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JP2001010067A - 液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工方法および液体噴射記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工方法および液体噴射記録ヘッドの製造方法

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Publication number
JP2001010067A
JP2001010067A JP11182955A JP18295599A JP2001010067A JP 2001010067 A JP2001010067 A JP 2001010067A JP 11182955 A JP11182955 A JP 11182955A JP 18295599 A JP18295599 A JP 18295599A JP 2001010067 A JP2001010067 A JP 2001010067A
Authority
JP
Japan
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recording head
jet recording
liquid
liquid jet
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11182955A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Koide
小出  純
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP11182955A priority Critical patent/JP2001010067A/ja
Priority to US09/603,191 priority patent/US6507002B1/en
Publication of JP2001010067A publication Critical patent/JP2001010067A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • B41J2/135Nozzles
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    • B41J2/1632Manufacturing processes machining
    • B41J2/1634Manufacturing processes machining laser machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オリフィスプレートの液吐出側からのレーザ
ビームの照射によって、液吐出側に先細りのテーパ形状
でかつ均一な吐出ノズルを加工し、記録液の液滴を安定
して飛翔させることができる吐出ノズル加工方法を提供
する。 【解決手段】 オリフィスプレート2の液吐出側に吐出
口パターン11が形成されたマスクプレート1を密着さ
せ、液吐出側から高エネルギー紫外線レーザの平行ビー
ムA,B,C,Dをマスクプレート1の垂直軸に対して
同一角度傾いた方向から同時に照射するとともに、密着
されたマスクプレート1とオリフィスプレート2をレー
ザの照射領域に対して吐出ノズルの配列方向に1往復以
上の往復走査させる。これにより、レーザビームの照射
分布のむらを積分効果をもたせ各吐出ノズルに対して同
一条件でレーザビームの照射を行なうことができ、全吐
出ノズル21を均一な形状でかつ液吐出側に先細りのテ
ーパ形状に加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録液等の液滴を
飛翔させて記録媒体上に液滴を付着させる液体噴射記録
ヘッドにおける吐出ノズルを紫外線レーザにより昇華加
工する吐出ノズル加工方法に関するものであり、さらに
液体噴射記録ヘッドの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】インク等の記録液の液滴を飛翔させて記
録媒体上に液滴を付着させる液体噴射記録装置(インク
ジェットプリンタ)において、印刷品質は記録液を吐出
する部分であるノズル部分の特性に大きく依存してお
り、このノズル部分の特性は、ノズル径のばらつきやノ
ズルの形状によってほぼ決定される。このノズルを形成
する方法としては、大きくは2つの方法が用いられてお
