JP2009226662A - 液滴吐出ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル保護が可能で、ノズルを精度良く加工可能とし、ワイピング動作を適切に行えるようにする。
【解決手段】まず、ノズルプレート３８となるべき未加工の基板６１の液滴噴射面となる側と反対の面６１ｂに、熱収縮体６３を接着する。その後、基板６１を加熱して熱収縮体６３を収縮させ、基板６１の熱収縮体６３との接着部分周辺が変形してなる突条部６７を形成する。その後、基板６１にノズル３８ａを形成する。
【選択図】図９

Description

本発明は、例えばインクジェットヘッド等の液滴吐出ヘッドとその製造方法に関し、特にノズルの噴射口周辺に凸部を有した液滴吐出ヘッドに関するものである。

液滴吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタは、インクをノズルから噴射するインクジェットヘッドを備えている。インクジェットヘッドは、ノズルに連通するインク流路を形成するキャビティユニットと、インク流路内のインクに吐出圧を付与するアクチュエータとを備えている。インクジェットプリンタは、このアクチュエータの駆動により吐出圧が付与されたインクをノズルの噴射口より記録用紙に向けて吐出することによって記録用紙に画像を形成する。

インクジェットヘッドは、ノズルの噴射口が配されたインク滴噴射面を有するノズルプレートを備えている。このインク滴噴射面の噴射口周囲にインクが付着していると、このインクの表面張力によってノズルから噴射されるインク滴が噴射口の径方向に引っ張られ、インク滴の飛翔方向が正規のノズル軸線方向から傾いてしまう。そこで、一般的なインクジェットヘッドのインク滴噴射面には、噴射口の周囲にインクが付着するのを防止するため、撥インク層が膜状に形成されている。

記録用紙はインク滴噴射面から所定距離（例えば、１〜２ｍｍ）離れた位置で搬送されており、通常は記録用紙がインク滴噴射面に接触することはない。ただし、例えば印刷中に紙ジャム等によって記録用紙が撓んだ場合、その記録用紙自身や外部からの異物がインク滴噴射面と接触して撥インク層に傷がつく虞がある。そこで、ノズルの噴射口やその周辺に形成された撥インク層を記録用紙などから保護するため、インク滴噴射面から突出する凸部を有したノズルプレートが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００６−２５６１６５号公報

特許文献１によれば、樹脂製のノズルプレートに熱プレス処理を行うことによってノズルの噴射口周辺に凸部を形成している。具体的には、３００度の高温加熱されたプレス用金型をノズルプレートに押し当ててノズルプレートを軟化させ、軟化した周辺の肉を集めるようにしてノズルプレートと一体の凸部が形成されている。

このようにノズルプレート自身の塑性変形によって凸部を形成する場合、凸部に隣接するノズルの形成箇所周辺の厚みがばらつきやすい。すなわち、ノズルプレートの厚みに個体差が生じやすくなり、所望のノズル形成することが難しくなる。例えば、凸部形成後に、レーザ加工によりノズルを形成する場合、ノズルプレートの厚みに応じてノズルの噴射口の径が変化するため、ノズルの噴射口を精度良く形成することが難しくなり、インクの吐出性能に影響を及ぼすおそれがある。また、ノズルの噴射口を形成してから凸部を形成する場合にも、ノズルの形成箇所周辺の厚みがばらつきやすく、ノズルの形成箇所が所望の位置からずれることもある。

また、一般にインクジェットプリンタは、画像形成時やメンテナンス動作時に、インク滴噴射面上に付着したインクを拭き取るワイピング動作を適宜のタイミングで行うようになっており、これによりプリンタの印字性能が維持されている。

特許文献１の場合、凸部に対してこのノズルの形成箇所と反対側が薄肉となって凹部をなしているため、たとえノズルの形成箇所周辺の厚さがプレス処理の前後で変化しないように配慮しても、インク滴噴射面に対して凹凸が大きいため、ワイピング動作時にワイパーの円滑な動作の妨げとなったり、凸部の周囲（例えば、噴射面と凸部との境界周辺など）にインクが残り易くなる。このため、前述したようにインク滴の飛翔方向が正規の方向からずれて印字性能に影響を及ぼすおそれがある。

そこで、本発明は、ノズル保護が可能で、ノズルを精度良く加工することができ、且つワイピング動作を適切に行えるように構成された液滴吐出ヘッドとその製造方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズルプレートを含む複数の流路部材を有してなるキャビティユニットを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記ノズルプレートは、液滴を噴射する複数のノズルの噴射口が一方向に配列された液滴噴射面を有するものであり、前記ノズルプレートとなるべき未加工の樹脂基板における前記液滴噴射面と反対側の面に、前記ノズルの列を形成する位置近傍にてその列に沿う熱収縮体を接着する工程と、該熱収縮体を加熱して収縮させることにより、前記樹脂基板の前記熱収縮体との接着部分周辺が変形して前記液滴噴射面となるべき側の面から隆起してなる突条部を前記ノズルの列に沿って形成する工程と、前記樹脂基板にノズルを形成する工程とを有していることを特徴としている。

かかる構成によれば、熱収縮体を加熱すると、樹脂基板における熱収縮体の接着部分の周辺が熱収縮体の収縮方向に引き寄せられて撓み変形し、液滴噴射面から隆起する突条部が形成される。このようにして突条部が形成されるため、突条部が設けられない平坦面と突条部とが滑らかに繋がる。このため、ワイピング時に、ワイパーがこのなだらかな突条部に沿ってインクを拭き取っていくため、突条部の周囲に液体が溜まり易くなることもなく、また、突条部によってワイパーの動作を阻害することもない。また、形成される突条部は、隆起によりなだらかに連続した曲面を有するため、ジャム等で記録用紙が撓んでその端部や一部が、突条部に接触したとしても、角がないためノズルプレートを傷つけにくい。また、樹脂基板を局所的に撓み変形させることによって突条部を形成しているため、樹脂基板の特に平坦部分の厚さは突条部の形成前後で大きく変わることはない。このため、突条部の形成後であってもノズルを精度良く加工することができる。

前記熱収縮体は、少なくとも前記ノズルが配列する一方向に対して直角方向に収縮し、前記未加工の樹脂基板は、前記樹脂基板を変形させる工程の後に他の前記流路部材と接合できる外形寸法となるように、少なくとも前記直角方向において該外形寸法よりも大きく形成されていてもよい。かかる構成によれば、樹脂基板を熱収縮体の収縮に伴う変形させることによって突条部を形成するようにしても、この樹脂基板を流路ユニットと積層接着させてキャビティユニットを構成することができる。

前記熱収縮体を接着する工程に先立ち、前記樹脂基板の前記反対側の面に前記熱収縮体を接着する位置にて前記ノズルの列に沿って延びる反対側溝を形成する工程を更に有し、前記熱収縮体を接着する工程において、前記熱収縮体により該反対側溝が覆われていてもよい。かかる構成によれば、樹脂基板の反対側の面側が反対側溝を埋めるようにして引き寄せられるようになる。このように、樹脂基板が熱収縮体の収縮方向に変形し易くなり、突条部の幅を小さくすることが可能となる。また、反対側溝の深さや幅を適切に設定することによって突条部の高さや幅を調整可能となる。

前記樹脂基板を変形させる工程に先立ち、前記樹脂基板の前記液滴噴射面となるべき面に、前記熱収縮体との接着部分に対応して一対の噴射側溝を形成する工程を更に有していてもよい。かかる構成によっても、樹脂基板の液滴噴射面側にも噴射側溝を埋めるように引き寄せられるようになり、樹脂基板を変形させ易くなる。

