JP2008023792A - ノズルプレートの製造方法、液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吐出性能の高いノズルを有するノズルプレートを得る。
【解決手段】 液体を吐出により画像を形成する液体吐出ヘッドを構成するノズルプレートの製造方法において、透明部材と透明導電膜からなる透明基板上に感光性膜を形成する感光性膜形成工程と、透明部材及び透明導電膜について光を透過する波長からなる照明光を発生する光源と、前記照明光でマスク上の照明領域を照明する照明光学系と、前記照明領域内のマスクに形成されたパターンの像を前記透明基板に投影する投影光学系とを有する露光装置により、透明基板の感光性膜の形成されていない面から光を照射し、マスクに形成されたパターンの像を感光性膜に露光する露光工程と、露光された感光性膜を現像する現像工程からなることを特徴とするノズルプレートの製造方法を提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体吐出ヘッドに用いられるノズルプレートの製造方法、液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び画像形成装置に関するものであり、特に、内部にくびれを有するノズルのノズルプレートの製造方法、及び、これにより製造されるノズルプレートを用いた液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び画像形成装置に関するものである。

従来からある画像形成装置として、多数の液体吐出ノズルを配置させたインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）を有し、このインクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、ノズルから記録媒体に向けてインク（液体）を吐出することにより記録媒体上に画像を記録するインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）が知られている。

このようなインクジェットプリンタのインクジェットヘッドは、たとえばインクタンクからインク供給路を介してインクが供給される圧力室と、画像データに応じた電気信号によって駆動される圧電素子と、圧電素子の駆動によって変形する圧力室の一部を構成する振動板と、振動板の変形によって圧力室の容積が減少することにより圧力室内のインクが液滴として吐出される圧力室に連通するノズルを含む圧力発生ユニットを有している。インクジェットプリンタにおいては、圧力発生ユニットのノズルから吐出されたインクによって形成されるドットを組み合わせることによって記録媒体上に１つの画像が形成される。

このようなインクジェットプリンタは、微細なノズルからインクを直接吐出して情報を記録する方式であるため、ノズルの形成されたノズルプレートは、インクの吐出性能を決める非常に重要な部材の一つであり、形状等によりインクの吐出性能が異なると共に、吐出性能の均一化のために高い寸法精度が要求される。

特許文献１では、導電性透明基材について表裏からの両面露光を行うことにより、高アスペクト比のザグリ付金属テーパノズルを形成する方法が開示されている。

特許文献２では、レジストの塗布された透明基材の裏面より露光光を照射して、テーパ状の電鋳ノズルを一括形成する方法が開示されている。

特許文献３では、レジストが塗布された透明基材の両面より露光を行うことによりテーパ部とストレート部を有するノズルを形成する方法が開示されている。

特許文献４では、レーザー加工により、１２°程度のテーパを有するノズルの形成方法が開示されている。

特許文献５では、特性の異なる２層のレジストを形成し露光を行うことにより、異なる角度のテーパを有するノズルの形成方法が開示されている。

特許文献６では、感度の異なる２層のレジストを用いることにより、テーパ部とストレート部を有するノズルの形成方法が開示されている。
特開平７−３２９３０４号公報 特開平１０−２９６９８２号公報 特開２００４−３３０６３６号公報 特開２００１−１８７４５１号公報 特開２００２−１３７３８１号公報 特開２００２−１９１２５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明では、テーパ部の形成には、拡散板の他、基板の傾斜回転を利用しているが、拡散板等による拡散光では形状制御が困難であり、形状バラツキも生じやすく、ノズル形状が不均一となり画像形成にも悪影響を与える。また、傾斜露光によりテーパを形成しても基板側開口部は、鋭角となるため精度のバラツキが生じやすく、広角になるに従い、光源と基板との間隔が広くなるため照度均一性が低下し、装置も大型化してしまう。

特許文献２に開示された発明では、平行光によりテーパを自ずと形成する方式であるため、広角化が困難であるとともに、吐出部分がメッキ成長により形成されるため、高い精度で形成することが困難である。

特許文献３に開示された発明では、マスクをレジスト面から離して露光することでテーパ部を形成しているが、このような方法による光の広がりの制御はきわめて困難であり、高精度のノズル形成には不向きである。

特許文献４に記載された発明では、テーパの角度を広角にするには限界があり、広角のテーパからなるノズルを形成することができない。又、レーザー加工であるため、ノズルプレートが金属材料により構成される場合、加工が困難となる。

特許文献５に記載された発明では、テーパ部を形成する際、拡散板を用いて露光を行うが、拡散板による拡散光の制御は困難であり、特に、任意形状の高精度な加工は困難で、ノズル間のバラツキも生じやすい。

