JP4816070B2 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッドの製造方法に関する。

インクを吐出する吐出口を有するインクジェットヘッドにおいて、吐出口にインクを供給するインク流路が形成された流路ユニットが複数のプレートから構成されている場合がある。この場合、流路ユニットは、例えば、インク流路を構成することになる流路孔やノズル孔を各プレートに形成し、その後でこれらの流路孔やノズル孔が連通してインク流路を構成するように複数のプレートを積層することによって作製される。そして、このような流路ユニットの製造工程において、特許文献１のように、プレートにノズル孔を形成する際に発生する残渣や傷からノズル孔を保護するため、プレートに保護フィルムを貼り付けたままノズル孔を形成する場合がある。

特開２００１−１００７１号公報

しかし、特許文献１の製造工程においては、プレート同士を接着するための接着シートを介して、ノズル孔が形成されるプレートにおける他のプレートとの接着面に保護フィルムが貼り合わされる。このため、各プレートが積層される前に保護フィルムを除去する必要があり、その後の工程においてノズル孔を保護するためには再び保護フィルムを貼り合わせる作業を要し、余計な工程が増えることになる。

本発明の目的は、ノズルを形成した後の工程においてもノズルを保護しつつ余計な工程を必要としない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。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、流路孔が形成されていると共に互いに積層された複数の流路プレートと、前記積層された複数の流路プレートのうち最も外に位置する前記流路プレートである最外プレートに積層されたノズルプレートとからなる複数のプレートを有しており、前記ノズルプレートには、前記流路孔に連通し且つ前記流路孔から供給されたインクを吐出する吐出口を有するノズル孔が形成されたインクジェットヘッドの製造方法であって、前記複数の流路プレートになる各プレートに流路孔を形成する流路孔形成工程と、前記ノズルプレートになる第２のプレートの表面であって、前記流路プレートになる各プレートのうち前記最外プレートになる第１のプレート側とは反対側の表面に保護フィルムを貼り合わせるフィルム貼り合わせ工程と、前記フィルム貼り合わせ工程後に、前記第２のプレートにおいて保護フィルムが貼り合わされた領域に前記吐出口が形成されるようにノズル孔を形成するノズル孔形成工程と、前記ノズル孔形成工程後かつ前記流路孔形成工程後に、前記複数のプレートを貼り合わせて前記複数のプレートの積層体を作製するプレート貼り合わせ工程と、前記プレート貼り合わせ工程後に、前記保護フィルムを前記第２のプレートから除去するフィルム除去工程とを備え、前記フィルム除去工程が行われる前に前記ノズル孔形成工程で形成された前記ノズル孔の形状を測定するノズル孔測定工程をさらに備え、前記ノズル孔形成工程が、前記フィルム貼り合わせ工程で保護フィルムが貼り合わされた前記第２のプレートにおいて保護フィルムが貼り合わされていない領域にダミーノズル孔を形成するダミーノズル孔形成工程を含んでおり、前記ノズル孔測定工程において前記ダミーノズル孔の形状を測定する。

本発明によると、保護フィルムが貼り合わされた領域に吐出口が形成されるので、ノズルプレートと他のプレートとを貼り合わせる際に保護フィルムをノズルプレートから除去する必要がない。そして、本発明においては、ノズル孔の形成の際に貼り合わされた保護フィルムがノズル孔形成工程だけでなくその後の貼り合わせ工程においても貼り合わされたままである。このため、各工程において、ノズル孔にゴミが入り込んだり、ノズル孔及びその周辺に傷がついたりすることが抑止される。また、保護フィルムが工程ごとに貼り合わされたり剥がされたりする場合と比べて、インクジェットヘッドの製造に必要な工程が少なくてすむ。また、保護フィルムによってノズル孔が保護されたままノズル孔形成の精度が測定され得る。また、保護フィルムで全てのノズル孔が保護されたままであっても、ダミーノズル孔を利用してノズル孔形成の精度が測定され得る。したがって、測定にあたって保護フィルムを剥がす必要がなく、余計な工程が省略される。

また、本発明においては、前記プレート貼り合わせ工程における前記複数のプレートの貼り合わせが熱硬化性の第１の接着剤を介した貼り合わせであり、前記フィルム貼り合わせ工程で前記第２のプレートに貼り合わされる保護フィルムの耐熱温度が前記第１の接着剤の硬化温度以上であって、前記プレート貼り合わせ工程は、前記第１の接着剤を介して前記複数のプレートが積層された前記積層体を、前記第１の接着剤の硬化温度以上且つ前記保護フィルムの耐熱温度未満に加熱する加熱工程を含んでいることが好ましい。この構成によると、プレートの加熱工程の際に保護フィルムが溶解したり変形したりすることが回避される。したがって、ノズル孔が形成された後で加熱がなされる場合において、加熱工程が完了するまで保護フィルムを剥がさなくてもノズル孔の保護が十分確保される。
また、加熱工程の後の工程に保護フィルムがそのまま利用され得る。

また、本発明においては、前記プレート貼り合わせ工程における前記複数のプレートの貼り合わせが熱硬化性の第１の接着剤を介した貼り合わせであり、前記フィルム貼り合わせ工程で前記第２のプレートに貼り合わされる保護フィルムの耐熱温度が前記第１の接着剤の硬化温度以上であって、前記ダミーノズル孔形成工程において、前記ダミーノズル孔を前記第２のプレートの端部付近に形成し、前記プレート貼り合わせ工程が、前記第１の接着剤を介して前記複数のプレートが積層された前記積層体を、その積層方向について加圧しつつ前記第１の接着剤の硬化温度以上且つ前記保護フィルムの耐熱温度未満に加熱する加熱工程を含んでいることが好ましい。この構成によると、ノズルプレートの端部以外を広く保護フィルムで覆うことが可能となるため、保護フィルムを介してプレートが加圧される際にプレートの加圧が均一になされないことが回避され得る。また、

また、本発明においては、前記流路孔形成工程後、前記フィルム貼り合わせ工程前に、前記第１のプレートと前記第２のプレートとを貼り合わせる複合貼り合わせ工程をさらに備え、前記プレート貼り合わせ工程は、前記流路孔が形成されたプレートのうち前記第１のプレート以外のプレートと前記第１のプレート及び前記第２のプレートの複合体とを貼り合わせて前記積層体を形成する工程を含んでいてもよい。この構成によると、第２のプレートにノズル孔を形成する工程前の工程を経た後で流路プレートや第２のプレートに保護フィルムを貼り合わせることが可能になるので、ノズル孔を形成する前の工程で保護フィルムが破損したり変形したりすることが回避される。

また、本発明においては、前記フィルム貼り合わせ工程後、前記第１のプレートと前記保護フィルムが貼り合わされた前記第２のプレートとを貼り合わせる複合貼り合わせ工程をさらに備え、前記プレート貼り合わせ工程は、前記流路孔が形成されたプレートのうち前記第１のプレート以外のプレートと前記第１のプレート及び前記第２のプレートの複合体とを貼り合わせて前記積層体を形成する工程を含んでいてもよい。この構成によると、第２のプレートに保護フィルムを貼り合わせた状態で一括した作業が可能となる。

また、本発明においては、前記フィルム貼り合わせ工程が、前記第２のプレートになる大プレートと、保護フィルムになる大フィルムとを貼り合わせる前貼り合わせ工程と、前記前貼り合わせ工程で貼り合わされた前記大プレート及び大フィルムを前記ノズルプレートの大きさに切り分ける切り分け工程とを含んでいることが好ましい。この構成によると、大プレートと大フィルムとを貼り合わせた後で各インクジェットヘッドに対応する大きさに切り分けられるため、第２のプレート及び保護フィルムが切り分けられた後で互いに貼り合わされる場合と比べて、貼り合わせ及び切り分けの工程が少なくなる。

また、本発明においては、前記流路孔にインクを供給する供給孔を有するインク供給ユニットを作製するユニット作製工程と、前記複合貼り合わせ工程、ノズル孔形成工程及びプレート貼り合わせ工程を経て互いに貼り合わされた前記複数のプレートに、前記ユニット作製工程で作製された前記インク供給ユニットを、前記流路孔と前記供給孔とが互いに連通するように貼り合わせるユニット貼り合わせ工程とをさらに備えており、前記ユニット貼り合わせ工程が行われた後に前記フィルム除去工程を行うことが好ましい。この構成によると、インク供給ユニットが貼り合わされる工程においても、あらためて保護フィルムが貼り合わされる必要がなく、余計な工程が省略されつつノズル孔が保護され得る。

また、本発明においては、前記フィルム貼り合わせ工程で前記第２のプレートに貼り合わされる保護フィルムがポリイミド樹脂及びポリエチレンテレフタレート樹脂のいずれかからなる支持体を有することが好ましい。この構成によると、加熱工程による加熱に耐え得る十分な耐熱性を有する材料が保護フィルムに使用される。

