JP5396348B2 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッドの製造方法に関する。

インクジェットプリンタに、ヘッド内の流路でインクが循環するインクジェットヘッドが用いられることがある。この種のインクジェットヘッドには、インクを供給するための供給口と、インクを排出するための排出口とが設けられる。インクジェットヘッドは、供給口と排出口との間に配置された複数の圧電素子を有している。

供給口から供給されたインクは、圧電素子によってインクジェットヘッドのノズルから吐出される。ノズルは、圧電素子と対向する位置に設けられる。余ったインクは、排出口からインクタンクに回収される。

圧電素子は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）によって形成されている。圧電素子は、切削形成された複数の溝部と複数の支柱とを有している。支柱に電圧が印加されることによって、溝部内の圧力が変化する。これにより、溝部内のインクがノズルから吐出される。

複数の圧力素子は、例えば棒状に形成され、互いに平行に並んで配置される。圧力素子の圧力室は、例えばダイシングソーによって形成される。ダイシングソーのダイヤモンドホイールは、複数の圧力素子を横切るように移動する。これにより、一度に複数の圧力素子に溝部が形成される。

特開２００９−１６０８２２号公報

上記のダイヤモンドホイールは、加工中に磨耗等の劣化が生じる。磨耗したダイヤモンドホイールで切削を行なうと、溝部が狭くなるとともに、支柱が厚く形成される。支柱が厚く形成されると、電圧を印加した際の支柱の変形量が減少し、吐出されるインクの量も減少する。このように、加工中に切削工具の劣化が生じることにより、例えば印字時の濃度ムラが生じるおそれがある。

本発明の目的は、濃度ムラを目立ち難く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である。

一つの実施形態に係るインクジェットヘッドによれば、
圧電部材に形成された多数の溝部は、一つの刃物で加工された複数の溝部を含んだ一つの溝群と、他の刃物で加工された複数の溝部を含んだ他の溝群と、を含み、仮想ノズル列は、前記一つの溝群に対応した一つのノズル群と、前記他の溝群に対応した他のノズル群と、を含み、前記一つのノズル群の端部にある数個の前記ノズルが、前記他のノズル群の端部にある数個の前記ノズルと交互に配置するように、隣接する前記圧電部材同士を斜めに横断するように前記刃物を移動させて前記多数の溝部を一括して形成する。

第１の実施形態に係るインクジェットヘッドを一部切り欠いて示す斜視図。 第１の実施形態のインクジェットヘッドを図１のＦ２−Ｆ２線に沿って示す断面図。 第１の実施形態のインクジェットヘッドを一部切り欠いて示す平面図。 第１の実施形態の基板と第１および第２の圧電部材とを示す斜視図。 第１の実施形態の第１のノズルおよび第２のノズルの配置を説明するための平面図。 第１の実施形態の第１および第２の圧電部材の加工の初期段階を示す平面図。 第１の実施形態の第１および第２の圧電部材の加工の終期段階を示す平面図。 第２の実施形態に係る加工途中のインクジェットヘッドを示す平面図。 第２の実施形態のインクジェットヘッドによる印刷結果の一例を示すグラフ。 一般的なインクジェットヘッドによる印刷結果の一例を示すグラフ。 第２の実施形態のインクジェットヘッドによる印刷特性の変化の一例を示すグラフ。 一般的なインクジェットヘッドによる印刷特性の変化の一例を示すグラフ。

以下に、第１の実施の形態について、図１ないし図７を参照して説明する。図１は、第１の実施形態のインクジェットヘッド１０を一部切り欠いて示す斜視図である。図２は、図１のＦ２−Ｆ２線に沿って示すインクジェットヘッド１０の断面図である。

図１に示すように、インクジェットヘッド１０は、基板１３と、第１の圧電部材１４と、第２の圧電部材１５と、枠部材１６と、ノズルプレート１７とを備えている。さらに、図２に示すように、インクジェットヘッド１０は、第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５をそれぞれ駆動するためのＩＣ１８を備えている。

基板１３は、例えばアルミナなどのセラミックスによって、矩形状に形成されている。基板１３は、平坦な取付面２１と、図２に示す固定面２２とを有している。固定面２２は、取付面２１の反対方向に位置する。固定面２２は、例えばインクジェットプリンタに設けられたマニホールドに取り付けられる。基板１３に、複数の供給口２３と、複数の第１の排出口２４と、複数の第２の排出口２５とが設けられている。