特許文献６に記載された発明では、テーパ部の形成には、基板からの乱反射光を用いているが、乱反射光の制御は困難であり、特に、任意形状の高精度な加工は困難で、ノズル間のバラツキも生じやすい。また、レジストを２層設ける必要があるが、工程が複雑となり生産性の低下を招く。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、内部にくびれを有するノズルを高い精度で作製する方法を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載の発明は、液体を吐出することにより画像を形成する液体吐出ヘッドを構成するノズルプレートの製造方法において、透明部材と透明導電膜からなる透明基板上に感光性材料を塗布、又は、付着させることにより感光性膜を形成する感光性膜形成工程と、前記透明部材及び透明導電膜について光を透過する波長からなる照明光を発生する光源と、前記照明光でマスク上の照明領域を照明する照明光学系と、前記照明領域内のマスクに形成されたパターンの像を前記透明基板に投影する投影光学系とを有する露光装置により、前記透明基板の感光性膜の形成されていない面から照射し、前記マスクに形成されたパターンの像を前記透明基板上の感光性膜に露光する露光工程と、露光された前記感光性膜を現像する現像工程と、からなることを特徴とするノズルプレートの製造方法である。

請求項２に記載の発明は、液体を吐出することにより画像を形成する液体吐出ヘッドを構成するノズルプレートの製造方法において、透明部材と透明導電膜からなる透明基板上にネガ型の感光性材料を塗布、又は、付着させることにより感光性膜を形成する感光性膜形成工程と、前記透明部材及び透明導電膜について光を透過する波長からなる照明光を発生する光源と、前記照明光でマスク上の照明領域を照明する照明光学系と、前記照明領域内のマスクに形成されたパターンの像を前記透明基板に投影する投影光学系とを有する露光装置により、前記透明基板の感光性膜の形成されていない面から照射し、前記マスクに形成されたパターンの像を前記透明基板上の感光性膜に露光する露光工程と、露光された前記感光性膜を現像する現像工程と、前記現像後の透明基板の透明導電膜の形成された面に、電鋳により金属層を形成する電鋳工程と、前記金属層を前記透明基板より剥離する剥離工程と、からなることを特徴とするノズルプレートの製造方法である。

請求項３に記載の発明は、前記露光装置がケラー照明による光学系により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のノズルプレートの製造方法である。

請求項４に記載の発明は、前記露光装置の結像の際の焦点深度よりも、前記感光性膜の膜厚が厚く、前記感光性膜の膜中の領域内において、マスクに形成されたパターンの像を結像させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法である。

請求項５に記載の発明は、前記露光装置の前記マスクと前記投影光学系との光路に開口量が調整可能な開口絞りを設け、前記開口絞りの開口量を調節することにより、少なくとも２以上の異なる開口量により前記透明基板上に形成された前記感光性膜を露光することを特徴とする請求項１から４に記載のノズルプレートの製造方法である。

請求項６に記載の発明は、前記感光性膜は、前記光源の波長の光を一部透過する材料から構成されており、前記露光工程において、前記露光装置の光源から発生した光のうち前記透明基板に形成された感光性膜を透過した光を反射し、前記感光性膜の一部を感光する反射板を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法である。

請求項７に記載の発明は、前記反射板は、誘電体膜、誘電体多層膜又は、これらを含むものからなるものであることを特徴とする請求項６に記載のノズルプレートの製造方法である。

請求項８に記載の発明は、前記反射板が、前記露光装置の光源から発生した光の一部を透過するものであり、前記反射板を透過した光の光量を検出する光量センサを設け、前記光量センサによる光の検出量に基づき、前記光源より発生する光量、前記開口絞りの開口量、又は、前記反射板の前記光源の波長における反射率を制御することを特徴とする請求項６または７に記載のノズルプレートの製造方法である。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたノズルプレートを有する液体吐出ヘッドである。

請求項１０に記載の発明は、前記ノズルプレートの液体吐出面に、親水性の溝が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッドである。

請求項１１に記載の発明は、前記ノズルプレートの液体吐出面の反対面に、前記ノズルプレートに形成されたノズルの開口の直径よりも狭い溝が形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の液体吐出ヘッドである。

請求項１２に記載の発明は、請求項９から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを有することを特徴とする液体吐出装置である。

請求項１３に記載の発明は、請求項９から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明では、内部にくびれを有するノズルを高い精度で作製することができるため、このノズルを用いて画像形成を行うことにより、ノズルより吐出する液体の飛翔性能の安定性が向上するため、高精細で緻密な画像形成をすることができる。

以下、本発明に係る第１の実施の形態について説明する。

〔ノズルプレートの作製〕
本実施の形態におけるノズルプレートの作製方法について図１に基づき説明する。図１は、本実施の形態におけるノズルプレートの作製の流れを示す。

