JP4725147B2 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

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）。
特開２０００−１９０５１３号公報

しかしながら、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。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ノズル孔の形成位置近傍に凸部を熱プレス処理で形成することにより、カバープレート及びカバープレート接着のための接着剤等を用いることなく、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を保護する凸部を容易に形成することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、流路形成板に基板を接合してから、ノズル孔の形成位置近傍に凸部を熱プレス処理で形成することにより、カバープレート及びカバープレート接着のための接着剤等を用いることなく、ノズル孔形成位置と凸部形成位置との位置精度を向上させて、ノズル孔開口縁及びノズル孔周辺を保護する凸部を容易に形成することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ノズル孔の形成位置の反対側に前記凸部に隣接する凹部を熱プレス処理で形成することにより、ノズル孔の形成位置又はノズル孔を変形させることなく凸部を容易に形成することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、凸部のノズル孔形成位置側の側部をテーパ状にすることにより、ノズル孔周辺に付着しているインクを容易に払拭することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、熱プレス処理前に、基板の一面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、前記ノズル孔の形成前又は形成後に、前記ノズルプレートとなすべき合成樹脂製の基板のインク噴射側の面に、前記ノズル孔の形成位置の両側に離隔して対向する凸部を形成し、かつ前記凸部に隣接して前記ノズル孔の形成位置の反対側に、前記基板の前記ノズル孔の形成位置の厚みよりも薄い凹部を形成すべく熱プレス処理を行うことを特徴とする。

第２発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、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、金属製の複数の板状部材を積層してなり、前記ノズル孔へインクを供給する流路を形成してある流路形成板に、前記ノズルプレートとなすべく前記ノズル孔が形成してある合成樹脂製の基板を接合し、該基板のインク噴射側の面に、前記ノズル孔の形成位置の両側に離隔して対向する凸部を形成し、かつ前記凸部に隣接して前記ノズル孔の形成位置の反対側に、前記基板の前記ノズル孔の形成位置の厚みよりも薄い凹部を形成すべく熱プレス処理を行なうことを特徴とする。

第３発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、第１又は第２発明において、前記熱プレス処理を行なう場合、前記ノズル孔の形成位置の側の側部がテーパ状である前記凸部を形成すべく前記熱プレス処理を行なうことを特徴とする。

第４発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、第１乃至第３発明の何れかにおいて、前記熱プレス処理を行なう前に、前記一面に、撥インク性を有する撥インク膜を形成し、該撥インク膜が形成された前記基板に前記熱プレス処理を行なうことを特徴とする。

第１発明にあっては、合成樹脂製の基板にノズル孔を形成し、次に熱プレス処理を行なうか、又は、基板に熱プレス処理を行ない、次にノズル孔を形成する。

基板に対し、例えば平坦部分と平坦部分の両側に形成された凹部分とを一面に有する金型を用いた熱プレス処理を行なうことによって、基板の一面に、金型の平坦部分に対応する平坦部と、金型の凹部分に対応する凸部とが形成される。このような熱プレス処理をノズル孔形成前の基板に行なう場合、基板の一面に金型の一面を対向させて熱プレス処理を行ない、次に、熱プレス処理で基板に形成された平坦部にノズル孔を形成することによって、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形成位置の両側に適長離隔して対向する凸部が形成される。一方、このような熱プレス処理をノズル孔形成後の基板に行なう場合、基板にノズル孔を形成し、次に、ノズル孔及びノズル孔周辺に金型の平坦部分を対向させて熱プレス処理を行なうことによって、前記凸部が形成される。

第２発明にあっては、合成樹脂製の基板にノズル孔を形成し、次に基板を流路形成板に接合し、最後に熱プレス処理を行なう。基板に対し、例えば平坦部分と平坦部分の両側に形成された凹部分とを一面に有する金型を用いた熱プレス処理を行なうことによって、基板のインク噴射側の面に、金型の平坦部分に対応する平坦部と、金型の凹部分に対応する凸部とが形成される。基板は合成樹脂製であり、また、一般に薄いシート状であるため、基板単体の場合は変形し易いが、金属製の流路形成板に基板を接合するため、基板の変形が防止される。このため、例えば金型を用いる場合に基板と金型との位置決めが容易になる。

