JP2006264147A - インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズル孔周辺に対する異物の付着防止と、ノズル孔の開口縁及び周辺を保護する凸部の形成とを同時的に行なうことができるインクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】 基板１の一面に撥インク膜２及びフォトレジスト層３を積層し、基板１の他面の側から孔開け加工を行なって基板１及び撥インク膜２を貫通するノズル孔Ｎを形成し（図５（ａ））、フォトマスクＭ２を用いて露光処理を行ない（図５（ｂ））、ノズル孔Ｎ及びノズル孔Ｎ周辺に対向するフォトレジスト層３を、現像処理によって除去して凸部３０，３０を形成する（図５（ｃ））。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ノズル孔からインクを噴射して記録用紙に文字、図柄等の画像を記録するインクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドに関する。

インクジェットヘッドは、記録用紙と相対移動しつつ、ノズル孔からインクを噴射して記録用紙に文字、図柄等の画像を記録する。インクジェットヘッドは、記録用紙との相対移動方向に直交する列状に並設された複数のノズル孔が形成してあり、ポリイミド等の合成樹脂製のフィルムを用いてなるノズルプレートを、記録用紙と対向するように配してある。記録用紙と対向するノズルプレートの一面には撥インク膜が形成されており、ノズル孔の周辺に対するインクの付着を撥インク膜で防止することによって、インクが正確に噴射されるようにしてある。具体的には、インクの噴射角度がノズルプレートに対して垂直に保たれ、記録用紙に対し高品質の画像形成が行なわれる。

画像形成時のノズルプレートは、記録用紙に対して一般に１ｍｍ〜２ｍｍ以下の間隔で対向配置される。しかしながら、例えばジャムによって記録用紙が浮き上がった場合、浮き上がった記録用紙がノズル孔の開口縁に衝突し、このためノズル孔の開口縁を損傷することがあり、また、ノズル孔周辺の撥インク膜を破壊することもある。更に、ノズル孔周辺に付着したインクをワイパブレードで払拭する際に、ワイパブレードがノズル孔の内部に落ち込んで開口縁に衝突した場合も、ノズル孔開口縁の損傷、及び撥インク膜の破壊を招くことがある。

記録用紙及びワイパブレードのノズル孔開口縁への衝突を防止するために、従来、ノズルプレートにカバープレートを接着してなるインクジェットヘッドが提案されている。このようなインクジェットヘッドを用いる場合、浮き上がった記録用紙及びワイパブレードはカバープレートに衝突するため、ノズル孔開口縁には衝突しない（特許文献１参照）。また、従来、座グリ加工によって、ノズルプレートのノズル孔周辺を凹状に形成してあるインクジェットヘッドが提案されており、このようなインクジェットヘッドを用いる場合、浮き上がった記録用紙は、ノズルプレートの凹状部分の外縁に衝突するため、記録用紙及びワイパブレードはノズル孔開口縁には衝突しない（特許文献２参照）。

ところで、ノズルプレートは、撥インク性を有する撥インク膜が一面に形成してある合成樹脂製の基板にレーザー加工でノズル孔を開口することによって形成される。しかしながら、レーザー加工時に生じるカーボンが異物としてノズル孔の周辺を覆う撥インク膜に付着し、撥インク膜の撥インク性を損なうことがあった。このような異物の撥インク膜への付着を防止するために、従来、レーザー加工前に、基板の撥インク膜表面に撥インク膜保護用の保護フィルムを予め密着させておき、レーザー加工後に、保護フィルムを剥離していた。
特許第３１０８７７１号公報 特開平１０−３０５５８３号公報

特許文献１のインクジェットヘッドのようにカバープレートを備える場合、カバープレートの接着時に、余剰の接着剤がノズル孔を塞ぐことによって、又は余剰の接着剤がノズル孔周辺の撥インク膜を被覆して撥インク性を低下させることによって、ノズル孔からの正確なインク噴射を阻害することがあった。また、接着剤の厚みを均一化することが困難であるため、ノズルプレート表面からカバープレート表面までの段差を均一化することが困難であり、例えばワイパブレードによるインクの払拭を阻害することがあった。

更に、ノズルプレートの接着剤を塗布すべき部分のみ撥インク膜を形成しないか、接着剤を塗布すべき部分の撥インク膜を接着剤の塗布前に除去する必要があり、製造工程が煩雑であった。更にまた、カバープレートとノズル孔との位置決めは煩雑であった。しかも、カバープレートを備える分、部品点数が多くなり、インクジェットヘッドのコストが増大していた。

