(57)【要約】【課題】露光マスクを介しての露光を異なる領域に順次行うフォトリソグラフィー工程を利用して小径の第１ノズル部と大径の第２ノズル部とが連通した複数のノズル孔を構成した場合でも、露光領域の境界に対応する領域での液滴の着弾分布のムラを目立ちにくくすることのできるノズルプレート、液滴吐出ヘッド、プリンターおよびノズルプレートの製造方法を提供すること。【解決手段】液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート１において、露光マスクを介しての露光を異なる領域に順次行うフォトリソグラフィー工程を利用して小径の第１ノズル部１１ａと大径の第２ノズル部１１ｂとが連通した複数のノズル孔１１を構成するにあたって、第１ノズル部１１ａを列方向（Ｘ方向）に延在する直線上に等間隔に配置し、第２ノズル部１１ｂを直線上の等間隔な位置からランダムにずれた位置に配置する。【選択図】図３
2013193337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル孔が直列に形成されたノズルプレートであって、
前記ノズル孔は第１ノズル部、および当該第１ノズル部から連続してプレートの表裏を貫通する第２ノズル部を備え、
前記第１ノズル部は筒形状であり、前記第２ノズル部は前記第１ノズル部より大きな内径の筒形状であり、
前記複数のノズル孔のうち、少なくとも一部のノズル孔において、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心とはそれぞれ異なり、
前記ノズル孔の直列方向で隣り合う前記第２ノズル部の筒形状の軸中心間距離の分散が、前記直列方向で隣り合う前記第１ノズル部の筒形状の軸中心間距離の分散よりも大であることを特徴とするノズルプレート。
【請求項２】
前記複数のノズル孔のうち、前記直列方向の端部に位置するノズル孔では、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心とのずれ量が最小であることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレート。
【請求項３】
前記複数の第２ノズル部の前記直列方向における筒形状の軸中心間距離の分散が、前記複数の第１ノズル部の前記直列方向における筒形状の軸中心間距離の分散よりも大であることを特徴とする請求項２に記載のノズルプレート。
【請求項４】
前記第２ノズル部の前記直列方向における前記筒形状の軸中心間距離がいずれの個所でもそれぞれ相違していることを特徴とする請求項３に記載のノズルプレート。
【請求項５】
前記複数の第２ノズル部の前記直列方向と直交する方向における前記筒形状の軸中心間距離の分散が、前記複数の第１ノズル部の前記直列方向と直交する方向における前記ずれ量の分散よりも大であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のノズルプレート。
【請求項６】
前記複数のノズル孔のいずれにおいても、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心との中心間距離、および前記第１ノズル部の筒形状の軸中心に対して前記第２ノズル部の筒形状の軸中心が位置する方位の少なくとも一方が相違していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のノズルプレート。
【請求項７】
前記複数のノズル孔のいずれにおいても、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心とのずれ量が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のノズルプレート。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載のノズルプレートを備え、
当該ノズルプレートのうち、液滴吐出面側に前記第１ノズル部が位置することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とするプリンター。
【請求項１０】
複数のノズル孔が直列に形成され、
前記ノズル孔が第１ノズル部、および当該第１ノズル部から連続してプレートの表裏を貫通する第２ノズル部を備え、
前記第１ノズル部が筒形状であり、前記第２ノズル部が前記第１ノズル部より大きな内径の筒形状であり、
前記複数のノズル孔のうち、少なくとも一部のノズル孔において、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心とが異なるノズルプレートの製造方法であって、
前記第１ノズル部を形成する複数の第１選択露光部が直列に配置された第１露光マスクを介して基板上の第１レジストの異なる領域を順次露光する第１フォトリソグラフィー工程を経て前記基板に第１エッチングマスクを形成した後、前記基板をエッチングして第１ノズル部形成用の第１孔部を複数形成する第１孔部形成工程と、
前記第２ノズル部を形成する複数の第２選択露光部が直列に配置された第２露光マスクを介して前記基板上の第２レジストの異なる領域を順次露光するフォトリソグラフィー工程を経て前記基板に第２エッチングマスクを形成した後、前記基板をエッチングして前記第１孔部と重なる領域に当該第１孔部より大径の第２ノズル部形成用の第２孔部を複数形成する第２孔部形成工程と、
を有し、
前記ノズル孔の直列方向で隣り合う前記第２選択露光部の中心間距離の分散が、前記直列方向で隣り合う前記第１選択露光部の中心間距離の分散よりも大であることを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【請求項１１】
前記複数の第２選択露光部のうち、前記直列方向の端部に位置する第２選択露光部の中心は、該第２選択露光部に重なる前記第１選択露光部の中心とのずれ量が最小であることを特徴とする請求項１０に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項１２】
前記複数の第２選択露光部の前記直列方向における前記中心間距離の分散が、前記複数の第１選択露光部の前記直列方向における前記中心間距離の分散よりも大であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項１３】
前記第２選択露光部の前記直列方向における前記中心間距離がいずれの個所でもそれぞれ相違していることを特徴とする請求項１２に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項１４】
前記複数の第２選択露光部の前記直列方向と直交する方向における前記中心間距離の分散が、前記複数の第１選択露光部の前記直列方向と直交する方向における前記中心間距離の分散よりも大であることを特徴とする請求項１０乃至１３の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項１５】
