液体供給部材、液体供給部材の製造方法、液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドの製造方法
【課題】供給路を精度良く形成することができ、印字不良を低減することが可能な液体供給部材を提供する。
【解決手段】第１の部材２１１と第２の部材２２０とが樹脂材料からなり、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路２２４が形成され、供給路２２４の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑化された平滑面２５０である。
【解決手段】第１の部材２１１と第２の部材２２０とが樹脂材料からなり、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路２２４が形成され、供給路２２４の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑化された平滑面２５０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給部材、液体供給部材の製造方法、液体を吐出する液体吐出ヘッド、および液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に記録するための液体を吐出する液体吐出ヘッドの一つとして、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドが知られている。液体供給部材は、液体を吐出する吐出口に液体を供給する供給路を有しており、例えばインクジェット記録ヘッドに用いられる。
【０００３】
図１０は、従来のインクジェット記録ヘッドの構成を示す図である。
【０００４】
図１０（ａ）は、従来のインクジェット記録ヘッドの分解斜視図である。図１０（ａ）に示すインクジェット記録ヘッドＨ１００１は、タンクホルダユニットＨ１００３と、記録素子ユニットＨ１００２で構成されている。タンクホルダユニットＨ１００３は、タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００とで構成されており、これらは接合される。図１０（ｂ）は、タンクホルダＨ１５００の接合面を示し、図１０（ｃ）は、供給路プレートＨ１６００の接合面を示す。供給路プレートＨ１６００には、溝Ｈ１６０１が形成され、この溝Ｈ１６０１の周囲がタンクホルダＨ１５００との溶着面Ｈ１６０２となる（図１０（ｃ）参照）。タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００とが接合すると、溝Ｈ１６０１が供給路として機能する。この供給路をインクが流れることによって、記録素子ユニットＨ１００２にインクが供給される。タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００の接合方法としては、超音波溶着による方法が特許文献１に開示され、レーザー溶着による方法が特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示された接合方法では、タンクホルダと供給路プレートは、樹脂材料で成形されている。また、供給路プレートの溶着面には、供給路プレートとタンクホルダとを均一に溶着させるための突起物であるエネルギーダイレクタが設けてある。この接合方法では、タンクホルダと供給路プレートとを所定の位置に重ね合わせた状態で固定し、供給路プレート側から超音波振動を与えると、エネルギーダイレクタに超音波振動が集中する。これにより、エネルギーダイレクタ近傍のタンクホルダと供給路プレートの樹脂が溶融し、タンクホルダと供給路プレートが溶着する。その結果、供給路が完成する。
【０００６】
一方、特許文献２に開示された接合方法では、供給路プレートは、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料で成形され、タンクホルダは、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料で成形されている。この接合方法では、タンクホルダと供給路プレートとを所定の位置に重ね合わせた状態で固定し、供給路プレート側から供給路の周囲にレーザー光を照射する。すると、レーザー光で照射されたタンクホルダの面が発熱して溶融し、タンクホルダと供給路プレートとが溶着する。その結果、供給路を有するインク供給部材が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８３６６８号公報
【特許文献２】特開２００５−０９６４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１および特許文献２に開示されているようなインク供給部材（液体供給部材）は、樹脂を金型に流し込んで成形するモールド成形により製造されることが一般的である。モールド成形にて製造されたインク供給部材の表面には、通常、０．１〜１０μｍ程度の凹凸がある。この凹凸があるとインク充填時に微小な泡が発生しやすくなるので、インク充填性の向上の妨げとなる。なお、ここでいう、インク充填性の向上とは、供給路内全体にインクを満たした際、微小な泡などがインクに入り込み吐出口に到達するのを抑制することをいう。
【０００９】
インク充填性が低下すると、印字中に微小な泡がインク吐出部の吐出口へ到達しやすくなるので、印字不良が多発するという可能性がある。これに対処するために、金型面の凹凸を０．１μｍ以下にしてインク供給部材表面粗さを小さくし、泡の発生を抑制することが考えられる。しかし、この場合、金型面とインク供給部材との密着性が高まるので、金型からインク供給部材を取り外す際にインク供給部材が損傷し、それによって所望の形状の供給路を高精度に形成することができなくなる恐れが生じる。
【００１０】
そこで、本発明は、供給路を精度良く形成することができ、印字不良を低減することが可能な液体供給部材およびその製造方法、ならびに液体吐出ヘッドおよびその製造方法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】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明による液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材とが接合されることで、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路が形成された液体供給部材であって、前記供給路の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑された平滑面である、ことを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明による液体供給部材の製造方法は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材と、を備え、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方は、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路となる溝を有する液体供給部材の製造方法であって、前記溝を内側にして前記第１の部材と前記第２の部材とを接合することによって、前記供給路を形成する形成工程を有し、前記形成工程の前または前記形成工程中に、前記第１の部材および前記第２の部材のうち、前記供給路の内表面となる部分の少なくとも一部を溶融させることによって平滑化された平滑面を形成する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するための本発明による液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に液体を供給する供給路を有する液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材とが接合されることで前記供給路が形成されており、前記供給路の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑化された平滑面である、ことを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するための本発明による液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に液体を供給する供給路を有する液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材と、を備え、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方は液体を吐出する吐出口に液体を供給する供給路となる溝を有しており、前記溝を内側にして前記第１の部材と前記第２の部材とを接合することによって、前記供給路を形成する形成工程を有し、前記形成工程の前または前記形成工程中に、前記第１の部材および前記第２の部材のうち、前記供給路の内表面となる部分の少なくとも一部を溶融させることによって平滑化された平滑面を形成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１および第２の部材の成形後、第１および第２の部材の供給路の内表面となる部分の樹脂を溶融させることによって、凹凸が抑制された平滑面を形成している。これにより、凹凸が小さい金型面を用いなくても供給路の内表面の平滑性が向上する。よって、供給路を精度良く形成することができ、印字不良を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の液体吐出記録ヘッドの一実施形態を示す図である。
