JP2000094686A - プリントヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生産性を劣化させることなく振動板を薄肉化し
難かった。 【解決手段】プリントヘッドにおいて、一方の面に圧力
室が形成された流路板と、その他方の面側の対応部分を
圧力室内に変位させて圧力を発生させる圧力発生手段と
を設け、流路板を、単板構造又は他方の面側に当該他方
の面側の圧力室内に変位する対応部位よりも厚い板材が
積層された積層板構造とするようにした。またプリント
ヘッドの製造方法において、第１の板状部材の一方の面
に圧力室を形成して流路板を作製する第１の工程と、流
路板の他方の面側に圧力室内に圧力を発生させる圧力発
生手段を固着する第２の工程とを設けるようにした。さ
らにプリントヘッドの製造方法において、上述の第１の
工程では、平均粒径が24〔μm 〕以下の砥粒を吹きつけ
るようにして加工面をエッチング加工する第１の加工法
を用いて、第１の板状部材の一方の面に圧力室を形成す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリントヘッド及び
その製造方法に関し、特にインクジェットプリントヘッ
ドに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタ装置にお
いては、記録信号に応じてインク液滴を紙やフィルムな
どの記録媒体に吐出することにより、当該記録信号に応
じた文字や図形等を記録媒体にプリントし得るようにな
されている。

【０００３】図９はこのようなインクジェットプリンタ
装置に用いられる従来のインクジェットプリントヘッド
の一構成例を示すものであり、流路板２の一面２Ａに圧
電アクチュエータ３が固着されると共に、当該流路板２
の他面２Ｂにノズル板４が貼着されることにより構成さ
れている。

【０００４】この場合流路板２の一面２Ａ側には矢印ｘ
₁ 方向に沿って複数の凹部でなるインク貯蔵用の圧力室
２Ｃが所定ピッチで並設されている。そしてこれら各圧
力室２Ｃには、それぞれ共通流路２Ｄを介して図示しな
いインクカートリッジからインクを順次供給し得るよう
になされている。

【０００５】また各圧力室２Ｃの先端部にはそれぞれ流
路板２をその厚み方向（矢印ｚ₁ 方向）に貫通する貫通
路２Ｅが穿設され、ノズル板４にはこれら各貫通路２Ｅ
とそれぞれ対応させて複数の貫通孔でなるノズル４Ａが
矢印ｘ₁ 方向に沿って所定ピッチで穿設されている。

【０００６】一方圧電アクチュエータ３は、可撓性材料
からなる振動板５の一面上に、当該振動板５を介して流
路板２の各圧力室２Ｃとそれぞれ対向するように複数の
ピエゾ素子等の圧電素子６が矢印ｘ₁ 方向に沿って配設
されることにより構成されており、振動板５の他面を流
路板２の一面２Ａ上に貼着又は溶着するようにして当該
流路板２に固着されている。

【０００７】このとき各圧電素子６はそれぞれその厚み
方向（矢印ｚ₁ 方向）に分極されると共に、各圧電素子
６の一面及び他面にはそれぞれ上部電極及び下部電極が
形成されており、かくしてこれら上部電極及び下部電極
間に電位差を生じさせることによって、圧電素子６をバ
イモルフ効果により振動板５を対応する圧力室２Ｃの内
側に変位させる方向（矢印ｚ₁ 方向と逆方向）に撓ませ
得るようになされている。

【０００８】これによりこの種のインクジェットプリン
トヘッド１においては、圧電素子６の上部電極及び下部
電極間に電位差を生じさせて振動板５を対応する圧力室
２Ｃの内側に変位させることによって、当該変位量に応
じた圧力をその圧力室２Ｃ内に発生させることができ、
この圧力によって当該圧力室２Ｃ内のインクを貫通路２
Ｅを介して対応するノズル４Ａから外部に吐出させ得る
ようになされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで一般的に圧電
素子は、印加される電界が大きくなるほどより大きく撓
む特性を有している。このため従来のインクジェットプ
リントヘッド１においては、低電圧駆動し得るように各
圧電素子６をできるだけ薄く形成して上部電極及び下部
電極間の距離を短くすると共に、これに応じて振動板５
もできるだけ薄く（例えば30〔μm 〕以下）形成するよ
うにしていた。

【００１０】また近年ではインクジェットプリンタ装置
の印画画像の解像度を向上させるためにノズル４Ａから
吐出させるインク液滴の小滴化が進み、これに伴ってノ
ズル４Ａの小径化（例えば30〔μm 〕以下）及び高密度
化が進んでいる。さらに印画時間を短縮するために、イ
ンク吐出速度の高速化が求められている。

