JP2000094687A - プリントヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造を簡易化させながらノズルの小径化及び高
密度化にも実用上十分に対応し得るプリントヘッド及び
その製造方法を実現し難かった。 【解決手段】プリントヘッドにおいて、流路板に圧力室
及びノズルを一体形成するようにした。またプリントヘ
ッドの製造方法において、被加工物の加工面に平均粒径
が24〔μm 〕以下の砥粒を吹きつけるようにして当該加
工面をエッチング加工する第１の加工法を用いて、板状
部材に圧力室及びノズルを一体形成するようにして流路
板を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリントヘツド及び
その製造方法に関し、特にインクジェットプリントヘッ
ドに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタ装置にお
いては、記録信号に応じてインク液滴を紙やフィルムな
どの記録媒体に吐出することにより、当該記録信号に応
じた文字や図形等を記録媒体にプリントし得るようにな
されている。

【０００３】図１０はこのようなインクジェットプリン
タ装置に用いられる従来のインクジェットプリントヘッ
ドの一構成例を示すものであり、流路板２の一面２Ａ側
に圧電アクチュエータ３が固着されると共に、当該流路
板２の他面２Ｂ側にノズル板４が貼着されることにより
構成されている。

【０００４】この場合流路板２の一面２Ａには矢印ｘ₁
方向に沿って複数の凹部でなるインク貯蔵用の圧力室２
Ｃが所定ピッチで並設されている。そしてこれら各圧力
室２Ｃには、それぞれ共通流路２Ｄを介して図示しない
インクカートリッジからインクを順次供給し得るように
なされている。

【０００５】また各圧力室２Ｃの先端部にはそれぞれ流
路板２をその厚み方向（矢印ｚ₁ 方向）に貫通する貫通
路２Ｅが穿設され、ノズル板４にはこれら各貫通路２Ｅ
とそれぞれ対応させて貫通孔でなるノズル４Ａが矢印ｘ
₁ 方向に沿って所定ピッチで複数穿設されている。

【０００６】一方圧電アクチュエータ３は、可撓性材料
からなる振動板５の一面上に、当該振動板５を介して流
路板２の各圧力室２Ｃとそれぞれ対向するように複数の
ピエゾ素子等の圧電素子６が矢印ｘ₁ 方向に沿って配設
されることにより構成されており、振動板５の他面を流
路板２の一面２Ａ上に貼着するようにして当該流路板２
に固着されている。

【０００７】このとき各圧電素子６はそれぞれその厚み
方向（矢印ｚ₁ 方向）に分極されると共に、各圧電素子
６の一面及び他面にはそれぞれ上部電極及び下部電極が
形成されており、かくしてこれら上部電極及び下部電極
間に電位差を生じさせることによって、圧電素子６をバ
イモルフ効果によりそれぞれ個別に振動板５を対応する
圧力室２Ｃの内側に変位させる方向（矢印ｚ₁ 方向と逆
方向）に撓ませ得るようになされている。

【０００８】これによりこの種のインクジェットプリン
トヘッド１においては、圧電素子６の上部電極及び下部
電極間に電位差を生じさせて振動板５を対応する圧力室
２Ｃの内側に変位させることによって、当該変位量に応
じた圧力をその圧力室２Ｃ内に発生させることができ、
この圧力によって当該圧力室２Ｃ内のインクを貫通路２
Ｅを介して対応するノズル４Ａから外部に吐出させ得る
ようになされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところでインクジェッ
トプリンタ装置では、印画画像の解像度を向上させるた
めにノズル４Ａから吐出させるインク液滴の小滴化が進
み、これに伴ってノズル４Ａの小径化（例えば30〔μ
ｍ〕以下）及び高密度化が進んでいる。

【００１０】しかしながらインクジェットプリントヘッ
ド１において、ノズル４Ａの小径化及び高密度化が進む
と、流路板２及びノズル板４を貼り合わせる際に高精度
の位置決めを行う必要性が生じ、この結果インクジェッ
トプリントヘッド１の製造が煩雑化する問題があった。