【図２】図１に記載のインクジェット記録ヘッドに設けられた記録素子基板の構成を示す斜視図である。
【図３】実施形態１における第１の部材と第２の部材との接合状態を示す図である。
【図４】実施形態１における平滑面の形成方法を示す断面図である。
【図５】実施形態１において供給路にインクを流した直後の供給路内の状態を示す図である。
【図６】従来の供給路にインクを流した直後の供給路内の状態を図である。
【図７】実施形態２における平滑面の形成方法を示す図である。
【図８】実施形態３における平滑面の形成方法を示す図である。
【図９】実施形態４における平滑面の形成方法を示す図である。
【図１０】従来のインクジェット記録ヘッドの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態として、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを説明する。また、本発明の液体供給部材の一実施形態として、インクジェット記録ヘッドにインクを供給するインク供給部材を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態を示す図である。図１（ａ）は、本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態であるインクジェット記録ヘッド２０が記録ヘッドカートリッジ１０に取り付けられている状態を示す断面図である。図１（ｂ）は、インクジェット記録ヘッド２０の分解斜視図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、記録ヘッドカートリッジ１０は、インクジェット記録ヘッド２０と、インクジェット記録ヘッド２０に着脱可能に設けられ、インクを収容可能なタンク４０とから構成されている。記録ヘッドカートリッジ１０は、インクジェット記録装置本体（不図示、以下、記録装置本体とする）に設置されているキャリッジ（不図示）に対して着脱可能となっている。
【００２０】
インクジェット記録ヘッド２０は、図１（ｂ）に示すように、電気配線基板３４０と記録素子基板Ｈ１１０１とからなる記録素子ユニット３００と、タンクホルダユニット２００で構成されている。インクジェット記録ヘッド２０では、記録装置本体からの電気信号に応じて記録素子が駆動することで、タンク４０から供給されたインクが記録素子基板Ｈ１１０１に設けられた吐出口から吐出する。なお、記録素子としては例えば、発熱抵抗素子やピエゾ素子などが挙げられるが、本実施形態では発熱抵抗素子を用いることとする。
【００２１】
まず、記録素子ユニット３００について説明する。
【００２２】
記録素子ユニット３００は、図１（ｂ）に示すように、電気配線基板３４０と記録素子基板Ｈ１１０１とからなる。電気配線基板３４０は、記録装置本体に電気的接続される接続端子３４１と、記録素子基板Ｈ１１０１に電気的接続される電極端子（不図示）と、接続端子３４１と電極端子とを接続する配線（不図示）と、記録素子基板Ｈ１１０１を組み込むための開口部を有する。電気配線基板３４０と記録素子基板Ｈ１１０１との接続は、例えば次のように行われる。記録素子基板Ｈ１１０１の電極部と電気配線基板３４０の電極端子に、導電性を有する熱硬化接着樹脂を塗布した後、電極部と電極端子をヒートツールにて一括で加熱とともに加圧して、電気的に一括接続する。なお、電極部と電極端子との電気接続部分は、封止剤により封止されることによりインクによる腐食や外的衝撃から保護されている。
【００２３】
図２は、インクジェット記録ヘッド２０に設けられたインク吐出部である記録素子基板Ｈ１１０１の構成を示す斜視図である。図２では、記録素子基板Ｈ１１０１の構成をわかりやすくするために、内部の一部を露出して示している。
【００２４】
図２に示すように、記録素子基板Ｈ１１０１は、シリコン基板Ｈ１１１０と、シリコン基板Ｈ１１１０に搭載されている吐出口形成部材Ｈ１１０６と、を有する。シリコン基板Ｈ１１１０は、厚さが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであり、異方性エッチングによりインク供給口Ｈ１１０２が形成されている。また、シリコン基板Ｈ１１１０上には、発熱抵抗素子Ｈ１１０３が形成されている。吐出口形成部材Ｈ１１０６には、フォトリソグラフィー技術を用いて、発熱抵抗素子Ｈ１１０３に対向する吐出口Ｈ１１０７が形成されている。また、シリコン基板Ｈ１１１０上には、発熱抵抗素子Ｈ１１０３を駆動させるための電気信号や電力を供給するための電極部である金製のバンプＨ１１０５が設けられている。
【００２５】
次に、タンクホルダユニット２００について説明する。
【００２６】
タンクホルダユニット２００は、タンク４０を保持するタンクホルダ２１０と、タンクホルダ２１０と一体に形成されている第１の部材２１１と、第１の部材２１１に接合される第２の部材２２０と、を有する（図１（ｂ）参照）。タンクホルダユニット２００では、タンク４０に収容されているインクが、第１の部材２１１と第２の部材２２０との間に形成された供給路を通って記録素子基板Ｈ１１０１に供給される。第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合されることで、供給路を有するインク供給部材が形成されており、インク供給部材は。タンク４０と記録素子基板Ｈ１１０１の間に位置している。なお、本実施形態では、第１の部材２１１は、タンクホルダ２１０と一体に形成されているが、それぞれを個別に成形した後、取り付ける形態であってもよい。
【００２７】
ここで、第１の部材２１１と第２の部材２２０との接合状態について詳しく説明する。
【００２８】
図３は、本実施形態における第１の部材２１１と第２の部材２２０との接合状態を示す図である。なお、図３では、１つの供給路の接合状態のみを拡大して示している。図３（ａ）は、第１の部材２１１から見た上面図であり、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のそれぞれは、図３（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂ、切断線Ｃ−Ｃ、切断線Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態では、第１の部材２１１に、タンク４０に連通しインクが流入する第１の開口路２１５と、平滑面２５０と、が設けられている。第１の開口路２１５は、第１の部材２１１の厚さ方向に沿って延びている。一方、第２の部材２２０には、平滑面２５０に対向する溝２５１と、記録素子基板Ｈ１１０１のインク供給口Ｈ１１０２に連通しインクが流出する第２の開口路２２５が設けられている。第２の開口路２２５は、第２の部材２２０の厚さ方向に沿って延びている。また、第２の部材２２０には、エネルギーダイレクタ２３０が設けられている（図３（ｃ）、（ｄ）参照）。第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合すると、これらの間に、第１の開口路２１５と第２の開口路２２５とをつなげる供給路２２４と、供給路２２４に隣接する溶着面２１２とが形成される。平滑面２５０は、供給路２２４の内表面の一部を構成している。
【００３０】
次に、本実施形態のインク供給部材の製造方法の要部について説明する。
【００３１】
まず、第２の部材２２０と接合する前の第１の部材２１１において、供給路２２４の内表面となる面に平滑面２５０を形成する。図４は、平滑面２５０の形成方法を示す断面図である。図４（ａ）は、図３（ｂ）と同様に、図３（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に記載の切断線Ｅ−Ｅに沿った断面図である。
【００３２】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、接合前の第１の部材２１１の供給路２２４の内表面となる面に熱ホーン４００を近づけ、この面に放射熱を加熱すると、加熱された面の樹脂が溶融する。第１の部材２１１は、モールド成形にて製造されており、熱ホーン４００に加熱される前は０．１〜１０μｍ程度の凹凸が表面に存在した。しかし、成形後に表面を溶融させてから固化させた結果、０．１ｍｍ程度のうねりが発生したものの、凹凸は０．１μｍ以下に平滑化された。このようにして、平滑面２５０が形成された後、第１の部材２１１の供給路２２４の内表面となる面を有する面と、第２の部材２２０の溝２５１を有する面と、を内側にして、第１の部材２１１と第２の部材２２０とを圧接した。この状態で、第２の部材２２０側より超音波振動が与えられと、エネルギーダイレクタ２３０近傍の樹脂が溶けることで溶着面２１２が形成される（図３（ｃ）、（ｄ）参照）。これにより、第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合され、供給路２２４が完成する。その後、第２の開口路２２５から流出したインクがインク供給口Ｈ１１０２に供給されるように記録素子基板Ｈ１１０１が第２の部材２２０に取り付けられる。これにより、タンク４０に収容されているインクが、供給路２２４を通じて記録素子基板Ｈ１１０１より吐出可能になる。なお、以上説明した工程以外は、従来と同様の方法でインクジェット記録ヘッド２０を製造することができるため説明を省略する。