更に、特許文献１，２のインクジェットヘッドを製造するためには、カバープレートの接着工程又は凹状部分形成工程とは別に、保護フィルムの密着工程及び保護フィルムの剥離工程を必要としており、工数の削減が望まれている。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、フォトリソグラフィ技術を利用して、基板に形成したフォトレジスト層を、ノズル孔の形成後に、ノズル孔に対応する箇所だけ除去することにより、ノズル孔周辺に対する異物の付着防止と、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を保護する凸部の形成とを同時的に行なうことができるインクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドを提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、フォトレジスト層の形成前に、基板に撥インク膜を形成することにより、撥インク膜を容易に形成することができ、しかも、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を被覆する撥インク膜を保護することができるインクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドを提供することにある。

本発明の他の目的は、対向する凸部の間の面を全体的に被覆する撥インク膜を備えることにより、ノズル孔の周辺に対するインクの付着をより確実に防止することができるインクジェットヘッドを提供することにある。

本発明の他の目的は、ノズルプレートに、５μｍ以上１０μｍ以下の厚みを有する凸部を備えることにより、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を保護することができ、しかも凸部の剥離を防止することができるインクジェットヘッドを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、ノズル孔の列の両側に対設してある凸部同士の離隔距離が５０μｍ以上１００μｍ以下にしてあることにより、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を保護することができ、しかもワイパブレードで確実にインクを払拭することができるインクジェットヘッドを提供することにある。

第１発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、インクを噴射する複数のノズル孔が形成してあるノズルプレートを備えるインクジェットヘッドの製造方法において、前記ノズルプレートとなすべき基板の一面の側に、フォトレジスト層を形成し、前記基板の他面の側から、前記基板を貫通する前記ノズル孔を形成するための孔開け加工を行ない、該孔開け加工によって形成されたノズル孔及び該ノズル孔の周辺と対向する前記フォトレジスト層を除去することを特徴とする。

第２発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、前記フォトレジスト層の形成前に、前記一面に、撥インク性を有する撥インク膜を形成し、形成した撥インク膜の表面に前記フォトレジスト層を形成し、前記孔開け加工によって、前記ノズル孔が開口すべき位置を覆う前記撥インク膜を除去することを特徴とする。

第３発明に係るインクジェットヘッドは、インクを噴射する複数のノズル孔が形成してあるノズルプレートを備えるインクジェットヘッドにおいて、前記ノズルプレートのインクが噴射されるインク噴射面に開口する前記ノズル孔の両側に該ノズル孔から夫々適長離隔して対向し、フォトレジスト材を用いてなる凸部が形成してあることを特徴とする。

第４発明に係るインクジェットヘッドは、少なくとも、前記インク噴射面の前記ノズル孔の開口縁及び周辺に、撥インク性を有する撥インク膜が形成してあることを特徴とする。

第５発明に係るインクジェットヘッドは、前記撥インク膜は、前記凸部の間の面に形成されていることを特徴とする。

第６発明に係るインクジェットヘッドは、前記凸部の厚みは５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。

第７発明に係るインクジェットヘッドは、前記複数のノズル孔は列状に並設してあり、前記凸部は前記ノズル孔の列の両側に対設してあり、互いに対向する凸部の離隔距離は５０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする。

第１発明及び第３発明にあっては、基板の一面側にフォトレジスト層を形成した後で、例えばレーザーを用いた孔開け加工によって、基板の他面側からノズル孔を形成するため、ノズル孔の形成時には基板の一面側がフォトレジスト層に被覆されている。また、ノズル孔の形成後、例えばフォトレジスト層の露光処理及び現像処理によって、ノズル孔及びノズル孔周辺と対向するフォトレジスト層を除去する。更に、除去されずに基板の一面側に残留しているフォトレジスト層は、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を保護すべく、ノズル孔の両側に、ノズル孔から夫々適長離隔して対向する凸部となる。

第２発明及び第４発明にあっては、基板に形成された撥インク膜の表面にフォトレジスト層を形成した後で、孔開け加工によって、基板の他面側からノズル孔を形成するため、ノズル孔の形成時には撥インク膜がフォトレジスト層に被覆されている。更にまた、ノズル孔の形成時に、ノズル孔が開口すべき位置を覆う撥インク膜を同時的に除去する。