前記樹脂基板の前記反対側の面と接合される前記他の流路部材の接合面に、前記熱収縮体との接着部分に対応する位置に凹部を形成する工程と、前記樹脂基板を変形させる工程よりも後に、該凹部内に前記熱収縮体を受容させて前記接合面と前記樹脂基板の前記反対側の面とを接合する工程とを更に有していてもよい。かかる構成によれば、樹脂基板を流路ユニットに積層接合するときに、熱収縮体が積層を阻害することがないため、樹脂基板の反対側の面を流路ユニットに密接させて積層接合することができる。

前記熱収縮体を接着する工程に先立ち、前記樹脂基板の前記反対側の面に凹部を形成する工程を更に有し、前記熱収縮体を接着する工程において、該凹部内に前記熱収縮体を受容させてもよい。かかる構成においても、熱収縮体の露出面を樹脂基板の反対側の面と略同一平面とすることができ、樹脂基板を流路ユニットに積層接着するときに、熱収縮体が積層を阻害することがないため、樹脂基板の反対側の面を該流路ユニットに密接させて積層接合することができる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは上述の方法によって製造されることを特徴とし、上述と同様の作用を生じる液滴吐出ヘッドを提供することができる。

以上のように、本発明に係る液滴吐出ヘッド及びその製造方法よれば、ノズル保護が可能で、ノズルを精度良く加工することができ、ワイピング動作を適正に実行させることができるようになる。

以下、本発明に係る液滴吐出ヘッドとその製造方法の実施の形態について、インクジェットプリンタに搭載されるインクジェットヘッドを例にして説明する。この説明における方向の概念は、インクの吐出方向を下方、その反対側を上方とし、その他の場合は適宜説明するものとする。

［インクジェットプリンタの概要構成］
まず、図１及び図２を参照して本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の概要構成について説明する。図１はインクジェットプリンタ１の概要構成を示す側面図、図２はインクジェットプリンタ１の概要構成を示す平面図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、本体底部に記録媒体としての記録用紙２を貯留可能な給紙トレイ３を有し、この給紙トレイ３からは記録用紙２を搬送するための搬送路４が延びている。搬送路４は、給紙トレイ３の背面側（図１の左側）から上方へ向かった後に正面側（図１の右側）へ向けてＵターンし、給紙トレイ３の上方に配置されたプラテン５の上面を通過して排紙トレイ６へと導かれている。給紙トレイ３内の記録用紙２は、給紙ローラ７ａや搬送ローラ対７ｂや排紙ローラ対７ｃ等の搬送機構７により搬送路４に沿って１枚ずつ搬送され、プラテン５上を通過して排紙トレイ６へと排出される。

図１及び図２に示すように、プラテン５の上方には、一対のガイドレール８，９が記録用紙２の搬送方向と直交する走査方向に延在している。ガイドレール８，９にはキャリッジ１０が摺動可能に支持されており、ベルト伝動等を利用した走査機構１１の動作に応じてキャリッジ１０が走査方向に往復移動するようになっている。キャリッジ１０の下部には、インクジェットヘッド２０（液滴吐出ヘッド）が一対のガイドレール８，９の間に配置されるように搭載されている。

図２に示すように、本体内部には、互いに異なる色（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）のインクを貯留した４つのインクカートリッジ１２が着脱可能に装着されている。各インクカートリッジ１２内のインクは、チューブやサブタンク等を有してなるインク供給部１３を介し、インクジェットヘッド２０に互いに独立して供給される。インクジェットヘッド２０の下面には複数列のノズルの噴射口４６が色ごとに露出して形成され、インクジェットヘッド２０は、各列のノズルの噴射口４６より互いに異なる色のインクを独立して下方に吐出可能な構成となっている。

上記構成のインクジェットプリンタ１によれば、搬送機構７により給紙トレイ３内の記録用紙２を搬送すると共に、走査機構１１によりキャリッジ１０を走査方向に往復移動させつつインクジェットヘッド２０よりプラテン５上に搬送されてきた記録用紙２に向けて複数種のインクを選択的に吐出することにより、記録用紙２に画像を形成することができる。

また、ガイドレール８，９の一端部（図２中右端部）の下方には、インクジェットヘッド２０のメンテナンスを行うためのメンテナンス部１４が配置されている。このメンテナンス部１４にはワイパー１５やキャップ１６等が設けられている。

キャップ１６はゴム等の弾性材から形成され、上方を開放された略箱状で、仕切りリブ１６ｃを挟んで夫々走査方向に並ぶ２つの凹部１６ａ，１６ｂを有している。キャップ１６は上下動可能に設けられており、キャリッジ１０をキャップ１６の上方で停止させてキャップ１６を上動させると、２つの凹部１６ａ，１６ｂを区画するキャップ１６の上面がインクジェットヘッド２０のノズル面に密着する。このとき、例えば、凹部１６ａ内にはブラックインクを吐出するためのノズルの噴射口が、凹部１６ｂ内には他のインクを吐出するためのノズルの噴射口が封止される。キャップ１６は、メンテナンス動作や印字を行わない待機時には、このように噴射口を封止することにより噴射口周辺のインクの乾燥が防止される。また、メンテナンス動作を行うときには、キャップ１６で噴射口４６を封止後、キャップに連通する図示しない吸引ポンプを駆動させることで、噴射口からインクを吸引する吸引パージを行う。パージ終了後は、キャップ１６を下降させる。

ワイパー１５はゴム等の弾性材で、搬送方向に延在する平板状で、本体側に固定されている。キャリッジ１０がワイパー１５の上方に移動するとワイパー１５の上端縁がインクジェットヘッド２０の下面に当接するとともに、キャリッジ１０がワイパー１５の上方を走査方向に通過するため、ワイパー１５によってインクジェットヘッド２０の下面に付着したインクを拭い取るワイピング動作が行われる。このワイピング動作は、印字終了後や、メンテナンス動作終了後などに行われる。

［第１実施形態］
次に、図３乃至図１７を参照して第１実施形態に係るインクジェットヘッド２０とその製造方法について説明する。

図３は第１実施形態に係るインクジェットヘッド２０の分解斜視図である。図３に示すように、このインクジェットヘッド２０は、複数枚のプレートが積層されたキャビティユニット２１と、このキャビティユニット２１に対して上方から重ねられて接着される圧電式のアクチュエータ２２とを備え、このアクチュエータ２２には外部機器との電気的接続を行うためのフレキシブル配線材２３が上方から重ねられて接着される。アクチュエータ２２の上面には複数の表面電極６０が形成され、これにフレキシブル配線材２３の下面に露出して形成された図示しない端子が接続されることにより両者が電気的に導通される。

図４はキャビティユニット２１の分解斜視図である。図４に示すように、キャビティユニット２１は複数種類の流路部材たるキャビティプレート３１〜３８が積層接着された構成となっている。具体的には、圧力室プレート３１、第１接続流路プレート３２、第２接続流路プレート３３、第１マニホールドプレート３４、第２マニホールドプレート３５、ダンパープレート３６、カバープレート３７、及びノズルプレート３８が上方からこの順に積層されている。

本実施形態のキャビティプレート３１〜３８は互いに同一の外形寸法である平面視矩形状に形成されており、その短辺方向（走査方向）の寸法がｘ、長辺方向(搬送方向)の寸法がｙとなっている。

これら各キャビティユニット３１〜３８は開孔や溝を有し、各キャビティユニット３１〜３８が積層されるとこれら開孔又は溝が連通してキャビティユニット２１のインク流路が形成されるようになっている。

