ラインヘッド、ラインヘッドの製造方法、及び記録装置
【課題】インクを吐出する位置や方向にばらつきがなく、印字品質を向上することが可能なラインヘッド、ラインヘッドの製造方法、及び記録装置を提供する。
【解決手段】複数の第１ノズル孔２３を有するベースプレート２１と、ベースプレート２１上に配置された、第１ノズル孔２３に連通する第２ノズル孔２５と、第２ノズル孔２５毎に設けられたアクチュエーターと、を有するノズルユニット２２と、を備える。
【解決手段】複数の第１ノズル孔２３を有するベースプレート２１と、ベースプレート２１上に配置された、第１ノズル孔２３に連通する第２ノズル孔２５と、第２ノズル孔２５毎に設けられたアクチュエーターと、を有するノズルユニット２２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインヘッド、ラインヘッドの製造方法、及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した記録装置の一つとしてインクジェット式記録装置がある。インクジェット式記録装置としては、印字速度の高速化の要請から、ノズルヘッドが移動する方式ではなく、ノズル孔が印刷の全幅にわたって配列されたヘッドユニットを用いたものが提案されている。
【０００３】
そこで、印刷媒体の全幅をカバーできるラインヘッドが必要になるが、そのような長尺のラインヘッドを一体で形成することは困難なため、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載のように、比較的小面積のノズルヘッドを複数組み合わせて配置することでラインヘッドを構成することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４３６０号公報
【特許文献２】特許第３３０２７８５号公報
【特許文献３】特開２００４−３２２６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のノズルヘッドのアライメントが上手くいかないと、ノズル間でインク吐出の位置や方向がばらついて、例えば印字物にスジ状の印刷ムラが発生する場合があった。また、複数のノズルヘッドをアライメントした後に、圧力を加えたり熱を加えたりすると、ノズルヘッドの位置がずれてしまうという課題があった。つまり、複数のノズルヘッドの位置を高精度で合わせることが難しいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るラインヘッドは、複数の第１ノズル孔を有する第１基板と、前記第１基板上に複数配置され、前記複数の第１ノズル孔のうち対応する第１ノズル孔と連通する第２ノズル孔と、前記第２ノズル孔毎に設けられたアクチュエーターと、を有するノズルユニットと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第１基板上にノズルユニットを配置するときには、第１基板に設けられた第１ノズル孔を基準として、第１ノズル孔に第２ノズル孔が連通するようにノズルユニットを位置決めすればよいので、ノズルユニットの位置決めにおいて高い精度が要求されずに済む。言い換えれば、第１基板における第１ノズル孔の位置精度を確保すれば、ノズルユニットの位置精度に関わらず、高い位置精度でインク等を吐出可能なラインヘッドを提供できる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記第１基板と前記ノズルユニットとが接する部分において、前記第２ノズル孔の径が前記第１ノズル孔の径より大きいことが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第２ノズル孔の径が第１ノズル孔の径よりも大きいので、第１基板にノズルユニットを配置した際の位置ずれを許容することができる。言い換えれば、第２ノズル孔の位置が正規の位置からずれた場合でも、例えば、第２ノズル孔から第１ノズル孔に液体を送ることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記ノズルユニットは、前記第１基板における前記複数の第１ノズル孔からなるノズル列毎に設けられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、ノズル列を１つの単位として１つのノズルユニットが配置されているので、１回の位置合わせで複数の第２ノズル孔の位置を複数の第１ノズル孔の位置に高精度に合わせることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記ノズル列は、第１方向に対して傾斜するように並列して前記第１基板上に複数配置されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、複数の第１ノズル孔からなるノズル列が、例えば、印刷用紙の搬送方向（第１方向）に対し傾斜するように配置されることにより、印刷に寄与する第１ノズル孔の間隔を狭ピッチ化することができる。つまり、高精細にインクを吐出することが可能なラインヘッドを提供できる。
【００１５】
［適用例５］本適用例に係るラインヘッドの製造方法は、第１基板に複数の第１ノズル孔をフォトリソグラフィ法を用いて形成する第１ノズル孔形成工程と、前記複数の第１ノズル孔のうち対応する第１ノズル孔と連通する第２ノズル孔を第２基板に複数形成する第２ノズル孔形成工程と、前記第２ノズル孔毎に対応して前記第２基板にアクチュエーターを組み合わせてノズルユニットを形成するノズルユニット形成工程と、前記第１基板と前記ノズルユニットとを陽極接合によって接合する接合工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
この方法によれば、第１基板とノズルユニットとを接合した際、フォトリソグラフィ法を用いて形成した第１基板の第１ノズル孔の位置が吐出する位置の基準となるので、ノズルユニット間で互いの位置合わせする場合と比較して、第１ノズル孔間の位置精度を向上させることができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係るラインヘッドの製造方法において、前記接合工程は、前記複数の第１ノズル孔の一部を前記第１基板のアライメントマークとして用いることが好ましい。
【００１８】
この方法によれば、第１ノズル孔の一部を用いることにより、専用にアライメントマークを形成しなくても第１基板とノズルユニットとの位置合わせを行うことができる。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る記録装置は、上記に記載のラインヘッドを備えることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、上述したラインヘッドを備えているので、ノズル間の位置精度を向上させることができ、印字速度を高めると共に印字品質を向上させることが可能な記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ラインヘッドを備えた記録装置としての液体吐出装置の構成を示す模式図。
【図２】ラインヘッドの構造を示す模式平面図であり、（ａ）はベースプレートとノズルユニットとを組み合わせた状態を示す模式平面図、（ｂ）はベースプレートの構造を示す模式平面図、（ｃ）はノズルユニットの構造を示す模式平面図。
【図３】図２に示すラインヘッドのＡ部の構造を模式的に示す拡大斜視図。
【図４】図３に示すラインヘッドのＢ−Ｂ'線に沿う模式断面図。
