(57)【要約】【課題】複数のノズルを列設して成るノズル群を備える液体噴射ヘッドにおいて、各ノズルの噴射特性のばらつきを低減することができる液体噴射ヘッドの製造方法、及び、当該方法で製造された液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】複数のノズルを列設してなるノズル列（ノズル群）と、ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧電素子（圧力発生手段）と、を備える記録ヘッドにおいて、各ノズルの開口径は、対応する圧電素子の変位量又は周波数特性に基づいて定められる。【選択図】図８
2011046041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを列設してなるノズル群と、ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧力発生手段と、を備え、前記圧力発生手段を駆動して圧力室の容積を変動させることで対応するノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記各圧力発生手段の特性として変位量又は周波数特性を測定する特性測定工程と、
対応する圧力発生手段の特性に基づいて定められた開口径のノズルをノズル基板に形成するノズル形成工程と、
を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
複数のノズルを列設してなるノズル群と、
ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、
各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧力発生手段と、
を備え、前記圧力発生手段を駆動して圧力室の容積を変動させることで対応するノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記各ノズルの開口径は、対応する圧力発生手段の変位量又は周波数特性に基づいて定められたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
複数のノズルを列設してなるノズル群と、ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧力発生手段と、を備え、前記圧力発生手段を駆動して圧力室の容積を変動させることで対応するノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
液体噴射ヘッドの液体噴射装置への取り付け状態における装置底面に対するノズル形成面の予定角度に基づいて定められた開口径のノズルをノズル基板に形成するノズル形成工程を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
複数のノズルを列設してなるノズル群と、
ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、
各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧力発生手段と、
を備え、前記圧力発生手段を駆動して圧力室の容積を変動させることで対応するノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記各ノズルの開口径は、液体噴射ヘッドの液体噴射装置への取り付け状態における装置底面に対するノズル形成面の予定角度に基づいて定められたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドの製造方法、及び、当該方法で製造された液体噴射ヘッドに関するものであり、特に、複数のノズルを列設してなるノズル群を有する液体噴射ヘッドの製造方法、及び、液体噴射ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液体噴射装置は、ノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを記録紙等の記録媒体（噴射対象）に対して噴射・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。
【０００３】