【００１１】またインクジェットプリントヘッド１で
は、流路板２とノズル板４とを貼り合わせる際に接着剤
が用いられるが、この接着剤がノズル板４のノズル４Ａ
内に漏れ込んでノズル４Ａが目詰まりしたり、インクに
よって腐食する問題があった。

【００１２】さらに従来では流路板２は、サンドブラス
ト加工法により例えばガラス板の一面をエッチングして
圧力室２Ｃや共通流路２Ｄ及び貫通路２Ｅなどを形成す
るようにして作製されている。ここでサンドブラスト加
工法とは、粒径25〜100 〔μm 〕程度の砥粒を被加工物
の加工面に吹きつけ、当該砥粒によって被加工物の加工
面を削るようにしてエッチングする加工法をいう。

【００１３】しかしながらサンドブラスト加工法は、使
用する砥粒の粒径が大きく、また加工時の砥粒の噴射量
をコントロールできないために加工精度が悪い問題があ
る。またサンドブラスト加工法では、使用する砥粒の粒
径の３倍程度までしか微細加工を行えない。このため従
来では流路板２の各圧力室２Ｃや貫通路２Ｅ等のインク
流路を微細にかつ高精度に形成し得ないなど、ノズル４
Ａの小径化及び高密度化に十分には対応し得ない問題が
あった。

【００１４】従ってインクジェットプリントヘッド１に
おいて、その製造時における流路板２及びノズル板４の
貼合わせ工程を省略し、しかも流路板２のインク流路を
微細にかつ高精度に形成し得るようにすることができれ
ば、製造を簡易化させながらノズル４Ａの小径化及び高
密度化にも対応し得るものと考えられる。

【００１５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、製造を簡易化させながらノズルの小径化及び高密度
化にも実用上十分に対応し得るプリントヘッド及びその
製造方法を提案しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、プリントヘッドにおいて、流路板
に圧力室及びノズルを一体形成するようにした。

【００１７】この結果このプリントヘッドでは、その製
造時において流路板及びノズル板の高精度な位置決め作
業を省略し、しかも圧力室及びノズルを高い位置精度で
形成することができる。

【００１８】また本発明においては、プリントヘッドの
製造方法において、被加工物の加工面に平均粒径が24
〔μm 〕以下の砥粒を吹きつけるようにして当該加工面
をエッチング加工する第１の加工法を用いて、板状部材
に圧力室及びノズルを一体形成するようにして流路板を
形成するようにした。

【００１９】この結果このプリントヘッドの製造方法に
よれば、プリントヘッドの製造時において流路板及びノ
ズル板の高精度な位置決め作業を省略し、しかも流路板
のインク流路を微細にかつ高精度に形成することができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００２１】（１）パウダービーム加工装置の構成 近年、エッチング加工法の１つとして、粒径１〜20〔μ
m 〕程度の砥粒を高圧エアにほぼ均一に混合することに
より固気二相流を形成し、当該固気二相流を被加工物の
加工面に吹きつけることにより、当該加工面を固気二相
流に含まれる砥粒によって削るようにしてエッチングす
る加工法（以下、これをパウダービーム加工法と呼ぶ）
が提案されている。

【００２２】そしてこのようなパウダービーム加工法に
よると、使用する砥粒の粒径が１〜20〔μm 〕と小さい
ため、微細なパターンを精度良く高速でエッチング加工
することができ、しかも加工時の砥粒の噴射量をコント
ロールを確実にコントロールすることができる利点があ
る。

【００２３】ここで図１は、このようなパウダービーム
加工法によるエッチング加工処理を行い得るようになさ
れた加工装置（以下、これをパウダービーム加工装置と
呼ぶ）１０を示すものである。

【００２４】この場合このパウダービーム加工装置１０
においては、エアコンプレッサ１１から出力された高圧
エアＡＩＲ₁ を調整弁１２及び電磁弁１３を通した後分
流し、当該分流した一方の高圧エア（以下、これを第１
の分流高圧エアと呼ぶ）ＡＩＲ₂ を第１の空気供給管１
４、混合タンク１５の下部に設けられた空気室１５Ａ及
びフイルタ１６を順次介して当該混合タンク１６の砥粒
貯蔵室１５Ｂ内に噴出させるようになされている。