【００１１】そしてこのようなノズル４Ａの小径化及び
高密度化やインク吐出速度の高速化を実現するためには
振動板５の変位の向上が求められ、この結果として振動
板５のさらなる薄肉化が望まれている。

【００１２】しかしながら振動板５を現在以上に薄肉化
（例えば数〔μm 〕程度）しようとすると壊れ易くなる
ために、振動板５のハンドリング（取り扱い）や流路板
２への固着作業が困難となり、また歩留りが著しく低下
するなど生産性が低下する問題があった。

【００１３】一方インクジェットプリントヘッド１の流
路板２は、従来、ガラス板の一面をサンドブラスト加工
法等によりエッチングして各圧力室２Ｃ、各貫通路２Ｅ
及び共通流路２Ｄなどの凹部でなるインク流路を形成す
るようにして作製されている。

【００１４】ここでサンドブラスト加工法とは、粒径25
〜100 〔μm 〕程度の砥粒を被加工物の加工面に吹きつ
け、当該砥粒によって被加工物の加工面を削るようにし
てエッチングする加工法をいう。

【００１５】しかしながらサンドブラスト加工法は、上
述のように使用する砥粒の粒径が大きく、また加工時の
砥粒の噴射量をコントロールできないために加工精度が
悪く微細なパターンを高精度に形成し得ない問題があ
る。

【００１６】またサンドブラスト加工法では、使用する
砥粒の粒径の３倍程度の寸法までしか微細加工すること
ができず、ノズル４Ａの小径化及び高密度化に十分には
対応し得ない問題があった。

【００１７】従ってインクジェットプリントヘッドにお
いて、ハンドリング性を気にすることなく振動板５を薄
肉化することができれば、インク吐出速度の高速化を図
りながらその生産性を向上させることができ、これに加
えてさらに流路板２の各圧力室２Ｃを高精度に微細加工
し得るようにすることができれば、上述の効果に加えて
印画画像の画質を向上させながらノズルの小径化及び高
密度化にも実用上十分に対応し得るものと考えられる。

【００１８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、インク吐出速度の高速化を図りながらその生産性を
向上させ得るプリントヘッド及びその製造方法、並びに
印画画像の画質を向上させながらノズルの小径化及び高
密度化にも実用上十分に対応し得るプリントヘッドの製
造方法を提案しようとするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、プリントヘッドにおいて、一方の
面に所定形状の凹部でなるインク貯蔵用の圧力室が形成
された流路板と、流路板の一方の面側に固着されたノズ
ル板と、流路板の他方の面側の対応部分を対応する圧力
室内に変位させることにより、当該圧力室内に圧力を発
生させる圧力発生手段とを設け、流路板を、単板構造又
は少なくとも他方の面側に当該他面側の圧力室内に変位
する上記対応部位よりも厚い板材が積層された積層板構
造とするようにした。

【００２０】この結果このプリントヘッドでは、従来の
振動板に相当する流路板の他方の面側の圧力室に変位す
る対応部分をそのハンドリング性を気にすることなく薄
肉化することができる。

【００２１】また本発明においては、プリントヘッドの
製造方法において、第１の板状部材の一方の面に圧力室
を形成するようにして流路板を作製する第１の工程と、
流路板の一方の面側にノズル板を固着すると共に、流路
板の他方の面側に圧力室内に圧力を発生させる圧力発生
手段を固着する第２の工程とを設けるようにした。

【００２２】この結果このプリントヘッドの製造方法に
よれば、従来の振動板に相当する流路板の他方の面側の
圧力室に変位する対応部分をそのハンドリング性を気に
することなく薄肉化することができる。

【００２３】さらに本発明においては、プリントヘッド
の製造方法において、第１の板状部材の一方の面に圧力
室を形成するようにして流路板を作製する第１の工程
と、流路板の一方の面側にノズル板を固着すると共に、
流路板の他方の面側に圧力室内に圧力を発生させる圧力
発生手段を固着する第２の工程とを設け、第１の工程で
は、被加工物の加工面に平均粒径が24〔μm 〕以下の砥
粒を吹きつけるようにして当該加工面をエッチング加工
する第１の加工法を用いて、第１の板状部材の一方の面
に圧力室を形成するようにした。

【００２４】この結果このプリントヘッドの製造方法に
よれば、ハンドリング性を気にすることなく、流路板の
他方の面側における圧力室内に変位する対応部分を薄肉
化することができ、これに加えて流路板の他方の面側の
圧力室に変位する対応部分を高精度に所定厚みで形成す
ることができると共に、当該圧力室を微細にかつ高密度
で形成することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００２６】（１）パウダービーム加工装置の構成 近年、エッチング加工法の１つとして、粒径１〜20〔μ
m 〕程度の砥粒を高圧エアにほぼ均一に混合することに
より固気二相流を形成し、当該固気二相流を被加工物の
加工面に吹きつけることにより、当該加工面を固気二相
流に含まれる砥粒によって削るようにしてエッチングす
る加工法（以下、これをパウダービーム加工法と呼ぶ）
が提案されている。