【図５】ラインヘッドの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図６】ラインヘッドの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図７】ラインヘッドの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図８】ラインヘッドの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図９】ノズルユニットの配置の変形例を示す模式平面図。
【図１０】ノズルユニットの配置の変形例を示す模式平面図。
【図１１】ノズルユニットの配置の変形例を示す模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２３】
＜記録装置の構成＞
図１は、ラインヘッドを備えた記録装置としての液体吐出装置（インクジェット式記録装置）の構成を示す模式図である。以下、液体吐出装置の構成を、図１を参照しながら説明する。
【００２４】
図１に示すように、液体吐出装置１０は、記録用紙１１をプラテン１２上に搬送する搬送ローラー１３と、搬送ローラー１３を回転駆動するステップモーター１４と、ガイドレール１５により記録用紙１１の搬送方向（第１方向）に対して直角方向に移動可能に取り付けられ搬送された記録用紙１１にインク滴を吐出するラインヘッド２０と、記録用紙１１の搬送方向に対して直角方向にラインヘッド２０を振動させる振動素子３０（図３、図４参照）と、装置全体をコントロールするコントローラー４０とを備える。
【００２５】
振動素子３０は、例えば、ＰＺＴなどの圧電素子（電歪振動子）により形成されており、ラインヘッド２０に取り付けられている。したがって、振動素子３０を振動させることにより、ラインヘッド２０をガイドレール１５に沿って記録用紙１１の搬送方向に対して直角方向に振動させることができる。
【００２６】
コントローラー４０は、ＣＰＵ４１を中心としたマイクロプロセッサーとして構成されており、ＣＰＵ４１の他に、各種処理プログラムを記憶するＲＯＭ４２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４３と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリー４４と、外部機器と情報のやり取りを行なうインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４５と、図示しない入出力ポートとを備える。
【００２７】
ＲＡＭ４３には、印刷バッファー領域が設けられており、この印刷バッファー領域には、ユーザーＰＣ４６からインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４５を介して受信した印刷用データを記憶することができるようになっている。コントローラー４０には、操作パネル４７からの各種操作信号などが入力ポートを介して入力されており、コントローラー４０からは、ラインヘッド２０への駆動信号やステップモーター１４への駆動信号、操作パネル４７への出力信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２８】
なお、操作パネル４７は、ユーザーからの各種の指示を入力すると共に状態を表示出力するためのデバイスであり、図示しないが、各種の指示に対応する文字や図形または記号が表示されるディスプレイやユーザーが各種操作を行なうためのボタン類が設けられている。
【００２９】
＜ラインヘッドの構成＞
図２は、ラインヘッドの構造を示す模式平面図である。図２（ａ）は、第１基板としてのベースプレートとノズルユニットとを組み合わせた状態を示す模式平面図である。図２（ｂ）は、ベースプレートの構造を示す模式平面図である。図２（ｃ）は、ノズルユニットの構造を示す模式平面図である。以下、ラインヘッドの構造を、図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、例えば、３色のインクを用いる場合のノズルの配置を示している。
【００３０】
図２に示すように、ラインヘッド２０は、ベースプレート２１と、このベースプレート２１に並べて固定された複数のノズルユニット２２とを備えている。
【００３１】
ベースプレート２１としては、例えば、ガラスなどの透明基板が挙げられる。ベースプレート２１には、インクを吐出するための第１ノズル孔２３が複数形成されている。具体的には、第１方向である搬送方向に対して傾斜するように並列して、複数の第１ノズル孔２３からなるノズル列が複数設けられている。更に、ベースプレート２１には、複数のノズルユニット２２を接合する際に用いるアライメントマーク２４が形成されている。
【００３２】
また、第１ノズル孔２３及びアライメントマーク２４は、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、ベースプレート２１に形成されている。フォトリソグラフィ法を用いることにより、第１ノズル孔２３及びアライメントマーク２４の位置精度を向上させることができる。具体的には、例えば、位置精度を０．５μｍ以下に抑えることができる。
【００３３】
ノズルユニット２２は、インクを吐出させるものであり、ノズル列毎に配置されている。また、ノズルユニット２２は、インクを吐出する部分である複数の第２ノズル孔２５が形成された第２基板としてのノズルユニットプレート２６（図３、図４参照）を有する。ノズルユニットプレート２６は、例えば、シリコン基板やガラス基板などである。
【００３４】
なお、ノズルユニット２２がベースプレート２１に接合された際には、第２ノズル孔２５と第１ノズル孔２３が連通するようになっている。また、ノズルユニット２２には、ノズルユニット２２とベースプレート２１とを接合する際に用いるアライメントマーク２７が形成されている。
【００３５】
このようなノズルユニット２２がベースプレート２１に複数並べられることにより、記録用紙１１の全幅に亘ってノズル孔２３，２５が配列されることになる。ラインヘッド２０は、ベースプレート２１のアライメントマーク２４を基準にノズルユニット２２のアライメントマーク２７を合わせて配置することにより、高画質印字を可能にしている。
【００３６】
図３は、図２に示すラインヘッドのＡ部の構造を模式的に示す拡大斜視図である。図４は、図３に示すラインヘッドのＢ−Ｂ'線に沿う模式断面図である。以下、ラインヘッドの構造を、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００３７】
図３及び図４に示すラインヘッド２０は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）等の色のうちの一色と対応するラインヘッド２０の構造を示す図である。なお、他の色に対応するラインヘッド２０の構造も同様となっている。
【００３８】
ラインヘッド２０を構成するノズルユニット２２は、ノズルユニットプレート２６とアクチュエーター２２ａとを有する。アクチュエーター２２ａは、振動板３１と隔壁３２とを有し、ノズルユニットプレート２６と振動板３１とによって隔壁３２を挟み込んでいる。更に、アクチュエーター２２ａは、第２ノズル孔２５の各々に連通したインク圧力室３３を備え、各インク圧力室３３の圧力を圧電素子（振動素子３０）を用いて変化させ、インクを吐出する構造を有している。また、インク圧力室３３は、大容量の共通インク室３４を介して相互につながっており、共通インク室３４にはインク供給源（図示せず）からインクが供給される構造を有している。
【００３９】
ノズルユニット２２の上部には、例えば、溶媒に染料または顔料を含有したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ３５（図１参照）が配置されている。そして、インクカートリッジ３５から供給される各色インクに対応するインク滴３６が、第２ノズル孔２５から第１ノズル孔２３を通って吐出できるようになっている。