第１発明及び第２発明にあっては、例えば前記平坦部分及び前記凹部分、並びに前記凹部分に隣接して前記平坦部分の反対側に形成された凸部分を一面に有する金型を用いた熱プレス処理を行なうことによって、基板の一面に、前記平坦部及び前記凸部と、金型の凸部分に対応する凹部とが形成される。

基板の凹部の位置に存在していた合成樹脂は、熱プレス処理によって、基板の凸部となる。このため、熱プレス処理前の基板の厚みに比べて、基板の凹部位置の厚みは薄く、凸部位置の厚みは厚くなり、ノズル孔形成位置の厚みは変化しない。即ち、熱プレス処理前に基板にノズル孔を形成していた場合でも、ノズル孔の深さ（ノズル長）及び内径（ノズル径）は変化しない。

第３発明にあっては、ノズル孔形成位置周辺と凸部との境界を、基板に対する垂直面ではなく斜面に形成するため、ノズルプレートの一面におけるノズル孔周辺と凸部との段差はなだらかに変化する。このため、ノズル孔周辺に付着しているインクをワイパブレードで払拭する場合、ノズル孔周辺と凸部との境界をワイパブレードが摺動し易くなる。

第４発明にあっては、熱プレス処理前で凸部（及び凹部）が形成されてい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。また、形成した撥インク膜を、熱プレス処理のために除去する必要がないため、工程が簡易である。

第１発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、ノズルプレートとなすべき基板の一面に、ノズル孔の開口位置から適長離隔された凸部を容易に形成することができ、この凸部は、ジャムによって浮き上がった記録用紙に衝突し、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がノズル孔に落ち込むことを防止する。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。また、凸部はノズルプレートに一体であるため、記録用紙との衝突、ワイパブレードの摺動等によってノズルプレートから剥離することが防止される。

更に、熱プレス処理は、基板にノズル孔を形成する前でも形成した後でも、又は、インクジェットヘッドを構成する他部材（例えば流路形成板）に基板を組み付ける前でも組み付けた後でも実行可能であるため、製造手順の自由度が向上される。なお、金型を用いて凸部を形成する場合は、凸部の段差の精度を向上させることができる。

更にまた、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によれば、流路形成板に接合されることによって基板の変形が防止されるため、ノズル孔形成位置と熱プレス処理によって形成すべき凸部の位置との位置決めが容易になり、ノズル孔と凸部との位置精度を向上させて、ノズルプレートとなすべき基板のインク噴射側の面に、ノズル孔の開口位置から適長離隔された凸部を容易に形成することができる。この結果、凸部が、ノズル孔及びノズル孔周辺を、記録用紙、ワイパブレード等との衝突から更に確実に保護することができる。また、ノズル孔と凸部との間に適宜の空間を確実に設けることができるため、ワイパブレードによるインクの払拭ミスを防止して、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。

また、凸部はノズルプレートに一体であるため、記録用紙との衝突、ワイパブレードの摺動等によってノズルプレートから剥離することが防止される。なお、金型を用いて凸部を形成する場合は、凸部の段差の精度を向上させることができる。更に、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１又は第２発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、凸部を形成する際に、基板のノズル孔形成位置の厚みが変化しないため、ノズル孔のノズル長及びノズル径が熱プレス処理によって変化することを防止することができる。この結果、ノズル孔の形成精度を向上させることができ、形成精度が高いノズル孔は、正確にインクを噴射することができる。また、変形したノズル孔によるインク噴射の誤差を補正する必要がないため、工程が簡易である。

更に、基板のノズル孔形成位置の変形が生じないため、凸部及び凹部とノズル孔との形成手順は、熱プレス処理で基板に凸部及び凹部を形成してからノズル孔を形成する手順に限定されず、基板にノズル孔を形成してから熱プレス処理を行なう手順でもよい。即ち、凸部及び凹部とノズル孔との形成手順の自由度が高い。更にまた、ノズル孔を形成してから熱プレス処理を行なう場合は、段差がない平坦な基板にノズル孔を容易に形成することができる。

