JPH09239979A - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク流路を形成する各層間で段差が発生し
て気泡が滞留し、インク吐出特性にバラツキがある。 【解決手段】 第１、第２感光性樹脂層１３、１４の同
一のインク流路（共通液室１９）形状を形成している部
分で第１、第２感光性樹脂層１３、１４間の段差がない
構造にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットヘッ
ド及びその製造方法に関し、特にインク流路を複層構造
で形成するインクジェットヘッド及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録時の振
動、騒音が殆どなく、カラー化が容易なことから、コン
ピュータ等のデジタル処理装置のデータを出力するプリ
ンタの他、ファクシミリやコピー等にも用いられるよう
になっている。このようなインクジェット記録装置は、
インク滴を吐出するためのノズルと、ノズルに対応して
設けた電気機械変換素子や電気熱変換体などのアクチュ
エータ素子と、このアクチュエータ素子で加圧されるイ
ンク流路（以下、「加圧液室」と称する。）を備えたイ
ンクジェットヘッドを記録ヘッドに用いて、記録信号に
応じてノズルからインク滴を記録媒体（インク滴が付着
するもの）に吐出することによって、高速、高解像度、
高品質の記録を行なうものである。

【０００３】ところで、インクジェット記録装置に対す
る高速、高画質化の要求に伴ってインクジェットヘッド
のノズルの集積度の高密度化、ノズル径の微細化が必要
になっている。そのために、液室構造の集積度の向上や
流体的にバランスをとるための流体抵抗部の微細化が不
可欠になっている。

【０００４】しかし、一方で、飛翔インク滴体積を確保
しなければ画質が低下するために、加圧液室や加圧液室
にインクを供給するためのインク流路（以下、「共通液
室」と称する。）の体積をあまり縮小することができな
い。そこで、ノズル配列方向のピッチを大きくすること
で液室体積を確保することは集積度の低下を招くため
に、ノズル配列方向と垂直な方向、主に厚み方向を厚く
することによって液室体積の確保を図るようにしてい
る。

【０００５】したがって、液室部には共通液室と加圧液
室との間のインク供給路となる厚さの薄い流体抵抗部
と、厚さの厚い加圧液室、共通液室が必要になり、これ
らを任意に形成するために、厚み方向に金属板或いはド
ライフィルムレジスト等の薄層部材を積層してインク流
路を形成するインクジェットヘッドが種々提案されてい
る（例えば、特開平４−１５８０４５号公報、特開平４
−２１６９５１号公報等）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに金属板或いはドライフィルムレジスト等の薄層部材
を積層してインク流路を形成するようにした場合、各層
を貼り合わせる際に複数層に跨がって形成される加圧液
室などの部位に位置ずれによる段差が発生する。このよ
うな段差は、インク中の気泡が滞留する（気泡トラッ
プ）原因となり、インク噴射（吐出）特性のバラツキを
発生させる。特に複数のノズルを有するマルチノズルイ
ンクジェットヘッドにあっては、各ノズル間でのインク
噴射特性のバラツキにつながり、画質を低下させる。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、液室構造の段差をなくしてインク噴射特性のバラ
ツキを低減し、画像品質を向上することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のインクジェットヘッドは、複数の薄層部
材でインク流路のすべて又は一部を形成するインクジェ
ットヘッドにおいて、前記複数の薄層部材は１層又は複
数層ごとに異なるインク流路パターン形状を有すると共
に、各層間の略同一のインク流路形状を形成している部
分で各層間の段差がない構造とした。

【０００９】請求項２のインクジェットヘッドは、上記
請求項１のインクジェットヘッドにおいて、前記複数の
薄層部材の１つがノズルを形成するノズルプレートであ
る構成とした。

【００１０】請求項３のインクジェットヘッドは、上記
請求項１又は２のインクジェットヘッドにおいて、前記
複数の薄層部材のうちの少なくともいずれかが感光性樹
脂からなる構成とした。

【００１１】請求項４のインクジェットヘッドは、上記
請求項１乃至３のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記インク流路が、アクチュエータ素子で加圧さ
れる加圧液室、加圧液室にインクを供給する共通液室の
少なくともいずれかである構成とした。

【００１２】請求項５のインクジェットヘッドの製造方
法は、基材上に異なる流路パターンを有する複数の感光
性樹脂層を積層してインク流路を形成するインクジェッ
トヘッドの製造方法において、ネガ型感光性樹脂を用い
て、２以上の感光性樹脂層で略同一のインク流路形状を
形成する感光性樹脂層について、前記略同一のインク流
路形状を形成する部分をこのインク流路形状よりも広い
領域を露光不可能とするマスクパターンを用いて露光
し、順次積層、露光した後、前記略同一のインク流路形
状を形成する最終の感光性樹脂層について、前記略同一
のインク流路形状を形成する部分をこのインク流路形状
と略同じ領域を露光不可能とするマスクパターンを用い
て露光した後、少なくとも前記略同一のインク流路形状
を形成する２以上の感光性樹脂層を一括して現像する構
成とした。