【００４０】
なお、ラインヘッド２０からインク滴３６を吐出させる手法としては、圧電素子（ピエゾ素子）に電圧を作用させることによりこの圧電素子を変形させてインク滴３６を吐出するピエゾ方式や、ヒーターなどの発熱抵抗体に電圧を作用させてインクを過熱させることにより気泡を発生させこの気泡によりインクを加圧してインク滴３６を吐出するサーマルインクジェット方式などを用いることができる。
【００４１】
各ベースプレート２１の複数の第１ノズル孔２３は、例えば、０．２ｍｍの間隔（ピッチ）をもって一直線状に形成されており、それらの第１ノズル孔２３の右端と左端の間の距離は、記録用紙１１の幅よりもやや大きい。そして、各インク圧力室３３の振動板３１を挟んだ上側には、第１電極３７、ピエゾ素子３８、および第２電極３９がそれぞれ積層されている。
【００４２】
図４に示すように、ベースプレート２１の第１ノズル孔２３の断面形状は、例えば、異なる傾斜を有する二段のテーパー孔２３ａ，２３ｂとなっている。第１ノズル孔２３と連通する第２ノズル孔２５の孔径は、第１ノズル孔２３の孔径より大きくなっている。
【００４３】
このように、第１ノズル孔２３をインクが吐出する正規の孔径で形成し、第２ノズル孔２５を第１ノズル孔２３より大きく設定することにより、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを組み合わせた際の位置ずれ（合わせ精度）が許容でき、吐出量などの変化に影響を与えることを抑えることができる。
【００４４】
振動板３１の近傍には、インクカートリッジ３５と繋がった孔５１が設けられている。インクカートリッジ３５の各色のインクパック（図示せず）から、孔５１を介して共通インク室３４へインクを供給した上で、ピエゾ素子３８へ両電極３７，３９から電圧を印加すると、ピエゾ素子３８の伸縮による振動板３１の振動を受けてインク圧力室３３の内圧が変化し、そのインク圧力室３３に貯留されているインクがノズル孔２３，２５からインク滴３６として吐出される。
【００４５】
＜ラインヘッドの製造方法＞
図５〜図８は、ラインヘッドの製造方法を工程順に示す模式図である。（ａ）は、ラインヘッドの製造方法を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）に示すラインヘッドのＣ−Ｃ'線に沿う模式断面図である。以下、ラインヘッドの製造方法を、図５〜図８を参照しながら説明する。
【００４６】
まず、図５に示すように、ベースプレート２１となる前駆体プレート２１ａを準備する。前駆体プレート２１ａとしては、例えば、透明基板であるガラス基板が挙げられる。また、ガラス基板以外のものとしては、なるべく熱膨張係数が合うものが好ましく、例えば、樹脂やシリコン系の材料であってもよい。透明の定義としては、可視光領域以外でも装置構造上判別できる領域であれば可とする。
【００４７】
次に、図６に示すように、前駆体プレート２１ａの縁以外の部分を、ベースプレート２１の厚みに形成する。具体的には、例えば、フッ酸などのエッチング液を用いて、前駆体プレート２１ａをエッチングする。また、エッチング以外の方法として、機械加工によってベースプレート２１の厚みになるように形成するようにしてもよい。
【００４８】
これにより、前駆体プレート２１ｂの縁は原料のままの厚みに残り、それ以外の部分の厚みはベースプレート２１の厚みに薄くなる。その結果、前駆体プレート２１ｂの強度が著しく低下することを抑えることができる。薄くなった部分のベースプレート２１の厚みは、例えば、６０μｍ〜７０μｍ程度である。
【００４９】
次に、図７に示すように、前駆体プレート２１ｂ（図６参照）の掘り込まれた部分に第１ノズル孔２３を形成する（第１ノズル孔形成工程）。まず、第１ノズル孔２３の一段目のテーパー孔２３ａ（吐出側）となる部分に、第１開口孔を有する第１レジストパターンを、フォトリソグラフィ技術を用いて形成する。次に、第１レジストパターンをマスクとして、等方性のドライエッチングを行う。これにより一段目のテーパー孔２３ａが形成される。このテーパー孔２３ａの吐出口の径は、例えば、２０μｍである。
【００５０】
次に、第１レジストパターンを除去し、フォトリソグラフィ技術を用いて、二段目のテーパー孔２３ｂとなる部分に、第２開口孔を有する第２レジストパターンを、フォトリソグラフィ技術を用いて形成する（第１ノズル孔形成工程）。そして、この第２レジストパターンをマスクとして、等方性のドライエッチングを行う。第１開口孔と第２開口孔とはエッチングレートが異なっており、これにより、二段のテーパー孔２３ａ，２３ｂを有する第１ノズル孔２３が形成される。
【００５１】
このように、ベースプレート２１の第１ノズル孔２３を、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することにより、第１ノズル孔２３間の位置精度を向上させることができる。その後、ノズルユニット２２を構成するノズルユニットプレート２６に第２ノズル孔２５を形成し（第２ノズル孔形成工程）、ノズルユニットプレート２６とアクチュエーター２２ａとを組み合わせる（ノズルユニット形成工程）。
【００５２】
次に、図８に示すように、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを陽極接合する（接合工程）。まず、ベースプレート２１及びノズルユニット２２に形成されたアライメントマーク２４，２７を基準に互いの位置合わせを行う。
【００５３】
具体的には、ベースプレート２１に形成されたアライメントマーク２４の位置を基準に、ノズルユニット２２に形成されたアライメントマーク２７の位置が一致するか、例えば、ノズルユニット２２を介してＣＣＤカメラや顕微鏡などの光学系を用いて確認しながら位置合わせを行う。
【００５４】
なお、ＣＣＤカメラを用いて、撮影されたアライメントマーク２４，２７などの画像を画像処理することにより、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを自動的に位置合わせさせるようにしてもよい。
【００５５】
次に、位置合わせが行われたベースプレート２１とノズルユニット２２とを、例えば、３８０℃に加熱し、ノズルユニット２２を陽極、ベースプレート２１を陰極に接続し、８００Ｖの電圧を加えることで陽極接合する。
【００５６】
これにより、第１ノズル孔２３と第２ノズル孔２５とが連通してノズル孔２３，２５が形成される。また、第２ノズル孔２５の径を第１ノズル孔２３の径より大きく設定することにより、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを組み合わせた際の位置ずれ（合わせ精度）が許容でき、吐出量などの変化に影響を与えることを抑えることができる。
【００５７】
以上詳述したように、ラインヘッド２０、ラインヘッド２０の製造方法、及び記録装置によれば、以下に示す効果が得られる。
【００５８】
（１）本実施形態のラインヘッド２０によれば、ベースプレート２１上にノズルユニット２２を配置するときには、ベースプレート２１に設けられた第１ノズル孔２３を基準として、第１ノズル孔２３に第２ノズル孔２５が連通するようにノズルユニット２２を位置決めすればよいので、ノズルユニット２２の位置決めにおいて高い精度が要求されずに済む。言い換えれば、ベースプレート２１における第１ノズル孔２３の位置精度を確保すれば、ノズルユニット２２の位置精度に関わらず、高い位置精度でインク滴３６を吐出可能なラインヘッド２０を提供できる。
【００５９】