また、本発明においては、保護フィルムに微粘着性の第２の接着剤が含まれており、前記フィルム貼り合わせ工程において、前記支持体と前記第２のプレートとに前記第２の接着剤が挟まれるように保護フィルムを前記第２のプレートに貼り合わせることが好ましい。この構成によると、微粘着性の接着剤を介して保護フィルムが第２のプレートに貼り合わされるため、保護フィルムがノズル孔を確実に保護しつつフィルム除去工程において剥がされやすくなる。

また、本発明においては、前記第２の接着剤がアクリル系及びシリコン系のいずれかであることが好ましい。この構成によると、加熱工程による加熱に耐える耐熱性を有する微粘着性の材料が接着剤に使用される。

また、本発明においては、前記フィルム貼り合わせ工程で前記第２のプレートに保護フィルムが貼り合わされる際に前記第２のプレートの表面に吸着する複数の吸着孔が保護フィルムの少なくとも一方の表面に形成されていてもよい。この構成によると、接着剤を使用することなく第２のプレートと保護フィルムとを吸着によって貼り合わせることが可能となる。

以下、本発明による好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜プリンタ概略＞
図１は、本発明における実施形態の一例であるインクジェットヘッドの製造方法に係るインクジェットヘッド本体が設置されたインクジェットプリンタ１を示す図である。以下、プリンタ１と略記する。図１にはプリンタ１の内部を上面から見た際の様子が示されている。

プリンタ１の内部には、２本のガイド軸６及び７が設けられている。これらのガイド軸６及び７には、キャリッジとなるヘッドユニット８が、主走査方向に沿って往復移動可能に設置されている。ヘッドユニット８は、合成樹脂材料からなるヘッドホルダ９を有している。ヘッドホルダ９には、ヘッドユニット８の下方に搬送されてきた印刷用紙Ｐへインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッド３０が保持されている。

プリンタ１には、キャリッジモータ１２が設置されている。キャリッジモータ１２の駆動軸には、キャリッジモータ１２の駆動によって回転する無端ベルト１１が巻き掛けられている。無端ベルト１１にはヘッドホルダ９が取り付けられており、無端ベルト１１が回転すると、ヘッドホルダ９が主走査方向に沿って往復移動する。

プリンタ１は、インクカートリッジ５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄを有している。これらのインクカートリッジ５ａ〜５ｄには、それぞれ、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及びブラックインクが収容されている。各インクカートリッジ５ａ〜５ｄは、可撓製のチューブ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄによって、ヘッドユニット８に設置されたチューブジョイント２０と接続されている。インクカートリッジ５ａ〜５ｄ内のインクは、チューブジョイント２０を通じて、ヘッドユニット８に供給される。

プリンタ１は、ガイド軸６及び７で規定される主走査方向について、一方の端部に設置されたインク吸収部材３を有している。インク吸収部材３は、ヘッドユニット８がガイド軸６及び７上で上記の端部まで移動したときに、ちょうどヘッドユニット８の下方に位置する。インク吸収部材３は、フラッシング動作のときにヘッドユニット８のノズル面に形成されたノズルから吐出されたインクを吸収する。また、プリンタ１は、ガイド軸６及び７の間におけるインク吸収部材３の他方の端部に設置されたパージ装置２を有している。
パージ装置２は、パージ動作のときにノズルからインクを吸収する。

プリンタ１には、ガイド軸６及び７の間において、主走査方向についてパージ装置２に隣接した位置に、ワイパ４が設けられている。ワイパ４は、ノズル面に付着したインクを拭い取るものである。

＜ヘッドユニット＞
ヘッドユニット８について説明する。図２は、ヘッドユニット８において、ヘッドホルダ９からバッファタンク４８及びヒートシンク６０が取り外された状態を示している。

ヘッドホルダ９は、バッファタンク４８（インク供給ユニット）を受け入れる側に向かって開口した箱状に形成されている。ヘッドホルダ９の底部には、インクジェットヘッド３０が設置されている。バッファタンク４８は、インクジェットヘッド３０の上方に位置するように、ヘッドホルダ９に収容されている。

バッファタンク４８の上面における一方の端部付近には、チューブジョイント２０が接続されている。上記のとおり、チューブジョイント２０は、インクカートリッジ５ａ〜５ｄと、チューブ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄを介して接続されている。バッファタンク４８には、チューブ１４ａ〜１４ｄを通じて、インクカートリッジ５ａ〜５ｄからインクが供給される。バッファタンク４８の下面には、図示されていない４つのインク流出口が設けられている。これらのインク流出口は、後述のように、インクジェットヘッド３０に設けられた４つのインク供給口９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄと、シール部材９０を介して接続されている。

ヘッドホルダ９は、ヒートシンク６０を有している。ヒートシンク６０は、副走査方向に沿って延在する水平部６０ａと、水平部６０ａの一端部から上方に立ち上がった垂直部６０ｂとを有している。水平部６０ａ及び垂直部６０ｂは、図２に示すように、共に副走査方向に長い板状に形成されている。

ヘッドホルダ９からは、後述のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）７０が、ヘッドホルダ９の底部に設けられた隙間を通って上方へ引き出されている。ＦＰＣ７０の一端はヘッド本体２５に接続されており、他端は図示されていないプリンタ１の制御部と電気的に接続されている。プリンタ１の制御部はＦＰＣ７０を通じ、画像データに基づいてヘッド本体２５からのインク吐出を制御する。ＦＰＣ７０においてヘッド本体２５に接続された一端と制御部に接続された他端との途中にはドライバＩＣ８０が設けられている。

図３は、主走査方向に沿って切断したヘッドユニット８の縦断面図である。図３においては、ヘッドホルダ９にバッファタンク４８及びヒートシンク６０が収容された状態が示されている。

ヒートシンク６０は、バッファタンク４８の主走査方向とは逆方向側（図中左側）の側壁４８ａに隣接する位置に固定されている。ヒートシンク６０の垂直部６０ｂにおける一方の面は、側壁４８ａに対向している。また、ヒートシンク６０の水平部６０ａは、その短手方向が主走査方向に延出するように、ヘッドホルダ９の底部側に配置されている。

バッファタンク４８の上方には、コンデンサ８３などの電子部品およびコネクタ８５が実装された制御基板８４が設置されている。制御基板８４の上方は、ヘッドホルダ９の上面カバーとなるカバー９ａによって覆われている。

バッファタンク４８の主走査方向側（図中右側）の側面には、バッファタンク４８内に蓄積された空気を外部へ排気する排気装置４９が設けられている。

ヘッドホルダ９の底部に設置されたインクジェットヘッド３０は、ヘッド本体２５を有している。ヘッド本体２５は、後述のように、ヘッドホルダ９の底部に固定されている。
ヘッド本体２５には、複数のノズルが形成されたノズル面（底面）２５ａがヘッドホルダ９の下方外側に露出するように設置されている。ヘッド本体２５は、後述の圧電アクチュエータ２１及び流路ユニット２７を有している。

圧電アクチュエータ２１には、ＦＰＣ７０における一方の端部付近が電気的に接続されている。ＦＰＣ７０における他方の端部は、以下のような経路を辿って、バッファタンク４８の上方に設置されたコネクタ８５まで引き出され、コネクタ８５と電気的に接続されている。まず、ＦＰＣ７０は、ヘッドホルダ９の底部に形成された孔１７を通じて上方に引き出されている。次に、引き出されたＦＰＣ７０は、ヒートシンク６０とヘッドホルダ９の内壁との間に形成された隙間を通じて上方に向かっている。そこから、ＦＰＣ７０は、ヘッドホルダ９における一方の内側面に沿って上方に延在し、制御基板８４付近で折れ曲がり、さらに制御基板８４の下面に沿って主走査方向に延在している。そして、ＦＰＣ７０は、ヘッドホルダ９における他方の内側面付近で上方に折れ曲がり、制御基板８４の端部と上記他方の内側面との間に形成された隙間を通って、制御基板８４上面のコネクタ８５が形成された側に引き出されている。なお、コネクタ８５は図示されていない経路でプリンタ１の制御部に電気的に接続されている。

また、ＦＰＣ７０には、上記のようにドライバＩＣ８０が設置されている。ドライバＩＣ８０は、ヒートシンク６０の水平部６０ａに対向するＦＰＣ７０の面上に配置され、ヒートシンク６０の下方に位置している。さらに、ドライバＩＣ８０の下方には、弾性部材１８が配置されている。ＦＰＣ７０は、弾性部材１８によって、ドライバＩＣ８０の上面がヒートシンク６０の水平部６０ａに接触するように押圧されている。これにより、発熱したドライバＩＣ８０の過剰な熱が、ヒートシンク６０によって放熱される。