第５発明にあっては、対向する凸部の間の面を、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺も含めて撥インク膜が被覆する。つまり、対向する凸部間のインク噴射面には、撥インク膜に被覆されていない部分が存在しない。

第６発明にあっては、例えば、フォトレジスト層を形成する場合に、基板の一面の側にフォトレジスト材を塗布することによって、５μｍ以上１０μｍ以下の厚みを有するフォトレジスト層を形成し、次に、ノズル孔を形成し、最後に、ノズル孔及びノズル孔周辺を覆うフォトレジスト層を除去することによって、凸部が形成される。

５μｍ未満の厚みを有する凸部は薄すぎるため、ジャムによって浮き上がった記録用紙がノズル孔開口縁及びノズル孔周辺に衝突すること、及びワイパブレードがノズル孔に落ち込んでノズル孔開口縁に衝突することを防止できない。一方、１０μｍ超過の厚みを有する凸部は厚すぎるため、記録用紙との衝突、ワイパブレードとの当接によって外力が加えられた場合に、ノズルプレートから剥離し易い。しかしながら、５μｍ以上１０μｍ以下の厚みを有する凸部は、以上のようなことがない。

第７発明にあっては、例えば、フォトレジスト層の形成後に、孔開け加工によって、基板に複数のノズル孔を列状に形成し、次に、フォトレジスト層の一部を除去することによって、ノズル孔の列の両側に、５０μｍ以上１００μｍ以下の距離を離隔する凸部を形成する。

１００μｍ超過の離隔距離を有して対向する凸部は互いに離隔しすぎているため、ジャムによって浮き上がった記録用紙がノズル孔開口縁及びノズル孔周辺に衝突すること、及びワイパブレードがノズル孔に落ち込んでノズル孔開口縁に衝突することを防止できない。一方、５０μｍ未満の離隔距離を有して対向する凸部は互いに接近しすぎているため、凸部と凸部との間に配されたノズル孔周辺にワイパブレードが摺動し難い。しかしながら、５０μｍ以上１００μｍ以下の離隔距離を有して対設された凸部は、以上のようなことがない。

第１発明のインクジェットヘッドの製造方法及び第３発明のインクジェットヘッドによれば、ノズル孔の形成時には、ノズルプレートとなすべき基板の一面側がフォトレジスト層に被覆されているため、ノズル孔の形成時に生じる異物がノズル孔の周辺に付着することをフォトレジスト層で防止することができる。また、ノズル孔を形成してから、ノズル孔及びノズル孔周辺と対向するフォトレジスト層を除去するため、フォトレジスト層が、ノズル孔からのインクの噴射を阻害することはない。

しかも、除去されなかったフォトレジスト層が、フォトレジスト材を用いてなる凸部としてノズルプレートの一面側に、ノズル孔の両側に適長離隔して対向配置されるため、ジャムによって浮き上がった記録用紙は凸部に衝突し、また、ノズル孔の周辺に付着しているインクを払拭するワイパブレードはノズル孔に落ち込まない。この結果、凸部は、記録用紙、ワイパブレード等との衝突によるノズル孔開口縁及びノズル孔周辺の損傷を防止することができる。

つまり、ノズル孔周辺に対する異物の付着防止と、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を保護する凸部の形成とを一連の工程で同時的に行なうことができるため、工程を大幅に簡略化することができる。また、撥インク膜保護用の保護フィルムをノズルプレートとなすべき基板に密着させる工程、保護フィルムを剥離する工程、更にカバープレートを接着する工程が必要ないため、工数を低減することができる。

更にまた、フォトレジスト層は、フォトレジスト材の塗布によって、又はフォトレジスト材を用いてなるシートの密着によって、均一な適宜の厚さに容易に形成することができる。特に、フォトレジスト材を塗布することによってフォトレジスト層を形成する場合は、１０μｍ以下の厚みに容易に形成可能である。また、フォトレジスト層の形成及び除去には、公知のフォトリソグラフィ技術、及び汎用品のフォトリソグラフィ設備を用いることができるため、工数の低減及びコストの削減が可能である。

また、カバープレートを接着する必要がないため、余剰の接着剤、不均一な段差等の不具合が発生せず、接着剤を塗布すべき部分の撥インク膜の除去又は接着剤を塗布すべき部分を除いた撥インク膜の形成、カバープレートとノズル孔との位置決め等の煩雑な工程が不要である。しかも、カバープレートを備えない分、部品点数が減少し、インクジェットヘッドを安価に製造することができる。