最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）の感光性膜形成工程において、透明基板上にネガレジストを塗布する。具体的には、図２（ａ）に示すように、本実施の形態では、ガラス等の透明部材１０１上に透明導電膜１０２の形成された透明基板１０３を用いる。透明部材１０１、透明導電膜１０２は、ともに後述する露光装置の光源の波長に対し高い透過率を示す材料により構成されている。具体的には、露光装置の光源に、固体レーザー（波長：３５５〔ｎｍ〕）を用いる場合には、透明基板１０３は、この波長の光を透過する透明部材１０１、透明導電膜１０２により構成される。透明部材１０１としては、石英ガラス等が挙げられ、透明導電膜１０２としては、Ｇａ_２Ｏ_３からなる膜が挙げられる。また、ＫｒＦ（波長：２４８〔ｎｍ〕）のエキシマレーザー等、半導体レーザー（３７５〔ｎｍ〕）、水銀ランプのｉ線（３６５〔ｎｍ〕）、ｇ線（４０５〔ｎｍ〕）を光源して用いた場合であっても、この波長の光を透過する透明部材１０１、透明導電膜１０２からなる透明基板１０３を用いる必要がある。

尚、光源の波長によっては、透明導電膜１０２を構成する材料としては、ＺｎＯ（酸化亜鉛）やＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＳｎＯ_２（酸化スズ）等を用いることも可能であるが、Ｇａ_２Ｏ_３は、一般的に上記光源の波長の光でも高い透過率を示すことから、より好ましい。

この透明基板１０３の透明導電膜１０２の形成された面に、スピンコーター等によりネガレジスト１１０、即ち、ネガタイプのフォトレジストを塗布する。塗布する膜厚は、後述するノズルにくびれを設けるため、後述する露光装置の焦点深度以上の厚さが望まれる。従って、本実施の形態では、厚膜レジストを用いている。尚、ドライフィルム（ＤＦＲ）を用いて、透明基板１０３に密着させる方法であっても良い。

この後、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、透明基板１０３にネガレジスト１１０を塗布したものについて、プリベークをおこなう。

この後、ステップ１０６（Ｓ１０６）の通常露光工程において、投影光学系を有する露光装置を用いて通常露光を行う。

ここで、本実施の形態に用いられる露光装置について図４に基づき説明する。

本実施の形態において用いられる露光装置は、固体レーザーを光源１５１とするものであり、光源１５１より発せられた光は、インプットレンズ等からなる光学系１５２を介し、フライアイレンズ１５３に入射する。フライアイレンズ１５３は、２枚のシリンドリカルレンズを直交させたものである。フライアイレンズ１５３に入射した光束は、リレーレンズ１５４を介しマスク１５５を照射する。マスク１５５には、透明基板１０３上に形成されているネガレジスト（図４中不図示）に所望のパターンを露光するためのパターンが形成されている。マスク１５５を照射した光束は、開口絞り１５６を介し、投影レンズ１５７により、透明基板１０３上のネガレジストに照射される。また、必要に応じて、透明基板１０３及びネガレジストを透過した光の一部を反射する反射部材１０５が設けられている。この反射部材１０５は後述するように形成されるノズル形状を調整する役割を有している。更に、この反射部材１０５は、光源１５１からの光の一部を透過するものにより構成し、この透過した光の光量を測定する光量センサ１５８を設けることにより、透明基板１０３上のネガレジストに照射されている光量をモニタすることができる。この光量センサ１５８によりモニタされた測定データに基づき、露光の際の光量等を調整することが可能である。具体的には、光源１５１の発光量を制御や、開口絞り１５６の絞りの制御、反射率を可変することが可能な反射部材１０５について、反射部材１０５の反射率を制御することにより、露光の際の光量の制御、反射部材１０５による反射光制御を行うことが可能である。

尚、開口絞り１５６は、フライアイレンズ１５３の集光面がリレーレンズ１５５により結像される位置に配置されており、テレセントリック光学系を構成している。また、本露光装置は、ケラー照明型の光学系からなるものである。

露光の様子を具体的に、図２（ｂ）に基づき説明する。露光装置の光源１５１から発せられた露光光により、マスク１５５に形成されているパターンは、投影レンズ１５７により透明基板１０３に照射される。透明基板１０３はネガレジスト１１０の形成されている面が、露光装置より照射される光の入射面と反対面となるように設置されている。このため、露光光は、透明基板１０３を介し、ネガレジスト１１０に照射される。

露光装置は、ケラー照明型の光学系を有するものであるため、図に示すように透明基板１０３に対し斜めより進入する平行光束が存在している。露光光がネガレジスト１１０の内部で結像する位置に透明基板１０３が設置され、ネガレジスト１１０は、本実施の形態に用いた露光装置の焦点深度よりも十分厚く形成されているため、ネガレジスト１１０の内部で集光した場合、ネガレジスト１１０における露光光の入射側、及び出射側で光束は広がる。このため、ネガレジスト１１０の中程では狭く、光束の入射側、出射側はともに広がった領域１１０ａ、即ちくびれを有する形状に露光される。