前記第１孔部の中心と前記第２孔部の中心とのずれ量が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１０乃至１４の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルプレート、液滴吐出ヘッド、プリンターおよびノズルプレートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンター等の液滴吐出装置は、記録時の騒音が極めて小さいこと、高速印字が可能であること、インクの自由度が高く安価な普通紙を使用できること等、多くの利点を有する。また、インクジェット方式の中でも記録が必要なときにのみインク滴を吐出する、いわゆるインク・オン・デマンド方式は、記録に不要なインク液滴の回収を必要としないため、現在主流となってきている。かかるインク・オン・デマンド方式のインクジェットプリンターに用いられるインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）には、インク滴を吐出する方式として、駆動手段に静電気力を利用したものや、圧電素子による圧電方式、発熱素子を利用するバブルジェット（登録商標）方式等がある。
【０００３】
インクジェットヘッドは、一般に、インク滴を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズルプレートにキャビティプレートが接合された構造を有している。キャビティプレートには、ノズル孔に連通する吐出室やリザーバー等のインク流路が形成されており、駆動手段によって吐出室に圧力を加えることにより、選択されたノズル孔からインク滴を吐出するようになっている。
【０００４】
インクジェットヘッドにおいては、吐出特性を改善する方法として、ノズル孔を全体として一体の円筒状とするのではなく、小径の第１ノズル部（インク吐出側）と大径の第２ノズル部（インク供給側）とからなる２段形状とし、ノズル孔に加わるインク圧力の方向をノズル軸線方向に揃えることが提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００５】
かかる２段形状のノズル孔を形成するには、少なくとも、第１露光マスクを用いたフォトリソグラフィー工程を利用して基板に第１ノズル部形成用の第１孔部をエッチングにより形成する工程と、第２露光マスクを用いたフォトリソグラフィー工程を利用して基板に第２ノズル部形成用の第２孔部をエッチングにより形成する工程とが行われる。ここで、第１露光マスクおよび第２露光マスクには、ポジタイプのレジストを選択露光する透光部、あるいはネガタイプのレジストを選択露光する遮光部等の選択露光部が等角度間隔に直列に形成されており、第１ノズル部と第２ノズル部を同軸状かつ等角度間隔に形成する。
【０００６】
一方、画像を印刷した際のスジムラを解消する方法として、ノズル孔の開口形状を楕円状にした構成や、複数のインクジェットヘッドを用いた場合にノズル孔をＶ字状に配置した構成が提案されている（特許文献３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１６８３４４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４０８５２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１４８８２号公報
【特許文献４】特開２００７−１６８２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２に記載の構成のノズル孔を形成する際、フォトリソグラフィー工程において露光対象領域に比してサイズの小さな露光マスクを用い、かかる露光マスクによって基板の異なる領域を順次露光して露光対象領域全体を露光する方式が採用される場合がある。かかる方法によれば、露光マスクにかかる費用を低減することができる。
【０００９】
しかしながら、上記の露光方法を採用した場合、１つのノズルプレート内で１回目の露光領域と２回目の露光領域との相対位置がずれたとき、例えば、図１３（ａ）に示すように、第１ノズル部１１ａと第２ノズル部１１ｂとがずれることになる。具体的には、Ｘ方向の一方側−Ｘにおいて１回目に露光された領域１ｓに形成された複数のノズル孔１１では、第１ノズル部１１ａに対して第２ノズル部１１ｂがＸ方向の一方側−Ｘにずれているのに対して、Ｘ方向の他方側＋Ｘにおいて２回目に露光された領域１ｔに形成された複数のノズル孔１１では、第１ノズル部１１ａに対して第２ノズル部１１ｂがＸ方向の他方側＋Ｘにずれることがある。このような場合、図１３（ｂ）に示すように、１回目に露光された領域１ｓに形成された複数のノズル孔１１から吐出されたインク滴は、Ｘ方向の一方側−Ｘに斜めに飛翔するのに対して、２回目に露光された領域１ｔに形成された複数のノズル孔１１から吐出されたインク滴は、Ｘ方向の他方側＋Ｘに斜めに飛翔する。その結果、図１４（ａ）に示すように、１回目に露光された領域１ｓに形成された複数のノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域と、２回目に露光された領域１ｔに形成された複数のノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域との境界Ｍｓに白のスジムラが発生してしまう。なお、図１３（ａ）に示す形態とは反対に、Ｘ方向の一方側−Ｘにおいて１回目に露光された領域１ｓに形成された複数のノズル孔１１では、第１ノズル部１１ａに対して第２ノズル部１１ｂがＸ方向の他方側＋Ｘにずれているのに対して、Ｘ方向の他方側＋Ｘにおいて２回目に露光された領域１ｔに形成された複数のノズル孔１１では、第１ノズル部１１ａに対して第２ノズル部１１ｂがＸ方向の一方側−Ｘにずれることもある。このような場合、図１４（ｂ）に示すように、１回目に露光された領域１ｓに形成された複数のノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域と、２回目に露光された領域１ｔに形成された複数のノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域との境界Ｍｓに黒のスジムラが発生してしまう。
【００１０】
しかるに特許文献３、４に記載のスジムラ対策は、図１３および図１４を参照して説明したスジムラを解消することが不可能である。
【００１１】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、露光マスクを介しての露光を異なる領域に順次行うフォトリソグラフィー工程を利用して小径の第１ノズル部と大径の第２ノズル部とが連通した複数のノズル孔を構成した場合でも、露光領域の境界に対応する領域での液滴の着弾分布のムラを目立ちにくくすることのできるノズルプレート、液滴吐出ヘッド、プリンターおよびノズルプレート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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、複数のノズル孔が直列に形成されたノズルプレートであって、前記ノズル孔は第１ノズル部、および当該第１ノズル部から連続してプレートの表裏を貫通する第２ノズル部を備え、前記第１ノズル部は筒形状であり、前記第２ノズル部は前記第１ノズル部より大きな内径の筒形状であり、前記複数のノズル孔のうち、少なくとも一部のノズル孔において、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心とはそれぞれ異なり、前記ノズル孔の直列方向で隣り合う前記第２ノズル部の筒形状の軸中心間距離の分散が、前記直列方向で隣り合う前記第１ノズル部の筒形状の軸中心間距離の分散よりも大であることを特徴とする。すなわち、本発明のノズルプレートでは、第２ノズル部が第１ノズル部よりもランダムに配置されていることを特徴とする。