JP2004291294A

JP2004291294A - Nozzle plate

Info

Publication number: JP2004291294A
Application number: JP2003084452A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Umehara; 茂梅原; Takaharu Kondo; 隆晴近藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce manufacturing cost by decreasing the number of times of ink nozzle forming work effectively. <P>SOLUTION: In the nozzle plate 60 shown on Fig. 3(C), ink nozzles 44 are arranged such that the pitch Ps of the ink nozzles 44 along the main scanning direction becomes sparse and dense alternately between respective columns and the pitch Pf of the ink nozzles 44 along the subscanning direction also becomes sparse and dense alternately between respective rows. In the nozzle plate 60, the ink nozzle 44 is arranged selectively to face any corner part of a pressure chamber 46 such that all ink nozzles 44 are arranged geometrically symmetrically to the center of a communicating pressure chamber 46. Consequently, the performance of each ink nozzle 44, e.g. ejection quantity, speed and direction of ink, is made uniform. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主走査方向及び副走査方向に沿って配列された複数のインクノズルから画像信号に応じて選択的にインクを噴射させるインクジェット記録ヘッドに部品として適用され、複数のインクノズルが形成されるノズルプレートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録ヘッドは、複数のインクノズル（例えば、一色あたり２４個から３００個など）から電気信号（印字データ）に応じて選択的にインクを噴出させ、これを紙面などの記録媒体の表面に沿って走査させることにより紙面などに文字や図形を印刷するものである。この構造は一般に、複数個のノズルに対して共通に設けられた１個のインクプールにインクが蓄えられ、このインクプール内のインクはノズル毎に設けられた狭いインク供給通路を介して圧力室に導入され、電気信号に応じて圧力を発生する圧力発生手段により圧力室内のインクに圧力を印加し、ノズルからインク滴となって噴出されるようになっている。
【０００３】
上記のようなインクジェット記録ヘッドとしては、例えば、特許文献１に記載されているような構造のものが知られている。この特許文献１のインクジェット記録ヘッドは、表面に複数個のインクノズルが配列されたノズルプレートと、このノズルプレートの裏面にこのノズルプレートとの間にインクが供給される間隙、すなわちインクプールを設けてこのノズルプレートにほぼ平行に配置されたインク室プレートと、このインク室プレートおよびノズルプレートにそれぞれ接しインクノズル毎にその裏側にそれぞれインクノズルと連通する個別の空間（圧力室）を形成する隔壁と、ノズルプレートおよびインク室プレートとそれぞれ外周部で接する外壁と、隔壁に設けられインクプールから個別の圧力室にインクを供給するインク供給口と、このインク供給口から個別の圧力室の内部に供給されたインクにそれぞれ個別に圧力を印加する圧力発生手段とを備えたものである。
【０００４】
上記のようなインクジェット記録ヘッドの構造において、ノズルプレートは、例えば、ポリイミド、ポリエーテルサルフォン等の高分子材料を素材として成形された樹脂基板にエキシマレーザ等の紫外線波長レーザを照射して複数のインクノズルを形成することにより製造される。ここで、ノズルプレートには、副走査方向及び主走査方向に沿ってインクノズルが略マトリックス状配列となるように複数のインクノズルが形成される。これらのインクノズルは、インクジェット記録ヘッドの印字速度、画素密度等に応じて配列（行×列）が変化するが、例えば、主走査方向に沿って３６行、副走査方向に沿って１０列で配列される。
【０００５】
一方、上記のようなノズルプレートを製造するためのレーザ加工装置では、例えば、エキシマレーザ発振器から出射されたエキシマレーザビームを加工テーブル上に載置された樹脂基板に集光してインクノズルを形成する。またレーザ加工装置では、エキシマレーザ発振器と加工テーブルとの間にエキシマレーザビームの断面を整形するマスク、このマスクを通過したエキシマレーザビームを光源像として樹脂基板上に結像するための結像光学系が配置される。マスクは、通過するエキシマレーザビームの断面をインクノズルの断面に対応する形状に整形するとと共に、エキシマレーザビームの照射エリアのうち有効照射エリアのみから選択的にインクノズル加工用エキシマレーザビームを取り出す機能を有している。
【０００６】
すなわち、樹脂基板にインクノズルを形成する際には、有効照射エリアから取り出したエキシマレーザビームによりインクノズルを形成しなければ、多数のインクノズルのノズル径、形状を均一に形成することが困難になるため、各インクノズルから噴射されるインクの量、速度、方向等にばらつきが生じ易くなる。
【０００７】
しかしながら、エキシマレーザの有効照射エリアが、通常、ノズルプレート全体の大きさに対して極めて小さいもの（例えば、２ｍｍ×８ｍｍ以下）であるため、１枚のノズルプレートを製造するには、樹脂基板に１個乃至数個のインクノズルを形成する作業を多数回繰り返す必要がある。具体的には、３００個以上のインクノズルが形成されたノズルプレートを製造する際に、各インクノズルが主走査方向及び副走査方向に沿って均等ピッチで配置されている場合、有効照射エリア内に含むことができるインクノズルは１個乃至数個であり、１枚の樹脂基板にインクノズルを形成する作業を、通常、１００回以上繰り返す必要がある。
【０００８】
