造工程を説明する。
【００２７】
まず、複数の液体吐出ヘッド分のヒータ１０３が設けられたシリコンウエハ上に感光性の液体レジストを塗工してヒータボード５０２を形成する。次いで、図３に示すように、塗工された液体レジストのうち、流路１０６、共通液室１０９及び後述の切削量判定部１０８に相当する部分をマスクし、これに露光及び現像を行う。これにより、流路１０６、共通液室１０９及びノズル距離判定部１０８に相当する溝状のパターンと、この溝状の部分以外の部分であるノズル壁とからなる固体層１０１が、ヒータボード５０２上に形成される。次いで、液体が供給される液体導入口１３０ａを基端側に有するシリコン製の流路形成部材（天板）５２０の下面に、ノズル天板５１７を構成する感光性のドライフィルムを貼り付け、ヒータボード５０２に重ね合わせる。これにより、液体を供給口から吐出口まで導くための流路１０６が形成される。なお、この段階では、各流路の端部に相当する吐出口及びノズル距離判定部１０８の開口部は形成されていない。
【００２８】
その後、ウエハをダイサーによって切断することにより、各液体吐出ヘッドの吐出エレメント１１０が形成される。この切断工程によって各インク流路１０６の端部が開口し、これが吐出口となり、さらに、ノズル距離判定部１０８の各溝の端部が開口し、これが判定穴となる。また、ダイサーによって切断された面は、吐出口が形成される吐出口面５２０となる。さらに、本実施形態における吐出エレメント１１０の固体層１０１には、吐出口の左右両側方または少なくとも一方に、図３及び図４に示すようなノズル距離判定部１０８が形成されている。このため、前記の切削工程により吐出口面５２０が形成されることにより、ノズル距離判定溝１０８の端部が吐出口面５２０において開口する。  
このようにして形成された各吐出エレメント１１０は、セラミックプレート１００に載置されると共に、流路形成部材１２０によってその上方及び左右方向の位置が固定される。以上により、独立した１つの液体吐出ヘッドＨが製造される。  
なお、この液体吐出ヘッドＨは、個々のヒータに電流を供給するため、金属ワイヤーによって制御基盤に結合されると共に、液体吐出ヘッドにインクを供給するためのユニットが取り付けられる。
【００２９】
ここで、本発明の特徴の１つであるノズル距離判定部１０８について、より詳細に説明する。ノズル距離判定部１０８は、液体吐出ヘッドの吐出口面５２０からヒータまでの距離（以下、ノズル距離と称す）を認識するために形成された凹部を有するものであり、ダイサーによって形成された吐出口面を研削する際に有効なものとなっている。特に、本実施形態のノズル距離判定部１０８は、吐出口面５２０を液体流動方向（Ｘ方向）に対して９０°以外の角度に傾斜させて形成する場合に、ノズル距離を確実に測定することを可能にする。
【００３０】
図４は、本実施形態における判定部１０８の構成を示す図である。ここに示す判定部１０８には、凹部として１０個の判定穴１０８Ａ〜１０８Ｊを備え、各判定穴１０８Ａ〜１０８Ｊは、図４の平面図において一定の間隔を介して形成されている。また、各判定穴１０８Ａ〜１０８Ｊは、液体流動方向（Ｘ方向）において、それぞれ異なる深さに形成されており、隣接する判定穴の奥面との間には一定の段差が形成されている。よって、判定部１０８は、１０段階の段差が形成されていることとなる。
【００３１】
図５（ａ）は、記録ヘッドのＶ−Ｖ線断面を示す拡大図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示したものの一部をさらに拡大して示す図である。図中、一点鎖線にて示す部分は、ダイサーによってウエハから吐出エレメント１１０が切り出されたときの記録ヘッドの形状を示しており、図中の実線は、仕上げ加工後の吐出エレメント１１０の吐出口面の形状を示している。吐出口面５２０は、研削などの仕上げ加工が施される前には、図５（ａ），（ｂ）に示すように液体の流動方向（Ｘ方向）とほぼ直交しているが、仕上げ加工後は液体の流動方向に対してθの角度となる。そして、各判定穴１０８Ａ〜１０８Ｈの奥面１０８Ａ１，１０８Ｂ１、１０８Ｃ１、１０８Ｄ１、１０８Ｅ１、１０８Ｆ１、１０８Ｇ１、１０８Ｈ１、１０８Ｉ、１０８Ｊは、いずれも仕上げ加工後の吐出口面５２０を想定し、その吐出口面５２０と平行した角度で形成されている。つまり、仕上げ加工前において各判定穴の各奥面は、液体流動方向に対してθ（θ＜９０°）の角度をなすように形成される。
【００３２】
次に、ダイサーによってウエハから切り出された個々の吐出口エレメントに対して行う吐出口の仕上げ工程（研削工程）について説明する。  
まず、ダイサーによってウエハから切り出された吐出口エレメント１１０の吐出口面５２０を視覚的に観察し、視認された判定穴の個数に基づいてノズル距離の判定を行う。この吐出口面を視覚的に観察する手段としては、金属顕微鏡を使用することが望ましいが、これに限定されるものではない。この後、観察によって得られた仕上げ加工前のノズル距離に基づき研磨工程での研削加工量β（図５参照）を算出する。そして、液体吐出ヘッドの液体吐出口面５２０に対し算出した研削加工量分の研削を施し、ノズル距離の狙い値Ｌ２を得る。
