JP5414342B2 - 液体吐出ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばインク等の液体を吐出させて記録媒体に記録を行うための液体吐出ヘッドとその製造方法に関し、特にインクジェット記録を行う液体吐出ヘッドに関する。

液体吐出ヘッドとして、一般的にインクジェット記録ヘッドが知られている。図１１（ａ）〜（ｃ）を参照して、インクジェット記録ヘッドの構成について簡単に説明する。

図１１（ａ）に示すように、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、インクを吐出するための記録素子ユニットＨ１００２で構成されている。

インクはインクタンク（不図示）からタンクホルダユニットＨ１００３に形成されたインク流路を経由して、記録素子ユニットＨ１００２に導かれる構成となっている。

タンクホルダユニットＨ１００３には、図１１（ｂ）に示すタンクホルダＨ１５００と、図１１（ｃ）に示す流路形成部材Ｈ１６００とが接合されることによりインク流路が形成されている。

タンクホルダＨ１５００と流路形成部材Ｈ１６００とを接合する方法としては、超音波溶着による方法（特許文献１）やレーザー溶着による方法（特許文献２）などが知られている。

これらの方法のうち、レーザー溶着による方法について説明する。一般にレーザー溶着とは、レーザー光に対して透過性を有する部材と、レーザー光に対して吸収性を有する部材とを当接させ、溶着すべき部分を当接させた状態でレーザー光を照射することにより接合させる方法である。

レーザー溶着は、超音波溶着に比して溶着部分からゴミが発生しにくいという利点を有しており、インク流路を形成する有効な手段として用いられている。

特許文献２に記載のレーザー溶着を用いたタンクホルダＨ１５００と流路形成部材Ｈ１６００とを接合する方法について図１２（ａ）、（ｂ）に示すタンクホルダＨ１５００と流路形成部材Ｈ１６００の模式断面図である図１３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

レーザー光に対して吸収性を有するようにしたタンクホルダＨ１５００と、レーザー光に対して透過性を有するようにした流路形成部材Ｈ１６００とを、押さえ治具５１０を用いて当接させる（図１２（ａ）、図１３（ａ））。その後、タンクホルダＨ１５００と流路形成部材Ｈ１６００とが当接した状態で当接面６００に対してレーザー光を照射し（図１２（ｂ）、図１３（ｂ））、インク流路を形成する（図１３（ｃ））。

ところで、レーザー照射の方式には特許文献２に記載のスキャン方式と一括照射方式とがある。

スキャン方式とは、図１２（ｂ）や図１３（ｂ）に示すように、レーザー照射機５００からのレーザー光のスポット径を絞り込んで、所望する接合面の軌跡に沿って走査させ、レーザー光を照射する方式である。

一方、一括照射方式とは、所望する接合面に対して一括でレーザー光を照射する方式である。

特開２００７−２８３６６８号公報 特開２００５−０９６４２２号公報

上述したインク流路は、微細な構造をしており、接合面の構造も微細となる。このような場合には、スキャン方式、一括照射方式ともに以下に示すような問題点がある。

スキャン方式の場合には、レーザー光を微細な接合面の軌跡に沿って走査させて溶着させるには、非常に多くの時間を要するという問題点がある。

具体的には、図１１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、インクジェット記録ヘッドの接合面Ｈ１６０２やインク流路Ｈ１６０１の幅は非常に狭く微細な構造となっている。したがって、図１３（ｂ）に示したインク流路Ｈ１６０１を避けてレーザー光を照射させる方法は、時間がかかりすぎるため多くの数量のインクジェット記録ヘッドを組立てるには不向きである。

一方、一括照射方式は、溶着に要する時間がスキャン方式の場合に比べて短いため、多くの数量のインクジェット記録ヘッドを組立てるには適している。
一般的にレーザー溶着は、溶着する部位にのみレーザー光を照射することにより部材同士を接合するものである。しかしながら、インクジェット記録ヘッドのインク流路を形成する場合のように、接合面の構造が微細な場合には、微細なインク流路に対応する部分にマスクを設けて、接合面のみにレーザー光を照射することは難しい。

具体的には、図１４（ｂ）に示すように当接面６００もインク流路Ｈ１６０１となる領域も一括でレーザー光が照射される。よって、図１４（ｃ）のようにインク流路Ｈ１６０１の表面にレーザー光によってダメージ部分６２０が形成される可能性がある。