また、インクジェット記録ヘッドでは、現在、印字速度の高速化、印字画像の高密度化に伴って１枚のノズルプレートに設けられるインクノズルの個数も増加する傾向にある。このため、１枚のノズルプレートを製造するために、１枚の樹脂基板に対するインクノズルの形成作業の回数も増加する傾向にあり、このことがノズルプレートの製造コストを低減することを阻害する要因の一つになっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−３００９６０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、インクノズルの形成作業の回数を効果的に減少させて製造コストを抑制できるノズルプレートを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１記載のノズルプレートは、主走査方向及び副走査方向に沿ってマトリックス状に配列された複数の圧力室内にそれぞれ充填されたインクを、印字データに応じて選択的にインクノズルから噴射するインクジェット記録ヘッドに適用され、前記複数の圧力室における隔壁の一部を構成すると共に、該複数の圧力室にそれぞれ連通する複数のインクノズルが形成されたノズルプレートであって、レーザビームの照射により前記インクノズルを形成する際の前記レーザビームの有効照射エリアの形状及び広さに応じて、前記複数のインクノズルの前記主走査方向に沿ったピッチを選択的に粗密に設定し、前記レーザビームによる前記インクノズルの形成時に、前記主走査方向に沿って前記有効照射エリアに含むことができる前記インクノズルの個数を最大化したことを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載のノズルプレートによれば、レーザビームの照射によりインクノズルを形成する際のレーザビームの有効照射エリアの形状及び広さに応じて、複数のインクノズルの主走査方向に沿ったピッチを選択的に粗密に設定し、レーザビームによる前記インクノズルの形成時に、主走査方向に沿って有効照射エリアに含むことができるインクノズルの個数を最大化したことより、ノズルプレートの加工素材とる基板へ１回のレーザビームの照射により形成できるインクノズルの個数を増加できるので、１枚のノズルプレートを製造するために必要となる基板へのレーザビームの照射回数及び時間をそれぞれ減少できる。この結果、多数のインクノズルが形成されたノズルプレートの生産性を向上させると共に、ノズルプレートを形成するために必要となるトータルエネルギーを減少できるので、ノズルプレートの製造コストを低減できる。
【００１３】
本発明に係る請求項２記載のノズルプレートは、主走査方向及び副走査方向に沿ってマトリックス状に配列された複数の圧力室内にそれぞれ充填されたインクを、印字データに応じて選択的にインクノズルから噴射するインクジェット記録ヘッドに適用され、前記複数の圧力室における隔壁の一部を構成すると共に、該複数の圧力室にそれぞれ連通する複数のインクノズルが形成されたノズルプレートであって、レーザビームの照射により前記インクノズルを形成する際の前記レーザビームの有効照射エリアの形状及び広さに応じて、前記複数のインクノズルの前記主走査方向及び前記副走査方向に沿ったピッチをそれぞれ選択的に粗密に設定し、前記レーザビームによる前記インクノズルの形成時に、前記有効照射エリアに含むことができる前記インクノズルの個数を最大化したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載のノズルプレートによれば、レーザビームの照射によりインクノズルを形成する際のレーザビームの有効照射エリアの形状及び広さに応じて、複数のインクノズルの主走査方向及び副走査方向に沿ったピッチをそれぞれ選択的に粗密に設定し、レーザビームによる前記インクノズルの形成時に、有効照射エリアに含むことができるインクノズルの個数を最大化したことにより、請求項１記載のノズルプレートと比較して、更にノズルプレートの加工素材とる基板へ１回のレーザビームの照射により形成できるインクノズルの個数を増加できるので、１枚のノズルプレートを製造するために必要となる基板へのレーザビームの照射回数及び時間をそれぞれ減少できる。この結果、多数のインクノズルが形成されたノズルプレートの生産性を向上させると共に、ノズルプレートを形成するために必要となるエネルギーを減少できるので、ノズルプレートの製造コストを低減できる。
【００１５】
ここで、レーザビームの有効照射エリアとは、レーザビームの断面方向に沿った全照射エリアのうち、インクノズルの加工に必要な高いエネルギー密度を有し、かつエネルギー密度の分布が十分に均一化された一部のエリアを言う。
【００１６】
本発明に係る請求項３記載のノズルプレートは、請求項１又は２記載のノズルプレートにおいて、前記複数のインクノズルのピッチを、該複数のインクノズルが前記複数の圧力室の中心に対してそれぞれ幾何学的に対称的な配置となるように、設定したことを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載のノズルプレートによれば、複数のインクノズルのピッチを、該複数のインクノズルが前記複数の圧力室の中心に対してそれぞれ幾何学的に対称に配置すれば、複数のインクノズルの主走査方向又は主走査方向及び副走査方向に沿ったピッチをそれぞれ選択的に粗密に設定しても、各圧力室内のインク圧力の変化がインクノズルに対して均一に作用するので、各インクノズルから噴射されるインク滴の速度、量等を安定化できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るノズルプレート及びその製造方法について図面を参照して説明する。
【００１９】
先ず、本発明の実施形態に係るノズルプレートが用いられるインクジェット記録ヘッドの構成について説明する。
【００２０】
図１（Ａ）及び（Ｂ）には、本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが示されている。このインクジェット記録ヘッド４０は、表面に複数個（例えば、３６行×１０列＝３６０個）のインクノズル４４が開口したノズルプレート４２と、このノズルプレート４２の裏面にインクノズル４４に連通する連通路４５を備え、かつ圧力室４６に供給するためのインクを貯えたインクプール（図示省略）を形成するインク室プレート４８と、インク室プレート４８と振動板４９によって形成される複数の圧力室４６と、複数の圧力室４６内に供給されたインクにそれぞれ個別に圧力を印加する圧力発生手段５０とを備えている。
【００２１】
ここで、ノズルプレート４２に形成されたインクノズル４４は、連通路４５側の開口端からノズルプレート４２表面における開口端へ向って内径が徐々に狭くなるテーパ状の貫通穴として形成されている。また各インクノズル４４は、副走査方向と平行に直線的に配列されると共に、主走査方向に対して微小角度α傾いた方向に沿って直線的に配列されている。この微小角度αを調整することにより、同一の行に含まれる各インクノズル４４の副走査方向に沿った位置を僅かづつずらせて印字画像の画素密度を調整することが可能になる。
【００２２】
インクジェット記録ヘッド４０では、圧力室４６内にインクプールから供給されるインクが蓄積されており、図外の駆動制御回路から画像データにしたがって電気信号が圧力発生手段５０に加えられると、この電気信号に応じて圧力発生手段５０に機械的変位が生じて、画像データに対応する圧力室４６内のインクにその機械的変位に応じる圧力波が発生し、この圧力室４６に連通するインクノズル４４からインク滴が噴射される。インク滴の噴射後に、いったん後退したインクノズル４４内のインクメニスカスの復帰力により、インクプール内の圧力室４６内に補充される。
【００２３】
次に、上記のように構成されたノズルプレートを樹脂基板から製造するためのレーザ加工装置について説明する。図２にはノズルプレートの製造に用いられるレーザ加工装置の概略構成が示されている。このレーザ加工装置１０には、エキシマレーザビーム（以下、単に「エキシマレーザ」という。）Ｌを出射するレーザ発振器１２及び被加工物が装填される加工テーブル１４が設けられている。ここで、エキシマレーザとしては、２４８ｎｍの波長をもつＫｒＦエキシマレーザを用いている。
【００２４】
またレーザ加工装置１０には、レーザ発振器１２から出射されたエキシマレーザビームＬを折返して加工テーブル１４へ至る光路を形成する折返しミラー１６，１８，２０が配置されている。折返しミラー１６，１８間には、レーザ発振器１２から出射されたエキシマレーザビームＬの断面を所望のサイズに拡大するビームエキスパンダー２２が配置され、折返しミラー１８，２０間には、エキシマレーザビームＬの断面を形成しようとするインクノズル４４に対応する形状に整形するためのマスク２４が設けられると共に、このマスク２４の下流側にマスク２４の開口部を通過した光源像を、レンズユニット２８に導くためのフィールドレンズ２６が設けられている。