【００３３】
上記のようにして製造されたインクジェット記録ヘッド２０と、平滑面２５０が形成されていない従来のインクジェット記録ヘッドとを比較して、本実施形態の効果を説明する。
【００３４】
図５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の供給路２２４にインクを流した直後の供給路２２４内の状態を示す断面図であり、各断面図は、図３（ｂ）〜（ｄ）にそれぞれ対応している。また、図６（ａ）〜（ｃ）は、平滑面２５０が形成されていない従来の供給路２３４にインクを流した直後の供給路２３４内の状態を示す断面図であり、各断面図は図５（ａ）〜（ｃ）に対応している。
【００３５】
図５（ｂ）に示すように、本発明の供給路２２４では、平滑面２５０に微小の泡５００がほとんど発生していない。一方、図６（ｂ）に示すように、従来の供給路２３４では、全体にわたって微小な泡５００が発生している。これは、本発明の供給路２２４の内表面のうち平滑面２５０は、他の面に比べ平滑性が高いため、微小な泡２５０が発生しにくくなっているからである。
【００３６】
平滑面２５０が形成されていない従来の供給路２３４は、インクが流れたときに本発明の供給路２２４に比べ微小な泡５００が数多く発生する。そのため、例えば、一度供給路内をインクで満たして出荷検査用の印字を行った後、供給路内のインクを空にして記録装置が出荷される場合、供給路の表面の凹凸が大きいとインクが残存しやすくなる。残存したインクにより供給路の表面が疎水化すると、インク充填性が低下することが懸念される。インク充填性が低下したインクジェット記録ヘッドでは、微小な泡がインク吐出部の吐出口へ到達し不吐出や吐出ヨレを引き起こす原因となる。また、微小な泡が供給路内に入り込んだまま放置されると、その微小な泡を起点に泡が成長し、供給路を塞ぐこととなり、吸引回復などで泡を取り除く必要があり、廃インク量が増える。これに対し、本実施形態では、平滑面２５０を形成することによって、供給路２２４の内表面の凹凸が抑制され、平滑性が高められている。これにより、供給路２２４内の微小な泡５００の発生を抑制できるので、印字不良の低減と、廃インク量の抑制が可能となる。
【００３７】
なお、本実施形態では、第２の部材２２０に溝２５１を形成することによって供給路２２４が形成されている。しかし、この溝の形成場所は、第２の部材２２０だけに限らず、第１の部材２１１に形成されていてもよい。あるいは、第１の部材２１１および第２の部材２２０の両方に形成されていてもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、熱ホーン４００からの放射熱を直接第１の部材２１１に加えることによって、平滑面２５０を形成した。しかし、本発明では、平滑性のあるテフロンテープを熱ホーン４００と第１の部材２１１との間に挟んで平滑面２５０を形成することとしてもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、供給路２２４の内表面のうち第１の部材２１１のみに平滑面２５０を形成しているが、第２の部材２２０の溝２５１の内表面にも平滑面２５０を形成してもよい。また、本実施形態では、第１の部材２１１の供給路２２４の内表面となる面にのみ平滑面２５０を形成したが、供給路２２４の内表面となる面以外にも平滑面を形成してもよい。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態の液体吐出ヘッドは、上述した平滑面２５０の形成方法が異なる点を除いて実施形態１で説明したインクジェット記録ヘッド２０と同じ構成である。そのため、インクジェット記録ヘッド２０と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４１】
本実施形態では、熱ホーン４００の代わりにレーザー光を第２の部材２２０側から照射することで、平滑面２５０を形成する。第１の部材２１１には、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料、例えば、レーザー光を吸収する染料または顔料を含有した黒色ノリルである「型番ＳＥ１Ｘ」（SABIC社製）を用いる。
【００４２】
一方、第２の部材２２０には、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料、例えば、透明ノリル「型番ＴＰＮ９２２１」（SABIC社製）を用いる。他に、第２の部材２１１には、色材を含まない透明ノリルである「型番ＴＮ３００」（SABIC社製）を使用することも可能である。なお、ノリルとは、変性ポリフェニレンエーテル（Modified Polyphenylene ether）または変性ポリフェニルオキサイド（Modified Polyphenylene oxide）の通称名である。ノリルは耐熱性および強度を上げるためにポリフェニレンエーテル（ポリフェニレンオキサイド）を変性させたものであり、熱可塑性樹脂に属し、酸・アルカリに強い耐性を持つ特徴を有する。
【００４３】
なお、本発明においてレーザー光に対して透過性を有するとは、厚さ２．０ｍｍの部材に対してレーザー光を照射した場合の透過率が３０％以上であることを意味する。また、レーザー光に対して吸収性を有するとは、厚さ２．０ｍｍの部材に対してレーザー光を照射した場合の吸収率が９０％以上であることを意味する。
【００４４】
図７は、本実施形態の平滑面の形成方法を説明するための図である。図７（ａ）は、本実施形態における第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合された状態を第１の部材２１１から見た上面図であり、図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図７（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂ、切断線Ｃ−Ｃ、切断線Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【００４５】
本実施形態では、まず、第１の部材２１１と第２の部材２２０とを圧接する。続いて、図７（ｂ）に示すように、第２の部材２２０側より第２の開口路２２５に沿ってレーザー光４１０を照射する。このとき、エネルギーダイレクタ２３０にレーザー光４１０が照射されると、エネルギーダイレクタ２３０近傍の樹脂が溶けることで溶着面２１２が形成される（図７（ｃ）、（ｄ）参照）。これにより、第１の部材２１１と第２の部材２２０との間に供給路２２４が完成する。また、供給路２２４の全体にレーザー光４１０が照射されると、供給路２２４の内表面のうち、第１の部材２１１の第２の部材２２０と接合される面の、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分のみに平滑面２５０が形成される（図７（ｂ）、（ｄ）参照）。この部分のみに平滑面２５０が形成されるのは、この部分は、レーザー光４１０が第２の開口路２２５を通って直接照射され、第２の部材２２０を透過した光が照射される他の部分に比べレーザー光４１０による発熱量が大きいからである。
【００４６】
本実施形態では、従来、レーザー光の照射対象範囲でなかった供給路２２４にもレーザー光を照射する。これにより、供給路２２４の内表面のうち、第１の部材２１１の、第２の部材２２０と接合される面の、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分に平滑面２５０が形成される。この部分の凹凸が大きいと、記録素子ユニット３００で発生した微小な泡が浮力により溜まりやすくなるが、本実施形態では平滑面２５０を形成することによってこの部分の平滑性が高められている。そのため、この微小な泡が溜まりにくい構造となっている。これにより、記録素子ユニット３００で発生した微小な泡が供給路２２４を塞ぐことを回避できるようになる。
【００４７】
また、実施形態１では平滑面２５０を形成してから供給路２２４を形成したが、本実施形態では、第１の部材２１１と第２の部材の接合により供給路２２４を形成する形成工程中に、平滑面２５０が形成される。そのため、製造時間を短縮することが可能となる。
【００４８】
（実施形態３）
本実施形態の液体吐出ヘッドは、実施形態２と同様な平滑面２５０の形成方法を行うことと、上述した第２の開口路２２５の形状とが異なる点を除いて実施形態１で説明したインクジェット記録ヘッド２０と同じ構成である。そのため、インクジェット記録ヘッド２０と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４９】
本実施形態では、実施形態２と同様に、第１の部材２１１には、レーザー光４１０に対して吸収性を有する樹脂材料を用い、第２の部材２２０には、レーザー光４１０に対して透過性を有する樹脂材料を用いる。
【００５０】
図８は、本実施形態の平滑面の形成方法を説明するための図である。図８（ａ）は、本実施形態における第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合された状態を第１の部材２１１から見た上面図である。図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図８（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂ、切断線Ｃ−Ｃ、切断線Ｄ−Ｄ断面に沿った断面図である。