さらに、ＦＰＣ７０における圧電アクチュエータ２１と対向する領域には、伝熱体８１が配置されている。伝熱体８１は、圧電アクチュエータ２１の上面とほぼ同じサイズの長方形の平面形状を有する、厚みが均一なアルミ板である。これにより、圧電アクチュエータ２１及びＦＰＣ７０における圧電アクチュエータ２１に対向する部分から発する熱が、伝熱体８１によって放熱される。

＜ヘッド本体等＞
インクジェットヘッド３０について説明する。図４は、インクジェットヘッド３０の分解斜視図である。インクジェットヘッド３０は、ヘッド本体２５、補強フレーム９１及び保護フレーム９２を有している。図４には、ヘッド本体２５、補強フレーム９１及び保護フレーム９２における、それぞれの上面が示されている。

ヘッド本体２５は、圧電アクチュエータ２１及び流路ユニット２７を有している。流路ユニット２７は、後述のように、長方形の平面形状を有する複数の同一形状のシート材が積層してなる積層体から構成されている（図５参照）。流路ユニット２７には、その長手方向についての一端付近に、インク供給口２７ａ、２７ｂ、２７ｃ及び２７ｄが形成されている。インク供給口２７ａ〜２７ｄは、ヘッド本体２５の短手方向に沿って、互いに離隔するように配置されている。流路ユニット２７には、インク供給口２７ａ〜２７ｄを通じて、バッファタンク４８からのインクが供給される。また、流路ユニット２７の下面には、インクを吐出する複数のノズルが形成されている。このように流路ユニット２７の下面がノズル面２５ａに相当する。そして、流路ユニット２７の内部にはインク供給口２７ａ〜２７ｄからノズルへと連通するインク流路が形成されている。

さらに、流路ユニット２７の上面には、インク供給口２７ａ〜２７ｄを避けるような位置に、後述の圧電アクチュエータ２１が設置されている。圧電アクチュエータ２１は、流路ユニット２７に形成されたインク流路の一部（後述の圧力室）の内壁を構成しており、インク流路内のインクに圧力を加えることにより、ノズルからインクを吐出させるような吐出エネルギーをインクに付与するものである。圧電アクチュエータ２１には、上述のように、ＦＰＣ７０が電気的に接続されている。

補強フレーム９１は、長方形の平面形状を有する金属製の板状部材である。補強フレーム９１には、ヘッド本体２５の圧電アクチュエータ２１に対応して開口部９１ｅが形成されている。この開口部９１ｅは、圧電アクチュエータ２１の平面形状とほぼ同一形状で、これより一回り大きい形状を有している。また、開口部９１ｅは、流路ユニット２７の平面形状の内側に収まるような平面形状を有している。つまり、圧電アクチュエータ２１の外形より開口部９１ｅの開口の方が一回り大きく、開口部９１ｅの開口より流路ユニット２７の外形の方が一回り大きい。また、開口部９１ｅは、補強フレーム９１において長手方向についての一端付近の一部を残し、短手方向について中央付近に形成されている。

補強フレーム９１における長手方向についての一端寄りには、厚さ方向に補強フレーム９１を貫通するインク供給口９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄが形成されている。インク供給口９１ａ〜９１ｄは、流路ユニット２７のインク供給口２７ａ〜２７ｄに対応して形成されており、補強フレーム９１の短手方向に沿って、互いに離隔するように配置されている。なお、各インク供給口９１ａ〜９１ｄは、ヘッド本体２５に形成された各インク供給口２７ａ〜２７ｄと同一な形状を有している。

保護フレーム９２は、コの字形の平面形状を有する金属製の板状部材である。保護フレーム９２のコの字形における平行な二本の腕部９２ａの長さは、補強フレーム９１の長手方向の長さとほぼ同じである。また、保護フレーム９２において、上記二本の腕部９２ａを支持する、腕部９２ａと垂直な支持部９２ｂの長さは、補強フレーム９１の短手方向の長さとほぼ同じである。保護フレーム９２の横断面を含む平面において保護フレーム９２のコの字形に囲まれた領域は、ヘッド本体２５とほぼ同様の形状で、これより一回り大きい大きさを有している。

インクジェットヘッド３０は、これらのヘッド本体２５、補強フレーム９１及び保護フレーム９２が貼り合わされて形成されている。ヘッド本体２５と補強フレーム９１とは、圧電アクチュエータ２１が補強フレーム９１に形成された貫通孔（開口部９１ｅ）の内部に収まり、流路ユニット２７の上面における圧電アクチュエータ２１の周辺部分と補強フレーム９１の下面とが接触するように貼り合わされている。これにより、圧電アクチュエータ２１の上面が補強フレーム９１の開口部９１ｅから上方側に露出する。また、保護フレーム９２は、流路ユニット２７が保護フレーム９２のコの字形に取り囲まれるように、補強フレーム９１の下面に貼り合わされている。つまり、流路ユニット２７のノズル面２５ａが、コの字形の内側領域から下方側に露出する。

なお、インク供給口２７ａ等は、補強フレーム９１とヘッド本体２５とが貼り合わされた際に、インク供給口９１ａ〜９１ｄとインク供給口２７ａ〜２７ｄとがそれぞれ連通するように位置合わせされて、配置されている。

＜ヘッド本体の構造＞
ヘッド本体２５の詳細な構造について説明する。図５は、ヘッド本体２５及びＦＰＣ７０の分解斜視図である。

ヘッド本体２５の上面側には、上記の通り、圧電アクチュエータ２１が配置されている。圧電アクチュエータ２１は、後述のように、長方形の平面形状を有する複数の薄板が積層されて形成されている。圧電アクチュエータ２１の上面には、表面電極２２及び２３が配置されている。表面電極２２及び２３は、これと対応するＦＰＣ７０の図示されていないコンタクト（端子）と電気的に接続されている。

また、ヘッド本体２５（流路ユニット２７）の上面には、インク供給口３０ａ〜３０ｄを覆うように、フィルタ５５が貼り付けられている。フィルタ５５には、インク供給口３０ａ〜３０ｄと対向する位置に、複数の微小孔が形成されている。バッファタンク４８の図示されていないインク流出口から流出したインクは、フィルタ５５によって濾過され、インク供給口３０ａ〜３０ｄから流路ユニット２７の内部に流入する。

流路ユニット２７は、複数のノズル２８が形成された１枚のノズルプレート１０１とノズル２８にインクを供給する流路孔が形成された７枚の流路プレート１０２〜１０８との合計８枚のシート材が積層した積層構造を有している。流路ユニット２７において、流路プレート１０２〜１０８は、上から順に、キャビティプレート１０８、サプライプレート１０７、アパーチャプレート１０６、２枚のマニホールドプレート１０４，１０５、ダンパプレート１０３、スペーサプレート１０２の順に積層している。ノズルプレート１０１は、スペーサプレート１０２の下に位置している。各プレート１０１〜１０８は、副走査方向に長い長方形の平面形状を有している。流路プレート１０２〜１０８はステンレス鋼からなり、ノズルプレート１０１はポリイミド樹脂からなる。なお、全てのプレート１０１〜１０８がステンレス鋼からなるものであってもよい。

ノズルプレート１０１には、微小径のノズル２８が微小間隔で多数形成されている。これらノズル２８は、ノズルプレート１０１の長手方向（副走査方向）に沿って、千鳥配列状に配列され、５列のノズル列５８を構成している。

キャビティプレート１０８には、各ノズル２８に対応する複数の圧力室１０が、ノズル２８と同じ数だけ形成されている。これらの圧力室１０は、キャビティプレート１０８の長手方向に沿って、千鳥状配列で５列に配列されている。各圧力室１０の長手方向は、キャビティプレート１０８の長手方向に対して直交している。プレート１０２〜１０７の各プレートには微小径の貫通孔２９が千鳥状配列で形成されており、これらの貫通孔２９を介して、各圧力室１０の一端部とノズルプレート１０１におけるノズル２８とが連通している。これらの貫通孔２９は、各プレートにおいて長手方向に沿った貫通孔列を構成している。

また、キャビティプレート１０８における長手方向について一方の端部には、貫通孔１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ及び１０８ｄが形成されている。貫通孔１０８ａ〜１０８ｄにおける流路ユニット２７の上面側の開口部は、インク供給口３０ａ〜３０ｄに相当する。すなわち、貫通孔１０８ａ〜１０８ｄは、キャビティプレート１０８の短手方向（主走査方向）に沿って図５の奥から手前の方向に、ａ、ｂ、ｃ及びｄの順に配置されている。
なお、４つの貫通孔１０８ａから１０８ｄのうち、貫通孔１０８ａは他の貫通孔１０８ｂ〜１０８ｄより一回り大きい開口を有している。