インク流路Ｈ１６０１内にダメージ部分６２０がある場合には、インクの流れを阻害し、その結果インクジェット記録ヘッドＨ１００１の信頼性を低下させるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、インク流路を含んでレーザー光を照射してレーザー溶着することにより、インク流路を形成する部材を接合する場合に、インク流路内のレーザー光によるダメージを低減可能なインクジェット記録ヘッドを提供することである。

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための吐出口を有する液体吐出基板と、前記液体吐出基板に液体を供給するための流路とを有する液体吐出ヘッドであって、レーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材であって、該吸収性部材の一面に前記流路の壁の一部を構成する第１流路部が形成された吸収性部材と、レーザー光に対して透過性を有する透過性部材であって、該透過性部材の一面に前記流路の前記壁の他の一部を構成する第２流路部が形成された透過性部材と、を含み、前記透過性部材を通して、前記第１流路部および該第１流路部の周辺へ向けてレーザー光を照射して、前記吸収性部材の前記一面と前記透過性部材の前記一面とが前記第１流路部の周辺で溶着されることにより、前記流路が形成されており、前記第２流路部は、前記透過性部材の前記一面の主面に対して凹んだ凹部で構成されており、該凹部は前記第１流路部へ向かうレーザー光を反射可能に、前記透過性部材の前記一面の主面に対して傾斜した傾斜面を含み、前記透過性部材は、前記流路が前記液体吐出基板と連通するための開口が形成されており、前記第１流路部のうち前記開口を通過したレーザー光が照射される部位は、前記吸収性部材の前記一面の前記主面に対して傾斜した傾斜面を含むことを特徴とする。

本発明によれば、流路へ向けて照射されるレーザー光に対して傾斜した傾斜面でレーザー光の一部または全部を反射することにより、レーザー光により与えられる流路のダメージが低減された液体吐出ヘッドを提供することができる。

本発明の一実施形態のインクジェット記録ヘッドをレーザー溶着する際の工程を示す模式図である。 本発明の参考例１の説明図である。 本発明の参考例１の他の形態を示す図である。 本発明の一例である第１の実施形態の説明図である。 本発明の一例である第１の実施形態における他の形態を示す図である。 本発明の参考例２の説明図である。 本発明の参考例２の他の形態を示す図である。 本発明の一例である第２の実施形態の説明図である。 本発明を適用可能な一般的なインクジェット記録ヘッドを示す図である。 一般的なインクジェット記録ヘッドを構成する記録素子基板を示す図である。 従来の一般的なインクジェット記録ヘッドの説明図である。 従来のレーザー溶着方法の説明図である。 スキャン方式のレーザー溶着方法の説明図である。 一括照射方式のレーザー溶着方法の説明図である。

本実施形態で用いられる液体吐出ヘッドについて、一般的なインクジェット記録ヘッドを例として説明する。

なお、本明細書において「記録」とは、文字や図形など有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。さらに、広く記録媒体上に画像、模様、パターンなどを形成する場合、または媒体の加工を行う場合をも包含する。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革などのインクを受容可能な物をも含むものである。

さらに、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様に広く解釈されるべきであり、記録媒体に付与されることによって、画像、模様、パターンなどの形成または記録媒体の加工あるいはインクの処理に供され得る液体を含む。したがって、記録に関して用いることが可能なあらゆる液体を包含している。

インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための吐出口と、その吐出口に連通してインクを供給するためのインク流路とを少なくとも有する。

一例として、記録ヘッドカートリッジを構成する一構成要素となっているインクジェット記録ヘッドについて、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

図９（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に着脱自在に設けられたインクタンク４０とから構成されている。

この記録ヘッドカートリッジ１０は、インクジェット記録装置（不図示、以下、記録装置とする）に設置されているキャリッジ（不図示）の位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。

インクジェット記録ヘッド２０は、記録装置から送られる電気信号に応じて記録素子を駆動させることにより、インクを収容するインクタンク４０から供給されるインクを記録素子基板Ｈ１１０１に設けられた吐出口から吐出する。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、ここでは発熱抵抗素子を用いたものについて説明する。

図９（ｂ）は、図９（ａ）に示したインクジェット記録ヘッド２０の分解斜視図である。

インクジェット記録ヘッド２０は、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。

電気配線基板３４０は、記録装置との電気的接続を行う接続端子３４１と、記録素子基板Ｈ１１０１との電気的接続を行う電極端子（不図示）と、接続端子３４１と電極端子とを接続する配線と、記録素子基板Ｈ１１０１を組み込むための開口部とを有している。

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。

図１０は、インクを吐出するための液体吐出基板（液体吐出部）としての記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明するために一部を切断した斜視図である。