【００３３】
ここで、本実施形態において使用可能な研磨装置２００の概略構成を図６及び図７を参照しつつ説明する。図６及び図７において、装置本体２０５には、ローラ２０６、２０７がアーム２０８，２０９を介して回動可能に設けられており、各ローラ２０６，２０７には無端の研磨シート２０２が掛け渡されている。一方のローラ２０６は、不図示のモータによって回動する駆動ローラであり、他方のローラは従動ローラである。駆動ローラ２０６の回動によって研磨シート２０２は、両ローラ２０６，２０７の回転に従って、図中、矢印Ｂ方向へと巡回移動する。なお、２１０は研磨シート２０２を裏面側から支持する支持板であり、アーム２１１によって装置本体２０５に支持されている。
【００３４】
このように構成された研削装置２００を用い、ダイサーによって切り出された個々の吐出エレメントの吐出口面５２０を研削する場合には、吐出エレメント１１０の吐出口面を研磨シート２０２に接触させる。この際、吐出エレメント１１０の吐出口面を液体流動方向に対して９０°以下の角度θに傾斜させる場合には、吐出エレメント１１０に対する加圧方向を、図６及び図７の矢印Ａ１に示す方向とする。
【００３５】
また、吐出口面の研磨量は、研磨時間、研磨時の加重及び研磨シートの搬送スピードなどによって制御することができる。研磨時間及び研磨時の加重は、図外の吐出エレメント支持機構により吐出エレメントを接触させる時間、及び研磨シートへ向けた押圧力を調整することにより制御できる。また、研磨シートの搬送スピードはローラ２０６を駆動する駆動モータを制御することによって調整することができる。
【００３６】
なお、研磨加工に使用する研磨シートとしては、砥粒径０．０１μｍ〜１０μｍの微細な研磨材が塗布されたシートを使用する。これによれば、ダイサーの切断時にカケ、割れ等が生じても、新しい面を削り出して良好な表面性を得ることができる。
【００３７】
このようにして、算出した研削加工量に基づいて研削加工を施した後、吐出口面に形成された判定穴の個数を観察し、その個数に基づいて判定したノズル距離が予め設定した狙い値Ｌ２より大なる距離であれば、再度研削する。このようにして、吐出口面に形成されている判定穴の個数と研削を繰り返し、液体吐出ヘッドの吐出口面からヒータまでのノズル距離が狙い値の範囲内に入るようにし、以上により、仕上げ工程は完了する。
【００３８】
次に、本実施形態における判定穴を用いたノズル距離の判定方法を説明する。  
本実施形態では、仕上げ加工によって最終的に形成される吐出口の液体流動方向（Ｘ方向）に対する角度θに合わせて、判定穴１０８Ａ〜１０８Ｊの奥面１０８Ａ１〜１０８Ｊ１の角度がθとなるように形成されている。例えば、液体吐出ヘッドの吐出口面とＸ方向とのなす角度θが３０°となるように研磨加工する際、予め判定穴１０８Ａ〜１０８Ｊの奥面の角度も３０°にしておく。このため、吐出口面５２０の角度をθに形成する場合に、特許文献２のような、判定穴の一部が僅かに消滅したり、僅かに残存したりするといった不明確な状態がなくなり、判定穴の有無を明確に判断することが可能となる。本実施形態における判定穴１０８Ａ〜１０８Ｊは、消滅する直前まで図８（ａ），（ｂ）に示すように初期状態と同様の開口面積を有する開口部が現れる。また、判定穴が消滅する際には、その開口部が部分的に残ることはなく、判定穴１０８Ａ１は、図９（ａ），（ｂ）に示すようにその全体が略同時に消滅する。従って、判別穴の数の確認が単純かつ明解になり、これに基づくノズル距離の判定も容易になる。すなわち、吐出口面５２０を観察した際に視認可能な判定穴１０８Ａ〜１０８Ｄの数が多ければノズル距離（図５のＬ２）が長く、視認される数が少なければノズル距離が短い、と判断することができる。
【００３９】
表１に、吐出口面から視認される判定穴の数と、ノズル距離との関係を設定した例を示す。
【００４０】
【表１】
2009051187.tif 000003
【００４１】
表１の例に基づき、ノズル距離を判定する方法の具体例を説明する。ここでは、ノズル距離の狙い値の範囲を、１００±２．５μｍとする場合を例に採り説明する。
【００４２】
いま、吐出口面５２０を観察した際、吐出口面に８個の判定穴が視認されたとする。この場合、吐出口面からヒータ１０３の端部１０３Ｓまでの距離（ノズル距離）は、上記表１に示す関係により、１０７．５〜１１０μｍの範囲内にあると判断することができる。
【００４３】
従って、予め定めたノズル距離の狙い値が１００μｍであったとすれば、液体吐出ヘッドＨの吐出口面５２０からヒータ先端１０３Ｓまでのノズル距離は、狙い値よりも７．５〜１０．０μｍ長い状態にあることが判る。従ってこの場合には、さらに研削を継続し、視認できる判定穴の個数が５個となった時点で研削を停止する。判定穴が５個となった場合、ノズル距離は、上記表１に示すように１００〜１０２．５μｍとなる。つまり、これによってノズル距離の所期の狙い値範囲である１００±２．５μｍを達成できたことになる。
【００４４】