【００２７】そしてこのようなパウダービーム加工法に
よると、使用する砥粒の粒径が１〜20〔μm 〕と小さい
ため、微細なパターンを精度良く高速でエッチング加工
することができ、しかも加工時の砥粒の噴射量を確実に
コントロールすることができるため、エッチング加工量
を精度良く制御できる利点がある。

【００２８】ここで図１は、このようなパウダービーム
加工法によるエッチング加工処理を行い得るようになさ
れた加工装置（以下、これをパウダービーム加工装置と
呼ぶ）１０を示すものである。

【００２９】この場合このパウダービーム加工装置１０
においては、エアコンプレッサ１１から出力された高圧
エアＡＩＲ₁ を調整弁１２及び電磁弁１３を通した後分
流し、当該分流した一方の高圧エア（以下、これを第１
の分流高圧エアと呼ぶ）ＡＩＲ₂ を第１の空気供給管１
４、混合タンク１５の下部に設けられた空気室１５Ａ及
びフイルタ１６を順次介して当該混合タンク１６の砥粒
貯蔵室１５Ｂ内に噴出させるようになされている。

【００３０】このとき混合タンク１５の砥粒貯蔵室１５
Ｂ内には炭化珪素やアルミナ又はガラス等の平均粒径が
１〜20〔μm 〕程度の砥粒１７が溜められており、かく
してこれが当該砥粒貯蔵室１５Ｂ内に噴出された第１の
分流高圧エアＡＩＲ₂ によって吹き上げられる。

【００３１】また分流された他方の高圧エア（以下、こ
れを第２の分流高圧エアと呼ぶ）ＡＩＲ₃ は、調整弁１
８及び第２の空気供給管１９を順次介して送出管２０内
に噴出される。この結果送出管２０のうち、第２の空気
供給管１９との連結部２０Ａと、混合タンク１５の上部
とを連結する部分（以下、この部分を送出管２０の連結
部２０Ａと呼ぶ）に第２の分流高圧エアＡＩＲ₃ の空気
流による負圧が生じる。

【００３２】そしてこの負圧によって、第１の分流高圧
エアＡＩＲ₂ により吹き上げられて混合タンク１５の砥
粒貯蔵室１５Ｂ内において空気中に拡散された状態（固
気状態）の砥粒１７が送出管２０の連結部２０Ｂに吸い
込まれ、送出管２０の第２の空気供給管１９との連結部
２０Ａにおいて第２の分流高圧エアＡＩＲ₃ とほぼ均一
に混合されて固気二相流ＡＩＲ₄ が生成される。

【００３３】さらにこの固気二相流ＡＩＲ₄ は、この後
この送出管２０及びその先端部に取り付けられたノズル
２１を介して噴射室２２内のアーム２３の先端部に固定
されるようにしてセットされた被加工物２４の加工面に
所定の角度をもって吹きつけられる。

【００３４】このようにしてこのパウダービーム加工装
置１０においては、この固気二相流ＡＩＲ₄ に含まれる
砥粒１７によって被加工物２４の加工面を削るようにし
てエッチング加工することができるようになされてい
る。

【００３５】なおこのときアーム２３は、その先端部を
駆動部２５により前後左右方向（ｘ₂ ｙ₂ 方向）に自在
に移動させ得るようになされており、これにより被加工
物２４の加工面の全面に亘って固気二相流ＡＩＲ₄ によ
るエッチング加工を行い得るようになされている。

【００３６】一方被加工物２４の加工面に吹き付けるよ
うにして噴射室２２内に噴出された固気二相流ＡＩＲ₄
はこの後反送管２６、２７を介して混合タンク１５の上
部に一体に取り付けられた砥粒貯蔵タンク２８内に供給
される。

【００３７】そしてこの固気二相流ＡＩＲ₄ に含まれて
いた砥粒１７がこの後砥粒貯蔵タンク２８内に溜められ
ると共に、固気二相流ＡＩＲ₄ を形成していた高圧エア
が砥粒貯蔵タンク２８の上部に連結された排気管２９及
び電磁弁３０を介して排風機３１に与えられ、当該排風
機３１において濾過された後外部に排出される。

【００３８】このとき砥粒貯蔵タンク２８には、当該砥
粒貯蔵タンク２８及び混合タンク１５の砥粒貯蔵室１５
Ｂ間を連通する連通口を塞ぐように、かつコイルばね３
２により上方向（ｚ₂ 方向）に付勢されるようにして供
給弁３３が配設されている。