【００５１】
本実施形態では、実施形態２と同様に、第１の部材２１１と第２の部材２２０とを圧接し、第２の部材２２０側よりレーザー光４１０を照射する（図８（ｂ）参照）。すると、実施形態２で説明したように、供給路２２４と平滑面２５０とが同時に形成される。このとき、平滑面２５０は、供給路２２４の内表面であって、第１の部材２１１の、第２の部材２２０と接合される面の、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分に形成される。本実施形態では、第２の開口路２２５には、インク供給量の増加と、記録素子ユニット３００内におけるインク固着の抑制との理由により、供給路２２４から離れるにつれて断面積が大きくなるようにテーパ部２２６が形成されている（図８（ｂ）参照）。このテーパ部２２６が設けられているため、第２の開口路２２５に入射したレーザー光のうちテーパ部２２６で反射した光が、第１の部材２１１の、第２の部材２２０と接合される面の、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分に集光される。これにより、実施形態２に比べより効率的に平滑面２５０を形成することが可能となる。
【００５２】
本実施形態においても、実施形態２と同様に、本実施形態では第１の部材２１１と第２の部材２２０とを接合して供給路２２４を形成する工程中に、平滑面２５０が形成される。そのため、製造時間を短縮することが可能となる。さらに、本実施形態では、第２の開口路２２５にテーパ部２２６を形成することによって、効率よく平滑面２５０を形成することが可能となる。
【００５３】
（実施形態４）
本実施形態の液体吐出ヘッドにおいては、実施形態２で説明したインクジェット記録ヘッド２０と同様にレーザー光を照射することで平滑面２５０が形成されている。しかし、第１の部材２１１に供給路２２４となる溝２５１が形成されている点が実施形態２と異なっている。上述した実施形態のインクジェット記録ヘッド２０と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５４】
図９は、本実施形態の平滑面の形成方法を説明するための図である。図９（ａ）は、本実施形態における第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合された状態を第１の部材２１１から見た上面図である。図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図９（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂ、切断線Ｃ−Ｃ、切断線Ｄ−Ｄ断面に沿った断面図である。
【００５５】
本実施形態では、第１の部材２１１と第２の部材２２０とを圧接し、第２の部材２２０側よりレーザー光４１０を照射する（図９（ｂ）参照）。すると、エネルギーダイレクタ２３０近傍の樹脂が溶けることで溶着面２１２が形成される（図９（ｃ）、（ｄ）参照）。これにより、第１の部材２１１と第２の部材２２０との間に供給路２２４が形成され、また供給路２２４の内表面に平滑面２５０が形成される。このとき、平滑面２５０は、供給路２２４の内表面であるが、第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合される面とは異なる面に形成され、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分に形成される。
【００５６】
平滑面２５０と溶融面２１２を異なる面にすることで、それぞれに受光するレーザー光の照射量を変えることができる。溶融面２１２の溶融性を向上させたいのであれば溶融面２１２に対するレーザー光の照射量を大きくすればよく、平滑面２５０の平滑性を向上させたいのであれば平滑面２５０に対するレーザー光の照射量を大きくすればよい。これにより、実施形態２、３に比べ、平滑面２５０と溶融面２１２との溶融性の自由度を増やすことができる。
【００５７】
本実施形態では、実施形態２と同様に第２の開口路２２５はストレート形状であるが、実施形態３と同様にテーパ部を設けたものでも良い。
【００５８】
本実施形態においても、実施形態２と同様に、本実施形態では第１の部材２１１と第２の部材２２０とを接合して供給路２２４を形成する工程中に、平滑面２５０が形成される。そのため、製造時間を短縮することが可能となる。なお、本実施形態のように供給路２２４を形成する工程中に平滑面２５０が形成されるのではなく、供給路２２４を形成する工程とは別に平滑面２５０を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
２１１ 第１の部材
２１５ 第１の開口路
２２０ 第２の部材
２２４ 供給路
２２５ 第２の開口路
２５０ 平滑面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給部材、液体供給部材の製造方法、液体を吐出する液体吐出ヘッド、および液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に記録するための液体を吐出する液体吐出ヘッドの一つとして、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドが知られている。液体供給部材は、液体を吐出する吐出口に液体を供給する供給路を有しており、例えばインクジェット記録ヘッドに用いられる。
【０００３】
図１０は、従来のインクジェット記録ヘッドの構成を示す図である。
【０００４】
図１０（ａ）は、従来のインクジェット記録ヘッドの分解斜視図である。図１０（ａ）に示すインクジェット記録ヘッドＨ１００１は、タンクホルダユニットＨ１００３と、記録素子ユニットＨ１００２で構成されている。タンクホルダユニットＨ１００３は、タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００とで構成されており、これらは接合される。図１０（ｂ）は、タンクホルダＨ１５００の接合面を示し、図１０（ｃ）は、供給路プレートＨ１６００の接合面を示す。供給路プレートＨ１６００には、溝Ｈ１６０１が形成され、この溝Ｈ１６０１の周囲がタンクホルダＨ１５００との溶着面Ｈ１６０２となる（図１０（ｃ）参照）。タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００とが接合すると、溝Ｈ１６０１が供給路として機能する。この供給路をインクが流れることによって、記録素子ユニットＨ１００２にインクが供給される。タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００の接合方法としては、超音波溶着による方法が特許文献１に開示され、レーザー溶着による方法が特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示された接合方法では、タンクホルダと供給路プレートは、樹脂材料で成形されている。また、供給路プレートの溶着面には、供給路プレートとタンクホルダとを均一に溶着させるための突起物であるエネルギーダイレクタが設けてある。この接合方法では、タンクホルダと供給路プレートとを所定の位置に重ね合わせた状態で固定し、供給路プレート側から超音波振動を与えると、エネルギーダイレクタに超音波振動が集中する。これにより、エネルギーダイレクタ近傍のタンクホルダと供給路プレートの樹脂が溶融し、タンクホルダと供給路プレートが溶着する。その結果、供給路が完成する。
【０００６】
一方、特許文献２に開示された接合方法では、供給路プレートは、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料で成形され、タンクホルダは、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料で成形されている。この接合方法では、タンクホルダと供給路プレートとを所定の位置に重ね合わせた状態で固定し、供給路プレート側から供給路の周囲にレーザー光を照射する。すると、レーザー光で照射されたタンクホルダの面が発熱して溶融し、タンクホルダと供給路プレートとが溶着する。その結果、供給路を有するインク供給部材が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８３６６８号公報
【特許文献２】特開２００５−０９６４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１および特許文献２に開示されているようなインク供給部材（液体供給部材）は、樹脂を金型に流し込んで成形するモールド成形により製造されることが一般的である。モールド成形にて製造されたインク供給部材の表面には、通常、０．１〜１０μｍ程度の凹凸がある。この凹凸があるとインク充填時に微小な泡が発生しやすくなるので、インク充填性の向上の妨げとなる。なお、ここでいう、インク充填性の向上とは、供給路内全体にインクを満たした際、微小な泡などがインクに入り込み吐出口に到達するのを抑制することをいう。
【０００９】
インク充填性が低下すると、印字中に微小な泡がインク吐出部の吐出口へ到達しやすくなるので、印字不良が多発するという可能性がある。これに対処するために、金型面の凹凸を０．１μｍ以下にしてインク供給部材表面粗さを小さくし、泡の発生を抑制することが考えられる。しかし、この場合、金型面とインク供給部材との密着性が高まるので、金型からインク供給部材を取り外す際にインク供給部材が損傷し、それによって所望の形状の供給路を高精度に形成することができなくなる恐れが生じる。