記録素子基板Ｈ１１０１は、インクを吐出するための吐出口Ｈ１１０７、吐出口と連通して吐出口にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１１０２とを有し、吐出口は吐出口形成部材Ｈ１１０６に形成され、インク供給口はシリコン基板Ｈ１１１０に形成される。

シリコン基板Ｈ１１１０は、厚さ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍを有しており、異方性エッチングによりインク供給口Ｈ１１０２が形成される。また、シリコン基板Ｈ１１１０上には、発熱抵抗素子Ｈ１１０３が形成され、その発熱抵抗素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７とが対応するように、シリコン基板Ｈ１１１０上にフォトリソグラフィー技術を用いて、吐出口Ｈ１１０７が形成される。さらにシリコン基板Ｈ１１１０上には発熱抵抗素子Ｈ１１０３を駆動するための電気信号や電力を供給するための電極部としてＡｕ等のバンプＨ１１０５が設けられている。

次に本発明の特徴部分を有する流路形成部材の一部を構成するタンクホルダユニット２００について、図９（ｂ）を参照して詳しく説明する。

図９（ｂ）に示すようにタンクホルダユニット２００は、第１の流路形成部材２１１を有し、インクタンク４０を保持するタンクホルダ２１０と、タンクホルダ２１０に対して接合されてインク流路を形成する第２の流路形成部材２２０とで構成される。第２の流路形成部材２２０には、インク流路が記録素子基板Ｈ１１０１に連通するための開口２５０が形成されている。流路形成部材はインクタンク４０と液体吐出基板としての記録素子基板Ｈ１１０１との間に配置されており、インクタンク４０に収容されているインクを、インク流路を介して記録素子基板Ｈ１１０１に供給する。

本発明の実施形態においては、第１の流路形成部材２１１がタンクホルダ２１０と一体となって形成されているが、それぞれを別体として形成後、タンクホルダ２１０に対して第１の流路形成部材２１１を取り付けるようにしても良い。

第１の流路形成部材２１１は一面にインク流路２２４の壁の一部を構成する第１流路部２２９を有する。また、図示していないが、第２の流路形成部材２２０は一面にインク流路２２４の壁の一部を構成する第２流路部２３９を有する。第１の流路形成部材２１１と第２の流路形成部材２２０とが、第１流路部２２９および第２流路部２３９を内側にして接合されてインク流路２２４が形成される。よって、第１流路部及び第２流路部のうち少なくとも一方が、それぞれ第１の流路形成部材の一面および第２の流路形成部材の一面対して凹んだ凹部（溝）で構成されていれば良い。

レーザー光により第１の流路形成部材２１１と第２の流路形成部材２２０とを溶着して接合させるためには、どちらか一方の流路形成部材がレーザー光に対して透過性を有し、他方の流路形成部材がレーザー光に対して吸収性を有する必要がある。

本発明の実施形態においては、レーザー光を容易に照射できるという観点から、レーザー光に対して透過性を有する透過性部材を第２の流路形成部材２２０とし、レーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材を第１の流路形成部材２１１とした。どちらの流路形成部材に透過性、吸収性を持たせるかについては、適宜変更が可能である。

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透過性部材とは、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％以上の部材を意味する。また、本発明においてレーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材とは、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％以上の部材を意味する。上述のような透過率及び吸収率の部材を用いることで、透過性部材と吸収性部材とのレーザー溶着が可能となる。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（参考例１）
本発明の参考例１について図面を参照して詳細に説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は第１の流路形成部材２１１が形成されているタンクホルダ２１０に第２の流路形成部材２２０を取り付けてインクジェット記録ヘッドを製造する工程を示す斜視図である。図１（ａ）に示すように第１の流路形成部材２１１は、インク流路の壁の一部を形成する第１流路部２２９を有する。また、図示されていないが、第２の流路形成部材２２０は、インク流路の壁の一部を形成する第２流路部２３９（図２）を有する。なお、図１（ａ）においては後述する第２の流路形成部材２２０に設けられる反射部の構成は省略している。

図１（ａ）は第２流路形成部材２２０と、タンクホルダ２１０と一体成形されている第１の流路形成部材２１１とを用意して、両者を当接させる工程を示す。

図１（ｂ）は、図１（ａ）の工程の後レーザー照射機５１からレーザー光を照射する工程を示す。第１の流路形成部材のうちインク流路の壁の一部を形成する第１流路部２２９の周辺に対してレーザー光を照射可能にした押さえ治具５３で、第２の流路形成部材２２０を押さえる。このようにして第１及び第２の流路形成部材とを密着させた状態で、レーザー照射機５１から第２の流路形成部材を介して第１の流路形成部材の第１流路部２２９と第１流路部２２９の周辺に対してレーザー光を照射する。

