(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷精度を高くできる液体吐出ヘッド用ノズルプレート、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置を提供する。【解決手段】液体吐出ヘッド用ノズルプレート３１は、ノズル８となる複数の貫通孔を有する液体吐出ヘッド用ノズルプレート３１であって、貫通孔は、少なくとも液体が吐出される側である外部開口８ｄ側において、外部開口８ｄへ向かって断面積が大きくなっている逆テーパー部８ｂを備えており、外部開口８ｄ側から見たとき、複数の貫通孔８のうちで、逆テーパー部８ｂの対向している部分の幅の差が１．５μｍより大きい貫通孔８の割合が１０％より低いことを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルとなる複数の貫通孔を有する液体吐出ヘッド用ノズルプレートであって、
前記貫通孔は、少なくとも液体が吐出される側である外部開口側において、該外部開口へ向かって断面積が大きくなっている逆テーパー部を備えており、
前記外部開口側から見たとき、
複数の前記貫通孔のうちで、前記逆テーパー部の対向している部分の幅の差が１．５μｍより大きい前記貫通孔の割合が１０％より低いことを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項２】
一方方向における前記貫通孔の配置が略等間隔となっている貫通孔群を有しており、該貫通孔群に属する前記貫通孔のうちで、前記一方方向における前記逆テーパー部の対向している部分の幅の差が１．５μｍより大きい前記貫通孔の割合が１０％より低いことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項３】
前記貫通孔が、前記外部開口の反対側の開口に向かって断面積が大きくなっているテーパー部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項４】
前記貫通孔が前記逆テーパー部と前記テーパー部とで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項５】
前記貫通孔の内面において、前記逆テーパー部の表面粗さが、前記テーパー部の表面粗さよりも小さいことを特徴とする請求項２または３に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項６】
前記貫通孔の内面において、前記逆テーパー部の表面粗さが、前記テーパー部の表面粗さよりも０．０２μｍ以上小さいことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレートと、
複数の加圧室を有しており、該複数加圧室と前記複数の貫通孔の前記外部開口の反対側の開口とがそれぞれ繋がるように前記ノズルプレートと接合されている流路部材本体と、
前記加圧室に圧力を加える加圧部とを備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに用いられるノズルプレート、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光に対して反応する樹脂に対して露光を行ない、所望のノズルの形状に対応した母型を作製し、母型の周囲に金属めっき層を形成することで液体吐出ヘッドに用いるノズルプレートを作製する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７５６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているような工法を用いて、液体の吐出される開口の側に向かって断面積が大きくなっていくノズルが形成されたノズルプレートを作製し、そのノズルプレートを用いて液体吐出ヘッドを作製すると、印刷精度が低いという問題があった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、印刷精度を高くできる液体吐出ヘッド用ノズルプレート、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出ヘッド用ノズルプレートは、ノズルとなる複数の貫通孔を有する液体吐出ヘッド用ノズルプレートであって、前記貫通孔は、少なくとも液体が吐出される側である外部開口側において、該外部開口へ向かって断面積が大きくなっている逆テーパー部を備えており、前記外部開口側から見たとき、複数の前記貫通孔のうちで、前記逆テーパー部の対向している部分の幅の差が１．５μｍより大きい前記貫通孔の割合が１０％より低いことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の液体吐出ヘッドは、前記液体吐出ヘッド用ノズルプレートと、複数の加圧室を有しており、該複数の加圧室と前記複数の貫通孔の前記外部開口の反対側の開口とがそれぞれ繋がるように前記ノズルプレートと接合されている流路部材と、前記加圧室に圧力を加える加圧部とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液体吐出ヘッド用ノズルプレートによれば、液体の吐出される方向の精度が高くなり、印刷精度を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図２】図１の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体の平面図である。
【図３】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である、説明のため一部の流路を省略した平面図である。
【図４】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した平面図である。
【図５】（ａ）は、図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のノズル８の拡大縦断面図であり、（ｃ）は、ノズルを外部開口側から見た拡大平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係るノズルプレートを製造する１つの製造方法における工程の概略断面図であり、（ｅ）〜（ｈ）は、本発明のノズルプレートを製造する他の製造方法における工程の概略断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るノズルプレート、および、それを用いた液体吐出ヘッドの評価結果を示したグラフであり、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の実施形態以外のノズルプレートおよび、それを用いた液体吐出ヘッドの評価結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ１（以下で単にプリンタと言うことがある）の概略の側面図であり、図１（ｂ）は、概略の平面図である。プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐをガイドローラ８２Ａから搬送ローラ８２Ｂへと搬送することにより、印刷用紙Ｐを液体吐出ヘッド２に対して相対的に移動させる。制御部８８は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド２を制御して、記録媒体Ｐに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させて、印刷用紙Ｐに印刷などの記録を行なう。