以上のように、本実施形態では、吐出口面の切削量が一定量増大する毎に（２．５μｍ増大する毎に）吐出口面と液体の流動方向Ｘとのなす角度を、９０°以外の角度に設定する場合にも、視覚的にノズル判定穴の有無を確認し易くなる。すなわち、吐出口面の切削量が一定量増大する毎に（２．５μｍ増大する毎に）吐出口の個数が変化する。従って、この吐出口の個数に基づいてノズル距離を容易かつ確実に判断することが可能になり、研削を高精度に行うことが可能になる。
【００４５】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態を説明する。  
上記第１の実施形態では、吐出口面に形成する凹部として液体流動方向（Ｘ方向）において深さの異なる複数の独立した判定穴を形成し、吐出口面５２０に表れる判定穴の数に基づいて、ノズル距離を判定するようにした。これに対しこの第２の実施形態では、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、吐出口面に形成する凹部が、深さの異なる判定穴１０８Ａ〜１０８Ｆを互いに連通するように形成したものとなっており、この点が上記実施形態と異なる。すなわち、この第２の実施形態では、仕上げ加工前の初期状態において、吐出口面５２０にはノズルの配列方向（Ｙ方向）に沿って延在する横長の長方形形状をなす単一の開口部が形成されている。但し、初期状態において、その１つの開口部を有する判定穴の底部には、図１０（ｂ）に示すように、液体流動方向（Ｘ方向）において深さの異なる複数（図では６個）の奥面１０８Ａ１〜１０８Ｆ１が形成されている。図では、６個の奥面１０８Ａ１〜１０８Ｆ１の深さが、順次、一定値ずつ増大するようになっている。つまり、複数の奥面は、いずれも隣接する奥面との間に一定距離の段差が形成されており、合計６つの段差が形成されていることとなる。また、各奥面１０８Ａ１〜１０８Ｆ１は、いずれも仕上げ加工によって最終的に形成される吐出口面と平行する面となっている。例えば、図１０（ｂ）に示すように、最終的に形成される吐出口面５２０が、Ｘ方向に対してθの角度で形成されるようにする場合には、各奥面もＸ方向に対してθの角度をなすように形成されている。
【００４６】
以上のように、この第２の実施形態では吐出口面５２０の研削加工が進行するに従って、判定穴１０８の開口部の開口面積が段階的に減少していく。例えば、研削工程によって形成される吐出口面が奥面１０８Ａ１と同一となれば、図１１に示すように奥面の面積分だけ判定穴の開口面積が減少し、研削された吐出口面５２０が奥面１０８Ｂ１と同一面に達すれば、判定穴の開口面積はさらに奥面１０８Ｂ１の面積分だけ減少する。
【００４７】
このように、この第２の実施形態においては、一定の研削加工量毎に判定穴の開口面積が、奥面の面積毎に減少するため、作業者はこの開口面積の変化を容易に確認することができ、その結果に基づいて現在のノズル距離を確実に判断することができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図１２を参照しつつ説明する。  
上記第１の実施形態では、判定穴の個数、第２の実施形態では判定穴の開口面積の変化のそれぞれ基づいてノズル距離を判断するようにした。しかしながら、この第３の実施形態では、判定穴の個数と開口面積の変化の双方に基づいて、ノズル距離を判断できるようになっている。
【００４９】
図１２は、本発明の第３の実施形態の要部を示す図であり、図１２に示すように、本実施形態における凹部としての判定穴１０８Ａ〜１０８Ｄは、吐出口面に独立して複数個（ここでは４個）設けられている。各判定穴の各奥面は、液体流動方向（Ｘ方向）において異なる深さの複数の面１０８Ａ１，１０８Ａ２、１０８Ｂ１，１０８Ｂ２、１０８Ｃ１，１０８Ｃ２、１０８Ｄ１，１０８Ｄ２で形成されている。また、これらの奥面は、第１の実施形態と同様に、仕上げ加工後の吐出口面５０２と平行に形成されている（図５参照）。
【００５０】
この第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、吐出口面５０２の研削加工量によって判定穴の数が変化すると共に、各判定穴の開口面積が、研削加工の進行に伴って各奥面の面積毎に２段階に減少する。従って、吐出口の形成面を観察して判定穴の個数を確認し、かつ最も端部に位置する判定穴の開口面積が１／２になっているか否かを確認することによって、ノズル距離をより高精度に判定することができる。
【００５１】
すなわち、複数個の判定穴のそれぞれに、複数の奥面が形成されている本実施形態によれば、各判定穴に１つの奥面を形成する場合に比べ、同一数の判定穴で、判定し得るノズル距離の段階数を増大させることが可能になる。このため、吐出ヘッドのサイズの増大を回避することができると共に、高精度にノズル距離を判定することが可能になる。
【００５２】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、液体吐出ヘッドの判定穴の開口形状を矩形に形成した場合を示したが、判定穴の開口形状はこれに限定されるものではなく、その他の形状に形成することも可能である。