複数の供給口２３は、基板１３の幅方向における中央部に設けられている。複数の供給口２３は、基板１３の長手方向に並んで配置されている。

供給口２３は、インクジェットヘッド１０がマニホールドに取り付けられると、インクタンクに連結される。インクタンクのインクは、供給口２３からインクジェットヘッド１０に供給される。

複数の第１の排出口２４は、基板１３の一方の側縁１３ａに沿って設けられている。複数の第１の排出口２４は、基板１３の長手方向に並んで配置されている。複数の第２の排出口２５は、基板１３の他方の側縁１３ｂに沿って設けられている。複数の第２の排出口２５は、基板１３の長手方向に並んで配置されている。第１の排出口２４と第２の排出口２５とは、供給口２３を間に挟んでいる。

第１の排出口２４および第２の排出口２５は、インクジェットヘッド１０がマニホールドに取り付けられると、インクタンクに連結される。インクジェットヘッド１０内のインクは、第１の排出口２４および第２の排出口２５からインクタンクに戻される。

枠部材１６は、例えば接着によって、取付面２１に隙間無く取り付けられている。枠部材１６は、第１の圧電部材１４、第２の圧電部材１５、供給口２３、第１の排出口２４、および第２の排出口２５を囲んでいる。

ノズルプレート１７は、ポリイミド製の矩形のフィルムによって形成されている。ノズルプレート１７は、例えば接着によって、枠部材１６に隙間無く取り付けられている。ノズルプレート１７は、基板１３の取付面２１に対向している。

ノズルプレート１７に、第１のノズル列３１と、第２のノズル列３２とが設けられている。第１のノズル列３１は、複数の第１のノズル３４を含んでいる。複数の第１のノズル３４は、一列に並んで配置されて第１のノズル列３１を形成する。隣り合う第１のノズル３４の間の距離は、例えば０．１６９ｍｍである。これ以後、隣り合う第１のノズル３４の間の距離を１ピッチと称する。

第２のノズル列３２は、複数の第２のノズル３５を含んでいる。複数の第２のノズル３５は、一列に並んで配置されて第２のノズル列３２を形成する。隣り合う第２のノズル３５の間の距離は、１ピッチである。第１のノズル列３１および第２のノズル列３２は、互いに平行に配置され、ノズルプレート１７の長手方向に向かって延びている。

第１の圧電部材１４は、基板１３の取付面２１に取り付けられ、基板１３の長手方向に向かって延びている。第１の圧電部材１４は、供給口２３と第１の排出口２４との間に配置されている。第１の圧電部材１４は、第１のノズル列３１に対向している。

第２の圧電部材１５は、第１の圧電部材１４と平行に取付面２１に取り付けられている。第２の圧電部材１５は、供給口２３と第２の排出口２５との間に配置されている。第２の圧電部材１５は、第２のノズル列３２に対向している。第１の圧電部材１４と第２の圧電部材１５との間の距離は、例えば５ｍｍである。

第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）製の２枚の圧電板を互いの分極方向を対向させるように張り合わせてそれぞれ形成されている。図２に示すように、第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５は、台形状の断面を有する棒状にそれぞれ形成されている。

図３は、インクジェットヘッド１０を一部切り欠いて示す平面図である。図４は、基板１３、第１の圧電部材１４、および第２の圧電部材１５を示す斜視図である。図４に示すように、第１の圧電部材１４に第１の溝列４１が設けられている。第１の溝列４１は、インク吐出用の多数の第１の溝部４２を含んでいる。図２に示すように、第１の溝部４２は、第１のノズル３４にそれぞれ対応した位置に形成されている。

図３に示すように、第１の溝部４２は、第１の圧電部材１４が延びる方向に並んで設けられている。第１の溝部４２は、それぞれ第１の圧電部材１４が延びる方向に対して斜めに延びている。隣り合う第１の溝部４２の間の距離は、１ピッチである。第１の圧電部材１４が延びる方向と、第１の溝部４２が延びる方向との間の傾きθ１は、例えば８１°である。

第２の圧電部材１５に第２の溝列４４が設けられている。第２の溝列４４は、インク吐出用の多数の第２の溝部４５を含んでいる。図２に示すように、第２の溝部４５は、第２のノズル３５にそれぞれ対応した位置に形成されている。