（２）本実施形態のラインヘッド２０によれば、第２ノズル孔２５の孔径が第１ノズル孔２３の孔径よりも大きいので、ベースプレート２１にノズルユニット２２を配置した際の位置ずれを許容することができる。言い換えれば、第２ノズル孔２５の位置が正規の位置からずれた場合でも、例えば、第２ノズル孔２５から第１ノズル孔２３にインクを送ることができる。
【００６０】
（３）本実施形態のラインヘッド２０の製造方法によれば、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを接合した際、フォトリソグラフィ法を用いて形成したベースプレート２１の第１ノズル孔２３の位置が吐出する位置の基準となるので、ノズルユニット２２間でノズル孔の位置合わせする場合と比較して、第１ノズル孔２３と第１ノズル孔２３との位置精度を向上させることができる。
【００６１】
（４）本実施形態の記録装置によれば、上述したラインヘッド２０を備えているので、ノズル間の位置精度を向上させることができ、印字速度を高めると共に印字品質を向上させることが可能な記録装置（液体吐出装置１０）を提供することができる。
【００６２】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００６３】
（変形例１）
上記したように、ベースプレート２１に対するノズルユニット２２の配置パターンは、図２に示すような配置形態に限定されず、例えば、図９〜図１１に示すような配置であってもよい。図９〜図１１は、ノズルユニット１２２（１２２ａ，１２２ｂ），２２２（２２２ａ，２２２ｂ），３２２（３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ）の配置形態の変形例を示す模式平面図である。図９に示すラインヘッド１１０は、２色の場合のときのノズルユニット１２２を配置したパターンである。具体的には、２色のノズルユニット１２２ａ，１２２ｂを交互に配置すると共に、ベースプレート１２１に対して傾斜させて配置している。これによれば、図２に示すラインヘッド２０に比べて色の再現性が低下するものの、高精細に印刷することができる。
【００６４】
図１０に示すラインヘッド２１０は、２色のノズルユニット２２２ａ，２２２ｂをベースプレート２２１の長辺に対して平行に配置したパターンである。具体的には、２色のノズルユニット２２２ａ，２２２ｂを交互に配置している。これによれば、上述した図９に示すラインヘッド１１０に比べて、ノズル孔２３，２５のピッチ間隔が広がり精細度が低下するものの、少ないノズルユニット２２２ａ，２２２ｂで省スペース化が可能となるラインヘッド２１０を提供することができる。
【００６５】
図１１に示すラインヘッド３１０は、３色のノズルユニット３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃをベースプレート３２１の長辺に対して平行に配置したパターンである。具体的には、３色のノズルユニット３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃを順に繰り返し配置している。これによれば、上述した図１０に示すラインヘッド２１０に比べて、面積が広くなるものの、色の再現性を向上させることができる。
【００６６】
（変形例２）
上記したように、第１ノズル孔の断面形状は、二段のテーパー形状になっていることに限定されず（図４参照）、ストレート部分を含む形状であってもよい。例えば、インクを吐出する側のノズルの部分がストレートになっていることにより、インクの流れる方向を安定させることが可能となり、インクを狙った位置に吐出させることができる。形成方法としては、例えば、異方性エッチングによって垂直方向にストレート孔を貫通させた後に、等方性エッチングによってテーパー形状を途中まで開けることによって形成することができる。
【００６７】
（変形例３）
上記したように、ピエゾ素子を用いてインクを吐出させる方法に限定されず、例えば、静電方式やサーマル方式、その他の方法を用いて吐出させるようにしてもよい。
【００６８】
（変形例４）
上記したように、アライメントマーク２４，２７を形成してベースプレート２１とノズルユニット２２との位置合わせをすることに代えて、例えば、第１ノズル孔２３や第２ノズル孔２５の一部をアライメントマークとして用いて互いの位置合わせをするようにしてもよい。これによれば、アライメントマーク２４，２７の形成工程を省略することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…液体吐出装置、１１…記録用紙、１２…プラテン、１３…搬送ローラー、１４…ステップモーター、１５…ガイドレール、２０，１１０，２１０，３１０…ラインヘッド、２１，１２１，２２１，３２１…第１基板としてのベースプレート、２１ａ，２１ｂ…前駆体プレート、２２，１２２，１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ，３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ…ノズルユニット、２２ａ…アクチュエーター、２３…第１ノズル孔、２３ａ，２３ｂ…テーパー孔、２４…アライメントマーク、２５…第２ノズル孔、２６…第２基板としてのノズルユニットプレート、２７…アライメントマーク、３０…振動素子、３１…振動板、３２…隔壁、３３…インク圧力室、３４…共通インク室、３５…インクカートリッジ、３６…インク滴、３７…第１電極、３８…ピエゾ素子、３９…第２電極、４０…コントローラー、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４３…ＲＡＭ、４４…フラッシュメモリー、４５…インターフェイス、４６…ユーザーＰＣ、４７…操作パネル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインヘッド、ラインヘッドの製造方法、及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した記録装置の一つとしてインクジェット式記録装置がある。インクジェット式記録装置としては、印字速度の高速化の要請から、ノズルヘッドが移動する方式ではなく、ノズル孔が印刷の全幅にわたって配列されたヘッドユニットを用いたものが提案されている。
【０００３】
そこで、印刷媒体の全幅をカバーできるラインヘッドが必要になるが、そのような長尺のラインヘッドを一体で形成することは困難なため、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載のように、比較的小面積のノズルヘッドを複数組み合わせて配置することでラインヘッドを構成することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４３６０号公報
【特許文献２】特許第３３０２７８５号公報