サプライプレート１０７には、ノズル２８に連通する貫通孔２９の他に、ノズル２８と同数の連絡孔５１が形成されている。これらの連絡孔５１は、サプライプレート１０７を厚さ方向に貫通している。また、これらの連絡孔５１は、サプライプレート１０７の長手方向に沿って千鳥状に５列に配列されている。各連絡孔５１の一方の開口は、これと対応する圧力室１０の他端部と連通している。また、各連絡孔５１の他方の開口は、これと対応する後述のアパーチャ５２と連通している。

また、サプライプレート１０７には、長手方向の一端部側に、貫通孔１０８ａ〜１０８ｄと同一形状・同一サイズの貫通孔１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ及び１０７ｄが形成されている。各貫通孔１０７ａ〜１０７ｄは、キャビティプレート１０８の各貫通孔１０８ａ〜１０８ｄと対向するように配置されている。

アパーチャプレート１０６には、貫通孔２９の他に、ノズル２８と同数のアパーチャ５２（しぼり）が形成されている。これらのアパーチャ５２は、アパーチャプレート１０６の長手方向に沿って千鳥状に５列に配列されている。各アパーチャ５２は、長方形の平面形状を有しており、アパーチャプレート１０６の短手方向に沿って延在している。また、各アパーチャ５２は、一端部において連絡孔５１と連通し、他端部において後述の共通インク室９９と連通している。アパーチャ５２において、上記一端部から上記他端部へと向かう方向に垂直な断面に係る断面積は、所定の大きさに設定されている。つまり、アパーチャ５２は特定の流路抵抗をもつようにその断面形状、断面積及び長さが決められている。これによって、インク吐出時に圧力室１０から共通インク室９９側に逆流しようとするインクの流れが制限される。

また、アパーチャプレート１０６には、長手方向の一端部側に、貫通孔１０７ａ〜１０７ｄと同一形状・同一サイズの貫通孔１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ及び１０６ｄが形成されている。各貫通孔１０６ａ〜１０６ｄは、キャビティプレート１０８の各貫通孔１０７ａ〜１０７ｄと対向するように配置されている。

キャビティプレート１０８、サプライプレート１０７及びアパーチャプレート１０６が積層された状態において、貫通孔１０６ａ〜１０６ｄ、貫通孔１０７ａ〜１０７ｄ及び貫通孔１０８ａ〜１０８ｄは相互に連通している。これによって、インク供給口３０ａ〜３０ｄから貫通孔１０６ａ等を通じて流路ユニット２７内へとインクが流入するインク流路が形成されている。

２枚のマニホールドプレート１０４及び１０５のうち、アパーチャプレート１０６に近い側のマニホールドプレート１０５には、５つのインク室半部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ及び１０５ｅが厚さ方向に貫通して形成されている。インク室半部１０５ａ〜１０５ｅは、貫通孔２９からなる貫通孔列を避けるようにして、マニホールドプレート１０５の長手方向に沿って延在している。インク室半部１０５ａ〜１０５ｅは、マニホールドプレート１０５の短手方向に沿って図５の奥から手前の方向に、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅの順に配置されている。また、インク室半部１０５ａ〜１０５ｅは、互いに分離して平行に配置されている。

マニホールドプレート１０４及び１０５のうち、ダンパプレート１０３側のマニホールドプレート１０４にも、インク室半部１０５ａ〜１０５ｅと同一形状・同一サイズのインク室半部１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ及び１０４ｅが、インク室半部１０５ａ〜１０５ｅと対向するように厚さ方向に貫通して形成されている。

２枚のマニホールドプレート１０４及び１０５、アパーチャプレート１０６並びにダンパプレート１０３が積層された状態において、インク室半部１０４ａ〜１０４ｅ及び１０５ａ〜１０５ｅのうち、互いに対向するそれぞれ２つのインク室半部は、相互に接続されている。また、インク室半部１０４ａ〜１０４ｅの一方の開口がアパーチャプレート１０６により覆われ、他方の開口がダンパプレート１０３により覆われている。これによって、互いに対向する２つのインク室半部から１つのインク室が形成され、計５つの共通インク室９９が形成されている。これらの共通インク室９９は、２枚のマニホールドプレート１０４及び１０５における貫通孔２９が形成されていない領域に延在している。

アパーチャプレート１０６及びマニホールドプレート１０５が積層された状態において、貫通孔１０６ａは、インク室半部１０５ａ及び１０５ｂと連通している。また、各貫通孔１０６ｂ〜１０６ｄは、各インク室半部１０５ｃ〜１０５ｅと連通している。これによって、５つの共通インク室９９のうち、図５に向かって奥に位置する２つの共通インク室９９には、１つのインク供給口３０ａからの同じインクが供給される。また、他の３つの各共通インク室９９には、これらと対応する各インク供給口３０ｂ〜３０ｄからのインクが供給される。本実施の形態においては、図５に向かって奥の２つの共通インク室９９には、ブラックのインクが供給される。また、図５の手前から奥に向かって配置する３つの共通インク室９９には、イエロー、マゼンタ及びシアンの順にインクが供給される。

ダンパプレート１０３におけるスペーサプレート１０２側の面には、ダンパ溝１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ及び１０３ｅが形成されている。ダンパ溝１０３ａ〜１０３ｅは、ダンパプレート１０３の短手方向に沿った縦断面が凹部形状を有する溝状に形成されている。ダンパ溝１０３ａ〜１０３ｅは、ダンパプレート１０３の長手方向に沿って延在している。各ダンパ溝１０３ａ〜１０３ｅは、対応する各共通インク室９９と同一形状・同一サイズを有しており、各共通インク室９９と対向している。

マニホールドプレート１０４及び１０５並びにダンパプレート１０３が積層された状態において、ダンパプレート１０３の共通インク室９９と対向する部分には、ダンパ部５３が配置されている。ダンパプレート１０３のダンパ部５３における薄肉部は、適宜弾性的に変形可能であり、共通インク室９９側及びダンパ溝１０３ａ側に自由に振動することができる。従って、インク吐出時に圧力室１０で発生した圧力変動が共通インク室９９に伝播しても、共通インク室９９に対向したダンパ部５３における薄肉部が弾性変形する。これによって、共通インク室９９に伝播した圧力変動が、ダンパ部５３に吸収減衰されるので、隣接する圧力室１０のインク吐出にインクが介在して影響を与えることがない。

スペーサプレート１０２には、ノズル２８に連通する貫通孔２９が形成されていると共に、後述の複数のダミー孔１０２ａが形成されている。ダミー孔１０２ａは、流路ユニット２７においてインク供給口３０ａ等が形成されている位置に近い方の端部付近に配置されている。そして、スペーサプレート１０２における上記端部に沿って複数のダミー孔１０２ａが並べられている。また、ノズルプレート１０１にはノズル２８と共に複数のダミーノズル孔１０１ａが形成されている。ダミーノズル孔１０１ａは、流路ユニット２７においてスペーサプレート１０２のダミー孔１０２ａに対向するような位置に形成されている。ダミー孔１０２ａとダミーノズル孔１０１ａとが互いに対向する位置に配置されているのは、後述の製造工程において、ダミー孔１０２ａを通じてダミーノズル孔１０１ａが形成されるためである。

流路ユニット２７は、上記のような構成を有する各プレート１０１〜１０８が積層された積層構造を有している。このような積層構造によって、流路ユニット２７の内部には、インク供給口３０ａ〜３０ｄから、共通インク室９９、アパーチャ５２、連絡孔５１、圧力室１０及び貫通孔２９（以下、流路孔とする）を経てノズル２８に至る複数のインク流路が形成されている。バッファタンク４８からインク供給口３０ａ〜３０ｄを介して流路ユニット２７内に流入したインクは、一旦共通インク室９９に貯溜される。そして、アパーチャ５２を経由して、各圧力室１０に供給される。各圧力室１０で、圧電アクチュエータ２１により圧力が付与されたインクは、各貫通孔２９を経由して、対応するノズル２８から吐出される。

＜圧電アクチュエータ＞
圧電アクチュエータについて説明する。図６は、図５に示される圧電アクチュエータ２１の要部分解斜視図である。

圧電アクチュエータ２１は、２枚の絶縁シート３３及び３４と２枚の圧電シート３５及び３６とが積層されてなる。圧電シート３６の上面には、複数の個別電極３７が流路ユニット２７における各圧力室１０に対向配置するように形成されている。これら個別電極３７は、圧力室１０の配列に対応して、圧電シート３６の長手方向に沿って千鳥状に５列に配列されている。各個別電極３７は、圧電シート３６の短手方向に長い長方形の平面形状の部分を有している。また、各個別電極３７は、その長方形部分における長手方向についての一方の端部から圧電シート３６の長手方向に延出された引き出し部３７ａを有している。なお、いずれの引き出し部３７ａも、圧電シート３６において圧力室１０と対向しない領域まで引き出されている。