図３に示すように、第２の溝部４５は、第２の圧電部材１５が延びる方向に並んで設けられている。第２の溝部４５は、それぞれ第１の溝部４２と同じ方向に向かって延びている。一つの第２の溝部４５は、対応する一つの第１の溝部４２と同一直線上に設けられている。

図２に示すように、第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５は、複数の支柱４７と、複数の電極４８とをそれぞれ有している。図４に示すように、支柱４７は、第１の溝部４２および第２の溝部４５のそれぞれの両側部に設けられ、駆動素子として機能する。電極４８は、支柱４７の側面および第１の溝部４２および第２の溝部４５の底部に形成される。

図２に示すように、電極４８は、取付面２１に設けられた電気配線４９によって、ＩＣ１８と電気的に接続されている。ＩＣ１８は、ユーザの操作によって入力された印字信号に基づき、電気配線４９を介して電極４８に駆動パルス電圧を印加する。電極４８に電圧が印加されると、支柱４７は、シェアモード変形を行って湾曲するように離反する。そして、支柱４７が初期位置に復帰すると第１の溝部４２および第２の溝部４５内の圧力が高まり、第１のノズル３４および第２のノズル３５からインク滴が勢い良く吐出される。

図５は、第１のノズル３４および第２のノズル３５の配置を説明するための平面図である。図５において、第１のノズル３４は、対応する第１の溝部４２の上に二点鎖線で示される。第２のノズル３５は、対応する第２の溝部４５の上に二点鎖線で示される。さらに、第１のノズル３４および第２のノズル３５は、仮想的に図５の下部にも並んで示される。第１の溝部４２の上に示される第１のノズル３４と、図５の下部に示される第１のノズル３４との対応関係は、一点鎖線で示される。同様に、第２の溝部４５の上に示される第２のノズル３５と、図５の下部に示される第２のノズル３５との対応関係は、一点鎖線で示される。

なお、図５ないし図７および以下の記載において、便宜上、複数の第１のノズル３４は、端から順に一つずつ設けられた第１のノズル３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，３４ｈ，３４ｉ，３４ｊ，３４ｋおよび複数の第１のノズル３４Ｘに分けて記載し、符号を付す。さらに、第２のノズル３５は、端から順に一つずつ設けられた第２のノズル３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ，３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，３５ｌおよび複数の第２のノズル３５Ｘに分けて記載し、符号を付す。第１の溝部４２は、端から順に一つずつ設けられた第１の溝部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，４２ｊ，４２ｋ，４２ｌおよび複数の第１の溝部４２Ｘに分けて記載し、符号を付す。第２の溝部４５は、端から順に一つずつ設けられた第２の溝部４５ｅ，４５ｆ，４５ｇ，４５ｈ，４５ｉ，４５ｊ，４５ｋ，４５ｌおよび複数の第２の溝部４５Ｘに分けて記載し、符号を付す。なお、必要に応じて第１のノズル３４、第２のノズル３５、第１の溝部４２、および第２の溝部４５のように、上述の通りまとめて記載する。

図５に示すように、第１のノズル列３１に含まれる複数の第１のノズル３４と、第２のノズル列３２に含まれる複数の第２のノズル３５とは、一つの仮想ノズル列５０を形成する。仮想ノズル列５０は、図５の矢印Ａで示す第１のノズル列３１が延びる方向において、仮想的に一列に並んだ第１のノズル３４と第２のノズル３５とによって形成される。なお、図５は便宜上、仮想ノズル列５０を蛇行させて表わしている。

仮想ノズル列５０は、第１のノズル列３１および第２のノズル列３２が延びる方向と平行に延びる。仮想ノズル列５０において、第１のノズル３４と第２のノズル３５とは、互い違いに配置される。仮想ノズル列５０において、第１のノズル３４と第２のノズル３５との間の距離は、０．５ピッチである。

さらに、仮想ノズル列５０において、一つの第１のノズル３４は、当該第１のノズル３４と隣接する第２のノズル３５が対応した第２の溝部４５と同一直線上に位置する第１の溝部４２から、５ピッチ分ずれた第１の溝部４２に対応している。具体的に説明すると、第１のノズル３４ａは、第１の溝部４２ａに対応している。第１のノズル３４ａは、第２のノズル３５ｆと隣接している。第２のノズル３５ｆは、第２の溝部４５ｆと対応している。第２の溝部４５ｆは、第１の溝部４２ｆと同一直線上に位置している。第１の溝部４２ｆは、第１の溝部４２ａから５ピッチ分ずれている。