圧力室プレート３１には、短辺方向に長寸矩形状の多数の圧力室孔３１ａが貫通形成され、複数の圧力室孔３１ａが長辺方向に配列してなる圧力室孔列４０ａ〜４０ｅが、短辺方向に５列並んでいる。そのうち図４中左側２列の圧力室孔列４０ｄ，４０ｅがブラックインク用となっており、他の圧力室孔列４０ａ〜４０ｃはそれぞれカラーインク用となっている。また、圧力室プレート３１の長辺方向の一端部には、短辺方向に並ぶ４つのインク供給口３１ｂが貫通形成されている。各インク供給口３１ｂにはインク供給部１３（図１参照）からの各インクがそれぞれ供給され、そのうち図４中左上端のものがブラックインク用となっていて、他のインク供給口３１ｂには、他のカラーインクがそれぞれ供給される。インク供給口３１ｂには供給されるインクに混入している塵などを除去するためのフィルタ３９が被せられている。

第１接続流路プレート３２には、各圧力室孔３１ａの一端部に連通する多数の連通孔３２ａと、各圧力室孔３１ａの他端部に連通する多数の流出用貫通孔３２ｂと、各インク供給口３１ｂに連通する４つのインク供給口３２ｃとが貫通形成されている。第２接続流路プレート３３は、一端部が各連通孔３２ａに連通する多数の凹溝３３ａを有している。該凹溝３３ａは各圧力室孔３１ａの下方に配され、凹溝３３ａの他端部には連通孔３３ｂ（図５参照）が貫通形成されている。また、第２接続流路プレート３３には、流出用貫通孔３２ｂに連通する流出用貫通孔３３ｃと、インク供給口３２ｃに連通するインク供給口３３ｄとが貫通形成されている。

第１マニホールドプレート３４には、各圧力室孔列４０ａ〜４０ｅの下方で長辺方向（圧力室孔列の配列方向）に延在する５つの第１マニホールド孔３４ａと、流出用貫通孔３３ｃにそれぞれ連通する流出用貫通孔３４ｂとが貫通形成されており、第２マニホールドプレート３５には、各第１マニホールド孔３４ａと重なる位置に連通する５つの第２マニホールド孔３５ａと、各流出用貫通孔３４ｂに連通する多数の流出用貫通孔３５ｂとが貫通形成されている。

ダンパープレート３６には、各流出用貫通孔３５ｂに連通する多数の流出用貫通孔３６ａが貫通形成されており、平面視で第１、第２マニホールド孔３４ａ、３４ｂと対応する箇所を下方から窪ませて薄肉に形成したダンパ壁３６ｂを有している。カバープレート３７には、各流出用貫通孔３６ａに連通する多数の流出用貫通孔３７ａが貫通形成される。

ノズルプレート３８には、各流出用貫通孔３７ａに連通する多数のノズル３８ａが貫通形成される。これらノズル３８ａは、長辺方向に配列された５列のノズル列４１ａ〜４１ｅをなしている。図４にはそのうちカラーインク用の３列４１ａ，４１ｂ，４１ｃを示しており、他の２列４１ｄ，４１ｅ（図５参照）はブラック用となっている。

図５は図３に示すキャビティユニット２１及びアクチュエータ２２を接着してなるインクジェットヘッド２０を図３のV−V線に沿って切断して示す断面図である。図５に示すように、各キャビティプレート３１〜３８が積層されると、上下に開口された第１及び第２マニホールド孔３４ａ，３５ａが第２接続流路プレート３３及びダンパープレート３６で閉鎖され、５つの共通インク室４２が短辺方向に５列並んで形成される。この共通インク室４２の長辺方向の一端部は、図４に示すようにインク供給口３１ｂ，３２ｃ，３３ｄと連通する。図４中左端に配置されたブラック用のインク供給口３１ｂ，３２ｃ，３３ｄからは図５中左側２列の共通インク室４２に供給されている。他のインク供給口３１ｂ，３２ｃ，３３ｄからのインクは、それぞれの色ごとに共通インク室４２に供給される。また、ダンパ壁３６ｂの下方の開口は、ダンパープレート３６がカバープレート３７の上面で閉鎖されることによりダンパ室３６ｃを形成し、共通インク室４２と対応して、短辺方向に５列並んで形成される。

また、各共通インク室４２は長辺方向（図５紙面直交方向）に延在し、該長辺方向に配列された多数の接続流路４３を介し、その上方にて長辺方向に配列された圧力室４４の一端部に連通している。接続流路４３は、第１接続流路プレート３２の連通孔３２ａ、第２接続流路プレート３３の凹溝３３ａ及び連通孔３３ｂによりクランク状に形成されている。圧力室４４は、圧力室孔３１ａの上下開口がアクチュエータ２２の下面及び第１接続流路プレート３２の上面で閉鎖されることによって形成されている。

圧力室４４の他端部は、流出用貫通孔３２ｂ，３３ｃ，３４ｂ，３５ｂ，３６ａ，３７ａが連通してなる流出路４５を介し、ノズル３８ａに連通している。

ノズルプレート３８の下面には各ノズル３８ａの下端が開口し、該開口がインクを噴射するための噴射口４６をなしている。このようにノズルプレート３８の下面はノズル３８ａの噴射口４６が配列されるインク滴噴射面３８ｂ（液滴噴射面）をなしており、また、インクジェットヘッド２０の下面をなしている。本キャビティユニット２１では、図５中右側から数えて奇数列目の圧力室４４ａ，４４ｃ，４４ｅが、短辺方向における図５中右側の端部にて流出通路４３に連通し、同じく偶数列目の圧力室４４ｂ，４４ｄが、その反対側の端部にて流出通路４３に連通している。このため、図５中右側から１列目及び２列目のノズル列４１ａ，４１ｂと、３列目及び４列目のノズル列４１ｃ，４１ｄとはそれぞれ、短辺方向に互いに離れて配置される。これに対し、２列目及び３列目のノズル列４１ｂ，４１ｃと、４列目及び５列目のノズル列４１ｄ，４１ｅとはそれぞれ短辺方向に近接配置される。このノズルプレート３８の下面には、後述する方法により、ノズル列の配列方向（すなわち、長辺方向、図５紙面直交方向）に沿って延在する複数の突条部が形成されている。本実施形態では６つの突条部６７ａ〜６７ｆが形成されており、図５中右側２列の突条部６７ａ，６７ｂは１列目のノズル列４１ａの両側に、中央２列の突条部６７ｃ，６７ｄは近接配置された２列目及び３列目のノズル列４１ｂ，４１ｃの両側に、図５中左側２列の突条部６７ｅ，６７ｆは近接配置された４列目及び５列目のノズル列４１ｄ，４１ｅの両側にそれぞれ配置されている。

なお、この突条部の配置は一例を示すものであり、例えば近接配置されるノズル列間に突条部を設けてもよい。また、ノズル列の配置も一例を示すものであって、このノズル列の配置が変更されると突条部の配置も適宜変更され得るものである。

また、アクチュエータ２２は、多数枚の圧電シート５１〜５６と絶縁性を有するトップシート５７とが積層されて構成されている。圧電シート５１〜５６は、それぞれ厚みが３０μｍ程度のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のセラミックス材料からなる。圧電シート５１〜５６のうち最下層の圧電シート５１から上方へ数えて奇数番目の圧電シート５１，５３，５５の上面には、キャビティユニット２１の各圧力室孔３１ａの全てに対応するように配置された共通電極５８が印刷形成されている。同じく偶数番目の圧電シート５２，５４の上面には、各圧力室孔３１ａに対し個別に対応するよう配置された多数の個別電極５９が５列に印刷形成されている。共通電極５８及び個別電極５９は、各圧電シート５１〜５６及びトップシート５７の側端面またはスルーホール（図示せず）に設けた中継配線（図示せず）を介し、最上層のトップシート５７の上面に形成された表面電極６０（図３参照）に導通され、共通電極５８は定電位（例えばグランド電位）に接続されている。表面電極６０は、アクチュエータ２２の上面に積層されるフレキシブル配線材２３と導電材を介して電気的に接続されている。