上記記録ヘッドには、インクを噴射するノズルを複数列設してノズル列とし、ノズルに連通する圧力室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧力発生手段としての圧電素子により変形させて圧力室内に圧力変動を生じさせ、この圧力振動を利用してノズルからインクを噴射させる構成のものがある。圧力発生手段としては、所謂縦振動モードの圧電素子を各圧力室に対応して複数備えてユニット化されたものや、圧力室毎に個別に設けられる所謂撓み振動モードの圧電素子等が使用されている。圧電素子は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる圧電材料と電極材料を積層して構成されており、駆動電極と共通電極との間に電圧を印加することによって変位する。
【０００４】
この種の記録ヘッドでは、より緻密な高解像度の画像を記録する要請から、ノズルの形成ピッチが３６０ｄｐｉ以上の高密度のものがあり、各ノズルに対応する圧電素子も極めて微細な加工により形成されている。このため、各ノズルに対応する圧電素子の変位はそれぞればらつきを持っている場合があり、この場合、吐出されるインクの量（重量・体積）やインクの飛翔速度等の噴射特性が各ノズル間で異なってしまうという問題がある。従来、圧電素子の変位のばらつきが補正できない程大きい場合には、圧電素子は不良品として破棄されていた。また、変位のばらつきが不良品とするほど大きくない場合、コンデンサーを備えた補正回路を圧電素子に対して電気的に接続し、この補正回路を制御することにより静電容量を調整する構成も提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３５１２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように圧電素子に補正回路を接続する構成では、その分コストが上昇し、またヘッドサイズが大型化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のノズルを列設して成るノズル群を備える液体噴射ヘッドにおいて、各ノズルの噴射特性のばらつきを低減することができる液体噴射ヘッドの製造方法、及び、当該方法で製造された液体噴射ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、複数のノズルを列設してなるノズル群と、ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧力発生手段と、を備え、前記圧力発生手段を駆動して圧力室の容積を変動させることで対応するノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記各圧力発生手段の特性として変位量又は周波数特性を測定する特性測定工程と、
対応する圧力発生手段の特性に基づいて定められた開口径のノズルをノズル基板に形成するノズル形成工程と、
を含むことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、対応する圧力発生手段の特性に基づいて定められた開口径のノズルがノズル基板に形成されるので、即ち、圧力発生手段の特性に応じてノズル群を構成するノズルの開口径が異なるので、圧力発生手段間の特性ばらつきに起因する各ノズル間の噴射特性のばらつきを抑制することが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、複数のノズルを列設してなるノズル群と、
ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、
各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧力発生手段と、
を備え、前記圧力発生手段を駆動して圧力室の容積を変動させることで対応するノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記各ノズルの開口径は、対応する圧力発生手段の変位量又は周波数特性に基づいて定められたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、各ノズルの開口径が、対応する圧力発生手段の変位量又は周波数特性に基づいて定められたので、圧力発生手段間の特性ばらつきに起因する各ノズル間の噴射特性のばらつきが抑制される。
【００１２】
また、本発明は、複数のノズルを列設してなるノズル群と、ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧力発生手段と、を備え、前記圧力発生手段を駆動して圧力室の容積を変動させることで対応するノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