第２発明のインクジェットヘッドの製造方法及び第４発明のインクジェットヘッドによれば、ノズル孔の形成時には撥インク膜の表面がフォトレジスト層に被覆されているため、ノズル孔の形成時に生じる異物が撥インク膜に付着することをフォトレジスト層で防止することができる。この結果、ノズル孔の周辺を覆う撥インク膜に付着した異物が撥インク膜の撥インク性を損なうことを防止することができる。また、凸部が、記録用紙、ワイパブレード等との衝突による撥インク膜の破壊を防止することができる。つまり、撥インク膜に対する異物の付着防止と、撥インク膜を保護する凸部の形成とを一連の工程で同時的に行なうことができるため、工程を大幅に簡略化することができる。

更にまた、ノズル孔が未だ形成されておらず、また、段差を有さない平坦な基板の一面に撥インク膜を形成するため、撥インク膜の形成が容易である。しかも、形成した撥インク膜を、フォトレジスト層形成のために除去する必要がないため、工程が簡易である。また、ノズル孔の形成時に、ノズル孔が開口すべき位置を覆う撥インク膜を同時的に除去するため、ノズル孔を覆う撥インク膜を別工程で除去する必要がない。

以上のように、基板の一面に撥インク膜を容易に形成することができ、しかも、撥インク膜でノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を被覆して、ノズル孔周辺に対するインクの付着を防止することができる。この結果、簡易な工程で、インクを正確に噴射するインクジェットヘッドを製造することができる。

第５発明のインクジェットヘッドによれば、対向する凸部間のインク噴射面は撥インク膜で覆われているため、ノズル孔の周辺に対するインクの付着を、より確実に防止することができる。また、対向する凸部間の撥インク膜は、凸部によって保護することができる。

第６発明のインクジェットヘッドによれば、５μｍ以上１０μｍ以下の厚みを有する凸部で、記録用紙、ワイパブレード等との衝突によるノズル孔開口縁及びノズル孔周辺の損傷を確実に防止することができ、しかも、凸部がノズルプレートから剥離することを防止することができる。

第７発明のインクジェットヘッドによれば、５０μｍ以上１００μｍ以下の離隔距離を有して対向配置された凸部で、記録用紙、ワイパブレード等との衝突によるノズル孔開口縁及びノズル孔周辺の損傷を確実に防止することができ、しかも、ワイパブレードで確実にインクを払拭することができる。

以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明に係るインクジェットヘッド６の構成を示す外観斜視図である。インクジェットヘッド６は、合成樹脂製の直方体状であり、一面が、一方向に移送（紙送り）される図示しない記録用紙に対向配置されて、紙送り方向に直交する方向に往復移動（横移動）する。インクジェットヘッド６には、前記一面に突出して、直方体状のケース６０が設けてある。記録用紙に対向するケース６０の一面には、夫々紙送り方向を長手方向とする略矩形の４個の開口が横移動方向に並設されており、この開口に、夫々略矩形の４枚のノズルプレート６１，６１，…が配されている。

図２は、ノズルプレート６１のインク噴射面の構成を示す平面図であり、図３は、図２におけるII−II線の拡大断面図である。インクジェットヘッド６は、黒、シアン、マゼンタ、及びイエローの４色のインクに対応する図示しない４個のインク収容部を内蔵し、各インク収容部に、各ノズルプレート６１が対応している。ケース６０は、後述する流路形成板４，４，…及び圧電素子５，５，…を内蔵しており、前記インク収容部から流路形成板４，４，…のインク溜り４ｂ，４ｂ，…へインクが供給される。

各ノズルプレート６１には、ノズルプレート６１からインクを噴射するインク噴射面に夫々開口する複数のノズル孔Ｎ，Ｎ，…が、紙送り方向に一直線上に列設してある。ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列は、横移動方向に２列並設してあり、２列のノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列は千鳥配置としてある。

ノズルプレート６１は、基板１に、撥インク性を有する撥インク膜２を形成し、更に、撥インク膜２の表面に、フォトレジスト材を用いてなる凸部３０，３０，…が形成してあり、撥インク膜２及び凸部３０，３０，…がケース６０外部側に配されている。各ノズル孔Ｎは、２０μｍのノズル径Ｒを有し、基板１及び撥インク膜２を貫通している。また、撥インク膜２は、ノズル孔Ｎのインク噴射側（ケース６０の外部側）の開口縁及び周辺を被覆している。基板１は、合成樹脂を用いてなり、７０μｍの厚みを有する。なお、基板１の厚みは７０μｍに限るものではなく、５０μｍ以上７０μｍ以下であればよい。