【００１０】
そこで、本発明は、供給路を精度良く形成することができ、印字不良を低減することが可能な液体供給部材およびその製造方法、ならびに液体吐出ヘッドおよびその製造方法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】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明による液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材とが接合されることで、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路が形成された液体供給部材であって、前記供給路の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑された平滑面である、ことを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明による液体供給部材の製造方法は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材と、を備え、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方は、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路となる溝を有する液体供給部材の製造方法であって、前記溝を内側にして前記第１の部材と前記第２の部材とを接合することによって、前記供給路を形成する形成工程を有し、前記形成工程の前または前記形成工程中に、前記第１の部材および前記第２の部材のうち、前記供給路の内表面となる部分の少なくとも一部を溶融させることによって平滑化された平滑面を形成する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するための本発明による液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に液体を供給する供給路を有する液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材とが接合されることで前記供給路が形成されており、前記供給路の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑化された平滑面である、ことを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するための本発明による液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に液体を供給する供給路を有する液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材と、を備え、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方は液体を吐出する吐出口に液体を供給する供給路となる溝を有しており、前記溝を内側にして前記第１の部材と前記第２の部材とを接合することによって、前記供給路を形成する形成工程を有し、前記形成工程の前または前記形成工程中に、前記第１の部材および前記第２の部材のうち、前記供給路の内表面となる部分の少なくとも一部を溶融させることによって平滑化された平滑面を形成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１および第２の部材の成形後、第１および第２の部材の供給路の内表面となる部分の樹脂を溶融させることによって、凹凸が抑制された平滑面を形成している。これにより、凹凸が小さい金型面を用いなくても供給路の内表面の平滑性が向上する。よって、供給路を精度良く形成することができ、印字不良を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の液体吐出記録ヘッドの一実施形態を示す図である。
【図２】図１に記載のインクジェット記録ヘッドに設けられた記録素子基板の構成を示す斜視図である。
【図３】実施形態１における第１の部材と第２の部材との接合状態を示す図である。
【図４】実施形態１における平滑面の形成方法を示す断面図である。
【図５】実施形態１において供給路にインクを流した直後の供給路内の状態を示す図である。
【図６】従来の供給路にインクを流した直後の供給路内の状態を図である。
【図７】実施形態２における平滑面の形成方法を示す図である。
【図８】実施形態３における平滑面の形成方法を示す図である。
【図９】実施形態４における平滑面の形成方法を示す図である。
【図１０】従来のインクジェット記録ヘッドの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態として、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを説明する。また、本発明の液体供給部材の一実施形態として、インクジェット記録ヘッドにインクを供給するインク供給部材を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態を示す図である。図１（ａ）は、本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態であるインクジェット記録ヘッド２０が記録ヘッドカートリッジ１０に取り付けられている状態を示す断面図である。図１（ｂ）は、インクジェット記録ヘッド２０の分解斜視図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、記録ヘッドカートリッジ１０は、インクジェット記録ヘッド２０と、インクジェット記録ヘッド２０に着脱可能に設けられ、インクを収容可能なタンク４０とから構成されている。記録ヘッドカートリッジ１０は、インクジェット記録装置本体（不図示、以下、記録装置本体とする）に設置されているキャリッジ（不図示）に対して着脱可能となっている。
【００２０】
インクジェット記録ヘッド２０は、図１（ｂ）に示すように、電気配線基板３４０と記録素子基板Ｈ１１０１とからなる記録素子ユニット３００と、タンクホルダユニット２００で構成されている。インクジェット記録ヘッド２０では、記録装置本体からの電気信号に応じて記録素子が駆動することで、タンク４０から供給されたインクが記録素子基板Ｈ１１０１に設けられた吐出口から吐出する。なお、記録素子としては例えば、発熱抵抗素子やピエゾ素子などが挙げられるが、本実施形態では発熱抵抗素子を用いることとする。
【００２１】
まず、記録素子ユニット３００について説明する。
【００２２】
記録素子ユニット３００は、図１（ｂ）に示すように、電気配線基板３４０と記録素子基板Ｈ１１０１とからなる。電気配線基板３４０は、記録装置本体に電気的接続される接続端子３４１と、記録素子基板Ｈ１１０１に電気的接続される電極端子（不図示）と、接続端子３４１と電極端子とを接続する配線（不図示）と、記録素子基板Ｈ１１０１を組み込むための開口部を有する。電気配線基板３４０と記録素子基板Ｈ１１０１との接続は、例えば次のように行われる。記録素子基板Ｈ１１０１の電極部と電気配線基板３４０の電極端子に、導電性を有する熱硬化接着樹脂を塗布した後、電極部と電極端子をヒートツールにて一括で加熱とともに加圧して、電気的に一括接続する。なお、電極部と電極端子との電気接続部分は、封止剤により封止されることによりインクによる腐食や外的衝撃から保護されている。
【００２３】
図２は、インクジェット記録ヘッド２０に設けられたインク吐出部である記録素子基板Ｈ１１０１の構成を示す斜視図である。図２では、記録素子基板Ｈ１１０１の構成をわかりやすくするために、内部の一部を露出して示している。
【００２４】
図２に示すように、記録素子基板Ｈ１１０１は、シリコン基板Ｈ１１１０と、シリコン基板Ｈ１１１０に搭載されている吐出口形成部材Ｈ１１０６と、を有する。シリコン基板Ｈ１１１０は、厚さが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであり、異方性エッチングによりインク供給口Ｈ１１０２が形成されている。また、シリコン基板Ｈ１１１０上には、発熱抵抗素子Ｈ１１０３が形成されている。吐出口形成部材Ｈ１１０６には、フォトリソグラフィー技術を用いて、発熱抵抗素子Ｈ１１０３に対向する吐出口Ｈ１１０７が形成されている。また、シリコン基板Ｈ１１１０上には、発熱抵抗素子Ｈ１１０３を駆動させるための電気信号や電力を供給するための電極部である金製のバンプＨ１１０５が設けられている。
【００２５】
次に、タンクホルダユニット２００について説明する。
【００２６】
タンクホルダユニット２００は、タンク４０を保持するタンクホルダ２１０と、タンクホルダ２１０と一体に形成されている第１の部材２１１と、第１の部材２１１に接合される第２の部材２２０と、を有する（図１（ｂ）参照）。タンクホルダユニット２００では、タンク４０に収容されているインクが、第１の部材２１１と第２の部材２２０との間に形成された供給路を通って記録素子基板Ｈ１１０１に供給される。第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合されることで、供給路を有するインク供給部材が形成されており、インク供給部材は。タンク４０と記録素子基板Ｈ１１０１の間に位置している。なお、本実施形態では、第１の部材２１１は、タンクホルダ２１０と一体に形成されているが、それぞれを個別に成形した後、取り付ける形態であってもよい。