液体噴射ヘッドの液体噴射装置への取り付け状態における装置底面に対するノズル形成面の予定角度に基づいて定められた開口径のノズルをノズル基板に形成するノズル形成工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、装置底面に対するノズル形成面の取り付け予定角度に基づいて定められた開口径のノズルがノズル基板に形成されるので、液体噴射ヘッドの液体噴射装置に対する取り付け姿勢に因らず、ノズル間の噴射特性のばらつきを抑制することが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明は、複数のノズルを列設してなるノズル群と、
ノズル毎に対応して形成された複数の圧力室と、
各圧力室に対応して配設され当該圧力室の容積を変動させる複数の圧力発生手段と、
を備え、前記圧力発生手段を駆動して圧力室の容積を変動させることで対応するノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記各ノズルの開口径は、液体噴射ヘッドの液体噴射装置への取り付け状態における装置底面に対するノズル形成面の予定角度に基づいて定められたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、各ノズルの開口径が、液体噴射ヘッドの装置底面に対するノズル形成面の取り付け予定角度に基づいて定められたので、液体噴射ヘッドの液体噴射装置に対する取り付け姿勢に因らず、ノズル間の噴射特性のばらつきを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する分解斜視図である。
【図３】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図４】振動子ユニットの構成を説明する斜視図である。
【図５】ノズル基板の構成を説明する要部平面図である。
【図６】各ノズルを用いて罫線を印刷したときの線幅の違いを説明するグラフである。
【図７】ノズル形成工程を説明する図である。
【図８】ノズル開口径の調整についての例を示した表である。
【図９】第２の実施形態におけるプリンターの構成を説明する断面図である。
【図１０】第２の実施形態におけるノズル開口径の調整についての例を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための一形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１はプリンター１の構成を示す斜視図である。このプリンター１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、インクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、キャリッジ４（記録ヘッド２）を液体着弾対象の一種としての記録紙６の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に交差する方向である副走査方向（後述するノズル列方向）に記録紙６を搬送する紙送り機構８（移動手段の一種）とを備えて概略構成されている。なお、プリンター１の筐体側にインクカートリッジ３を装着してインク供給チューブを介して記録ヘッド２に供給する構成を採用することもできる。
【００１９】
キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ１０によって検出され、その検出信号であるエンコーダーパルスが図示しないプリンターコントローラーに送信される。これにより、このエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作（噴射動作）が制御される。
【００２０】
キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側（図１における右側）の端部領域には、走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド２のノズル形成面（ノズル基板２５：図２参照）を封止するキャッピング部材１１と、ノズル形成面を払拭するためのワイパー部材１２とが配置されている。そして、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４（記録ヘッド２）が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。
【００２１】
図２は記録ヘッド２の分解斜視図であり、図３は記録ヘッド２の要部断面図である。また、図４は、振動子ユニット１８の構成を説明する斜視図である。