凸部３０，３０は、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列の両側に、この列から夫々適長離隔して対向するよう形成してある。つまり、撥インク膜２は、凸部３０，３０の間の面に露出するように形成されている。凸部３０，３０の厚みＤは１０μｍであり、凸部３０，３０同士は１００μｍの離隔距離Ｂを有している。また、凸部３０，３０の側面が、基板１の面方向に対向している。ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列は対向する凸部３０，３０の間の略中央に位置し、各凸部３０のノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列からの離隔距離は夫々５０μｍである。

なお、凸部３０の厚みＤは１０μｍに限るものではなく、５μｍ以上１０μｍ以下であればよく、凸部３０，３０の離隔距離Ｂは１００μｍに限るものではなく、５０μｍ以上１００μｍ以下であればよい。

各ノズルプレート６１の基板１のインク噴射面の逆側の面には、流路形成板４及びノズル孔Ｎ，Ｎ，…に対応する圧電素子５，５，…をこの順に積層してある。流路形成板４は、金属板４０，４０，…を積層してなり、各ノズル孔Ｎへ、対応する色のインクを個別に供給する流路４ａと、各流路４ａへ供給すべきインクを収容する共通のインク溜り４ｂとが形成してある。

インクジェットヘッド６は、紙送りされる記録用紙に対向して横移動しつつ、圧電素子５，５，…を個々に振動させて、インクに対して機械的圧力を加えることによって、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…からインクを噴射して記録用紙に画像を記録する。つまり、インク溜り４ｂに収容されたインクは、個別の流路４ａに分配された後に、対応するノズル孔Ｎに至り、噴射される。この間、インクは圧電素子５により噴射のためのエネルギーを付与される。インクの噴射の終了後は、図示しないワイパブレードがノズルプレート６１のインク噴射面を摺動することによって、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺に付着したインクを払拭する。

以上のようなインクジェットヘッド６は、対向する凸部３０，３０間の基板１表面が、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口縁及び周辺も含めて、撥インク膜２に覆われているため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の周辺に対するインクの付着を確実に防止することができる。このため、インクの噴射角度がノズルプレート６１に対して垂直に保たれ、記録用紙に対し高品質の画像形成を行なうことができる。

また、記録用紙のジャムが生じた場合、浮き上がった記録用紙は凸部３０，３０に衝突する。凸部３０，３０は５μｍ以上の厚みを有するため、ジャムによって浮き上がった記録用紙がノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口縁及び周辺の撥インク膜２に衝突すること、及びワイパブレードがノズル孔Ｎ，Ｎ，…に落ち込んでノズル孔Ｎ，Ｎ，…開口縁に衝突することを防止できる。この結果、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…開口縁の損傷及び撥インク膜２の破壊を防止することができる。しかも、凸部３０，３０は１０μｍ以下の厚みを有するため、記録用紙との衝突、ワイパブレードとの当接によって外力が加えられても、ノズルプレート６１から剥離し難い。

更に、凸部３０，３０は互いに１００μｍ以下の離隔距離を有して対向するため、ジャムによって浮き上がった記録用紙がノズル孔Ｎ，Ｎ，…開口縁及び撥インク膜２に衝突すること、及びワイパブレードがノズル孔Ｎ，Ｎ，…に落ち込んでノズル孔Ｎ，Ｎ，…開口縁に衝突することを防止できる。しかも、凸部３０，３０は互いに５０μｍ以上の離隔距離を有して対向するため、凸部３０，３０と凸部３０，３０との間に配されたノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺にワイパブレードが摺動し易い。この結果、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺の撥インク膜２に付着しているインクをワイパブレードで確実に払拭することができる。また、ワイパブレードの材質にも依るが、払拭によるワイパブレードの消耗又は損傷を防止することができ、ワイパブレードの長寿化に寄与する。

図４及び図５は、インクジェットヘッド６の製造方法の説明図である。まず、基板１として、ポリイミド等の合成樹脂製であり厚さ７０μｍを有するフィルムを準備し（図４（ａ））、基板１の一面に撥インク材を塗布し、塗布した撥インク材を加熱乾燥させることによって、厚さ１μｍの撥インク性を有する撥インク膜２を形成する（図４（ｂ））。更に、形成した撥インク膜２の表面に、ポジ型のフォトレジスト材を塗布し、塗布したフォトレジスト材を乾燥させることによって、厚さ１０μｍのフォトレジスト層３を形成する（図４（ｃ））。この段階では、未だノズル孔Ｎ，Ｎ，…が基板１には形成されておらず、また、段差を有さないため、撥インク膜２及びフォトレジスト層３夫々の形成は容易である。