【００２５】このとき混合タンク１５の砥粒貯蔵室１５
Ｂ内には炭化珪素やアルミナ又はガラス等の平均粒径が
１〜20〔μm 〕程度の砥粒１７が溜められており、かく
してこれが当該砥粒貯蔵室１５Ｂ内に噴出された第１の
分流高圧エアＡＩＲ₂ によって吹き上げられる。

【００２６】また分流された他方の高圧エア（以下、こ
れを第２の分流高圧エアと呼ぶ）ＡＩＲ₃ は、調整弁１
８及び第２の空気供給管１９を順次介して送出管２０内
に噴出される。この結果送出管２０のうち、第２の空気
供給管１９との連結部２０Ａと、混合タンク１５の上部
とを連結する部分（以下、この部分を送出管２０の連結
部２０Ａと呼ぶ）に第２の分流高圧エアＡＩＲ₃ の空気
流による負圧が生じる。

【００２７】そしてこの負圧によって、第１の分流高圧
エアＡＩＲ₂ により吹き上げられて混合タンク１５の砥
粒貯蔵室１５Ｂ内において空気中に拡散された状態（固
気状態）の砥粒１７が送出管２０の連結部２０Ａに吸い
込まれ、送出管２０の第２の空気供給管１９との連結部
２０Ａにおいて第２の分流高圧エアＡＩＲ₃ とほぼ均一
に混合されて固気二相流ＡＩＲ₄ が生成される。

【００２８】さらにこの固気二相流ＡＩＲ₄ は、この後
この送出管２０及びその先端部に取り付けられたノズル
２１を介して噴射室２２内のアーム２３の先端部に固定
されるようにしてセットされた被加工物２４の加工面に
所定の角度をもって吹きつけられる。

【００２９】このようにしてこのパウダービーム加工装
置１０においては、この固気二相流ＡＩＲ₄ に含まれる
砥粒１７によって被加工物２４の加工面をエッチングす
ることができるようになされている。

【００３０】なおこのときアーム２３は、その先端部を
駆動部２５により前後左右方向（ｘ₂ ｙ₂ 方向）に自在
に移動させ得るようになされており、これにより被加工
物２４の加工面の全面に亘って固気二相流ＡＩＲ₄ によ
るエッチング加工を行い得るようになされている。

【００３１】一方被加工物２４の加工面に吹き付けるよ
うにして噴射室２２内に噴出された固気二相流ＡＩＲ₄
は、この後反送管２６、２７を介して混合タンク１５の
上部に一体に取り付けられた砥粒貯蔵タンク２８内に供
給される。

【００３２】そしてこの固気二相流ＡＩＲ₄ に含まれて
いた砥粒１７がこの後砥粒貯蔵タンク２８内に溜められ
ると共に、固気二相流ＡＩＲ₄ を形成していた高圧エア
が砥粒貯蔵タンク２８の上部に連結された排気管２９及
び電磁弁３０を介して排風機３１に与えられ、当該排風
機３１において濾過された後外部に排出される。

【００３３】このとき砥粒貯蔵タンク２８には、当該砥
粒貯蔵タンク２８及び混合タンク１５の砥粒貯蔵室１５
Ｂ間を連通する連通口を塞ぐように、かつコイルばね３
２により上方向（ｚ₂ 方向）に付勢されるようにして供
給弁３３が配設されている。

【００３４】これによりパウダービーム加工装置１０に
おいては、所定量の砥粒１７が砥粒貯蔵タンク２８内に
蓄積された段階でその重みによって供給弁３３がコイル
ばね３２の弾性力に逆らって下方向に移動することによ
り、砥粒貯蔵タンク１７内に溜められた砥粒１７を混合
タンク１５の砥粒貯蔵室１５Ｂに供給し得るようになさ
れている。