図１（ｃ）は、第２の流路形成部材２２０と第１の流路形成部材２１１とが接合された状態（タンクホルダユニット２００）を示す。

図２（ａ）〜（ｃ）は、図１（ａ）〜（ｃ）のＩＩＡ−ＩＩＡ、ＩＩＢ−ＩＩＢ、ＩＩＣ−ＩＩＣ断面図である。第１及び第２の流路形成部材の具体的な構成について、図２を用いて説明する。

図２（ａ）に示すように、参考例１においては、インク流路２２４の壁の一部を形成する第１流路部２２９へ向けて照射されるレーザー光５２を反射する反射部２２５は傾斜面で構成されている。傾斜面は平面状、曲面状のものも含むものとし、以下、傾斜面を反射部とも呼ぶ。反射部２２５は透過性部材である第２の流路形成部材２２０のレーザー光５２が照射される側の面に設けられている。以下、透過性部材である第２の流路形成部材２２０において、レーザー光５２が照射される側の面を第１の面２２０ａとし、第１の流路形成部材２１１と当接する側の面を第２の面２２０ｂとする。すなわち、第２の面２２０ｂは第１の流路形成部材２１１と対向する側の面であり、第１の面２２０ａは、第１の流路形成部材２１１と対向する側の面の反対側の面である。

なお、後述する当接面２２３、反射部２２５、及び記録素子ユニット３００（図９（ｂ））との組立てに用いられる部材を除いた、第１の面２２０ａの主面と第２の面２２０ｂの主面とは略平行となっている。

反射部２２５は平面で構成され、その平面についてレーザー光の入射角θ１が例えば４５°以上となるように構成されている。レーザー光は第１の面２２０ａ及び第２の面２２０ｂの主面に対してほぼ垂直に入射するため、入射角θ１は傾斜面が第１の面２２０ａ及び第２の面２２０ｂの主面に対して傾斜する角度とほぼ一致する。
図２（ｂ）に示すように、反射部２２５は第１流路部２２９へ向けて照射されるレーザー光５２の進路上に位置しているため、第１流路部２２９へ向かうレーザー光５２の一部又は全部を反射し、第１流路部２２９に到達するレーザー光の量を低減することができる。そのため、図１４（ｃ）で説明したようなインク流路内のダメージを低減することが可能となる。また、第２の流路形成部材に対するレーザー光の入射角θ１が大きくなるように、反射部２２５を構成する傾斜面を第１の面２２０ａの主面に対して傾斜させることで、第１流路部２２９へ向かうレーザー光が反射部２２５で反射する割合を大きくすることができる。

ここで、反射部２２５で反射しなかったレーザー光が第２の流路形成部材を透過した場合について説明する。本参考例における反射部は第２の流路形成部材の第１の面２２０ａに設けられており、レーザー光は反射部２２５から第２の流路形成部材に入射するときに屈折する。よって、透過したレーザー光が第１流路部２２９に向かうことを抑制することができる。たとえ、レーザー光が第１流路部２２９に到達したとしても、第１流路部に到達するレーザー光は反射部２２５で反射により減衰し、さらに第２の流路形成部材を透過する際に減衰するため、第１流路部２２９が受けるダメージは小さくなる。なお、適切な反射部の第２の流路形成部材の第１の面の主面に対する傾斜角度、すなわち入射角θ１の大きさについては、レーザー光の波長λ、反射部２２５の表面の鏡面性に依存するため、レーザー光を反射できる程度に適宜設定すれば良い。

次に、第１の流路形成部材と第２の流路形成部材との溶着部について詳細に説明する。レーザー光が照射される第１流路部２２９および第２流路部２３９の周辺で第１の流路形成部材２１１と第２の流路形成部材２２０とを当接させる構成としている。一方、レーザー光が照射されない部分は第１の流路形成部材２１１と第２の流路形成部材２２０とを当接させない構成としている。

ここで、第１の流路形成部材２１１と第２の流路形成部材２２０とが当接する面を当接面２２３とする。このように当接部分と非当接部分とを設けることで、第１の流路形成部材２１１と第２の流路形成部材２２０と当接させた際に、当接部分（当接面２２３）のみに圧力が集中し、当接部分（当接面２２３）における密着性を向上させることができる。