言い換えると、仮想ノズル列５０において、一つの第１の溝部４２に対応した第１のノズル３４と、当該第１の溝部４２と同一直線上に設けられた第２の溝部４５に対応した第２のノズル３５とは、少なくとも一つの他の第１のノズル３４と少なくとも一つの他の第２のノズル３５とを間に挟んで配置される。具体的に説明すると、図５に示すように、第１の溝部４２ｅは、第１のノズル３４ｅに対応している。第２の溝部４５ｅは、第２のノズル３５ｅに対応している。第１のノズル３４ｅと、第２のノズル３５ｅとの間に、複数の第１のノズル３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄおよび複数の第２のノズル３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ，３５ｉが存している。第２の溝部４５ｅは、第１の溝部４２ｅと同一直線上に設けられている。

別の見方をすると、仮想ノズル列５０において、一つの第１のノズル３４に対応する第１の溝部４２は、当該第１のノズル３４と隣り合う第２のノズル３５に対応する第２の溝部４５と同一直線上に位置する第１の溝部４２とは異なっている。具体的に説明すると、第１のノズル３４ｅは、第１の溝部４２ｅに対応している。第１のノズル３４ｅと隣り合う第２のノズル３５ｉ，３５ｊは、第２の溝部４５ｉ，４５ｊにそれぞれ対応している。この第２の溝部４５ｉ，４５ｊと同一直線上に位置する第１の溝部４２ｉ，４２ｊは、上記の第１の溝部４２ｅとは異なっている。

以上説明した第１のノズル３４、第２のノズル３５、第１の溝部４２、および第２の溝部４５の位置関係は、具体的に説明した以外の第１のノズル３４、第２のノズル３５、第１の溝部４２、および第２の溝部４５についても当てはまる。

以下に、前記構成のインクジェットヘッド１０の製造方法について説明する。まず、焼成前のセラミックスシート（セラミックスグリーンシート）で構成される基板１３に、プレス成形によって供給口２３と第１および第２の排出口２４，２５を形成する。続いて、基板１３を焼成する。

次に、基板１３に対して第１の圧電部材１４と第２の圧電部材１５とを接着する。このとき、第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５は、治具によって互いの距離が一定に維持される。これら第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５は、当該治具を介して基板１３に位置決めされ、基板１３に接着される。続いて、基板１３に接着された第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５のそれぞれの角部に、いわゆるテーパ加工を行う。これによって、第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５のそれぞれの断面は、図２に示すような台形状になる。

次に、第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５に、第１の溝列４１および第２の溝列４４を形成する。図６は、加工の初期段階における第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５を示す平面図である。図７は、加工の終期段階における第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５を示す平面図である。以下に、第１の溝列４１および第２の溝列４４を形成する工程について具体的に説明する。

第１の溝部４２および第２の溝部４５は、例えば、ＩＣウェハーの切断等に用いられているダイシングソーのマルチカッター５５によって形成される。図６に示すように、マルチカッター５５は、２つのダイヤモンドホイール５６ａ，５６ｂと、複数の他のダイヤモンドホイールとを含んでいる。ダイヤモンドホイール５６ａ，５６ｂは、複数の刃物の一例であり、互いに独立している。

ダイヤモンドホイール５６ａ，５６ｂは、それぞれ平行に配置されている。ダイヤモンドホイール５６ａ，５６ｂは、互いに離れて配置されている。２つのダイヤモンドホイール５６ａ，５６ｂは、一度の直線移動で、例えば６ピッチ分離れた２つの第１の溝部４２および２つの第２の溝部４５を一括して形成できる。マルチカッター５５に含まれる他のダイヤモンドホイールも、同じ距離だけ互いに離れている。

まず、マルチカッター５５を第１の圧電部材１４と交差する方向に直線移動させ、ダイヤモンドホイールによって第１の溝部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを形成する。これにより、第１の圧電部材１４は、図６に示す状態になる。