り、金属プレートを用いる電鋳法もしくは放電加工法に
より形成する方法と、有機高分子樹脂材料をエキシマレ
ーザに代表される紫外線レーザ等の高エネルギーレーザ
で昇華(アブレーション)加工する方法が提案されてい
るが、現在では、後者の紫外線レーザ加工方法を用いて
微細加工する方法が一般的となっている。
【0003】この紫外線レーザ加工方法において、有機
高分子樹脂材料を昇華加工する好適なレーザのエネルギ
ー密度で加工を行なうと、レーザの入射側からレーザの
出射側にかけて加工面積が徐々に減少するいわゆるテー
パ形状の加工特性となる。また、液体噴射記録ヘッドの
印刷品質を上げるために要求されるノズル形状が記録液
の吐出側に先細りのテーパ形状であるため、レーザの加
工方法としては、記録液の供給側からのレーザ照射によ
って行なわれ、すなわち、吐出ノズルを形成するプレー
トは、吐出ノズルを加工形成した後に、記録液を供給す
る部材に結合する工程が取られてきた。
【0004】しかしながら、吐出ノズル長は、印刷品質
上、約数10μmから約100μmの長さが要求され、
この吐出ノズルを形成する吐出口形成プレートの厚みも
当然のことながら同様の厚みを有するため、この吐出口
形成プレートは非常に薄く変形しやすい部材であり、吐
出口形成プレートに対し液供給側からレーザ加工しなけ
ればならず、そして、吐出ノズルを加工形成した後に記
録液を供給する部材に結合しなければならないために、
結合後、吐出口形成プレートがストレス変形を起こし、
同一方向に整列した複数の吐出ノズルが形成できず、記
録液の吐出方向がばらばらになってしまい、印刷品質を
劣化させてしまうという問題点があった。
【0005】そこで、このような問題点を解決するため
に、液体噴射記録ヘッドを組み立てた後に、吐出ノズル
を加工する方法が提案されている。
【0006】その一つは、特表平6−510958号公
報(コンパック・コンピュータ・コーポレイション)に
提案されている方法で、吐出口形成プレートに対して、
マスクパターンで制限された光ビームを2つの方向から
斜入射させる方法であり、光ビームを斜入射させること
によって光ビームの進行方向に吐出口形成プレートが加
工され、結果的に、吐出ノズルは外側より内側の加工幅
の広いテーパ形状に形成される。
【0007】他の一つは、特公平6−24874号公報
(ザールリミテッド)に提案されている方法で、ノズル
パターンが形成されたマスクプレートを吐出口形成プレ
ートに密着させた形で光ビームを照射し、密着させたマ
スクプレートと吐出口形成プレートに光ビームが斜入射
するように、揺動またはピボット回転運動をさせて、光
ビームの入射方向に加工が進行することによって、吐出
口形成プレートの液吐出側に先細りのテーパ形状のノズ
ルを形成するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た特表平6−510958号公報に記載された方法にお
いては、2つの方向のみの光ビーム加工のため、光ビー
ムの斜入射方向に対しては、吐出口形成プレートの液吐
出側に先細りのテーパ形状が形成されるが、これと直角
方向では液吐出側に口広がりのテーパ形状が形成され
る。このように、液吐出方向に対して対称なコーン形状
のテーパが形成されないため、液吐出側に口広がりのテ
ーパ形状の方向では、記録液の吐出流体抵抗となって、
液吐出の周期が遅くなり、高速な印刷ができなくなり、
さらに、口広がりなノズル形状の場合、液吐出時にミス
トが発生してしまうという問題点が生じる。
【0009】さらに、マスクパターンの投影結像系では
ないため、吐出ノズルの加工は一つずつ個別に加工しな
ければならないため、非常に多くの吐出ノズル配列を形
成しなければならない場合には、加工時間が長くなり、
生産性として非常に不利となるという問題点があり、さ
らに、光ビームのエネルギー強度の振れに対して敏感に
ノズルの加工サイズが変化してしまうため、加工精度の
安定性の面で困難という問題点もある。
【0010】また、前述した特公平6−24874号公
報に記載された方法においては、マスクプレートと吐出
口形成プレートを経時的に光ビームに対して傾ける運動
をさせるため、加工開始状態と加工終了状態によって、
つまり、加工の経時的動作過程によって、液吐出方向軸
に対して対称なテーパ形状を加工することが困難とな
り、結果的に、個々の液体噴射記録ヘッドにおいて、記
録液の吐出を安定して一定均一な方向に飛翔させること
が難しいという問題点がある。
【0011】そこで、前述した問題点を解決すべく、本
出願人は、先に、特願平10−182407号出願にお
いて、液体噴射記録ヘッドの吐出口が一次元配列で複数