第３発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、ノズル孔形成位置周辺と凸部との境界がなだらかに形成されるため、ノズル孔周辺と凸部とのテーパ状の境界をワイパブレードが容易に摺動する。この結果、ノズル孔周辺と凸部との境界を含むノズル孔周辺に、インクが残留することを確実に防止することができる。

第４発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、撥インク膜が形成された基板の
一面に、ノズル孔の開口位置から適長離隔された凸部を容易に形成することができる。ま
た、この凸部が、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。更に、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。

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を形成してなり、撥インク膜２がケース６０外部側に位置するように配されている。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。

ノズルプレート６１には、インク噴射面に、撥インク膜２に被覆された基板１の一部が突出し、他の一部が陥没するようにして、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列の両側に適長離隔して対向する凸条部３１，３１と、凸条部３１，３１に隣接してノズル孔Ｎ，Ｎ，…の反対側に配された凹条部３２，３２とが形成してある。凸条部３１，３１は、少なくともノズル孔Ｎ，Ｎ，…の側の面がテーパ状である。また、凹条部３２，３２形成位置の基板１の厚みは、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…形成位置の基板１の厚みよりも小さい。

凸条部３１，３１同士は１００μｍの離隔距離Ｂを有して、基板１の面方向に対向している。ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列は対向する凸条部３１，３１の間の略中央に位置し、このため、各凸条部３１のノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列からの離隔距離は５０μｍである。また、凹条部３２底部から凸条部３１頂部までの高さは５０μｍであり、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…開口周辺を基準とした凸条部３１の高さ及び凹条部３２の深さは、凸条部３１の高さが３０μｍ、凹条部３２の深さが２０μｍである。

なお、凸条部３１の高さは３０μｍに限らず、また、凹条部３２の深さは２０μｍに限らない。凸条部３１の高さ及び凹条部３２の深さは、夫々５μｍ以上４５μｍ以下であればよい。この実施の形態では、ジャムによって記録用紙がインク噴射面に衝突したときに、ノズルＮ，Ｎ，…の開口縁及び周辺への直接的な衝突を回避するという観点から、凸条部３１の高さは５μｍ以上であることが有効である。しかし、インク噴射面に残留するインクに対するワイパブレードによる効果的な払拭という観点ｋらは、４５μｍ以下とすることが望ましい。また、凹条部３２底部から凸条部３１頂部までの高さは５０μｍに限らず、１０μｍ以上５０μｍ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、対向する凸条部３１，３１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、凸条部３１，３１は、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、凸条部３１，３１はノズルプレート６１に一体であるため、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、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…形成位置周辺と凸条部３１，３１との境界が、基板１に対する垂直面ではなく斜面であるため、ノズルプレート６１の一面におけるノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺と凸条部３１，３１との段差はなだらかに変化する。このため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺に付着しているインクをワイパブレードで払拭する場合、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺と凸条部３１，３１との境界をワイパブレードが摺動し易くなる。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〜図６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））。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の形成は容易である。

更に、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Ｍを配し、基板１の他面の側からフォトマスクＭ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４（ｃ））。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。

次に、基板１の他面を、予め別工程で形成された流路形成板４の一面に、基板１の他面側のノズル孔Ｎ，Ｎ，…開口と流路形成板４の一面側の流路４ａ開口とを対向させて接合する（図５（ａ））。

更に、熱プレス処理用の金型７のプレス面を、流路形成板４に接合された基板１上の撥インク膜２表面に対向配置する（図５（ｂ））。金型７のプレス面には、細長い矩形状の平坦部分７０，７０，…と、各平坦部分７０の幅方向の両側に形成された凹条部分７１，７１と、凹条部分７１，７１に隣接して平坦部分７０の反対側に形成された凸条部分７２，７２とを有する。各凹条部分７１は、平坦部分７０側の面がテーパ状であるように形成してあり、各凹条部分７１の断面積は、隣接する凸条部分７２の断面積より大きくしてある。これにより、熱プレス処理時に、被プレス物（この場合、基板１）の、凸条部分７２に当接する部分が容易に移動して、隣接する凹条部分７１に逃げることができる。

金型７のプレス面を撥インク膜２表面に対向配置する際は、平坦部分７０、凹条部分７１，７１及び凸条部分７２，７２夫々の長手方向と、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列方向とが略平行になるようにして、各平坦部分７０をノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列に対向させる。このため、凹条部分７１，７１は前記列の両側に対向する。