【００１３】請求項６のインクジェットヘッドの製造方
法は、基材上に異なる流路パターンを有する複数の感光
性樹脂層を積層してインク流路を形成するインクジェッ
トヘッドの製造方法において、ポジ型感光性樹脂を用い
て、２以上の感光性樹脂層で略同一のインク流路形状を
形成する感光性樹脂層について、前記略同一のインク流
路形状を形成する部分をこのインク流路形状よりも狭い
領域を露光可能とするマスクパターンを用いて露光し、
順次積層、露光した後、前記略同一のインク流路形状を
形成する最終の感光性樹脂層について、前記略同一のイ
ンク流路形状を形成する部分をこのインク流路形状と略
同じ領域を露光可能とするマスクパターンを用いて露光
した後、少なくとも前記略同一のインク流路形状を形成
する２以上の感光性樹脂層を一括して現像する構成とし
た。

【００１４】請求項７のインクジェットヘッドの製造方
法は、上記請求項５又は６のインクジェットヘッドの製
造方法において、３層以上の感光性樹脂層で前記インク
流路を形成し、最後に積層した感光性樹脂層を露光した
後、すべての感光性樹脂層を一括して現像する構成とし
た。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用するイン
クジェットヘッドの外観斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線
に沿う要部拡大断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う要
部拡大断面図である。

【００１６】このインクジェットヘッドは、アクチュエ
ータユニット１と、このアクチュエータユニット１上に
接合した液室ユニット２とからなる。アクチュエータユ
ニット１は、絶縁基板３上に複数の積層型圧電素子を列
状に設けた２列の圧電素子列４，４と、これら２列の圧
電素子列４，４の周囲を取り囲むフレーム５を接着剤６
によって接合している。圧電素子列４は、インクを液滴
化して飛翔させるための駆動パルスが与えられる複数の
アクチュエータ素子である圧電素子７，７…と、これら
の圧電素子７，７間に位置して、駆動パルスが与えられ
ない支柱部となる複数の圧電素子８，８…とを交互に配
置してなる。

【００１７】液室ユニット２は、ダイアフラム部１１を
有する振動板１２上に感光性樹脂フィルム（ドライフィ
ルムレジスト）で形成した第１感光性樹脂層１３、第２
感光性樹脂層１４、第３感光性樹脂層１５及びノズル１
６を有するノズルプレート１７を順次積層して各圧電素
子７，７…に対応するインク流路である複数の加圧液室
１８，１８…、各加圧液室１８，１８…にインクを供給
するインク流路である複数の共通液室１９，１９、共通
液室１９と加圧液室１８を連通するインク流路である流
体抵抗部を兼ねたインク供給路２０，２０をそれぞれ形
成している。

【００１８】この液室ユニット２の振動板１２は、Ｎｉ
（ニッケル）の金属プレートからなり、エレクトロフォ
ーミング（電鋳）工法によって製造している。この振動
板１２は、図３に示すように第３感光性樹脂層１５側を
平坦面とし、チャンネル方向と直交する方向では圧電素
子７側にそれぞれ厚みの異なるダイアフラム領域１２
ａ、接合領域１２ｂ及び逃げ領域１２ｃを形成して、圧
電素子７，７…に対応してダイアフラム部１１、１１…
を形成したものである。

【００１９】この振動板１２のダイアフラム領域１２ａ
は、最も厚みの薄い領域（薄肉部）であって、厚さを３
〜１０μｍ程度にしたダイアフラム部１１のダイアフラ
ム領域（圧電素子７の変位に応じて変形する弾性部分）
である。また、接合領域１２ｂは、最も厚みの厚い領域
（厚肉部）であり、圧電素子７，圧電素子８及びフレー
ム５との接合領域であって、例えば２０μｍ程度以上の
厚さに形成している。この場合、図４に示すようにチャ
ンネル方向と直交する方向では、各接合領域１２ｂの
内、圧電素子８に対応する部分は、液室ユニット２を圧
電素子８に接合するための梁部１２ｅとなる。更に、逃
げ領域１２ｃは、中間の厚さの領域であって、圧電素子
７との接触を避けるための領域である。

【００２０】この振動板１２を形成する材料は、圧電素
子７による加圧力を加圧液室１８に伝搬できる弾性部分
を形成でき、インクに対する耐液性がよく、低透湿性の
ものであればよい。ただし、この振動板１２としては、
圧電素子８と高い剛性で接合する上で、ヤング率を１０
０Ｋg／mm²以上とした非弾性材料を用いることが好まし
い。ここでは、上述したようにエレクトロンフォーミン
グ工法（電鋳）によって製造したＮi（ニッケル）の金
属プレートを用いているが、この他ＳＵＳ等の金属膜、
非常に薄い低透湿性の樹脂膜、例えばポリフェニレンサ
ルファイド、ポリイミド、ポリエーテルサルフォン、ポ
リクロロトリフルオロエチレン、アラミド等の樹脂膜を
用いることもできる。