【００３５】かかる構成に加えこのパウダービーム加工
装置１０の場合、混合タンク１５の砥粒貯蔵室１５Ｂ内
にはモータ３４の回転出力に基づいて矢印ａ方向に回転
する撹拌部材３５が配設されている。

【００３６】これによりこのパウダービーム加工装置１
０においては、第１の分流高圧エアＡＩＲ₂ により一時
的に吹き上げられた砥粒１７の固気状態を撹拌部材３５
の撹拌によって持続させることができ、かくして常に一
定量の砥粒１７を含む固気二相流ＡＩＲ₄ を生成して、
当該固気二相流ＡＩＲ₄ によって被加工物２４の加工面
を精度良くエッチング加工し得るようになされている。

【００３７】（２）インクジェットプリントヘッド４０
の構成 ここで図２及び図３は、本発明を適用して製造したイン
クジェットプリントヘッド４０を示すものであり、他面
側４１Ｂが撥水加工された流路板４１の一面４１Ａ側に
圧電アクチュエータ４２が固着されることにより構成さ
れている。

【００３８】この場合流路板４１の一面４１Ａには矢印
ｘ₃ 方向に沿って所定ピッチで複数の凹部でなるインク
貯蔵用の圧力室４１Ｃが並設されている。そしてこれら
各圧力室４１Ｃにそれぞれ共通流路４１Ｄ及び各圧力室
４１Ｃの後部に設けられた狭路でなるインク導入路４１
Ｅを順次介してインクカートリッジ（図示せず）からイ
ンクを供給し得るようになされている。

【００３９】また各圧力室４１Ｃの前端部には、それぞ
れ流路板４１をその厚み方向（矢印ｚ₃ 方向）に貫通す
るように、かつ流路板４１の他面４１Ｂ側の開口が矢印
ｘ₃方向に沿って所定ピッチで並ぶように先窄み状の貫
通孔でなるノズル４１Ｆが穿設されている。

【００４０】一方圧電アクチュエータ４１は、可撓性材
料からなる振動板４３の一面上に、当該振動板４３を介
して流路板４１の各圧力室４１Ｃとそれぞれ対向するよ
うに複数のピエゾ素子等の圧電素子４４が矢印ｘ₃ 方向
に沿って配設されることにより構成されており、振動板
４３の他面を流路板４１の一面４１Ａ側に貼着するよう
にして当該流路板４１に固着されている。

【００４１】このとき各圧電素子４４はそれぞれその厚
み方向（矢印ｚ₃ 方向）に分極されると共に、各圧電素
子４４の一面及び他面にはそれぞれ上部電極又は下部電
極が形成されており、かくしてこれら上部電極及び下部
電極間に電位差を生じさせることによって、各圧電素子
４４をそれぞれ個別にバイモルフ効果により振動板４３
を対応する圧力室４１Ｃの内側に変位させる方向（矢印
ｚ₃ 方向と逆方向）に撓ませ得るようになされている。

【００４２】これによりこのインクジェットプリントヘ
ッド４０においては、圧電素子４４の上部電極及び下部
電極間に電位差を生じさせて振動板４３を対応する圧力
室４１Ｃの内側に変位させることによって、当該変位量
に応じた圧力をその圧力室４１Ｃ内に発生させることが
でき、この圧力によって当該圧力室４１Ｃ内のインクを
ノズル４１Ｆを介して外部に吐出させ得るようになされ
ている。

【００４３】（３）本実施の形態によるインクジェット
プリントヘッド４０の製造手順 ここで実際上このインクジェットプリントヘッド４０
は、図４（Ａ）〜図６（Ｂ）に示す以下の手順により製
造することができる。

【００４４】すなわち、まず図４（Ａ）に示すように、
流路板４１の元となる他面５０Ｂ側が撥水加工（テフロ
ン加工等）されたガラス板５０の一面５０Ａ上にドライ
フィルム５１を被着する。次いで図４（Ｂ）に示すよう
に、このドライフィルム５１をノズルパターン用のマス
ク５２を介して露光し、現像することにより、図４
（Ｃ）のように当該ドライフィルム５１にノズルパター
ンに応じた開口部５１Ａを形成する。