このようなインクジェットヘッド２０においては、インク供給部１３（図１及び図２参照）からフィルタ３９（図３及び図４参照）を介して供給されるインクが、インク供給口３１ｂ，３２ｃ，３３ｄ（図４参照）、共通インク室４２、接続流路４３、圧力室４４及び流出路４５からなるキャビティユニット２１のインク流路内に充填される。この状態で、フレキシブル配線材２３（図３参照）及び表面電極６０（図３参照）を介して個別電極５９に選択的に電圧を印加すると、印加された個別電極５８と共通電極５９との間の活性部に電位差が生じ、該活性部に電界が作用して積層方向の歪み変形が発生する。このように活性部が変形すると、最下層の圧電シート５１が圧力室４４内に突出して圧力室４４の内圧が上昇し、昇圧したインクが流出路４５を通じてノズル３８ａの噴射口４６から下方へ吐出される。電圧印加が解除されて活性部が元の形に戻ると、圧力室４４内が負圧となり、共通インク室４２から接続流路４３を通じて圧力室４４内にインクが充填される。

以下、上記インクジェットヘッド２０の製造方法と共に突条部に係るノズルプレートの構成について説明する。図６はインクジェットヘッド２０の製造方法を示すフローチャートである。図６に示すように、インクジェットヘッド２０の製造にあたり、まず各キャビティプレート３１〜３８となるべき未加工の基板をそれぞれ形成して該基板からキャビティプレート３１〜３７を形成し（Ｓ１）、ノズルプレート３８を形成する（Ｓ２）。

図４を併せて参照すると、ノズルプレート３８を除く各キャビティプレート３１〜３７の基板は、４２％ニッケル合金鋼等から、互いに同一の外形寸法をなす平面視矩形状に形成された金属板であり、５０〜１５０μｍ程度の厚みを有している。この基板に電解エッチングやレーザ加工やプラズマジェット加工等を用いて前述したインク流路となる所定の開孔や溝を形成することにより、キャビティプレート３１〜３７が形成される。

図７はこのように形成されたカバープレート３７の底面図である。図７に示すように、カバープレート３７には、ノズル列と対応する５列の流出用貫通孔３７ａが長辺方向に配列されている。カバープレート３７の下面３７ｂはノズルプレート３８の上面３８ｃ（図１３参照）との接着面となるが、この下面３７ｂには、流出用貫通孔３７ａの配列方向（長辺方向）に沿って延在する長尺矩形状のシート受容凹部３７ｃが形成されている。このシート受容凹部３７ｃは、ノズルプレート３８の上面３８ｃに設けられた後述する熱収縮シート６３ａ〜６３ｆ（図１３参照）を受容するための非貫通の凹部であり、ノズルプレート３８との積層時にこの熱収縮シートと対向する部分に配置されている。シート受容凹部３７ｃの形成方法は特に限定されず、例えば電解エッチング等が用いられる。

本実施形態ではシート受容凹部３７ｃが合計６列形成され、１列目のノズル列４１ａ（図５参照）に対応する流出用貫通孔３７ａの列の両側と、２列目及び３列目のノズル列４０ｂ，４０ｃ（図５参照）に対応する２列の流出用貫通孔３７ａ，３７ａの両側と、４列目及び５列目のノズル列４０ｄ，４０ｅ（図５参照）に対応する２列の流出用貫通孔３７ａ，３７ａの両側とにそれぞれ配置されている。

図８は工程Ｓ１にて作成されるノズルプレートの未加工基板６１を示す斜視図である。図８に示すように、この基板６１は、例えばポリイミド系樹脂等の合成樹脂材から形成された樹脂シートであり、５０〜１５０μｍ程度の均一な厚みｄを有し、可撓性を有している。また、基板６１は、約３００℃程度の高温に加熱されると軟化して塑性変形し得るが、逆にこれよりも十分に低い温度下ではこのような塑性変形をほとんど生じない。この基板６１は平面視矩形状に形成され、後述する方法でノズルプレートが形成されるため、その外形寸法を完成品たるノズルプレート３８の外形寸法よりも大きい。本実施形態では基板６１の短辺方向の寸法ｘ′がノズルプレートの短辺方向の寸法ｘ（図４参照）よりも大きい。

図９は図６に示すノズルプレートの形成工程Ｓ２の詳細を示すフローチャートである。図１０乃至図１３は図９に示す各工程Ｓ２１〜Ｓ２４の説明図であり、以下、適宜図１０乃至図１３を参照しながら図９の流れに沿ってノズルプレートの形成工程を説明する。

ノズルプレートの形成にあたり、まず基板６１の下面に撥インク層を形成する（Ｓ２１）。図１０は該工程Ｓ２１の説明図であって基板６１の断面図である。図１０に示す基板６１の下面６１ａは、その後ノズルプレート３８（図４参照）のインク滴噴射面３８ｂをなす面であり、撥インク層６２はインクに対する濡れ性の低い材料をこの基板６１の下面６１ａに塗布することにより形成される。この工程は公知のため詳細説明を省略するが、撥インク層６２は基板６１の下面６１ａの全領域に亘って形成される。

次に、この基板６１の上面に熱収縮シート（熱収縮体）を接着する（Ｓ２２）。図１１は該工程Ｓ２２の説明図であり、（ａ）が基板６１の上面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図１１に示すように、基板６１の上面６１ｂにはエポキシ系やシアノ系等の所定の接着材を介して帯状の６本の熱収縮シート６３ａ〜６３ｆ（総括するときは６３と示す。）が接着されている。各熱収縮シート６３ａ〜６３ｆは、例えばゴムからなり、約９０〜２００℃程度に加熱されると、矢印に示すように外側から対応する中心線６５ａ〜６５ｆに向けて幅方向に収縮し、該収縮後に硬化する性質を有している。６本の熱収縮シート６３ａ〜６３ｆはそれぞれ、後で形成されるノズル列４１ａ〜４１ｅの配列方向たる長辺方向に延在している。ここではノズル列４１ａ〜４１ｅは仮想線で示してある。図１１（ａ）下側の２つの熱収縮シート６３ａ，６３ｂは、１列目のノズル列４１ａを形成すべき位置の近傍にて該ノズル列４１ａを短辺方向両側から挟むように配置され、中央２つの熱収縮シート６３ｃ，６３ｄは、２列目及び３列目のノズル列４１ｂ，４１ｃを形成すべき位置の近傍にて該ノズル列４１ｂ，４１ｃを短辺方向両側から挟むように配置され、図中上側の２つの熱収縮シート６３ｅ，６３ｆは、４列目及び５列目のノズル列４１ｄ，４１ｅを形成すべき位置の近傍にて該ノズル列４１ｄ，４１ｅを短辺方向両側から挟むように配置されている。

次に、この熱収縮シート６３を加熱して突条部を形成する（Ｓ２３）。図１２は該工程Ｓ２３の説明図であり、（ａ）が基板６１の下面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す基板６１の断面図である。図１２に示すように、所定温度（例えば９０〜２００℃程度）に熱せられたヒートパネル６６を基板６１に対して上面側から接触させることによって熱収縮シート６３ａ〜６３ｆを幅方向（短辺方向）に収縮させる。このとき、基板６１は、約３００℃程度の高温に加熱されると軟化して塑性変形し得るが、これ以下の温度では、塑性変形がおこらないため、基板６１は、自身は塑性変形せずに、熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの接着個所及びその周辺がこの幅方向への収縮に伴って各熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの中心線６５ａ〜６５ｆ側へと引き寄せられ、下面側へ逃げるようにして撓み変形し始める。この後、熱収縮シート６３ａ〜６３ｆに硬化が生じるため、基板６１の熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの接着部分周辺は下面側へ撓み変形した状態で保持されることになる。したがって、基板６１の下面６１ａには、各熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの対応する位置にこの下面６１ａから隆起してなる突条部６７ａ〜６７ｆが形成される。６列の突条部６７ａ〜６７ｆは、それぞれ各熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの中心線６５ａ〜６５ｆに沿って長辺方向に延在している。平坦部６１ｃの下面から突条部６７ａ〜６７ｆの突出端までの距離となる突出高さΔｄは数１０μｍ程度となっており、材料に応じて定まる熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの熱収縮性、材料に応じて定まる基板６１の弾性、又は熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの幅方向の寸法等に基づき適宜高さに設計することができる。