この後、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、グレーマスクを用いて露光を行う。具体的には、図２（ｃ）に示すように、露光装置の光源の波長の一部を透過する領域のパターン１０４ｂを有するグレーマスク１０４を用い露光を行う。この露光では、図に示すようにグレーマスク１０４を透明基板１０３に近接させて露光を行う方式や、投影光学系を有する露光装置でもよい。

このグレーマスク露光により、ネガレジスト１１０の一部に露光領域１１０ｂが形成される。この露光領域１１０ｂは、後にノズルプレートの親水性トラップ溝が形成する領域である。

この後、ステップ１１０（Ｓ１１０）の現像工程において、露光されたネガレジスト１１０について、現像を行ったのちポストベークを行う。これにより、ネガレジスト１１０のうち、露光された領域がネガレジスト層１１０ａ、１１０ｂとして形成される。

この後、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、金属であるＮｉ（ニッケル）の共析メッキを行う。具体的には、図３（ａ）に示すように、ネガレジスト層１１０ａ、１１０ｂが形成された透明基板１０３についてＮｉ共析メッキを行う。Ｎｉ共析メッキは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を含有するメッキ液を用い、１〜３〔μｍ〕の膜厚になるまで行う。Ｎｉ共析メッキは、導電性を有する領域にのみメッキが施されるため、図３（ａ）に示すように、透明導電膜１０２の表面にのみＮｉ共析メッキ層１１１が形成される。

この後、ステップ１１４（Ｓ１１４）の電鋳工程において、金属であるＮｉ電鋳を行う。具体的には、図３（ａ）に示すようにＮｉ共析メッキの施された領域、即ち、Ｎｉ共析メッキ層１１１上に、Ｎｉ電鋳により、Ｎｉ電鋳層１１２を堆積させる。このとき堆積させるＮｉの膜厚は、１０〜５０〔μｍ〕である。

この後、ステップ１１６（Ｓ１１６）において、有機溶媒等によりネガレジスト層１１０ａ、１１０ｂの除去を行った後、ステップ１１８（Ｓ１１８）において、透明基板１０３より、Ｎｉ共析メッキ層１１１、Ｎｉ電鋳層１１２により形成されるノズルプレート６０を剥離する。これにより、図３（ｂ）に示すように、ノズル５１、親水性トラップ溝６２、接着剤逃げ溝６３が形成されたノズルプレート６０が形成される。

この後、ステップ１２０（Ｓ１２０）において、図３（ｃ）に示すように、作製されたノズルプレート６０と液体吐出ヘッドの連通板５９と接合し、液体吐出ヘッドを作製する。

この接合には、接着剤等を用いて接合を行うが、接合の際の接着剤の余りが、接着剤逃げ溝６３に入り込むため、高い歩留まりで綺麗に接合を行うことができる。

次に、反射部材１０５について図５に基づき説明する。反射部材１０５は、光源１５１からの光の一部を反射する機能を有するものであり、ハーフミラー等の一定の反射率を有する部材により構成されている。

図５（ａ）は反射部材１０５を設置しない場合である。図に示されるように、透明基板１０３に入射した露光光は、ネガレジスト１１０を露光し透過した後、ネガレジスト１１０と空気との界面による反射を除き、すべて透過してしまう。

これに対し、図５（ｂ）に示すように、反射部材１０５を設けた場合では、透明基板１０３に入射した露光光は、ネガレジスト１１０を透過した後、この光は反射部材１０５により反射されて、再びネガレジスト１１０に進入し、ネガレジスト１１０を露光する。このため、ネガレジスト１１０の反射部材１０５に近い面は広く露光された露光領域１１０ａａを形成し、インクが流れ込む領域が滑らかなものとなるためインクの吐出性能が向上する。

また、このノズル部分の傾斜は、開口絞り１５６の絞りを調整することによって、形状を調節することが可能である。図５（ｃ）は、露光中に開口絞り１５６の絞りを変化させた場合について示す。開口絞り１５６を絞ることにより、開口絞り１５６が広がっている場合とは、異なる角度でネガレジスト１１０に露光光が入射するため、図に示すように反射部材１０５による反射光によりネガレジスト１１０の中腹部分の露光量を増加させることができ、御椀型の領域１１０ａａａに露光することができる。

更に、この反射部材１０５を誘電体膜、誘電体多層膜、又は、これらの膜を表面に形成した誘電体反射部材により構成することにより、光の干渉から入射角度に依存して反射光量を調整することができる。具体的には、開口絞り１５６を絞ったときには、透明基板１０３に垂直に入射する光の成分が多くなり、誘電体膜又は誘電体多層膜の屈折率、膜厚を調整することにより、光の干渉によりこの光の反射光量を高めることができ、また、開口絞り１５６を開いたときには、透明基板１０３に対し斜めに入射する光の成分が発生するが、光の干渉によりこの光の反射光量を低くすることが可能となるのである。