図２（ｂ）に示すように、レーザー光が当接面２２３に照射されると、第１の流路形成部材２１１（吸収性部材）が含有している染料または顔料が発熱して樹脂が溶融し、そのとき発生した熱が第２の流路形成部材２２０に伝達される。その伝達された熱により第２の流路形成部材２２０も溶融し、接合面２３０が形成される。その際、当接面２２３で効率良く溶融熱が伝達され、また上述したように当接面２２３では密着性が高いため、図２（ｃ）に示す接合面２３０は強固なものとなる。

また、本参考例においては、第１の面２２０ａに設けられた反射部２２５において、インク流路の壁の一部を構成する第１流路部２２９へ向けて照射されるレーザー光の全部又は一部を反射させるようにすることを特徴としている。したがって、反射部２２５の形状としては、図２で示したような反射部２２５の形状やインク流路２２４の断面形状に限られず、レーザー光の全部又は一部を反射させることができる構成であれば、他の形態も同様の効果を有する。

次に図３を用いて、参考例１の他の形態について説明する。

図３（ａ）は、第２の流路形成部材２２０に形成された流路部２３９のみが第２の面２２０ｂに対して凹んだ凹部（溝）で構成されておりインク流路２２４の断面形状は接合された状態で、ほぼ長方形となる。このような構成とすることで、第１の流路形成部材の一面を平坦にすることができる。

図３（ｂ）は、第１の流路形成部材２１１に形成された流路部２２９及び第２の流路形成部材２２０に形成された流路部２３９の両方が凹部（溝）で構成されている。図３（ｂ）に示すように第１の流路形成部材と第２の流路形成部材とが接合されることでインク流路２２４の断面形状がほぼ円になるように構成されている。このようにインク流路２２４の断面形状がほぼ円であるため、インク流路内のゴミや気泡が滞留しにくいという点で利点を有する。

さらに、図３（ｃ）は反射部２２５の形状を、図２のように第１の面２２０ａに対して突出した凸形状ではなく、凹形状としたものである。このような構成とすることにより、前述したようにインクジェット記録ヘッドの組立ての際に、部品同士の干渉を低減できる。また、流路形成部材の厚みを薄くすることができ、記録ヘッドの小型化に資する。

なお、本実施形態においては、透過性部材の材料として、透明ノリル「型番ＴＰＮ９２２１」（ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社＜旧ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社＞製）を採用した。この透明ノリルは、レーザー光を透過する性質を有しつつ、耐インク性にも優れた透明材料である。他に、透過性部材の材料として、色材を含まない透明ノリルである「型番ＴＮ３００」（同社製）を使用することも可能である。

ここでノリルとは、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。ノリルは耐熱性及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。

吸収性部材の材料としては、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」（同社製）を採用した。

以上の説明では、第１の面に設けられる反射部が２つの平面により構成される例を挙げたが、反射部の構成は上記の構成のみに限られない。具体的には、第１の面に設けられる反射部は、レーザー光が反射されるように構成されていれば、１つの平面や３以上の複数の平面により構成されていても良い。また反射部は１つまたは複数の曲面で構成されていても良く、平面及び曲面の組合せによる構成でも良い。

（第１の実施形態）
次に本発明の第１の実施形態について説明する。

レーザー溶着の方法、流路形成部材に用いられる材料については、参考例１と同様であるので説明を省略し、本発明の特徴部分である透過性部材である第２の流路形成部材２２０に設けられる反射部の構成について詳細に説明する。

第１の実施形態では、図４（ａ）に示すように反射部２２６が第２の流路形成部材２２０の第２の面２２０ｂに設けられており、さらに反射部２２６がインク流路２２４の一部を構成していることが特徴である。

図４（ｂ）を参照すると、レーザー光５２は、第２の流路形成部材２２０（透過性部材）の第１の面２２０ａが平坦となっているため、その第１の面２２０ａを透過する。そして第２の面２２０ｂに設けられた反射部２２６で、第１の面２２０ａを透過したレーザー光を反射させることができることが分かる。

図２（ａ）で説明したように参考例１では、反射部２２５が第１の面２２０ａに凸状に形成されている。しかし、第１の実施形態の構成では、第１の面２２０ａに凸形状の反射部を設ける必要がない。そのため、図９で示したようなインクジェット記録ヘッドの組立ての際に、タンクホルダユニット２００の第２の流路形成部材２２０と記録素子ユニット３００の部品同士の干渉を低減することができる。