【００１２】
本実施形態では、液体吐出ヘッド２はプリンタ１に対して固定されており、プリンタ１はいわゆるラインプリンタとなっている。本発明の記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド２を、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させる動作と、印刷用紙Ｐの搬送を交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。
【００１３】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐとほぼ平行となるように平板状のヘッド搭載フレーム７０（以下で単にフレームと言うことがある）が固定されている。フレーム７０には図示しない２０個の孔が設けられており、２０個の液体吐出ヘッド２がそれぞれの孔の部分に搭載されていて、液体吐出ヘッド２の、液体を吐出する部位が印刷用紙Ｐに面するようになっている。液体吐出ヘッド２と印刷用紙Ｐとの間の距離は、例えば０．５〜２０ｍｍ程度とされる。５つの液体吐出ヘッド２は、１つのヘッド群７２を構成しており、プリンタ１は、４つのヘッド群７２を有している。
【００１４】
液体吐出ヘッド２は、図１（ａ）の手前から奥へ向かう方向、図１（ｂ）の上下方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。１つのヘッド群７２内において、３つの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の２つの液体吐出ヘッド２は搬送方向に沿ってずれた位置で、３つの液体吐出ヘッド２の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。液体吐出ヘッド２は、各液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲が、印刷用紙Ｐの幅方向に（印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向に）繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Ｐの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。
【００１５】
４つのヘッド群７２は、記録用紙Ｐの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘ
ッド２には、図示しない液体タンクから液体、例えば、インクが供給される。１つのヘッド群７２に属する液体吐出ヘッド２には、同じ色のインクが供給されるようになっており、４つのヘッド群７２で４色のインクが印刷できる。各ヘッド群７２から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。このようなインクを、制御部８８で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。
【００１６】
プリンタ１に搭載されている液体吐出ヘッド２の個数は、単色で、１つの液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲を印刷するのなら１つでもよい。ヘッド群７２に含まれる液体吐出ヘッド２の個数や、ヘッド群７２の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群７２の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数配置して、搬送方向に交互に印刷すれば、同じ性能の液体吐出ヘッド２を使用しても搬送速度を速くできる。これにより、時間当たりの印刷面積を大きくすることができる。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Ｐの幅方向の解像度を高くしてもよい。
【００１７】
さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、印刷用紙Ｐの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。
【００１８】
プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐに印刷を行なう。印刷用紙Ｐは、給紙ローラ８０Ａに巻き取られた状態になっており、２つのガイドローラ８２Ａの間を通った後、フレーム７０に搭載されている液体吐出ヘッド２の下側を通り、その後２つの搬送ローラ８２Ｂの間を通り、最終的に回収ローラ８０Ｂに回収される。印刷する際には、搬送ローラ８２Ｂを回転させることで印刷用紙Ｐは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド２によって印刷される。回収ローラ８０Ｂは、搬送ローラ８２Ｂから送り出された印刷用紙Ｐを巻き取る。搬送速度は、例えば、７５ｍ／分とされる。各ローラは、制御部８８によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。
【００１９】
記録媒体は、印刷用紙Ｐ以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ１は、印刷用紙Ｐを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを直接搬送して、記録媒体を搬送ベルトに置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを記録媒体にできる。さらに、液体吐出ヘッド２から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド２から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。
【００２０】
また、プリンタ１に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付けて、制御部８８が、各センサからの情報から分かるプリンタ１各部の状態に応じて、プリンタ１の各部を制御してもよい。例えば、液体吐出ヘッド２の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド２に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出量や吐出速度などの吐出特性に影響を与えている場合などに、それらの情報に応じて、液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。