具体的に、図１５に基づき説明すると、反射部材１０５に誘電体膜又は誘電体多層膜からなる誘電体層１３０を形成していない通常のアルミニウム（Ａｌ）やニッケルクロム（ＮｉＣｒ）合金等の金属薄膜をガラス基板等の透明基材に成膜したハーフミラー等の場合では、光の入射角度に依存することなく反射率は概ね一定である。しかしながら、反射部材１０５の表面に誘電体膜又は誘電体多層膜からなる誘電体層１３０を形成した誘電体反射部材１３１の場合では、図１５（ａ）に示すように、開口絞り１５６が開いた状態では、透明基板１０３に対し垂直方向から入射する光の成分の反射率は高く、透明基板１０３に対し斜め方向から入射する光の成分の反射率は低くなる。このため、ネガレジスト１１０の露光領域１１０ｙが露光される。

従って、誘電体層１３０を形成した図１６に示すような波長と反射率の関係を有する誘電体反射部材１３１を用い、開口絞り１５６を調整して２段階の露光を行うことにより、より一層なだらかな形状にネガレジスト１１０を露光することができる。具体的には、図１５（ｂ）に示すように、開口絞り１５６を絞った状態で露光することにより、この入射光は誘電体反射部材１３１では高い反射率で反射されるため露光される領域は露光領域１１０ｙｙとなる。この後、図１５（ｃ）に示すように、開口絞り１５６を開いた状態で露光することにより、透明基板１０３に対し垂直方向から入射する光の成分の反射率は高く、透明基板１０３に対し斜め方向から入射する光の成分の反射率は低くなる。よって、ネガレジスト１１０の露光される領域は露光領域１１０ｙｙｙとなる。このように、反射部材１０５の表面に誘電体層１３０を形成した誘電体反射部材１３１により、開口絞り１５６を調整して２段階の露光を行えば、より一層なだらかな形状にネガレジスト１１０を露光することができる。尚、誘電体反射部材１３１は、誘電体層１３０における光の干渉により光を反射させるものであることから、誘電体層１３０を構成する材料の屈折率と膜厚により、特定の波長や角度における反射率を変化させることができる。よって、本実施の形態において用いられる誘電体反射部材１３１は、図１６に示すように波長３５５〔ｎｍ〕の光において、入射角度を０°、１５°、３０°と変化させることにより、異なる反射率を示すものである。

更に、反射板１０５が、露光装置の光源１５１から発生した光の一部を透過するものであり、反射板１０５を透過した光の光量を検出する光量センサ１５８を設け、光量センサ１５８による光の検出量に基づき、光源１５１より発生する光量、開口絞り１５６の開口量、又は、反射板１０５の光源１５１の波長における反射率を制御することができる。

〔液体吐出ヘッドの構造〕
次に、上記工程により作製されたノズルプレートを用い作製された液体吐出ヘッドの具体的な構造について図６に基づき説明する。

図６に示すように、圧力室ユニット５３は、インクを吐出するノズル５１と連通する圧力室５２によって形成され、供給口５４を介してインクを供給する共通液室５５と連通している。圧力室５２の一面（図では天面）は振動板５６で構成され、その上部には、振動板５６を変形させる圧電素子５８が接合されており、圧電素子５８の上面には個別電極５７が形成される。尚、振動板５６は共通電極を兼ねている。ノズル５１は、ノズルプレート６０を連通板５９に接合することにより形成されている。ノズルプレート６０には、親水性トラップ溝６２が形成されている。圧電素子５８は、共通電極（振動板５６）と個別電極５７によって挟まれており、共通電極（振動板５６）と個別電極５７との間に駆動電圧を印加することによって変形する。圧電素子５８の変形によって振動板５６が変形し、圧力室５２の容積が縮小されて、圧力室５２内のインクに圧力がかかり、ノズル５１からインクが吐出されるような構造となっている。共通電極（振動板５６）と個別電極５７との間に印加されていた電圧が解除されると圧電素子５８がもとに戻り、圧力室５２の容積が元の大きさに回復し、共通液室５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給されるようになっている。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図７は、本発明の実施形態に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。図７に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」と称する場合あり）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙのノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６（記録媒体）の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６を備えている。

図７では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図７のように、裁断用のカッター２８が設けられており、前記カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、前記固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくともヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙのノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図７に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。 ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図７中不図示、図１１に符号８８で図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図７において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図７の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

図８は、インクジェット記録装置１０の印字部１２周辺を示す要部平面図である。

図８に示すように、印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙送り方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドを有している。印字部１２を構成する各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の搬送方向に沿って上流側（図７の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応したヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙送り方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち、１回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、ヘッドが紙送り方向と直交する主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するヘッドを追加する構成も可能である。

図７に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、前記イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色のヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいため、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことができ、画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

