(57)【要約】【課題】スペーサプレートの一方の面にダンパープレート、他方の面にノズルプレートを積層するものにおいて、共通液室にダンパ壁を臨ませるとともに、スペーサプレート及びダンパープレートの各連通穴とノズルとを高い精度で位置合わせして形成することができる液滴吐出ヘッドの製造方法を実現する。【解決手段】ダンパ室２８となる窪み部３２と第１連通穴２３ａとが設けられたスペーサプレート１２における、一方に広幅面にダンパ壁２７となる樹脂製のダンパープレート１３を、他方の広幅面に樹脂製のノズルプレート１１を、それぞれ積層して固着する工程と、ダンパープレート１３における第１連通穴２３ａに対応する位置に、レーザ光を照射して第２連通穴２３ｂを穿設する工程と、ノズルプレート１１における第１連通穴２３ａに対応する位置に、レーザ光を照射して、ノズル５を穿設する工程とを備えている。【選択図】図４
2009126012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルと、各ノズル毎に設けられ且つ連通路を介して前記ノズルに連通する圧力室と、各圧力室に液体を分配する共通液室と、前記共通液室の一側を構成し且つ可撓性を有するダンパ壁と、前記ダンパ壁を挟んで前記共通液室に隣接するダンパ室とを少なくとも備えたキャビティ部を有し、前記キャビティ部が、複数枚のプレートをその広幅面同士が対向するように積層して形成されている液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
第１のプレートの一方の広幅面に、前記ダンパ室となる窪み部を凹設し、これと同時または前後して、当該第１のプレートの板厚を貫通して前記連通路の一部となる第１連通穴を形成する工程と、
前記第１のプレートにおける前記一方の広幅面に、前記ダンパ壁となる樹脂製の第２のプレートを、他方の広幅面に樹脂製の第３のプレートを、それぞれ積層して固着する工程と、
前記第２のプレートにおける前記第１連通穴に対応する位置に、レーザ光を照射して、前記連通路の一部となる第２連通穴を穿設する工程と、
前記第３のプレートにおける前記第１連通穴に対応する位置に、レーザ光を照射して、前記ノズルを穿設する工程とを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第２連通穴と前記ノズルとは、前記第２のプレートの前記第１のプレートとは反対側の外方から照射したレーザ光によって、前記第２連通穴、前記ノズルの順に穿設されることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第２のプレートはアラミド樹脂製であることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
液体を吐出する複数のノズルと、各ノズル毎に設けられ且つ連通路を介して前記ノズルに連通する圧力室と、各圧力室に液体を分配する共通液室と、前記共通液室の一側を構成し且つ可撓性を有するダンパ壁と、前記ダンパ壁を挟んで前記共通液室に隣接するダンパ室とを少なくとも備えたキャビティ部を有し、前記キャビティ部が、複数枚のプレートをその広幅面同士が対向するように積層して形成されている液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
遮光性を有する第１のプレートの一方の広幅面に、前記ダンパ室となる窪み部を凹設し、これと同時または前後して、当該第１のプレートの板厚を貫通して前記連通路の一部となる第１連通穴を形成する工程と、
前記第１のプレートにおける前記一方の広幅面に、前記ダンパ壁となるポジ型感光性樹脂製の第２のプレートを積層して固着する工程と、
前記第２のプレートに対し、前記第１のプレートをマスクとして前記第１連通穴を通して露光し、現像して、前記第１連通穴に対応する前記第２のプレートの位置に前記連通路の一部となる第２連通穴を穿設する工程と、
前記第２連通穴が穿設された工程の後に、前記第１のプレートの他方の広幅面に、樹脂製の第３のプレートを積層して固着する工程と、
前記第３のプレートに、前記第２のプレートの前記第１のプレートとは反対側の外方から前記第２連通穴及び第１連通穴を通してレーザ光を照射し、前記ノズルを穿設する工程とを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
液体を吐出する複数のノズルと、各ノズル毎に設けられ且つ連通路を介して前記ノズルに連通する圧力室と、各圧力室に液体を分配する共通液室と、前記共通液室の一側を構成し且つ可撓性を有するダンパ壁と、前記ダンパ壁を挟んで前記共通液室に隣接するダンパ室とを少なくとも備えたキャビティ部を有し、前記キャビティ部が、複数枚のプレートをその広幅面同士が対向するように積層して形成されている液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
遮光性を有する第１のプレートの一方の広幅面に、前記ダンパ室となる窪み部を凹設し、これと同時または前後して、当該第１のプレートの板厚を貫通して前記連通路の一部となる第１連通穴を形成する工程と、
前記第１のプレートにおける前記一方の広幅面に、透光性を有する樹脂製の第３のプレートを積層して固着する工程と、