このとき６本の熱収縮シート６３ａ〜６３ｆにより基板６１が短辺方向に引き寄せられるため、基板６１の外形寸法は、長辺方向においてほとんど変化しないが、短辺方向には縮小することとなる。このため、該工程Ｓ２３を行う前における基板６１の短辺方向の寸法ｘ′は、完成品であるノズルプレート３８の短辺方向の寸法ｘから、この撓み変形によって縮小する寸法Δｘ分だけ大きく形成されている。

熱収縮シート６３ａ〜６３ｆが収縮作用を発揮する温度は、基板６１の軟化が生じる温度に比べて低く、また、熱収縮シート６３ａ〜６３ｆを加熱するにあたっては熱プレス処理を行うときほどヒートパネル６６を基板６１に強く押圧する必要もないため、この加熱工程を経ても基板６１の厚みｄ自体の変化は小さい。特に、熱収縮シート６３ａ〜６３ｆが接着されていない基板６１の大部分の領域は、基板６１の形成工程Ｓ１（図５参照）後と同様の均一の厚みｄを有する平坦部６１ｃをなしている。突条部６７ａ〜６７ｆは、基板６１がこのように撓むことにより形成されるため、その表面は曲面をなして平坦部６１ｃと滑らかに連続している。

次に、基板にノズルを形成する（Ｓ２４）。図１３は該工程Ｓ２４の説明図であり、ノズルプレート３８の断面図である。ここでは、図１３に示すように、基板６１の上面側からレーザ光６８によって基板６１の平坦部６１ｃにノズル３８ａが貫通形成される。これにより基板６１の下面６１ａは、撥インク層６２を有すると共にノズル３８ａの噴射口４６が形成されたインク滴噴射面３８ｂをなし、完成品たるノズルプレート３８が形成される。ノズル３８ａは、１列目及び２列目の突条部６７ａ，６７ｂの間に１列のノズル列４１ａが長辺方向に配列され、３列目及び４列目の突条部６７ｃ，６７ｄの間に２列のノズル列４１ｂ，４１ｃが長辺方向に配列され、５列目及び６列目の突条部６７ｅ，６７ｆの間に２列のノズル列４１ｄ，４１ｅが長辺方向に配列される。ノズル３８ａは、レーザ加工により形成されるため、その性質上下方に縮径したノズル３８ａが形成されるようになっている。この加工法によれば、基板６１の平坦部６１ｄの厚みに応じてノズル３８ａの噴射口４６の径が変化する（分厚いほど径が小さくなる）。但し、本実施形態においては、前述したように基板６１に突条部６７ａ〜６７ｆを形成する工程Ｓ２３の前後で平坦部６１ｃの厚みｄはほとんど変更しないため、基板６１を形成する工程Ｓ１（図６参照）において基板６１の厚みを管理しておけばノズル３８ａの噴射口４６の径の個体差を小さくすることができ、インクジェットヘッド２０の歩留まりが向上する。

図６に戻り、工程Ｓ１及びＳ２に次いで、各キャビティプレート３１〜３８を下方から順に積層接着してキャビティユニット２１を形成する（Ｓ３）。プレート３１〜３８間の接着にはエポキシ系やシアノ系等の所定の接着剤が用いられる。

図１４は該工程Ｓ３のうちカバープレート３７及びノズルプレート３８の接着を説明する図であり、カバープレート３７及びノズルプレート３８を接着した状態の断面図である。図１４に示すように、両プレート３７，３８の接着にあたり、ノズルプレート３７の上面に予めエポキシ系やシアノ系の接着材を塗布しておき、このノズルプレート３８の上方からカバープレート３７を重ねるようにしてノズルプレート３８の上面３８ａとカバープレート３７の下面３７ｂとを接着する。このとき、ノズルプレート３８の上面に接着されている各熱収縮シート６３ａ〜６３ｆは、カバープレート３７の下面３７ｂに形成されているシート受容凹部３７ｃ内に受容される。このため、ノズルプレート３８の上面３８ｃがカバープレート３７の下面３７ｂと密接し、熱収縮シート６３があることによる浮き上がりを生じさせることなくノズルプレート３８とカバープレート３７とが接着される。なお、シート受容凹部３７ｃ内には熱収縮シート６３ａ〜６３ｆとシート受容凹部３７ｃの内面との間に空隙が形成され得るが、予め接着剤をシート受容凹部３７ｃ内に充填しておく等すればこの空隙を埋めることも可能である。

再び図６に戻り、圧力室プレート３１の上面にフィルタ３９を接着し（Ｓ４）（図３及び図４参照）、キャビティユニット２１に対して上方からアクチュエータ２２を重ねるように接着する（Ｓ５）（図３及び図５参照）。これにより圧電式のインクジェットヘッド２０が構成される。

なお、図６及び図９に示す工程Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ２１〜Ｓ２４には順序を入れ替えてもよく、例えば撥インク層を形成する工程Ｓ２１は必ずしもノズルプレートを形成する工程の最初に行わなくてもよい。また、ノズルプレートとカバープレートをそれぞれ形成した上で両プレートを接着するとしているが、シート受容凹部３７やインク流出口が形成されたカバープレートと、突条部形成後の基板６１とを接着し、その後カバープレートの上面側から貫通孔を通じてレーザ光にてノズルを形成するようにしてもよい。また、便宜上ノズルプレートを形成する工程に先立ってキャビティプレートを形成するとしているが、各キャビティプレートは互いに独立して形成され得るものであり、各プレートの形成順序は特に限定されない。

以下、このように製造されたインクジェットヘッド２０が図１及び図２に示すインクジェットプリンタ１に搭載された場合の作用について説明する。

図１５は図６に示す方法によって製造されたインクジェットヘッド２０の底面図である。インクジェットヘッド２０の下面のノズル列４１ａ〜４１ｅは、図１５中左側２列がブラックインク用のノズル列４１ｄ，４１ｅで、図１５中左側３列がカラーインク用のノズル列４１ａ〜４１ｃである。

メンテナンス時や、待機中においては、図２に示すキャップ１６が複数のノズルの噴射口４６を封止する際、インクジェットヘッド２０のインク滴噴射面３８ｂに対してキャップ１６の上面が密着する。キャップ１６の上面がインク滴噴射面３８ｂに密着すると、仕切りリブ１６ｃの上面が平坦部に密着し、第１凹部１６ａ内にブラック用のノズル列４１ｄ，４１ｅが封止されると共に該ノズル列４１ｄ，４１ｅに隣接する突条部６７ｅ，６７ｆが収容される。また、第２凹部１６ｂ内にカラー用のノズル列４１ａ〜４１ｃが封止されると共に該ノズル列４１ａ〜４１ｃに隣接する突条部６７ａ〜６７ｄが収容される。このようにキャップ１６の上面が突条部６７ａ〜６７ｆに当接しないようになっており、これにより第１及び第２凹部１６ａ，１６ｂ内にノズルの噴射口４６が密閉されるようになっている。