【００２１】また、ノズルプレート１７にはインク滴を
飛翔させるための微細孔である多数のノズル１６を形成
しており、このノズル１６の径はインク滴出口側の直径
で３５μｍ以下に形成している。このノズルプレート１
７も振動板１２と同様にエレクトロンフォーミング工法
（電鋳）によって製造したＮi（ニッケル）の金属プレ
ートを用いているが、Ｓi、その他の金属材料を用いる
こともできる。なお、実際には、１列３２〜６４個のノ
ズル１６を２列配列した６４〜１２８個構成で１つのイ
ンクジェットヘッドを製作するが、この６４〜１２８個
のノズル１６を有するノズルプレート１７の品質は、イ
ンクの滴形状、飛翔特性を決定し、画像品質に大きな影
響を与えるものであり、より高品位の画像品質を得る上
で表面の均一化処理が不可欠である。

【００２２】そして、このインクジェットヘッドにおい
ては、予めアクチュエータユニット１と液室ユニット２
とを別々に組付けた後、接着剤２１によって両ユニット
１，２を接着接合して製造している。

【００２３】このインクジェットヘッドは、ノズルプレ
ート１７側に第１、第２感光性樹脂層１３、１４を形成
する一方、振動板１２側に第３感光性樹脂層１５を形成
した後、これらのノズルプレート１７と振動板１２とを
第２、第３感光性樹脂層１４、１５の位置合わせをして
接着接合して液室ユニット２とする。ここで、第１、第
２感光性樹脂層１３、１４は、ノズルプレート１７を基
材として積層されてインク流路である加圧液室１８及び
共通液室１９の一部を形成している複数の薄層部材とな
る。

【００２４】そして、これらの複数の薄層部材である第
１、第２感光性樹脂層１３、１４は、液室ユニット２の
拡大図である図５に示すように、個々に見るとそれぞれ
異なるインク流路パターン形状、すなわち第１感光性樹
脂層１３は加圧液室１８の狭い領域を形成し、第２感光
性樹脂層１４は加圧液室１８の広い領域を形成する形状
を有すると共に、共通液室１９については第１、第２感
光性樹脂層１３、１４共に同一のインク流路形状を形成
している。

【００２５】そこで、このインクジェットヘッドにおい
ては、図６に示すように第１、第２感光性樹脂層１３、
１４の同一のインク流路（共通液室１９）形状を形成し
ている部分で第１、第２感光性樹脂層１３、１４間の段
差がない、すなわち、第１、第２感光性樹脂層１３、１
４で形成している共通液室１９の壁面１９ａで第１、第
２感光性樹脂層１３、１４間で段差がない構造にしてい
る。

【００２６】このように、基材上に積層した複数の薄層
部材でインク流路のすべて又は一部を形成する場合に、
複数の薄層部材は１層又は複数層ごとに異なるインク流
路パターン形状を有すると共に、各層間の略同一のイン
ク流路形状を形成している部分で各層間の段差がない構
造とすることにより、段差部で発生する気泡滞留を無く
することができると共に、段差部があることで液室形状
が非対称になることにって発生するインク吐出特性（噴
射特性）のバラツキを低減することができる。

【００２７】次に、液室ユニットの製造工程について図
７乃至図９を参照して説明する。なお、ここでは、説明
を簡単にするために、上記実施例の第２感光性樹脂層１
４を設けない形態で説明する。

【００２８】先ず、次のようにして、振動板１２上に第
３感光体樹脂層１５を形成した部材を製造する。 図７（ａ）に示すように予めエレクトロンフォーミ
ング工法（電鋳）を用いてＮi（ニッケル）の金属プレ
ートからなる振動板１２を製造した後、同図（ｂ）に示
すように振動板１２のフラットな面上に感光性樹脂であ
るネガ型ドライフィルムレジスト３１を熱及び圧力によ
ってラミネートする。このドライフィルムレジストの厚
さは例えば２０〜５０μｍ程度である。

【００２９】 同図（ｃ）に示すようにインク流路形
状に応じたパターン（同図中、黒塗り部分が光遮蔽、白
部分が光透過）を有するマスク３２を用いて紫外線（Ｕ
Ｖ光）露光をして、ドライフィルムレジスト３１の露光
部分を硬化させる。これにより、ドライフィルムレジス
ト３１は同図（ｄ）に示すように溶剤不溶化領域である
硬化部分（露光部分）３１ａと溶剤溶化領域である未硬
化部分（未露光部分）３１ｂとが生じる。 同図（ｅ）に示すように未露光部分を除去できる溶
剤を用いて現像し、未露光部分３１ｂを除去して、露光
部分３１ａを残すことにより、この露光部分３１ａで所
定のパターンを有する第３感光性樹脂層１５が形成され
る。 水洗い、乾燥の後、再度紫外線露光と加熱によって
本硬化する。