【００２１】
次に、本発明の液体吐出ヘッド２を構成するヘッド本体１３について説明する。図２は、図１に示された液体吐出ヘッド２の要部であるヘッド本体１３を示す平面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図であり、ヘッド本体１３の一部を示す図である。図４は、図３と同じ位置の拡大平面図である。図３および図４では、図を分かりやすくするため、一部の流路を省略して描いている。また、図３および図４では、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータ基板２１の下方にあって破線で描くべき
加圧室１０、しぼり１２および吐出孔８ｄなどを実線で描いている。図５（ａ）は図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、図５（ｂ）は、ノズル８の拡大縦断面図であり、図５（ｃ）は、ノズル８を外部開口８ｄ側から見た拡大平面図である。
【００２２】
ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に、圧電アクチュエータ基板２１とを有している。流路部材４は、ノズル８を有するノズルプレート３１と、プレート２２〜３０が積層された流路部材本体とが積層されて成っている。圧電アクチュエータ基板２１は台形形状を有しており、その台形の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向に平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向に平行な２本の仮想直線のそれぞれに沿って２つずつ、つまり合計４つの圧電アクチュエータ基板２１が、全体として千鳥状に流路部材４上に配列されている。流路部材４上で隣接し合う圧電アクチュエータ基板２１の斜辺同士は、流路部材４の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータ基板２１を駆動することにより印刷される領域では、２つの圧電アクチュエータ基板２１により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
【００２３】
流路部材４の内部には液体流路の一部であるマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、流路部材４の長手方向に平行な２本の直線（仮想線）のそれぞれに沿って５個ずつ、合計１０個形成されている。開口５ｂは、４つの圧電アクチュエータ基板２１が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド５には開口５ｂを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。
【００２４】
流路部材４内に形成されたマニホールド５は、複数本に分岐している（分岐した部分のマニホールド５を副マニホールド５ａということがある）。開口５ｂに繋がるマニホールド５は、圧電アクチュエータ基板２１の斜辺に沿うように延在しており、流路部材４の長手方向と交差して配置されている。２つの圧電アクチュエータ基板２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド５が、隣接する圧電アクチュエータ基板２１に共有されており、副マニホールド５ａがマニホールド５の両側から分岐している。これらの副マニホールド５ａは、流路部材４の内部の各圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域に互いに隣接してヘッド本体１３の長手方向に延在している。
【００２５】
流路部材４は、複数の加圧室１０がマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）に形成されている４つの加圧室群９を有している。加圧室１０は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。加圧室１０は流路部材４の上面に開口するように形成されている。これらの加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの加圧室１０によって形成された各加圧室群９は圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータ基板２１が接着されることで閉塞されている。
【００２６】
本実施形態では、図３に示されているように、マニホールド５は、流路部材４の短手方向に互いに平行に並んだ４列のＥ１〜Ｅ４の副マニホールド５ａに分岐し、各副マニホールド５ａに繋がった加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に４列配列されている。副マニホールド５ａに繋がった加圧室１０の並ぶ列は副マニホールド５ａの両側に２列ずつ配列されている。
【００２７】
全体では、マニホールド５から繋がる加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に１６列配列されている
。各加圧室列に含まれる加圧室１０の数は、アクチュエータである変位素子５０の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出孔８ｄもこれと同様に配置されている。
【００２８】
吐出孔８ｄは、ヘッド本体１３の解像度方向である長手方向において、約４２μｍ（６００ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝４２μｍ間隔である）の間隔で略等間隔に配置されている。これによって、ヘッド本体１３は、長手方向に６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。台形形状の圧電アクチュエータ基板２１がオーバーラップしている部分では、２つの圧電アクチュエータ基板２１の下方にある吐出孔８ｄが、互いに補完し合うように配置されていることにより、吐出孔８ｄは、ヘッド本体１３の長手方向に６００ｄｐｉに相当する間隔で配置されている。
【００２９】
また、各副マニホールド５ａには平均すれば１５０ｄｐｉに相当する間隔で個別流路３２が接続されている。これは、６００ｄｐｉ分の吐出孔８ｄを４つ列の副マニホールド５ａに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド５ａに繋がる個別流路３２が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド５ａの延在方向、すなわち主走査方向に平均１７０μｍ（１５０ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝１６９μｍ間隔である）以下の間隔で個別流路３２が形成されているということである。
【００３０】