【００３９】これによりパウダービーム加工装置１０に
おいては、所定量の砥粒１７が砥粒貯蔵タンク２８内に
蓄積された段階でその重みによって供給弁３３がコイル
ばね３２の弾性力に逆らって下方向に移動することによ
り砥粒貯蔵タンク１７内に溜められた砥粒１７を混合タ
ンク１５の砥粒貯蔵室１５Ｂに供給し得るようになされ
ている。

【００４０】かかる構成に加えこのパウダービーム加工
装置１０の場合、混合タンク１５の砥粒貯蔵室１５Ｂ内
にはモータ３４の回転出力に基づいて矢印ａ方向に回転
する撹拌部材３５が配設されている。

【００４１】これによりこのパウダービーム加工装置１
０においては、第１の分流高圧エアＡＩＲ₂ により一時
的に吹き上げられた砥粒１７の固気状態を撹拌部材３５
の撹拌によって持続させることができ、かくして常に一
定量の砥粒１７を含む固気二相流ＡＩＲ₄ を生成して、
当該固気二相流ＡＩＲ₄ によって被加工物２４の加工面
を精度良くエッチング加工し得るようになされている。

【００４２】（２）インクジェットプリントヘッド４０
の構成 ここで図２及び図３は、本実施の形態によるインクジェ
ットプリントヘッド４０を示すものであり、流路板４１
の一面４１Ａ側にピエゾ素子等の複数の圧電素子４２が
それぞれ所定位置に固着されると共に、当該流路板４１
の他面４１Ｂ側にノズル板４３が貼着されることにより
構成されている。

【００４３】この場合流路板４１の他面４１Ｂには、矢
印ｘ₃ 方向に沿って所定ピッチで複数のインク貯蔵用の
凹部でなる圧力室４１Ｃが並設されている。そしてこれ
ら各圧力室４１Ｃには、図示しないインクカートリッジ
から流路板４１の他面４１Ｂ側に設けられた凹部でなる
共通流路４１Ｄ及び対応する狭路でなるインク導入路４
１Ｅを順次介してインクを供給し得るようになされてい
る。

【００４４】このとき各圧力室４１Ｃの流路板４１の他
面４１Ｂ側からの深さは、それぞれ流路板４１の一面４
１Ａ側の各圧力室４１Ｃの上壁を形成する部分（以下、
これを流路板４１の一面４１Ａ側の圧力室形成部と呼
ぶ）４１ＡＸの厚みが数〔μm〕程度になるように選定
されており、かくして流路板４１の一面４１Ａ側の各圧
力室形成部４１ＡＸをそれぞれ個別に対応する圧力室４
１Ｃ内に変位させることができるようになされている。

【００４５】一方ノズル板４３には、流路板４１の各圧
力室４１Ｃにそれぞれ対応させて、その前端部に位置す
るように複数の貫通孔でなるノズル４３Ａが矢印ｘ₃ 方
向に沿って所定ピッチで穿設されている。

【００４６】また各圧電素子４２は、それぞれ流路板４
１の一面４１Ａ側の圧力室形成部４１ＡＸを介して対応
する圧力室４１Ｃと対向するように、それぞれ流路板４
１の一面４１Ａに矢印ｘ₃ 方向に沿って貼着されてい
る。

【００４７】このとき各圧電素子４２はそれぞれその厚
み方向（矢印ｚ₃ 方向）に分極されると共に、各圧電素
子４２の一面及び他面にはそれぞれ上部電極又は下部電
極が形成されており、かくしてこれら上部電極及び下部
電極間に電位差を生じさせることによって、各圧電素子
４２をそれぞれ個別にバイモルフ効果により流路板４１
の一面４１Ａ側の対応する圧力室形成部４１ＡＸを対応
する圧力室４１Ｃの内側に変位させる方向（矢印ｚ₃ 方
向と逆方向）に撓ませ得るようになされている。

【００４８】これによりこのインクジェットプリントヘ
ッド４０においては、圧電素子４２の上部電極及び下部
電極間に電位差を生じさせて流路板４１の一面４１Ａ側
の圧力室形成部４１ＡＸを対応する圧力室４１Ｃの内側
に変位させることによって、当該変位量に応じた圧力を
その圧力室４１Ｃ内に発生させることができ、この圧力
によって当該圧力室４１Ｃ内のインクをノズル板４３の
対応するノズル４３Ａを介して外部に吐出させ得るよう
になされている。

【００４９】（３）本実施の形態によるインクジェット
プリントヘッド４０の製造手順 ここで実際上このインクジェットプリントヘッド４０
は、図４（Ａ）〜図４（Ｆ）に示す以下の手順により作
製することがでる。