【特許文献３】特開２００４−３２２６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のノズルヘッドのアライメントが上手くいかないと、ノズル間でインク吐出の位置や方向がばらついて、例えば印字物にスジ状の印刷ムラが発生する場合があった。また、複数のノズルヘッドをアライメントした後に、圧力を加えたり熱を加えたりすると、ノズルヘッドの位置がずれてしまうという課題があった。つまり、複数のノズルヘッドの位置を高精度で合わせることが難しいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るラインヘッドは、複数の第１ノズル孔を有する第１基板と、前記第１基板上に複数配置され、前記複数の第１ノズル孔のうち対応する第１ノズル孔と連通する第２ノズル孔と、前記第２ノズル孔毎に設けられたアクチュエーターと、を有するノズルユニットと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第１基板上にノズルユニットを配置するときには、第１基板に設けられた第１ノズル孔を基準として、第１ノズル孔に第２ノズル孔が連通するようにノズルユニットを位置決めすればよいので、ノズルユニットの位置決めにおいて高い精度が要求されずに済む。言い換えれば、第１基板における第１ノズル孔の位置精度を確保すれば、ノズルユニットの位置精度に関わらず、高い位置精度でインク等を吐出可能なラインヘッドを提供できる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記第１基板と前記ノズルユニットとが接する部分において、前記第２ノズル孔の径が前記第１ノズル孔の径より大きいことが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第２ノズル孔の径が第１ノズル孔の径よりも大きいので、第１基板にノズルユニットを配置した際の位置ずれを許容することができる。言い換えれば、第２ノズル孔の位置が正規の位置からずれた場合でも、例えば、第２ノズル孔から第１ノズル孔に液体を送ることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記ノズルユニットは、前記第１基板における前記複数の第１ノズル孔からなるノズル列毎に設けられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、ノズル列を１つの単位として１つのノズルユニットが配置されているので、１回の位置合わせで複数の第２ノズル孔の位置を複数の第１ノズル孔の位置に高精度に合わせることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記ノズル列は、第１方向に対して傾斜するように並列して前記第１基板上に複数配置されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、複数の第１ノズル孔からなるノズル列が、例えば、印刷用紙の搬送方向（第１方向）に対し傾斜するように配置されることにより、印刷に寄与する第１ノズル孔の間隔を狭ピッチ化することができる。つまり、高精細にインクを吐出することが可能なラインヘッドを提供できる。
【００１５】
［適用例５］本適用例に係るラインヘッドの製造方法は、第１基板に複数の第１ノズル孔をフォトリソグラフィ法を用いて形成する第１ノズル孔形成工程と、前記複数の第１ノズル孔のうち対応する第１ノズル孔と連通する第２ノズル孔を第２基板に複数形成する第２ノズル孔形成工程と、前記第２ノズル孔毎に対応して前記第２基板にアクチュエーターを組み合わせてノズルユニットを形成するノズルユニット形成工程と、前記第１基板と前記ノズルユニットとを陽極接合によって接合する接合工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
この方法によれば、第１基板とノズルユニットとを接合した際、フォトリソグラフィ法を用いて形成した第１基板の第１ノズル孔の位置が吐出する位置の基準となるので、ノズルユニット間で互いの位置合わせする場合と比較して、第１ノズル孔間の位置精度を向上させることができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係るラインヘッドの製造方法において、前記接合工程は、前記複数の第１ノズル孔の一部を前記第１基板のアライメントマークとして用いることが好ましい。
【００１８】
この方法によれば、第１ノズル孔の一部を用いることにより、専用にアライメントマークを形成しなくても第１基板とノズルユニットとの位置合わせを行うことができる。
【００１９】
［適用例７］本適用例に係る記録装置は、上記に記載のラインヘッドを備えることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、上述したラインヘッドを備えているので、ノズル間の位置精度を向上させることができ、印字速度を高めると共に印字品質を向上させることが可能な記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ラインヘッドを備えた記録装置としての液体吐出装置の構成を示す模式図。
【図２】ラインヘッドの構造を示す模式平面図であり、（ａ）はベースプレートとノズルユニットとを組み合わせた状態を示す模式平面図、（ｂ）はベースプレートの構造を示す模式平面図、（ｃ）はノズルユニットの構造を示す模式平面図。
【図３】図２に示すラインヘッドのＡ部の構造を模式的に示す拡大斜視図。
【図４】図３に示すラインヘッドのＢ−Ｂ'線に沿う模式断面図。
【図５】ラインヘッドの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図６】ラインヘッドの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図７】ラインヘッドの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図８】ラインヘッドの製造方法を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図９】ノズルユニットの配置の変形例を示す模式平面図。
【図１０】ノズルユニットの配置の変形例を示す模式平面図。
【図１１】ノズルユニットの配置の変形例を示す模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２３】
＜記録装置の構成＞
図１は、ラインヘッドを備えた記録装置としての液体吐出装置（インクジェット式記録装置）の構成を示す模式図である。以下、液体吐出装置の構成を、図１を参照しながら説明する。
【００２４】
図１に示すように、液体吐出装置１０は、記録用紙１１をプラテン１２上に搬送する搬送ローラー１３と、搬送ローラー１３を回転駆動するステップモーター１４と、ガイドレール１５により記録用紙１１の搬送方向（第１方向）に対して直角方向に移動可能に取り付けられ搬送された記録用紙１１にインク滴を吐出するラインヘッド２０と、記録用紙１１の搬送方向に対して直角方向にラインヘッド２０を振動させる振動素子３０（図３、図４参照）と、装置全体をコントロールするコントローラー４０とを備える。
【００２５】
振動素子３０は、例えば、ＰＺＴなどの圧電素子（電歪振動子）により形成されており、ラインヘッド２０に取り付けられている。したがって、振動素子３０を振動させることにより、ラインヘッド２０をガイドレール１５に沿って記録用紙１１の搬送方向に対して直角方向に振動させることができる。
【００２６】
コントローラー４０は、ＣＰＵ４１を中心としたマイクロプロセッサーとして構成されており、ＣＰＵ４１の他に、各種処理プログラムを記憶するＲＯＭ４２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４３と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリー４４と、外部機器と情報のやり取りを行なうインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４５と、図示しない入出力ポートとを備える。
【００２７】
ＲＡＭ４３には、印刷バッファー領域が設けられており、この印刷バッファー領域には、ユーザーＰＣ４６からインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４５を介して受信した印刷用データを記憶することができるようになっている。コントローラー４０には、操作パネル４７からの各種操作信号などが入力ポートを介して入力されており、コントローラー４０からは、ラインヘッド２０への駆動信号やステップモーター１４への駆動信号、操作パネル４７への出力信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２８】