【００３０】一方、振動板１２側と同様にして、ノズル
プレート１７側に第１感光性樹脂層１３を形成した部材
を製造する。すなわち、 図８（ａ）に示すように予めエレクトロンフォーミ
ング工法（電鋳）を用いてＮi（ニッケル）の金属プレ
ートからなるノズル１６を有するノズルプレート１７を
製造した後、同図（ｂ）に示すようにノズルプレート１
７のフラットな面上に感光性樹脂であるネガ型ドライフ
ィルムレジスト３３を熱及び圧力によってラミネートす
る。このドライフィルムレジストの厚さは例えば４０〜
１００μｍ程度である。

【００３１】 同図（ｃ）に示すようにインク流路形
状に応じたパターンを有するマスク３４を用いて紫外線
（ＵＶ光）露光をして、ドライフィルムレジスト３３の
露光部分を硬化させる。これにより、ドライフィルムレ
ジスト３３は同図（ｄ）に示すように硬化部分（露光部
分）３３ａと未硬化部分（未露光部分）３３ｂとが生じ
る。 同図（ｅ）に示すように未露光部分を除去できる溶
剤を用いて現像して、未露光部分３３ｂを除去すること
により、露光部分３３ａを残すことにより、この露光部
分３３ａで所定のパターンを有する第１感光性樹脂層１
３が形成される。 水洗い、乾燥の後、再度紫外線露光と加熱によって
本硬化する。

【００３２】そして、図９に示すように、振動板１２と
ノズルプレート１７に形成されたドライフィルムレジス
トからなる第１感光性樹脂層１３と第２感光性樹脂層１
５の対応する面同士を接合する。この接合は位置合わせ
治具を用いて行い、加圧及び前記本硬化のときより高い
温度での加熱を行う。なお、実際には、以上の工程は、
複数個分のヘッド面積のプレートにて組付けを行う。

【００３３】このようにして感光性樹脂層等の薄層部材
でインク流路を形成する液室ユニットを製造する場合、
上記のインクジェットヘッドのように複数の薄層部材で
ある第１、第２感光性樹脂層１３、１４を積層して加圧
液室１８や共通液室１９の一部を形成すると、図８で説
明した製造工程を第１、第２感光性樹脂層１３、１４の
形成にそのまま適用すると、第１、第２感光性樹脂層１
３、１４間で位置ずれを生じる。

【００３４】この点を分かりやすくするため、上記イン
クジェットヘッドよりも液室構造を複雑にした図１０に
示すような構造をなす液室ユニットを製造する場合を例
にして、図１１乃至図１３を参照して説明する。図１１
乃至図１３は、図３と同じ方向から見た説明図である。

【００３５】この液室ユニットは、振動板１２とノズル
プレート１７との間に全体で４層の感光性樹脂層４１〜
４４を設けて加圧液室１８、共通液室１９及びインク供
給路２０を形成するようにしたものであり、第１感光性
樹脂層４１で共通液室１９及びノズル１６への導入口１
６ａを、第２感光性樹脂層４２で加圧液室１８及び共通
液室１９を、第３感光性樹脂層４３で加圧液室１８、共
通液室１９及びインク供給路（流体抵抗部）２０を形成
している。

【００３６】先ず、図１１を参照して、同図（ａ）に示
すような振動板１２上に、同図（ｂ）に示すように感光
性樹脂であるネガ型ドライフィルムレジスト４５を熱及
び圧力によってラミネートする。そして、加圧液室１
８、共通液室１９と略同じ形状の領域を露光不能とする
（マスキングする）部分４６ａ，４６ｂを有するマスク
４６を用いて紫外線（ＵＶ光）露光をして、ドライフィ
ルムレジスト４５の露光部分を硬化させる。

【００３７】これにより、ドライフィルムレジスト４５
は同図（ｃ）に示すように溶剤不溶化領域である硬化部
分（露光部分）４５ａと溶剤溶化領域である加圧液室１
８及び共通液室１９と略同じ領域を有する未硬化部分
（未露光部分）４５ｂとが生じるので、未露光部分４５
ａを除去できる溶剤を用いて現像し、未露光部分４５ｂ
を除去して、露光部分４５ａを残すことにより、同図
（ｅ）に示すようにこの露光部分４５ａで所定のパター
ンを有する第４感光性樹脂層４４が形成される。そこ
で、水洗い、乾燥の後、再度紫外線露光と加熱によって
本硬化する。