【００４５】続いて図４（Ｄ）に示すように、図１に示
すパウダービーム加工装置１０を用い、ドライフィルム
５１をレジストとしてガラス板５０の一面５０Ａをパウ
ダービーム加工するようにして、当該ガラス板５０にこ
の後ノズル４１Ｆ（図２及び図３）となる貫通孔５０Ｃ
を最終的にガラス板５０の他面５０Ｂ側における開口径
が30〔μm 〕程度となるように形成する。そしてこの後
このガラス板５０を洗浄するようにして当該ガラス板５
０の一面５０Ａ上からドライフィルム５１を除去する。

【００４６】続いて図４（Ｅ）に示すように、このガラ
ス板５０の一面５０Ａ側に新たなドライフィルム５３を
貼り付け、この後図５（Ａ）のようにこのドライフィル
ム５３を凹部パターン用のマスク５４を介して露光し、
現像することにより、当該ドライフィルム５３に図５
（Ｂ）のような各圧力室４１Ｃ（図２及び図３）、各イ
ンク導入路４１Ｆ（図２及び図３）及び共通流路４１Ｄ
（図２及び図３）等の凹部形状のインク流路に応じた開
口部５３Ａを形成する。

【００４７】次いで図５（Ｃ）に示すように、図１に示
すパウダービーム加工装置１０を用い、ドライフィルム
５３をレジストとしてガラス板５０の一面５０Ａをパウ
ダービーム加工するようにして、図５（Ｄ）のように当
該ガラス板５０の一面５０Ａ側に各圧力室４１Ｃ、各イ
ンク導入路４１Ｅ及び共通流路４１Ｄ等となる凹部５０
Ｄを形成する。

【００４８】さらにこの後このガラス板５０を洗浄する
ようにして当該ガラス板５０の一面５０Ａ上からドライ
フィルム５３を除去する。この結果図６（Ａ）に示すよ
うなノズル４１Ｆ及び圧力室４１Ｃ等が一体に形成され
てなる流路板４１が形成される。

【００４９】続いて図６（Ｂ）に示すように、この流路
板４１の一面４１Ａ側にこの流路板４１とは別工程で形
成した振動板４３及び複数の圧電素子４４からなる圧電
アクチュエータ４２を位置決めして貼着する。これによ
り図２及び図３に示すインクジェットプリントヘッド４
０を得ることができる。

【００５０】なおこのようにインクジェットプリントヘ
ッド４０を製造する際、例えば図７のように一枚のガラ
ス板６０から多数の流路板４１を分離形成するようにし
ても良い。このようにすることによって、各流路板４１
の分離加工をパウダービーム加工法により行うことがで
きるため、多数の流路板４１を安価にかつ容易に作製す
ることができる。

【００５１】具体的には図８（Ａ）〜図９（Ｃ）に示す
手順に従って、まず図８（Ａ）に示すように、ガラス材
等からなる基板６１の一面上に例えば日東電工株式会社
製リバアルファ（商品名）等の発泡性の熱剥離シート６
２を介してガラス板６０を貼り付ける。

【００５２】ここで熱剥離シート６２は、その一面６２
Ａ側に熱発泡性の接着剤からなる接着層が形成され、加
熱すると当該接着層が発泡して当該接着層に接着されて
いた物質と点接触状態となることにより当該物質を容易
に剥離し得るようになされたものである。

【００５３】そして図８（Ａ）の工程では、この熱剥離
シート６２の他面６２Ｂ側を基板６１に接着し、当該熱
剥離シート６２の一面６２Ａ側の接着層にガラス板６０
を接着するようにして当該ガラス板６０を基板６１に貼
り付けるようにする。

【００５４】次いで図８（Ｂ）に示すように、このよう
にして基板６１上に貼着されたガラス板６０の一面６０
Ａ側に図４（Ａ）〜図６（Ｂ）について上述した手順に
よりノズル４１Ｆ（図２及び図３）となる貫通孔６０Ｃ
と、圧力室４１Ｃ、インク導入路４１Ｅ及び共通流路４
１Ｄ（図２及び図３）となる凹部６０Ｄとから構成され
る流路板４１のインク流路のパターン（以下、これを流
路パターン６０Ｅと呼ぶ）を流路板４１にして複数枚分
形成する。