圧電シート３５の上面には、複数の圧力室１０に跨った共通電極３８が設けられている。圧電シート３５の上面には、共通電極３８が形成されていない複数の不形成領域３９が配置されており、各不形成領域３９内には圧電シート３５の厚さ方向に貫通した貫通孔４０が形成されている。貫通孔４０には導電性部材が共通電極３８と電気的に絶縁された状態で充填されている。不形成領域３９は、個別電極３７の引き出し部３７ａと対向する位置にそれぞれ配置されている。

最上層の絶縁シート３３の上面（すなわち、圧電アクチュエータ２１の上面）には、個別電極３７のそれぞれに対応する表面電極２２と、表面電極２３とが設置されている。表面電極２２は、絶縁シート３３において圧力室１０と対向しない領域に、貫通孔４０（あるいは引き出し部３７ａ）と対向するように配置されている。そして、各個別電極３７に対応して圧電アクチュエータ２１の長手方向に沿って千鳥状に５列に配列されている。表面電極２３は、絶縁シート３３における長手方向について一方の端部付近に、圧電アクチュエータ２１の短手方向に沿って延在している。

絶縁シート３３及び３４において表面電極２２及び引き出し部３７ａに対向する領域であって貫通孔４０に対向する位置には、絶縁シート３３及び３４の厚み方向に貫通した複数の連続孔４１が形成されている。また、絶縁シート３３及び３４において表面電極２３及び共通電極３８に対向する領域には、３つの連続孔４２が、絶縁シート３３及び３４の短手方向に沿って離隔して形成されている。連続孔４１及び４２には、導電性部材が充填されている。

圧電アクチュエータ２１は、上記のような構成を有する絶縁シート３３及び３４並びに圧電シート３５及び３６が上から順に積層された、積層構造を有している。このような積層構造において、貫通孔４０と連続孔４１とがちょうど対向するように位置合わせされつつ、それぞれのシート状部材が積層されている。これによって、貫通孔４０及び連続孔４１が連通し、絶縁シート３３及び３４と圧電シート３５とを貫通する複数のスルーホールが形成されている。これらスルーホールには上記のように導電性部材が充填されているため、表面電極２２と個別電極３７とは、電気的に接続されている。また、絶縁シート３３及び３４に形成された連続孔４２にも上記のように導電性部材が充填されているため、表面電極２３と共通電極３８とが電気的に接続されている。

このような構成により、圧電アクチュエータ２１の各個別電極３７が、表面電極２２を介してＦＰＣ７０が有する図示されていない各個別配線に接続されている。また、共通電極３８が、表面電極２３を介してＦＰＣ７０が有する図示されていない共通配線に接続されている。そして、各個別配線は、ドライバＩＣ８０に接続されている。

一方、ドライバＩＣ８０は、プリンタ１が有する図示されていない制御部からシリアル転送されてきた印刷信号を、圧電アクチュエータ２１の個別電極３７ごとに対応したパラレル信号に変換する。また、ドライバＩＣ８０は、印刷信号に基づいて、所定の電圧パルスを有する駆動信号を生成する。そして、ドライバＩＣ８０は、生成した駆動信号を各個別電極３７に接続した各個別配線に出力する。なお、共通配線は、常にグランド電位に保持されている。

これにより、圧電アクチュエータ２１の任意の個別電極３７と共通電極３８との間に、ドライバＩＣ８０からの駆動電圧（駆動信号）が選択的に印加される。個別電極３７と共通電極３８との間に非ゼロの電圧が印加されると、圧電シートにおいて個別電極３７と共通電極３８とに挟まれた活性部に積層方向の歪みが発生する。そして、活性部に発生した歪みによって、キャビティプレート１０８における圧力室１０内部のインクに圧力が付与され、ノズル２８からインクが吐出される。

＜製造方法＞
図７は、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法に係る一連の製造工程を示すフローチャートである。以下はこの一連の工程についての説明である。

まず、流路ユニット２７に含まれることになるスペーサプレート１０２が作製される（Ｓ１）。スペーサプレート１０２の作製においては、まず、金属プレートがスペーサプレート１０２の外形に切り取られる（第１のプレート）。そして、切り取られたプレートに流路孔（貫通孔２９）が形成される。さらに、このプレートにはダミー孔１０２ａが形成される。

次に、ノズルプレート１０１となるＰＩ（ポリイミド樹脂）シート（第２のプレート）がスペーサプレート１０２に接着される（Ｓ２）。ＰＩシートは、ノズルが形成される領域を含むような大きさであってスペーサプレート１０２よりも小さい大きさにあらかじめ切り取られている。

次に、スペーサプレート１０２とＰＩシートとが互いに貼り合わされた複合プレート（以下、単に「複合プレート」とする）に保護フィルムが貼り合わされる（Ｓ３）。保護フィルムは、複合プレートのＰＩシートが貼り合わされた側に、スペーサプレート１０２と共にＰＩシートを挟むようにラミネート加工によって貼り合わされる。

次に、複合プレートに含まれるスペーサプレート１０２に形成された流路孔（貫通孔２９）を通じてエキシマレーザーが照射され、複合プレートに含まれるＰＩシートにノズル２８が形成される（Ｓ４）。このとき、ノズル２８と共にダミーノズル孔１０１ａが形成される（Ｓ５）。

次に、ノズル２８の形状等の測定が行われる（Ｓ５）。これによって、ノズル２８の形成における精度が評価される。

次に、スペーサプレート１０２以外の他の流路プレート１０３〜１０８と複合プレートとが接着剤を介して積層される（Ｓ６）。これによって、流路ユニット２７の積層が完了する。なお、流路プレート１０３〜１０８は複合プレートとの積層に先立ってあらかじめ作製されている（Ｓ１０）。これらのプレートは、スペーサプレート１０２と同様、金属プレートの切り取り及び流路孔の形成を経て作製される。

次に、接着剤を介して積層されたプレートが加熱される（Ｓ７）。これによって各プレートに介在する接着剤が硬化し、流路ユニット２７が完成する。

次に、完成した流路ユニット２７にアクチュエータ２１が貼り合わされ、ヘッド本体２５が完成する。そして、ヘッド本体２５にＦＰＣ７０が接続され、ヘッド本体２５がヘッドホルダ９に取り付けられる。さらに、そのヘッド本体２５にバッファタンク４８が貼り合わされ、ヒートシンク６０がヘッドホルダ９内に設置される等の組み立て作業を経て、ヘッドユニット８が完成する（Ｓ８）。

最後にヘッド本体２５に含まれる流路ユニット２７のノズルプレート１０１に貼り付けられたままであった保護フィルムが除去される（Ｓ９）。

＜流路孔の形成＞
以下は、上記の各工程に係る詳細な説明である。図８は、流路ユニット２７を構成する各金属プレートに共通インク室９９、アパーチャ５２、連絡孔５１、圧力室１０及び貫通孔２９等の流路孔を形成する流路孔形成工程（図７のＳ１、Ｓ１０）を示す図である。

各流路孔はエッチングによって各金属プレートに形成される。まず、金属プレートＭの表面に、ポジ型又はネガ型のレジスト材Ｒが配置される。さらにそのレジスト材Ｒ上には、流路孔の平面形状と同一形状のマスク部分又は非マスク部分を有するマスクを配置する。マスク部分又は非マスク部分の位置及び形状は、流路ユニット２７が完成した際に流路孔が相互に連通することにより共通インク室９９からノズル２８に至るインク流路が形成されるように調整されている。なお、マスク部分及び非マスク部分のどちらを流路孔と同一形状にするのかは、レジスト材Ｒがポジ型かネガ型かによる。レジスト材Ｒの配置後にマスク上方から光が照射され、レジスト材Ｒが感光する。光が照射された金属プレートＭが現像液に漬けられると、流路孔が形成される予定の領域に対向するレジスト材Ｒのみが現像液に溶け出す。

次に、レジスト材Ｒに覆われた金属プレートＭの表面にエッチング剤がかけられる。これにより、図８（ａ）に示されるように、金属プレートＭにおいてレジスト材Ｒに覆われていない領域Ａは、その表面から徐々にエッチング剤に溶解していく。図８（ｂ）に示されているように、一定時間経過後には金属プレートＭの領域Ａに貫通孔が形成される。その後、金属プレートＭの表面からエッチング剤及びレジスト材Ｒが除去される。このように金属プレートＭを貫通する流路孔が形成される。

なお、金属プレートを貫通しない流路孔等はハーフエッチングによって形成される。すなわち、レジスト材で覆われた金属プレートにエッチング剤をかけた後、エッチング剤による溶解で形成された孔がプレートを完全に貫通する前にエッチングが中止され、レジスト材が除去される。これにより、プレートを貫通しない流路孔が形成される。