例示した記録ヘッド２は、複数の圧電素子１５（本発明における圧力発生手段の一種）を列設してなる圧電素子群１６及び固定板１７をユニット化した振動子ユニット１８（図４参照）と、この振動子ユニット１８を収納可能なケース１９と、ケース１９の先端面に接合される流路ユニット２０とを備える。
【００２２】
まず、振動子ユニット１８について説明する。図４に示すように、圧電素子群１６を構成する圧電素子１５は、縦方向に細長い櫛歯状に形成されている。各圧電素子１５は、縦方向（素子長手方向）に伸縮可能な縦振動型の圧電素子として構成されている。これらの圧電素子１５は、伸縮しない固定端部２１を固定板１７上に接合することにより、自由端部２２を固定板１７の先端縁よりも外側に突出させている。即ち、圧電素子１５は、所謂片持ち梁の状態で固定板１７上に支持されている。また、固定端部２１は固定板１７の長さよりも短い長さに設けられ、固定板１７の前側部分（先端側部分）に接合されている。なお、各圧電素子１５における自由端部２２の先端は、それぞれ流路ユニット２０の島部３６（ダイヤフラム部）に接合される（図３参照）。
【００２３】
振動子ユニット１８の圧電素子１５に駆動信号を印加するためのフレキシブルケーブル１４は、固定板１７とは反対側となる固定端部２１の側面で圧電素子１５と電気的に接続されている。また、各圧電素子１５を支持する固定板１７は、圧電素子１５からの反力を受け止め得る剛性を備えた板状部材によって構成される。本実施形態では、厚さが１ｍｍ程度のステンレス鋼板によって作製されている。
【００２４】
次に、流路ユニット２０について説明する。図２及び図３に示すように、流路ユニット２０は、ノズル基板２５、流路基板２６、及び振動板２７から構成され、ノズル基板２５を流路基板２６の一方の表面に、振動板２７をノズル基板２５とは反対側となる流路基板２６の他方の表面にそれぞれ配置して積層し、接着等により一体化することで構成されている。
【００２５】
ノズル基板２５は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル２８を列状に開設した薄手のプレート材である。本実施形態において、ノズル基板２５は結晶性基材の一種であるシリコン単結晶性基板から作製され、エッチング加工によって複数のノズル２８が列状に開設されている。これらのノズル２８によってノズル列（ノズル群の一種）が構成され、このノズル列がノズル基板２５に横並びに２列設けられている。このノズル基板２５の製造工程については後述する。
【００２６】
流路基板２６は、共通インク室（リザーバー）３１、インク供給口３２、及び圧力室３３からなるインク流路が形成された板状部材である。具体的には、この流路基板２６は、各ノズル２８に対応させて圧力室３３となる空部を隔壁で区画した状態で複数形成すると共に、インク供給口３２および共通インク室３１となる空部を形成した板状の部材である。そして、本実施形態の流路基板２６は、シリコン単結晶性基板をエッチング処理することで作製されている。
【００２７】
上記の圧力室３３は、ノズル２８の列設方向に対して直交する方向に細長い室として形成され、インク供給口３２は、圧力室３３と共通インク室３１との間を連通する流路幅の狭い狭窄部として形成されている。また、共通インク室３１は、インクカートリッジ３に貯留されたインクを各圧力室３３に供給するための室であり、インク供給口３２を通じて対応する各圧力室３３に連通している。
【００２８】
振動板２７は、ステンレス鋼等の金属製の支持板３４上にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂フィルム３５をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、圧力室３３の一方の開口面を封止するダイヤフラム部として機能すると共に、共通インク室３１の一方の開口面を封止するコンプライアンス部としても機能する。そして、ダイヤフラム部として機能する部分、すなわち圧力室３３に対応した部分の支持板３４にエッチング加工を施し、当該部分を環状に除去して圧電素子１５の自由端部２２の先端を接合するための島部３６を形成している。この島部３６は、圧力室３３の平面形状と同様に、ノズル２８の列設方向と直交する方向に細長いブロック状であり、この島部３６の周りの樹脂フィルム３５が弾性体膜として機能する。また、コンプライアンス部として機能する部分、すなわち共通インク室３１に対応する部分については、支持板３４の部分をエッチング加工で除去して樹脂フィルム３５だけにしている。
【００２９】
そして、上記の島部３２には圧電素子１５の先端面が接合されているので、この圧電素子１５の自由端部を伸縮させることで圧力室３３の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室３３内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド２は、この圧力変動を利用してノズル２８からインクを噴射させるようになっている。