また、第１の実施形態では、反射部２２６で反射したレーザー光５２が、レーザー照射機５１の方向には向かわないため、レーザー照射機にダメージを与えるおそれが少ない。

また、第１の実施形態における他の形態としては、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような形態が挙げられる。図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１の流路形成部材にインク流路の壁の一部を形成する第１流路部２２９に溝を形成することで、インク流路２２４のインクの流れ方向に直交する断面の面積を大きくすることができる。

図５（ａ）に示すように、第１流路部２２９を構成する凹部について、インク流路のインクの流れ方向に直交する断面の形状は半円形状である。このように半円形状とすることで、インク流路２２４に強制的にインクを流す際のインク流路内の流れも良好になり気泡やゴミの除去が容易になる。

なお、第１の実施形態においては、反射部を構成する平面又は曲面で第１の面を透過したレーザー光５２が反射するように、反射部２２６を形成すれば良い。平面又は曲面の接平面におけるレーザー光５２の適切な入射角θ２の大きさ、すなわち反射部２２６の第２の面２２０ｂの主面に対する傾斜角度は、透過性部材の屈折率とインク流路２２４を満たす物質の屈折率に基いて求めることができる。

例えば、一般的な透過性部材である透明樹脂の屈折率は、レーザー光の波長λが８００ｎｍ〜１０００ｎｍにおいて１．５程度である。インク流路２２４が屈折率が約１．０である空気で満たされているとすると、平面又は接平面に対するレーザー光の入射角θ２が臨界角である約４２°より大きくなるように反射部を構成すれば、反射部２２６で全反射させることができる。

また、入射角θ２が臨界角よりも小さい場合であっても、図４（ｂ）や図５（ａ）〜（ｄ）に示すように反射部を構成すれば、レーザー光は反射部２２６を透過するときに屈折するため、レーザー光が第１流路部２２９に向かうことを抑制することができる。

前述したように本実施形態では第２の流路形成部材として透明ノリルである「型番ＴＰＮ９２２１」（同社製）を用いた。本実施形態では一例として波長λが８０８ｎｍのレーザー光を用い、その波長における第２の流路形成部材の屈折率は約１．５７であった。よって、本実施形態では反射部２２６の平面又は接平面に対するレーザー光の入射角θ２が約４０°より大きくなるように、反射部２２６の第２の面の主面に対する傾斜角度を設定した。

このように、インク流路の壁の一部である流路部が反射部で構成されていることにより、第１の面側に反射部を設けなくても良いため、第２の流路形成部材の第１の面を平坦にすることができる。よって、インクジェット記録ヘッドの組立ての際における部品同士の干渉を低減することができる。

以上、第１の実施形態において説明したように、本発明の特徴構成である第２の流路形成部材の第２の面に設けられる反射部は、レーザー光を反射可能に構成されていれば良い。具体的には、反射部は１つの平面や複数の平面により構成されていても良く、また平面及び曲面の組合せにより構成されていても良い。

（参考例２）
次に本発明の参考例２について説明する。

本参考例では、第２の流路形成部材２２０の第１の面２２０ａ及び第２の面２２０ｂの両方に反射部を設けることで、インク流路内に図４（ｃ）に示すような隅部２３１が形成されない構成とした。隅部２３１は、図９（ａ）を参照すると分かるように、インクジェット記録ヘッドの使用状態においては、重力方向の下方に位置する。

具体的には図６（ａ）に示すように、第２の面２２０ｂにインク流路へ向かうレーザー光５２の一部を反射するように反射部２２８を形成した。さらに第２の面２２０ｂで反射部２２８が形成されていない部分については、第１の面２２０ａに反射部２２７を形成する構成とした。

このような構成とすることにより、図６（ｂ）に示すように、インク流路に向けて照射させるレーザー光５２を反射部２２７及び反射部２２８で反射させることができ、インク流路２２４に到達するレーザー光の量を低減することができる。

さらに、インクジェット記録ヘッドの使用状態において、重力方向の下方に隅部が設けられていないため、インク流路２２４に強制的にインクを流す際のインク流路内の流れも良好になり気泡やゴミの除去が容易になる。

さらに、第２の流路形成部材２２０の第１の面２２０ａに形成される反射部が第１の実施形態の場合に比べて小さいため、凸形状の場合でも、第２の流路形成部材２２０と記録素子ユニット３００の部品同士の干渉を少なくすることができるという効果を有する。

また、第１の面２２０ａに形成される反射部が凹形状の場合でも、反射部が小さいためインク流路に対応する部分の厚さが薄くなる程度も小さく、第２の流路形成部材２２０の成形性に与える影響を小さくすることができる。