【００５５】続いて図８（Ｃ）に示すように、このガラ
ス板６０の一面６０Ａ上にドライフィルム６３を被着
し、これを所定形状のマスク６４を介して露光し、現像
することにより、図８（Ｄ）のように当該ドライフィル
ム６３に流路板４１の外形を縁取るような枠状の開口部
６３Ａをガラス板６０の各流路パターン６０Ｅにそれぞ
れ対応させて、各流路パターン６０Ｅをそれぞれ囲むよ
うに形成する。

【００５６】続いて図９（Ａ）に示すように、このガラ
ス板６０をドライフィルム６３をレジストとして図１に
示すパウダービーム加工装置１０を用いてパウダービー
ム加工することにより、当該ガラス板６０をドライフィ
ルム６３の各開口部６３Ａの形状に応じてその内側を切
り離す。これによりガラス板６０の各流路パターン６０
Ｅに対応させてそれぞれ１枚の流路板４１が分離形成さ
れる。

【００５７】続いて図９（Ｂ）に示すように、このよう
にして複数の流路板４１に切り離されたガラス板６０を
基板６１に貼り付けられた状態のまま洗浄することによ
りその一面６０Ａ上からドライフィルム６３を除去す
る。

【００５８】さらにこの後図９（Ｃ）に示すように、基
板６１をホットプレート上に載せるなどして熱剥離シー
ト６２を加熱することによりその一面６２Ａ側を発泡さ
せた後、当該熱剥離シート６２から各流路板４１をそれ
ぞれ個別に剥離する。これにより図２及び図３に示す流
路板４１を多数枚一括して作製することができる。

【００５９】（４）本実施の形態の動作及び効果 以上の構成において、ガラス板５０、６０の一面５０
Ａ、６０Ａ側にパウダービーム加工法を用いて貫通孔５
０Ｃ、６０Ｃでなるノズル４１Ｆ及び所定形状の凹部５
０Ｃ、６０Ｃでなる各圧力室４１Ｃ、各インク導入路４
１Ｅ及び共通流路４１Ｄ等を形成するようにして流路板
４１を作製し、この後この流路板４１の一面４１Ａ上に
振動板４３及び圧電素子４４からなる圧電アクチュエー
タ４２を位置決めして貼着するようにしてインクジェッ
トプリントヘッド４０を製造する。

【００６０】従ってこのようなインクジェットプリント
ヘッド４０の製造方法によれば、流路板４１に圧力室４
１Ｃ等とノズル４１Ｆとを一体に形成する分、インクジ
ェットプリントヘッド４０の製造作業からノズル板４
（図１０）及び流路板２（図１０）の貼合わせ工程を省
略させることができる。かくするにつきノズル板４及び
流路板２の高精度な位置決め作業を無くし、かつ接着剤
の漏れ込みに起因するノズル４１Ｆの目詰まりの発生を
防止することができる。またこのインクジェットプリン
トヘッド４０の製造方法によれば、ノズル４１Ｆ及び圧
力室４１Ｃの位置精度も向上させることができる。

【００６１】さらにこのインクジェットプリントヘッド
の製造方法によれば、流路板４１のノズル４１Ｆや圧力
室４１Ｃ等のインク流路を形成する際の形成法としてパ
ウダービーム加工法を用いるため、流路板４１に幅や長
さ及び深さ等にばらつきを生じさせることなく高精度に
かつ微細に圧力室４１Ｃ及びノズル４１Ｆ等を形成する
ことができる。