【００３８】一方、図１２及び図１３を参照して、図１
２（ａ）に示すようにノズルプレート１７上に、同図
（ｂ）に示すように感光性樹脂であるネガ型ドライフィ
ルムレジスト４７を熱及び圧力によってラミネートす
る。そして、同図（ｃ）に示すように加圧液室１８、共
通液室１９と略同じ形状の領域を露光不能とする（マス
キングする）部分４８ａ，４８ｂを有するマスク４８を
用いて紫外線（ＵＶ光）露光をして、ドライフィルムレ
ジスト４７の露光部分を硬化させた後、現像して、ドラ
イフィルムレジスト４７の未露光部分４７ｂを除去して
露光部分４７ａを残すことにより、同図（ｄ）に示すよ
うに露光部分４７ａで所定のパターンを有する第１感光
性樹脂層４１が形成される。

【００３９】次いで、同図（ｅ）に示すように第１感光
性樹脂層４１上にネガ型ドライフィルムレジスト４９を
ラミネートし、同図（ｆ）に示すように加圧液室１８、
共通液室１９と略同じ形状の領域を露光不能とする（マ
スキングする）部分５０ａ，５０ｂを有するマスク５０
を用いて露光をして、ドライフィルムレジスト４９の露
光部分を硬化させた後、現像して、ドライフィルムレジ
スト４９の未露光部分４９ｂを除去して露光部分４９ａ
を残すことにより、同図（ｇ）に示すように露光部分４
９ａで所定のパターンを有する第２感光性樹脂層４２が
形成される。

【００４０】さらに、図１３（ａ）に示すように第２感
光性樹脂層４２上にネガ型ドライフィルムレジスト５１
をラミネートし、同図（ｂ）に示すように加圧液室１
８、共通液室１９と略同じ形状の領域を露光不能とする
（マスキングする）部分５２ａ，５２ｂを有するマスク
５２を用いて露光をして、ドライフィルムレジスト５１
の露光部分を硬化させた後、現像して、ドライフィルム
レジスト５１の未露光部分５１ｂを除去して露光部分５
１ａを残すことにより、同図（ｃ）に示すように露光部
分５１ａで所定のパターンを有する第３感光性樹脂層４
３が形成される。

【００４１】このように、第１感光性樹脂層４１から第
３感光性樹脂層４３までを個別的にインク流路領域と同
じ領域をマスクしながら露光して現像することを繰り返
して積層した後、後露光、加熱を行って、前述した振動
板１２の第４感光性樹脂層４４と位置合わせをして接合
する。

【００４２】このようにして液室を形成する場合に、各
感光性樹脂層について所要の流路パターンを有するマス
クを用いて格別に露光、現像を行うために、図１４に拡
大して示すように、露光における位置ずれに起因して、
加圧液室１８の壁面１８ａを形成している第２、第３感
光性樹脂層４２，４３間、共通液室１９の壁面１９ａを
形成している第１、第２感光性樹脂層４１，４２間に段
差５５、５６が発生し、この段差が気泡トラップの原因
となり、インク充填性の悪化、形状が非対称になること
によるインク吐出特性のバラツキを生じさせる。

【００４３】これに対して、本発明によるインクジェッ
トヘッドでは、図１５及びその拡大図である図１６に示
すように、加圧液室１８の壁面１８ａを形成している第
２、第３感光性樹脂層４２，４３間、共通液室１９の壁
面１９ａを形成している第１、第２感光性樹脂層４１，
４２間の段差をなくすることで、気泡滞留による充填不
良や形状非対称による吐出特性のバラツキを減少させて
いる。

【００４４】そこで、このようなインクジェットヘッド
の製造方法について図１７及び図１８を参照して説明す
る。 図１７（ａ）に示すようにノズルプレート１７上に、
同図（ｂ）に示すように第１感光性樹脂層４１を形成す
るためのネガ型ドライフィルムレジスト６１を熱及び圧
力によってラミネートする。

【００４５】同図（ｃ）に示すように共通液室１９、
加圧液室１８に対応する領域を露光不能とする（マスキ
ングする）部分６２ａ，６２ｂを有するマスク６２を用
いて紫外線（ＵＶ光）露光をする。このマスク６２のマ
スキングする部分６２ａ，６２ｂのうち、第１，第２感
光性樹脂層４１，４２で略同一のインク流路形状を形成
する部分である共通液室１９に対応する部分６２ａは、
共通液室１９の所定形状より広い領域を露光不可能とす
る形状に形成し、他のインク導入口１６ａに対応する部
分６２ｂは、インク導入口１６ａの寸法とおりで露光不
能とする形状に形成している。