次に、基板１の他面の側に、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の形成位置に夫々対応する位置に開口する孔開きパターンが形成されたフォトマスクＭ１を配し、基板１の他面の側からフォトマスクＭ１を介してエキシマレーザＬを照射する孔開け加工を行なう。これによって、インク噴射面側の開口径Ｒが２０μｍであり、基板１及び撥インク膜２を貫通するノズル孔Ｎ，Ｎ，…を形成する（図５（ａ））。即ち、この孔開け加工により、ノズル孔Ｎが開口すべき位置を覆う撥インク膜２も除去される。このため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…を覆う撥インク膜２を別工程で除去する必要はない。また、基板１は段差を有さないため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の形成は容易である。

この孔開け加工の際に、基板１のノズル孔Ｎの形成位置に含まれていたカーボンが異物として発生するが、撥インク膜２の表面はフォトレジスト層３に被覆されているため、発生したカーボンが撥インク膜２の表面に付着することはない。ここで、孔開け加工の際、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口位置を被覆しているフォトレジスト層３がエキシマレーザＬによって部分的に除去されても、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺の撥インク膜２の表面を被覆しているフォトレジスト層３は除去されないため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口縁及び周辺に異物が残ってしまうというような問題は生じない。

次いで、フォトレジスト層３の表面の側に、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…及びノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺に対応する位置に開口する孔開きパターンが形成されたフォトマスクＭ２を配する。フォトマスクＭ２に開口する孔は細長い矩形状の長孔である。具体的には、フォトマスクＭ２は、図２に示すような凸部３０，３０，…を得るために、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の各列を夫々内側に包含する細長い長孔を有しており、この長孔は配列するノズル孔Ｎ，Ｎ，…の全長にわたって延在している。また、この長孔の幅は１００μｍである。更に、フォトレジスト層３の表面の側からフォトマスクＭ２を介してフォトレジスト層３に対する露光を行なう（図５（ｂ））。この場合、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の形成位置及び形成位置周辺に対向するフォトレジスト層３は、エッチング剤に対して容易に溶解するようになる。なお、ネガ型のフォトレジスト材を用いてなるフォトレジスト層３を形成した場合は、フォトマスクＭ２の孔開きパターンを逆パターンにすればよい。

最後に、エッチング剤を用いて露光後のフォトレジスト層３を現像して、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…及びノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺に対向するフォトレジスト層３を除去することによって、ノズルプレート６１を形成する（図５（ｃ））。この結果、フォトレジスト層３の残部である厚さＤが１０μｍの凸部３０，３０が、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列を間にして、１００μｍの離隔距離Ｂを有して対設される。

以上のような手順を繰り返して４枚のノズルプレート６１，６１，…を形成し、更に、流路形成板４にノズルプレート６１を接合し、また、流路形成板４に圧電素子５を配する。そして、一体的に設けられたノズルプレート６１、流路形成板４及び圧電素子５，５，…の組を４組、ケース６０に配することによって、インクジェットヘッド６を組み立てる。

以上のようなインクジェットヘッド６の製造方法にあっては、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の形成時には撥インク膜２の表面がフォトレジスト層３に被覆されているため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の形成時に生じる異物が撥インク膜２に付着することをフォトレジスト層３で防止することができる。この結果、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の周辺を覆う撥インク膜２に異物が付着することで、撥インク膜２の撥インク性を損なうことを防止することができる。また、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…を形成してから、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…及びノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺を覆うフォトレジスト層３を除去するため、フォトレジスト層３が、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…からのインクの噴射を阻害することはない。

しかも、除去されなかったフォトレジスト層３が、凸部３０，３０としてノズルプレート６１の一面側にノズル孔Ｎ，Ｎ，…の両側に適長離隔して対向配置されるため、ジャムによって浮き上がった記録用紙は凸部３０，３０に衝突し、更に、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の周辺に付着しているインクを払拭するワイパブレードはノズル孔Ｎ，Ｎ，…に落ち込まない。この結果、凸部３０，３０は、記録用紙、ワイパブレード等との衝突によるノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口縁及び周辺の損傷を防止することができる。