【００６２】なお流路板４１を形成する際のガラス板５
０、６０のエッチング加工法としてパウダービーム加工
法を用いた場合、ガラス板５０、６０に圧力室４１Ｃ
（凹部５０Ｄ、６０Ｄ）を形成してからノズル４１Ｆ
（貫通孔５０Ｃ、６０Ｃ）を形成するようにすると、最
初に形成された圧力室４１Ｃの影響で当該圧力室４１Ｃ
側に砥粒１７が流れるためにノズル４１Ｆが圧力室４１
Ｃ側に偏り、その断面も楕円形状となるおそれがある。

【００６３】この点に関して本実施の形態においては、
ガラス板５０、６０に各ノズル４１Ｆを形成してから各
圧力室４１Ｃを形成するようにしており、これにより形
成されるノズル４１Ｆに位置ずれや変形が発生するのを
未然に防止することができる。

【００６４】以上の構成によれば、パウダービーム加工
法を用いてガラス板５０、６０の一面５０Ａ、６０Ａ側
にノズル４１Ｆ及び圧力室４０Ｃ等を一体形成するよう
にしてインクジェットプリントヘッド４０の流路板４１
を作製するようにしたことにより、その製造時における
煩雑な位置決め作業を省略し、かつ流路板４１のインク
流路を微細にかつ高精度に形成することができ、かくし
て製造を簡易化しながらノズル４１Ｆの小径化及び高密
度化にも実用上十分に対応し得るインクジェットプリン
トヘッド及びその製造方法を実現できる。

【００６５】（５）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、本発明をインクジェ
ットプリントヘッド４０に適用するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば発熱素子
によりインクを加熱沸騰させ、かくして発生した泡の圧
力でインクを外部に吐出させるいわゆるバブルジェット
方式のプリントヘッドや、他のプリントヘッドに広く適
用することができる。

【００６６】また上述の実施の形態においては、ガラス
板５０、６０の一面５０Ａ、６０Ａに平均粒径が１〜20
〔μm 〕の砥粒１７を吹きつけることにより当該ガラス
板５０、６０の一面５０Ａ、６０Ａをエッチング加工す
るようにして流路板４１を作製するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、この際平均粒径
が20〜24〔μm 〕の砥粒を用いるようにしても良く、要
は、サンドブラスト加工法により使用できない例えば平
均粒径24〔μm 〕以下の砥粒を用いるようにするのであ
れば、サンドブラスト加工法に比べて流路板４１のノズ
ル４１Ｆや圧力室４１Ｃ等のインク流路をその幅や長さ
及び深さ等にばらつきを生じさせることなく高精度にか
つ微細に形成することができる効果を得ることができ
る。

【００６７】さらに上述の実施の形態においては、図４
（Ｄ）について説明したパウダービーム加工法によるエ
ッチング加工処理時にガラス板５０、６０に貫通孔５０
Ｃ、６０Ｃを形成するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、図４（Ｄ）のエッチング加
工処理時にはガラス板５０、６０に未貫通の窪みを形成
しておき、この後の図５（Ｃ）について説明したパウダ
ービーム加工法によるエッチング加工処理時にこの窪み
をノズル４１Ｆ（貫通孔５０Ｃ、６０Ｃ）となるように
加工処理するようにしても良い。

【００６８】さらに上述の実施の形態においては、流路
板４１の各圧力室４１Ｃに必要に応じて圧力を発生させ
る圧力発生手段としての圧電アクチュエータ４２を図２
及び図３のように構成するようにした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を広く
適用することができる。

【００６９】さらに上述の実施の形態においては、ガラ
ス板５０、６０をエッチング加工するようにして流路板
４１を形成するようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、流路板４１の材料としては、ガラス
材以外のインク耐久性を有する例えばセラミックや、ス
テンレスなどの金属材又はアクリルなどの樹脂材等を適
用するようにしても良い。また流路板４１のもととなる
板状部材として多層構造のものを適用するようにしても
良い。

【００７０】さらに上述の実施の形態においては、ガラ
ス板５０、６０の同じ一面５０Ａ、６０Ａ側からパウダ
ービーム加工するようにして貫通孔５０Ｃ、６０Ｃ（ノ
ズル４１Ｆ）及び凹部５０Ｄ、６０Ｄ（圧力室４１Ｃ、
インク導入路４１Ｅ及び共通流路４１Ｄ）を形成するよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、凹部５０Ｄ、６０Ｄに対して各貫通孔５０Ｃ、６０
Ｃをガラス板５０、６０の異なる面（他面５０Ｂ、６０
Ｂ）側から形成するようにしても良い。