【００２７】
ここで、第１の部材２１１と第２の部材２２０との接合状態について詳しく説明する。
【００２８】
図３は、本実施形態における第１の部材２１１と第２の部材２２０との接合状態を示す図である。なお、図３では、１つの供給路の接合状態のみを拡大して示している。図３（ａ）は、第１の部材２１１から見た上面図であり、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のそれぞれは、図３（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂ、切断線Ｃ−Ｃ、切断線Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態では、第１の部材２１１に、タンク４０に連通しインクが流入する第１の開口路２１５と、平滑面２５０と、が設けられている。第１の開口路２１５は、第１の部材２１１の厚さ方向に沿って延びている。一方、第２の部材２２０には、平滑面２５０に対向する溝２５１と、記録素子基板Ｈ１１０１のインク供給口Ｈ１１０２に連通しインクが流出する第２の開口路２２５が設けられている。第２の開口路２２５は、第２の部材２２０の厚さ方向に沿って延びている。また、第２の部材２２０には、エネルギーダイレクタ２３０が設けられている（図３（ｃ）、（ｄ）参照）。第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合すると、これらの間に、第１の開口路２１５と第２の開口路２２５とをつなげる供給路２２４と、供給路２２４に隣接する溶着面２１２とが形成される。平滑面２５０は、供給路２２４の内表面の一部を構成している。
【００３０】
次に、本実施形態のインク供給部材の製造方法の要部について説明する。
【００３１】
まず、第２の部材２２０と接合する前の第１の部材２１１において、供給路２２４の内表面となる面に平滑面２５０を形成する。図４は、平滑面２５０の形成方法を示す断面図である。図４（ａ）は、図３（ｂ）と同様に、図３（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に記載の切断線Ｅ−Ｅに沿った断面図である。
【００３２】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、接合前の第１の部材２１１の供給路２２４の内表面となる面に熱ホーン４００を近づけ、この面に放射熱を加熱すると、加熱された面の樹脂が溶融する。第１の部材２１１は、モールド成形にて製造されており、熱ホーン４００に加熱される前は０．１〜１０μｍ程度の凹凸が表面に存在した。しかし、成形後に表面を溶融させてから固化させた結果、０．１ｍｍ程度のうねりが発生したものの、凹凸は０．１μｍ以下に平滑化された。このようにして、平滑面２５０が形成された後、第１の部材２１１の供給路２２４の内表面となる面を有する面と、第２の部材２２０の溝２５１を有する面と、を内側にして、第１の部材２１１と第２の部材２２０とを圧接した。この状態で、第２の部材２２０側より超音波振動が与えられと、エネルギーダイレクタ２３０近傍の樹脂が溶けることで溶着面２１２が形成される（図３（ｃ）、（ｄ）参照）。これにより、第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合され、供給路２２４が完成する。その後、第２の開口路２２５から流出したインクがインク供給口Ｈ１１０２に供給されるように記録素子基板Ｈ１１０１が第２の部材２２０に取り付けられる。これにより、タンク４０に収容されているインクが、供給路２２４を通じて記録素子基板Ｈ１１０１より吐出可能になる。なお、以上説明した工程以外は、従来と同様の方法でインクジェット記録ヘッド２０を製造することができるため説明を省略する。
【００３３】
上記のようにして製造されたインクジェット記録ヘッド２０と、平滑面２５０が形成されていない従来のインクジェット記録ヘッドとを比較して、本実施形態の効果を説明する。
【００３４】
図５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の供給路２２４にインクを流した直後の供給路２２４内の状態を示す断面図であり、各断面図は、図３（ｂ）〜（ｄ）にそれぞれ対応している。また、図６（ａ）〜（ｃ）は、平滑面２５０が形成されていない従来の供給路２３４にインクを流した直後の供給路２３４内の状態を示す断面図であり、各断面図は図５（ａ）〜（ｃ）に対応している。
【００３５】
図５（ｂ）に示すように、本発明の供給路２２４では、平滑面２５０に微小の泡５００がほとんど発生していない。一方、図６（ｂ）に示すように、従来の供給路２３４では、全体にわたって微小な泡５００が発生している。これは、本発明の供給路２２４の内表面のうち平滑面２５０は、他の面に比べ平滑性が高いため、微小な泡２５０が発生しにくくなっているからである。
【００３６】
平滑面２５０が形成されていない従来の供給路２３４は、インクが流れたときに本発明の供給路２２４に比べ微小な泡５００が数多く発生する。そのため、例えば、一度供給路内をインクで満たして出荷検査用の印字を行った後、供給路内のインクを空にして記録装置が出荷される場合、供給路の表面の凹凸が大きいとインクが残存しやすくなる。残存したインクにより供給路の表面が疎水化すると、インク充填性が低下することが懸念される。インク充填性が低下したインクジェット記録ヘッドでは、微小な泡がインク吐出部の吐出口へ到達し不吐出や吐出ヨレを引き起こす原因となる。また、微小な泡が供給路内に入り込んだまま放置されると、その微小な泡を起点に泡が成長し、供給路を塞ぐこととなり、吸引回復などで泡を取り除く必要があり、廃インク量が増える。これに対し、本実施形態では、平滑面２５０を形成することによって、供給路２２４の内表面の凹凸が抑制され、平滑性が高められている。これにより、供給路２２４内の微小な泡５００の発生を抑制できるので、印字不良の低減と、廃インク量の抑制が可能となる。
【００３７】
なお、本実施形態では、第２の部材２２０に溝２５１を形成することによって供給路２２４が形成されている。しかし、この溝の形成場所は、第２の部材２２０だけに限らず、第１の部材２１１に形成されていてもよい。あるいは、第１の部材２１１および第２の部材２２０の両方に形成されていてもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、熱ホーン４００からの放射熱を直接第１の部材２１１に加えることによって、平滑面２５０を形成した。しかし、本発明では、平滑性のあるテフロンテープを熱ホーン４００と第１の部材２１１との間に挟んで平滑面２５０を形成することとしてもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、供給路２２４の内表面のうち第１の部材２１１のみに平滑面２５０を形成しているが、第２の部材２２０の溝２５１の内表面にも平滑面２５０を形成してもよい。また、本実施形態では、第１の部材２１１の供給路２２４の内表面となる面にのみ平滑面２５０を形成したが、供給路２２４の内表面となる面以外にも平滑面を形成してもよい。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態の液体吐出ヘッドは、上述した平滑面２５０の形成方法が異なる点を除いて実施形態１で説明したインクジェット記録ヘッド２０と同じ構成である。そのため、インクジェット記録ヘッド２０と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４１】
本実施形態では、熱ホーン４００の代わりにレーザー光を第２の部材２２０側から照射することで、平滑面２５０を形成する。第１の部材２１１には、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂材料、例えば、レーザー光を吸収する染料または顔料を含有した黒色ノリルである「型番ＳＥ１Ｘ」（SABIC社製）を用いる。
【００４２】
一方、第２の部材２２０には、レーザー光に対して透過性を有する樹脂材料、例えば、透明ノリル「型番ＴＰＮ９２２１」（SABIC社製）を用いる。他に、第２の部材２１１には、色材を含まない透明ノリルである「型番ＴＮ３００」（SABIC社製）を使用することも可能である。なお、ノリルとは、変性ポリフェニレンエーテル（Modified Polyphenylene ether）または変性ポリフェニルオキサイド（Modified Polyphenylene oxide）の通称名である。ノリルは耐熱性および強度を上げるためにポリフェニレンエーテル（ポリフェニレンオキサイド）を変性させたものであり、熱可塑性樹脂に属し、酸・アルカリに強い耐性を持つ特徴を有する。
【００４３】
なお、本発明においてレーザー光に対して透過性を有するとは、厚さ２．０ｍｍの部材に対してレーザー光を照射した場合の透過率が３０％以上であることを意味する。また、レーザー光に対して吸収性を有するとは、厚さ２．０ｍｍの部材に対してレーザー光を照射した場合の吸収率が９０％以上であることを意味する。
【００４４】