つまり、撥インク膜２に対する異物の付着防止と、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口縁及び周辺を保護する凸部３０，３０の形成とを一連の工程で同時的に行なうことができるため、工程を大幅に簡略化することができる。更にまた、撥インク膜２保護用の保護フィルムをノズルプレート６１となすべき基板１に密着させる工程、保護フィルムを剥離する工程、更にカバープレートを接着する工程が必要ないため、工数を低減することができる。

また、フォトレジスト層３は、フォトレジスト材の塗布によって、均一な厚さに容易に形成することができる。しかも、フォトレジスト層３は１０μｍの厚みを有するため、多量のフォトレジスト材を必要としない。更に、フォトレジスト層３の形成及び除去には、公知のフォトリソグラフィ技術、及び汎用品のフォトリソグラフィ設備を用いることができるため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列の形成位置と凸部３０，３０の形成位置との位置決めが容易であり、工数の低減及びコストの削減が可能である。

凸部３０はフォトレジスト材を用いてなるため撥インク性を有していないが、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口縁及び周辺に撥インク膜２が露出するように形成してあるため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の周辺に対するインクの付着を撥インク膜２で防止することができる。

更にまた、カバープレートを備える必要がないため、部品点数が減少し、インクジェットヘッド６のコストが低減される。更に、カバープレートの接着時に、余剰の接着剤がノズル孔Ｎ，Ｎ，…を塞ぐことによって、又は余剰の接着剤がノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺の撥インク膜２を被覆して撥インク性を低下させることによって、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…からの正確なインク噴射を阻害することが防止される。更にまた、カバープレートが、例えばワイパブレードによるインクの払拭を阻害することが防止される。また、接着剤を塗布する必要がないため、接着剤を塗布すべき部分を避けて撥インク膜２を形成する必要がなく、撥インク膜２を接着剤の塗布前に除去する必要もない。

なお、凸部３０，３０を形成する代わりに、個々のノズル孔Ｎ及びこのノズル孔Ｎ周辺に対向するフォトレジスト層３を円形状に除去して、各ノズル孔Ｎの周辺を囲うような凸部を形成してもよい。また、各ノズル孔Ｎに対して、ノズル孔Ｎを間にして対向する凸部を形成してもよい。

更に、フォトレジスト材を用いてなるフィルムをラミネートしてフォトレジスト層３を形成してもよいが、１０μｍ以下の厚みを有するフォトレジスト層３を形成する場合は、フォトレジスト材の塗布による形成が好ましい。更にまた、記録用紙以外の記録媒体（例えばＯＨＰシート）に対してインクを噴射する構成でもよい。また、基板１は合成樹脂以外の物質を含んでいてもよい。更に、２列のノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列を接近して設け、接近した２列のノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列の両側に、凸部３０，３０を形成してもよい。

更にまた、インクジェットヘッド６が、ノズルプレート６１を１枚だけ備える構成でもよい。この場合、ノズルプレート６１に、例えば４列のノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列を設け、各列に各色を対応させる。また、５列のノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列を設け、その内の接近する２列を黒に対応するノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列としてもよい。この場合、この２列のノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列は千鳥配置とされる。

更に、ノズルプレート６１のインク噴射面の構成は、上述した構成に限るものではない。図６の拡大断面図は、ノズルプレート６１のインク噴射面の他の構成を示している。

図６（ａ）に示すノズルプレート６１は、撥インク膜２が凸部３０，３０の間の基板１表面に形成されており、各凸部３０と基板１との間には形成されていない。このようなノズルプレート６１を形成する場合、例えば、基板１の一面に、まず撥インク膜２を形成する。ただし、この場合は、図４（ｂ）に示したように基板１の一面全面に撥インク膜２を形成するのではなく、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…を開口すべき位置及びこの位置の周辺にのみ撥インク膜２を形成する。次に、フォトレジスト層３を形成し、更に、基板１の他面側から基板１及び撥インク膜２を貫通するノズル孔Ｎ，Ｎ，…を形成し、フォトレジスト層３に対して露光及び現像を行なって凸部３０，３０を形成する。この場合、撥インク膜２表面上にフォトレジスト層３が残留しないように、しかも基板１の表面が露出しないように、フォトレジスト層３を除去する必要がある。