【００２５】
レンズユニット２８は結像光学系を構成しており、折返しミラー２０と加工テーブル１４との間に設けられ、マスク２４を透過したエキシマレーザビームＬの光源像を所要の大きさに変倍すると共に、この光源像を被加工物上に結像する。またレーザ加工装置１０には、加工テーブル１４の下部側にＸ−Ｙ駆動機構３０が設けられており、このＸ−Ｙ駆動機構３０は、加工テーブル１４をエキシマレーザビームＬに対して直交する座標軸方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に沿ってスライド可能に支持すると共に、レーザ加工装置１０の制御部（図示省略）からの駆動信号を受けて加工テーブル１４をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って位置調整する。
【００２６】
上記のレーザ加工装置１０では、例えば、ポリイミド製の樹脂基板５２を被加工物としてノズルプレート４２を製造する。樹脂基板５２は、インクジェット記録ヘッドの機種等に応じて規格された面形状に切断加工された後、レーザ加工装置１０の加工テーブル１４上に装填される。
【００２７】
このとき、樹脂基板５２は、Ｘ−Ｙ軸方向に沿って所定の基準位置に位置位置合せされつつ、加工テーブル１４上に載置される。また加工テーブル１４の載置面には、負圧供給用の吸引溝（図示省略）が開口しており、レーザ加工装置１０は、樹脂基板５２が加工テーブル１４上に載置されると、樹脂基板５２の下面に吸引溝を通して負圧を作用させることで、樹脂基板５２を加工テーブル１４上の基準位置に吸着固定する。
【００２８】
上記のように構成されたレーザ加工装置１０を用いて樹脂基板５２からノズルプレート４２を製造する方法について説明する。先ず、樹脂基板５２を加工テーブル１４上に載置し、この樹脂基板５２を負圧の作用により加工テーブル１４上に吸着固定する。この状態で、マスク２４を通りレンズユニット２８によって集光されたエキシマレーザビームＬを樹脂基板５２に照射する。これにより、樹脂基板５２はエキシマレーザビームＬによりアブレーション加工され、エキシマレーザビームＬの照射領域にはエキシマレーザビームＬのビーム断面と略相似形状の穴部が形成され、この穴部がエキシマレーザビームＬの照射時間の増加に従って深く掘り下げられて行く。
【００２９】
レーザ加工装置１０では、照射領域の穴部が樹脂基板５２を貫通するまで、樹脂基板５２に対するエキシマレーザビームＬの照射を継続する。照射領域の穴部が樹脂基板を貫通することにより、樹脂基板５２には所要形状のインクノズル４４が形成される。次いで、レーザ加工装置１０では、樹脂基板５２におけるエキシマレーザビームＬの有効照射エリアの外側にあった部分を有効照射エリアに位置にするようにＸ−Ｙ駆動機構３０により加工テーブル１４をスライドさせ、新たに有効照射エリアに入ってきた部分にエキシマレーザビームＬを照射してインクノズル４４を形成する。このエキシマレーザビームＬの照射作業を必要な回数だけ繰返し、樹脂基板５２に予め設定された個数のインクノズル４４を形成する。これにより、樹脂基板５２を加工素材としてノズルプレート４２が製造される。
【００３０】
次に、本発明の実施形態に係るノズルプレートにおけるインクノズルの配置について説明する。図３（Ａ）には従来のノズルプレートにおけるインクノズルの配置例が示され、図３（Ｂ）及び（Ｃ）には、それぞれ本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係るノズルプレートにおけるインクノズルの配置例が示されている。
【００３１】
図３（Ａ）〜（Ｃ）には、それぞれエキシマレーザビームＬの有効照射エリアＡＥが２点鎖線で示されている。この有効照射エリアＡＥ内に含まれるインクノズルについては、１回のエキシマレーザビームＬの照射作業により樹脂基板５２に形成できる。
【００３２】
ここで、有効照射エリアＡＥとは、エキシマレーザビームＬの断面方向に沿った全照射エリアのうち、インクノズルの加工に必要な高いエネルギー密度を有し、かつエネルギー密度の分布が十分に均一化された一部のエリアを言う。具体的には、出力約６０Ｗ、発振周波数２００Ｈｚのレーザ発振器を用いて、加工パルス１５０パルスでインクノズルを形成しようとした場合には、有効照射エリアＡＥにおけるエネルギー密度としては１．３Ｊ／ｃｍ^２が必要となり、このような条件を満たす有効照射エリアＡＥは、０．８ｍｍ×４ｍｍ程度の略長方形状の領域になる。
【００３３】
図３（Ａ）に示されるように、従来のノズルプレート１００では、主走査方向に沿ったインクノズル１０２のピッチＰｓ及び、副査方向に沿ったインクノズル１０２のピッチＰｆが任意のインクノズル１０２間でそれぞれ一定値とされている。またノズルプレート１００では、各インクノズル１０２と、それに連通する圧力室１０４との位置関係が全て同一のものになるように、インクノズル１０２が圧力室１０４における同一側（図３（Ａ）では右下側）のコーナ部に面して配置されている。これにより、各インクノズル１０２は、インクの噴射量、速度、方向等の性能が均一化されている。
【００３４】
上記のようにインクノズル１０２が配置されたノズルプレート１００をレーザ加工装置１０（図２参照）により製造する場合には、エキシマレーザビームＬの有効照射エリアＡＥ内に含むことができるインクノズル１０２の個数は最大で３個である。従って、ノズルプレート１００に３６０個のインクノズル１０２を形成しようとすると、エキシマレーザビームＬの照射作業を１２０回程度繰り返す必要がある。
【００３５】
一方、図３（Ｂ）に示されるように、本発明の第１実施形態に係るノズルプレート４２では、副走査方向に沿ったインクノズル４４のピッチＰｆが任意のインクノズル４４間でそれぞれ一定値とされているが、主走査方向に沿ったインクノズル１０２のピッチＰｓが各列間で交互に粗密となるようにインクノズル４４が配置されている。すなわち、インクノズル４４のピッチＰｓは有るｎ列と（ｎ＋１）列の間で狭くなっていれば、次の（ｎ＋１）列と（ｎ＋２）列の間で広くなっている。
【００３６】
またノズルプレート４２では、全てのインクノズル４４がそれに連通する圧力室４６の中心に対してそれぞれ幾何学的に対称的な配置となるように、インクノズル４４が圧力室４６における副走査方向に沿った片側（図３（Ｂ）では下側）の２つのコーナ部の一方に面するように選択的に配置されている。具体的には、ｎ列に含まれるインクノズル４４が圧力室４６の下右側のコーナ部に面して配置されていれば、（ｎ＋１）列に含まれるインクノズル４４は圧力室４６の下左側のコーナ部に面して配置されている。これにより、各インクノズル４４は、インクの噴射量、速度、方向等の性能が均一化されている。
【００３７】
上記のようにインクノズル４４が配置されたノズルプレート４２をレーザ加工装置１０（図２参照）により製造する場合には、エキシマレーザビームＬの有効照射エリアＡＥ内に含むことができるインクノズル４４の個数は最大で６個である。従って、ノズルプレート４２に３６０個のインクノズル４４を形成しようとすると、エキシマレーザビームＬの照射作業は６０回程度繰り返すせば良くなり、図３（Ａ）に示されるノズルプレート１００の場合と比較してエキシマレーザビームＬの照射作業を約１／２に減少できる。
【００３８】