【００５０】すなわち、まず図４（Ａ）に示すように、
流路板４１の元となるガラス板５０の一面５０Ａ上にド
ライフィルム５１を被着する。

【００５１】次いで図４（Ｂ）に示すように、このドラ
イフィルム５１をマスク５２を介して露光し、現像する
ことにより、図４（Ｃ）のように当該ドライフィルム５
１に流路板４３のインク流路（各圧力室４１Ａ、各イン
ク導入路４１Ｅ及び共通流路４１Ｄ）の形状に応じた開
口部５１Ａを形成する。

【００５２】さらに図４（Ｄ）に示すように、図１に示
すパウダービーム加工装置１０を用い、ドライフィルム
５１をレジストとして、ドライフィルム５１の開口部５
１Ａから露出するガラス板５０の一面５０Ａをパウダー
ビーム加工法によりエッチングすることにより、当該ガ
ラス板５０の一面５０Ａに流路板４１のインク流路でな
る所定形状の凹部５０Ｃを形成する。この際凹部５０Ｃ
のうちの各圧力室４１Ｃに対応する部分については、当
該凹部５０の底壁でなるガラス板５０の一面５０Ａ側の
厚みが数〔μm 〕程度となるようにパウダービーム加工
条件を調整する。

【００５３】次いで図４（Ｅ）に示すように、このガラ
ス板５０を洗浄することによりドライフィルム５１を当
該ガラス板５０の一面５０Ａ上から除去する。これによ
り流路板４１を得ることができる。

【００５４】そしてこの後図４（Ｆ）に示すように、こ
のようにして作製した流路板４１の一面４１Ａ側の各圧
力室形成部４１ＡＸ上にそれぞれ圧電素子４２を貼着す
ると共に、当該流路板４１の他面４１Ｂ側に当該流路板
４１とは別工程で作製したノズル板４３を位置決めして
貼着する。これにより図２及び図３に示すインクジェッ
トプリントヘッド４０を得ることができる。

【００５５】なおこのようにパウダービーム加工法を用
いて流路板４１を作製する際、例えば図５のように１枚
のガラス板６０から多数の流路板４１を分離形成するよ
うにしても良い。この場合、各流路板４１の作製やその
分離をパウダービーム加工法により一括して行うことが
できるため、多数の流路板４１を安価にかつ容易に作製
することができる。

【００５６】具体的には図６（Ａ）〜図７（Ｅ）に示す
手順に従って、まず図６（Ａ）のようにガラス材等から
なる基板６１の一面上に例えば日東電工株式会社製リバ
アルファ（商品名）等の発泡性の熱剥離シート６２を介
してガラス板６０を貼り付ける。

【００５７】ここで熱剥離シート６２は、その一面６２
Ａ側に熱発泡性の接着剤からなる接着層が形成され、加
熱すると当該接着層が発泡して当該接着層に接着されて
いた物質と点接触状態となることにより当該物質を容易
に剥離し得るようになされたものである。

【００５８】そして図６（Ａ）の工程では、この熱剥離
シート６２の他面６２Ｂ側を基板６１に接着し、一面６
２Ａ側の接着層にガラス板６０を接着するようにして当
該ガラス板６０を基板６１に貼り付けるようにする。

【００５９】次いで図６（Ｂ）に示すように、このよう
にして基板６１上に貼り付けられたガラス板６０の一面
６０Ａ側に、図４（Ａ）〜図４（Ｆ）について上述した
手順により１枚分の流路板４１のインク流路の形状に応
じた凹部６０Ｃでなる流路パターン６０Ｄを流路板４１
にして複数枚分一括して形成する。

【００６０】続いて図７（Ａ）に示すように、このガラ
ス板６０の一面６０Ａ上にドライフィルム６３を被着
し、これを所定形状のマスク６４を介して露光し、現像
することにより、図７（Ｂ）のように当該ドライフィル
ム６３に流路板４１の外形を縁取るような枠状の開口部
６３Ａを、ガラス板６０の各流路パターン６０Ｄにそれ
ぞれ対応させて、各流路パターン６０Ｄをそれぞれ囲む
ように形成する。

【００６１】さらに図７（Ｃ）に示すように、このドラ
イフィルム６３をレジストとして、図１に示すパウダー
ビーム加工装置１０を用いてガラス板６０の一面６０Ａ
をパウダービーム加工することにより、当該ガラス板６
０をドライフィルム６３の各開口部６３Ａの形状に応じ
てその内側部分を切り離す。これによりガラス板６０の
各流路パターン６０Ｄに対応させてそれぞれ１枚の流路
板４１が分離形成される。

【００６２】続いて図７（Ｄ）に示すように、このよう
にして複数の流路板４３に切り離されたガラス板６０を
基板６１に貼り付けられた状態のまま洗浄することによ
りその一面６０Ａ上からドライフィルム６３を除去す
る。