また、前記複数のノズル孔には、各々が異なる前記第２ノズル部の前記軸中心間距離をもって並ぶ４つのノズル孔が含まれていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、複数のノズル孔が直列に形成され、前記ノズル孔が第１ノズル部、および当該第１ノズル部から連続してプレートの表裏を貫通する第２ノズル部を備え、前記第１ノズル部が筒形状であり、前記第２ノズル部が前記第１ノズル部より大きな内径の筒形状であり、前記複数のノズル孔のうち、少なくとも一部のノズル孔において、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズルの筒形状の軸中心とが異なるノズルプレートの製造方法であって、前記第１ノズル部を形成する複数の第１選択露光部が直列に配置された第１露光マスクを介して基板上の第１レジストの異なる領域を順次露光する第１フォトリソグラフィー工程を経て前記基板に第１エッチングマスクを形成した後、前記基板をエッチングして第１ノズル部形成用の第１孔部を複数形成する第１孔部形成工程と、前記第２ノズル部を形成する複数の第２選択露光部が直列に配置された第２露光マスクを介して前記基板上の第２レジストの異なる領域を順次露光するフォトリソグラフィー工程を経て前記基板に第２エッチングマスクを形成した後、前記基板をエッチングして前記第１孔部と重なる領域に当該第１孔部より大径の第２ノズル部形成用の第２孔部を複数形成する第２孔部形成工程と、を有し、前記ノズル孔の直列方向で隣り合う前記第２選択露光部の中心間距離の分散が、前記直列方向で隣り合う前記第１選択露光部の中心間距離の分散よりも大であることを特徴とする。すなわち、本発明のノズルプレートの製造方法では、第２ノズル部を形成する際に用いる第２露光マスクの第２露光選択部が、第１ノズル部を形成する際に用いる第１露光マスクの第１露光選択部よりもランダムに配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明における「選択露光部（第１選択露光部および第２選択露光部）」とは、エッチングマスク（第１エッチングマスクおよび第２エッチングマスク）の開孔部を形成する領域であり、レジストがポジタイプである場合、「選択露光部」は透光部に相当し、レジストがネガタイプである場合、「選択露光部」は遮光部に相当する。
【００１５】
本発明では、第１ノズル部形成用の第１孔部を形成する際に用いる第１露光マスクでは、列方向で隣り合う第１選択露光部の中心間距離の分散が小さく、等間隔あるいは略等間隔に形成されているのに対して、第２ノズル部形成用の第２孔部を形成する際に用いる第２露光マスクでは、直列方向で隣り合う第２選択露光部の中心間距離の分散が大きく、等間隔からずれている。このため、直列方向で隣り合う第２ノズル部の中心間距離の分散が、直列方向で隣り合う第１ノズル部の中心間距離の分散よりも大であり、複数のノズル孔では、第１ノズル部と第２ノズル部との同軸度が列方向でランダムに変化している。従って、第２露光マスクを介して基板上の第２レジストの異なる領域を順次露光する際、第２露光マスクにアライメントずれが発生しても、第２露光マスクを介して今回露光した領域と、第２露光マスクを介して次回露光した領域との境界領域とにおいて第１ノズル部と第２ノズル部との同軸度が他の領域に比して急激に低下するような事態が発生しにくい。それ故、露光マスクを介しての露光を異なる領域に順次行うフォトリソグラフィー工程を利用して小径の第１ノズル部と大径の第２ノズル部とが連通した多段構造の複数のノズル孔を構成した場合でも、複数のノズル孔から液滴を吐出した際、第２露光マスクを介して今回露光した領域と、第２露光マスクを介して次回露光した領域との境界に相当する領域での液滴分布のムラが目立ちにくい。それ故、スジムラや段差等の記録品位の不具合が発生しにくい。また、液滴分布のムラの発生を抑制するにあたって、第１ノズル部については、等間隔あるいは略等間隔に形成されているので、液滴の着弾位置のずれを小さく抑えることができる。
【００１６】
本発明に係るノズルプレートにおいて、前記複数のノズル孔のうち、前記直列方向の端部に位置するノズル孔では、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心とのずれ量が最小であることが好ましい。すなわち、本発明に係るノズルプレートの製造方法において、前記複数の第２選択露光部のうち、前記直列方向の端部に位置する第２選択露光部の中心は、該第２選択露光部に重なる前記第１選択露光部の中心とのずれ量が最小であることが好ましい。かかる構成によれば、第２露光マスクを介して今回露光した領域と、第２露光マスクを介して次回露光した領域との境界領域とにおいて第１ノズル部と第２ノズル部との同軸度を高めることができる。従って、複数のノズル孔から液滴を吐出した際、第２露光マスクを介して今回露光した領域と、第２露光マスクを介して次回露光した領域との境界に相当する領域での液滴分布のムラが目立ちにくい。それ故、スジムラや段差等の記録品位の不具合が目立ちにくい。
【００１７】
本発明に係るノズルプレートにおいて、前記複数の第２ノズル部の前記直列方向における筒形状の軸中心間距離の分散が、前記複数の第１ノズル部の前記直列方向における筒形状の軸中心間距離の分散よりも大であることが好ましい。すなわち、本発明に係るノズルプレートの製造方法において、前記複数の第２選択露光部の前記直列方向における前記中心間距離の分散が、前記複数の第１選択露光部の前記直列方向における前記中心間距離の分散よりも大であることが好ましい。かかる構成によれば、第２露光マスクを介して今回露光した領域と、第２露光マスクを介して次回露光した領域との境界領域とにおいてノズル孔の列方向におけるアライメントずれが発生しても、境界領域にスジムラとなる液滴分布のムラが目立ちにくい。
【００１８】
本発明に係るノズルプレートにおいて、前記第２ノズル部の前記直列方向における前記筒形状の軸中心間距離がいずれの個所でもそれぞれ相違している構成を採用してもよい。すなわち、本発明に係るノズルプレートの製造方法において、前記第２選択露光部の前記直列方向における前記中心間距離がいずれの個所でもそれぞれ相違している構成を採用してもよい。かかる構成によれば、境界領域にスジムラとなる液滴分布のムラを確実に目立たなくすることができる。
【００１９】
本発明に係るノズルプレートにおいて、前記複数の第２ノズル部の前記直列方向と直交する方向における前記筒形状の軸中心間距離の分散が、前記複数の第１ノズル部の前記直列方向と直交する方向における前記ずれ量の分散よりも大である構成を採用してもよい。すなわち、本発明に係るノズルプレートの製造方法において、前記複数の第２選択露光部の前記直列方向と直交する方向における前記中心間距離の分散が、前記複数の第１選択露光部の前記直列方向と直交する方向における前記中心間距離の分散よりも大である構成を採用してもよい。かかる構成によれば、第２露光マスクを介して今回露光した領域と、第２露光マスクを介して次回露光した領域との境界領域とにおいてノズル孔の列方向と直交する方向におけるアライメントずれが発生しても、境界領域に段差となる液滴分布のムラが目立ちにくい。
【００２０】
本発明に係るノズルプレートにおいて、前記複数のノズル孔のいずれにおいても、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心との中心間距離、および前記第１ノズル部の筒形状の軸中心に対して前記第２ノズル部の筒形状の軸中心が位置する方位の少なくとも一方が相違していることが好ましい。
【００２１】
本発明に係るノズルプレートにおいて、前記複数のノズル孔のいずれにおいても、前記第１ノズル部の筒形状の軸中心と前記第２ノズル部の筒形状の軸中心とのずれ量が１μｍ以下であることが好ましい。すなわち、本発明に係るノズルプレートの製造方法において、前記第１孔部の中心と前記第２孔部の中心とのずれ量が１μｍ以下であることが好ましい。かかる構成によれば、第１ノズル部と第２ノズル部との同軸度が低いことに起因する液滴の吐出方向のばらつきを小さく抑えることができる。従って、液滴分布のムラを小さく抑えることができるので、スジムラや段差等の記録品位の不具合が目立ちにくい。