〔液体吐出ヘッドの構成〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。

図９（ａ） はヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図９（ｂ） はその一部の拡大図である。また、図９（ｃ） はヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図である。

記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図９（ａ）〜（ｃ） に示したように、インク滴の吐出孔であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室（液室）５２、供給口５４等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）を狭め、高密度化を達成している。

紙送り方向と略直交する主走査方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図９（ａ） の構成に代えて、図９（ｃ） に示すように、複数のノズル５１が２次元状に配列された短尺のヘッドブロック５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

なお、本例では圧力室５２の平面形状が略正方形である態様を示したが、圧力室５２の平面形状は略正方形に限定されず、略円形状、略だ円形状、略平行四辺形（ひし形）など様々な形状を適用することができる。また、ノズル５１や供給口５４の配置も図９（ａ）〜（ｃ）に示す配置に限定されず、圧力室５２の略中央部にノズル５１を配置してもよいし、圧力室５２の側壁側に供給口５４を配置してもよい。

図９（ｂ） に示すように、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ×cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造や、２列の千鳥配置されたノズル列を有する構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、記録媒体の幅方向（主走査方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図９（ａ）〜（ｃ）に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。

一方、上述したフルラインヘッドと記録紙１６とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

なお、本実施形態ではフルラインヘッドを例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、記録紙１６の幅よりも短い長さのノズル列を有する短尺のヘッドを記録紙１６の幅方向に走査させながら、記録紙１６の幅方向の印字を行うシリアル型ヘッドにも適用可能である。

尚、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部に形成されたノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は図９（ａ）、（ｂ）に示す供給口を介して不図示の共通流路（共通液室）と連通されている。前記共通流路は不図示のインク供給タンクと連通しており、前記インク供給タンクから供給されるインクは前記共通流路を介して各圧力室５２に分配供給される。

〔吐出回復装置〕
図１０は、インクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク９０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図７で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク９０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口（図示省略）からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図１０のインクタンク９０は、先に記載した図７のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図１０に示したように、インクタンク９０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ９２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図１０には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ９４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード９６とが設けられている。

これらキャップ９４及びクリーニングブレード９６を含むメンテナンスユニットは、図示を省略した移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動されるようになっている。

キャップ９４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ９４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ９４で覆うようになっている。

クリーニングブレード９６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示を省略したブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ）に摺動可能である。ノズル面５０Ａにインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード９６をノズル面５０Ａに摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズル面５０Ａを清浄化するようになっている。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、そのノズル５１近傍のインク粘度が上昇した場合、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、キャップ９４に向かって予備吐出が行われる。

すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ（圧電素子５８）が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かって圧電素子５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード９６等のワイパーによってノズル面５０Ａの汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内のインク）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ９４を当て、吸引ポンプ９７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク９８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われ、粘度が上昇して固化した劣化インクが吸い出され除去される。

具体的には、ノズル５１や圧力室５２内に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、圧電素子５８を動作させる予備吐出ではノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに、キャップ９４を当てて圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘インクをポンプ９７で吸引する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図１０で説明したキャップ９４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。

また、好ましくは、キャップ９４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。

〔制御系の説明〕
図１１はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal serial bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２（図７に図示）等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、前記画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介してヘッド１２のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御（打滴制御）が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図１１において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの圧電素子５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印字検出部２４は、図７で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。

なお、システムコントローラ７２及びプリント制御部８０は、１つのプロセッサから構成されていてもよいし、システムコントローラ７２とモータドライバ７６及びヒータドライバ７８とを一体に構成したデバイスや、プリント制御部８０とヘッドドライバとを一体に構成したデバイスを用いてもよい。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について図１２に基づき説明する。

第２の実施の形態は、第１の実施の形態とは異なる方法による本発明に係るノズルプレートの作製方法である。図１３、図１４は、本実施の形態におけるノズルプレートの作製の流れを示す。

最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）の感光性膜形成工程において、透明基板上にポジレジストを塗布する。具体的には、図１３（ａ）に示すように、本実施の形態では、ガラス等の透明部材１０１上に透明導電膜１０２の形成された透明基板１０３を用いる。透明部材１０１、透明導電膜１０２は、ともに後述する露光装置の光源の波長に対し高い透過率を示す材料により構成されている。具体的には、露光装置の光源に、固体レーザー（波長：３５５〔ｎｍ〕）を用いる場合には、透明基板１０３は、この波長の光を透過する透明部材１０１、透明導電膜１０２により構成される。透明部材１０１としては、石英ガラス等が挙げられ、透明導電膜１０２としては、Ｇａ_２Ｏ_３からなる膜が挙げられる。また、ＫｒＦ（波長：２４８〔ｎｍ〕）のエキシマレーザー等、半導体レーザー（３７５〔ｎｍ〕）、水銀ランプのｉ線（３６５〔ｎｍ〕）、ｇ線（４０５〔ｎｍ〕）を光源して用いた場合であっても、この波長の光を透過する透明部材１０１、透明導電膜１０２からなる透明基板１０３を用いる必要がある。