本発明の第１実施形態に係るノズルプレート４２について図４を参照して更に詳細に説明する。ノズルプレート４２では、インクノズル４４を副走査線Ｌｆに投影した場合に、投影された各インクノズル４４間のピッチ（＝印字密度ＤＰ）が１／３００インチ（＝０．０８４７ｍｍ）となる。この印字密度ＤＰの制限により、ノズルプレート４２では、１列に含まれる圧力室４６を５行単位で副走査方向に沿って所定量ずつシフトさせている。これにより、図４に示されるように、インクノズル４４を副走査方向に沿って粗密に配置した場合でも、副走査線Ｌｆ上における任意の部位で印字密度ＤＰが一定になる。また密の配置となっているインクノズル４４間のピッチＰｆは、５／３００インチになり、粗の配置となっているインクノズル４４間のピッチＰｆは、１５／３００インチになっている。
【００３９】
また、図３（Ｃ）に示されるように、本発明の第２実施形態に係るノズルプレート６０では、主走査方向に沿ったインクノズル１０２のピッチＰｓが各列間で交互に粗密となると共に、主走査方向に沿ったインクノズル１０２のピッチＰｆも各行間で交互に粗密となるように、各インクノズル４４が配置されている。すなわち、インクノズル４４のピッチＰｓは有るｎ列と（ｎ＋１）列の間で狭くなっていれば、次の（ｎ＋１）列と（ｎ＋２）列の間で広くなり、ピッチＰｆは有るｍ行と（ｍ＋１）列の間で狭くなっていれば、次の（ｍ＋１）列と（ｍ＋２）列の間で広くなっている。なお、本実施形態のノズルプレート６０は、第１実施形態に係るノズルプレート４２に代えて図１に示されるインクジェット記録ヘッド４０に適用可能とされている。
【００４０】
またノズルプレート６０では、全てのインクノズル４４がそれに連通する圧力室４６の中心に対してそれぞれ幾何学的に対称的な配置となるように、インクノズル４４が圧力室４６における何れかのコーナ部に面するように選択的に配置されている。具体的には、ｎ列に含まれるインクノズル４４が圧力室４６の右側のコーナ部に面して配置されていれば、（ｎ＋１）列に含まれるインクノズル４４は圧力室４６の左側のコーナ部に面して配置され、かつｍ列に含まれるインクノズル４４が圧力室４６の下側のコーナ部に面して配置されていれば、（ｍ＋１）列に含まれるインクノズル４４は圧力室４６の上側のコーナ部に面して配置されている。これにより、各インクノズル４４は、インクの噴射量、速度、方向等の性能が均一化されている。
【００４１】
上記のようにインクノズル４４が配置されたノズルプレート６０をレーザ加工装置１０（図２参照）により製造する場合には、エキシマレーザビームＬの有効照射エリアＡＥ内に含むことができるインクノズル４４の個数は最大で８個である。従って、ノズルプレート６０に３６０個のインクノズル４４を形成しようとすると、エキシマレーザビームＬの照射作業は４５回程度繰り返せば良くなり、図３（Ａ）に示されるノズルプレート１００の場合と比較してエキシマレーザビームＬの照射作業を約３／８に減少できる。
【００４２】
本発明の第２実施形態に係るノズルプレート６０について図５を参照して更に詳細に説明する。ノズルプレート６０でも、インクノズル４４を副走査線Ｌｆに投影した場合に、投影された各インクノズル４４間のピッチ（＝印字密度ＤＰ）が１／３００インチ（＝０．０８４７ｍｍ）となる。この印字密度ＤＰの制限により、ノズルプレート６０では、１列に含まれる圧力室４６を４行単位で副走査方向に沿って所定量ずつシフトさせている。これにより、図５に示されるように、インクノズル４４を副走査方向に沿って粗密に配置した場合でも、副走査線Ｌｆ上における任意の部位で印字密度ＤＰが一定になる。また副走査方向に沿って密の配置となっているインクノズル４４間のピッチＰｆは、４／３００インチになり、粗の配置となっているインクノズル４４間のピッチＰｆは、１５／３００インチになっている。一方、主走査方向に沿って密の配置となっているインクノズル４４間のピッチＰｓは、４／３００インチになり、粗の配置となっているインクノズル４４間のピッチＰｓは、２０／３００インチになっている。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のノズルプレートによれば、インクノズルの形成作業の回数を効果的に減少させて製造コストを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るノズルプレートが適用されたインクジェット記録ヘッドの構成を示す斜視図及び側面断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るノズルプレートの製造方法に用いられるレーザ加工装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】（Ａ）は従来のノズルプレートにおける圧力室に対するインクノズルの配置例を示す平面図、（Ｂ）は本発明の第１実施形態に係るノズルプレートにおける圧力室に対するインクノズルの配置例を示す平面図、（Ｃ）は本発明の第１実施形態に係るノズルプレートにおける圧力室に対するインクノズルの配置例を示す平面図である。
【図４】図３（Ｂ）に示されるノズルプレートにおける圧力室に対するインクノズルの配置例を拡大して示す平面図である。
【図５】図３（Ｃ）に示されるノズルプレートにおける圧力室に対するインクノズルの配置例を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
４０インクジェット記録ヘッド
４２ノズルプレート
４４インクノズル
４５連通路
４６圧力室
５２樹脂基板
６０ノズルプレート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is applied as a component to an inkjet recording head that selectively ejects ink according to an image signal from a plurality of ink nozzles arranged along a main scanning direction and a sub scanning direction, and a plurality of ink nozzles are formed. Nozzle plate.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording head selectively ejects ink from a plurality of ink nozzles (for example, 24 to 300 per color, etc.) in accordance with an electric signal (print data), and discharges the ink along a surface of a recording medium such as a paper surface. And prints characters and graphics on paper or the like. In this structure, ink is generally stored in one ink pool provided in common for a plurality of nozzles, and the ink in the ink pool is supplied to a pressure chamber through a narrow ink supply passage provided for each nozzle. The pressure is applied to the ink in the pressure chamber by pressure generating means for generating pressure in response to an electric signal, and the ink is ejected from a nozzle as an ink droplet.