圧電アクチュエータ基板２１の上面における各加圧室１０に対向する位置には後述する個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５は加圧室１０より一回り小さく、加圧室１０とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータ基板２１の上面における加圧室１０と対向する領域内に収まるように配置されている。
【００３１】
流路部材４の下面には多数の吐出孔８ｄが開口している。吐出孔８ｄは、流路部材４の下面側に配置された副マニホールド５ａと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、吐出孔８ｄは、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータ基板２１と対向する領域内に配置されている。吐出孔８の集まりである吐出孔群は圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータ基板２１の変位素子５０を変位させることにより吐出孔８ｄから液滴が吐出できる。そして、それぞれの領域内の吐出孔８ｄは、流路部材４の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。
【００３２】
ヘッド本体１３に含まれる流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャ（しぼり）プレート２４、サプライプレート２５、２６、マニホールドプレート２７、２８、２９、カバープレート３０およびノズルプレート３１である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路３２および副マニホールド５ａを構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体１３は、図５に示されているように、加圧室１０は流路部材４の上面に、副マニホールド５ａは内部の下面側に、吐出孔８ｄは下面にと、個別流路３２を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室１０を介して副マニホールド５ａと吐出孔８ｄとが繋がる構成を有している。
【００３３】
各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート２２に形成された加圧室１０である。第２に、加圧室１０の一端から副マニホールド５ａへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート２３（詳細には加圧室１０の入り口）からサプライプレート２５（詳細には副マニホールド５ａの出口）までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート２４に形成されたしぼり１２と、サプライプレート２５、２６に
形成された個別供給流路６とが含まれている。
【００３４】
第３に、加圧室１０の他端から吐出孔８ｄへと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ（部分流路）と呼称される。ディセンダは、ベースプレート２３（詳細には加圧室１０の出口）からノズルプレート３１（詳細には吐出孔８ｄ）までの各プレートに形成されている。ディセンダの吐出孔８ｄ側は特に断面積が小さい、ノズルプレート３１に形成されたノズル８となっている。ノズル８は、厚さ方向の途中に断面積がもっとも小さくなっている部分があり、その部分からノズル８の内部開口８ｃに向かって断面積が大きくなっていくテーパー部８ａと、その部分からノズル８の吐出孔（外部開口と呼ぶことがある）８ｄに向かって断面積が大きくなっていく逆テーパー部８ｂとからなっている。ノズル８の形状については、後述する。
【００３５】
第４に、副マニホールド５ａを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート２７〜３０に形成されている。
【００３６】
このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド５ａからの液体の流入口（副マニホールド５ａの出口）から吐出孔８ｄに至る個別流路３２を構成している。副マニホールド５ａに供給された液体は、以下の経路で吐出孔８ｄから吐出される。まず、副マニホールド５ａから上方向に向かって、個別供給流路６を通り、しぼり１２の一端部に至る。次に、しぼり１２の延在方向に沿って水平に進み、しぼり１２の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室１０の一端部に至る。さらに、加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、加圧室１０の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔８ｄへと進む。
【００３７】
圧電アクチュエータ基板２１は、図５に示されるように、２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板２１の変位する部分である変位素子５０の厚さは４０μｍ程度であり、１００μｍ以下であることにより、変位量を大きくすることができる。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している（図３参照）。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。
【００３８】
圧電アクチュエータ基板２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極３４、Ａｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５は上述のように圧電アクチュエータ基板２１の上面における加圧室１０と対向する位置に配置されている。個別電極３５の一端は、加圧室１０と対向している個別電極本体３５ａと、加圧室１０と対向している領域外に引き出されて引出電極３５ｂからなっている。
【００３９】
圧電セラミック層２１ａ、ｂおよび共通電極３４は、それぞれ略同じ形状であることにより、これらを同時焼成により作製する場合に、反りを小さくできる。１００μｍ以下の圧電アクチュエータ基板２１は焼成過程で反りが生じやすく、その量も大きくなる。また、反りが生じていると、流路部材４に積層した際に、その反りを変形させて接合することになり、その際の変形が変位素子５０の特性変動に影響し、ひいては液体吐出特性のばらつきにつながるため、反りは、圧電アクチュエータ基板２１の厚さと同程度以下に小さいことが望ましい。そして、内部電極のある場所とない場所の焼成収縮挙動の差による反りを少なくするために内部電極３４は内部にパターンのないベタで形成される。なお、ここで略同じ形状であると、外周の寸法の差がその部分の幅の１％以内であることを言う。圧電セラミック層２１ａ、ｂの外周は、基本的に焼成前に重ねられた状態で切断して形成されるので、加工精度の範囲内で同じ位置になる。内部電極３４も、ベタ印刷した後に、圧