個または複数個の配列が複数列形成される吐出口形成プ
レートの外面に、吐出口の形状がパターニングされたマ
スクプレートを密着させ、マスクプレート面の垂直軸に
対して所定角度傾いた方向でかつ回転対称な方向から複
数の高エネルギー紫外線平行ビームを同時照射すること
によって、吐出口形成プレートに吐出ノズルを昇華加工
形成する方法を提案した。
【0012】この方法によって形成される吐出ノズルは
液吐出方向軸に対して対称な形状であって、吐出口形成
プレートの液吐出側に部分的にまた全体が先細りのテー
パ形状が形成でき、そして、短時間で多数の吐出ノズル
を一括加工することができる。しかしながら、この方法
においても、照射する光ビームの光強度分布を加工する
全領域において均一でかつ対称にすることが困難で、加
工される複数の吐出ノズルの形状が不均一な形状になっ
てしまうという問題点があった。
【0013】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、吐出口
形成プレートの液吐出側からのレーザビームの照射によ
るレーザ加工によって、液吐出側に部分的にまた全体が
先細りのテーパ形状の吐出ノズルを加工形成する吐出ノ
ズル加工方法において、全ての吐出口ノズル形状を均一
に加工して、記録液の液弾を安定して正確に飛翔させる
ことができるようにする吐出ノズル加工方法を提供する
とともに、印刷品質を向上させることができる液体噴射
記録ヘッドの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工方法
は、液体噴射記録ヘッドの吐出口が複数形成される吐出
口形成プレートの液吐出側に、形成しようとする吐出口
の形状がパターニングされたマスクプレートを密着さ
せ、該マスクプレート側から高エネルギー紫外線レーザ
の平行ビームを照射することによって、前記吐出口形成
プレートに吐出ノズルを昇華加工形成する液体噴射記録
ヘッドの吐出ノズル加工方法において、密着された前記
マスクプレートと前記吐出口形成プレートを、高エネル
ギー紫外線レーザビームの照射領域に対して、吐出ノズ
ルを形成する配列に沿って1往復以上の往復走査させる
ことを特徴とする。
【0015】本発明の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル
加工方法においては、高エネルギー紫外線レーザの平行
ビームの照射は、前記マスクプレートの垂直軸に対して
同一角度傾いた方向から複数同時に入射するように構成
することが好ましく、また、高エネルギー紫外線レーザ
の平行ビームの照射は、前記マスクプレートの垂直軸の
周り方向に対して等分割された方向から複数同時に入射
するように構成することが好ましい。
【0016】本発明の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル
加工方法においては、高エネルギー紫外線レーザの平行
ビームは、4光束で構成され、各ビームは前記マスクプ
レートの垂直軸に対しては所定角度の傾きで、垂直軸の
周り方向に対しては等分割された方向から同時に照射す
ることが好ましい。
【0017】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法
は、液体噴射記録ヘッド全体を構成する各部材の内、少
なくとも吐出口形成プレートと該吐出口形成プレートを
保持する部材が結合された後に、吐出口が複数形成され
る吐出口形成プレートの液吐出側に、形成しようとする
吐出口の形状がパターニングされたマスクプレートを密
着させ、該マスクプレート面の垂直軸に対して所定角度
傾いた方向から複数の高エネルギー紫外線レーザの平行
ビームを同時照射し、前記吐出口形成プレートに吐出ノ
ズルを昇華加工形成する液体噴射記録ヘッドの製造方法
において、密着された前記マスクプレートと前記吐出口
形成プレートを、高エネルギー紫外線レーザビームの照
射領域に対して、吐出ノズルを形成する配列に沿って1
往復以上の往復走査させることを特徴とする。
【0018】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法に
おいては、複数の高エネルギー紫外線レーザの平行ビー
ムの照射は、前記マスクプレートの垂直軸に対して同一
角度傾いた方向から入射するように構成することが好ま
しく、また、複数の高エネルギー紫外線レーザの平行ビ
ームの照射は、前記マスクプレートの垂直軸の周り方向
に対して等分割された方向から入射するように構成する
ことが好ましい。
【0019】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法に