[0003]
As the above-described ink jet recording head, for example, one having a structure described in Patent Document 1 is known. The ink jet recording head of Patent Document 1 is provided with a nozzle plate having a plurality of ink nozzles arranged on a front surface thereof, and a gap for supplying ink between the nozzle plate and a back surface of the nozzle plate, that is, an ink pool. An ink chamber plate arranged substantially parallel to the lever nozzle plate; and a partition wall which is in contact with the ink chamber plate and the nozzle plate, and forms a separate space (pressure chamber) on the back side of each ink nozzle and communicates with the ink nozzle. An outer wall in contact with the nozzle plate and the ink chamber plate at their outer peripheral portions, an ink supply port provided on the partition to supply ink from the ink pool to the individual pressure chamber, and an ink supply port from the ink supply port to the inside of the individual pressure chamber. Pressure generating means for individually applying pressure to the supplied ink. It is.
[0004]
In the structure of the ink jet recording head as described above, the nozzle plate is, for example, irradiating an ultraviolet wavelength laser such as an excimer laser to a resin substrate molded using a polymer material such as polyimide, polyether sulfone, etc. It is manufactured by forming ink nozzles. Here, a plurality of ink nozzles are formed on the nozzle plate such that the ink nozzles are arranged substantially in a matrix along the sub-scanning direction and the main scanning direction. The arrangement (rows × columns) of these ink nozzles changes according to the printing speed, pixel density, etc. of the ink jet recording head. For example, 36 rows along the main scanning direction and 10 columns along the sub-scanning direction. Are arranged.
[0005]
On the other hand, in a laser processing apparatus for manufacturing a nozzle plate as described above, for example, an excimer laser beam emitted from an excimer laser oscillator is focused on a resin substrate mounted on a processing table to form an ink nozzle. I do. In a laser processing apparatus, a mask for shaping the cross section of an excimer laser beam is provided between an excimer laser oscillator and a processing table, and an image forming optical system for forming an excimer laser beam passing through the mask as a light source image on a resin substrate. The system is deployed. The mask shapes the cross section of the passing excimer laser beam into a shape corresponding to the cross section of the ink nozzle, and selectively extracts the excimer laser beam for ink nozzle processing from only the effective irradiation area of the excimer laser beam irradiation area. have.
[0006]
That is, when forming the ink nozzles on the resin substrate, unless the ink nozzles are formed by the excimer laser beam extracted from the effective irradiation area, it is difficult to form the nozzle diameters and shapes of many ink nozzles uniformly. Therefore, variations in the amount, speed, direction, and the like of the ink ejected from each ink nozzle are likely to occur.
[0007]
However, the effective irradiation area of the excimer laser is usually extremely small with respect to the size of the entire nozzle plate (for example, 2 mm × 8 mm or less). It is necessary to repeat the operation of forming one to several ink nozzles many times. Specifically, when manufacturing a nozzle plate on which 300 or more ink nozzles are formed, if the ink nozzles are arranged at an equal pitch along the main scanning direction and the sub-scanning direction, the effective irradiation area The number of ink nozzles that can be included in one is one or several, and the operation of forming ink nozzles on one resin substrate usually needs to be repeated 100 times or more.
[0008]
Further, in the inkjet recording head, the number of ink nozzles provided on one nozzle plate also tends to increase with the increase in printing speed and the density of printed images. Therefore, in order to manufacture one nozzle plate, the number of times of forming ink nozzles on one resin substrate also tends to increase, which is a factor that hinders reduction in manufacturing cost of the nozzle plate. It has become one of.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-11-300960
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nozzle plate capable of effectively reducing the number of ink nozzle forming operations and suppressing manufacturing costs in consideration of the above fact.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The nozzle plate according to claim 1 of the present invention selectively fills the ink filled in each of the plurality of pressure chambers arranged in a matrix along the main scanning direction and the sub-scanning direction according to print data. A nozzle plate that is applied to an ink jet recording head that ejects from nozzles, forms a part of a partition wall in the plurality of pressure chambers, and is formed with a plurality of ink nozzles respectively communicating with the plurality of pressure chambers. In accordance with the shape and width of the effective irradiation area of the laser beam when forming the ink nozzle by beam irradiation, the pitches of the plurality of ink nozzles along the main scanning direction are selectively and coarsely set. Before forming the ink nozzle by the laser beam, the ink nozzle may be included in the effective irradiation area along the main scanning direction. Characterized in that to maximize the number of ink nozzles.
[0012]
According to the nozzle plate according to the first aspect, the pitch of the plurality of ink nozzles along the main scanning direction according to the shape and the size of the effective irradiation area of the laser beam when forming the ink nozzle by the irradiation of the laser beam. Is selectively set coarsely and densely, and when forming the ink nozzles by the laser beam, the number of ink nozzles that can be included in the effective irradiation area along the main scanning direction is maximized, so that the processing material of the nozzle plate is taken. Since the number of ink nozzles that can be formed by a single laser beam irradiation on the substrate can be increased, the number of laser beam irradiation times and the time required for manufacturing a single nozzle plate can be reduced. As a result, the productivity of the nozzle plate on which a large number of ink nozzles are formed can be improved, and the total energy required for forming the nozzle plate can be reduced, so that the manufacturing cost of the nozzle plate can be reduced.