【００５３】
また、上記実施形態では、複数の判定穴の深さが、判定穴の配列順序に従って順次増大または減少する場合を例に採り説明したが、判定穴はその深さに関係なく配置することも可能である。また、複数の配列穴の深さを、２．５μｍずつ段階的に変化させるものとしたが、本発明は、これに限定されるものではなく、段階的に変化させる配列穴の深さは、その他の深さに設定しても良い。さらに、判定穴の形成位置は、吐出口面を形成する部分であれば良く、図示の位置に限定されない。
【００５４】
また、吐出口面を研磨する研磨装置は、図５，６に示されるような構成を有するものに限らず、吐出口面を必要とする量だけ研磨できる機能を備えるものであれば良い。
【００５５】
さらに、以上の説明においては、吐出口面に形成される判定穴の数または開口面積の変化を目視によって確認する場合を説明したが、判定穴の数または開口面積の変化を検出装置を用いて判断するようにしてもよい。この場合にも、本発明による液体吐出ヘッドでは、吐出口面の研削加工量によって、吐出口面に表れる判定穴の開口面積が大きく変化したり、判定穴の数が変化するため、吐出口面からヒータまでのノズル距離を確実に検出することができ、検出誤差の発生を回避することができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、ヒータの先端から吐出口面までの距離をノズル距離とした例を示したが、ヒータの先端以外の位置、例えばヒータの中心位置を基準位置として定め、ここから吐出口面までの距離をノズル距離としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は第１の実施形態における液体吐出ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、記録ヘッド１０におけるノズル近傍部分の一部切欠斜視図である。
【図３】図２に示した吐出エレメントを示す平面図である。
【図４】第１の実施形態における判定部の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図５】（ａ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面を拡大して示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）の一部をさらに拡大して示す説明図である。
【図６】研磨装置の概略構成を示す斜視図である。
【図７】図６に示した研磨装置の側面図である。
【図８】（ａ）は第１の実施形態における判定穴を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の縦断側面図である。
【図９】（ａ）は図８に示す状態から研削加工を施した状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の縦断側面図である。
【図１０】（ａ）は第２の実施形態における判定穴を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の縦断側面図である。
【図１１】（ａ）は図８に示す状態から研削加工を施した状態を示す正面図である。
【図１２】第３の実施形態における判定部の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図１３】従来の液体吐出ヘッドにおける判定部の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図１４】（ａ）は図１３に示す状態から研削加工を施した状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図１５】図１３に示す液体吐出ヘッドを液体流動方向に対して９０°以外の角度に研削加工した状態を示す縦断側面図である。
【図１６】（ａ）は図１５に示すような角度に吐出口面を研削加工した状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図１７】（ａ）は図１５に示すような角度に吐出口面を研削加工した状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｈ  液体吐出ヘッド
１０３  ヒータ
１０６ａ  吐出口
１０４  ノズル
１０７  ノズル壁
１０８  判定部
１０８Ａ〜１０８Ｊ  判定穴
１０８Ａ１〜１０８Ｊ１  判定穴の奥面
１１０  吐出エレメント
１０１  固体層
１０６  インク流路
１０９  共通液室
１１０  液室枠
５０２  ヒータボード
５２０  吐出口面
Ｌ１  吐出面からヒータまでの距離（ノズル距離）
Ｌ２  吐出口面からヒータまでの距離（ノズル距離）
θ  吐出口面の傾斜角度
【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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