なお、操作パネル４７は、ユーザーからの各種の指示を入力すると共に状態を表示出力するためのデバイスであり、図示しないが、各種の指示に対応する文字や図形または記号が表示されるディスプレイやユーザーが各種操作を行なうためのボタン類が設けられている。
【００２９】
＜ラインヘッドの構成＞
図２は、ラインヘッドの構造を示す模式平面図である。図２（ａ）は、第１基板としてのベースプレートとノズルユニットとを組み合わせた状態を示す模式平面図である。図２（ｂ）は、ベースプレートの構造を示す模式平面図である。図２（ｃ）は、ノズルユニットの構造を示す模式平面図である。以下、ラインヘッドの構造を、図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、例えば、３色のインクを用いる場合のノズルの配置を示している。
【００３０】
図２に示すように、ラインヘッド２０は、ベースプレート２１と、このベースプレート２１に並べて固定された複数のノズルユニット２２とを備えている。
【００３１】
ベースプレート２１としては、例えば、ガラスなどの透明基板が挙げられる。ベースプレート２１には、インクを吐出するための第１ノズル孔２３が複数形成されている。具体的には、第１方向である搬送方向に対して傾斜するように並列して、複数の第１ノズル孔２３からなるノズル列が複数設けられている。更に、ベースプレート２１には、複数のノズルユニット２２を接合する際に用いるアライメントマーク２４が形成されている。
【００３２】
また、第１ノズル孔２３及びアライメントマーク２４は、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、ベースプレート２１に形成されている。フォトリソグラフィ法を用いることにより、第１ノズル孔２３及びアライメントマーク２４の位置精度を向上させることができる。具体的には、例えば、位置精度を０．５μｍ以下に抑えることができる。
【００３３】
ノズルユニット２２は、インクを吐出させるものであり、ノズル列毎に配置されている。また、ノズルユニット２２は、インクを吐出する部分である複数の第２ノズル孔２５が形成された第２基板としてのノズルユニットプレート２６（図３、図４参照）を有する。ノズルユニットプレート２６は、例えば、シリコン基板やガラス基板などである。
【００３４】
なお、ノズルユニット２２がベースプレート２１に接合された際には、第２ノズル孔２５と第１ノズル孔２３が連通するようになっている。また、ノズルユニット２２には、ノズルユニット２２とベースプレート２１とを接合する際に用いるアライメントマーク２７が形成されている。
【００３５】
このようなノズルユニット２２がベースプレート２１に複数並べられることにより、記録用紙１１の全幅に亘ってノズル孔２３，２５が配列されることになる。ラインヘッド２０は、ベースプレート２１のアライメントマーク２４を基準にノズルユニット２２のアライメントマーク２７を合わせて配置することにより、高画質印字を可能にしている。
【００３６】
図３は、図２に示すラインヘッドのＡ部の構造を模式的に示す拡大斜視図である。図４は、図３に示すラインヘッドのＢ−Ｂ'線に沿う模式断面図である。以下、ラインヘッドの構造を、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００３７】
図３及び図４に示すラインヘッド２０は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）等の色のうちの一色と対応するラインヘッド２０の構造を示す図である。なお、他の色に対応するラインヘッド２０の構造も同様となっている。
【００３８】
ラインヘッド２０を構成するノズルユニット２２は、ノズルユニットプレート２６とアクチュエーター２２ａとを有する。アクチュエーター２２ａは、振動板３１と隔壁３２とを有し、ノズルユニットプレート２６と振動板３１とによって隔壁３２を挟み込んでいる。更に、アクチュエーター２２ａは、第２ノズル孔２５の各々に連通したインク圧力室３３を備え、各インク圧力室３３の圧力を圧電素子（振動素子３０）を用いて変化させ、インクを吐出する構造を有している。また、インク圧力室３３は、大容量の共通インク室３４を介して相互につながっており、共通インク室３４にはインク供給源（図示せず）からインクが供給される構造を有している。
【００３９】
ノズルユニット２２の上部には、例えば、溶媒に染料または顔料を含有したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ３５（図１参照）が配置されている。そして、インクカートリッジ３５から供給される各色インクに対応するインク滴３６が、第２ノズル孔２５から第１ノズル孔２３を通って吐出できるようになっている。
【００４０】
なお、ラインヘッド２０からインク滴３６を吐出させる手法としては、圧電素子（ピエゾ素子）に電圧を作用させることによりこの圧電素子を変形させてインク滴３６を吐出するピエゾ方式や、ヒーターなどの発熱抵抗体に電圧を作用させてインクを過熱させることにより気泡を発生させこの気泡によりインクを加圧してインク滴３６を吐出するサーマルインクジェット方式などを用いることができる。
【００４１】
各ベースプレート２１の複数の第１ノズル孔２３は、例えば、０．２ｍｍの間隔（ピッチ）をもって一直線状に形成されており、それらの第１ノズル孔２３の右端と左端の間の距離は、記録用紙１１の幅よりもやや大きい。そして、各インク圧力室３３の振動板３１を挟んだ上側には、第１電極３７、ピエゾ素子３８、および第２電極３９がそれぞれ積層されている。
【００４２】
図４に示すように、ベースプレート２１の第１ノズル孔２３の断面形状は、例えば、異なる傾斜を有する二段のテーパー孔２３ａ，２３ｂとなっている。第１ノズル孔２３と連通する第２ノズル孔２５の孔径は、第１ノズル孔２３の孔径より大きくなっている。
【００４３】
このように、第１ノズル孔２３をインクが吐出する正規の孔径で形成し、第２ノズル孔２５を第１ノズル孔２３より大きく設定することにより、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを組み合わせた際の位置ずれ（合わせ精度）が許容でき、吐出量などの変化に影響を与えることを抑えることができる。
【００４４】
振動板３１の近傍には、インクカートリッジ３５と繋がった孔５１が設けられている。インクカートリッジ３５の各色のインクパック（図示せず）から、孔５１を介して共通インク室３４へインクを供給した上で、ピエゾ素子３８へ両電極３７，３９から電圧を印加すると、ピエゾ素子３８の伸縮による振動板３１の振動を受けてインク圧力室３３の内圧が変化し、そのインク圧力室３３に貯留されているインクがノズル孔２３，２５からインク滴３６として吐出される。
【００４５】
＜ラインヘッドの製造方法＞
図５〜図８は、ラインヘッドの製造方法を工程順に示す模式図である。（ａ）は、ラインヘッドの製造方法を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）に示すラインヘッドのＣ−Ｃ'線に沿う模式断面図である。以下、ラインヘッドの製造方法を、図５〜図８を参照しながら説明する。
【００４６】
まず、図５に示すように、ベースプレート２１となる前駆体プレート２１ａを準備する。前駆体プレート２１ａとしては、例えば、透明基板であるガラス基板が挙げられる。また、ガラス基板以外のものとしては、なるべく熱膨張係数が合うものが好ましく、例えば、樹脂やシリコン系の材料であってもよい。透明の定義としては、可視光領域以外でも装置構造上判別できる領域であれば可とする。