[0013]
The nozzle plate according to the second aspect of the present invention selectively fills a plurality of pressure chambers arranged in a matrix along the main scanning direction and the sub-scanning direction with ink in accordance with print data. A nozzle plate that is applied to an ink jet recording head that ejects from nozzles, forms a part of a partition wall in the plurality of pressure chambers, and is formed with a plurality of ink nozzles respectively communicating with the plurality of pressure chambers. The pitches of the plurality of ink nozzles along the main scanning direction and the sub-scanning direction are respectively selected according to the shape and width of an effective irradiation area of the laser beam when forming the ink nozzles by beam irradiation. Can be included in the effective irradiation area when the ink nozzle is formed by the laser beam. Characterized in that to maximize the number of the ink nozzles.
[0014]
According to the nozzle plate of the second aspect, the main scanning direction and the sub-scanning direction of the plurality of ink nozzles according to the shape and the size of the effective irradiation area of the laser beam when forming the ink nozzle by irradiating the laser beam. 2. The nozzle plate according to claim 1, wherein the pitch along each of the nozzles is selectively set coarsely and densely to maximize the number of ink nozzles that can be included in an effective irradiation area when the ink nozzles are formed by a laser beam. The number of ink nozzles that can be formed by irradiating a single laser beam onto the substrate, which is the processing material of the nozzle plate, can be increased as compared with that of the nozzle plate, so that the laser on the substrate required to manufacture one nozzle plate can be increased. The number and time of beam irradiation can be reduced. As a result, the productivity of the nozzle plate on which a large number of ink nozzles are formed can be improved, and the energy required to form the nozzle plate can be reduced, so that the manufacturing cost of the nozzle plate can be reduced.
[0015]
Here, the effective irradiation area of the laser beam means the high energy density required for processing the ink nozzles and the energy density distribution is sufficiently uniform among all irradiation areas along the cross-sectional direction of the laser beam. Say some area was done.
[0016]
A nozzle plate according to a third aspect of the present invention is the nozzle plate according to the first or second aspect, wherein the plurality of ink nozzles each have a pitch between the plurality of ink nozzles and a center of the plurality of pressure chambers. It is characterized in that the arrangement is set to be geometrically symmetric.
[0017]
According to the nozzle plate of the third aspect, if the plurality of ink nozzles are arranged at a pitch symmetrical with respect to the center of each of the plurality of pressure chambers, the plurality of ink nozzles are arranged. Even if the pitches in the main scanning direction or the main scanning direction and the sub-scanning direction are selectively and densely set, the change in the ink pressure in each pressure chamber acts uniformly on the ink nozzles. It is possible to stabilize the speed and amount of ink droplets ejected from the nozzle.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a nozzle plate and a method of manufacturing the nozzle plate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
First, the configuration of an inkjet recording head using a nozzle plate according to an embodiment of the present invention will be described.
[0020]
1A and 1B show an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention. The ink jet recording head 40 has a nozzle plate 42 having a plurality of (for example, 36 rows × 10 columns = 360) ink nozzles 44 formed on the front surface thereof, and a communication passage communicating with the ink nozzles 44 on the back surface of the nozzle plate 42. An ink chamber plate 48 forming an ink pool (not shown) storing ink to be supplied to the pressure chambers 46; a plurality of pressure chambers 46 formed by the ink chamber plate 48 and the vibration plate 49; And pressure generating means 50 for individually applying pressure to the ink supplied into the plurality of pressure chambers 46.
[0021]
Here, the ink nozzles 44 formed in the nozzle plate 42 are formed as tapered through holes whose inner diameter gradually narrows from the opening end on the communication passage 45 side to the opening end on the surface of the nozzle plate 42. The ink nozzles 44 are linearly arranged parallel to the sub-scanning direction and linearly arranged along a direction inclined by a small angle α with respect to the main scanning direction. By adjusting the minute angle α, it is possible to adjust the pixel density of the print image by slightly shifting the positions of the ink nozzles 44 included in the same row along the sub-scanning direction.
[0022]
In the ink jet recording head 40, ink supplied from the ink pool is accumulated in the pressure chamber 46. When an electric signal is applied to the pressure generating means 50 in accordance with image data from a drive control circuit (not shown), the electric signal is generated. , A pressure wave corresponding to the mechanical displacement is generated in the ink in the pressure chamber 46 corresponding to the image data, and the ink is discharged from the ink nozzle 44 communicating with the pressure chamber 46. Ink drops are ejected. After the ejection of the ink droplets, the ink meniscus in the ink nozzle 44 that has been retracted once is replenished into the pressure chamber 46 in the ink pool by the restoring force.
[0023]
Next, a laser processing apparatus for manufacturing the nozzle plate configured as described above from a resin substrate will be described. FIG. 2 shows a schematic configuration of a laser processing apparatus used for manufacturing a nozzle plate. The laser processing apparatus 10 includes a laser oscillator 12 that emits an excimer laser beam (hereinafter, simply referred to as “excimer laser”) L and a processing table 14 on which a workpiece is loaded. Here, a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm is used as the excimer laser.
[0024]
Further, the laser processing apparatus 10 is provided with folding mirrors 16, 18, and 20 that form an optical path to the processing table 14 by folding the excimer laser beam L emitted from the laser oscillator 12. A beam expander 22 for enlarging the cross section of the excimer laser beam L emitted from the laser oscillator 12 to a desired size is disposed between the folding mirrors 16 and 18, and between the folding mirrors 18 and 20. A mask 24 for shaping into a shape corresponding to the ink nozzle 44 whose cross section is to be formed is provided, and a light source image that has passed through the opening of the mask 24 downstream of the mask 24 is led to the lens unit 28. Field lens 26 is provided.
[0025]
The lens unit 28 constitutes an image forming optical system, is provided between the turning mirror 20 and the processing table 14, and changes the size of the light source image of the excimer laser beam L transmitted through the mask 24 to a required size. The light source image is formed on the workpiece. The laser processing apparatus 10 is provided with an XY drive mechanism 30 below the processing table 14, and the XY drive mechanism 30 moves the processing table 14 on a coordinate axis orthogonal to the excimer laser beam L. The laser beam is supported so as to be slidable along the directions (X-axis direction and Y-axis direction), and receives a drive signal from a control unit (not shown) of the laser processing apparatus 10 to move the processing table 14 in the X-axis direction and the Y-axis direction. Adjust the position along.