図７のＳ１及びＳ１０においては、上記のように各流路孔が形成されることによりプレート１０２〜１０８が作製される。なお、スペーサプレート１０２にはエッチングによって流路孔の一つである貫通孔２９と共にダミー孔１０２ａが形成される。ダミー孔１０２ａは、後述のようにノズルプレート１０１に形成されるノズル２８における吐出口と反対側の開口より大きくなるように形成される。また、ダミー孔１０２ａは、流路ユニット２７が完成した際にインク供給口３０ａ等が形成されている位置に近い方の端部付近に位置するように形成される（図５参照）。

＜複合プレート及び保護フィルムの貼り合わせ＞
図９及び図１０は複合プレート２０１及び保護フィルム２０２の貼り合わせる工程を示す図である（図７のＳ２、Ｓ３）。図９に示されているように、貫通孔２９及びダミー孔１０２ａが形成されたスペーサプレート１０２と、後にノズルプレート１０１となるＰＩシート２０３とが互いに貼り合わされる（複合貼り合わせ工程）。これによって、スペーサプレート１０２とＰＩシート２０３との複合プレート２０１が形成される。なお、ノズルプレート１０１が金属プレートから構成される場合には、ノズルプレート１０１となる金属プレートとスペーサプレート１０２とは接着剤を介する等により互いに貼り合わされる。

次に、図１０（ａ）に示されているように、形成された複合プレート２０１に保護フィルム２０２がラミネート加工により貼り合わされる。保護フィルム２０２は、ＰＩシート２０３の表面においてダミー孔１０２ａに対向する位置付近を覆わないように、複合プレート２０１に含まれるＰＩシート２０３の表面において図１０（ａ）の一点鎖線よりも一方の端部寄りに貼り合わされる。保護フィルム２０２は、複合プレート２０１に貼り合わされた際にＰＩシート２０３において貫通孔２９に対向する領域を完全に覆うような大きさ及び形状を有している。

さらに、保護フィルム２０２は、図１０（ａ）に示されているように、ダミー孔１０２ａが形成されている位置に可能な限り近い領域までＰＩシート２０３の表面を覆うように形成されている。また、ダミー孔１０２ａが形成された位置とは逆の端部に可能な限り近い領域までＰＩシート２０３の表面を覆うように形成されている。そして、上記の通りダミー孔１０２ａは、流路ユニット２７においてインク供給口３０ａ等が形成されている位置に近い方の端部付近に配置されている。このため、ＰＩシート２０３に貼り付けられた保護フィルム２０２は、ＰＩシート２０３の表面において、ダミー孔１０２ａが形成された端部付近以外の可能な限り広い領域を覆うことになる。

保護フィルム２０２は図１０（ｂ）に示されているように、支持体２０２ａと接着部材２０２ｂとからなる。保護フィルム２０２は、接着部材２０２ｂとＰＩシート２０３の表面とが密着するように複合プレート２０１に貼り合わされ、ラミネート加工される。支持体２０２ａ及び接着部材２０２ｂには共に熱硬化性接着剤の硬化温度より高い温度に耐えられる耐熱性の高い材料が使用される。支持体２０２ａの材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が使用される。支持体２０２ａの厚さは５０〜７０μｍ程度である。この程度の厚さであれば貼り合わせの際にテンションが保たれやすくなり、より厚い場合と比べ貼りつけやすいものとなる。また、あまり厚すぎると加熱工程の際に熱が流路ユニット２７に伝達しにくくなる。

あるいは、保護フィルム２０２の少なくとも一方の表面に吸着用の多数の微小孔が形成されており、ＰＩシート２０３に保護フィルムを貼り合わせる際に、各微小孔の内表面がＰＩシートの表面に吸着するような構成を保護フィルムが有していてもよい。または、保護フィルム２０２が、上記のような吸着用のポーラス構造を有するシートとＰＥＴからなる支持体とが積層された積層構造を有していてもよい。このような構成により、保護フィルムとＰＩシートとを接着部材を必要とせずに貼り合わせることが可能となる。

保護フィルム２０２における接着部材２０２ｂの材料としてはアクリル系等の耐熱性の高い粘着材が使用される。接着部材２０２ｂの厚さは１０μｍ程度である。また、保護フィルム２０２が複合プレート２０１に確実に貼り合わされ且つ複合プレート２０１から手で剥がされやすくなるように、接着部材２０２ｂに使用される粘着材の粘着度は０．２Ｎ／２５ｍｍ巾程度であることが好ましい。なお、支持体２０２ａの材料として、ノズルプレート１０１と同様にＰＩが使用されてもよい。また、粘着材としてシリコン系のものが使用されてもよい。

＜ノズルの形成＞
図１１は複合プレート２０１にノズル２８が形成されるノズル形成工程を示す図である（図７のＳ４）。ノズル２８は、貫通孔２９を通じてエキシマレーザー照射機２１１から照射されるレーザーによってＰＩシート２０３に形成される。つまり、エキシマレーザー照射機２１１にスペーサプレート１０２が対向するように複合プレート２０１が配置される。そして、エキシマレーザー照射機２１１のレーザーの照射先に貫通孔２９が位置するように、複合プレート２０１の位置合わせが行われる。そして、貫通孔２９を通じてＰＩシート２０３にレーザーが照射されることにより、ＰＩシート２０３における貫通孔２９に対向する位置にノズル２８が形成される。

また、エキシマレーザー照射機２１１のレーザーの照射先にダミー孔１０２ａが位置するように、複合プレート２０１の位置合わせが行われる。そして、ダミー孔１０２ａを通じてＰＩシート２０３にレーザーが照射されることにより、ＰＩシート２０３におけるダミー孔２９に対向する位置にダミーノズル孔１０１ａが形成される。保護フィルム２０２は、上記の通り、ダミー孔２９が形成されている領域を避けて貼り合わされているため、ダミーノズル孔１０１ａは保護フィルム２０２を避ける位置に形成されることになる。また、ダミーノズル孔１０１ａはノズル２８と同一の大きさ・形状に形成される。

このようにレーザー照射が繰り返されることによりＰＩシート２０３に全てのノズル２８及びダミーノズル孔１０１ａが形成されると、ノズルプレート１０１が完成する。

ところで、保護フィルム２０２がないままでノズル２８の形成が行われた場合には、ノズル２８の吐出口、つまり複合プレート２０１についてノズルプレート１０１側の表面における開口付近にレーザーの照射によってＰＩシート２０３が溶解した際の残渣やレーザー照射による傷が生じやすく、ノズル２８から吐出されるインクの吐出特性に劣化をもたらしやすい。一方で、ＰＩシート２０３の表面に保護フィルム２０２が貼り合わされたままノズル２８の形成が行われた場合には、上記のような残渣は保護フィルム２０２に付着し、後に保護フィルム２０２と共に除去される。また、保護フィルム２０２によってノズル２８の吐出口付近に傷等が生じにくくなる。したがって、ノズル２８の吐出特性に劣化が生じにくい。

また、保護フィルム２０２が貼り合わされた領域にノズル２８の吐出口が形成されるので、複合プレート２０１と他の流路プレートとを貼り合わせる際に保護フィルム２０２をノズルプレート１０１から除去する必要がない。

＜ノズルの測定＞
図１２はノズルプレート１０１の完成後にダミーノズル孔１０１ａの形成の精度を測定する測定工程を示す図である（図７のＳ５）。

本測定工程はノズル２８の形成の精度を評価するために行われる。本測定工程は保護フィルム２０２が貼り合わされたまま行われるため、保護フィルム２０２を剥がした後で測定を行い、その後再び保護フィルムを貼り合わせる場合と比べて工程数が少なくてすむ。
一方、保護フィルム２０２によってノズル２８が形成されている領域（図１２の一点鎖線から矢印の方向で示される領域）が覆われているため、ノズル２８を直接測定するのは難しい。このため、本測定工程ではノズル２８と同様の大きさ・形状になるように形成されたダミーノズル孔１０１ａの測定が行われる。また、上記の通りダミーノズル孔１０１ａは保護フィルム２０２が貼り合わされた領域を避けて形成される。保護フィルム２０２を剥がさずにダミーノズル孔１０１ａを測定することにより、保護フィルム２０２を剥がしてノズル２８を測定する場合と同様にノズル２８の形成の精度が評価され得る。

ノズル２８は縦断面がテーパの形状を有するように形成される。つまり、ノズルプレート１０１においてノズル２８は吐出口と反対の開口から吐出口に向かって細くなる形状を有している。本測定工程では、ノズル２８と同様の形状を有するダミーノズル孔１０１ａにおいて、ノズル２８の吐出口と反対側の開口に対応する開口の形状１０１ｂ及び吐出口の形状１０１ｃの直径Ｄ１及びＤ２や、これらの形状の真円度及び同心度等が計測される。測定は顕微鏡やレーザー光を用いる等により行われる。