図１６は図１に示すインクジェットプリンタ１の記録用紙２の搬送動作の説明図であり、インクジェットヘッド２０の周辺を側面視で示す模式図である。図１６に示すように、画像形成時に、搬送ローラ７ｂよりプラテン５上に搬送されてきた記録用紙２がジャミング等によって上下に撓んでも、上方に撓んだ記録用紙２は、インク噴射面３８ｂから下方に突出した突条部６７にまず接触するようになるため、ノズルが開口している平坦部６１ｃに記録用紙２が接触するおそれが低減される。このような突条部６７がノズル列に沿って設けられているため、各噴射口が記録用紙２と接触して損傷するのを防止することができる。さらに、これによりインク滴噴射面３８ｂをプラテン５側に近付けるようインクジェットヘッド２０を配置し、インクジェットプリンタ１の印字性能の向上を図ることができる。

図１７は図２に示すインクジェットプリンタ１のワイピング動作の説明図であり、ワイパー１５周辺を正面視で示す模式図である。なお、図１７では、撥インク層は省略して示してある。図２に示すキャリッジ１０が走査方向におけるプラテン５側からメンテナンス部１４側へと移動している場合を想定する。

キャリッジ１０がワイパー１５の上方まで移動すると、まず、図１７（ａ）に示すように、ワイパー１５の上端縁がインクジェットヘッド２０のインク滴噴射面３８ａのノズル列４６ａ側の端部の平坦部６１ｃ（図１５の右側端の平端部６１ｃ）に当接し、その上端縁が弾性変形して密着する。この状態でキャリッジ１０が移動することによって、インク滴噴射面３８ｂに付着しているインク１００がワイパー１５のこの移動方向（図１７の左側方向）へと拭い取られる。

そして、図１７（ｂ）に示すように、ワイパー１５は平坦部６１ｃから突条部６７ａへと連続するなだらかな面上に沿って接触した状態を維持しながらに弾性変形する。該連続面７０は平坦部６１ｃと突条部６７ａの表面との間を滑らかに繋ぐ曲面をなしているため、ワイパー１５の相対移動に過大な抵抗が加わらず、またワイパー１５の上端縁がインク滴噴射面３８ｂから離間するようなこともなく、ワイパー１５の相対移動をスムーズに行わせることができる。さらにキャリッジ１０が移動しても、図１７（ｃ）に示すように、ワイパー１５は突条部６７の表面に接触した状態を維持しながら弾性変形する。このため、平坦部６１ｃから運ばれたインク１００は、このワイパー１５の動作に基づいて突条部６７の表面に沿って運ばれ、該インクが突条部６７と平坦部６１ｃの境界部分に溜まるおそれが低減されている。

次いで、図１７（ｄ）に示すように、ワイパー１５は突条部６７の突出端を乗り越え、突条部６７の表面に接触した状態をさらに維持する。このとき、ワイパー１５は突条部６７の突出端に接触する際にその弾性変形量が最も大きくなるが、この突出端を通過するとワイパー１５はその弾性変形している状態から復動し、突条部６７の表面に直ぐに接触する。このため、平坦部６１ｃから突条部６７の表面まで運ばれたインク１００は、このワイパー１５の動作に基づいて突条部６７の突出端を乗り超えるように運ばれる。

さらに、図１７（ｅ）に示すように、ワイパー１５は突条部６７から平坦部６１ｃへと連続する面７０上に接触した状態を維持しながらに弾性変形する。該連続面７０は平坦部６１ｃの下面と突条部６７の表面との間を滑らかに繋ぐ曲面をなしているため、ワイパー１５の相対移動をスムーズに行わせることができる。このため、突出端を乗り越えたインク１００は、このワイパー１５の動作に基づいて突条部６７から平坦部６１ｃへと運ばれ、該インクが突条部６７と平坦部６１ｃの境界部分に溜まるおそれが低減されている。

このように本実施形態に係る方法により製造されたインクジェットヘッド２０によれば、ノズル保護のために設けた突条部６７が平坦部６１ｃと滑らかな曲面で連続しており、また、インク滴噴射面３８ｂは突条部６７を除く大部分の領域が平坦になっているため、このインク滴噴射面３８ｂに付着しているインクを良好に拭き取ることができる。また、記録用紙２が上方に撓んで搬送されてきたときに、その記録用紙２の端部や一部分が、突条部６７に接触した時、突条部６７がなだらかな曲面を有し、角を有しないため、突条部６７（撥インク層を含む）が欠けたり破損するなど、ノズルプレートの撥インク層を傷つけることが少ない。

［第２実施形態］
次に、図１８乃至図２２を参照しながら、第２実施形態に係るインクジェットヘッド１２０とその製造方法について説明する。本実施形態の第１実施形態との主な相違点は、熱収縮シートの接着工程に先立って基板下面に溝（反対側溝）を形成する工程を追加している点である。以降の各実施形態の説明では、その実施形態と前述した実施形態との相違点を主に説明し、前述した実施形態との共通点については同一符号を付すなどして詳細な説明を省略している。

図１８は第２実施形態に係るインクジェットヘッド１２０の分解斜視図である。図１７に示すように、インクジェットヘッド１２０はキャビティユニット１２１の上面に圧電式のアクチュエータ２２を接合してなる。キャビティユニット１２１をなすキャビティプレートはノズルプレート１３８を除き第１実施形態と同様のものである。

図１９は第２実施形態に係るノズルプレートの形成工程を説明するフローチャートであり、図２０乃至図２２は図１９に示す工程Ｓ１２２〜Ｓ１２４の説明図である。

ノズルプレート１３８の形成にあたっては、第１実施形態の工程Ｓ２１と同様にして基板６１に撥インク層を形成し（Ｓ１２１）、次に基板６１の上面６１ｂに上側溝１６１ｄを形成する（Ｓ１２２）。図２０は該工程Ｓ１２２の説明図であり、（ａ）が基板６１の上面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図２０に示すように、基板６１の上面６１ｂには、複数の上側溝１６１ｄが長辺方向に平行に延在するよう形成されている。この上側溝１６１ｄは所定開口幅ｗ１及び所定深さｈ１（ｈ１＜ａ）を有した断面Ｖ字状となっており、例えばエッチングやダイサーカッター等の加工法を用いて容易に形成され得る。

次に、基板６１の上面６１ｂに熱収縮シート６３を接着する（Ｓ１２３）。図２１は該工程Ｓ１２３の説明図であり、（ａ）が基板６１の上面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図２１に示すように、熱収縮シート６３ａ〜６３ｆは、第１実施形態と同様の材料から同様の形状に形成されており、その幅方向の寸法ｗ１′が上側溝１６１ｄの開口幅ｗ１よりも長く、この上側溝１６１ｄを上方から覆うように基板６１の上面６１ｂに接着される。

次に、熱収縮シート６３を加熱する（Ｓ１２４）。図２２は該工程Ｓ１２４の説明図であり、（ａ）が基板６１の下面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図２２に示すように、ヒートパネル６６を用いて熱収縮シート６３ａ〜６３ｆを幅方向に収縮させると、基板６１における熱収縮シート６３ａ〜６３ｆが接着個所及びその周辺が、この収縮に伴って中心線６５ａ〜６５ｆ側に引き寄せられ、上側溝１６１ｄを収縮方向に押し潰すようにして撓み変形する。これにより、基板６１の下面側が下方に隆起するようになり、基板６１の下面６１ａに突条部１６７ａ〜１６７ｆが形成される。このとき、熱収縮シート６３は、溝１６１ｄの上側に覆うように接着されているため、熱収縮シート６３が、溝１６１ｄの深さ方向に対して撓むことで、基板６１は、その変形力により溝１６１ｄの互いに相対する斜傾面が引き合うようにして、溝１６１ｄが押し潰され、溝１６１ｄの周囲の基板６１が下面側に隆起させやすくなっている。そのため、第１実施形態と比べ、突条部１６７ａ〜１６７ｆの突出高さΔｄ′を容易に高くすることができ、ノズルの保護性をより高めることができる。また、突条部１６７ａ〜１６７ｆの表面は曲面であって平坦部６１ｃの下面と滑らかに連続するが、その曲率が第１実施形態と比べて大きくなる。このため、第１実施形態と比べて、熱収縮シートの中心線６５ａ〜６５ｆ、すなわち突条部１６７ａ〜１６７ｆの中心線からノズルの噴射口までの距離を短くすることができ、インクジェットヘッドの小型化に資する。