[0026]
In the laser processing apparatus 10 described above, for example, the nozzle plate 42 is manufactured using the polyimide resin substrate 52 as a workpiece. The resin substrate 52 is cut into a surface shape specified according to the type of the ink jet recording head or the like, and then is loaded on the processing table 14 of the laser processing apparatus 10.
[0027]
At this time, the resin substrate 52 is placed on the processing table 14 while being positioned at a predetermined reference position along the XY axis direction. In addition, a suction groove (not shown) for supplying a negative pressure is opened in the mounting surface of the processing table 14. When the resin substrate 52 is mounted on the processing table 14, the laser processing apparatus 10 By applying a negative pressure to the lower surface of the substrate 52 through the suction groove, the resin substrate 52 is suction-fixed to a reference position on the processing table 14.
[0028]
A method of manufacturing the nozzle plate 42 from the resin substrate 52 using the laser processing device 10 configured as described above will be described. First, the resin substrate 52 is placed on the processing table 14, and the resin substrate 52 is suction-fixed on the processing table 14 by the action of negative pressure. In this state, the resin substrate 52 is irradiated with an excimer laser beam L passing through the mask 24 and condensed by the lens unit 28. As a result, the resin substrate 52 is ablated by the excimer laser beam L, and a hole having a shape substantially similar to the beam cross section of the excimer laser beam L is formed in the irradiation area of the excimer laser beam L. It is dug deeper as the irradiation time of L increases.
[0029]
In the laser processing apparatus 10, the irradiation of the excimer laser beam L to the resin substrate 52 is continued until the hole in the irradiation area penetrates the resin substrate 52. When the hole of the irradiation area penetrates the resin substrate, an ink nozzle 44 having a required shape is formed on the resin substrate 52. Next, in the laser processing apparatus 10, the processing table 14 is slid by the XY driving mechanism 30 so that a portion of the resin substrate 52 outside the effective irradiation area of the excimer laser beam L is positioned in the effective irradiation area, An excimer laser beam L is applied to a portion newly entering the effective irradiation area to form an ink nozzle 44. This irradiation operation of the excimer laser beam L is repeated as many times as necessary to form a predetermined number of ink nozzles 44 on the resin substrate 52. Thus, the nozzle plate 42 is manufactured using the resin substrate 52 as a processing material.
[0030]
Next, the arrangement of the ink nozzles in the nozzle plate according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 3A shows an example of the arrangement of ink nozzles in a conventional nozzle plate. FIGS. 3B and 3C show the nozzle plates according to the first and second embodiments of the present invention, respectively. 3 shows an example of the arrangement of ink nozzles.
[0031]
3A to 3C, the effective irradiation area AE of the excimer laser beam L is indicated by a two-dot chain line. The ink nozzles included in the effective irradiation area AE can be formed on the resin substrate 52 by one irradiation operation of the excimer laser beam L.
[0032]
Here, the effective irradiation area AE is defined as having a high energy density necessary for processing the ink nozzles and a sufficiently uniform energy density distribution in the entire irradiation area along the cross-sectional direction of the excimer laser beam L. Say some area was done. Specifically, when an ink nozzle is formed with a processing pulse of 150 pulses using a laser oscillator having an output of about 60 W and an oscillation frequency of 200 Hz, the energy density in the effective irradiation area AE is 1.3 J / cm. ² Is required, and the effective irradiation area AE satisfying such a condition is a substantially rectangular area of about 0.8 mm × 4 mm.
[0033]
As shown in FIG. 3A, in the conventional nozzle plate 100, the pitch Ps of the ink nozzles 102 along the main scanning direction and the pitch Pf of the ink nozzles 102 along the sub scanning direction are arbitrary. It is set to a constant value between them. Also, in the nozzle plate 100, the ink nozzles 102 are arranged on the same side of the pressure chamber 104 (the right side in FIG. 3A) so that the positional relationship between each ink nozzle 102 and the pressure chamber 104 communicating therewith is all the same. It is arranged facing the lower corner). Accordingly, the performance of each ink nozzle 102 such as the ink ejection amount, the speed, and the direction is uniform.
[0034]
When the nozzle plate 100 on which the ink nozzles 102 are arranged as described above is manufactured by the laser processing apparatus 10 (see FIG. 2), the ink nozzles 102 that can be included in the effective irradiation area AE of the excimer laser beam L The maximum number is three. Therefore, in order to form 360 ink nozzles 102 on the nozzle plate 100, it is necessary to repeat the excimer laser beam L irradiation operation about 120 times.
[0035]
On the other hand, as shown in FIG. 3B, in the nozzle plate 42 according to the first embodiment of the present invention, the pitch Pf of the ink nozzles 44 along the sub-scanning direction is constant between arbitrary ink nozzles 44. However, the ink nozzles 44 are arranged so that the pitch Ps of the ink nozzles 102 along the main scanning direction is alternately dense and dense between the columns. That is, if the pitch Ps of the ink nozzles 44 is narrow between a certain n row and the (n + 1) row, it is wide between the next (n + 1) row and the (n + 2) row.
[0036]
In the nozzle plate 42, the ink nozzles 44 are arranged along the sub-scanning direction in the pressure chambers 46 so that all the ink nozzles 44 are arranged geometrically symmetrically with respect to the center of the pressure chamber 46 communicating therewith. It is selectively disposed so as to face one of the two corner portions on one side (the lower side in FIG. 3B). Specifically, if the ink nozzles 44 included in the n-th row are arranged facing the lower right corner of the pressure chamber 46, the ink nozzles 44 included in the (n + 1) -th row will be positioned at the lower left side of the pressure chamber 46. Are arranged to face the corners. Thus, the performance of each ink nozzle 44, such as the ink ejection amount, speed, and direction, is made uniform.
[0037]
When the nozzle plate 42 on which the ink nozzles 44 are arranged as described above is manufactured by the laser processing apparatus 10 (see FIG. 2), the ink nozzles 44 that can be included in the effective irradiation area AE of the excimer laser beam L are used. The maximum number is six. Therefore, when 360 ink nozzles 44 are to be formed on the nozzle plate 42, the operation of irradiating the excimer laser beam L only needs to be repeated about 60 times, which is compared with the case of the nozzle plate 100 shown in FIG. Thus, the irradiation work of the excimer laser beam L can be reduced to about 1/2.