前記第３のプレートに、前記第１のプレートの前記第３のプレートとは反対側の外方から前記第１連通穴を通してレーザ光を照射し、前記第１連通穴に対応する前記第３のプレートの位置に前記ノズルを穿設する工程と、
前記第１のプレートの他方の広幅面に、前記ダンパ壁となるポジ型感光性樹脂製の第２のプレートを積層して固着する工程と、
前記第２のプレートに対し、前記第１のプレートをマスクとして前記第３のプレート及び前記第１連通穴を通して露光し、現像して、前記第１連通穴に対応する前記第２のプレートの位置に前記連通路の一部となる第２連通穴を穿設する工程とを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第３のプレートはポリイミド樹脂製であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第１のプレートは金属製であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記第１のプレートに設けた窪み部の、プレートの積層方向から見た平面視形状は、前記共通液室の平面視形状と実質的に同じに形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記第１、第２、及び第３のプレートが一体化され、前記第２のプレートに前記第２連通穴を、前記第３のプレートに前記ノズルをそれぞれ形成した後に、前記第２のプレートの前記第１のプレートとは反対側に、前記共通液室となる穴部が穿設された第４のプレートを、前記穴部が前記窪み部と対応するように積層して固着する工程を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記キャビティ部は、前記第１、第２、及び第３のプレートと、前記共通液室となる穴部が穿設された第４のプレートと、前記圧力室となる穴部が穿設された第５のプレートとを有し、
前記圧力室と前記第２のプレートとの間に前記共通液室が位置するように、前記第４及び第５のプレートを、前記第１、第２、及び第３のプレートに対し積層して固着する工程を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノズルから選択的に液体を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出ヘッド例えばインクジェット式の記録ヘッドでは、従来から、インク供給源から供給されたインクが共通インク室（共通液室）から各圧力室に分配されてノズルに至るようにインク流路が形成されたキャビティ部と、このキャビティ部に積層されるアクチュエータとを備えた構成が知られている（特許文献１，２等）。この構成では、アクチュエータから各圧力室内のインクに選択的に吐出圧力を与えることで、その圧力室に対応するノズルからインクを吐出するようにしている。
【０００３】
上記のような構成では、圧力室はノズルと共通インク室の両方に連通しているので、アクチュエータにより圧力室内のインクが加圧されると、インクに生じた圧力波には、ノズルに向かう前進成分だけでなく、共通インク室に向かう後退成分も発生する。この圧力波の後退成分が共通インク室を介して他のノズルに伝播するクロストークが発生すると、記録品質が低下する。そのため、前記圧力波の後退成分を吸収する（減衰させる）ダンパを共通インク室に設け、クロストークを防止するようにしている。
【０００４】
例えば、特許文献１の記録ヘッドでは、共通インク室の一側を構成するダンパ壁を、薄い金属壁で構成するとともに、ダンパ壁を挟んで共通インク室の反対側にダンパ室を設け、前記ダンパ壁を振動可能にすることで圧力変動を吸収するようにしている。また、特許文献２では、金属製のダンパ壁に代えてポリイミド樹脂からなる薄膜部材でダンパ壁を構成することで、さらに振動させ易くして、圧力変動に対する減衰効果を高めている。
【０００５】
ところで、特許文献１及び２では、複雑なインク流路を構成するために、薄いプレートを積層してキャビティ部を形成している。キャビティ部ではその下面（前面）にノズルが開口するとともに、上面（背面）に圧力室が形成されているため、ノズルが形成されたプレートと圧力室が形成されたプレートとの間に、共通インク室（共通液室）が形成されたプレートや、ダンパ壁を有するプレート（ダンパープレート）等の複数のプレートが介挿されている。
【０００６】
そのため、圧力室とノズルとを連通させる連通路は、複数のプレートに連続するように形成されている。つまり、連通路となるべき連通穴が複数のプレートに穿設されていて、これらが相互に位置合わせされて連通路を構成し、さらに連通路はノズルに位置合わせされている。ダンパ壁を有するダンパープレートにも、連通穴を形成して上下のプレートと位置合わせする必要があるが、減衰効果を考慮してダンパープレートを樹脂単体で形成すると、剛性が低く取り扱い性が悪い。従って、あらかじめ連通穴が穿設された樹脂製のダンパープレートを、上下のその他のプレートと位置合わせする組み立て方法を選択すると、高い精度で位置合わせすることが困難である。
【０００７】
これを解決するために、特許文献２では、ダンパープレートとして、樹脂製の薄膜部材と金属製の板材とを貼り合わせて一体化したものを用い、これらを貼り合わせた後に、薄膜部材に連通穴をレーザ加工で穿設している。また、板材には、薄板部材の反対側の面から、薄板部材を残すように多数の凹部（ダンパ室に相当）がエッチング加工されていて、ダンパープレート全体の剛性を確保しなら、薄膜部材が振動できるようにしている。