【００２２】
本発明に係るノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドでは、ノズルプレートのうち、液滴吐出面側に前記第１ノズル部が位置することになる。かかる液滴吐出ヘッドは、プリンター等の液滴吐出装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用した液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図２】図１に示す液滴吐出ヘッドに形成したノズル孔等の説明図である。
【図３】図２に示すノズル孔の平面的なレイアウトを示す説明図である。
【図４】図１に示すノズルプレートの製造に用いた基板の平面図である。
【図５】図１に示すノズルプレートの製造工程を示す工程断面図である。
【図６】図５に続いて行うノズルプレートの製造工程を示す工程断面図である。
【図７】図６に続いて行うノズルプレートの製造工程を示す工程断面図である。
【図８】図５（ａ）に示す第１フォトリソグラフィー工程の説明図である。
【図９】図６（ｆ）に示す第２フォトリソグラフィー工程の説明図である。
【図１０】本発明を適用したノズルプレートの効果を示す説明図である。
【図１１】本発明の別の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの説明図である。
【図１２】本発明を適用した液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置の斜視図である。
【図１３】従来の液滴吐出ヘッドの説明図である。
【図１４】従来の液滴吐出ヘッドの問題点を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、本発明を適用した液滴吐出装置としてインクジェットプリンターを例示し、本発明を適用した液滴吐出ヘッドとして、インクジェットプリンターのインクジェットヘッドを例示し、本発明を適用したノズルプレートとして、インクジェットヘッド用のノズルプレートを例示する。以下の説明では、図１３および図１４を参照して説明した構成との対応が分かりやすいように、対応する部分には同一の符号を付して説明する。また、以下の説明では、ノズル孔の直列方向をＸ方向とし、ノズル孔の直列方向に直交する方向をＹ方向としてある。
【００２５】
（液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドの構成）
図１は、本発明を適用した液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。図２は、図１に示す液滴吐出ヘッドに形成したノズル孔等の説明図である。より詳しくは、図２（ａ）は、液滴吐出ヘッドの縦断面図であり、図２（ｂ）は、ノズルプレートのノズル孔の１つを拡大して示す縦断面図であり、図２（ｃ）は、ノズル孔のレイアウトを示す説明図である。
【００２６】
図１および図２において、本形態の液滴吐出ヘッド１０は、インクジェットプリンターのインクジェットヘッドであり、複数のノズル孔１１がＸ方向に所定の間隔で直線状に設けられたノズルプレート１と、各ノズル孔１１に対して独立にインク供給路が設けられたキャビティプレート２と、キャビティプレート２の振動板２２に対峙する電極基板３とを貼り合わせた構成を有している。本形態において、ノズル孔１１はＹ方向に２列配列されており、１列内には、ノズル孔１１が例えば３６０個形成されている。
【００２７】
本形態において、ノズルプレート１は、例えば、厚さが６５μｍ程度のシリコン基板から作製されており、ノズル孔１１は、径の異なる２段の円筒状に形成されたノズル部を有している。以下において、より具体的に説明する。ノズル孔１１は、インク吐出面１ａ側に位置して先端がインク吐出面１ａで開口する小径の第１ノズル部（噴射口部分の小径孔）１１ａと、キャビティプレート２と接合する接合面１ｂ側に位置して導入口部分が接合面１ｂで開口する大径の第２ノズル部（導入口部分の大径孔）１１ｂとから構成されている。すなわち、ノズル孔１１は、第１ノズル部１１ａと、第１ノズル部１１ａから連続してノズルプレート１の表裏を貫通する第２ノズル部１１ｂとを備えている。第１ノズル部１１ａおよび第２ノズル部１１ｂは、基板面に対して垂直に設けられ、かつ、図３等を参照して後述するばらつきをもって略同軸状に形成されている。このため、インク滴の吐出方向をノズル孔１１の中心軸方向に概ね、揃えることができるので、安定したインク吐出特性を発揮する。本形態において、ノズルプレート１の表面には、ＳｉＯ2膜等からなる耐液保護膜１８が形成されている。また、ノズルプレート１のインク吐出面１ａ側には、ノズル孔１１の周囲にインクに対する撥液性を有する撥液層１９が形成されている。本形態において、第１ノズル部１１ａの内径は、例えば１５〜３０μｍであり、第２ノズル部１１ｂの内径は、第１ノズル部１１ａの内径の約１．５倍である。
【００２８】
本形態において、キャビティプレート２は、シリコン基材から作製されている。キャビティプレート２には、圧力室２１を構成するための圧力室用凹部２１０、オリフィス２３を構成するためのオリフィス用凹部２３０、およびリザーバー２４を構成するためのリザーバー用凹部２４０が形成されている。圧力室用凹部２１０（圧力室２１）とリザーバー用凹部２４０（リザーバー２４）とは、オリフィス用凹部２３０（オリフィス２３）を介して連通している。リザーバー２４は、各圧力室２１に対して共通の共通インク室を構成し、それぞれオリフィス２３を介してそれぞれの圧力室２１に連通している。リザーバー２４の底部には、キャビティプレート２および電極基板３を貫通するインク供給孔２５が形成され、このインク供給孔２５を通じて、インクカートリッジ（図示せず）からインクが供給される。また、圧力室２１の底壁は、肉薄の振動板２２となっている。なお、キャビティプレート２の全面、若しくは少なくとも電極基板３と対向する面には、熱酸化やプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により形成されたシリコン酸化膜等の絶縁膜２６が形成されている。かかる絶縁膜２６は、液滴吐出ヘッド１０を駆動したときの絶縁破壊やショートを防止する。
【００２９】
本形態において、電極基板３は、ガラス基材から作製されている。電極基板３には、キャビティプレート２の各振動板２２に対向する位置にそれぞれ凹部３１０が設けられており、各凹部３１０の内側には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）等からなる個別電極３１がスパッタ法により形成されている。従って、振動板２２と個別電極３１との間に形成されるギャップは、凹部３１０の深さ、個別電極３１の厚さ、および振動板２２を覆う絶縁膜２６の厚さにより決定されることになる。
【００３０】
個別電極３１は、リード部３１ａと、フレキシブル配線基板（図示せず）に接続される端子部３１ｂとを備えている。端子部３１ｂは、配線のためにキャビティプレート２の端部から露出している電極取り出し部３１１に位置する。そして、各個別電極３１の端子部３１ｂとキャビティプレート２の共通電極２７とは、ＩＣドライバー等の駆動制御回路４に電気的に接続されている。
【００３１】