電セラミック層２１ａ、ｂと同時に切断することで形成されると反りが生じ難いが、圧電セラミック層２１ａ、ｂと相似形状で少し小さいパターンで印刷することにより、圧電アクチュエータ２１の側面に内部電極３４が露出しなくなるため、電気的信頼性が高くなる。
【００４０】
詳細は後述するが、個別電極３５には、制御部８８から外部配線であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を通じて駆動信号（駆動電圧）が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。共通電極３４は、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極３４は、圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域内のすべての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２１ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に外部配線と接続されている。
【００４１】
なお、後述のように、個別電極３５に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極３５に対応する加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路３２を通じて、対応する吐出孔８から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板２１における各加圧室１０に対向する部分は、各加圧室１０および吐出孔８に対応する個別の変位素子５０（アクチュエータ）に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図５に示されているような構造を単位構造とする変位素子５０が加圧室１０毎に、加圧室１０の直上に位置する振動板２１ａ、共通電極３４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極３５により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板２１には変位素子５０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって吐出孔８から吐出される液体の量は５〜７ｐＬ（ピコリットル）程度である。
【００４２】
圧電アクチュエータ基板２１を平面視したとき、個別電極本体３５ａは加圧室１０と重なるように配置されており、加圧室１０の中央に位置している部位の、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれている圧電セラミック層２１ｂは、圧電アクチュエータ基板２１の積層方向に分極されている。分極の向きは上下どちらに向かっていてもよく、その方向に対応し駆動信号を与えることで駆動できる。
【００４３】
図５に示されるように、共通電極３４と個別電極３５とは、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層２１ｂにおける個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには厚み方向に分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータ基板２１においては、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック２１ａは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータ基板２１はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。
【００４４】
本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極３５を共通電極３４より高い電位（以下高電位と称す）にしておき、吐出要求がある毎に個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位（以下低電位と称す）とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極３５が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、ｂが元の形状に戻り、加圧室１０の容積が初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加する。このとき、加圧室１０内に負圧が与えられ、液体がマニホールド５側から加圧室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、ｂが加圧室１０側へ凸となるように変形し、加圧室１０の容積
減少により加圧室１０内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極３５に供給することになる。このパルス幅は、加圧室１０内において圧力波がマニホールド５から吐出孔８ｄまで伝播する時間長さであるＡＬ（Acoustic Length）が理想的である
。これによると、加圧室１０内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
【００４５】
上述したように、ノズル８は、ノズルプレート３１に形成されている貫通孔である。ノズルプレート３１の厚さ、すなわちノズル８の長さは、２０〜１００μｍである。ノズル８の流体抵抗を低くするためには、できるだけ薄い方が望ましいが、薄すぎると製造上の取扱いが困難になるため、両立できる厚さで最適値に設定する。ノズル８の断面の形状は、円形状であるのが好ましいが、楕円形状、三角形状、四角形状などの回転対称な形状であってもよい。ノズル８の断面のもっとも狭い部分は、例えば、直径１０〜６０μｍの円形状をしている。このノズル孔径は吐出量を設定する制御因子であり、所望の吐出量に応じて設定する。ノズル８の一方の開口は、流路部材４の外側に開口しており、液体が吐出される側の開口である外部開口８ｄである。また。ノズル８の他方の開口は、流路部材４の内側に向けて開口しており、液体が供給される側の開口である内部開口８ｃである。
【００４６】
ノズル８は、外部開口８ｄ側において、外部開口８ｄに向かって開口の断面積が大きくなっている逆テーパー部８ｂを含んでいる。逆テーパー部８ｂは、外部開口８ｄ側から見ると、ノズルプレート３１を貫通している円形状の部分の周囲に円環状の領域として見える。外部開口８ｄ側から見た場合、逆テーパー部８ｂの幅は、ほぼ一定になっている。これは、ノズル８の形状が円形状でない場合も同様である。
【００４７】