【００３０】
図５は、ノズル基板２５の構成を説明する平面図である。なお、各ノズル２８には、それぞれを区別するために模式的に通し番号（＃１〜＃３６０）を付してある。本実施例におけるノズル基板２５は、インク（本発明における液体の一種）を噴射するノズル２８が、記録紙２の搬送方向と平行となるように３６０個並ぶノズル列（ノズル群の一種）を構成し、さらに記録紙２の搬送方向に直交する方向（主走査方向）にノズル列が複数（例えば、２列）列設されている。本実施形態におけるノズル列は、ノズル２８が例えば３６０ｄｐｉの形成ピッチで開設されている。そして、１つのノズル列を構成する各ノズル２８の吐出側の開口径に関し、上記圧電素子１５の特性に応じた値に設定されている。以下、この点について説明する。
【００３１】
ここで、本発明に係る記録ヘッド２では、ノズル２８の形成ピッチに対応して圧電素子１５も極めて微細な加工により形成されている。このため、各ノズル２８に対応する圧電素子１５の変位がそれぞれ異なる場合がある。この場合において何等対策を施さないと、ノズル２８から噴射されるインクの量（重量・体積）やインクの飛翔速度等の噴射特性が各ノズル間で異なってしまうという問題がある。噴射特性が各ノズル間で異なってしまうと記録紙等に印刷された画像等の画質が低下する虞がある。
【００３２】
図６は同一ノズル列を構成する各ノズル２８から個別にインクを噴射して記録紙等に罫線を印刷したときの当該罫線の幅の違いを説明するグラフであり、横軸は各ノズル２８に付されたノズル番号、縦軸は罫線の幅（線幅）を示している。なお、インクを噴射する際に圧電素子１５を伸縮駆動させる駆動パルスは、各圧電素子１５で同一波形のものが共通に用いられる。図６では、同一波形の駆動パルスで各ノズルに対応する圧電素子１５をそれぞれ伸縮駆動させた場合に、＃１のノズル２８に対応する圧電素子１５の変位が最も小さく、ノズル番号が増加するほど対応する圧電素子１５の変位が大きくなり、＃３６０のノズル２８に対応する圧電素子１５の変位が最も大きい例を示している。何等の対策を講じない場合、同じ条件（同一種類のインク、同一波形の駆動パルス、ノズル単独での噴射）で罫線を印刷したときに、＃１のノズル２８によって印刷された罫線の線幅が最も細く、ノズル番号が増加するほど線幅が太くなり、＃３６０のノズル２８によって印刷された罫線の線幅が最も太くなる。
【００３３】
このような圧電素子の特性のばらつきを考慮して、本発明に係る記録ヘッド２では、各ノズル２８の開口径が、対応する圧電素子１５の特性に基づいて定められている。ノズル２８の噴射特性に直接的に関わる圧電素子１５の特性は、所定の駆動信号を印加したときの変位量、又は、圧電素子の周波数特性（共振周波数）である。
【００３４】
本実施形態においては、ノズル基板２５にノズル２８を形成する工程の前に、予め圧電素子１５の特性が取得される（特性測定工程）。この特性測定工程では、圧電素子１５の変位量又は周波数特性が測定される。圧電素子１５の変位量を測定する構成の場合、例えば、例えばレーザードップラー振動計や静電容量計等の非接触測定機が用いられる。レーザードップラー振動計を利用した測定の場合、測定対象の圧電素子１５の変位部分にレーザー光を照射し、照射光と反射光の周波数変化を利用して圧電素子１５が変位量を求められる。また、周波数特性として圧電素子の共振周波数を測定する構成の場合、圧電素子１５に印加する電圧の周波数を変化させながらインピーダンスアナライザーなどでインピーダンスの周波数特性を求め、求めた周波数特性から共振周波数を導出することができる。共振周波数と圧電素子１５の変位量との間には相関があり、共振周波数が小さいほど変位量が大きく、逆に共振周波数が大きいほど変位量は小さくなる傾向にある。したがって、各圧電素子１５の共振周波数を測定することで、それぞれの変位量を推定することができる。
【００３５】
そして、特性測定工程が行われた後、ノズル基板２５にノズル２８を形成する工程が行われる（ノズル形成工程）。なお、ノズル２８の形成方法に関しては、以下で例示するものには限られず、種々の方法を採用することができる。
図７は、ノズル形成工程の流れを説明する要部断面図である。まず、ノズル基板２５となるシリコン基板４０の表面全体にフォトレジスト４１が成膜され、その上に第１ノズル穴パターン用のマスク４２が形成される（図７（ａ））。次に、このマスク４２を介してフォトレジスト４１に対して露光および現像が行われ、第１ノズル穴２８ａに対応する部分に開口４３が設けられたレジストパターンが形成される（図７（ｂ））。そして、上記レジストパターンをエッチングマスクとしてシリコン基板４０に対し異方性ドライエッチングが行われ、第１ノズル穴２８ａが形成される。その後、レジストパターンが除去される（図７（ｃ））。