【特許文献１】特開２００７−１２５８０７号公報（図２及び図３参照）
【特許文献２】特開２００６−３４７０３６号公報（図３及び図４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び２のいずれの構成も、連通穴が形成されたダンパープレートに対して、ノズルが形成されたノズルプレートを直接または間接的に積層するため、連通穴とノズルとを高い精度で位置合わせすることが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解消するものであって、ダンパ室となる窪みを有する第１のプレート、その一方の面に積層されダンパ壁となる樹脂製の第２のプレート、他方の面に積層されノズルが形成される樹脂製の第３のプレートを有するものにおいて、共通液室に樹脂製のダンパ壁を臨ませて、減衰効果を十分に高めるとともに、第１及び第２のプレートの各連通穴とノズルとを高い精度で位置合わせして形成することができる液滴吐出ヘッドの製造方法を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明における液滴吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する複数のノズルと、各ノズル毎に設けられ且つ連通路を介して前記ノズルに連通する圧力室と、各圧力室に液体を分配する共通液室と、前記共通液室の一側を構成し且つ可撓性を有するダンパ壁と、前記ダンパ壁を挟んで前記共通液室に隣接するダンパ室とを少なくとも備えたキャビティ部を有し、前記キャビティ部が、複数枚のプレートをその広幅面同士が対向するように積層して形成されている液滴吐出ヘッドの製造方法であって、第１のプレートの一方の広幅面に、前記ダンパ室となる窪み部を凹設し、これと同時または前後して、当該第１のプレートの板厚を貫通して前記連通路の一部となる第１連通穴を形成する工程と、前記第１のプレートにおける前記一方の広幅面に、前記ダンパ壁となる樹脂製の第２のプレートを、他方の広幅面に樹脂製の第３のプレートを、それぞれ積層して固着する工程と、前記第２のプレートにおける前記第１連通穴に対応する位置に、レーザ光を照射して、前記連通路の一部となる第２連通穴を穿設する工程と、前記第３のプレートにおける前記第１連通穴に対応する位置に、レーザ光を照射して、前記ノズルを穿設する工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記第２連通穴と前記ノズルとは、前記第２のプレートの前記第１のプレートとは反対側の外方から照射したレーザ光によって、前記第２連通穴、前記ノズルの順に穿設されることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記第２のプレートはアラミド樹脂製であることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明における液滴吐出ヘッドの製造方法において、液体を吐出する複数のノズルと、各ノズル毎に設けられ且つ連通路を介して前記ノズルに連通する圧力室と、各圧力室に液体を分配する共通液室と、前記共通液室の一側を構成し且つ可撓性を有するダンパ壁と、前記ダンパ壁を挟んで前記共通液室に隣接するダンパ室とを少なくとも備えたキャビティ部を有し、前記キャビティ部が、複数枚のプレートをその広幅面同士が対向するように積層して形成されている液滴吐出ヘッドの製造方法であって、遮光性を有する第１のプレートの一方の広幅面に、前記ダンパ室となる窪み部を凹設し、これと同時または前後して、当該第１のプレートの板厚を貫通して前記連通路の一部となる第１連通穴を形成する工程と、前記第１のプレートにおける前記一方の広幅面に、前記ダンパ壁となるポジ型感光性樹脂製の第２のプレートを積層して固着する工程と、前記第２のプレートに対し、前記第１のプレートをマスクとして前記第１連通穴を通して露光し、現像して、前記第１連通穴に対応する前記第２のプレートの位置に前記連通路の一部となる第２連通穴を穿設する工程と、前記第２連通穴が穿設された工程の後に、前記第１のプレートの他方の広幅面に、樹脂製の第３のプレートを積層して固着する工程と、前記第３のプレートに、前記第２のプレートの前記第１のプレートとは反対側の外方から前記第２連通穴及び第１連通穴を通してレーザ光を照射し、前記ノズルを穿設する工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明における液滴吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する複数のノズルと、各ノズル毎に設けられ且つ連通路を介して前記ノズルに連通する圧力室と、各圧力室に液体を分配する共通液室と、前記共通液室の一側を構成し且つ可撓性を有するダンパ壁と、前記ダンパ壁を挟んで前記共通液室に隣接するダンパ室とを少なくとも備えたキャビティ部を有し、前記キャビティ部が、複数枚のプレートをその広幅面同士が対向するように積層して形成されている液滴吐出ヘッドの製造方法であって、遮光性を有する第１のプレートの一方の広幅面に、前記ダンパ室となる窪み部を凹設し、これと同時または前後して、当該第１のプレートの板厚を貫通して前記連通路の一部となる第１連通穴を形成する工程と、前記