そして、金型７のプレス面を流路形成板４に接合された基板１上の撥インク膜２表面に押し付けるように熱プレス処理を行なう（図６（ａ））。この熱プレス処理は、２分間、温度３００℃、圧力５００ｋＰａで行なう。ここで、基板１は流路形成板４に接合されているため、熱プレス処理の際でも、面方向に変形し難い。なお、熱プレス処理は、上述した条件に限らず、０．５〜２分間、温度２５０〜３００℃、圧力１００〜５００ｋＰａの条件で行なう。

熱プレス処理によって基板１及び撥インク膜２が変形し、凸条部分７２，７２に対応する基板１の一部分が凹条部分７１，７１に対応する部分へ隆起することによって、インク噴射側の面に、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列を間にして適長離隔して対向し、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列側の面がテーパ状である凸条部３１，３１と、基板１のノズル孔Ｎ周辺の厚みよりも薄い凹条部３２，３２とが形成される。ここで、平坦部分７０が基板１及び撥インク膜２を押圧しないよう熱プレス処理を行なうことによって、平坦部分７０に対応する基板１の一部分、即ちノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口縁及び周辺を含む基板１の一部分が変形しないようにして、凸条部３１，３１及び凹条部３２，３２が形成される。

更にこの場合、基板１の熱プレス処理で変形する部分が、凸条部３１，３１に関して、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…と反対側に位置しており、均一なインク噴射特性を要求されるノズル孔Ｎ，Ｎ，…から離れた構成となっている。このため、凸条部３１，３１間の離隔距離にもよるが、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の近傍に凸条部３１，３１が形成されても、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…が基板１の熱プレス処理による変形の影響を受け難くなっている。少なくとも、厚さ７０μｍの基板１に形成された開口径２０μｍ程度のノズル孔Ｎ，Ｎ，…に対しては、前記離隔距離を１００μｍ程度にすれば、凸条部３１，３１の形成の影響を受けることはない。

最後に、撥インク膜２表面から金型７を離隔させることによって、流路形成板４に接合されたノズルプレート６１が形成される（図６（ｂ））。熱プレス処理前の基板１の厚みに比べて、凸条部３１，３１位置の厚みは厚く、凹条部３２，３２位置の厚みは薄くなり、ノズル孔Ｎ周辺の厚みは変化していない。即ち、各ノズル孔Ｎのノズル長及びノズル径は変化していない。これにより、ワイパブレードやジャムによる記録用紙の衝突で、インクの噴射特性が変化してしまうような損傷を受けることがなくなり、安定した噴射特性を有するノズルプレート６１が得られる。

以上のような手順を繰り返して流路形成板４，４，…に接合された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、ノズルプレート６１となすべき基板１の一面に、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口位置から適長離隔された凸条部３１，３１を熱プレス処理によって容易に形成することができる。この場合、熱プレス処理で生じることがある基板１の不要な変形が、基板１が流路形成板４に予め接合されていることによって防止される。このため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の形成位置と凸条部３１，３１の形成位置との位置決めが容易になり、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…と凸条部３１，３１との位置精度を向上させて、ノズルプレート６１となすべき基板１のインク噴射側の面に、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の開口位置から適長離隔された凸条部３１，３１を容易に形成することができる。

また、金型７を用いて凸条部３１，３１を形成しているため、凸条部３１，３１の段差の精度を向上させることができる。更に、凸条部３１，３１を形成する際に、凹条部３２，３２も形成することによって、基板１のノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺の厚みが変化することを防止することができる。つまり、凸条部３１，３１の形成には、これらに隣接した凹条部３２，３２の形成が関与しており、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…周辺はほとんど関与していないといえる。このため、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…のノズル長及びノズル径が熱プレス処理によって変化することが防止され、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の形成精度を向上させることができ、形成精度が高いノズル孔Ｎ，Ｎ，…は、正確にインクを噴射することができる。更にまた、変形したノズル孔Ｎ，Ｎ，…によるインク噴射の誤差を補正する必要がないため、工程が簡易である。