おいては、複数の高エネルギー紫外線レーザの平行ビー
ムは、4光束で構成され、各ビームは前記マスクプレー
トの垂直軸に対しては所定角度の傾きで、垂直軸の周り
方向に対しては等分割された方向から照射することが好
ましい。
【0020】
【作用】本発明によれば、液体噴射記録ヘッドの吐出口
形成プレートの液吐出側に、形成しようとする吐出口形
状がパターニングされたマスクプレートを密着させ、マ
スクプレート側から高エネルギー紫外線平行ビームを照
射することによって、吐出口形成プレートに吐出ノズル
を昇華加工する液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工方
法において、密着されたマスクプレートと吐出口形成プ
レートを、高エネルギー紫外線ビームの照射領域に対し
て、吐出ノズルを形成する配列に沿って1往復以上の往
復走査させることによって、紫外線レーザビームの照射
むらを積分効果をもたせ各吐出ノズルに対して同一条件
で同等の紫外線レーザビームの照射を行なうことが可能
となり、結果として、吐出ノズルは全数均一な形状で加
工され、このことによって記録液の液弾を安定して正確
に飛翔させることができ、高品質印刷を可能にする。
【0021】さらに、液体噴射記録ヘッドを組立てた後
の最終工程で吐出ノズルを加工形成することが可能とな
ることで、吐出口形成プレートの組立て結合による変形
に起因する液吐出方向の非等方向性が解消され、かつ、
吐出口形成プレートの液吐出側(外側)に先細りのテー
パ形状の吐出ノズルが形成できることによって、液滴の
吐出方向が一定方向に安定し、吐出する記録液の飛翔ス
ピードが向上する。したがって、ミストが極端に少な
く、印刷ドットの形状がきれいな円形を呈した高品位の
画像が得られ、液体噴射記録ヘッドの印刷品質が格段に
向上するとともに高速印刷が可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【0023】図1は、本発明の液体噴射記録ヘッドの吐
出ノズル加工方法を示す概略図であり、以下に、本発明
の吐出ノズル加工方法を詳細に説明する。
【0024】図1において、1は形成しようとする吐出
口形状に対応する吐出口パターン11が形成されたマス
クプレート、2は吐出ノズル21が形成される吐出口形
成プレート(以下、オリフィスプレートともいう。)、
3はオリフィスプレート2を結合する液体噴射記録ヘッ
ド本体である。吐出ノズル21は、オリフィスプレート
2を液体噴射記録ヘッド本体3に組み立て結合した状態
の液体噴射記録ヘッドのオリフィスプレート2に対し
て、液吐出側から紫外線レーザの平行ビームA,B,
C,Dが照射されることにより形成される。これらのレ
ーザビームA,B,C,Dは、あらかじめオリフィスプ
レート2に密着されたマスクプレート1の垂線に対して
それぞれ異なる方向に傾いており、レーザビームA,
B,C,Dの重ね合わせ位置はマスクプレート1のパタ
ーン部分に定められている。
【0025】ここで、各レーザビームA,B,C,Dの
マスクプレート1への照射方向を詳細に述べると、図2
に示すようなxyz座標系を設定した場合、図3に示す
方向、すなわち、各レーザビームは、yz平面への射影
においては、y軸(吐出ノズル21の配列方向)に対し
て、各45度の角度(各レーザビーム同士の角度が90
度)を基準状態とし、x軸(マスクプレート1の垂直方
向)に対して、同一の傾斜角度θをなすような方向から
照射される。なお、角度θは加工するオリフィスプレー
ト2の厚さやレーザ光のエネルギー密度によって設計角
度が設定されるが、おおよそ5度から20度の角度に設
定されるものであり、本実施例では15度としている。
【0026】そして、液体噴射記録ヘッド本体3に結合
されたオリフィスプレート2とこのオリフィスプレート
2に密着されたマスクプレート1を、一体として、加工
開始から終了までの間に、紫外線レーザビームの照射領
域に対して吐出ノズルを形成する配列方向(図1に示す
矢印方向H)に1往復以上の往復移動させる。この加工
の一例を図4および図5を用いて詳細に説明すると、ま
ず、マスクプレート1が密着されたオリフィスプレート
2と液体噴射記録ヘッド本体3が、レーザ照射領域外か
ら吐出ノズル配列方向と同方向(図中左から右)に移送
され(図4(a))、レーザ照射領域を通過するととも
に吐出口部分が加工形成される(図4(b))。そし
て、そのままレーザの照射領域外まで移送されると(図
4(c))、今度は先ほどと逆方向(図中右から左)に
移送されることで、再度レーザ照射領域を通過するとと
もに吐出口部分が加工され(図5(a))、レーザ照射
領域外に移送されたときには、すべての吐出ノズル21