図７に示す参考例２の他の形態についても、上記と同様の効果を有する。

以上説明したように、参考例２によれば、第２の流路形成部材２２０に設けられた傾斜面（反射部）でレーザー光を反射することによりインク流路２２４に到達するレーザー光の量を低減することができる。また、溶着すべきインク流路の壁の一部を形成する第１流路部２２９の周辺（当接面２２３）にはレーザー光を照射することができる。言い換えると、参考例２は第１及び第２の流路形成部材の主面に垂直にレーザー光が照射される。そのレーザー光の照射方向にインク流路２２４を投影した領域について、第１の面２２０ａ及び第２の面２２０ｂの少なくともいずれか一方にレーザー光を反射するための傾斜面が設けられた構成である。

このような構成とすることで、インクジェット記録ヘッドのインク流路をレーザー溶着して形成する際に、インク流路が受けるダメージを低減することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。

第１の実施形態、参考例１、２と同様の構成については対応箇所に同一符号を付してその説明を省略する。また、レーザー溶着の方法、流路形成部および流路プレートに用いられる材料については、第１の実施形態、参考例１、２と同様であるので説明を省略する。

第１の実施形態の構成に加えて、本実施形態で説明する構成を採用することにより、さらに第１流路部がレーザー光により受けるダメージを低減することができる。図８（ａ）、８（ｂ）を参照して第２の実施形態について詳しく説明する。

図８（ａ）は、第１流路部２２９の構成について説明するための図１（ｂ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ断面図であり、図８（ｂ）は本実施形態の構成を採用しない場合にインク流路２２４に与えられるダメージについての説明図である。

図８（ｂ）に示すように、第１流路部２２９のうち、第２の流路形成部材２２０に形成された開口２５０を通過してレーザー光が照射される部位２２９ａには、レーザー光の照射により、ダメージ部分６２０が形成される場合がある。すなわち第１流路部の一部位２２９ａに形成されるダメージ部分６２０は、透過性部材である第２の流路形成部材を透過せずにレーザー光５２が直接照射される。よって、第２の流路形成部材を透過したレーザー光により第１流路部２２９により与えられるダメージよりも、開口２５０を通過して直接照射されるレーザー光により第１流路部の一部位２２９ａに与えられるダメージの方が大きい。

そこで、第２の実施形態においては部位２２９ａにおけるレーザー光によるダメージを低減する構成を示す。

図８（ａ）に示すように、本実施形態ではインク流路２２４のうち、レーザー光が直接照射される部位２２９ａを、第１の流路形成部材の一面の主面に対して傾斜した傾斜面２６０で構成している。なお、傾斜面２６０は円錐形状である。このような構成とすることで、傾斜面２６０に直接照射されるレーザー光の入射角θ３が大きくなる。よって、図８（ｂ）に示す部位２２９ａが傾斜面２６０で構成されていない場合に比べて、部位２２９ａが単位面積あたりにレーザー光により受けるエネルギーが小さくなる。また、傾斜面２６０でレーザー光の一部が反射され、残りは吸収されされた場合には、部位２２９ａが単位面積あたりにレーザー光により受けるエネルギーがさらに小さくなる。このようにして、部位２２９ａがレーザー光から与えられるダメージを低減することができる。

なお、この傾斜面２６０の構成は図８（ａ）の形状に限られず、傾斜面２６０がレーザー光５２の照射方向に対して傾斜した構成であれば、図８（ａ）で示した構成と同様の効果を得ることができる。例えば、傾斜面が１つの平面または曲面、複数の平面または曲面により構成されていても良く、平面および曲面の組合せにより構成されていても良い。

２０ インクジェット記録ヘッド
５１ レーザー照射機
５２ レーザー光
２２４ インク流路
２１１ 第１の流路形成部材（吸収性部材）
２２０ 第２の流路形成部材（透過性部材）
２２０ａ 第１の面
２２０ｂ 第２の面
２２５〜２２８ 傾斜面（反射部）
２２９ 第１流路部
２３９ 第２流路部
Ｈ１００１ 記録素子基板
Ｈ１１０７ 吐出口

Claims (11)