第１のプレートにおける前記一方の広幅面に、透光性を有する樹脂製の第３のプレートを積層して固着する工程と、前記第３のプレートに、前記第１のプレートの前記第３のプレートとは反対側の外方から前記第１連通穴を通してレーザ光を照射し、前記第１連通穴に対応する前記第３のプレートの位置に前記ノズルを穿設する工程と、前記第１のプレートの他方の広幅面に、前記ダンパ壁となるポジ型感光性樹脂製の第２のプレートを積層して固着する工程と、前記第２のプレートに対し、前記第１のプレートをマスクとして前記第３のプレート及び前記第１連通穴を通して露光し、現像して、前記第１連通穴に対応する前記第２のプレートの位置に前記連通路の一部となる第２連通穴を穿設する工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記第３のプレートはポリイミド樹脂製であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記第１のプレートは金属製であることを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記第１のプレートに設けた窪み部の、プレートの積層方向から見た平面視形状は、前記共通液室の平面視形状と実質的に同じに形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記第１、第２、及び第３のプレートが一体化され、前記第２のプレートに前記第２連通穴を、前記第３のプレートに前記ノズルをそれぞれ形成した後に、前記第２のプレートの前記第１のプレートとは反対側に、前記共通液室となる穴部が穿設された第４のプレートを、前記穴部が前記窪み部と対応するように積層して固着する工程を備えることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記キャビティ部は、前記第１、第２、及び第３のプレートと、前記共通液室となる穴部が穿設された第４のプレートと、前記圧力室となる穴部が穿設された第５のプレートとを有し、前記圧力室と前記第２のプレートとの間に前記共通液室が位置するように、前記第４及び第５のプレートを、前記第１、第２、及び第３のプレートに対し積層して固着する工程を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、第１のプレートの表裏の広幅面に、樹脂製の第２のプレートと第３のプレートとをそれぞれ積層固着し、その後にあらかじめ第１のプレートに穿設されている第１連通穴に対応させて、第２のプレートに第２連通穴をレーザ光で加工している。次いで、第１のプレートの第１連通穴に対応させて、第３のプレートにレーザ光を照射して、ノズルを穿設加工している。つまり、あらかじめ形成されている第１連通穴に対応させて、第２連通穴とノズルとを形成するから、連通穴同士だけでなく、連通穴とノズルとの位置精度も高められ、プレート同士を穴に合わせて位置合わせして積層する必要がなくなる。
【００２１】
また、第１のプレートに積層された第２のプレートは、第１のプレートにおける窪み部に対応する領域をダンパ壁として共通液室に臨ませることで、撓み易い薄膜樹脂の特性を生かして、圧力波に対する減衰効果を向上させることができる。さらに、樹脂製の第２のプレートには、第１のプレートに積層してから第２連通穴を加工するので、製造時に取り扱いやすく、組み立て性にも優れている。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、第３のプレートに対するノズル加工を、第２のプレートの外方から照射したレーザ光によって、第２連通穴、ノズルの順で行っている。つまり、第２連通穴とノズルとの加工において、レーザ光源を共用することができ、レーザ光源と、加工対象物である第２及び第３のプレートとの位置関係を変えずに順次加工できるから、第１連通穴、第２連通穴及びノズルの位置精度を極めて高くすることができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、第２のプレートに、圧力波の吸収効率に優れた（振動し易い）アラミド樹脂を用いているから、共通液室を介したクロストークを大幅に抑制することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、遮光性を有する第１のプレートの一方の広幅面に、ポジ型感光性樹脂製の第２のプレートを積層固着し、その後に第１のプレートをマスクとして第１連通穴を通して露光し現像して、第１連通穴に対応する第２のプレートの位置に第２連通穴を穿設している。つまり、あらかじめ形成されている第１連通穴を利用して、第２連通穴を形成しているから、連通穴同士の位置精度が極めて高くなる。
【００２５】
また、第１のプレートの他方の広幅面に樹脂製の第３のプレートを積層固着し、第３のプレートにノズルをレーザ加工するときには、第２のプレートの外方からレーザ光を照射している。従って、ノズルを形成するときも、第２連通穴及び第１連通穴を通してレーザ加工するので、第１連通穴とノズルとの位置合わせ精度も高められる。
【００２６】