【００４６】同図（ｄ）に示すように第１感光性樹脂
層４１を形成するためのネガ型ドライフィルムレジスト
６１上に、第２感光性樹脂層４２を形成するためのネガ
型ドライフィルムレジスト６３をラミネートする。 同図（ｅ）に示すように共通液室１９、加圧液室１８
に対応する領域を露光不能とする（マスキングする）部
分６４ａ，６４ｂを有するマスク６４を用いて紫外線
（ＵＶ光）露光をする。

【００４６】このマスク６４のマスキングする部分６４
ａ，６４ｂのうち、第１，第２感光性樹脂層４１，４２
で略同一のインク流路形状を形成する部分である共通液
室１９に対応する部分６４ａは、第２感光性樹脂層４２
が略同一のインク流路形状を形成する各層の最終の層に
なるので、共通液室１９の所定形状と同じ領域を露光不
可能とする形状に形成している。他の第２，第３感光性
樹脂層４２，４３で略同一のインク流路形状を形成する
部分である加圧液室１８に対応する部分６４ｂは、加圧
液室１８の所定形状より広い領域を露光不可能とする形
状に形成している。したがって、上記工程の露光によ
って、共通液室１９の加圧液室１７側の壁面側はレジス
ト６３と共にレジスト６１の一部も露光される。

【００４７】図１８（ａ）に示すように、第２感光性
樹脂層４２を形成するためのネガ型ドライフィルムレジ
スト６３上に、第３感光性樹脂層４３を形成するための
ネガ型ドライフィルムレジスト６５をラミネートする。 同図（ｂ）に示すように共通液室１９、加圧液室１
８、インク供給路２０に対応する領域を露光不能とする
（マスキングする）部分６６ａ，６６ｂを有するマスク
６６を用いて紫外線（ＵＶ光）露光をする。

【００４８】このマスク６６のマスキングする部分６６
ａ，６６ｂのうち、第２，第３感光性樹脂層４２，４３
で略同一のインク流路形状を形成する部分である加圧液
室１８に対応する部分６６ｂは、第３感光性樹脂層４３
が略同一のインク流路形状を形成する各層の最終の層に
なるので、加圧液室１８の所定形状と同じ領域を露光不
可能とする形状に形成している。また、他の共通液室１
９及びインク供給路２０に対応する部分６６ａも所定形
状と同じ領域を露光不可能とする形状に形成している。
したがって、上記工程の露光によって、加圧液室１８
の壁面側はレジスト６５と共にレジスト６３の一部も露
光される。また、共通液室１９の壁面のうちの加圧液室
１８側の壁面側はレジスト６５と共にレジスト６３，６
１の一部も露光される。

【００４９】このようにして第１〜第３感光性樹脂層
４１〜４３を形成するレジスト６１，６３，６５を積
層、露光した後、これらを一括して現像することによっ
て、同図（ｃ）に示すように最後まで露光されなかった
未露光部分を除去する。そして、これを全面露光、熱処
理等によって本硬化することにより、同図（ｄ）に示す
ように第１〜第３感光性樹脂層４１〜４３とする。

【００５０】このとき、第１，第２感光性樹脂層４１，
４２で形成する共通液室１９の加圧液室１８側形状は２
回目のマスク６４を使用した露光で、共通液室１９の加
圧液室１８と反対側形状は３回目のマスク６６を使用し
た露光でそれぞれ規定されるので、各層間の段差が生じ
ない。また、第２，第３感光性樹脂層４２，４３で形成
する加圧液室１８の形状も３回目のマスク６６を使用し
た露光で規定されるので、各層間の段差が生じない。

【００５１】このように、ネガ型感光性樹脂を用いて、
２以上の感光性樹脂層で略同一のインク流路形状を形成
する感光性樹脂層について、略同一のインク流路形状を
形成する部分をこのインク流路形状よりも広い領域を露
光不可能とするマスクパターンを用いて露光し、順次積
層、露光した後、略同一のインク流路形状を形成する最
終の感光性樹脂層について、略同一のインク流路形状を
形成する部分をこのインク流路形状と略同じ領域を露光
不可能とするマスクパターンを用いて露光した後、略同
一のインク流路形状を形成する２以上の感光性樹脂層を
一括して現像することによって、段差のない液室形状を
得ることができる。

【００５２】また、感光性樹脂としてポジ型感光性樹脂
を用いた場合には、露光部分が溶剤可溶性となるので、
露光する領域を最終の感光性樹脂層までは狭くしてお
き、最終の感光性樹脂層で所定領域とするようにすれ
ば、すなわち、２以上の感光性樹脂層で略同一のインク
流路形状を形成する感光性樹脂層について、略同一のイ
ンク流路形状を形成する部分をこのインク流路形状より
も狭い領域を露光可能とするマスクパターンを用いて露
光し、順次積層、露光した後、略同一のインク流路形状
を形成する最終の感光性樹脂層について、略同一のイン
ク流路形状を形成する部分をこのインク流路形状と略同
じ領域を露光可能とするマスクパターンを用いて露光し
た後、略同一のインク流路形状を形成する２以上の感光
性樹脂層を一括して現像することによって、段差のない
液室形状を得ることができる。