従って、本形態の液滴吐出ヘッド１０において、駆動制御回路４によって、液滴吐出ヘッド１０の個別電極３１に電荷を供給して正に帯電させると、振動板２２は負に帯電し、個別電極３１と振動板２２の間に静電気力が発生する。この静電気力によって、振動板２２は個別電極３１に引き寄せられて撓む。これによって、圧力室２１の容積が増大し、リザーバー２４の内部に溜まっていたインクがオリフィス２３を通じて圧力室２１に流れ込む。次に、個別電極３１への電荷の供給を停止すると、静電吸引力が消滅し、振動板２２はその弾性力により元に戻る。その際、圧力室２１の容積が急激に減少して、圧力室２１内の圧力が急激に上昇し、圧力室２１内のインクの一部がインク滴としてノズル孔１１より吐出される。以降、上記の動作が繰り返される。
【００３２】
（ノズル孔１１の詳細構成）
図３は、図２に示すノズル孔１１の平面的なレイアウトを示す説明図である。より詳しくは、図３（ａ）は、直線上で等間隔な位置とノズル孔１１の位置との関係を示す説明図であり、図３（ｂ）は、直線上で等間隔な位置と第１ノズル部１１ａの中心との関係を示す説明図であり、図３（ｃ）は、直線上で等間隔な位置と第２ノズル部１１ｂの中心との関係を示す説明図である。なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、直線上で等間隔な位置については「＋」で示し、図３（ｂ）、（ｃ）では、第１ノズル部１１ａの中心および第２ノズル部１１ｂの中心については「・」で示してある。
【００３３】
以下の説明において、ノズル孔１１の中心、第１ノズル部１１ａの中心、および第２ノズル部１１ｂの中心とは、筒形状の軸中心のことを意味する。但し、以下の説明では、「筒形状の軸中心」を単に「中心」と記載して説明する。かかる軸中心は、円筒状であれば、その中心軸を意味し、円筒状以外の筒形状の場合には、例えば、筒内壁における複数の任意の位置から最小自乗法によって求められる最小自乗中心を用いる。
【００３４】
本形態のノズルプレート１および液滴吐出ヘッド１０では、詳しくは後述するように、図８および図９を参照して説明する露光方法を採用した際に図１３および図１４を参照して説明したスジムラが発生すること防止するという観点から、ノズル孔１１の平面的な構成を以下のように設定してある。より具体的には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ノズル部１１ａの中心は、列方向（Ｘ方向）に延在する直線上で等間隔な位置にある。これに対して、第２ノズル部１１ｂの中心は、列方向に延在する直線上で等間隔な位置からずれた位置にある。このため、複数のノズル孔１１には、第１ノズル部１１ａの中心と第２ノズル部１１ｂの中心とがずれたノズル孔１１が含まれている。
【００３５】
本形態においては、第２ノズル部１１ｂの中心を列方向に延在する直線上で等間隔な位置からずれた位置に配置するにあたって、第２ノズル部１１ｂの中心は、列方向に延在する直線上において、等間隔な位置から列方向にずれた位置に配置されており、第２ノズル部１１ｂの中心は、列方向と直交する方向（Ｙ方向）では、同一の位置にある。
【００３６】
このため、下式に示すように、第２ノズル部１１ｂの中心間距離Ｌｂの分散ｓLb2は、第１ノズル部１１ａの中心間距離Ｌａの分散ｓLa2より大である。
【００３７】
ｓLa2＝（１／ｎ）・Σ（ｘLa−Ｌａ）2
ｓLb2＝（１／ｎ）・Σ（ｘLb−Ｌｂ）2
ｓLa2＜ｓLb2
上式において、
ｎ＝一列内における第１ノズル部１１ａの数（第２ノズル部１１ｂの数）
Ｌａ＝列内で隣り合う第１ノズル部１１ａの中心間距離
Ｌｂ＝列内で隣り合う第２ノズル部１１ｂの中心間距離
ｘLa＝中心間距離Ｌａの平均値
ｘLb＝中心間距離Ｌｂの平均値
また、第２ノズル部１１ｂの中心間距離Ｌｂは、列内でランダムに設定されており、複数のノズル孔１１には、列方向の一方側で隣り合う第２ノズル部１１ｂとの中心間距離Ｌｂと列方向の他方側で隣り合う第２ノズル部１１ｂとの中心間距離Ｌｂが相違する第２ノズル部１１ｂを備えたノズル孔１１が含まれている。本形態では、いずれのノズル孔１１においても、列方向の一方側で隣り合う第２ノズル部１１ｂとの中心間距離Ｌｂと列方向の他方側で隣り合う第２ノズル部１１ｂとの中心間距離Ｌｂが相違している。また、複数のノズル孔１１には、列方向で隣り合う第２ノズル部１１ｂが異なる中心間距離Ｌｂをもって並ぶ少なくとも４つのノズル孔１１が含まれている。
【００３８】
また、複数のノズル孔１１のいずれにおいても、隣り合う第２ノズル部１１ｂが異なる中心間距離Ｌｂをもつように構成することが好ましい。また、複数のノズル孔１１のいずれにおいても、第１ノズル部１１ａの中心と第２ノズル部１１ｂの中心との中心間距離、および第１ノズル部１１ａの中心に対して第２ノズル部１１ｂの中心が位置する方位の少なくとも一方が相違しているように構成することが好ましい。すなわち、複数のノズル孔１１のいずれにおいても、第２ノズル部１１ｂの中心は、等間隔位置からのずれ量、および等間隔位置からのずれの方位の少なくとも一方が相違しているように構成することが好ましい。
【００３９】
また、本形態では、下式に示すように、第２ノズル部１１ｂの等間隔位置からのずれ量Ｇｂの分散ｓGb2は、第１ノズル部１１ａの等間隔位置からのずれ量Ｇａの分散ｓGa2より大である。
【００４０】
ｓGa2＝（１／ｎ）・Σ（ｘGa−Ｇａ）2
ｓGb2＝（１／ｎ）・Σ（ｘGb−Ｇｂ）2
ｓGa2＜ｓGb2
上式において、
Ga＝第１ノズル部１１ａの中心が直線上で等間隔な位置からずれている量
ｘGa＝ずれ量Ｇａの平均値
Gb＝第２ノズル部１１ｂの中心が直線上で等間隔な位置からずれている量
ｘGb＝ずれ量Ｇｂの平均値
また、複数のノズル孔１１には、第２ノズル部１１ｂが異なるずれ量Ｇｂをもって並ぶ少なくとも３つのノズル孔１１が含まれている。
【００４１】
但し、複数のノズル孔１１のうち、列内の端部に位置するノズル孔１１では、第２ノズル部１１ｂのずれ量Ｇｂが最小である。このため、複数のノズル孔１１のうち、列内の端部に位置するノズル孔１１では、第１ノズル部１１ａの中心と第２ノズル部１１ｂの中心とのずれ量が最小である。また、本形態では、複数のノズル孔１１のいずれにおいても、第１ノズル部１１ａの中心と第２ノズル部１１ｂの中心とのずれ量が１μｍ以下である。
【００４２】
このように本形態では、第１ノズル部１１ａについては、列方向に延在する直線上に等間隔に配置されているが、第２ノズル部１１ｂについては、列方向に延在する直線上で等間隔な位置からランダムにずれている。従って、列内には、第２ノズル部１１ｂの中心間距離Ｌｂが極端に大である個所や極端に小である個所が存在しない。このため、複数のノズル孔１１では、第１ノズル部１１ａの中心と第２ノズル部１１ｂの中心とのずれ量やずれの方向が異なるノズル孔１１がランダムに配置されており、第１ノズル部１１ａの中心と第２ノズル部１１ｂの中心とがずれた個所が目立たない。
【００４３】
（液滴吐出ヘッド１０の製造方法）
図４〜図７を参照して、図１に示す液滴吐出ヘッド１０の製造方法の一例を説明する。図４は、図１に示すノズルプレート１の製造に用いた基板１００の平面図である。図５は、図１に示すノズルプレート１の製造工程を示す工程断面図である。図６は、図５に続いて行うノズルプレート１の製造工程を示す工程断面図である。図７は、図６に続いて行うノズルプレートの製造工程を示す工程断面図である。なお、図５および図７では、基板１００の第１面１００ａおよび第２面１００ｂのうち、ノズルプレート１を形成した際にインク吐出面１ａとなる側を上向きに図示し、図６では、基板１００の第１面１００ａを下向きに図示してある。また、図５〜図７には、１つのノズル孔１１に相当する部分を表してある。
【００４４】