【００４７】
次に、図６に示すように、前駆体プレート２１ａの縁以外の部分を、ベースプレート２１の厚みに形成する。具体的には、例えば、フッ酸などのエッチング液を用いて、前駆体プレート２１ａをエッチングする。また、エッチング以外の方法として、機械加工によってベースプレート２１の厚みになるように形成するようにしてもよい。
【００４８】
これにより、前駆体プレート２１ｂの縁は原料のままの厚みに残り、それ以外の部分の厚みはベースプレート２１の厚みに薄くなる。その結果、前駆体プレート２１ｂの強度が著しく低下することを抑えることができる。薄くなった部分のベースプレート２１の厚みは、例えば、６０μｍ〜７０μｍ程度である。
【００４９】
次に、図７に示すように、前駆体プレート２１ｂ（図６参照）の掘り込まれた部分に第１ノズル孔２３を形成する（第１ノズル孔形成工程）。まず、第１ノズル孔２３の一段目のテーパー孔２３ａ（吐出側）となる部分に、第１開口孔を有する第１レジストパターンを、フォトリソグラフィ技術を用いて形成する。次に、第１レジストパターンをマスクとして、等方性のドライエッチングを行う。これにより一段目のテーパー孔２３ａが形成される。このテーパー孔２３ａの吐出口の径は、例えば、２０μｍである。
【００５０】
次に、第１レジストパターンを除去し、フォトリソグラフィ技術を用いて、二段目のテーパー孔２３ｂとなる部分に、第２開口孔を有する第２レジストパターンを、フォトリソグラフィ技術を用いて形成する（第１ノズル孔形成工程）。そして、この第２レジストパターンをマスクとして、等方性のドライエッチングを行う。第１開口孔と第２開口孔とはエッチングレートが異なっており、これにより、二段のテーパー孔２３ａ，２３ｂを有する第１ノズル孔２３が形成される。
【００５１】
このように、ベースプレート２１の第１ノズル孔２３を、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することにより、第１ノズル孔２３間の位置精度を向上させることができる。その後、ノズルユニット２２を構成するノズルユニットプレート２６に第２ノズル孔２５を形成し（第２ノズル孔形成工程）、ノズルユニットプレート２６とアクチュエーター２２ａとを組み合わせる（ノズルユニット形成工程）。
【００５２】
次に、図８に示すように、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを陽極接合する（接合工程）。まず、ベースプレート２１及びノズルユニット２２に形成されたアライメントマーク２４，２７を基準に互いの位置合わせを行う。
【００５３】
具体的には、ベースプレート２１に形成されたアライメントマーク２４の位置を基準に、ノズルユニット２２に形成されたアライメントマーク２７の位置が一致するか、例えば、ノズルユニット２２を介してＣＣＤカメラや顕微鏡などの光学系を用いて確認しながら位置合わせを行う。
【００５４】
なお、ＣＣＤカメラを用いて、撮影されたアライメントマーク２４，２７などの画像を画像処理することにより、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを自動的に位置合わせさせるようにしてもよい。
【００５５】
次に、位置合わせが行われたベースプレート２１とノズルユニット２２とを、例えば、３８０℃に加熱し、ノズルユニット２２を陽極、ベースプレート２１を陰極に接続し、８００Ｖの電圧を加えることで陽極接合する。
【００５６】
これにより、第１ノズル孔２３と第２ノズル孔２５とが連通してノズル孔２３，２５が形成される。また、第２ノズル孔２５の径を第１ノズル孔２３の径より大きく設定することにより、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを組み合わせた際の位置ずれ（合わせ精度）が許容でき、吐出量などの変化に影響を与えることを抑えることができる。
【００５７】
以上詳述したように、ラインヘッド２０、ラインヘッド２０の製造方法、及び記録装置によれば、以下に示す効果が得られる。
【００５８】
（１）本実施形態のラインヘッド２０によれば、ベースプレート２１上にノズルユニット２２を配置するときには、ベースプレート２１に設けられた第１ノズル孔２３を基準として、第１ノズル孔２３に第２ノズル孔２５が連通するようにノズルユニット２２を位置決めすればよいので、ノズルユニット２２の位置決めにおいて高い精度が要求されずに済む。言い換えれば、ベースプレート２１における第１ノズル孔２３の位置精度を確保すれば、ノズルユニット２２の位置精度に関わらず、高い位置精度でインク滴３６を吐出可能なラインヘッド２０を提供できる。
【００５９】
（２）本実施形態のラインヘッド２０によれば、第２ノズル孔２５の孔径が第１ノズル孔２３の孔径よりも大きいので、ベースプレート２１にノズルユニット２２を配置した際の位置ずれを許容することができる。言い換えれば、第２ノズル孔２５の位置が正規の位置からずれた場合でも、例えば、第２ノズル孔２５から第１ノズル孔２３にインクを送ることができる。
【００６０】
（３）本実施形態のラインヘッド２０の製造方法によれば、ベースプレート２１とノズルユニット２２とを接合した際、フォトリソグラフィ法を用いて形成したベースプレート２１の第１ノズル孔２３の位置が吐出する位置の基準となるので、ノズルユニット２２間でノズル孔の位置合わせする場合と比較して、第１ノズル孔２３と第１ノズル孔２３との位置精度を向上させることができる。
【００６１】
（４）本実施形態の記録装置によれば、上述したラインヘッド２０を備えているので、ノズル間の位置精度を向上させることができ、印字速度を高めると共に印字品質を向上させることが可能な記録装置（液体吐出装置１０）を提供することができる。
【００６２】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００６３】
（変形例１）
上記したように、ベースプレート２１に対するノズルユニット２２の配置パターンは、図２に示すような配置形態に限定されず、例えば、図９〜図１１に示すような配置であってもよい。図９〜図１１は、ノズルユニット１２２（１２２ａ，１２２ｂ），２２２（２２２ａ，２２２ｂ），３２２（３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ）の配置形態の変形例を示す模式平面図である。図９に示すラインヘッド１１０は、２色の場合のときのノズルユニット１２２を配置したパターンである。具体的には、２色のノズルユニット１２２ａ，１２２ｂを交互に配置すると共に、ベースプレート１２１に対して傾斜させて配置している。これによれば、図２に示すラインヘッド２０に比べて色の再現性が低下するものの、高精細に印刷することができる。
【００６４】
図１０に示すラインヘッド２１０は、２色のノズルユニット２２２ａ，２２２ｂをベースプレート２２１の長辺に対して平行に配置したパターンである。具体的には、２色のノズルユニット２２２ａ，２２２ｂを交互に配置している。これによれば、上述した図９に示すラインヘッド１１０に比べて、ノズル孔２３，２５のピッチ間隔が広がり精細度が低下するものの、少ないノズルユニット２２２ａ，２２２ｂで省スペース化が可能となるラインヘッド２１０を提供することができる。
【００６５】
図１１に示すラインヘッド３１０は、３色のノズルユニット３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃをベースプレート３２１の長辺に対して平行に配置したパターンである。具体的には、３色のノズルユニット３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃを順に繰り返し配置している。これによれば、上述した図１０に示すラインヘッド２１０に比べて、面積が広くなるものの、色の再現性を向上させることができる。