尚、光源の波長によっては、透明導電膜１０２を構成する材料としては、ＺｎＯ（酸化亜鉛）やＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＳｎＯ_２（酸化スズ）等を用いることも可能である。

この透明基板１０３の透明導電膜１０２の形成された面に、スピンコーター等によりポジレジスト１２０、即ち、ポジタイプのフォトレジストを塗布する。塗布する膜厚は、後述するノズルにくびれを設けるため、後述する露光装置の焦点深度以上の厚さが望まれる。従って、本実施の形態では、厚膜レジストを用いている。尚、ドライフィルム（ＤＦＲ）を用いて、透明基板１０３に密着させる方法であっても良い。

この後、ステップ２０４（Ｓ２０４）において、透明基板１０３にポジレジスト１２０を塗布したものについてプリベークをおこなう。

この後、ステップ２０６（Ｓ２０６）に通常露光工程において、投影光学系を有する露光装置を用いて通常露光を行う。

本実施の形態に用いられる露光装置は図４に示す装置と同様のものである。

露光の様子を具体的に、図１３（ｂ）に基づき説明する。露光装置の光源１５１から発せられた露光光により、マスク１５５に形成されているパターンは、投影レンズ１５７により透明基板１０３に照射される。透明基板１０３はポジレジスト１２０の形成されている面が、露光光の入射面と反対面となるように設置されている。このため、露光光は、透明基板１０３を介し、ポジレジスト１２０に照射される。

露光装置は、ケラー照明型の光学系を有するものであるため、図に示すように透明基板１０３に対し斜めより進入する平行光束が存在している。露光光がポジレジスト１２０の内部で結像する位置に透明基板１０３が設置され、ポジレジスト１２０は、本実施の形態に用いた露光装置の焦点深度よりも十分厚く形成されているため、ポジレジスト１２０の内部で集光した場合、ポジレジスト１２０における露光光の入射側、及び出射側では光束は広がる。このため、ポジレジスト１２０の中程では狭く、光束の入射側、出射側はともに広がった領域１２０ａ、即ちくびれを有する形状に露光される。

この後、ステップ２０８（Ｓ２０８）において、グレーマスクを用いて裏面露光を行う。具体的には、図１３（ｃ）に示すように、露光装置の光源の波長の一部を透過する領域のパターン１０４ｂを有するグレーマスク１０４を用い露光を行う。この露光では、図に示すようにグレーマスク１０４を透明基板１０３に近接させて露光を行う方式や、投影光学系を有する露光装置でもよい。

このグレーマスク露光により、ポジレジスト１２０の一部に露光領域１２０ｂが形成される。この露光領域１２０ｂは、後にノズルプレートの親水性トラップ溝が形成される領域である。

この後、ステップ２１０（Ｓ２１０）において、図１４（ａ）に示すように、透明基板１０３の裏面であるポジレジスト１２０の塗布されている面について、別の露光マスク１２１を用い裏面露光を行う。尚、この裏面露光は、接着剤逃げ溝を形成するために行うものであり、露光マスク１２１は、所望の接着剤逃げ溝のパターンが形成されている。この裏面露光は、露光マスク１２１に対し垂直に光を照射することにより行われる。この工程により、ポジレジスト１２０のうち後に接着剤逃げ溝となる領域１２０ｃが感光する。

この後、ステップ２１２（Ｓ２１２）の現像工程において、透明基板１０３に形成したポジレジスト１２０について、現像を行ったのちポストベークを行う。

この後、ステップ２１４（Ｓ２１４）において、不図示の保護膜コートを行う。これは、ノズルプレートを構成する主材料がポジレジストであるためインクに対する耐液性を高めるために形成するものである。

この後、ステップ２１６（Ｓ２１６）において、図１４（ｃ）に示すように、ポジレジスト１２０ｄを連通板５９と接合した後、透明基板１０３を剥離する。尚、ポジレジスト１２０ｄには、図１４（ｂ）に示すようにノズル５１、親水性トラップ溝６２、接着剤逃げ溝６３が形成されている。