＜流路プレート及び複合プレートの貼り合わせ＞
図１３は流路プレートと複合プレートとを貼り合わせる工程を示す図である（図７のＳ６）。本工程においては、ノズル２８の測定工程を経た複合プレート２０１及び各流路孔が形成された流路プレート１０３〜１０８が互いに貼り合わされる（プレート貼り合わせ工程）。これらのプレートは、プレート２０１、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７及び１０８の順に、各プレートに形成された流路孔が連通して共通インク室９９からノズル２８に至るインク流路が形成されるように位置あわせされつつ貼り合わされる（図５参照）。

このとき、複合プレート２０１及び各流路プレート１０３〜１０８には熱硬化性接着剤２０９があらかじめ塗布されている。つまり、複合プレート２０１及び流路プレート１０３〜１０８は互いの間に熱硬化性接着剤２０９を介在させつつ積層される。これによって、流路ユニット２７の積層が完成する。なお、この時点においても複合プレート２０１におけるノズルプレート１０１側の表面には保護フィルム２０２が貼り合わされたままである。

＜加熱＞
図１４は、熱硬化性接着剤を硬化させるために積層が完成した流路ユニット２７を加熱する工程を示す図である（図７のＳ７）。積層が完成した流路ユニット２７は加熱台２１３に載置され、その上から加熱ユニット２１２が押し付けられる。これによって、流路ユニット２７は積層方向について加圧されつつ、熱硬化性接着剤の硬化温度以上であって保護フィルム２０２の耐熱温度未満の温度まで加熱される。

加熱工程においてもやはり保護フィルム２０２は流路ユニット２７においてノズルが形成された面（ノズル面２５ａ）に貼り合わされたままである。したがって、保護フィルムを剥がしてから加熱しその後再び保護フィルムを貼り付ける手間が省かれる。また、上記の通り保護フィルム２０２は熱硬化性接着剤の硬化温度以上の耐熱性を有しており、加熱温度は保護フィルム２０２の耐熱温度未満であるため、保護フィルム２０２が加熱によって溶解したり変形したりしない。このように熱硬化性接着剤が加熱されて硬化することにより流路ユニット２７が完成する。

なお、流路ユニット２７の表面の面積に比べて保護フィルム２０２の面積が小さいと、本加熱工程において流路ユニット２７が加熱ユニット２１２及び加熱台２１３に十分に加圧されなくなる。つまり、流路ユニット２７は保護フィルム２０２を介して加圧されるので、保護フィルム２０２の面積が小さくなると加圧の領域が狭くなり、流路ユニット２７の全体にわたって均一に加圧されなくなる。これによって熱硬化性接着剤が均一な厚さで硬化しない等の接着不良が生じるおそれもある。

一方で、上記の通り、ＰＩシート２０３に貼り付けられた保護フィルム２０２は、ＰＩシート２０３の表面において、ダミー孔１０２ａが形成された端部付近以外の領域を覆っている。ダミー孔１０２ａは、ＰＩシート２０３の可能な限り広い領域を保護フィルム２０２が覆うように、できるだけ端部に近い場所に形成されている。これによってＰＩシート２０３の広い領域を保護フィルム２０２が覆うことになり、加熱工程において流路ユニット２７が加圧された際に、流路ユニット２７が広い領域に亘って均一に加圧されることになる。したがって、上記のような接着不良が抑止される。

＜ヘッドユニットの組み立て＞
図１５はヘッドユニット８を組み立てる工程の一部を示す図である（Ｓ８）。完成した流路ユニット２７には圧電アクチュエータ２１が、個別電極３７が各圧力室１０に対応する位置に配置されるように貼り付けられる。これによってヘッド本体２５が完成する。ヘッド本体２５にはさらに補強フレーム９１、保護フレーム９２が取り付けられ、インクジェットヘッド３０が完成する。そして、圧電アクチュエータ２１とＦＰＣ７０とが接続され、インクジェットヘッド３０がヘッドホルダ９に取り付けられる。その後、図１５に示されているように、ヘッドホルダ９にバッファタンク４８が収容され、インクジェットヘッド３０のインク供給９１ａ〜９１ｄとバッファタンク４８のインク流出口とが接続される。その他、ヒートシンク６０等の部品やカバー９ａが取り付けられてヘッドユニット８が完成する。

＜保護フィルムの除去＞

図１６は完成したヘッドユニット８から保護フィルム２０２が除去される工程を示す図である。このように、本実施形態においてはヘッドユニット８が完成した後でノズル面２５ａから保護フィルム２０２が剥がされる。このため、ヘッドユニット８が完成するまでの各工程において保護フィルム２０２によってヘッド本体２５のノズル面２５ａが保護され、ヘッドユニット８の製造工程でノズル２８の周辺にゴミ等が付着したり傷が付いたりすることが防止される。したがって、このようなゴミや傷によってインクジェットヘッド３０におけるインクの吐出性能が低くなることが回避される。

＜製造工程に係る他の実施形態＞
以下は、本発明のインクジェットヘッドの製造方法に係る別の実施形態についての説明である。本実施形態は上述の実施形態と同様の構成を多く有しているため、以下では上述の実施形態と相違する点についてのみ説明される。

図１７は、本実施形態に係る製造工程の流れを示すフローチャートである。本実施形態においては、まず、ノズルプレート１０１となる大きなプレートと保護フィルム２０２となる大きなフィルムとが貼り合わされる（Ｓ２１）。その後、貼り合わされた大プレートと大フィルムとがノズルプレート１０１の外形に切り取られ（Ｓ２２）、流路孔等が形成された（Ｓ２４）スペーサプレート１０２に貼り合わされる（Ｓ２３）。その後の工程は、図７におけるＳ３以降と同様である。

以下は、各工程についての説明である。図１８に示されているように、複数枚のノズルプレート１０１に相当する長尺なＰＩシート２２１と、複数枚の保護フィルム２０２に相当する長尺なフィルム２２２とが互いに位置合わせされて貼り合わされる（図１７のＳ２１）。そして、貼り合わされたＰＩシート２２１とフィルム２２２とがノズルプレート１０１の外形に切り取られる（図１７のＳ２２）。

次に、図１９に示されているように、切り取られたＰＩシート２２１及びフィルム２２２（それぞれ先の実施形態のＰＩシート２０３及び保護フィルム２０２に相当）が、貫通孔２９及びダミー孔１０２ａが形成されたスペーサプレート１０２に貼り合わされる（図１７のＳ２３）。これによって、複合プレート２０１が完成する。

本実施形態のようにＰＩシート２２１とフィルム２２２とが貼り合わされた後でノズルプレート１０１の外形に切り取られることにより、ノズルプレート１０１の外形にあらかじめ切り取られたＰＩシート２０３及び保護フィルム２０２を貼り合わせる場合と比べて、貼り合わせの工程が少なくなる。

＜変形例＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上記の実施形態においては、ノズルプレートになるＰＩシート２０３をスペーサプレート１０２に貼り合わせてから保護フィルム２０２をＰＩシート２０３に貼り合わせている。しかし、スペーサプレート１０２にＰＩシート２０３を貼り合わせず、保護フィルム２０２が貼り合わされたＰＩシート２０３に直接ノズル２８を形成してもよい。また、ノズル２８の形成がレーザーの照射以外の方法でなされてもよい。レーザー照射によるノズル形成以外においても、保護フィルム２０２の使用によりノズル２８を保護することが可能である。さらに、流路プレート１０２〜１０８のうちの２枚以上のプレートとＰＩシート２０３とが互いに貼り合わされた後にノズル２８が形成されてもよい。

また、ノズルプレートになるＰＩシート２０３をスペーサプレート１０２に貼り合わせてから保護フィルム２０２をＰＩシート２０３に貼り合わせ、その後でノズル２８及びダミーノズル孔１０１ａを形成する場合には、ダミーノズル孔１０１ａを形成しその形状等を測定するためにダミー孔１０２ａを形成する必要がある。しかし、スペーサプレート１０２に貼り合わせずにＰＩシート２０３に直接ダミーノズル孔１０１ａを形成する場合にはダミー孔１０２ａを形成する必要はない。

また、上記の実施形態においては保護フィルム２０２がヘッド本体２５から除去されるのはヘッドユニット８が完成した後であるが、加熱工程を経て流路ユニット２７が完成した後であればいつでもよい。このとき、流路ユニット２７が完成した後から保護フィルム２０２がヘッド本体２５から除去されるまでの各工程においてノズル２８がゴミや傷から保護される。また、特に保護フィルム２０２に耐熱性の高い材料が使用される場合には、半田付けを行う場合等のようにノズルプレート１０１が高温になるような工程においても保護フィルム２０２が貼り合わされたままでよい。