が形成される(図5(b))。この往復移動によって、
吐出ノズルを加工する紫外線レーザビームの照射分布の
むらを積分効果により加工形成される各吐出ノズルに対
して同一条件で同等に照射することが可能となり、吐出
ノズルは全て均一な形状で加工される。
【0027】このように、4つの方向から紫外線レーザ
の平行ビームA,B,C,Dを同時に照射し、そして、
マスクプレート1が密着されたオリフィスプレート2と
液体噴射記録ヘッド本体3をレーザ照射領域に対して往
復移動させることによって、オリフィスプレート2の厚
み方向において、各レーザビームの進行方向に昇華加工
されることにより、液吐出方向(マスクプレート側)に
先細りのテーパ形状を有しかつ全て均一な形状で複数の
吐出ノズル21が形成される。
【0028】こうして加工された吐出ノズル21の形状
は、図7に示すごとく、回転対称な切断円錐形状となる
のではなく、x軸に対する軸対称方向からの4つのレー
ザビームの照射加工であるため、記録液の吐出側におい
ては円錐状であって、記録液の供給側においては4つの
円が放射状に重なった略四角形の形状で、オリフィスプ
レート2の厚み方向において、徐々に円形から略四角形
に変化する形状が形成される。
【0029】次に、上述の吐出ノズル加工方法が適用さ
れる液体噴射記録ヘッドについて、図6を参照して説明
する。
【0030】図6において、33は基板であり、この基
板33上には記録液を吐出するための電気熱変換素子や
電気機械変換素子等の液吐出圧発生素子34が設けられ
ている。この液吐出圧発生素子34は吐出ノズル21に
連通する液流路31内にそれぞれ配されており、個々の
液流路31は共通液室32に連通している。この共通液
室32には液供給管(不図示)が接続され、記録液タン
クより液供給管を介して記録液が供給される。また、3
5は液流路31および共通液室32を形成するための凹
部を有する天板であり、この天板35は、基板33と接
合されることで、液流路31および共通液室32を形成
する液体噴射記録ヘッド本体3を構成する。さらに、液
体噴射記録ヘッド本体3の液流路端部側には吐出ノズル
21を備えるオリフィスプレート2が設けられている。
また、オリフィスプレート2に形成される吐出ノズル2
1の配置は、一次元配列で複数個または複数個の配列が
複数列というように適宜設定することができる。
【0031】このような液体噴射記録ヘッドは以下のよ
うに作製することができる。
【0032】液吐出圧発生用の発熱抵抗素子であるヒー
タ34と不図示のシフトレジスタ等の集積回路や電気配
線をシリコン基板にパターニングして基板33を作製す
るとともに、液流路31および共通液室32となる凹部
と不図示の液供給口をシリコンプレートにケミカルエッ
チングすることにより形成して天板35を作製する。そ
の後、基板33と天板35とを、液吐出側端面および液
流路31となる凹部とヒータ34の配列が一致するよう
にアライメント接合して、液体噴射記録ヘッド本体3を
形成した後、吐出ノズルが未形成状態のオリフィスプレ
ート2を、液体噴射記録ヘッド本体3の液吐出側端面に
接着する。この状態で上述した吐出ノズル加工方法を用
いて吐出ノズル21を加工形成し、以後、不図示のヒー
タ駆動用の端子をパターニングした電気基板を結合する
とともに、アルミ製のベースプレートを基板33に接合
し、次いで、各部材を保持するホルダおよび記録液供給
のための記録液タンクを結合することによって、液体噴
射記録ヘッドを組み立てることができる。
【0033】また、液流路31および共通液室32とな
る凹部と液供給口が形成される天板35と吐出ノズルが
未形成状態のオリフィスプレート2とをポリサルフォン
等の樹脂の射出成形により一体に形成した構造体を、ヒ
ータ34等をパターニングした集積回路シリコンチップ
をマウントした基板33にアライメント接合した後に、
上述した吐出ノズル加工方法を用いて吐出ノズル21を
形成し、以後、不図示のヒータ駆動用の端子をパターニ
ングした電気基板を結合するとともに、アルミ製のベー
スプレートを基板33を接合し、次いで、各部材を保持
するホルダおよび記録液供給のための記録液タンクを結
合することによって、液体噴射記録ヘッドを組み立てる
こともできる。
【0034】以上のように、本発明における吐出ノズル
の加工は、液体噴射記録ヘッドの構成がいかなるもので
あっても、吐出ノズルを形成するオリフィスプレート
が、これを保持する部材に接合された後の工程で行なう
ことができる。このように液体噴射記録ヘッドを製造す
ることで、オリフィスプレートが、この保持部材と結合
されるときに生じるひずみに伴なって、吐出ノズルの配