また、第１のプレートに積層された第２のプレートは、第１のプレートにおける窪み部に対応する領域をダンパ壁として共通液室に臨ませることで、樹脂の特性を生かして圧力波に対する減衰効果を発揮することができる。さらに、樹脂製の第２のプレートには、第１のプレートに積層してから第２連通穴を加工するので、製造時に取り扱いやすく、組み立て性にも優れている。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、第１のプレートの一方の広幅面に、樹脂製の第３のプレートを積層固着し、この第３のプレートに第１のプレートの第３のプレートとは反対側の外方からレーザ光を照射してノズルを穿設加工している。つまり、ノズルを形成するときに、第１連通穴を通してレーザ加工するので、第１連通穴とノズルとの位置合わせ精度が高められる。
【００２８】
また、第１のプレートの他方の広幅面に、ポジ型感光性樹脂製の第２のプレートを積層固着し、第２のプレートに対し、遮光性の第１のプレートをマスクとして、透光性を有する第３のプレート及び第１連通穴を通して露光し現像して、第２連通穴を穿設している。従って、第１連通穴を利用して第２連通穴を形成しているから、連通穴同士の位置精度が極めて高くなる。
【００２９】
また、第１のプレートに積層された第２のプレートは、第１のプレートにおける窪み部に対応する領域をダンパ壁として共通液室に臨ませることで、樹脂の特性を生かして圧力波に対する減衰効果を発揮することができる。さらに、樹脂製の第２のプレートには、第１のプレートに積層してから第２連通穴を加工するので、製造時に取り扱いやすく、組み立て性にも優れている。
【００３０】
請求項６に記載の発明によれば、第３のプレートはポリイミド製であるので、レーザ光でノズルを加工するときの加工性に優れている。また、ポリイミドは透光性を有しているので、請求項５に記載の発明において、第３のプレートを通して露光することが可能となる。
【００３１】
請求項７に記載の発明によれば、第１のプレートは金属製であるので、窪み部や第１連通穴をエッチングによって加工し易い。また、金属は遮光性を有しているので、請求項４または５に記載の発明において、マスクとして使用することができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明によれば、第１のプレートに設けた窪み部の、プレートの積層方向から見た平面視形状は、共通液室の平面視形状と実質的に同じに形成されている。つまり、第１のプレートと第２のプレートとを積層したときに、窪み部を覆う第２のプレートの領域、換言すると、共通液室の平面視形状と実質的に同じ大きさの第２のプレートの領域が、全てダンパ壁として活用されるので減衰効率が向上する。
【００３３】
請求項９に記載の発明によれば、第１、第２、及び第３のプレートが一体化されて、ノズルと第２の連通穴とが形成された後に、第２のプレートと対向して第４のプレートが積層される。これにより、第４にプレートにおける共通液室となる穴部が第２のプレートで覆われ、第２のプレートが共通液室の一側を構成するダンパ壁となる。
【００３４】
請求項１０に記載の発明によれば、第１、第２、及び第３のプレートと、共通液室となる穴部が穿設された第４のプレートと、圧力室となる穴部が穿設された第５のプレートとを積層することで、圧力室と第２のプレートとの間に共通液室が位置するキャビティ部を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、本発明をインクジェット式の記録ヘッド１に具体化した実施形態を、図面を用いて説明する。図１は記録ヘッド１の斜視図である。記録ヘッド１は、複数のノズル５（図２及び図３参照）を外部に開口させ内部にインク流路を有するキャビティ部２と、キャビティ部２内のインクに吐出圧力を与えるアクチュエータ３と、このアクチュエータ３に駆動信号を出力するフレキシブル配線材４とが積層配置される構造を有している。なお、以下の説明では、キャビティ部２のノズル５が開口された側を下面とし、アクチュエータ３が積層されている側を上面とする。図１及び図２では、下面側に開口するノズル５から、下向きにインクが吐出される。
【００３６】
キャビティ部２は、図２に示すように、ノズルプレート（請求項の第３のプレートに相当）１１、スペーサプレート（請求項の第１のプレートに相当）１２、ダンパープレート（請求項の第２のプレートに相当）１３、２枚のマニホールドプレート（請求項の第４のプレートに相当）１４ａ、１４ｂ、サプライプレート１５、ベースプレート１６、及びキャビティプレート（請求項の第５のプレートに相当）１７の合計８枚の薄い平板を、その各広幅面同士が対向するように積層し接着剤等により接合した構造となっている。
【００３７】
各プレート１１〜１７（１３を除く）は、４０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、ノズルプレート１１はポリイミド樹脂製、ダンパープレート１３はアラミド樹脂製、その他のプレート１２、１４ａ、１４ｂ、１５、１６、１７は、４２％ニッケル合金鋼板製である。ダンパープレート１３は薄膜であって、２０〜４０μｍ程度の厚さである。
【００３８】
ノズルプレート１１には、微小径（２０μｍ程度）のインク吐出用のノズル５が微小間隔で多数個穿設されており、ノズル５は、Ｘ方向に沿って延びる列状に配置され、５列設けられている。ノズルプレート１１の各ノズル５は、後述する圧力室２１にそれぞれ個別に連通路２２を介して連通している。そのため、ノズルプレート１１とキャビティプレート１７の間に介挿されたスペーサプレート１２、ダンパープレート１３、マニホールドプレート１４ａ、１４ｂ、サプライプレート１５、ベースプレート１６には、それぞれ連通路２２の一部となる連通穴２３が穿設されている（図３参照）。