【００３６】
ここで、第１ノズル穴２８ａの内径Ｄ１は、最終的なノズル２８の開口径である。このため、上記特性測定工程で得られた結果に応じて第１ノズル穴２８ａの内径Ｄ１が調整される。即ち、被加工ノズルに対応する圧電素子１５の変位量が大きいほど、或いは、当該ノズル２８に対応する圧電素子１５の共振周波数が小さいほど、第１ノズル穴２８ａの内径Ｄ１が小さくなるように調整され、被加工ノズルに対応する圧電素子１５の変位量が小さいほど、或いは、当該ノズルに対応する圧電素子１５の共振周波数が大きいほど、第１ノズル穴２８ａの内径Ｄ１が大きくなるように調整される。したがって、この第１ノズル２８ａの内径Ｄ１は、対応する圧電素子１５の特性に応じて各ノズル間で異なる。
【００３７】
図８は、ノズル開口径（第１ノズル２８ａの内径Ｄ１）の調整についての例を示した表である。なお、同図においてマスクとは、第１ノズル穴形成時のマスクパターンの種類である。例えば、特性測定工程で測定した結果、＃１から＃３６０までの各ノズル２８に対応する圧電素子１５の特性（変位量又は共振周波数）に差が無い（０％）である場合、ノズルに対応する開口部の大きさが一定のマスクＡを用いて第１ノズル穴２８ａの形成が行われる。その結果、各ノズル２８の開口径は、基準としての＃１のノズル２８の内径に揃えられる（１００％）。また、例えば、特性測定工程で測定した結果、＃１のノズル２８に対応する圧電素子１５の特性に対し、＃３６０のノズル２８に対応する圧電素子１５の特性に２％の差（変位量の場合＋２％、共振周波数の場合−２％）があった場合、マスクＣを用いて第１ノズル穴２８ａの形成が行われる。本実施形態における振動子ユニット１８では、素子列設方向の一端に位置する圧電素子１５（＃１のノズル２８に対応する圧電素子）から他端の圧電素子１５（＃３６０のノズル２８に対応する圧電素子）に向けて特性差が線形的に大きくなる傾向にある。この傾向に応じて、マスクＣの開口部分の径が＃１のノズル２８に対応するものから＃３６０のノズル２８に対応するものまで徐々に小さくなっている。その結果、各ノズル２８の開口径（第１ノズル穴２８ａの内径Ｄ１）は、基準としての＃１のノズル２８から＃３６０のノズル２８に向けて徐々に小さくなっていき、＃３６０のノズル２８の内径は、＃１のノズル２８の内径（１００％）に対して９０％の大きさに調整される。このように、圧電素子の特性差に応じて複数のマスクパターンを用意しておけば、圧電素子１５の特性に基づいて定められた開口径のノズル２８を容易に形成することができる。なお、基準としては＃１のノズル２８には限らず、最も望ましい特性を示す圧電素子１５に対応するノズル２８を基準とすれば良い。
【００３８】
次に、第１ノズル穴２８ａが形成されたシリコン基板４０の全面にフォトレジスト４４が成膜され、さらに、第２ノズルパターン用のマスク４５が形成される（図７（ｄ））。このマスク４５を介して露光および現像が行われ、第２ノズル穴２８ｂに対応する部分に開口４６が設けられたレジストパターンが形成される（図７（ｅ））。続いて、このレジストパターンをエッチングマスクとして異方性ドライエッチングが行われ、第２ノズル穴２８ｂが形成される（図７（ｆ））。この第２ノズル穴２８ｂの内径Ｄ２は、第１ノズル穴２８ａの内径Ｄ１よりも大きく調整される。この第１ノズル２８ａの内径Ｄ２は、各ノズル間で一定に揃えられる。そして、シリコン基板４０の吐出側の面に撥水膜の成膜などの必要な表面処理が施されてノズル基板２５が完成する。
【００３９】
以上の工程を経てノズル基板２５にノズル２８が形成され、最終的なノズル２８の開口径である第１ノズル穴２８ａの内径Ｄ１が、対応する圧電素子１５の特性に応じた大きさに調整される。ノズル２８の開口径が大きいほど当該ノズル２８から噴射されるインクの量が増加し、開口径が小さいほど当該ノズル２８から噴射されるインクの量が減少するので、各ノズル２８について、対応する圧電素子１５の特性に応じた開口径に調整されることにより、圧電素子間の特性の差異に拘わらず、噴射特性のばらつきを低減することができる。これにより、記録紙等の噴射対象に印刷された画像等の画質の低下を防止することが可能となる。
【００４０】
なお、ノズル２８の形状に関し、上記で例示したものには限られない。例えば、上記の例では、ノズル２８が第１ノズル穴２８ａと第２ノズル穴２８ｂとにより２段のノズル穴で構成された例を示したが、例えば、３段以上のノズル穴で構成されてもよい。