【００７１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、プリント
ヘッドにおいて、流路板に圧力室及びノズルを一体形成
するようにしたことにより、その製造時において流路板
及びノズル板の高精度な位置決め作業を省略し、しかも
圧力室及びノズルを高い位置精度で形成することがで
き、かくして製造を簡易化しながらノズルの小径化及び
高密度化にも実用上十分に対応し得るプリントヘッドを
実現できる。

【００７２】また本発明によれば、プリントヘッドの製
造方法において、被加工物の加工面に平均粒径が24〔μ
m 〕以下の砥粒を吹きつけるようにして当該加工面をエ
ッチング加工する第１の加工法を用いて、板状部材に圧
力室及びノズルを一体形成するようにして流路板を形成
するようにしたことにより、プリントヘッドの製造時に
おいて流路板及びノズル板の高精度な位置決め作業を省
略し、しかも流路板のインク流路を微細にかつ高精度に
形成し得るようにすることができ、かくして製造を簡易
化しながらノズルの小径化及び高密度化にも実用上十分
に対応し得るプリントヘッドの製造方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの製造時に用いるパウダービーム加工装置の構成を
示す略線的な断面図である。

【図２】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの構成を一部断面をとって示す斜視図である。

【図３】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの構成を示す断面図である。

【図４】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの製造手順を示す断面図である。

【図５】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの製造手順を示す断面図である。

【図６】本実施の形態によるインクジェットプリントヘ
ッドの製造手順を示す断面図である。

【図７】流路板の第２の製造手順の説明に供する略線的
な斜視図である。

【図８】流路板の第２の製造手順を示す断面図である。

【図９】流路板の第２の製造手順を示す断面図である。

【図１０】従来のインクジェットプリントヘッドの構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１０……パウダービーム加工装置、１７……砥粒、４０
……インクジェットプリントヘッド、４１……流路板、
４１Ａ……一面、４１Ｂ……他面、４１Ｃ……圧力室、
４１Ｄ……共通流路、４１Ｅ……インク導入路、４２…
…圧電アクチュエータ、４３……振動板、４４……圧電
素子、５０、６０……ガラス板、５０Ｃ、６０Ｃ……貫
通孔、５０Ｄ、６０Ｄ……凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 徹 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF24 AF34 AF93 AG12 AG44 AP02 AP13 AP14 AP22 AP77 AQ01 BA04 BA14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク貯蔵用の所定形状の凹部でなる圧力
   室と、当該圧力室に貯蔵されたインクを外部に吐出する
   ための上記圧力室と連通する貫通孔でなるノズルとが一
   体形成された流路板と、 上記流路板の上記圧力室に必要時に圧力を発生させる圧
   力発生手段とを具えることを特徴とするプリントヘッ
   ド。
2. 【請求項２】所定材料からなる板状部材に所定形状の凹
   部でなるインク貯蔵用の圧力室と、当該圧力室に貯蔵さ
   れたインクを外部に吐出するための上記圧力室と連通す
   る貫通孔でなるノズルとを形成するようにして流路板を
   作製する第１の工程と、 上記流路板の上記一面側に、上記圧力室に必要に応じて
   圧力を発生させる圧力発生手段を固着する第２の工程と
   を具え、 上記第１の工程では、被加工物の加工面に平均粒径が24
   〔μm 〕以下の砥粒を吹きつけるようにして当該加工面
   をエッチング加工する第１の加工法を用いて、上記板状
   部材に上記圧力室及び上記ノズルを一体形成することを
   特徴とするプリントヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】上記第１の工程では、 上記第１の加工法を用いて、上記板状部材から複数枚分
   の上記流路板を一括して作製することを特徴とする請求
   項２に記載のプリントヘッドの製造方法。