【００６３】次いで図７（Ｅ）に示すように、基板６１
をホットプレート上に載せるなどして熱剥離シート６２
を加熱することによりその一面６２Ａ側を発泡させ、こ
の後各流路板４１を熱剥離シート６２の一面６２Ａ側か
らそれぞれ剥離する。これにより図２及び図３に示す流
路板４１を多数枚一括して作製することができる。

【００６４】（４）本実施の形態の動作及び効果 以上の構成において、ガラス板５０、６０の一面５０
Ａ、６０Ａ側にパウダービーム加工法により各圧力室４
１Ｃ、各インク導入路４１Ｅ及び共通流路４１Ｄとして
の凹部５０Ｃ、６０Ｃを形成するようにして流路板４１
を作製し、この後この流路板４１の一面４１Ａ（ガラス
板５０、６０の他面５０Ｂ、６０Ｂ）側に各圧力室４１
Ｃにそれぞれ対向させて圧電素子４２を貼着すると共
に、当該流路板４１の他面４１Ｂ（ガラス板５０、６０
の一面５０Ａ、６０Ａ）側にノズル板４３を貼着するよ
うにしてインクジェットプリントヘッド４０を製造す
る。

【００６５】従ってこのインクジェットプリントヘッド
４０の構造及び製造方法によれば、ハンドリング性を気
にすることなく、従来のインクジェットプリントヘッド
１（図９）における振動板５（図９）に相当する流路板
４１の一面４１Ａの各圧力室形成部４１ＡＸを薄肉化す
ることができる。

【００６６】またこのインクジェットプリントヘッド４
０の製造方法によれば、流路板４１を形成する際のガラ
ス板５０、６０のエッチング加工法としてパウダービー
ム加工法を用いるようにしているため、ガラス板５０、
６０に高い加工精度で凹部５０Ｃ、６０Ｃを形成するこ
とができる。かくするにつき流路板４１の一面４１Ａの
各圧力室形成部４１ＡＸを数〔μm 〕程度の厚みで精度
良く形成することができ、しかも流路板４１の各圧力室
４１Ａを含むインク流路を微細にかつ高密度に形成する
ことができる。

【００６７】さらにこのインクジェットプリントヘッド
４０の製造方法によれば、従来のインクジェットプリン
トヘッド１のように流路板２に振動板５を貼着する工程
を省くことができるため、製造工程を簡略化すると共に
部品点数を削減することができ、その分より一層生産性
を向上させることができる。

【００６８】以上の構成によれば、ガラス板５０、６０
の一面５０Ａ、６０Ａに圧力室４１Ｃ、インク導入路４
１Ｅ及び共通流路４１Ｄとなる凹部５０Ｃ、６０Ｃを形
成するようにして流路板４１を作製すると共に、当該流
路板４１の一面４１Ａに各圧力室４１Ｃにそれぞれ対応
させて圧電素子４２を貼着し、かつ当該流路板４１の他
面４１Ｂにノズル板４３を貼着するようにしてインクジ
ェットプリントヘッド４０を製造するようにしたことに
より、ハンドリング性を気にすることなく流路板４１の
一面４１Ａの各圧力室形成部４１ＡＸを薄肉化すること
ができ、かくしてインク吐出速度の高速化を図りながら
その生産性を向上させ得るインクジェットプリントヘッ
ド及びその製造方法を実現できる。

【００６９】またこの際ガラス板５０、６０の凹部５０
Ｃ、６０Ｃをパウダービーム加工法を用いて形成するよ
うにしたことにより、流路板４１の一面４１Ａの各圧力
室形成部４１ＡＸを精度良く所望厚みに形成できると共
に、流路板４１のインク流路を微細にかつ高密度に形成
し得るようにすることができ、かくして印画画像の画質
を向上させながらノズルの小径化及び高密度化にも実用
上十分に対応し得るインクジェットプリントヘッドの製
造方法を実現できる。

【００７０】（５）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、本発明をインクジェ
ットプリントヘッド４０及びその製造に適用するように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例
えば発熱素子によりインクを加熱沸騰させ、かくして発
生した泡の圧力でインクを外部に吐出させるいわゆるバ
ブルジェット方式のプリントヘッド等の各種プリントヘ
ッド及びその製造方法として広く適用することができ
る。

【００７１】また上述の実施の形態においては、ガラス
板５０、６０の一面５０Ａ、６０Ａに平均粒径が１〜20
〔μm 〕の砥粒１７を吹きつけて当該ガラス板５０、６
０の一面５０Ａ、６０Ａをエッチング加工するするよう
にして流路板４１を作製するようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、この際平均粒径が20〜
24〔μm 〕の砥粒を用いるようにしても良く、要は、サ
ンドブラスト加工法により使用できない例えば平均粒径
24〔μm 〕以下の砥粒を用いるようにするのであれば、
上述の本実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができ
る。