また、ノズル基板２５に関し、シリコン基板によって作製されたものには限られず、例えば、ステンレス鋼等の金属板から作製してもよい。この構成の場合、ポンチを用いたプレス加工によってノズル２８を作製することができる。
【００４１】
さらに、上記では、圧力発生手段として、例えば、所謂縦振動型の圧電素子１５を例示したが、これには限られず、例えば、所謂撓み振動型の圧電素子を採用する構成においても本発明を適用することが可能である。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図９は、本実施形態における記録ヘッド２′を採用するプリンター１′の断面図である。このプリンター１′では、当該プリンター１′の前後幅を削減して省スペース化を図る等の目的から記録ヘッド２′及びプラテン５等の内蔵部品が、プリンター１′の装置底面４８に対して傾斜した状態で取り付けられており、これにより、ノズル列を構成する各ノズル２８の鉛直方向の位置がそれぞれ異なっている点に特徴を有している。なお、その他の構成については上記第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００４３】
装置底面４８が水平となる理想的な設置状態でプリンター１′が使用されるものと想定して、記録ヘッド２等が底面４８に対して傾斜した状態で取り付けられる場合、ノズル列を構成する各ノズル２８の鉛直方向の位置がそれぞれ異なる。各ノズル２８の鉛直方向の位置が異なると、各ノズル２８におけるメニスカスの水頭もそれぞれ異なることになる。これにより、各ノズル２８に対し、同一条件でインクを噴射したときに、鉛直方向の位置が低い位置にあるノズル２８ほど噴射されるインクの量が低下し、鉛直方向の位置が高い位置にあるノズル２８ほど噴射されるインクの量が増加することになる。このような不具合を防止するため、本実施形態においては、装置底面４８に対するノズル基板２５のノズル形成面（吐出側の面）の傾斜角θ（記録ヘッド２′がプリンター１′に取り付けられる際の予定角度）に基づいて各ノズル２８の開口径がそれぞれ定められている。なお、ノズル基板２５にノズル２８を形成する工程については、上記第１の実施形態（図７）で例示したノズル形成工程と基本的に同様の過程を経る。
【００４４】
図１０は、本実施形態におけるノズル開口径（第１ノズル２８ａの内径Ｄ１）の調整についての例を示した表である。なお、図１０は、ノズル形成面を装置底面４８に対して傾斜させた場合に、＃１のノズル２８が鉛直方向で最も低い位置に配置され、＃３６０のノズル２８が鉛直方向で最も高い位置に配置される例を示している。
例えば、装置底面４８に対するノズル基板２５のノズル形成面の傾斜角θが０度、即ち、ノズル形成面と装置底面４８が平行である場合、マスクＡを用いて第１ノズル穴２８ａの形成が行われる。この場合、各ノズル２８のメニスカスの水頭差が無いと想定されるので、マスクＡのノズル２８に対応する開口部の径は同一に揃えられている。その結果、各ノズル２８の開口径は、基準としての＃１のノズル２８の内径に揃えられる（１００％）。また、例えば、装置底面４８に対するノズル基板２５のノズル形成面の傾斜角θが４０度である場合、マスクＣを用いて第１ノズル穴２８ａの形成が行われる。このマスクＣの開口部分の径は、＃１のノズル２８に対応するものから＃３６０のノズル２８に対応するものまで徐々に小さくなっており、＃３６０のノズル２８に対応する開口部分の径は、＃１のノズル２８に対応する開口部分の径（１００％）に対して９０％の大きさとなっている。その結果、各ノズル２８の開口径は、基準としての＃１のノズル２８から＃３６０のノズル２８に向けて徐々に小さくなっていき、＃３６０のノズル２８の内径は、＃１のノズル２８の内径（１００％）に対して９０％の大きさに調整される。
【００４５】
このように、各ノズル２８の開口径が、装置底面４８に対するノズル形成面の傾斜角θに基づいて定められることにより、記録ヘッド２′のプリンター１′に対する取り付け姿勢（取り付け予定角度）に拘わらず各ノズル２８間の噴射特性のばらつきを低減することができる。これにより、記録紙等の噴射対象に印刷された画像等の画質の低下を防止することが可能となる。
【００４６】
以上では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は、他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１…プリンター，２…記録ヘッド，１５…圧電素子，２５…ノズル基板，２８…ノズル，４０…シリコン基板，４２…マスク，４８…装置底面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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