【００５６】このポジ型感光性樹脂を用いる場合には、
露光部分が溶剤可溶性となって現像によって除去される
ので、上述した図１７及び図１８に示したような液室構
造においては微細構造（流体抵抗部等）を形成する側か
らレジストを積層し、露光することが好ましい。

【００５７】なお、本発明で用いる薄層部材としては、
金属板、樹脂シート、上述したドライフィルムレジス
ト、液体レジストを硬化したもの等を挙げることができ
る。また、液室（インク流路）の形成も、打ち抜き、エ
ッチング、成型、上述した感光性樹脂による露光パター
ンなどを挙げることができる。これらのうち、上述した
ドライフィルムレジストを用いて露光パターンで積層す
る方法が、微細形状のコントロールが容易で、複雑な形
状を持つインク流路の形成が容易になる。

【００５８】また、薄層部材の１つをノズルプレートと
して、インク流路を形成するための薄層部材と同様の工
程で形成することもでき、このようにすれば、インク流
路を形成する薄層部材とノズルプレートとの接合工程を
別工程とすることなく、一括して行うことができて、工
程の簡略化を図れる。さらに、上記実施例では、アクチ
ュエータ素子として圧電素子を用いたインクジェットヘ
ッドで説明しているが、アクチュエータ素子はこれに限
るものでなく発熱抵抗体等のその他のアクチュエータ素
子を使用するインクジェットヘッドにも本発明は同様に
適用することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のインク
ジェットヘッドによれば、複数の薄層部材は１層又は複
数層ごとに異なるインク流路パターン形状を有すると共
に、各層間の略同一のインク流路形状を形成している部
分で各層間の段差がない構造としたので、複数の薄層部
材を貫通して形成されるインク流路で段差による気泡滞
留が発生せず、形状的にも対称性を確保することができ
て、インク噴射特性のバラツキを低減することができ、
画像品質が向上する。

【００６０】請求項２のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１のインクジェットヘッドにおいて、複
数の薄層部材の１つがノズルを形成するノズルプレート
である構成としたので、ノズルプレートの接合を別工程
とすることなく、一括して行うことができて工程の簡略
化を図れる。

【００６１】請求項３のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１又は２のインクジェットヘッドにおい
て、複数の薄層部材のうちの少なくともいずれかが感光
性樹脂からなる構成としたので、接着剤を使用すること
なく複数の薄層部材を接着が可能で、かつ、複雑なイン
ク流路も容易に形成することができる。

【００６２】請求項４のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１乃至３のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、インク流路が、アクチュエータ素子で加
圧される加圧液室、加圧液室にインクを供給する共通液
室の少なくともいずれかである構成としたので、加圧液
室や共通液室での気泡滞留を防止できて、インク噴射特
性のバラツキを低減することができる。

【００６３】請求項５のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、ネガ型感光性樹脂を用いて、２以上の感光
性樹脂層で略同一のインク流路形状を形成する感光性樹
脂層について、略同一のインク流路形状を形成する部分
をこのインク流路形状よりも広い領域を露光不可能とす
るマスクパターンを用いて露光し、順次積層、露光した
後、略同一のインク流路形状を形成する最終の感光性樹
脂層について、略同一のインク流路形状を形成する部分
をこのインク流路形状と略同じ領域を露光不可能とする
マスクパターンを用いて露光した後、少なくとも略同一
のインク流路形状を形成する２以上の感光性樹脂層を一
括して現像する構成としたので、複数の感光性樹脂層間
の段差をなくすることができ、また、各層間の位置合わ
せ精度がそれほど要求されず、製造装置、工程の簡略化
を図れる。

【００６４】請求項６のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、ポジ型感光性樹脂を用いて、２以上の感光
性樹脂層で略同一のインク流路形状を形成する感光性樹
脂層について、略同一のインク流路形状を形成する部分
をこのインク流路形状よりも狭い領域を露光可能とする
マスクパターンを用いて露光し、順次積層、露光した
後、略同一のインク流路形状を形成する最終の感光性樹
脂層について、略同一のインク流路形状を形成する部分
をこのインク流路形状と略同じ領域を露光可能とするマ
スクパターンを用いて露光した後、少なくとも略同一の
インク流路形状を形成する２以上の感光性樹脂層を一括
して現像する構成としたので、複数の感光性樹脂層間の
段差をなくすることができ、また、各層間の位置合わせ
精度がそれほど要求されず、製造装置、工程の簡略化を
図れる。