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、インクジェットヘッド６の製造方法は、不要な変形を防止しノズル孔Ｎ，Ｎ，…と凸条部３１との所望の位置関係を確保し易いことから、熱プレス処理前に予め合成樹脂製の基板１を流路形成板４に接合していたが、変形しやすい基板１を取り扱う上で支障を来さなければ、基板１が接合されるべき金属板４０に接合しておいてもよい。とりわけ、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…が未形成の基板１を接合した場合、金属板４０の流路４ａ開口を介するレーザ加工でノズル孔Ｎを形成することで、流路４ａに対して精度の良い位置関係を有したノズル孔Ｎを形成できる。

また、撥インク膜２が形成され、更にノズル孔Ｎ，Ｎ，…が形成された基板１を流路形成板４に接合してから熱プレス処理を行なう手順に限らず、合成樹脂製の基板１の取り扱い易さという点からは多少煩雑さを伴うが、撥インク膜２が形成され、更にノズル孔Ｎ，Ｎ，…が形成された基板１に熱プレス処理を行なってから流路形成板４に接合してもよい。この手順でインクジェットヘッド６を組み立てたとしても、ワイパブレード又は記録用紙からの衝撃による損傷を受け難いインクジェットヘッド６を得ることができる。また、撥インク膜２が形成された基板１に熱プレス処理を行なってからノズル孔Ｎ，Ｎ，…を形成してもよい。即ち、本発明のインクジェットヘッド６の製造方法は、製造手順の自由度を向上させる。

更に、熱処理用の金型７のプレス面の形状は、平坦部分７０、凹条部分７１，７１及び凸条部分７２，７２を有する上述の形状に限るものではない。

更にまた、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７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７（ａ）に示すノズルプレート６１は、凸条部３１，３１のみならず、凹条部３２，３２に隣接して凸条部３１，３１の逆側に配されている凸条部３３，３３が形成されている。即ち、ノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列の片側に、２個の凸条部３１，３３が、凹条部３２を介して配されている。

また、図７（ｂ）に示すノズルプレート６１には、凹条部３２，３２が形成されていない。この場合、ノズルプレート６１の厚みは、凸条部３１，３１位置の厚みが最も厚く、ノズル孔Ｎ周辺の厚みが最も薄い。

以上のように、ノズルプレート６１に形成される凸条部の個数はノズル孔Ｎ，Ｎ，…の列の両側に１個ずつ以上形成されてあれば個数は限定されない。同様に、凹条部の個数も２個に限定されない。

なお、凸条部３１，３１を形成する代わりに、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、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。更にまた、基板１は合成樹脂以外の物質を含んでいてもよい。また、凸条部３１，３１の頂部は丸みを有していてもよい。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、凸条部３１，３１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。

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
３１ 凸条部（凸部）
３２ 凹条部（凹部）
４ 流路形成板
４０ 金属板（板状部材）
４ａ 流路
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 (4)

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、
   前記ノズル孔の形成前又は形成後に、前記ノズルプレートとなすべき合成樹脂製の基板のインク噴射側の面に、前記ノズル孔の形成位置の両側に離隔して対向する凸部を形成し、かつ前記凸部に隣接して前記ノズル孔の形成位置の反対側に、前記基板の前記ノズル孔の形成位置の厚みよりも薄い凹部を形成すべく熱プレス処理を行うことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
2. 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、
   金属製の複数の板状部材を積層してなり、前記ノズル孔へインクを供給する流路を形成してある流路形成板に、前記ノズルプレートとなすべく前記ノズル孔が形成してある合成樹脂製の基板を接合し、
   該基板のインク噴射側の面に、前記ノズル孔の形成位置の両側に離隔して対向する凸部を形成し、かつ前記凸部に隣接して前記ノズル孔の形成位置の反対側に、前記基板の前記ノズル孔の形成位置の厚みよりも薄い凹部を形成すべく熱プレス処理を行なうことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
3. 前記熱プレス処理を行なう場合、前記ノズル孔の形成位置の側の側部がテーパ状である前記凸部を形成すべく前記熱プレス処理を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
4. 前記熱プレス処理を行なう前に、前記一面に、撥インク性を有する撥インク膜を形成し、
   該撥インク膜が形成された前記基板に前記熱プレス処理を行なうことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。

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