なお、この変形例では、上述のような形態の撥インク膜２を得るために、例えば、予めリフトオフ用にフォトレジスト膜を基板１上に形成しておき、インク噴射面側の全面に形成した撥インク膜２をリフトオフ法で整形してもよい。このときは、リフトオフ用フォトレジスト膜を形成するためのフォトマスクとフォトレジスト層３から凸部３０，３０を形成するためのフォトマスクとを共用できるという利便性がある。あるいは、インク噴射面側に形成された撥インク膜２を、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の周辺を残してエッチング除去してもよい。

又は、基板１の一面に、まずフォトレジスト層３を形成し、次に、基板１の他面側から基板１を貫通するノズル孔Ｎ，Ｎ，…を形成し、更に、フォトレジスト層３に対して露光及び現像を行なって凸部３０，３０を形成し、最後に、凸部３０，３０の間の基板１表面に、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…を被覆しないようにして撥インク膜２を形成する。なお、撥インク膜２は、凸部３０，３０の表面も被覆してよい。いずれにしても、凸部３０，３０及び撥インク膜２と基板１との間の密着性は良好なものが得られる。

図６（ｂ）に示すノズルプレート６１は、撥インク膜２が、凸部３０，３０の間の基板１表面及び各凸部３０と基板１との間の一部に形成してある。このようなノズルプレート６１を形成する場合、例えば、基板１の一面に、まず撥インク膜２を形成する。ただし、この場合は、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…を開口すべき位置及びこの位置の周辺の広範囲に撥インク膜２を形成する。次に、フォトレジスト層３を形成し、更に、基板１の他面側から基板１及び撥インク膜２を貫通するノズル孔Ｎ，Ｎ，…を形成し、フォトレジスト層３に対して露光及び現像を行なって凸部３０，３０を形成する。この場合、撥インク膜２表面の一部にフォトレジスト層３が残留するようにフォトレジスト層３を除去する必要がある。

なお、この場合の撥インク膜２を形成するために、前述のようなリフトオフ法を適用することができるが、撥インク膜２の幅と、凸部３０，３０の離間距離とが異なるため、使用されるフォトマスクの共用という利便性は得られない。しかし、撥インク膜２と凸部３０，３０とが一部重なるように構成されているので、少なくとも両者の境界部に基板１が露出することはない。これにより、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の周辺におけるインクの付着を確実に防止することができる。更に、凸部３０，３０は撥インク膜２との重なり部分を除いて、直接基板１上に形成されることになるので良好な密着性を示す。

本発明に係るインクジェットヘッドの構成を示す外観斜視図である。 本発明に係るインクジェットヘッドが備えるノズルプレートのインク噴射面の構成を示す平面図である。 図２におけるII−II線の拡大断面図である。 本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の説明図である。 本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の説明図である。 本発明に係るインクジェットヘッドが備えるノズルプレートのインク噴射面の他の構成を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ 撥インク膜
３ フォトレジスト層
３０ 凸部
６ インクジェットヘッド
６１ ノズルプレート
Ｎ ノズル孔

Claims (7)

1. インクを噴射する複数のノズル孔が形成してあるノズルプレートを備えるインクジェットヘッドの製造方法において、
   前記ノズルプレートとなすべき基板の一面の側に、フォトレジスト層を形成し、
   前記基板の他面の側から、前記基板を貫通する前記ノズル孔を形成するための孔開け加工を行ない、
   該孔開け加工によって形成されたノズル孔及び該ノズル孔の周辺と対向する前記フォトレジスト層を除去することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
2. 前記フォトレジスト層の形成前に、前記一面に、撥インク性を有する撥インク膜を形成し、
   形成した撥インク膜の表面に前記フォトレジスト層を形成し、
   前記孔開け加工によって、前記ノズル孔が開口すべき位置を覆う前記撥インク膜を除去することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
3. インクを噴射する複数のノズル孔が形成してあるノズルプレートを備えるインクジェットヘッドにおいて、
   前記ノズルプレートのインクが噴射されるインク噴射面に開口する前記ノズル孔の両側に該ノズル孔から夫々適長離隔して対向し、フォトレジスト材を用いてなる凸部が形成してあることを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 少なくとも、前記インク噴射面の前記ノズル孔の開口縁及び周辺に、撥インク性を有する撥インク膜が形成してあることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記撥インク膜は、前記凸部の間の面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記凸部の厚みは５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項３至５の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記複数のノズル孔は列状に並設してあり、
   前記凸部は前記ノズル孔の列の両側に対設してあり、
   互いに対向する凸部の離隔距離は５０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項３乃至６の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。

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