図７は、本実施形態の平滑面の形成方法を説明するための図である。図７（ａ）は、本実施形態における第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合された状態を第１の部材２１１から見た上面図であり、図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図７（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂ、切断線Ｃ−Ｃ、切断線Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【００４５】
本実施形態では、まず、第１の部材２１１と第２の部材２２０とを圧接する。続いて、図７（ｂ）に示すように、第２の部材２２０側より第２の開口路２２５に沿ってレーザー光４１０を照射する。このとき、エネルギーダイレクタ２３０にレーザー光４１０が照射されると、エネルギーダイレクタ２３０近傍の樹脂が溶けることで溶着面２１２が形成される（図７（ｃ）、（ｄ）参照）。これにより、第１の部材２１１と第２の部材２２０との間に供給路２２４が完成する。また、供給路２２４の全体にレーザー光４１０が照射されると、供給路２２４の内表面のうち、第１の部材２１１の第２の部材２２０と接合される面の、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分のみに平滑面２５０が形成される（図７（ｂ）、（ｄ）参照）。この部分のみに平滑面２５０が形成されるのは、この部分は、レーザー光４１０が第２の開口路２２５を通って直接照射され、第２の部材２２０を透過した光が照射される他の部分に比べレーザー光４１０による発熱量が大きいからである。
【００４６】
本実施形態では、従来、レーザー光の照射対象範囲でなかった供給路２２４にもレーザー光を照射する。これにより、供給路２２４の内表面のうち、第１の部材２１１の、第２の部材２２０と接合される面の、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分に平滑面２５０が形成される。この部分の凹凸が大きいと、記録素子ユニット３００で発生した微小な泡が浮力により溜まりやすくなるが、本実施形態では平滑面２５０を形成することによってこの部分の平滑性が高められている。そのため、この微小な泡が溜まりにくい構造となっている。これにより、記録素子ユニット３００で発生した微小な泡が供給路２２４を塞ぐことを回避できるようになる。
【００４７】
また、実施形態１では平滑面２５０を形成してから供給路２２４を形成したが、本実施形態では、第１の部材２１１と第２の部材の接合により供給路２２４を形成する形成工程中に、平滑面２５０が形成される。そのため、製造時間を短縮することが可能となる。
【００４８】
（実施形態３）
本実施形態の液体吐出ヘッドは、実施形態２と同様な平滑面２５０の形成方法を行うことと、上述した第２の開口路２２５の形状とが異なる点を除いて実施形態１で説明したインクジェット記録ヘッド２０と同じ構成である。そのため、インクジェット記録ヘッド２０と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４９】
本実施形態では、実施形態２と同様に、第１の部材２１１には、レーザー光４１０に対して吸収性を有する樹脂材料を用い、第２の部材２２０には、レーザー光４１０に対して透過性を有する樹脂材料を用いる。
【００５０】
図８は、本実施形態の平滑面の形成方法を説明するための図である。図８（ａ）は、本実施形態における第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合された状態を第１の部材２１１から見た上面図である。図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図８（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂ、切断線Ｃ−Ｃ、切断線Ｄ−Ｄ断面に沿った断面図である。
【００５１】
本実施形態では、実施形態２と同様に、第１の部材２１１と第２の部材２２０とを圧接し、第２の部材２２０側よりレーザー光４１０を照射する（図８（ｂ）参照）。すると、実施形態２で説明したように、供給路２２４と平滑面２５０とが同時に形成される。このとき、平滑面２５０は、供給路２２４の内表面であって、第１の部材２１１の、第２の部材２２０と接合される面の、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分に形成される。本実施形態では、第２の開口路２２５には、インク供給量の増加と、記録素子ユニット３００内におけるインク固着の抑制との理由により、供給路２２４から離れるにつれて断面積が大きくなるようにテーパ部２２６が形成されている（図８（ｂ）参照）。このテーパ部２２６が設けられているため、第２の開口路２２５に入射したレーザー光のうちテーパ部２２６で反射した光が、第１の部材２１１の、第２の部材２２０と接合される面の、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分に集光される。これにより、実施形態２に比べより効率的に平滑面２５０を形成することが可能となる。
【００５２】
本実施形態においても、実施形態２と同様に、本実施形態では第１の部材２１１と第２の部材２２０とを接合して供給路２２４を形成する工程中に、平滑面２５０が形成される。そのため、製造時間を短縮することが可能となる。さらに、本実施形態では、第２の開口路２２５にテーパ部２２６を形成することによって、効率よく平滑面２５０を形成することが可能となる。
【００５３】
（実施形態４）
本実施形態の液体吐出ヘッドにおいては、実施形態２で説明したインクジェット記録ヘッド２０と同様にレーザー光を照射することで平滑面２５０が形成されている。しかし、第１の部材２１１に供給路２２４となる溝２５１が形成されている点が実施形態２と異なっている。上述した実施形態のインクジェット記録ヘッド２０と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５４】
図９は、本実施形態の平滑面の形成方法を説明するための図である。図９（ａ）は、本実施形態における第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合された状態を第１の部材２１１から見た上面図である。図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図９（ａ）に記載の切断線Ｂ−Ｂ、切断線Ｃ−Ｃ、切断線Ｄ−Ｄ断面に沿った断面図である。
【００５５】
本実施形態では、第１の部材２１１と第２の部材２２０とを圧接し、第２の部材２２０側よりレーザー光４１０を照射する（図９（ｂ）参照）。すると、エネルギーダイレクタ２３０近傍の樹脂が溶けることで溶着面２１２が形成される（図９（ｃ）、（ｄ）参照）。これにより、第１の部材２１１と第２の部材２２０との間に供給路２２４が形成され、また供給路２２４の内表面に平滑面２５０が形成される。このとき、平滑面２５０は、供給路２２４の内表面であるが、第１の部材２１１と第２の部材２２０とが接合される面とは異なる面に形成され、第２の開口路２２５の有する開口に対応する部分に形成される。
【００５６】
平滑面２５０と溶融面２１２を異なる面にすることで、それぞれに受光するレーザー光の照射量を変えることができる。溶融面２１２の溶融性を向上させたいのであれば溶融面２１２に対するレーザー光の照射量を大きくすればよく、平滑面２５０の平滑性を向上させたいのであれば平滑面２５０に対するレーザー光の照射量を大きくすればよい。これにより、実施形態２、３に比べ、平滑面２５０と溶融面２１２との溶融性の自由度を増やすことができる。
【００５７】
本実施形態では、実施形態２と同様に第２の開口路２２５はストレート形状であるが、実施形態３と同様にテーパ部を設けたものでも良い。
【００５８】
本実施形態においても、実施形態２と同様に、本実施形態では第１の部材２１１と第２の部材２２０とを接合して供給路２２４を形成する工程中に、平滑面２５０が形成される。そのため、製造時間を短縮することが可能となる。なお、本実施形態のように供給路２２４を形成する工程中に平滑面２５０が形成されるのではなく、供給路２２４を形成する工程とは別に平滑面２５０を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
２１１ 第１の部材
２１５ 第１の開口路
２２０ 第２の部材
２２４ 供給路
２２５ 第２の開口路
２５０ 平滑面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材とが接合されることで、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路が形成された液体供給部材であって、
前記供給路の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑された平滑面である、ことを特徴とする液体供給部材。
【請求項２】
前記液体供給部材は、液体を収容可能なタンクと前記吐出口を有する基板との間に位置し、前記第１の部材は、レーザー光に対して吸収性を有し、前記タンクに連通する第１の開口路を備えており、前記第２の部材は、レーザー光に対して透過性を有し、前記基板を介して前記吐出口に連通する第２の開口路を備えており、前記平滑面は、前記第１の部材の、前記供給路の内表面の、前記第２の開口路の有する開口に対応する部分に形成されている、請求項１に記載の液体供給部材。
【請求項３】
前記平滑面は、前記第１の部材の、レーザー光を照射する方向に関して前記第２の部材と接合された面とは異なる面に形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の液体供給部材。