[0038]
The nozzle plate 42 according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. In the nozzle plate 42, when the ink nozzles 44 are projected onto the sub-scanning line Lf, the pitch between the projected ink nozzles 44 (= print density DP) is 1/300 inch (= 0.0847 mm). Due to the limitation of the print density DP, in the nozzle plate 42, the pressure chambers 46 included in one column are shifted by a predetermined amount in the sub-scanning direction in units of five rows. Accordingly, as shown in FIG. 4, even when the ink nozzles 44 are densely arranged in the sub-scanning direction, the print density DP is constant at an arbitrary position on the sub-scanning line Lf. The pitch Pf between the densely arranged ink nozzles 44 is 5/300 inches, and the pitch Pf between the coarsely arranged ink nozzles 44 is 15/300 inches.
[0039]
In addition, as shown in FIG. 3C, in the nozzle plate 60 according to the second embodiment of the present invention, the pitch Ps of the ink nozzles 102 along the main scanning direction becomes alternately dense and dense between the rows. The ink nozzles 44 are arranged so that the pitch Pf of the ink nozzles 102 along the main scanning direction is also alternately coarse and dense between rows. That is, if the pitch Ps of the ink nozzles 44 becomes narrow between the certain n columns and the (n + 1) columns, it becomes wide between the next (n + 1) and (n + 2) columns, and the pitch Pf becomes the certain m rows. If it is narrow between the (m + 1) columns, it is wide between the next (m + 1) and (m + 2) columns. It should be noted that the nozzle plate 60 of the present embodiment is applicable to the ink jet recording head 40 shown in FIG. 1 instead of the nozzle plate 42 of the first embodiment.
[0040]
Further, in the nozzle plate 60, the ink nozzles 44 are arranged at any one of the corners of the pressure chamber 46 so that all the ink nozzles 44 are arranged geometrically symmetrically with respect to the center of the pressure chamber 46 communicating therewith. Are selectively arranged so as to face. Specifically, if the ink nozzles 44 included in the n rows are arranged facing the right corner of the pressure chamber 46, the ink nozzles 44 included in the (n + 1) row will be If the ink nozzles 44 included in the (m + 1) -th row are arranged facing the lower corner portion of the pressure chamber 46 and the ink nozzles 44 included in the m-th row are arranged It is arranged facing the upper corner portion of 46. Thus, the performance of each ink nozzle 44, such as the ink ejection amount, speed, and direction, is made uniform.
[0041]
When the nozzle plate 60 on which the ink nozzles 44 are arranged as described above is manufactured by the laser processing apparatus 10 (see FIG. 2), the ink nozzles 44 that can be included in the effective irradiation area AE of the excimer laser beam L The maximum number is eight. Therefore, when 360 ink nozzles 44 are to be formed on the nozzle plate 60, the operation of irradiating the excimer laser beam L only needs to be repeated about 45 times, which is compared with the case of the nozzle plate 100 shown in FIG. Thus, the irradiation work of the excimer laser beam L can be reduced to about 3/8.
[0042]
The nozzle plate 60 according to the second embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. Also in the nozzle plate 60, when the ink nozzles 44 are projected on the sub-scanning line Lf, the pitch between the projected ink nozzles 44 (= print density DP) is 1/300 inch (= 0.0847 mm). Due to the limitation of the print density DP, in the nozzle plate 60, the pressure chambers 46 included in one column are shifted by a predetermined amount in the sub-scanning direction in units of four rows. Thus, as shown in FIG. 5, even when the ink nozzles 44 are densely arranged in the sub-scanning direction, the print density DP is constant at an arbitrary position on the sub-scanning line Lf. The pitch Pf between the ink nozzles 44 arranged densely in the sub-scanning direction is 4/300 inch, and the pitch Pf between the ink nozzles 44 arranged coarsely is 15/300 inch. It has become. On the other hand, the pitch Ps between the ink nozzles 44 arranged densely in the main scanning direction is 4/300 inch, and the pitch Ps between the ink nozzles 44 arranged coarsely is 20/300 inch. Inches.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the nozzle plate of the present invention, the number of ink nozzle forming operations can be effectively reduced, and the manufacturing cost can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view and a side cross-sectional view illustrating a configuration of an ink jet recording head to which a nozzle plate according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of a laser processing apparatus used for a method of manufacturing a nozzle plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a plan view showing an arrangement example of ink nozzles with respect to pressure chambers in a conventional nozzle plate, and FIG. 3B is an arrangement example of ink nozzles with respect to pressure chambers in a nozzle plate according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3C is a plan view showing an example of the arrangement of ink nozzles with respect to the pressure chambers in the nozzle plate according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged plan view showing an example of the arrangement of ink nozzles with respect to pressure chambers in the nozzle plate shown in FIG. 3 (B).
5 is an enlarged plan view showing an example of the arrangement of ink nozzles with respect to pressure chambers in the nozzle plate shown in FIG. 3 (C).
[Explanation of symbols]
40 inkjet recording head
42 Nozzle plate
44 Ink nozzle
45 connecting passage
46 pressure chamber
52 resin substrate
60 nozzle plate

Claims

The method is applied to an ink jet recording head that selectively ejects ink filled in a plurality of pressure chambers arranged in a matrix along the main scanning direction and the sub scanning direction from ink nozzles according to print data. Nozzle plate formed with a plurality of ink nozzles respectively communicating with the pressure chambers,
A pitch along the main scanning direction of the plurality of ink nozzles is selectively and densely set according to a shape and a width of an effective irradiation area of the laser beam when the ink nozzle is formed by laser beam irradiation. And
A nozzle plate, wherein the number of the ink nozzles that can be included in the effective irradiation area along the main scanning direction when the ink nozzles are formed by the laser beam is maximized.

The method is applied to an ink jet recording head that selectively ejects ink filled in a plurality of pressure chambers arranged in a matrix along the main scanning direction and the sub scanning direction from ink nozzles according to print data. Nozzle plate formed with a plurality of ink nozzles respectively communicating with the pressure chambers,
According to the shape and width of the effective irradiation area of the laser beam when forming the ink nozzle by irradiating the laser beam, the pitch of the plurality of ink nozzles along the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively. Selectively and coarsely set,
A nozzle plate, wherein the number of the ink nozzles that can be included in the effective irradiation area when the ink nozzles are formed by the laser beam is maximized.

The pitch of the plurality of ink nozzles is set such that the plurality of ink nozzles are arranged geometrically symmetrically with respect to the center of the plurality of pressure chambers. 2. The nozzle plate according to 2.