より具体的には、逆テーパー部８ｂの対向している部位の幅の差は、基本的に１．５μｍ以下となっている。幅の差は、好ましくは、１．０μｍ以下である。複数のノズル８のうち、逆テーパー部８ｂの対向している部位の幅の差が、１．５μｍより大きいノズル８の割合は、１０％より低い。その割合は、さらに５％より低く、特に２％より低いことが好ましく、全てのノズル８で、幅の差が１．５μｍ以下となっているのがさらに好ましい。なお、以下で特に記載がない限り、逆テーパー部８ｂの幅とは、外部開口８ｄ側から見た場合の幅のことを示す。
【００４８】
詳細は後述するが、幅の差は液体の吐出方向に影響を与える。そのため、液体吐出ヘッド２において、ノズル８が印刷の解像度方向に並んでいる、液体吐出ヘッド２の長手方向における幅の差が特に重要である。なお、ノズルプレート３１においては、ノズル８は、印刷の解像度である方向に関して、略等間隔にならんでいる。
【００４９】
図５（ｃ）において、Ｌ１は、液体吐出ヘッド２の長手方向に沿った仮想直線であり、Ｌ１に沿っている、逆テーパー部８ｂの対向している部位の幅は、Ｔ１ａ［μｍ］とＴ１ｂ［μｍ］である。対向している部分の幅の差は、Ｔ１ａ［μｍ］−Ｔ１ｂ［μｍ］の絶対値であり、この値が１．５μｍ以下となっている。
【００５０】
Ｌ２は、印刷時に液体吐出ヘッド２と記録用紙Ｐとが相対的に搬送される方向である。Ｌ２に沿っている逆テーパー部８ｂの対向している部位の幅の差は、Ｔ２ａ［μｍ］−Ｔ２ｂ［μｍ］であり、この値も１．５μｍ以下であるのが好ましい。また、Ｌ３、Ｌ４は、Ｌ１に対して４５度傾いた仮想直線であり、Ｌ１〜４に沿っている逆テーパー部８ｂの対向している部位の幅の差を４カ所で測定し、それぞれ１．５μｍ以下であれば、逆テーパー部８ｂの幅が全体で、ほぼ一定であることが確認できる。
【００５１】
逆テーパー部８ｂの平均の幅は、１μｍ以下であるのが好ましい。ここで、逆テーパー
部８ｂの平均の幅とは、Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ２ａおよびＴ２ｂの平均値である。また、逆テーパー部８ｂの平均の幅は、外部開口８ｄ側から見たときの逆テーパー部８ｂの面積を、外部開口８ｂの外周の長さで割って算出してもよい。また、逆テーパー部８ｂの長さ、別の表現をすれば逆テーパー部８ｂの深さは、１０μｍ以下、さらに５μｍ以下であるのが好ましい。逆テーパー部８ｂの長さが長いいほど吐出時のメニスカス位置がばらつきやすくなり、吐出方向がばらつきやすくなるため、逆テーパー部８ｂの長さは短い方が好ましい。
【００５２】
ノズル８は、内部開口８ｃ側において、内部開口８ｃに向かって開口の断面積が大きくなっているテーパー部８ａを含んでいる。テーパー部８ａの内部開口８ｃは、ノズルプレート３１に直交する方向に対して角度θで傾いている。θは１０〜３０度であるのが好ましい。テーパー部８ａの傾きは、内部開口８ｃ側において、テーパー部８ａの長さの半分以上にわたってほぼ一定である。傾きがほぼ一定の部位から外部開口８ｄ側に向かうと、傾きは徐々に緩やかになり、断面積がもっとも小さい部分で逆テーパー部８ｂに繋がる。テーパー部８ａと逆テーパー部８ｂとの境界に急激に角度の変わる角部はなく、テーパー部８ａから逆テーパー部８ｂにかけては、滑らかに角度が変わっている。
【００５３】
ここで、ノズル８の中心軸からある方向に位置するノズル８の内面の形状について考える。内部開口８ｃ側では中心軸からの距離が長く、内部開口８ｃから外部開口８ｄに向かうと中央からの距離は短くなっていき、ある場所で距離がもっとも短くなる。この場所は、テーパー部８ａと逆テーパー部８ｂの境界であり、最近接点Ａと呼ぶ。ノズル８は、理想的には中心軸に対する回転体の形状を有していて、中心軸から見た角度毎に最近接点Ａの深さ、すなわち、外部開口８ｄからの距離が変わらないのが好ましいが、製造上ある程度のばらつきが生じる。最近接点Ａが急激に角度の変わる角部であり、中心軸からの角度毎に、最近接点Ａの深さ方向の位置にばらつきが大きい場合、吐出方向のばらつきも大きくなってしまう。そのため、テーパー部８ａから逆テーパー部８ｂにかけては、角部がなく、滑らかに角度が変わっていることが好ましい。
【００５４】
テーパー部８ａおよび逆テーパー部８ｂを有するノズル８を備えた液体吐出ヘッド２について、印刷精度とノズル８の形状の関係を調べると、逆テーパー部８ｂの幅の形成ばらつきと液体の吐出方向に関係があることが分かった。具体的には、逆テーパー部８ｂの幅の広い方向に吐出方向がずれる傾向がある。吐出された液体の後端（以下でテールと言うことがある）が、逆テーパー部８ｂから離れようとするとき、テールが、逆テーパー部８ｂの幅の広い側に偏った位置からノズル８の外側に向かうことになる。このテールが吐出された液体の本体に追いついた際に、逆テーパー部８ｂの幅の広い方向に向かう力を加えるのではないかと考えられる。
【００５５】
内面の対向する部分の逆テーパー部８ｂの幅の差が１．５μｍ以下であれば、この影響を小さくでき、吐出方向の精度が高くなり、印刷精度を高くできる。液体吐出ヘッド２において、ノズル８の形成精度を確認するには、例えば、１０個のノズル８について、Ｌ１方向の逆テーパー部８ｂの幅Ｔ１ａ、Ｔ１ｂを測定し、その差がすべて１．５μｍ以下であることを確認し、幅の差が１．５μｍより大きいノズル８の割合が１０％より低いことを確認すればよい。液体吐出ヘッド２のノズル８の数が１０個より少なければ、全てのノズル８を測定し、全てのノズル８で幅の差が１．５μｍ以下であることを確認すればよい。測定個数は、幅の差が１．５μｍより大きいノズル８の割合が５％より低いことを確認するため、２０個測定して、そのようなものがないのを確認してもよい。幅の差が１．５μｍより大きいノズル８の割合が２％より低いことを確認するため、５０個測定して、そのようなものがないのを確認してもよい。また、必要に応じてＬ２、Ｌ３、Ｌ４の方向についても、幅の差を測定してもよい。
【００５６】
また、ノズル８の内面の表面粗さは、テーパー部８ａよりも逆テーパー部８ｂの方が小さくなっている。これにより、逆テーパー部８ｂ側の凹凸の影響で吐出方向が、ばらつくことが抑制できる。逆テーパー部８ｂの表面粗さが大きいと、テールが逆テーパー部８ｂから離れるのが遅くなることで逆テーパー部８ｂの幅の差の影響が大きくなる、あるいは、最後にテールが離れる位置が表面粗さの影響でばらつくなどの影響があり、そのようなことが起き難くなるからであると考えられる。ノズル８の内面の表面粗さは、ノズル８を縦方向に切断したもので測定できる。テーパー部８ｂの表面粗さは、例えばＲｍａｘ０．１３〜０．２５μｍ、逆テーパー部８ｂの表面粗さは、例えばＲｍａｘ０．１０〜０．１５μｍにする。逆テーパー部８ｂの表面粗さは、テーパー部８ａの表面粗さより０．０２μｍ以上小さければ、吐出方向のばらつきがより抑制できるので好ましい。
【００５７】
続いて、このようなノズル８を備えたノズルプレート３１を製造する２つの製造方法について説明する。最初に、感光した部分が硬化するネガ型のフォトレジストを用いた製造方法を説明し、続いて、感光した部分が溶解するポジ型のフォトレジストを用いた製造方法を説明する。
【００５８】
図６（ａ）〜（ｄ）は、ネガ型のフォトレジストを用いたノズルプレート３１の製造方法の各工程における縦断面図である。まず、ステンレスなどの金属からなる電鋳基板１０２を準備する。電鋳基板１０２の、後述の工程でめっきによりノズルプレート３１を形成する側の面は、Ｒｍａｘ１００ｎｍ以下に研磨する。図６（ａ）のように、電鋳基板１０２の、研磨された面の側に、ネガ型のフォトレジスト膜１０４を形成する。フォトレジスト膜１０４は、液体のフォトレジストをスピンコーティング等の手法で塗布したり、ドライフィルム型レジストを加熱圧着することで形成する。