ステップ２１８（Ｓ２１８）において、撥液コートを行った後、ステップ２２０（Ｓ２２０）において、液体吐出ヘッドと接合する。

以上の工程により、図６に示す液体吐出ヘッドと同様構成の液体吐出ヘッドを作製することができる。

本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行うことは可能である。

第１の実施の形態に係るノズルプレートの製造方法のフローチャート 第１の実施の形態に係るノズルプレートの製造工程の概略図（１） 第１の実施の形態に係るノズルプレートの製造工程の概略図（２） 第１の実施の形態に用いられる露光装置の構成図 裏面反射させた場合の露光の概念図 本発明に係る液体吐出ヘッドの断面図 本発明に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置の全体構成図 画像形成装置の印字部周辺の要部平面図 液体吐出ヘッドの構造例を示す平面透視図 液体吐出ヘッドのインク供給系の概略を示す構成図 本発明に係る画像形成装置のシステム構成例を示す要部ブロック図 第２の実施の形態に係るノズルプレートの製造方法のフローチャート 第２の実施の形態に係るノズルプレートの製造工程の概略図（１） 第２の実施の形態に係るノズルプレートの製造工程の概略図（２） 裏面反射させた場合の露光の概念図 誘電体多層膜における波長及び入射角度と反射率の関係図

符号の説明

５１…ノズル、５９…連通板、６０…ノズルプレート、６２…親水性トラップ溝、６３…接着剤逃げ溝、１０１…透明部材、１０２…導電性透明膜、１０３…透明基板、１０４…グレーマスク、１１０…ネガレジスト、１１０ａ…通常露光により感光するネガレジスト領域、１１０ｂ…グレーマスクによる露光により感光するネガレジスト領域、１１１…Ｎｉ共析メッキ層、１１２…Ｎｉ電鋳層

Claims (13)

1. 液体を吐出することにより画像を形成する液体吐出ヘッドを構成するノズルプレートの製造方法において、
   透明部材と透明導電膜からなる透明基板上に感光性材料を塗布、又は、付着させることにより感光性膜を形成する感光性膜形成工程と、
   前記透明部材及び前記透明導電膜について光を透過する波長からなる照明光を発生する光源と、前記照明光でマスク上の照明領域を照明する照明光学系と、前記照明領域内のマスクに形成されたパターンの像を前記透明基板に投影する投影光学系とを有する露光装置により、前記透明基板の感光性膜の形成されていない面から光を照射し、前記マスクに形成されたパターンの像を前記透明基板上の感光性膜に露光する露光工程と、
   露光された前記感光性膜を現像する現像工程と、
   からなることを特徴とするノズルプレートの製造方法。
2. 液体を吐出することにより画像を形成する液体吐出ヘッドを構成するノズルプレートの製造方法において、
   透明部材と透明導電膜からなる透明基板上にネガ型の感光性材料を塗布、又は、付着させることにより感光性膜を形成する感光性膜形成工程と、
   前記透明部材及び前記透明導電膜について光を透過する波長からなる照明光を発生する光源と、前記照明光でマスク上の照明領域を照明する照明光学系と、前記照明領域内のマスクに形成されたパターンの像を前記透明基板に投影する投影光学系とを有する露光装置により、前記透明基板の感光性膜の形成されていない面から光を照射し、前記マスクに形成されたパターンの像を前記透明基板上の感光性膜に露光する露光工程と、
   露光された前記感光性膜を現像する現像工程と、
   前記現像後の透明基板の透明導電膜の形成された面に、電鋳により金属層を形成する電鋳工程と、
   前記金属層を前記透明基板より剥離する剥離工程と、
   からなることを特徴とするノズルプレートの製造方法。
3. 前記露光装置がケラー照明による光学系により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のノズルプレートの製造方法。
4. 前記露光装置の結像の際の焦点深度よりも、前記感光性膜の膜厚が厚く、
   前記感光性膜の膜中の領域内において、マスクに形成されたパターンの像を結像させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法。
5. 前記露光装置の前記マスクと前記投影光学系との光路に開口量が調整可能な開口絞りを設け、
   前記開口絞りの開口量を調節することにより、少なくとも２以上の異なる開口量により前記透明基板上に形成された前記感光性膜を露光することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法。
6. 前記感光性膜は、前記光源の波長の光を一部透過する材料から構成されており、
   前記露光工程において、前記露光装置の光源から発生した光のうち前記透明基板に形成された感光性膜を透過した光を反射し、前記感光性膜の一部を感光する反射板を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法。
7. 前記反射板は、誘電体膜、誘電体多層膜又は、これらを含むものからなるものであることを特徴とする請求項６に記載のノズルプレートの製造方法。
8. 前記反射板が、前記露光装置の光源から発生した光の一部を透過するものであり、
   前記反射板を透過した光の光量を検出する光量センサを設け、
   前記光量センサによる光の検出量に基づき、前記光源より発生する光量、前記開口絞りの開口量、又は、前記反射板の前記光源の波長における反射率を制御することを特徴とする請求項６または７に記載のノズルプレートの製造方法。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたノズルプレートを有する液体吐出ヘッド。
10. 前記ノズルプレートの液体吐出面に、親水性の溝が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記ノズルプレートの液体吐出面の反対面に、前記ノズルプレートに形成されたノズルの開口の直径よりも狭い溝が形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 請求項９から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを有することを特徴とする液体吐出装置。
13. 請求項９から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを有することを特徴とする画像形成装置。

Images