【００３９】
キャビティプレート１７には、複数の圧力室２１となる穴部がノズル５の配列に対応して５列に配列されている。各圧力室２１となる穴部は、図２に示すように、平面視細長形状でその長手方向がＹ方向（前記Ｘ方向と直交する方向）に沿うようにしてキャビティプレート１７の板厚を貫通して形成されている。上記各穴部は、後述するベースプレート１６とアクチュエータ３とによって上下面を覆うことによりそれぞれ圧力室に形成される。各圧力室２１の長手方向の一端は、ベースプレート１６に穿設された接続穴２４と、サプライプレート１５に形成された接続流路２５とを介して共通インク室２６に連通している。各圧力室２１の長手方向の他端は、前述した連通路２２に接続している。
【００４０】
２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂには、Ｘ方向に沿って長い５つの（共通液室２６になるべき）溝状の穴部が板厚を貫通して略平行状に形成されている。両穴部は、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂを積層し、且つその上面をサプライプレート１５にて覆い、下面をダンパープレート１３にて覆うことにより、合計５つの共通液室２６に形成される。
【００４１】
スペーサプレート１２の上面には、各共通液室２６と位置及び形状を一致させたダンパ室２８となる窪み部が凹設されている。その窪み部を覆い且つスペーサプレート１２の全面に樹脂製のダンパープレート１３が接合され、窪み部はダンパープレート１３にて覆われることでダンパ室２８として形成される。窪み部と対向するダンパープレート１３の部分は、弾性変形により自由に振動可能なダンパ壁２７として形成される。なお、窪み部は、スペーサプレート１２を板厚方向に貫通したもの、あるいは貫通しないもののいずれであってもよい。また、窪み部は、各共通液室２６の平面形状を一致させた平面形状でなくてもよく、さらに複数に区画された形状でもよい。
【００４２】
ダンパープレート１３を上面に備えたスペーサプレート１２を、下側のマニホールドプレート１４ｂの下面に積層することで、ダンパ壁２７が共通液室２６内に臨む。圧力室２１から共通液室２６に伝播した圧力波の後退成分によりダンパ壁２７が変位することで、その圧力変動を吸収減衰させ、圧力変動が他の圧力室２１へ伝播するクロストークを抑制する。
【００４３】
キャビティプレート１７のＹ方向に平行な一方の辺寄りには、インク供給源からのインクを導入するためのインク供給口２９が４つ穿設されており、各インク供給口２９と上下位置を対応させて、ベースプレート１６とサプライプレート１５とにそれぞれ４つの接続口３０が穿設されている。４つのインク供給口２９には、インク中の異物を除去するためのフィルタ体３１（図１参照）が接着剤等で一括して貼着されている。
【００４４】
図２における左側の１つのインク供給口２９は、ブラックインク用のもので、同じく左側の２つの共通液室２６、２６に接続しており、ブラックインクを吐出するノズル列を２列に設定している。これは、ブラックインクがその他のカラーインクに比べて使用頻度が高いことを考慮したものであり、他の３つのインク供給口２９には、シアン、イエロー、マゼンタの各インクがそれぞれ単独に供給され、それぞれノズル列が１列ずつ設けられている。
【００４５】
このように、キャビティ部２には、インクが、インク供給口２９から接続口３０を経て共通液室２６に流入し、接続流路２５及び接続穴２４を経由して圧力室２１に至り、さらに連通路２２を経てノズル５に至るインク流路が形成されている。
【００４６】
アクチュエータ３としては、公知の圧電方式、静電気により振動板を駆動する方式、電気発熱素子による方式などを適用することができる。ここではアクチュエータ３２は、特開２００５−３２２８５０号公報等に開示された公知のものと同様に、全ての圧力室２１にわたる大きさを有する扁平形状で、扁平な方向と直交する方向に積層される複数の圧電セラミックス層４１（例えばＰＺＴ）を備えている（図２及び図３参照）。その複数のセラミックス層４１間に圧力室２１毎に設けた複数の個別電極４２と複数の圧力室２１に共通なコモン電極４３とが介挿され、個別電極４２コモン電極４３との間に選択的に電圧を印加することで、圧力室２１内のインクに吐出圧力を与えることができる。
【００４７】
また、個別電極４２およびコモン電極４３は、セラミックス層４１を貫通したスルーホール内の導電材にてアクチュータ３の最上面の外部電極４４（図１及び図２参照）と電気的に接続されている。そして、外部電極４４とフレキシブルフラット配線材４の電極パターン（図示せず）とが接合されている。
【００４８】
次に、キャビティ部２の製造方法について説明する。共通インク室２６の圧力変動に対する減衰効果を高めるためにダンパ壁２７を薄い樹脂プレート（フィルム）で構成しているので、ダンパープレート１３は単体では剛性が低く取り扱い難い。
【００４９】