【００５９】
所望の寸法および配置でノズル８が形成できるようにマスクパターンが形成されたフォトマスク１０６を準備する。図６（ｂ）のように、フォトマスク１０６を通して、フォトレジスト膜１０４に露光する。光源は、高圧水銀灯のｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）などを用いればよい。
【００６０】
フォトマスク１０６は、ノズル８となる部分のみで光を透過するようになっており、その開口部に位置しているフォトレジスト膜１０４は、光が当たり、硬化する（以下で硬化した部分を硬化部と言うことがある）。光の回折現象により、フォトマスク１０６の開口部より外側へ回折光が広がる。開口部の境界付近では、外に広がっていった回折光の分、感光量低下する。基本的にフォトマスク１０６からの距離が大きくなるほど、この影響は大きくなるので、フォトマスク１０６から離れるにしたがって、硬化部の範囲は徐々に狭まっていく。これによりテーパー部８ａとなる形状が形成される。
【００６１】
しかし、電鋳基板１０２の直上部のフォトレジスト膜１０４は、電鋳基板１０２とフォトレジスト膜１０４との界面で反射した光によっても露光される。そのため、この界面付近では、硬化部の寸法は大きくなる。反射光はフォトレジスト膜１０４内で拡散し減衰するので、界面からに遠ざかるにつれて硬化部の大きさは徐々に小さくなっていく。さらに界面から遠ざかると、テーパー部８ａとなる形状に繋がり、硬化部の大きさは大きくなっていく。反射光の影響が出るのは、電鋳基板１０２とフォトレジスト膜１０４の界面から１〜１０μｍ程度の範囲である。これにより、逆テーパー部８ｂ、および逆テーパー部８ｂからテーパー部８ａにかけて徐々に角度を変える形状となる硬化部が形成できる。ポジ型の製造方法の方が、逆テーパー部８ｂからテーパー部８ａにかけての角度が滑らかに徐々に変わって繋がるようになるため、ネガ型よりもポジ型で作製するのが好ましい。
【００６２】
ここで、フォトレジスト膜１０４が形成された側の面が上述のように研磨されているた
め、電鋳基板１０２で反射された光が、ノズル８の外部開口８ｄとなる側でほぼ均一に反射される。これにより、ノズル８の逆テーパー部８ｂとなるフォトレジスト膜１０４の硬化部分の形状の位置によるばらつきを小さくできる。研磨が不十分で、凹凸が有ったり、反射率が低い部分があると、ノズル８内の位置によって、反射した光に強弱の差が生じる。反射光が弱い部分があると、その部分で硬化が進まないため、逆テーパー部８ａが小さくなり、逆テーパー部８ａの幅も小さくなる。逆に、反射光が強い部分があると、その部分で硬化が進むため、逆テーパー部８ａが大きくなり、逆テーパー部８ａの幅も大きくなる。そのような部分があると、ノズル幅の内面の対向する部分の逆テーパー部８ａの幅の差が大きくなり、その差が１．５μｍ以上になると、吐出方向に精度の低下が生じてしまう。
【００６３】
未硬化のフォトレジスト膜１０４を取り除くと、ノズル８の形状の元となる、フォトレジスト膜１０４の硬化部が、図６（ｃ）のように、パターンニングされて残る。この際、必要に応じて、超純水などですすいで、不要部分が残り難いようにする。
【００６４】
ノズルプレート３１は、以上のようにして準備した、パターニングされたフォトレジスト膜１０４が形成された電鋳基板１０２に対してめっき膜３１を形成することで作製する。電鋳基板１０２を、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｄなどを含んだめっき液に浸けて、電気を流すことで、図６（ｄ）のように、フォトレジスト膜１０４が配置された電鋳基板１０２の面に、めっき膜３１が形成される。めっき膜３１は、例えば、Ｎｉを主成分としたものである。めっき膜３１の形成は、フォトレジスト膜１０４の高さに達する前に時間管理などにより停止され、所定の厚さのノズルプレート３１となる。続いて、ノズル８内部のフォトレジスト膜１０４を、有機溶剤などを用いて除去する。さらに、ノズルプレート３１を電鋳基板１０２から剥離する。
【００６５】
このようにして、テーパー部８ａおよび逆テーパー部８ｂを有するノズル８を備えたノズルプレート３１を作製することができる。必要に応じて、ノズルプレート３１の外部開口８ｄ側の表面に、フッ素樹脂やカーボンなどで撥水（撥インク）膜などを形成してもよい。
【００６６】
なお、露光を行なう前にあらかじめ加熱して硬化反応を促進するようにしてもよい。加熱工程はオーブンやホットプレート等を使用すれば容易に制御できる。また、この加熱工程により、フォトレジスト膜１０４において、電鋳基板１０２側の硬化反応がより促進されるので、現像後のフォトレジスト膜１０４の側面の表面粗さは、電鋳基板１０２から遠い側より、電鋳基板１０２に近い側の方が小さくなる。現像後のフォトレジスト膜１０４の側面の表面粗さは、ノズル８に転写されてノズル８の内面の表面粗さになる。そのため、以上のように作製すると、逆テーパー部８ｂの表面粗さをテーパー部８ａの表面粗さより小さくできる。吐出特性への影響の大きい逆テーパー部８ｂの表面粗さが小さくなることにより、吐出特性のばらつきが低減できる。
【００６７】
図６（ｅ）〜（ｈ）は、ポジ型のフォトレジストを用いたノズルプレート３１の製造方法の各工程における縦断面図である。
【００６８】
図６（ｅ）では、電鋳基板２０２の一方の面に、ポジ型のフォトレジスト膜２０４が形成されている。電鋳基板２０２は上述のネガ型で用いたものとほぼ同じものを用いればよいが、フォトレジスト膜２０４側の面の研磨は、必ずしも必要ではない。この製造工程では、電鋳基板２０２とフォトレジスト膜２０４との界面側がノズル８の内部開口８ｃ側となるので、電鋳基板２０２とフォトレジスト膜２０４との界面での反射光の影響で内部開口８ｃ側の形成精度がばらついても、外部開口８ｄ側の形状がばらつく場合と比較して、吐出特性に与える影響が低いからである。しかし、研磨を行なうことにより、内部開口８
ｃ側の形成精度を高くでき、吐出特性のばらつきを低減できるので、研磨は行った方がよい。ポジ型のフォトレジスト膜２０４は、ネガ型のフォトレジスト膜１０４と同様の手法で形成することができる。
【００６９】
図６（ｆ）では、フォトマスク２０６はノズル８となる部分のみ遮光するようになっており、その他の透過する部分に位置しているフォトレジスト膜２０４は溶解除去される。先のネガ型のフォトレジストを用いたノズルプレート３１の製造工程と同様に、光の回折現象によりフォトマスク２０６の遮光部より内側へ回折光が広がる。遮光部の境界付近では、内側に広がっていった回折光の分、感光量が低下する。基本的にフォトマスク２０６からの距離が大きくなるほど、この影響は大きくなるので、フォトマスク１０６から離れるにしたがって、溶解除去される範囲は徐々に狭まっていく。これにより図６（ｇ）のようにテーパー部８ａとなる形状が形成される。  図６（ｈ）では、ネガ型のフォトレジストを用いた製造工程と同様にめっき膜３１を形成している。ネガ型の製造方法では説明を省略したが、フォトレジスト膜２０４近傍では、周囲よりめっき膜３１の形成速度が遅くなる。このため、フォトレジスト膜２０４近傍では、めっき膜３１の成長が遅れ、フォトレジスト膜２０４に向かってめっき膜３１の厚さが徐々に薄くなっている湾曲部３１ａが形成される。この現象は、ポジ型・ネガ型の両方の製造工程で生じるが、ポジ型の工程では、フォトレジスト膜２０４近傍のめっき膜３１の厚みばらつきによって、湾曲部３１ａの寸法がばらつく。