列が変形したり、吐出ノズルの向きが不均一方向に変形
することによる記録液の吐出方向位置変動が生じること
を防ぐことが可能になる。
【0035】また、上述のように加工形成される吐出ノ
ズル21においては、オリフィスプレート2の液供給側
の吐出ノズル21の形状が略四角形であり、また、液流
路31の液流動方向の切断面が四角形で形成されている
ことから、各々の形状がフィットするように吐出ノズル
21がレーザ加工形成されているため、吐出ノズル形状
と液流路形状が滑らかに連続するようにでき、記録液の
流動抵抗が軽減され、記録液飛翔スピードが高まり、液
体噴射記録ヘッド品質として、印刷スピードが向上する
という効果も発生する。
【0036】本発明の具体的な実施例において、液体噴
射記録ヘッド本体に50μm厚のポリサルフォンからな
るオリフィスプレートを接合した後、このオリフィスプ
レートに、照射レーザの波長において光反射率が98%
以上で、φ20μmの開口を300dpiの配列密度で
150個の吐出口パターンが形成されたマスクプレート
を密着させ、レーザパワー密度が1J/cm2 でマスク
プレートに4つの平行ビームを照射する。そして、密着
されたマスクプレート1とオリフィスプレート2および
液体噴射記録ヘッド本体3を、加工開始と加工終了で照
射されるレーザビーム光束に対して2回の往復走査を行
なわせて、吐出ノズルを加工形成した。また、このとき
の各平行ビームの傾斜角は液吐出方向軸に対して15度
となるように設定した。このように液体噴射記録ヘッド
を50個作製し、吐出ノズルの形状を観察したところ、
いずれの吐出ノズルにおいても液吐出側に先細りのテー
パ形状が形成されており、各吐出ノズルの形状のばらつ
きも従来のものに比べ格段に低減されていた。
【0037】また、このようにして作製した液体噴射記
録ヘッドにて実際に印刷を行なったところ、ミストが極
端に少なく、このため印刷ドットの形状がきれいな円形
を呈しており、優れた印刷品位の画像が得られた。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体噴射記録ヘッドの吐出口が複数形成される吐出口形
成プレートの液吐出側に、形成しようとする吐出口の形
状がパターニングされたマスクプレートを密着させ、マ
スクプレート側から高エネルギー紫外線レーザの平行ビ
ームを照射することによって、吐出口形成プレートに吐
出ノズルを昇華加工形成する液体噴射記録ヘッドの吐出
ノズル加工方法において、密着されたマスクプレートと
吐出口形成プレートを、高エネルギー紫外線レーザビー
ムの照射領域に対して、吐出ノズルを形成する配列に沿
って1往復以上の往復走査させることによって、紫外線
ビームの照射むらを積分効果により各吐出ノズルに対し
て同一条件の紫外線レーザビームの照射を行ない、結果
として、吐出ノズルは全数均一な形状で加工され、これ
によって、記録液の液滴を安定して正確に飛翔させるこ
とができ、高品質印刷を可能にする。
【0039】また、吐出口形成プレートの液吐出側から
のレーザ加工によって、液吐出側に向かって先細りのテ
ーパ形状を全吐出ノズルにおいて均一形状に作製するこ
とができ、液滴の吐出方向が一定方向に安定し、吐出す
る記録液の飛翔スピードが向上する。したがって、ミス
トが極端に少なく、印刷ドットの形状がきれいな円形を
呈した高品位の画像が得られ、液体噴射記録ヘッドの印
刷品質が格段に向上するとともに高速印刷が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工
方法を示す概略図であり、(a)は正面図、(b)は側
面図、(c)は下面図である。
【図2】本発明の液体噴射記録ヘッドの座標系を示す斜
視図である。
【図3】本発明の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工
方法におけるレーザ照射方向を説明する説明図である。
【図4】本発明の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工
方法に基づく工程説明図である。
【図5】本発明の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工
方法に基づく工程説明図であり、図4に示す工程に続く
工程を図示する。
【図6】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法によっ
て製造される液体噴射記録ヘッドを示す概略図であり、
(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図であ
る。