このように突条部１６７ａ〜１６７ｆを形成した後は、第１実施形態の工程Ｓ２４と同様の工程Ｓ１２５が行われ、これによりノズルプレート１３８（図１５参照）が形成される。

［第３実施形態］
次に、図２３乃至図２６を参照しながら、第３実施形態に係るインクジェットヘッド２２０について説明する。本実施形態と前述した実施形態との主な相違点は、熱収縮シートの加熱工程に先立って基板下面に溝（噴射側溝）を形成する工程を追加した点である。ここでは便宜的に第２実施形態に係る方法に該工程を追加したものを例示するが、第１実施形態に係る方法に該工程を追加してもよい。

図２３は第３実施形態に係るインクジェットヘッド２２０の分解斜視図である。図２３に示すように、インクジェットヘッド２２０はキャビティユニット２２１の上面に圧電式のアクチュエータ２２を接合してなる。キャビティユニット２２１をなすキャビティプレートはノズルプレート２３８を除き前述した実施形態と同様のものである。

図２４は第３実施形態に係るノズルプレート２３８の形成工程を説明するフローチャートであり、図２５及び図２６は図２４に示す工程Ｓ２２４，Ｓ２２５の説明図である。

ノズルプレート２３８の形成にあたっては、まず第２実施形態の工程Ｓ１２１〜Ｓ１２３と同様に、撥インク層の形成（Ｓ２２１）、上側溝の形成（Ｓ２２２）、熱収縮シートの接着（Ｓ２２３）を行う。

次に、基板６１の下面６１ａに下側溝２６１ｅを形成する（Ｓ２２４）。図２５は該工程Ｓ２２４の説明図であり、（ａ）が基板の下面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図２５に示すように、この下側溝２６１ｅは、各熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの接着部分に対応してそれぞれ２列形成されている。各一対の下側溝２６１ｅは、基板６１の下面６１ａにおいて熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの中心線６５ａ〜６５ｆを挟んで長辺方向に平行に延在している。下側溝２６１ｅはエッチングやカッター等によって容易に形成されるものであり、断面Ｖ字状に形成されている。

次に、熱収縮シートを加熱する（Ｓ２２５）。図２６は該工程Ｓ２２５の説明図であり、（ａ）が基板の下面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図２６に示すように、ヒートパネル６６を用いて熱収縮シート６３ａ〜６３ｆを幅方向に収縮させると、基板６１における熱収縮シート６３ａ〜６３ｆとの接着部分周辺が、第２実施形態のようにこの収縮に伴って中心線６５ａ〜６５ｆ側に引き寄せられて上側溝１６１ｄを押し潰すようにして撓み変形し、下方へ逃げるようにして隆起する。さらに、隆起した基板６１の下面側は、一対の下側溝２６１ｅをそれぞれ押し潰すようにして撓み変形し、突条部２６７ａ〜２６７ｆが形成される。

このように形成された突条部２６７ａ〜２６７ｆは、下側溝２６１ｅを押し潰すように撓んだために平坦部の下面と滑らかに繋がらないが、突条部２６７ａ〜２６７ｆの幅方向の寸法は短くなっている。このため、インクジェットヘッドを短辺方向にコンパクトに構成することができる。

このように突条部２６７ａ〜２６７ｆを形成した後は、第２実施形態の工程Ｓ１２５と同様の工程Ｓ２２６が行われ、これによりノズルプレート２３８（図２３参照）が形成される。

なお、上側溝を形成する工程Ｓ２２４は、熱収縮シートの加熱工程Ｓ２２５に先立って行われるのであればいつ行われてもよい。

［第４実施形態］
次に、図２７乃至図３３を参照しながら、第４実施形態に係るインクジェットヘッド３２０について説明する。本実施形態と前述した実施形態との主な相違点は、熱収縮シートの接着工程に先立って基板上面に熱収縮シートを受容するための凹部を形成する工程を追加した点である。ここでは便宜的に第２実施形態に係る方法に該工程を追加したものを例示するが、他の前述した実施形態にも同様にして該工程を追加することができる。

図２７は第４実施形態に係るインクジェットヘッド３２０の分解斜視図である。図２７に示すように、インクジェットヘッド３２０は、キャビティユニット３２１の上面に圧電式のアクチュエータを接合してなる。キャビティユニット３２１をなすキャビティプレートは、ノズルプレート３３８及びカバープレート３３７を除いて前述した実施形態と同様のものとなっている。

図２８は図２７に示すカバープレート３３７の底面図である。図７と比較してわかるように、図２８に示すカバープレート３３７は、流出用貫通孔３７ａが前述した実施形態と同様にして形成されているが、その下面３３７ｂにはシート受容凹部が形成されていない。

図２９は第４実施形態に係るノズルプレートの形成工程を説明するフローチャートであり、図３０乃至図３２は図２９に示す各工程Ｓ３２３〜Ｓ３２５の説明図である。

ノズルプレートの形成にあたり、まず第２実施形態と同様に、撥インク層の形成（Ｓ３２１）、上側溝の形成（Ｓ３２２）を行う。

次に、基板６１の上面６１ｂにシート受容凹部３６１ｆを形成する（Ｓ３２３）。図３０は該工程Ｓ３２３の説明図であり、（ａ）が基板６１の上面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図３０に示すように、シート受容凹部３６１ｆは、各上側溝１６１ｄと重なるように形成されて長辺方向に延在している。シート受容凹部３６１ｆの開口幅ｗ２′は熱収縮シート６３の幅と同様となっており、上側溝１６１ｄの開口幅ｗ１よりも大きい。また、シート受容凹部３６１ｆの開口深さは、熱収縮シート６３が後で受容されて同一平面をなすように、熱収縮シート６３の厚みとほぼ同様になっている。このため、シート受容凹部３６１ｆと上側溝１６１ｄとの間には段差が形成され、この段差部において長辺方向に延在する一対の接着面３６１ｇが形成される。

次に、熱収縮シート６３を接着する（Ｓ３２４）。図３１は該工程Ｓ３２４の説明図であり、（ａ）が基板６１の上面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図３１に示すように、熱収縮シート６３ａ〜６３ｆは、シート受容凹部３６１ｆ内に受容され、その幅方向両端縁が一対の接着面３６１ｇに接着されるようになっている。このようにシート受容凹部３６１ｆ内に受容された熱収縮シート６３の上側の露出面は、基板６１の上面６１ｂと略同一平面を形成する。

次に、熱収縮シート６３を加熱する（Ｓ３２５）。図３２は該工程Ｓ３２５の説明図であり、（ａ）が基板６１の上面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。図３２に示すように、ヒートパネル６６を用いて熱収縮シート６３ａ〜６３ｆを幅方向に収縮させると、基板６１における熱収縮シート６３ａ〜６３ｆが接着個所及びその周辺が、この収縮に伴って中心線６５ａ〜６５ｆ側に引き寄せられ、上側溝１６１ｄを埋めるようにして撓み、基板６１の下面側が下方に隆起して突条部３６７ａ〜３６７ｆが形成される。このように引き寄せられても、熱収縮シート６３ａ〜６３ｆはシート受容凹部内に受容された状態を維持し、該工程Ｓ３２５後にも熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの露出面は平坦部６１ｃの上面と略同一平面を形成する。