【００７２】さらに上述の実施の形態においては、流路
板４１の各圧力室４１Ｃに必要に応じて圧力を発生させ
る圧力発生手段を圧電素子４２により構成するようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この
他種々の構成を広く適用することができる。

【００７３】さらに上述の実施の形態においては、流路
板４１の元となる板状部材としてガラス板５０、６０を
適用するようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、ガラス板５０、６０以外の例えばステンレ
スなどの金属材やセラミック又はアクリルなどの樹脂材
等のインク耐久性を有する材料からなる板状部材を広く
適用することができる。

【００７４】またこの場合において、このような板状部
材として上述のような単板構造のものでなく、流路板４
１の一面４１Ａ側の圧力室形成部４１ＡＸの応答スピー
ドを上げるために、例えば図８（Ａ）のようにその一面
７０Ａ側にヤング率の高い板材７１が積層された積層板
構造の板状部材７０を使用して、図８（Ｂ）のようにこ
の他面７０Ａをパウダービーム加工するようにして流路
板４１を作製するようにしても良い。

【００７５】ただしこの場合においてもハンドリング性
の劣化を防止するため、この板状部材７０の少なくとも
一面７０Ａ側に積層する板材７１としてその厚みが流路
板４１の一面側４１Ａの圧力室形成部４１ＡＸとなる部
分（図８においては７１ＡＸ）よりも厚いものを適用す
るようにする必要があり、このようにすることによって
ハンドリング性を気にすることなく、流路板４１の一面
側４１Ａの圧力室形成部４１ＡＸを薄肉化することがで
きる。

【００７６】さらに上述の実施の形態においては、流路
板４１の元となるガラス板５０、６０をパウダービーム
加工法によりエッチング加工する際のレジストをドライ
フィルム５１、６３により形成するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、液状のフォトレ
ジスト材をガラス板５０、６０の一面５０Ａ、６０Ａに
塗布し、これを露光及び現像するようにして上述のレジ
ストを形成するようにしても良く、また金属材等からな
るマスクをガラス板５０、６０の一面５０Ａ、６０Ａ上
に位置決め固定するようにして上述のレジストを形成す
るようにしても良い。

【００７７】さらに上述の実施の形態においては、ノズ
ル板４３を、単に板状部材に流路板４１の各圧力室４１
Ｃにそれぞれ対応させてインク吐出用の貫通孔でなるノ
ズル４３Ａが形成されただけの形状とするようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、ノズル板
４３の形状としてはこの他種々の形状を広く適用でき
る。

【００７８】因に、上述の実施の形態においてはノズル
板４３の作製方法については何も述べなかったが、この
ノズル板４３もパウダービーム加工法を用いて所定材料
の板状部材に流路板４１の各圧力室４１Ｃにそれぞれ対
応させて貫通孔でなる各ノズル４３Ａを形成するように
して作製するようにしても良く、このようにすることに
よってノズル４３Ａを微細かつ高精度に形成することが
できるため、ノズル４３の小径化及び高密度化により一
層対応することができる。

【００７９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、プリント
ヘッドにおいて、一方の面に凹部でなる圧力室が形成さ
れた流路板と、流路板の一方の面側に固着されたノズル
板と、流路板の他方の面側の対応部分を対応する圧力室
内に変位させることにより、当該圧力室内に圧力を発生
させる圧力発生手段とを設け、流路板を、単板構造又は
少なくとも他方の面側に当該他方の面側の圧力室内に変
位する対応部位よりも厚い板材が積層された積層板構造
とするようにしたことにより、流路板の他方の面側の圧
力室に変位する対応部分をそのハンドリング性を気にす
ることなく薄肉化することができ、かくしてインク吐出
速度の高速化を図りながらその生産性を向上させ得るプ
リントヘッドを実現できる。

【００８０】また本発明によれば、プリントヘッドの製
造方法において、第１の板状部材の一方の面に凹部でな
る圧力室を形成するようにして流路板を作製する第１の
工程と、流路板の一方の面側にノズル板を固着すると共
に、流路板の他方の面側に圧力室内に圧力を発生させる
圧力発生手段を固着する第２の工程とを設けるようにし
たことにより、流路板の他方の面側の圧力室に変位する
対応部分をそのハンドリング性を気にすることなく薄肉
化することができ、かくしてインク吐出速度の高速化を
図りながらその生産性を向上させ得るプリントヘッドの
製造方法を実現できる。