続いて、隣接する第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５を斜めに横断するようにマルチカッター５５を直線移動させ、ダイヤモンドホイール５６ａによって第１の溝部４２ｅおよび第２の溝部４５ｅを形成するとともに、ダイヤモンドホイール５６ｂによって第１の溝部４２ｋおよび第２の溝部４５ｋを形成する。一方の第１の溝部４２ｅと、他方の第１の溝部４２ｋとの間は、６ピッチ分離れている。一方の第２の溝部４５ｅと、他方の第２の溝部４５ｋとの間も、６ピッチ分離れている。なお、それぞれ６ピッチ間隔で設けられる複数の第１の溝部４２Ｘおよび複数の第２の溝部４５Ｘも、マルチカッター５５の他のダイヤモンドホイールによって形成される。すなわち、複数の第１の溝部４２ｅ，４２ｋ，４２Ｘと、複数の第２の溝部４５ｅ，４５ｋ，４５Ｘとが、一括して形成される。

続いて、マルチカッター５５を５回直線移動させ、ダイヤモンドホイール５６ａによって、第１の溝部４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉおよび第２の溝部４５ｆ，４５ｇ，４５ｈ，４５ｉを順に形成する。同時に、ダイヤモンドホイール５６ｂによって、第１の溝部４２ｌ，４２Ｘおよび第２の溝部４５ｌ，４５Ｘを順に形成する。なお、複数の第１の溝部４２Ｘおよび複数の第２の溝部４５Ｘも、マルチカッター５５の他のダイヤモンドホイールによって、６ピッチ間隔で順に形成される。これにより、第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５は、図７に示す状態になる。

続いて、マルチカッター５５を直線移動させ、ダイヤモンドホイール５６ａによって第１の溝部４２ｊおよび第２の溝部４５ｊを形成するとともに、ダイヤモンドホイール５６ｂによって一つの第１の溝部４２Ｘおよび一つの第２の溝部４５Ｘを形成する。なお、残りの第１の溝部４２Ｘおよび第２の溝部４５Ｘも、マルチカッター５５の他のダイヤモンドホイールによってそれぞれ形成される。これにより、第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５が図４に示す状態になり、第１の溝列４１および第２の溝列４４が形成される。

次に、第１の溝部４２および第２の溝部４５のそれぞれの内面に、電極４８を形成する。さらに、基板１３の取付面２１に電気配線４９を形成する。電極４８および電気配線４９は、無電解メッキによって形成された例えばニッケル薄膜で構成されている。

次に、レーザ照射によりパターニングを行い、電極４８および電気配線４９以外の部位からニッケル薄膜を除去する。次に、基板１３に枠部材１６を接着する。次に、枠部材１６にノズルプレート１７を接着する。次に、このノズルプレート１７にレーザを照射して複数の第１のノズル３４および複数の第２のノズル３５を形成する。次に、電気配線４９に接続するように、ＩＣ１８を基板１３の取付面２１に固定して、インクジェットヘッド１０の製造工程が終了する。

以上のように第１の溝列４１および第２の溝列４４が形成されると、複数の第１の溝部４２と複数の第２の溝部４５との配置は、下記のようになる。図５および図６に示すように、仮想ノズル列５０中において、第１のノズル３４ｆは、第２のノズル３５ｋと隣接している。第１のノズル３４ｆは、第１の溝部４２ｆに対応している。第２のノズル３５ｋは、第２の溝部４５ｋと対応している。第１の溝部４２ｆは、一つのダイヤモンドホイール５６ａによって加工されている。第２の溝部４５ｋは、他のダイヤモンドホイール５６ｂによって加工されている。言い換えると、本実施形態では、仮想ノズル列５０中において、一つの第１のノズル３４ｆに対応した一つの第１の溝部４２ｆと、当該第１のノズル３４ｆと隣接した他の一つの第２のノズル３５ｋに対応した他の一つの第２の溝部４５ｋとは、互いに独立したダイヤモンドホイール５６ａ，５６ｂによってそれぞれ加工されている。このため、仮想ノズル列で隣接するノズルに対応する溝部を全て同一のダイヤモンドホイールで加工した場合に比して、ダイヤモンドホイールの劣化による影響を最小限にすることができる。

さらに、第１の溝列４１は、第１の溝群６１と、第２の溝群６２とを含んでいる。第１の溝群６１は、一つの溝群の一例である。第２の溝群６２は、他の溝群の一例である。第１の溝群６１は、ダイヤモンドホイール５６ａによって加工された複数の第１の溝部４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，４２ｊを含んでいる。第２の溝群６２は、ダイヤモンドホイール５６ｂおよびマルチカッター５５の他のダイヤモンドホイールによって加工された複数の第１の溝部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｋ，４２ｌ，４２Ｘを含んでいる。