次に、第２実施形態の工程Ｓ１２５と同様にして基板にノズルを形成する（Ｓ３２６）。これによりノズルプレート３３８が形成される（図２７参照）。

このようにノズルプレートを形成した後には、第１実施形態の工程Ｓ３と同様にして各キャビティプレートが積層接着される。図３３は該工程のうち図２８に示すカバープレート３３７と図２９に示す工程を経て製造されたノズルプレート３３８との接着を説明する図であり、カバープレート３３７及びノズルプレート３３８を接着した状態の断面図である。図３３に示すように、予め接着材が塗布されたノズルプレート３３８の上面３３８ｃに、カバープレート３３７の下面３３７ｂが重ねられるよう接着される。ノズルプレート３３８の平坦部６１ｃの上面は、略同一平面をなす熱収縮シート６３ａ〜６３ｆの露出面と共に、カバープレート３３７の下面３３７ｂと密接するようになっている。このように、熱収縮シート６３ａ〜６３ｆを受容するための凹部はノズルプレート側に形成されてもよく、前述した実施形態と同様にして浮き上がりを生じさせずにノズルプレートとカバープレートとの接着を行うことができる。

上記実施形態は本発明の範囲を逸脱しない限り適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、複数枚のキャビティプレートを積層してキャビティユニットを形成する積層体のインクジェットヘッドを説明したが、これに限定されるものではない。上記圧力室プレート３１からカバープレート３７までの各プレートは部分的に又は全体として一体形成されていてもよい。

また、液滴吐出ヘッドがインクジェットプリンタに設けられるインクジェットヘッドである場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、着色液を微小液滴として塗布する装置や、導電液を吐出して配線パターンを形成するための装置など、他の液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドにも適用可能である。

本発明に係る液滴吐出ヘッドの実施の形態として例示するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの概要構成を示す側面図である。 図１に示すインクジェットヘッドの概要構成を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。 図３に示すキャビティユニットの分解斜視図である。 図３に示すキャビティユニット及びアクチュエータを接着してなるインクジェットヘッドを図３のV−V線に沿って切断して示す断面図である。 図３に示すインクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャートである。 図６に示す基板・プレート形成工程にて形成されたカバープレートの底面図である。 図６に示す基板・プレート形成工程にて形成されたノズルプレートの基板の斜視図である。 図６に示すノズルプレート形成工程を示すフローチャートである。 図９に示す撥インク層形成工程の説明図であり、ノズルプレートの基板の断面図である。 図９に示すシート接着工程の説明図であり、（ａ）が基板の上面図、（ｂ）が図１１（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 図９に示すシート加熱工程の説明図であり、（ａ）が基板の下面図、（ｂ）が図１２（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 図９に示すノズル形成工程の説明図であり、基板にノズルが形成されてなるノズルプレートの断面図である。 図６に示すプレート接着工程の説明図であり、カバープレート及びノズルプレートを接着した状態の断面図である。 図６に示す方法によって製造されたインクジェットヘッドの底面図である。 図１に示すインクジェットプリンタの記録用紙の搬送動作の説明図であり、インクジェットヘッドの周辺を側面視で示す模式図である。 図２に示すインクジェットプリンタのワイピング動作の説明図であり、ワイパー周辺を正面視で示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るノズルプレート形成工程を示すフローチャートである。 図１９に示す上側溝形成工程の説明図であり、（ａ）が基板の上面図、（ｂ）が図２０（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 図１９に示すシート接着工程の説明図であり、（ａ）が基板の上面図、（ｂ）が図２０（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 図１９に示すシート加熱工程の説明図であり、（ａ）が基板の下面図、（ｂ）が図２２（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るノズルプレート形成工程を示すフローチャートである。 図２４に示す下側溝形成工程の説明図であり、（ａ）が基板の下面図、（ｂ）が図２５（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 図２４に示すシート加熱工程の説明図であり、（ａ）が基板の下面図、（ｂ）が図２６（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。 図２６に示すカバープレートの底面図である。 本発明の第４実施形態に係るノズルプレート形成工程を説明するフローチャートである。 図２９に示すシート受容凹部形成工程の説明図であり、（ａ）が基板の上面図、（ｂ）が図３０（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 図２９に示すシート接着工程の説明図であり、（ａ）が基板の上面図、（ｂ）が図３１（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 図２９に示すシート加熱工程の説明図であり、（ａ）が基板の下面図、（ｂ）が図３２（ａ）のｂ−ｂ線に沿って示す断面図である。 プレート接着工程の説明図であり、図２８に示すカバープレート及び図２９に示す工程を経て製造されたノズルプレートを接着した状態の断面図である。

符号の説明

２０ インクジェットヘッド
２１ キャビティユニット
３１〜３８ キャビティプレート
３７ カバープレート
３７ｃ シート受容凹部
３８ ノズルプレート
３８ａ ノズル
３８ｂ インク滴噴射面
３８ｃ 上面
４１ａ〜４１ｅ ノズル列
４６ 噴射口
６１ 基板
６３ａ〜６３ｆ 熱収縮シート
６７ａ〜６７ｆ 突条部
１２０ インクジェットヘッド
１２１ キャビティユニット
１３８ ノズルプレート
１６１ｄ 上側溝
１６７ａ〜１６７ｆ 突条部
２２０ インクジェットヘッド
２２１ キャビティユニット
２３８ ノズルプレート
２６１ｅ 下側溝
２６７ａ〜２６７ｆ 突条部
３２０ インクジェットヘッド
３２１ キャビティユニット
３３７ カバープレート
３３８ ノズルプレート
３６１ｆ シート受容凹部
３６７ａ〜３６７ｆ 突条部

Claims (7)

1. ノズルプレートを含む複数の流路部材を有してなるキャビティユニットを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記ノズルプレートは、液滴を噴射する複数のノズルの噴射口が一方向に配列された液滴噴射面を有するものであり、
   前記ノズルプレートとなるべき未加工の樹脂基板における前記液滴噴射面と反対側の面に、前記ノズルの列を形成する位置近傍にてその列に沿う熱収縮体を接着する工程と、
   該熱収縮体を加熱して収縮させることにより、前記樹脂基板の前記熱収縮体との接着部分周辺が変形して前記液滴噴射面となるべき側の面から隆起してなる突条部を前記ノズルの列に沿って形成する工程と、
   前記樹脂基板にノズルを形成する工程と
   を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記熱収縮体は、少なくとも前記ノズルが配列する一方向に対して直角方向に収縮し、
   前記未加工の樹脂基板は、前記樹脂基板を変形させる工程の後に他の前記流路部材と接合できる外形寸法となるように、少なくとも前記直角方向において該外形寸法よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記熱収縮体を接着する工程に先立ち、前記樹脂基板の前記反対側の面に前記熱収縮体を接着する位置にて前記ノズルの列に沿って延びる反対側溝を形成する工程を更に有し、
   前記熱収縮体を接着する工程において、前記熱収縮体により該反対側溝が覆われることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
4. 前記樹脂基板を変形させる工程に先立ち、前記樹脂基板の前記液滴噴射面となるべき面に、前記熱収縮体との接着部分に対応して一対の噴射側溝を形成する工程を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記樹脂基板の前記反対側の面と接合される前記他の流路部材の接合面に、前記熱収縮体との接着部分に対応する位置に凹部を形成する工程と、
   前記樹脂基板を変形させる工程よりも後に、該凹部内に前記熱収縮体を受容させて前記接合面と前記樹脂基板の前記反対側の面とを接合する工程と
   を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記熱収縮体を接着する工程に先立ち、前記樹脂基板の前記反対側の面に凹部を形成する工程を更に有し、
   前記熱収縮体を接着する工程において、該凹部内に前記熱収縮体を受容させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法によって製造されることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
   

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