1. 液体を吐出するための吐出口を有する液体吐出基板と、前記液体吐出基板に液体を供給するための流路とを有する液体吐出ヘッドであって、
   レーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材であって、該吸収性部材の一面に前記流路の壁の一部を構成する第１流路部が形成された吸収性部材と、
   レーザー光に対して透過性を有する透過性部材であって、該透過性部材の一面に前記流路の前記壁の他の一部を構成する第２流路部が形成された透過性部材と、
   を含み、
   前記透過性部材を通して、前記第１流路部および該第１流路部の周辺へ向けてレーザー光を照射して、前記吸収性部材の前記一面と前記透過性部材の前記一面とが前記第１流路部の周辺で溶着されることにより、前記流路が形成されており、
   前記第２流路部は、前記透過性部材の前記一面の主面に対して凹んだ凹部で構成されており、該凹部は前記第１流路部へ向かうレーザー光を反射可能に、前記透過性部材の前記一面の主面に対して傾斜した傾斜面を含み、
   前記透過性部材は、前記流路が前記液体吐出基板と連通するための開口が形成されており、前記第１流路部のうち前記開口を通過したレーザー光が照射される部位は、前記吸収性部材の前記一面の前記主面に対して傾斜した傾斜面を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 液体を吐出するための吐出口を有する液体吐出基板と、前記液体吐出基板に液体を供給するための流路とを有する液体吐出ヘッドであって、
   レーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材であって、該吸収性部材の一面に前記流路の壁の一部を構成する第１流路部が形成された吸収性部材と、
   レーザー光に対して透過性を有する透過性部材であって、該透過性部材の一面に前記流路の前記壁の他の一部を構成する第２流路部が形成された透過性部材と、
   を含み、
   前記透過性部材を通して、前記第１流路部および該第１流路部の周辺へ向けてレーザー光を照射して、前記吸収性部材の前記一面と前記透過性部材の前記一面とが前記第１流路部の周辺で溶着されることにより、前記流路が形成されており、
   前記透過性部材は、前記流路が前記液体吐出基板と連通するための開口が形成されており、前記第１流路部のうち前記開口を通過したレーザー光が照射される部位は、前記吸収性部材の前記一面の主面に対して傾斜した傾斜面を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
3. 前記第２流路部の前記傾斜面は、平面または曲面で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第２流路部の前記傾斜面は、２つの平面で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記第２流路部は、前記透過性部材に一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記第１流路部は、前記吸収性部材に一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第１流路部の前記傾斜面は平面又は曲面で構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記流路は、前記液体吐出基板と該液体吐出基板に供給する液体を収容するインクタンクとの間に配置されており、
   前記流路を介して、前記液体吐出基板と前記インクタンクとが連通することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記液体吐出ヘッドは、前記インクタンクを保持するタンクホルダを有し、該タンクホルダの一部が前記吸収性部材を構成していることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 液体を吐出するための吐出口を有する液体吐出基板と、前記液体吐出基板に液体を供給するための流路とを含む液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    レーザー光に対して吸収性を有しており、一面に前記流路の壁の一部を構成する第１流路部が形成された吸収性部材を用意する工程と、
    レーザー光に対して透過性を有しており、一面に前記流路の前記壁の他の一部を構成する第２流路部が形成された透過性部材を用意する工程と、
    前記透過性部材を通して、前記第１流路部および該第１流路部の周辺へ向けてレーザー光を照射して、前記吸収性部材の前記一面と前記透過性部材の前記一面とを前記第１流路部の周辺で溶着して、前記流路を形成する工程と、
    を含み、
    前記第２流路部は、前記透過性部材の前記一面の主面に対して凹んだ凹部で構成されており、該凹部は前記第１流路部へ向かうレーザー光を反射可能に、前記透過性部材の前記一面の前記主面に対して傾斜した傾斜面を含み、
    前記透過性部材は、前記流路が前記液体吐出基板と連通するための開口が形成されており、前記第１流路部のうち前記開口を通過したレーザー光が照射される部位は、前記吸収性部材の前記一面の前記主面に対して傾斜した傾斜面を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 液体を吐出するための吐出口を有する液体吐出基板と、前記液体吐出基板に液体を供給するための流路とを含む液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    レーザー光に対して吸収性を有しており、一面に前記流路の壁の一部を構成する第１流路部が形成された吸収性部材を用意する工程と、
    レーザー光に対して透過性を有しており、一面に前記流路の前記壁の他の一部を構成する第２流路部が形成された透過性部材を用意する工程と、
    前記透過性部材を通して、前記第１流路部および該第１流路部の周辺へ向けてレーザー光を照射して、前記吸収性部材の前記一面と前記透過性部材の前記一面とを前記第１流路部の周辺で溶着して、前記流路を形成する工程と、
    を含み、
    前記透過性部材は、前記流路が前記液体吐出基板と連通するための開口が形成されており、前記第１流路部のうち前記開口を通過したレーザー光が照射される部位は、前記吸収性部材の前記一面の主面に対して傾斜した傾斜面を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。