第２の溝列４４は、第３の溝群６３と、第４の溝群６４とを含んでいる。第３の溝群６３は、一つの溝群の一例である。第４の溝群６４は、他の溝群の一例である。第３の溝群６３は、ダイヤモンドホイール５６ａによって加工された複数の第２の溝部４５ｅ，４５ｆ，４５ｇ，４５ｈ，４５ｉ，４５ｊを含んでいる。第４の溝群６４は、ダイヤモンドホイール５６ｂおよびマルチカッター５５の他のダイヤモンドホイールによって加工された複数の第２の溝部４５ｋ，４５ｌ，４５Ｘを含んでいる。

仮想ノズル列５０は、第１のノズル群６６と、第２のノズル群６７と、第３のノズル群６８を含んでいる。第１のノズル群６６は、一つのノズル群の一例である。第２のノズル群６７は、他のノズル群の一例である。第３のノズル群６８も、他のノズル群の一例である。

第１のノズル群６６は、第１の溝群６１および第３の溝群６３に対応している。第１のノズル群６６は、複数の第１のノズル３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，３４ｈ，３４ｉ，３４ｊおよび複数の第２のノズル３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ，３５ｉ，３５ｊを含んでいる。

第２のノズル群６７は、第２の溝群６２に対応している。第２のノズル群６７は、複数の第１のノズル３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを含んでいる。第３のノズル群６８は、第２の溝群６２および第４の溝群６４に対応している。第３のノズル群６８は、複数の第１のノズル３４ｋ，３４ｌ，３４Ｘおよび複数の第２のノズル３５ｋ，３５ｌ，３５Ｘを含んでいる。

図５に示すように、第１のノズル群６６の一方の端部にある５つの第２のノズル３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ，３５ｉは、第２のノズル群６７の４つの第１のノズル３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄと交互に配置されている。第１のノズル群６６の他方の端部にある５つの第１のノズル３４ｆ，３４ｇ，３４ｈ，３４ｉ，３４ｊは、第３のノズル群６８の端部にある５つの第２のノズル３５ｋ，３５ｌ，３５Ｘと交互に配置されている。

前記構成のインクジェットヘッド１０によれば、ダイヤモンドホイール５６ａ，５６ｂおよびマルチカッター５５の他のダイヤモンドホイールの切削加工における特性がそれぞれ異なっていたとしても、印刷時の濃度ムラを目立ち難くすることができる。

仮に、ダイヤモンドホイール５６ａが設計上の寸法よりも太く溝部を形成し、ダイヤモンドホイール５６ｂが設計上の寸法よりも細く溝部を形成したとする。ダイヤモンドホイール５６ａが形成した第１の溝群６１および第２の溝群６２は、対応する第１のノズル群６６から所定の量よりも多いインクを吐出する。このため、第１のノズル群６６によって印刷される部分は、印刷が濃くなる。

ダイヤモンドホイール５６ｂが形成した第２の溝群６２および第４の溝群６４は、対応する第３のノズル群６８から所定の量よりも少ないインクを吐出する。このため、第３のノズル群６８によって印刷される部分は、印刷が薄くなる。

第１のノズル群６６と第３のノズル群６８との境界部分において、第１のノズル群６６の端部にある５つの第１のノズル３４ｆ，３４ｇ，３４ｈ，３４ｉ，３４ｊと、第３のノズル群６８の端部にある５つの第２のノズル３５ｋ，３５ｌ，３５Ｘとが、交互に配置されている。このため、第１のノズル群６６と第３のノズル群６８との境界部分によって印刷される部分は、印刷が濃くなる部分と印刷が薄くなる部分とが交互に存し、中間の濃さに見える。

以上のように、第１のノズル群６６によって濃く印刷される部分と、第３のノズル群６８によって薄く印刷される部分との間に、第１のノズル群６６と第３のノズル群６８との境界部分によって中間の濃さに印刷される部分が介在する。これにより、個々のダイヤモンドホイールの特性差による印刷時の濃度ムラを目立ち難くすることができる。

さらに、マルチカッター５５の各ダイヤモンドホイールは、切削時の磨耗によってそれぞれ劣化する。これにより、切削加工を行なうに従って、個々のダイヤモンドホイールの間に特性差が生じる。前記構成のインクジェットヘッド１０によれば、このような劣化による個々のダイヤモンドホイールの特性差が生じたとしても、印刷時の濃度ムラを目立ち難くすることができる。