【００６６】
（変形例２）
上記したように、第１ノズル孔の断面形状は、二段のテーパー形状になっていることに限定されず（図４参照）、ストレート部分を含む形状であってもよい。例えば、インクを吐出する側のノズルの部分がストレートになっていることにより、インクの流れる方向を安定させることが可能となり、インクを狙った位置に吐出させることができる。形成方法としては、例えば、異方性エッチングによって垂直方向にストレート孔を貫通させた後に、等方性エッチングによってテーパー形状を途中まで開けることによって形成することができる。
【００６７】
（変形例３）
上記したように、ピエゾ素子を用いてインクを吐出させる方法に限定されず、例えば、静電方式やサーマル方式、その他の方法を用いて吐出させるようにしてもよい。
【００６８】
（変形例４）
上記したように、アライメントマーク２４，２７を形成してベースプレート２１とノズルユニット２２との位置合わせをすることに代えて、例えば、第１ノズル孔２３や第２ノズル孔２５の一部をアライメントマークとして用いて互いの位置合わせをするようにしてもよい。これによれば、アライメントマーク２４，２７の形成工程を省略することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…液体吐出装置、１１…記録用紙、１２…プラテン、１３…搬送ローラー、１４…ステップモーター、１５…ガイドレール、２０，１１０，２１０，３１０…ラインヘッド、２１，１２１，２２１，３２１…第１基板としてのベースプレート、２１ａ，２１ｂ…前駆体プレート、２２，１２２，１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ，３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ…ノズルユニット、２２ａ…アクチュエーター、２３…第１ノズル孔、２３ａ，２３ｂ…テーパー孔、２４…アライメントマーク、２５…第２ノズル孔、２６…第２基板としてのノズルユニットプレート、２７…アライメントマーク、３０…振動素子、３１…振動板、３２…隔壁、３３…インク圧力室、３４…共通インク室、３５…インクカートリッジ、３６…インク滴、３７…第１電極、３８…ピエゾ素子、３９…第２電極、４０…コントローラー、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４３…ＲＡＭ、４４…フラッシュメモリー、４５…インターフェイス、４６…ユーザーＰＣ、４７…操作パネル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１ノズル孔を有する第１基板と、
前記第１基板上に複数配置され、前記複数の第１ノズル孔のうち対応する第１ノズル孔と連通する第２ノズル孔と、前記第２ノズル孔毎に設けられたアクチュエーターと、を有するノズルユニットと、
を備えることを特徴とするラインヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のラインヘッドであって、
前記第１基板と前記ノズルユニットとが接する部分において、前記第２ノズル孔の径が前記第１ノズル孔の径より大きいことを特徴とするラインヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のラインヘッドであって、
前記ノズルユニットは、前記第１基板における前記複数の第１ノズル孔からなるノズル列毎に設けられていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のラインヘッドであって、
前記ノズル列は、第１方向に対して傾斜するように並列して前記第１基板上に複数配置されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項５】
第１基板に複数の第１ノズル孔をフォトリソグラフィ法を用いて形成する第１ノズル孔形成工程と、
前記複数の第１ノズル孔のうち対応する第１ノズル孔と連通する第２ノズル孔を第２基板に複数形成する第２ノズル孔形成工程と、
前記第２ノズル孔毎に対応して前記第２基板にアクチュエーターを組み合わせてノズルユニットを形成するノズルユニット形成工程と、
前記第１基板と前記ノズルユニットとを陽極接合によって接合する接合工程と、
を有することを特徴とするラインヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のラインヘッドの製造方法であって、
前記接合工程は、前記複数の第１ノズル孔の一部を前記第１基板のアライメントマークとして用いることを特徴とするラインヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のラインヘッドを備えることを特徴とする記録装置。
【請求項１】
複数の第１ノズル孔を有する第１基板と、
前記第１基板上に複数配置され、前記複数の第１ノズル孔のうち対応する第１ノズル孔と連通する第２ノズル孔と、前記第２ノズル孔毎に設けられたアクチュエーターと、を有するノズルユニットと、
を備えることを特徴とするラインヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のラインヘッドであって、
前記第１基板と前記ノズルユニットとが接する部分において、前記第２ノズル孔の径が前記第１ノズル孔の径より大きいことを特徴とするラインヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のラインヘッドであって、
前記ノズルユニットは、前記第１基板における前記複数の第１ノズル孔からなるノズル列毎に設けられていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のラインヘッドであって、
前記ノズル列は、第１方向に対して傾斜するように並列して前記第１基板上に複数配置されていることを特徴とするラインヘッド。
【請求項５】
第１基板に複数の第１ノズル孔をフォトリソグラフィ法を用いて形成する第１ノズル孔形成工程と、
前記複数の第１ノズル孔のうち対応する第１ノズル孔と連通する第２ノズル孔を第２基板に複数形成する第２ノズル孔形成工程と、
前記第２ノズル孔毎に対応して前記第２基板にアクチュエーターを組み合わせてノズルユニットを形成するノズルユニット形成工程と、
前記第１基板と前記ノズルユニットとを陽極接合によって接合する接合工程と、
を有することを特徴とするラインヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のラインヘッドの製造方法であって、
前記接合工程は、前記複数の第１ノズル孔の一部を前記第１基板のアライメントマークとして用いることを特徴とするラインヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のラインヘッドを備えることを特徴とする記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１４３９５６（Ｐ２０１２−１４３９５６Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７２２（Ｐ２０１１−３７２２）
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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