【図7】本発明の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工
方法に基づいて加工された吐出ノズルの斜視図である。
【符号の説明】
1 マスクプレート 11 (吐出口)パターン 2 オリフィスプレート(吐出口形成プレート) 21 吐出ノズル 3 液体噴射記録ヘッド本体 31 液流路 32 共通液室 33 基板 34 液吐出圧発生素子 35 天板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 26/18 B23K 26/18 // B23K 101:36

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体噴射記録ヘッドの吐出口が複数形成
    される吐出口形成プレートの液吐出側に、形成しようと
    する吐出口の形状がパターニングされたマスクプレート
    を密着させ、該マスクプレート側から高エネルギー紫外
    線レーザの平行ビームを照射することによって、前記吐
    出口形成プレートに吐出ノズルを昇華加工形成する液体
    噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工方法において、密着さ
    れた前記マスクプレートと前記吐出口形成プレートを、
    高エネルギー紫外線レーザビームの照射領域に対して、
    吐出ノズルを形成する配列に沿って1往復以上の往復走
    査させることを特徴とする液体噴射記録ヘッドの吐出ノ
    ズル加工方法。
  2. 【請求項2】 高エネルギー紫外線レーザの平行ビーム
    の照射は、前記マスクプレートの垂直軸に対して同一角
    度傾いた方向から複数同時に入射することを特徴とする
    請求項1記載の液体噴射記録ヘッドの吐出ノズル加工方
    法。
  3. 【請求項3】 高エネルギー紫外線レーザの平行ビーム
    の照射は、前記マスクプレートの垂直軸の周り方向に対
    して等分割された方向から複数同時に入射することを特
    徴とする請求項1または2記載の液体噴射記録ヘッドの
    吐出ノズル加工方法。
  4. 【請求項4】 高エネルギー紫外線レーザの平行ビーム
    は、4光束で構成され、各ビームは前記マスクプレート
    の垂直軸に対しては所定角度の傾きで、垂直軸の周り方
    向に対しては等分割された方向から同時に照射すること
    を特徴とする請求項1記載の液体噴射記録ヘッドの吐出
    ノズル加工方法。
  5. 【請求項5】 液体噴射記録ヘッド全体を構成する各部
    材の内、少なくとも吐出口形成プレートと該吐出口形成
    プレートを保持する部材が結合された後に、吐出口が複
    数形成される吐出口形成プレートの液吐出側に、形成し
    ようとする吐出口の形状がパターニングされたマスクプ
    レートを密着させ、該マスクプレート面の垂直軸に対し
    て所定角度傾いた方向から複数の高エネルギー紫外線レ
    ーザの平行ビームを同時照射し、前記吐出口形成プレー
    トに吐出ノズルを昇華加工形成する液体噴射記録ヘッド
    の製造方法において、密着された前記マスクプレートと
    前記吐出口形成プレートを、高エネルギー紫外線レーザ
    ビームの照射領域に対して、吐出ノズルを形成する配列
    に沿って1往復以上の往復走査させることを特徴とする
    液体噴射記録ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 複数の高エネルギー紫外線レーザの平行
    ビームの照射は、前記マスクプレートの垂直軸に対して
    同一角度傾いた方向から入射することを特徴とする請求
    項5記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項7】 複数の高エネルギー紫外線レーザの平行
    ビームの照射は、前記マスクプレートの垂直軸の周り方
    向に対して等分割された方向から入射することを特徴と
    する請求項5または6記載の液体噴射記録ヘッドの製造
    方法。
  8. 【請求項8】 複数の高エネルギー紫外線レーザの平行
    ビームは、4光束で構成され、各ビームは前記マスクプ
    レートの垂直軸に対しては所定角度の傾きで、垂直軸の
    周り方向に対しては等分割された方向から照射すること
    を特徴とする請求項5記載の液体噴射記録ヘッドの製造
    方法。
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