【００７０】
湾曲部３１ａは、逆テーパー部８ｂの元となる形状であるが、めっき膜３１の工程条件の管理だけでは、逆テーパー部８ｂの幅のばらつきが所望の範囲になるような、高い精度で湾曲部３１ａを形成するのは困難である。そこで、フォトレジスト膜２０４の残渣を取り除き、ノズルプレート３１を電鋳基板２０２から剥離した後、ノズルプレート３１を湾曲部３１ａ側、すなわち外部開口８ｂ側から研磨する。この研磨はラッピング、バフ研磨、化学研磨、電解研磨等の様々な手法で行なえる。ノズルプレート３１の場所によって、湾曲部３１ａの形状に差異があるので、場所によって研磨量を調整することにより、逆テーパー部８ｂの対向している部分の幅の差を１．５μｍ以下にする。
【実施例】
【００７１】
ネガ型の製造方法でノズルプレート３１を作製し、逆テーパー部８ｂの幅と、吐出方向のばらつきとの関係を調べた。ノズルプレート３１を作製する工程においては、電鋳基板１０２の表面をＲｍａｘ１００ｎｍに研磨して作製した本発明のノズルプレート３１と、Ｒｍａｘ２μｍの電鋳基板１０２で作製した本発明の範囲外のノズルプレート３１を作製した。それらのノズルプレート３１を用いて図２、３、４および５（ａ）に示した液体吐出ヘッド２を作製して評価を行なった。
【００７２】
作製したノズル８の形状は、ノズル８の厚さ４０μｍ、テーパー部８ａの厚さ３５μｍ、逆テーパー部８ｂの厚さ５μｍ、外部開口８ｄは円形状で直径２０μｍ、逆テーパー部８ｂの平均幅１．５μｍであった。  図７（ａ）は、電鋳基板１０２の表面をＲｍａｘ１００ｎｍに研磨して作製したノズルプレート３１を用いて作製した液体吐出ヘッド２における、逆テーパー部８ｂの幅の差と着弾位置のずれとの関係を示したグラフである。図７（ｂ）は、その際の、逆テーパー部８ｂの幅の差の発生頻度を示したグラフである。なお、グラフ中の「０．１〜０．３」等は、０．１以上０．３未満を表している。
【００７３】
図７（ｃ）、（ｄ）は、電鋳基板１０２の表面をＲｍａｘ２μｍで作製したノズルプレート３１を用いて作製した液体吐出ヘッド２の同様の評価結果を示したグラフである。
【００７４】
評価では、５０個のノズル８について、液体吐出ヘッド２の長手方向における、逆テーパー部８ｂの幅の差と、着弾位置のずれを測定した。測定するノズル８は、液体吐出ヘッ
ド２のノズルプレート３１の全体にわたってほぼ均等に分布するようにランダムに決めた。なお、２つの液体吐出ヘッド２で評価したノズル８は、同じ位置のものとした。
【００７５】
逆テーパー部８ｂの幅の差は、図５（ｃ）に示したように、液体吐出ヘッド２の長手方向に沿った仮想線Ｌ１と交差している部分の、対向している逆テーパー部８ｂの幅のＴ１ａ［μｍ］とＴ１ｂ［μｍ］を測定した。図７（ａ）〜（ｄ）のグラフでは、こられの差Ｔ１ａ−Ｔ１ｂの値を示している。つまり、グラフの逆テーパー部８ｂの幅の値が正であれば、図５（ｃ）の右側の逆テーパー部８ｂの幅が大きく、負であれば、図５（ｃ）の左側の逆テーパー部８ｂの幅が大きいことになる。
【００７６】
着弾位置のずれは、吐出孔８ｄから１ｍｍ離れた位置に着弾した液体の着弾位置のずれのうち、液体吐出ヘッド２の長手方向のずれを測定した。着弾位置のずれが正の値であれば、図５（ｃ）における右側にずれていることを表している。
【００７７】
図７（ａ）、（ｃ）のいずれにおいても、着弾位置は、逆テーパー部８ｂの幅の広い側にずれており、液体の飛翔方向が、逆テーパー部８ｂの幅の広い側に向かう傾向があるのが分かる。
【００７８】
図７（ａ）、（ｂ）の評価では、逆テーパー部８ｂの対向している部分の幅の差が１．５μｍより大きくなっているノズル８の割合は、５０個中０個で、０％であり、その割合は１０％より低くなった。つまり、図７（ａ）、（ｂ）で評価した液体吐出ヘッド２は、本発明の範囲内のノズルプレート３１を備えており、評価したノズル８における着弾位置ずれの絶対値は、最大でも５．８μｍと小さくなった。また、この液体吐出ヘッド２は、６００ｄｐｉで良好な印刷が可能であった。
【００７９】
これに対して、図７（ｃ）、（ｄ）の評価では、逆テーパー部８ｂの対向している部分の幅の差が１．５μｍより大きくなっているノズル８の割合は、５０個中１１個で、１２％であり、その割合は１０％以上となった。つまり、図７（ｃ）、（ｄ）で評価した液体吐出ヘッド２は、本発明の範囲外のノズルプレート３１を備えており、評価したノズル８における着弾位置ずれの絶対値は、最大で２３．９μｍと大きくなった。また、この液体吐出ヘッド２は、６００ｄｐｉでの印刷結果は、上述の液体吐出ヘッド２に対して劣っていた。
【符号の説明】
【００８０】
１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
４・・・流路部材
５・・・マニホールド
５ａ・・・副マニホールド
５ｂ・・・マニホールドの開口
６・・・個別供給流路
８・・・ノズル
８ａ・・・テーパー部
８ｂ・・・逆テーパー部
８ｃ・・・内部開口
８ｄ・・・吐出孔（外部開口）
９・・・加圧室群
１０・・・加圧室
１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・加圧室列
１２・・・しぼり
１３・・・ヘッド本体
１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・吐出孔列
２１・・・圧電アクチュエータ基板
２１ａ・・・圧電セラミック層（セラミック振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２２〜３０・・・プレート
３１・・・プレート（ノズルプレート）、めっき膜
３１ａ・・・湾曲部
３２・・・個別流路
３４・・・共通電極
３５・・・個別電極
３５ａ・・・個別電極本体
３５ｂ・・・引出電極
３６・・・接続電極
５０・・・変位素子
７０・・・ヘッド搭載フレーム
７２・・・ヘッド群
８０Ａ・・・給紙ローラ
８０Ｂ・・・回収ローラ
８２Ａ・・・ガイドローラ
８２Ｂ・・・搬送ローラ
８８・・・制御部
１０２、２０２・・・電鋳基板
１０４、２０４・・・フォトレジスト膜
１０６、２０６・・・フォトマスク
Ａ・・・最近接点
Ｐ・・・印刷用紙
Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ・・・（互いに対向している）逆テーパー部の幅
Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ・・・（互いに対向している）逆テーパー部の幅
【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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