図１に示す液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート１を製造するには、まず、図４に示す基板１００を用意する。基板１００は、例えば、厚さが２８０μｍのシリコン基板であり、以下に説明する各工程を実施して、点線Ｌ１で示すダイシングラインで囲まれた複数の領域の各々にノズル孔１１等を形成した後、ダイシングラインに沿って基板１００を切断すると、複数のノズルプレート１が切り出される。
【００４５】
本形態では、まず、図５（ａ）、（ｂ）に示す第１孔部形成工程において、基板１００の第１面１００ａに第１エッチングマスク４１を形成した状態で基板１００の第１面１００ａをエッチングして第１ノズル部形成用の第１孔部１２ａを形成する。より具体的には、図５（ａ）に示すように、基板１００の第１面１００ａに感光性レジストからなる第１レジスト４０を塗布した後、第１フォトリソグラフィー工程において、第１選択露光部４２１を備えた第１露光マスク４２を介して第１レジスト４０を露光し、その後、現像する。その結果、開孔部４１ａを備えたレジストマスクからなる第１エッチングマスク４１が形成される。本形態において、第１レジスト４０はポジタイプの感光性レジストであるので、第１選択露光部４２１は、第１孔部１２ａおよび開孔部４１ａと対応する位置に透光部として形成されている。なお、第１レジスト４０がネガタイプの感光性レジストである場合、第１選択露光部４２１は、第１孔部１２ａおよび開孔部４１ａと対応する位置に遮光部として形成される。次に、図５（ｂ）に示すように、第１エッチングマスク４１の開孔部４１ａを介して基板１００の第１面１００ａにエッチングを行い、第１ノズル部形成用の第１孔部１２ａを形成する。かかるエッチングとして、本形態では、ＩＣＰドライエッチング装置（図示せず）により、基板１００の第１面１００ａに異方性ドライエッチングを行い、第１孔部１２ａを第１面１００ａに対して垂直に形成する。この場合のエッチングガスとしては、Ｃ4Ｆ8ガスおよびＳＦ6ガスを使用し、これらのエッチングガスを交互に使用する。ここで、Ｃ4Ｆ8ガスは、第１孔部１２ａの側面にエッチングが進行しないように側面を保護するために使用し、ＳＦ6ガスは、基板１００の垂直方向へのエッチングを促進させるために使用する。
【００４６】
次に、図５（ｃ）に示すように、硫酸洗浄等により第１エッチングマスク４１を除去した後、図５（ｄ）に示すように、基板１００の全面に保護膜１３を形成する。より具体的には、基板１００を熱酸化装置（図示せず）にセットして酸化温度１０７５℃、酸化時間４時間、酸素と水蒸気の混合雰囲気中の条件で基板１００に熱酸化処理を行い、基板１００の表面全体に膜厚が１μｍのＳｉＯ2膜からなる保護膜１３を形成する。
【００４７】
次に、図６（ｅ）に示す薄板化工程では、基板１００の第２面１００ｂ側から基板１００を薄板化する。かかる薄板化工程を行うにあたって、本形態では、基板１００の第２面１００ｂ側に研削加工や研磨加工を行った後、洗浄を行う。例えば、基板１００の第２面１００ｂにバックグラインダー（図示せず）によって研削加工する。なお、薄板化工程では、ポリッシャー、ＣＭＰ装置によって第２面１００ｂを研磨して基板１００を薄くしてもよい。また、エッチングによって基板１００を薄くしてもよい。
【００４８】
次に、図６（ｆ）、（ｇ）に示す第２孔部形成工程において、基板１００の第２面１００ｂに第２エッチングマスク６１を形成した状態で基板１００をエッチングして、第１孔部１２ａに平面視で重なる領域に第１孔部１２ａより大径の第２ノズル部形成用の第２孔部１２ｂを形成する。より具体的には、図６（ｆ）に示すように、基板１００の第２面１００ｂに感光性レジストからなる第２レジスト６０を塗布した後、第２フォトリソグラフィー工程において、第２選択露光部６２１を備えた露光マスク６２を介して第２レジスト６０を露光し、その後、現像する。その結果、開孔部６１ａを備えたレジストマスクからなる第２エッチングマスク６１が形成される。本形態において、第２レジスト６０はポジタイプの感光性レジストであるので、第２選択露光部６２１は、第２孔部１２ｂおよび開孔部６１ａと対応する位置に透光部として形成されている。なお、第２レジスト６０がネガタイプの感光性レジストである場合、第２選択露光部６２１は、第２孔部１２ｂおよび開孔部６１ａと対応する位置に遮光部として形成される。次に、図６（ｇ）に示すように、第２エッチングマスク６１の開孔部６１ａを介して基板１００の第２面１００ｂにエッチングを行い、第２ノズル部形成用の第２孔部１２ｂを形成する。かかるエッチングとして、本形態では、第１孔部形成工程と同様、ＩＣＰドライエッチング装置（図示せず）により、基板１００の第２面１００ｂに異方性ドライエッチングを行い、第２孔部１２ｂを第２面１００ｂに対して垂直に形成する。この場合のエッチングガスとしては、Ｃ4Ｆ8ガスおよびＳＦ6ガスを使用し、これらのエッチングガスを交互に使用する。ここで、Ｃ4Ｆ8ガスは、第２孔部１２ｂの側面にエッチングが進行しないように側面を保護するために使用し、ＳＦ6ガスは、基板１００の垂直方向へのエッチングを促進させるために使用する。
【００４９】
次に、図６（ｈ）に示すように、硫酸洗浄等により第２エッチングマスク６１を除去した後、フッ酸水溶液等により保護膜１３にウェットエッチングし、保護膜１３を除去する。その結果、基板１００には、小径の第１ノズル部１１ａと大径の第２ノズル部１１ｂとが連通したノズル孔１１が形成されることになる。
【００５０】
次に、図７（ｉ）に示すように、ノズル孔１１の内壁を含む基板１００の表面全体に、耐インク性を有する耐液保護膜１８を形成する。本形態では、基板１００を熱酸化炉に投入し、基板１００の表面全体に例えば膜厚が０．１μｍの熱酸化膜（ＳｉＯ2膜）を耐液保護膜１８として形成する。
【００５１】
次に、基板１００に対してインクに対する撥液性を持たせるための撥液処理を行う。具体的には、図７（ｊ）に示すように、フッ素原子を含むケイ素化合物を主成分とする撥液性材料を蒸着やディッピングで成膜し、基板１００の表面全体に撥液層１９を形成する。このとき、ノズル孔１１の内壁にも撥液層１９が形成される。そこで、図７（ｋ）に示すように、基板１００のうち、撥液性を確保しておきたい部分、すなわち、第１面１００ａのノズル孔１１の吐出口周囲に保護テープ８０を貼付した状態で撥液層１９をＡｒスパッタやＯ2プラズマ処理によって除去した後、図７（ｌ）に示すように、保護テープ８０を剥がす。
【００５２】
それ以降の工程については図示を省略するが、基板１００の第１面１００ａあるいは第２面１００ｂにダイシングテープを貼付した後、基板１００をダイシングにより個々のノズルプレート１に分離し、ノズルプレート１をダイシングテープから剥離してノズルプレート１を得る。
【００５３】
このようにして製造したノズルプレート１を用いての液滴吐出ヘッド１０を製造するには、図１に示すように、ノズルプレート１の接合面１ｂに、キャビティプレート２の接合面を貼り合せた後、キャビティプレート２の他の接合面に電極基板３の接合面を貼り付ける。その結果、ノズルプレート１、キャビティプレート２および電極基板３の接合体を備えた液滴吐出ヘッド１０を完成する。
【００５４】
（第１エッチングマスク４０および第２エッチングマスク６０の形成方法）