【請求項４】
前記第２の開口路は、前記供給路から離れるにつれて断面積が大きくなるテーパ部を備えている、請求項２または請求項３に記載の液体供給部材。
【請求項５】
液体を吐出する吐出口と、該吐出口に液体を供給する供給路を有する液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材とが接合されることで前記供給路が形成されており、
前記供給路の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑化された平滑面である、ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材と、を備え、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方は、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路となる溝を有する液体供給部材の製造方法であって、
前記溝を内側にして前記第１の部材と前記第２の部材とを接合することによって、前記供給路を形成する形成工程を有し、
前記形成工程の前または前記形成工程中に、前記第１の部材および前記第２の部材のうち、前記供給路の内表面となる部分の少なくとも一部を溶融させることによって平滑化された平滑面を形成する、ことを特徴とする液体供給部材の製造方法。
【請求項７】
前記平滑面は、前記形成工程の前に、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方の前記供給路の内表面となる面を加熱することによって形成される、請求項６に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項８】
前記第１の部材はレーザー光に対して吸収性を有し、前記第２の部材はレーザー光に対して透過性を有し、前記平滑面は、前記第２の部材の側から前記第１の部材にレーザー光を照射することによって、前記形成工程中に形成される、請求項６に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項９】
前記液体供給部材は、液体を収容可能なタンクと前記吐出口を有する基板との間に位置し、前記第１の部材は、前記タンクに連通する第１の開口路を備えており、前記第２の部材は、前記基板を介して前記吐出口に連通する第２の開口路を備えており、前記平滑面は、前記第１の部材の、前記供給路の内表面の、前記第２の開口路の有する開口に対応する部分に形成される、請求項８に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の開口路は前記供給路から離れるにつれて断面積が大きくなっており、前記平滑面は、前記第２の開口路にレーザー光を照射することによって、前記第２の開口路の有する開口に対応する部分に形成される、請求項９に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項１１】
液体を吐出する吐出口と、該吐出口に液体を供給する供給路を有する液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材と、を備え、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方は液体を吐出する吐出口に液体を供給する供給路となる溝を有しており、
前記溝を内側にして前記第１の部材と前記第２の部材とを接合することによって、前記供給路を形成する形成工程を有し、
前記形成工程の前または前記形成工程中に、前記第１の部材および前記第２の部材のうち、前記供給路の内表面となる部分の少なくとも一部を溶融させることによって平滑化された平滑面を形成する、ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１】
樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材とが接合されることで、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路が形成された液体供給部材であって、
前記供給路の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑された平滑面である、ことを特徴とする液体供給部材。
【請求項２】
前記液体供給部材は、液体を収容可能なタンクと前記吐出口を有する基板との間に位置し、前記第１の部材は、レーザー光に対して吸収性を有し、前記タンクに連通する第１の開口路を備えており、前記第２の部材は、レーザー光に対して透過性を有し、前記基板を介して前記吐出口に連通する第２の開口路を備えており、前記平滑面は、前記第１の部材の、前記供給路の内表面の、前記第２の開口路の有する開口に対応する部分に形成されている、請求項１に記載の液体供給部材。
【請求項３】
前記平滑面は、前記第１の部材の、レーザー光を照射する方向に関して前記第２の部材と接合された面とは異なる面に形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の液体供給部材。
【請求項４】
前記第２の開口路は、前記供給路から離れるにつれて断面積が大きくなるテーパ部を備えている、請求項２または請求項３に記載の液体供給部材。
【請求項５】
液体を吐出する吐出口と、該吐出口に液体を供給する供給路を有する液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材とが接合されることで前記供給路が形成されており、
前記供給路の内表面の少なくとも一部は、成形後の樹脂の溶融により平滑化された平滑面である、ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材と、を備え、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方は、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドに、液体を供給する供給路となる溝を有する液体供給部材の製造方法であって、
前記溝を内側にして前記第１の部材と前記第２の部材とを接合することによって、前記供給路を形成する形成工程を有し、
前記形成工程の前または前記形成工程中に、前記第１の部材および前記第２の部材のうち、前記供給路の内表面となる部分の少なくとも一部を溶融させることによって平滑化された平滑面を形成する、ことを特徴とする液体供給部材の製造方法。
【請求項７】
前記平滑面は、前記形成工程の前に、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方の前記供給路の内表面となる面を加熱することによって形成される、請求項６に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項８】
前記第１の部材はレーザー光に対して吸収性を有し、前記第２の部材はレーザー光に対して透過性を有し、前記平滑面は、前記第２の部材の側から前記第１の部材にレーザー光を照射することによって、前記形成工程中に形成される、請求項６に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項９】
前記液体供給部材は、液体を収容可能なタンクと前記吐出口を有する基板との間に位置し、前記第１の部材は、前記タンクに連通する第１の開口路を備えており、前記第２の部材は、前記基板を介して前記吐出口に連通する第２の開口路を備えており、前記平滑面は、前記第１の部材の、前記供給路の内表面の、前記第２の開口路の有する開口に対応する部分に形成される、請求項８に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の開口路は前記供給路から離れるにつれて断面積が大きくなっており、前記平滑面は、前記第２の開口路にレーザー光を照射することによって、前記第２の開口路の有する開口に対応する部分に形成される、請求項９に記載の液体供給部材の製造方法。
【請求項１１】
液体を吐出する吐出口と、該吐出口に液体を供給する供給路を有する液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記液体供給部材は、樹脂材料からなる第１の部材と、樹脂材料からなる第２の部材と、を備え、前記第１の部材および前記第２の部材の少なくともいずれか一方は液体を吐出する吐出口に液体を供給する供給路となる溝を有しており、
前記溝を内側にして前記第１の部材と前記第２の部材とを接合することによって、前記供給路を形成する形成工程を有し、
前記形成工程の前または前記形成工程中に、前記第１の部材および前記第２の部材のうち、前記供給路の内表面となる部分の少なくとも一部を溶融させることによって平滑化された平滑面を形成する、ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１２６２７１（Ｐ２０１１−１２６２７１Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７３４１（Ｐ２０１０−２４７３４１）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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