そのため、第１実施形態では、図４（ａ）に示すように、まず、スペーサプレート１２の上面となる広幅面に、ダンパ室２８となる窪み部３２を凹設し、板厚を貫通して連通路２２の一部となる第１連通穴２３ａを穿設する。スペーサプレート１２は金属製であるので、凹設または貫通する部分を除いて、その表面及び裏面をレジスト膜で被覆し、エッチング液（溶剤）を用いてエッチング加工を行うことで、窪み部３２と第１連通穴２３ａを形成することができる。窪み部３２と第２連通穴２３ａの形成は同時に行っても、別々に行っても良い。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示すように、スペーサプレート１２の上面となる広幅面にダンパープレート１３を接着固定して、窪み部３２と第１連通穴２３ａを覆う。ダンパープレート１３としては、樹脂の溶液を、スペーサプレート１２に塗布して硬化させて薄いプレート（フィルム）状に形成してもよい。また、スペーサプレート１２の下面となる広幅面にノズルプレート１１を接着固定して、第１連通穴２３ａを覆う。
【００５１】
次に、図４（ｃ）に示すように、スペーサプレート１２の第１連通穴２３ａに対応するダンパープレート１３の位置に、ダンパープレート１３の外方からレーザ光を照射して、連通路２２の一部となる第２連通穴２３ｂを穿設する。第２連通穴２３ｂは第１連通穴２３ａと同じ大きさに穿設される。続いて、図４（ｄ）に示すように、スペーサプレート１２の第１連通穴２３ａに対応するノズルプレート１１の位置に、同じくダンパープレート１３の外方からレーザ光を照射して、ノズルプレート１１にノズル５を穿設する。ノズル５は第１及び第２連通穴２３ａ、２３ｂよりも小径に形成される。
【００５２】
そして、ノズルプレート１１、スペーサプレート１２、ダンパープレート１３を一体化した積層体に対して、キャビティ部２のその他のプレート１４ａ、１４ｂ、１５、１６、１７を位置合わせして接着する（図２及び図３参照）。一体化されたプレート１１〜１３に対して、その他のプレート１４〜１７を先に固着して一体化させてから接着してもよいし、また、一体化されたプレート１１〜１３に対して、その他のプレート１４〜１７を順次重ねてから同時に接着してもよい。
【００５３】
なお、プレート１２、１４〜１７は、同種の金属材料であるため、それぞれインク流路となる穴部などの形成と同時に相互の位置決め部（図示しない）を同じエッチング加工により形成しておくことで、相互の位置関係を高精度で合わせて積層することができる。好ましくは、特開２００２-２３４１７０号公報に記載のように、各プレートをフレーム枠に支持した状態でエッチング加工し、フレーム枠に設けた位置決め部どうしで各プレート間の位置合わせすることで、さらに高精度に積層することができる。一方、樹脂材料であるノズルプレート１１及びダンパープレート１３は、他のプレートと同様に予め穴加工して積層すると、接着時の加熱等による膨張のため、そのプレートの穴部と他のプレートの穴部とがずれやすい。
【００５４】
上記製造方法を用いると、ノズルプレート１１及びダンパープレート１３をスペーサプレート１２に接着した状態で、第１連通穴２３ａの位置に合わせて、ダンパープレート１３の第２連通穴２３ｂとノズルプレート１１のノズル５とを加工するので、先に穴加工されたプレートを位置合わせする場合に比べて、各穴の位置を高精度で一致させることができる。また、スペーサプレート１２と他のプレート１４〜１７とは、上述のとおり、位置合わせし易いから、キャビティ部全体としてインク流路となる各穴部を高精度で一致させることができる。
【００５５】
また、上記方法では、第２連通穴２３ｂとノズル５とを、同じ方向から順次レーザ加工している。そのため、レーザ加工用の装置に、ノズルプレート１１、スペーサプレート１２、ダンパープレート１３を一体化した積層体をセットし、積層体を上下反転させたりすることなく、順次上記２つの穴加工を行うことができる。従って、第１連通穴２３ａ、第２連通穴２３ｂ、ノズル５の位置合わせの精度がさらに向上する。
【００５６】
また、ダンパープレート１３とノズルプレート１１は樹脂製であるため、単体ではその剛性が低いが、金属製のスペーサプレート１２に固着して加工するので、取り扱い性が大幅に改善される。さらに、樹脂プレート１１、１３とスペーサプレート１２とに膨張率の差があるが、スペーサプレート１２の両面を樹脂プレート１１、１３で挟む形になるため、その３つのプレートが一体化した積層体が反るのを抑えることができ、他のプレート１４〜１７との積層を容易に行うことができる。
【００５７】
なお、連通路２２は、前述したように各プレート１２〜１６に形成された連通穴２３を上下に接続して形成されており、ここでは、少なくとも第１連通穴２３ａと第２連通穴２３ｂは同じ形状に形成している。しかしながら、各連通穴２３の形状は必ずしも同じでなくてもよく、ノズル５に近い側が小径になるように段階的に設定してもよい。
【００５８】
次に、キャビティ部２の製造方法の第２実施形態を、図５を用いて説明する。第２実施形態では、ダンパープレート１３に、ポジ型感光性樹脂を用いている。
【００５９】
まず、図５（ａ）に示すように、第１実施形態と同様に、金属製のスペーサプレート１２にエッチング加工で、窪み部３２と第１連通穴２３ａとを加工する。次いで、図５（ｂ）に示すように、スペーサプレート１２の上面となる広幅面にポジ型感光性樹脂製（ポジ型感光性ポリイミド等）の薄いプレート（フィルム）状のダンパープレート１３を接着固定する。ダンパープレート１３としては、ポジ型感光性樹脂の溶液を、スペーサプレート１２に塗布して硬化させて薄いプレート（フィルム）状に形成してもよい。