また、上記の実施形態においては保護フィルム２０２を貼り合わせる際にラミネート加工が使用されているが、ラミネート加工でなくてもよい。例えば、保護フィルム２０２がＰＥＴのみからなり、貼り合わせの際に接着剤となる粘着材等を保護フィルム２０２に塗布した後にＰＩシート２０３に貼り合わせてもよい。

上記の実施形態においては圧電アクチュエータを使用してインクを吐出するプリンタが想定されているが、他の吐出の方式を使用したプリンタに本発明が採用されてもよい。例えば、圧力室内のインクを蒸発させて圧力を上昇させ、それによってインクを吐出するプリンタに採用されてもよい。

本発明のインクジェットヘッドの製造方法が適用されるインクジェットプリンタの一例を示す概略上面図である。 図１に示されたヘッドユニットの分解斜視図である。 図１に示されたヘッドユニットの縦断面図である。 図２に示されたインクジェットヘッドの分解斜視図である。 図３に示されたヘッド本体、圧電アクチュエータ及びＦＰＣの分解斜視図である。 図３に示された圧電アクチュエータの分解斜視図である。 本発明の一実施形態であるインクジェットヘッドの製造方法に係る一連の工程を示すフローチャートである。 図７に示されている各プレートを作製する工程における流路孔を形成する工程を示す横断面図である。 図７に示されているスペーサプレートとＰＩシートとの接着工程を示す斜視図である。 図７に示されている保護フィルムを貼り合わせる工程を示す斜視図である。 図７に示されているノズル及びダミー孔を形成する工程を示す正面図である。 図７に示されているノズルを測定する工程を示す上面図及びその部分拡大図である。 図７に示されている流路ユニットを構成する各プレートを積層する工程を示す斜視図である。 図７に示されている接着剤を加熱して硬化させる工程を示す斜視図である。 図７に示されているヘッドユニットを組み立てる工程を示す横断面図である。 図７に示されている保護フィルムを除去する工程を示す斜視図である。 本発明の別の実施形態に係る工程を示すフローチャートである。 図１７に示されている大プレート及び大フィルムをノズルプレートの外形に切り分ける工程を示す上面図である。 図１７に示されているノズルプレートとスペーサプレートとを貼り合わせる工程を示す斜視図である。

１ プリンタ
２５ ヘッド本体
２５ａ ノズル面
２７ 流路ユニット２８ ノズル
２９ ダミー孔
３０ インクジェットヘッド
４８ バッファタンク
１０１ ノズルプレート
１０１ａ ダミーノズル孔
１０２ａ ダミー孔
１０２-１０８ 流路プレート
１０２ スペーサプレート
１０３ ダンパプレート
１０４，１０５ マニホールドプレート
１０６ アパーチャプレート
１０７ サプライプレート
１０８ キャビティプレート
２０１ 複合プレート
２０２ 保護フィルム
２０２ａ 支持体
２０２ｂ 接着部材
２０９ 熱硬化性接着剤

Claims (11)

1. 流路孔が形成されていると共に互いに積層された複数の流路プレートと、前記積層された複数の流路プレートのうち最も外に位置する前記流路プレートである最外プレートに積層されたノズルプレートとからなる複数のプレートを有しており、前記ノズルプレートには、前記流路孔に連通し且つ前記流路孔から供給されたインクを吐出する吐出口を有するノズル孔が形成されたインクジェットヘッドの製造方法であって、
   前記複数の流路プレートになる各プレートに流路孔を形成する流路孔形成工程と、
   前記ノズルプレートになる第２のプレートの表面であって、前記流路プレートになる各プレートのうち前記最外プレートになる第１のプレート側とは反対側の表面に保護フィルムを貼り合わせるフィルム貼り合わせ工程と、
   前記フィルム貼り合わせ工程後に、前記第２のプレートにおいて保護フィルムが貼り合わされた領域に前記吐出口が形成されるようにノズル孔を形成するノズル孔形成工程と、
   前記ノズル孔形成工程後かつ前記流路孔形成工程後に、前記複数のプレートを貼り合わせて前記複数のプレートの積層体を作製するプレート貼り合わせ工程と、
   前記プレート貼り合わせ工程後に、前記保護フィルムを前記第２のプレートから除去するフィルム除去工程とを備え、
   前記フィルム除去工程が行われる前に前記ノズル孔形成工程で形成された前記ノズル孔の形状を測定するノズル孔測定工程をさらに備え、
   前記ノズル孔形成工程が、前記フィルム貼り合わせ工程で保護フィルムが貼り合わされた前記第２のプレートにおいて保護フィルムが貼り合わされていない領域にダミーノズル孔を形成するダミーノズル孔形成工程を含んでおり、
   前記ノズル孔測定工程において前記ダミーノズル孔の形状を測定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. 前記流路孔形成工程後、前記フィルム貼り合わせ工程前に、前記第１のプレートと前記第２のプレートとを貼り合わせる複合貼り合わせ工程をさらに備え、
   前記プレート貼り合わせ工程は、前記流路孔が形成されたプレートのうち前記第１のプレート以外のプレートと前記第１のプレート及び前記第２のプレートの複合体とを貼り合わせて前記積層体を形成する工程を含んでい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. 前記プレート貼り合わせ工程における前記複数のプレートの貼り合わせが熱硬化性の第１の接着剤を介した貼り合わせであり、
   前記フィルム貼り合わせ工程で前記第２のプレートに貼り合わされる保護フィルムの耐熱温度が前記第１の接着剤の硬化温度以上であって、
   前記プレート貼り合わせ工程は、
   前記第１の接着剤を介して前記複数のプレートが積層された前記積層体を、前記第１の接着剤の硬化温度以上且つ前記保護フィルムの耐熱温度未満に加熱する加熱工程を含んでいる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. 前記プレート貼り合わせ工程における前記複数のプレートの貼り合わせが熱硬化性の第１の接着剤を介した貼り合わせであり、
   前記フィルム貼り合わせ工程で前記第２のプレートに貼り合わされる保護フィルムの耐熱温度が前記第１の接着剤の硬化温度以上であって、
   前記ダミーノズル孔形成工程において、前記ダミーノズル孔を前記第２のプレートの端部付近に形成し、
   前記プレート貼り合わせ工程が、
   前記第１の接着剤を介して前記複数のプレートが積層された前記積層体を、その積層方向について加圧しつつ前記第１の接着剤の硬化温度以上且つ前記保護フィルムの耐熱温度未満に加熱する加熱工程を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
5. 前記フィルム貼り合わせ工程後、前記第１のプレートと前記保護フィルムが貼り合わされた前記第２のプレートとを貼り合わせる複合貼り合わせ工程をさらに備え、
   前記プレート貼り合わせ工程は、前記流路孔が形成されたプレートのうち前記第１のプレート以外のプレートと前記第１のプレート及び前記第２のプレートの複合体とを貼り合わせて前記積層体を形成する工程を含んでい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。
6. 前記フィルム貼り合わせ工程が、
   前記第２のプレートになる大プレートと、保護フィルムになる大フィルムとを貼り合わせる前貼り合わせ工程と、
   前記前貼り合わせ工程で貼り合わされた前記大プレート及び大フィルムを前記ノズルプレートの大きさに切り分ける切り分け工程とを含んでいることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
7. 前記流路孔にインクを供給する供給孔を有するインク供給ユニットを作製するユニット作製工程と、
   前記複合貼り合わせ工程、ノズル孔形成工程及びプレート貼り合わせ工程を経て互いに貼り合わされた前記複数のプレートに、前記ユニット作製工程で作製された前記インク供給ユニットを、前記流路孔と前記供給孔とが互いに連通するように貼り合わせるユニット貼り合わせ工程とをさらに備えており、
   前記ユニット貼り合わせ工程が行われた後に前記フィルム除去工程を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
8. 前記フィルム貼り合わせ工程で前記第２のプレートに貼り合わされる保護フィルムがポリイミド樹脂及びポリエチレンテレフタレート樹脂のいずれかからなる支持体を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
9. 保護フィルムに微粘着性の第２の接着剤が含まれており、
   前記フィルム貼り合わせ工程において、前記支持体と前記第２のプレートとに前記第２の接着剤が挟まれるように保護フィルムを前記第２のプレートに貼り合わせることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
10. 前記第２の接着剤がアクリル系及びシリコン系のいずれかであることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
11. 前記フィルム貼り合わせ工程で前記第２のプレートに保護フィルムが貼り合わされる際に前記第２のプレートの表面に吸着する複数の吸着孔が保護フィルムの少なくとも一方の表面に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。

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