【００８１】さらに本発明によれば、プリントヘッドの
製造方法において、第１の板状部材の一方の面に凹部で
なる圧力室を形成するようにして流路板を作製する第１
の工程と、流路板の一方の面側にノズル板を固着すると
共に、流路板の他方の面側に圧力室内に圧力を発生させ
る圧力発生手段を固着する第２の工程とを設け、第１の
工程では、被加工物の加工面に平均粒径が24〔μm 〕以
下の砥粒を吹きつけるようにして当該加工面をエッチン
グ加工する第１の加工法を用いて、第１の板状部材の一
方の面に圧力室を形成するようにしたことにより、流路
板の他方の面側の圧力室に変位する対応部分を高精度に
所定厚みで薄肉化して形成することができると共に、当
該圧力室を微細にかつ高密度で形成することができ、か
くして印画画像の画質を向上させながらノズルの小径化
及び高密度化にも実用上十分に対応し得るプリントヘッ
ドの製造方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの製造時に用いるパウダービーム加工装置の構成を
示す略線的な断面図である。

【図２】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの構成を一部断面をとって示す斜視図である。

【図３】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの構成を示す断面図である。

【図４】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの製造手順の説明に供する断面図である。

【図５】多数枚のノズル板の一括作製の説明に供する断
面図である。

【図６】多数枚のノズル板の一括作製の説明に供する断
面図である。

【図７】多数枚のノズル板の一括作製の説明に供する断
面図である。

【図８】他の実施の形態を示す断面図である。

【図９】従来のインクジェットプリントヘッドの構成を
示す断面図である。

【符号の説明】

１０……パウダービーム加工装置、１７……砥粒、４０
……インクジェットプリントヘッド、４１……流路板、
４１Ａ……一面、４１ＡＸ……圧力室形成部、４１Ｂ…
…他面、４１Ｃ……圧力室、４２……圧電素子、４３…
…ノズル板、４３Ａ……ノズル、５０、６０……ガラス
板、５０Ｃ、６０Ｃ……凹部、５１、６３……ドライフ
ィルム、５２、６４……マスク、６１……基板、６２…
…熱剥離シート、７０……板状部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 徹 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF03 AF34 AF93 AG12 AG44 AG47 AG55 AP02 AP13 AP14 AP22 AP31 AQ01 BA04 BA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の面に所定形状の凹部でなるインク貯
   蔵用の圧力室が形成された流路板と、 上記流路板の上記一方の面側に固着され、上記圧力室と
   連通するインク吐出用の貫通孔でなるノズルが穿設され
   たノズル板と、 上記流路板の他方の面側の対応部分を対応する上記圧力
   室内に変位させることにより、当該圧力室内に圧力を発
   生させる圧力発生手段とを具え、 上記流路板は、単板構造又は少なくとも上記他方の面側
   に当該他方の面側の上記圧力室内に変位する上記対応部
   位よりも厚い板材が積層された積層板構造でなることを
   特徴とするプリントヘッド。
2. 【請求項２】第１の板状部材の一方の面に所定形状の凹
   部でなるインク貯蔵用の圧力室を形成するようにして流
   路板を作製する第１の工程と、 上記第１の板状部材の上記一方の面でなる上記流路板の
   一方の面側に、上記流路板の上記圧力室と連通するイン
   ク吐出用の貫通孔でなるノズルが穿設されたノズル板を
   固着すると共に、上記流路板の他方の面側に、当該他方
   の面側の対応部分を上記圧力室内に撓ませるようにして
   当該圧力室内に圧力を発生させる圧力発生手段を固着す
   る第２の工程とを具えることを特徴とするプリントヘッ
   ドの製造方法。
3. 【請求項３】第１の板状部材の一方の面に所定形状の凹
   部でなるインク貯蔵用の圧力室を形成するようにして流
   路板を作製する第１の工程と、 上記第１の板状部材の上記一方の面でなる上記流路板の
   上記一方の面側に、上記流路板の上記圧力室と連通する
   インク吐出用の貫通孔でなるノズルが穿設されたノズル
   板を固着すると共に、上記流路板の他方の面側に、当該
   他方の面側の対応部分を上記圧力室内に撓ませるように
   して当該圧力室内に圧力を発生させる圧力発生手段を固
   着する第２の工程とを具え、 上記第１の工程では、被加工物の加工面に平均粒径が24
   〔μm 〕以下の砥粒を吹きつけるようにして当該加工面
   をエッチング加工する第１の加工法を用いて、上記第１
   の板状部材の上記一方の面に上記圧力室を形成すること
   を特徴とするプリントヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】上記第１の工程では、 上記第１の加工法を用いて、上記第１の板状部材から複
   数枚分の上記流路板を一括して作製することを特徴とす
   る請求項３に記載のプリントヘッドの製造方法。