次に、第２の実施の形態について、図８ないし図１２を参照して説明する。なお、第１の実施形態のインクジェットヘッド１０と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図８は、加工途中における第２の実施形態のインクジェットヘッド１０Ａの第１の圧電部材１４および第２の圧電部材１５を示す平面図である。第２の実施形態のインクジェットヘッド１０Ａにおいて、第１の圧電部材１４が延びる方向と、第１の溝部４２が延びる方向との間の傾きθ２は、例えば７７°である。

第１の溝部４２の個数は、例えば約１５０個である。第２の溝部４５の個数も、例えば約１５０個である。第１の溝部４２に対応する第１のノズル３４の個数は、例えば約１５０個である。第２の溝部４５に対応する第２のノズル３５の個数も、例えば約１５０個である。このため、仮想ノズル列５０は、約３００個のノズルによって形成される。

第１の溝部４２および第２の溝部４５は、例えば、マルチカッター５５によって形成される。マルチカッター５５は、１１個のダイヤモンドホイールを含んでいる。マルチカッター５５に含まれる２つのダイヤモンドホイール５６ａ，５６ｂは、一度の直線移動で、例えば１５ピッチ分離れた２つの第１の溝部４２および２つの第２の溝部４５を一括して形成できる。マルチカッター５５に含まれる他のダイヤモンドホイールも、同じ距離だけ互いに離れている。

第１のノズル群６６と第３のノズル群６８との境界部分において、第１のノズル群６６の端部にある複数の第１のノズル３４と、第３のノズル群６８の端部にある複数の第２のノズル３５とが、交互に配置されている。このため、第１のノズル群６６と第３のノズル群６８との境界部分によって印刷される部分は、印刷の濃さが異なる部分が交互に存し、中間の濃さに見える。

このため、第１のノズル群６６によって印刷される部分と、第３のノズル群６８によって印刷される部分との間に、第１のノズル群６６と第３のノズル群６８との境界部分によって中間の濃さに印刷される部分が介在する。これにより、個々のダイヤモンドホイールの特性差による印刷時の濃度ムラが目立ち難くなる。

以下に、一般例を参照しつつ、前記構成のインクジェットヘッド１０Ａの印刷特性について具体的に例示する。

表１は、マルチカッター５５に含まれる個々のダイヤモンドホイールの特性の一例を示している。表１中の「ダイヤモンドホイールＮｏ．」は、平行に配置された個々のダイヤモンドホイールの番号を示している。「切削する溝部個数」は、個々のダイヤモンドホイールがそれぞれ切削加工する第１の溝部４２と第２の溝部４５との合計を示している。「設計寸法との差」は、個々のダイヤモンドホイールが形成した第１の溝部４２および第２の溝部４５の幅寸法と、設計上の第１の溝部４２および第２の溝部４５の幅寸法との差を示している。「溝下部」は、第１の溝部４２および第２の溝部４５の底部近辺における設計寸法との差を示している。「溝上部」は、支柱４７の先端近辺における第１の溝部４２および第２の溝部４５の設計寸法との差を示している。

図９は、前記構成のインクジェットヘッド１０Ａによる印刷結果の一例を示すグラフである。図９において、横軸は、仮想ノズル列５０において並んで配置された第１のノズル３４および第２のノズル３５の番号を示している。縦軸は、上記のように加工されたインクジェットヘッド１０Ａの各ノズルによる印刷の濃さと、設計上の各ノズルによる印刷の濃さとの差を示している。なお、印刷の濃さは、各ノズルによって印刷されるドットの大きさに応じて変化する。

一方、図１０は、一般的なインクジェットヘッドによる印刷結果の一例を示すグラフである。この一般的なインクジェットヘッドは、一つのノズル群と他のノズル群とが明確に区切られている点で、前記構成のインクジェットヘッド１０Ａと異なる。このため、一つのノズル群によって印刷される部分と、他のノズル群によって印刷される部分との間に、一つのノズル群と他のノズル群との境界部分によって中間の濃さに印刷される部分が存しない。