図８は、図５（ａ）に示す第１フォトリソグラフィー工程の説明図である。図９は、図６（ｆ）に示す第２フォトリソグラフィー工程の説明図である。図８において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は各々、第１孔部１２ａの平面的構成を示す説明図、第１露光マスク４２の平面図、第１露光マスク４２で露光する様子を示す平面図、第１露光マスク４２で露光する様子を示す断面図、第１露光マスク４２で別の領域を露光する様子を示す平面図、および第１露光マスク４２の第１選択露光部４２１の平面的構成を示す説明図である。図９において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は各々、第２孔部１２ｂの平面的構成を示す説明図、第２露光マスク６２の平面図、第２露光マスク６２で露光する様子を示す平面図、第２露光マスク６２で露光する様子を示す断面図、第２露光マスク６２で別の領域を露光する様子を示す平面図、および第２露光マスク６２の第２選択露光部６２１の平面的構成を示す説明図である。なお、図８（ｃ）では、図８（ｄ）に示す露光の際の第１露光マスク４２の位置を右上がりの斜線で示し、図８（ｅ）に示す露光の際の第１露光マスク４２の位置を右下がりの斜線で示してある。また、図９（ｃ）では、図９（ｄ）に示す露光の際の第２露光マスク６２の位置を右上がりの斜線で示し、図９（ｅ）に示す露光の際の第２露光マスク６２の位置を右下がりの斜線で示してある。また、図８（ｆ）および図９（ｆ）では、直線上で等間隔な位置については「＋」で示し、第１選択露光部４２１および第２選択露光部６２１の中心については「・」で示してある。
【００５５】
図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明した第１孔部形成工程では、図８（ａ）に示すように、複数の第１孔部１２ａを列状に形成する必要があることから、図８（ｂ）に示すように、第１露光マスク４２には、第１選択露光部４２１が列状に形成されている。ここで、第１露光マスク４２は、図４に示す基板１００の露光対象領域と比較してサイズが小さく、ノズルプレート１を１枚形成するのに必要な露光対象領域と比較してもサイズが小さい。従って、図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、第１露光マスク４２によって第１レジスト４０の所定の領域に露光を行った後、図８（ｃ）、（ｅ）に示すように、第１露光マスク４２をずらして、第１レジスト４０の別の領域を露光する。その際、１枚のノズルプレート１に対応する露光対象領域では、図８（ｃ）、（ｄ）に示す露光領域（領域１ｓ）と、図８（ｃ）、（ｅ）に示す露光領域（領域１ｔ）とを隣接させる。
【００５６】
また、図６（ｆ）、（ｇ）を参照して説明した第２孔部形成工程では、図９（ａ）に示すように、複数の第２孔部１２ｂを列状に形成する必要があることから、図９（ｂ）に示すように、第２露光マスク６２には、第２選択露光部６２１が列状に形成されている。ここで、第２露光マスク６２は、第１露光マスク４２と同様、図４に示す基板１００の露光対象領域と比較してサイズが小さく、ノズルプレート１を１枚形成するのに必要な露光対象領域と比較してもサイズが小さい。従って、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、第２露光マスク６２によって第２レジスト６０の所定領域に露光を行った後、図９（ｃ）、（ｅ）に示すように、第２露光マスク６２をずらして第２レジスト６０の別の領域を露光する。その際、１枚のノズルプレート１に対応する露光対象領域では、図９（ｃ）、（ｄ）に示す露光領域（領域１ｓ）と、図９（ｃ）、（ｅ）に示す露光領域（領域１ｔ）とを隣接させる。
【００５７】
（第１選択露光部４２１および第２選択露光部６２１のレイアウト）
本形態では、図８（ｆ）に示すように、第１選択露光部４２１の中心は、列方向（Ｘ方向）に延在する直線上で等間隔な位置にある。これに対して、図９（ｆ）に示すように、第２選択露光部６２１の中心は、列方向に延在する直線上で等間隔な位置からずれた位置にある。本形態においては、第２選択露光部６２１の中心を列方向に延在する直線上で等間隔な位置からずれた位置に配置するにあたって、第２選択露光部６２１の中心は、列方向に延在する直線上において、等間隔な位置から列方向にずれた位置に配置されている。このため、第２選択露光部６２１の中心は、列方向と直交する方向では同一の位置にある。
【００５８】
なお、選択露光部が円筒状であれば、選択露光部の中心は、円の中心を意味し、選択露光部が円以外の形状の場合には、例えば、選択露光部の領域の境界における複数の任意の位置から最小自乗法によって求められる最小自乗中心を用いる。
【００５９】
このため、本形態では、下式に示すように、第２選択露光部６２１の中心間距離Ｌｄの分散ｓLd2は、第１選択露光部４２１の中心間距離Ｌｃの分散ｓLc2より大である。
【００６０】
ｓLc2＝（１／ｎ）・Σ（ｘLc−Ｌｃ）2
ｓLd2＝（１／ｎ）・Σ（ｘLd−Ｌｄ）2
ｓLc2＜ｓLd2
上式において、
ｎ＝一列内における第１選択露光部４２１の数（第２選択露光部６２１の数）
Ｌｃ＝列内で隣り合う第１選択露光部４２１の中心間距離
Ｌｄ＝列内で隣り合う第２選択露光部６２１の中心間距離
ｘLc＝中心間距離Ｌｃの平均値
ｘLd＝中心間距離Ｌｄの平均値
また、第２選択露光部６２１の中心間距離Ｌｄは、列内でランダムに設定されており、複数の第２選択露光部６２１には、列方向の一方側で隣り合う第２選択露光部６２１との中心間距離Ｌｄと、列方向の他方側で隣り合う第２選択露光部６２１との中心間距離Ｌｄとが相違する第２選択露光部６２１が含まれている。このため、複数の第２選択露光部６２１には、異なる中心間距離Ｌｄをもって並ぶ少なくとも３つのノズル孔１１が含まれている。本形態では、いずれの第２選択露光部６２１においても、列方向の一方側で隣り合う第２選択露光部６２１との中心間距離Ｌｄと列方向の他方側で隣り合う第２選択露光部６２１との中心間距離Ｌｄとが相違している。
【００６１】
また、本形態では、下式に示すように、第２選択露光部６２１の等間隔位置からのずれ量Ｇｄの分散ｓGd2は、第１選択露光部４２１の等間隔位置からのずれ量Ｇｃの分散ｓGc2より大である。
【００６２】
ｓGc2＝（１／ｎ）・Σ（ｘGc−Ｇｃ）2
ｓGd2＝（１／ｎ）・Σ（ｘGd−Ｇｄ）2
ｓGc2＜ｓGd2
上式において、
Gc＝第１選択露光部４２１の中心が直線上で等間隔な位置からずれている量
ｘGc＝ずれ量Ｇｃの平均値
Gd＝第２選択露光部６２１の中心が直線上で等間隔な位置からずれている量
ｘGd＝ずれ量Ｇｄの平均値
また、複数の第２選択露光部６２１には、第２選択露光部６２１が異なるずれ量Ｇｄをもって並ぶ少なくとも３つの第２選択露光部６２１が含まれている。また、複数の第２選択露光部６２１のいずれにおいても、ずれ量Ｇｄ、および直線上で等間隔な位置からのずれの方位のうちの少なくとも一方が異なるように構成することが好ましい。
【００６３】
但し、複数の第２選択露光部６２１のうち、列内の端部に位置する第２選択露光部６２１では、ずれ量Ｇｄが最小である。このため、複数の第２選択露光部６２１のうち、列内の端部に位置する第２選択露光部６２１では、第１選択露光部４２１の中心とのずれ量が最小である。従って、図６（ｇ）において、複数の第１孔部１２ａおよび第２孔部１２ｂのうち、列内の端部では、第１孔部１２ａの中心と第２孔部１２ｂの中心とのずれ量が最小である。また、本形態では、列内のいずれの個所でも、第１孔部１２ａの中心と第２孔部１２ｂの中心とのずれ量が１μｍ以下である。
【００６４】
（本形態の主な効果）
図１０は、本発明を適用したノズルプレート１の効果を示す説明図である。詳述すると、図１０（ａ）は、本発明を適用したノズルプレート１を備えた液滴吐出ヘッド１０から液滴を吐出した様子を示す説明図である。図１０（ｂ）は、第２露光マスクアライメントが一方側にずれた場合における露光境界領域に対応する記録状態を示す説明図である。図１０（ｃ）は、第２露光マスクアライメントが他方側にずれた場合における露光境界領域に対応する記録状態を示す説明図である。