【００６５】請求項７のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、上記請求項５又は６のインクジェットヘッ
ドの製造方法において、３層以上の感光性樹脂層でイン
ク流路を形成し、最後に積層した感光性樹脂層を露光し
た後、すべての感光性樹脂層を一括して現像する構成と
したので、より複雑なインク流路形状を容易に形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するインクジェットヘッドの外観
斜視図

【図２】同インクジェットヘッドの分解斜視図

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図

【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図

【図５】液室ユニットの要部拡大図

【図６】図５の要部拡大図

【図７】液室ユニットの製造工程のうちの振動板の製造
工程を説明する工程図

【図８】液室ユニットの製造工程のうちのノズルプレー
トの製造工程を説明する工程図

【図９】液室ユニットの製造工程のうちの振動板とノズ
ルプレートの接合を説明する工程図

【図１０】他の液室ユニットの構造を説明する断面図

【図１１】同液室ユニットの一般的な製造過程を説明す
るための振動板側の製造工程を説明する工程図

【図１２】同じくノズルプレート側の製造工程の一部を
説明する工程図

【図１３】同じくノズルプレート側の製造工程の残部を
説明する工程図

【図１４】一般的な製造工程を実施したときに生じる層
間位置ずれを説明する要部拡大図

【図１５】本発明に係る製造方法を実施した図１０と同
様な液室ユニットの構造を説明する断面図

【図１６】図１６の要部拡大図

【図１７】本発明に係る製造方法の製造工程のうちのノ
ズルプレート側の工程の一部を説明する工程図

【図１８】同じくノズルプレート側の工程の残部を説明
する工程図

【符号の説明】

１…アクチュエータユニット、２…液室ユニット、７…
圧電素子、１２…振動板、１３…第１感光性樹脂層、１
４…第２感光性樹脂層、１５…第３感光性樹脂層、１６
…ノズル、１７…ノズルプレート、１８…加圧液室、１
９…共通液室、２０…インク供給路、４１…第１感光性
樹脂層、４２…第２感光性樹脂層、４３…第３感光性樹
脂層、４４…第４感光性樹脂層、６１，６３，６５…ド
ライフィルムレジスト、６２，６４，６６…マスク。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の薄層部材でインク流路のすべて又
   は一部を形成するインクジェットヘッドにおいて、前記
   複数の薄層部材は１層又は複数層ごとに異なるインク流
   路パターン形状を有すると共に、各層間の略同一のイン
   ク流路形状を形成している部分で各層間の段差がないこ
   とを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
   において、前記複数の薄層部材の１つがノズルを形成す
   るノズルプレートであることを特徴とするインクジェッ
   トヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のインクジェット
   ヘッドにおいて、前記複数の薄層部材のうちの少なくと
   もいずれかが感光性樹脂からなることを特徴とするイン
   クジェットヘッド。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のイン
   クジェットヘッドにおいて、前記インク流路が、アクチ
   ュエータ素子で加圧される加圧液室、加圧液室にインク
   を供給する共通液室の少なくともいずれかであることを
   特徴とするインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 基材上に異なる流路パターンを有する複
   数の感光性樹脂層を積層してインク流路を形成するイン
   クジェットヘッドの製造方法において、ネガ型感光性樹
   脂を用いて、２以上の感光性樹脂層で略同一のインク流
   路形状を形成する感光性樹脂層について、前記略同一の
   インク流路形状を形成する部分をこのインク流路形状よ
   りも広い領域を露光不可能とするマスクパターンを用い
   て露光し、順次積層、露光した後、前記略同一のインク
   流路形状を形成する最終の感光性樹脂層について、前記
   略同一のインク流路形状を形成する部分をこのインク流
   路形状と略同じ領域を露不光可能とするマスクパターン
   を用いて露光した後、少なくとも前記略同一のインク流
   路形状を形成する２以上の感光性樹脂層を一括して現像
   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。
6. 【請求項６】 基材上に異なる流路パターンを有する複
   数の感光性樹脂層を積層してインク流路を形成するイン
   クジェットヘッドの製造方法において、ポジ型感光性樹
   脂を用いて、２以上の感光性樹脂層で略同一のインク流
   路形状を形成する感光性樹脂層について、前記略同一の
   インク流路形状を形成する部分をこのインク流路形状よ
   りも狭い領域を露光可能とするマスクパターンを用いて
   露光し、順次積層、露光した後、前記略同一のインク流
   路形状を形成する最終の感光性樹脂層について、前記略
   同一のインク流路形状を形成する部分をこのインク流路
   形状と略同じ領域を露光可能とするマスクパターンを用
   いて露光した後、少なくとも前記略同一のインク流路形
   状を形成する２以上の感光性樹脂層を一括して現像する
   ことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項６又は７に記載のインクジェット
   ヘッドの製造方法において、３層以上の感光性樹脂層で
   前記インク流路を形成し、最後に積層した感光性樹脂層
   を露光した後、すべての感光性樹脂層を一括して現像す
   ることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。