図９に示すように、前記構成のインクジェットヘッド１０Ａの各ノズルによる印刷の濃さの変化は、図１０に示す一般的なインクジェットヘッドの各ノズルによる印刷の濃さの変化よりも緩やかである。言い換えれば、前記構成のインクジェットヘッド１０Ａは、仮想ノズル列５０における一つのノズルと、この一つのノズルと隣接する他のノズルと、の間の印刷の濃さの急峻な変化を抑制する。これにより、個々のダイヤモンドホイールの特性差による印刷時の濃度ムラを目立ち難くすることができる。

一方で、マルチカッター５５の各ダイヤモンドホイールは、切削時の磨耗によってそれぞれ劣化する。これにより、切削加工を行なうに従って、個々のダイヤモンドホイールの間に特性差が生じる。

図１１は、前記構成のインクジェットヘッド１０Ａによる印刷特性の変化の一例を概略的に示すグラフである。図１１において、横軸は、仮想ノズル列５０において並んで配置された第１のノズル３４および第２のノズル３５の番号を示している。縦軸は、上記のように加工されたインクジェットヘッド１０Ａの各ノズルによる印刷の濃さを示している。

一方、図１２は、上記の一般的なインクジェットヘッドによる印刷特性の変化の一例を概略的に示すグラフである。なお、図１２の横軸において、一つのノズル群ごとに補助目盛線を示す。図１２に示すように、一般的なインクジェットヘッドによれば、各ノズル群において、ノズルの番号が増加するにしたがって印刷の濃さがそれぞれ薄くなる。このため、一つのノズル群によって印刷した部分と、他のノズル群によって印刷した部分との間の濃度の変化が急峻になる。

これに対し、前記構成のインクジェットヘッド１０Ａによれば、図１１のように濃度の変化が小さく抑えられる。このように、劣化による個々のダイヤモンドホイールの特性差が生じたとしても、印刷時の濃度ムラを目立ち難くすることができる。

上記第１および第２の実施形態において、マルチカッター５５を用いて製造されたインクジェットヘッド１０，１０Ａについて説明した。しかし、マルチカッターの代わりに単一の刃を用いて製造されたインクジェットヘッドにおいても、刃の劣化によって生じる印刷時の濃度ムラを目立ち難くすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０，１０Ａ…インクジェットヘッド，１３…基板，１４…第１の圧電部材，１５…第２の圧電部材，１７…ノズルプレート，３１…第１のノズル列，３２…第２のノズル列，３４…第１のノズル，３５…第２のノズル，４２…第１の溝部，４５…第２の溝部，５０…仮想ノズル列，６１…第１の溝群，６２…第２の溝群，６３…第３の溝群，６４…第４の溝群，６６…第１のノズル群，６７…第２のノズル群，６８…第３のノズル群。

Claims (1)

1. 基板と、
   複数のノズルをそれぞれ含んだノズル列が複数設けられ、一つの前記ノズル列に含まれる前記複数のノズルと、他の前記ノズル列に含まれる前記複数のノズルと、によって、前記各ノズル列が延びる方向と平行になった一つの仮想ノズル列を形成するように、前記一つのノズル列に含まれる前記複数のノズルと、前記他のノズル列に含まれる前記複数のノズルと、が互い違いになるとともに、前記基板に対向したノズルプレートと、
   前記複数のノズル列にそれぞれ対向するように設けられた複数の圧電部材と、
   前記複数の圧電部材にそれぞれ設けられ、前記複数のノズルにそれぞれ対応し、且つ前記複数のノズルからインクを吐出できるように複数の刃物で加工されたインク吐出駆動用の多数の溝部と、
   を具備するインクジェットヘッドを製造する製造方法において、
   前記仮想ノズル列中の一つの前記ノズルに対応した一つの前記溝部と、前記仮想ノズル列中の前記一つのノズルと隣接した他の一つの前記ノズルに対応した他の一つの前記溝部と、を互いに独立した前記刃物で加工するインクジェットヘッドの製造方法であって、
   前記多数の溝部は、一つの前記刃物で加工された複数の溝部を含んだ一つの溝群と、他の前記刃物で加工された複数の溝部を含んだ他の溝群と、を含み、
   前記仮想ノズル列は、前記一つの溝群に対応した一つのノズル群と、前記他の溝群に対応した他のノズル群と、を含み、
   前記一つのノズル群の端部にある数個の前記ノズルが、前記他のノズル群の端部にある数個の前記ノズルと交互に配置するように、隣接する前記圧電部材同士を斜めに横断するように前記刃物を移動させて前記多数の溝部を一括して形成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。

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