【００６０】
そして、スペーサプレート１２側の外方から当該スペーサプレート１２（遮光性がある）をフォトマスクとして露光すると、スペーサプレート１２の第１連通穴２３ａに対応するダンパープレート１３の部分が露光される。ダンパープレート１３がポジ型感光性であるため、露光された部分は、現像工程により溶融されて除去され、図５（ｃ）に示すように、第１連通穴２３ａと同じ大きさの第２連通穴２３ｂがダンパープレート１３に穿設される。
【００６１】
次に、図５（ｄ）に示すように、スペーサプレート１２の下面となる広幅面にノズルプレート１１を接着固定する。そして、図５（ｅ）に示すように、ノズルプレート１１に対して、ダンパープレート１３の外方から、第２連通穴２３ｂと第１連通穴２３ａを通してレーザ光を照射して、第１及び第２連通穴２３ａ、２３ｂよりも小径のノズル５を穿設する。これ以降の製造工程は、第１実施形態と同様である。
【００６２】
この第２実施形態では、特に、ダンパープレート１３をポジ型感光性樹脂製にして、遮光性を有するスペーサプレート１２をフォトマスクとして利用している。そのため、第１連通穴２３ａと同じ大きさの第２連通穴２３ｂを高い位置精度で簡単に形成できる。また、ノズルプレート１１に、ダンパープレート１３側からレーザ光によりノズル５を形成するので、第１及び第２連通穴２３ａ、２３ｂとノズル５との位置精度も高められる。
【００６３】
次に、第３実施形態について、図６を用いて説明する。第３実施形態でも、第２実施形態と同様に、ダンパープレート１３はポジ型感光性樹脂製である。第３実施形態では、図６（ａ）に示すように、第１実施形態と同様に、金属製のスペーサプレート１２にエッチング加工で、窪み部３２と第１連通穴２３ａとを加工する。次いで、図６（ｂ）に示すように、スペーサプレート１２の下面となる広幅面に、ポリイミド製のノズルプレート１１を接着固定する。ポリイミド樹脂は透光性を有している。
【００６４】
次に、図６（ｃ）に示すように、ノズルプレート１１に対して、スペーサプレート１２の外方からレーザ光を照射し、スペーサプレート１２の第１連通穴２３ａに対応するノズルプレート１１の位置に、第１連通穴２３ａよりも小径のノズル５を穿設する。
【００６５】
次に、図６（ｄ）に示すように、スペーサプレート１２の上面となる広幅面に、第２実施形態と同様に、ポジ型感光性樹脂製のダンパープレート１３を接着固定する。そして、ダンパープレート１３に対して、ノズルプレート１１側から露光する。このとき、ノズルプレート１１のポリイミドが光を透過するので、第２実施形態と同様に、遮光性がある金属製のスペーサプレート１２をフォトマスクとして作用し、スペーサプレート１２の第１連通穴２３ａに対応するダンパープレート１３の部分のみが露光される。ダンパープレート１３はポジ型感光性であるため、露光された部分は、現像工程により溶融されて除去され、図６（ｅ）に示すように、ダンパープレート１３に第１連通穴２３ａと同じ大きさの第２連通穴２３ｂが穿設される。
【００６６】
この第３実施形態でも、第２実施形態と同様に、第１連通穴２３ａと第２連通穴２３ｂとノズル５の位置合わせ精度を高めることができる。
【００６７】
なお、上記実施形態では、液滴吐出ヘッドの一例としてインクジェット式の記録ヘッドについて説明したが、着色液を塗布したり、導電液をパターン状に吐出したりする装置などにも本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】キャビティ部の分解斜視図である。
【図３】キャビティ部をＹ軸方向に沿って切断した縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は第１実施形態の製造方法を説明する工程図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は第２実施形態の製造方法を説明する工程図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は第３実施形態の製造方法を説明する工程図である。
【符号の説明】
【００６９】
１        記録ヘッド
２        キャビティ部
３        アクチュエータ
４        フレキシブル配線材
５        ノズル
１１      ノズルプレート（第３のプレート）
１２      スペーサプレート（第１のプレート）
１３      ダンパープレート（第２のプレート）
１４ａ、１４ｂ      マニホールドプレート（第４のプレート）
１５      サプライプレート
１６      ベースプレート
１７      キャビティプレート（第５のプレート）
２１      圧力室
２２      連通路
２３      連通穴
２３ａ    第１連通穴
２３ｂ    第２連通穴
２６      共通液室
２７      ダンパ壁
２８      ダンパ室
３２      窪み部
【図１】
2009126012.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009126012.tif 000005
【図４】
2009126012.tif 000006
【図５】
2009126012.tif 000007
【図６】
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