【００６５】
本形態では、第１ノズル部形成用の第１孔部１２ａを形成する際に用いる第１露光マスク４２では、第１選択露光部４２１の中心間距離Ｌｃの分散が小さく、等間隔あるいは略等間隔に形成されているのに対して、第２ノズル部形成用の第２孔部１２ｂを形成する際に用いる第２露光マスク６２では、第２選択露光部６２１の中心間距離Ｌｄの分散が大きく、等間隔からずれている。このため、第２ノズル部１１ｂの中心間距離Ｌｂの分散が、第１ノズル部１１ａの中心間距離Ｌａの分散よりも大であり、複数のノズル孔１１では、第１ノズル部１１ａと第２ノズル部１１ｂとの同軸度が列方向でランダムに変化している。また、上記の露光マスク（第１露光マスク４２および第２露光マスク６２）を用いると、複数のノズル孔１１には、列方向で隣り合う第２ノズル部１１ｂが異なる中心間距離をもって並ぶ４つのノズル孔１１が含まれている構成となる。従って、第２露光マスク６２を介して基板１００上の第２レジスト６０の異なる領域を順次露光する際、第２露光マスク６２に列方向（Ｘ方向）のアライメントずれが発生しても、第２露光マスク６２を介して今回露光した領域と、第２露光マスク６２を介して次回露光した領域との境界領域とにおいて第１ノズル部１１ａと第２ノズル部１１ｂとの同軸度が他の領域に比して急激に低下するような事態が発生しにくい。
【００６６】
それ故、露光マスクを介しての露光を異なる領域に順次行うフォトリソグラフィー工程を利用して小径の第１ノズル部１１ａと大径の第２ノズル部１１ｂとが連通した多段構造の複数のノズル孔１１を構成した場合でも、図１０（ａ）に示すように、複数のノズル孔１１から液滴Ｐを吐出した際、液滴Ｐの飛翔方向はランダムに傾いている。従って、第２露光マスク６２を介して今回露光した領域１ｓと、第２露光マスク６２を介して次回露光した領域１ｔとの境に相当する境界Ｍｓでの液滴分布のムラが目立ちにくい。それ故、スジムラや段差等の記録品位の不具合が発生しにくい。
【００６７】
よって、１つのノズルプレート１内で第２露光マスク６２による１回目の露光領域と、第２露光マスク６２による２回目の露光領域とが列方向（Ｘ方向）で接近しすぎた場合でも、図１０（ｂ）に示すように、領域１ｓのノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域と、領域１ｔのノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域との境界Ｍｓで白のスジムラが目立つような事態が発生しない。また、１つのノズルプレート１内で第２露光マスク６２による１回目の露光領域と、第２露光マスク６２による２回目の露光領域とが列方向（Ｘ方向）で離れすぎた場合でも、図１０（ｃ）に示すように、領域１ｓのノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域と、領域１ｔのノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域との境界Ｍｓで黒のスジムラが目立つような事態が発生しない。
【００６８】
［別の実施の形態］
図１１は、本発明の別の実施の形態に係る液滴吐出ヘッド１０の説明図である。より詳細には、図１１（ａ）は、ノズル孔１１のレイアウトを示す説明図であり、図１１（ｂ）は、第２ノズル部１１ｂをＹ方向でもランダムな位置に配置した場合に解消できる事態の説明図である。
【００６９】
上記実施の形態では、第２ノズル部１１ｂを列方向（Ｘ方向）に延在する直線上でＸ方向においてランダムな位置に配置した例を説明したが、本形態では、図１１（ａ）に示すように、第２ノズル部１１ｂがＸ方向でランダムな位置に配置されているとともに−Ｘ方向でもランダムな位置に配置されている。すなわち、第２ノズル部１１ｂは、直線上の等間隔位置から列方向（Ｘ方向）でランダムにずれているとともに、直線上の等間隔位置から列方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）でもランダムにずれている。これに対して、第１ノズル部１１ａは、列方向（Ｘ方向）に延在する直線上に等間隔に配置されており−Ｘ方向における第１ノズル部１１ａの位置は同一である。従って、複数の第２ノズル部１１ｂの列方向における中心間距離Ｌｂの分散が、複数の第１ノズル部１１ａの列方向における中心間距離Ｌａの分散よりも大であるとともに、複数の第２ノズル部１１ｂの列方向と直交する方向における中心間距離Ｌｂの分散が、複数の第１ノズル部１１ａの列方向と直交する方向における中心間距離Ｌａの分散よりも大である。言い換えれば、複数の第２ノズル部１１ｂの列方向におけるずれ量の分散が、複数の第１ノズル部１１ａの列方向におけるずれ量の分散よりも大であるとともに、複数の第２ノズル部１１ｂの列方向と直交する方向におけるずれ量の分散が、複数の第１ノズル部１１ａの列方向と直交する方向におけるずれ量の分散よりも大である。
【００７０】
従って、１つのノズルプレート１内で第２露光マスク６２による１回目の露光領域と、第２露光マスク６２による２回目の露光領域とがＹ方向でずれた場合でも、図１１（ｂ）に示すように、領域１ｓのノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域（右上がりの斜線を付した領域）と、領域１ｔのノズル孔１１から吐出されたインク滴による記録領域（右下がりの斜線を付した領域）との境界Ｍｓで段差が発生する。しかし、本形態によれば、かかる段差の存在を目立たなくすることができる。
【００７１】
かかる構成は、図９に示す第２露光マスク６２における第２選択露光部６２１のＸ方向およびＹ方向における中心間距離Ｌｄの分散を、図８に示す第１露光マスク４２における第１選択露光部４２１のＸ方向およびＹ方向における中心間距離Ｌｄの分散より大とすることにより実現することができる。
【００７２】
［別の実施の形態］
上記実施の形態では、静電気力を駆動手段に用いたインクジェットヘッドのノズルプレート１の製造方法等を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々変更することができる。
【００７３】
例えば、駆動手段として、圧電素子や発熱素子等を利用した液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート１に本発明を適用してもよい。また、ノズル孔１１より吐出される液状材料を変更することにより、図１２に示すインクジェットプリンター２００の液滴吐出ヘッド１０の他、他の液滴吐出装置や、デバイスに適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１・・ノズルプレート、１ａ・・インク吐出面、１ｂ・・接合面、２・・キャビティプレート、３・・電極基板、１０・・液滴吐出ヘッド、１１・・ノズル孔、１１ａ・・第１ノズル部、１１ｂ・・第２ノズル部、１２ａ・・第１孔部、１２ｂ・・第２孔部、２１・・圧力室、２２・・振動板、２３・・オリフィス、２４・・リザーバー、２５・・インク供給孔、４０・・第１レジスト、４１・・第１エッチングマスク、４１ａ・・開孔部、４２・・第１露光マスク、６０・・第２レジスト、６１・・第２エッチングマスク、６１ａ・・開孔部、６２・・第２露光マスク、１００・・基板、１００ａ・・第１面、１００ｂ・・第２面、２００・・インクジェットプリンター、４２１・・第１選択露光部、６２１・・第２選択露光部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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