JP2831380B2 - オリフィスプレート及びインクジェット記録ヘッドの製造方法，ならびに該オリフィスプレートを用いたインクジェット記録装置 - Google Patents
オリフィスプレート及びインクジェット記録ヘッドの製造方法，ならびに該オリフィスプレートを用いたインクジェット記録装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ、
コンピュータの出力用プリンタ、ビデオ出力用プリンタ
等に用いられるインクジェット記録装置に装着する記録
ヘッドのインクを吐出するためのオリフィス（吐出口）
を構成する貫通孔と、記録ヘッドの記録装置内での位置
決めを行なうための位置決め用穴を配列精度良く設けた
オリフィスプレートの製造方法、及び該オリフィスプレ
ートを用いたインクジェット記録ヘッドの製造方法及び
該ヘッドを搭載したインクジェット記録装置に関する。
コンピュータの出力用プリンタ、ビデオ出力用プリンタ
等に用いられるインクジェット記録装置に装着する記録
ヘッドのインクを吐出するためのオリフィス（吐出口）
を構成する貫通孔と、記録ヘッドの記録装置内での位置
決めを行なうための位置決め用穴を配列精度良く設けた
オリフィスプレートの製造方法、及び該オリフィスプレ
ートを用いたインクジェット記録ヘッドの製造方法及び
該ヘッドを搭載したインクジェット記録装置に関する。
インクジェット記録装置は記録用液体としてのインク
を吐出し飛翔的液滴を形成し、紙などの被記録材にイン
クを付着させ記録を行なう方法である。このインクジェ
ット記録装置におけるインク滴の形成方式には、一般に
コンティニアスタイプを呼ばれる加圧されたインクを圧
電素子により振動を与え液滴流とし、これに電極により
電荷を与え液滴のうち必要なもののみ偏向させて記録を
行なう方式のものがある。更に、オンデマンドタイプと
呼ばれる方式、例えば圧電素子の変形による流路内の圧
力変化を利用したもの、あるいは米国特許第4,723,129
号や米国特許第4,740,796号に記載されているように液
路内に発熱素子を設け、インクを急激に加熱し、生ずる
気泡の力によって液滴を吐出させる方式のようにインク
吐出エネルギー発生体に発熱素子を用いたものがある。
を吐出し飛翔的液滴を形成し、紙などの被記録材にイン
クを付着させ記録を行なう方法である。このインクジェ
ット記録装置におけるインク滴の形成方式には、一般に
コンティニアスタイプを呼ばれる加圧されたインクを圧
電素子により振動を与え液滴流とし、これに電極により
電荷を与え液滴のうち必要なもののみ偏向させて記録を
行なう方式のものがある。更に、オンデマンドタイプと
呼ばれる方式、例えば圧電素子の変形による流路内の圧
力変化を利用したもの、あるいは米国特許第4,723,129
号や米国特許第4,740,796号に記載されているように液
路内に発熱素子を設け、インクを急激に加熱し、生ずる
気泡の力によって液滴を吐出させる方式のようにインク
吐出エネルギー発生体に発熱素子を用いたものがある。
上述したインクジェット記録方式のなかで、特に発熱
素子を吐出エネルギー発生体として用いた方式はインク
滴を形成するインクを吐出する為のオリフィスの精度良
い高密度化が容易であり、また高速記録も可能であるな
どの利点を有している。
素子を吐出エネルギー発生体として用いた方式はインク
滴を形成するインクを吐出する為のオリフィスの精度良
い高密度化が容易であり、また高速記録も可能であるな
どの利点を有している。
一方、インクジェット記録装置におけるプリント方式
としては、記録しようとする画像幅よりも狭い間隔内に
オリフィスを配列した記録ヘッドを用い、その記録ヘッ
ドを紙などの被記録材に対して走査させて、１行ずつ記
録を行なうシリアルタイプと、主走査方向例えば記録画
像幅一杯にオリフィスを配列し、記録ヘッドと被記録材
とを副走査方向に相対的に移動させて実質的に一度に一
行分を記録するフルラインタイプとが代表的である。
としては、記録しようとする画像幅よりも狭い間隔内に
オリフィスを配列した記録ヘッドを用い、その記録ヘッ
ドを紙などの被記録材に対して走査させて、１行ずつ記
録を行なうシリアルタイプと、主走査方向例えば記録画
像幅一杯にオリフィスを配列し、記録ヘッドと被記録材
とを副走査方向に相対的に移動させて実質的に一度に一
行分を記録するフルラインタイプとが代表的である。
上記２つのプリント方式のなかでは、高速記録への要
望に充分対応できるという点から、フルラインタイプの
プリンターが盛んに開発されつつある。しかも、このフ
ルラインタイプのプリント方式では、オリフィスを配列
した記録ヘッドの多数を並列させて記録装置を構成させ
ることによって、より大面積での記録を一度に行なうこ
とが可能となり、更にはオリフィスの配列密度を高めた
記録ヘッドを用いることにより、たとえば高密度で高品
質なカラー画像の高速記録への要求に容易に対応できる
という点からも注目されている。
望に充分対応できるという点から、フルラインタイプの
プリンターが盛んに開発されつつある。しかも、このフ
ルラインタイプのプリント方式では、オリフィスを配列
した記録ヘッドの多数を並列させて記録装置を構成させ
ることによって、より大面積での記録を一度に行なうこ
とが可能となり、更にはオリフィスの配列密度を高めた
記録ヘッドを用いることにより、たとえば高密度で高品
質なカラー画像の高速記録への要求に容易に対応できる
という点からも注目されている。
しかしながら、特に数十〜数百更には数千の吐出口を
有するヘッド、とりわけフルラインタイプの記録ヘッド
を複数配置した記録装置においては、特に全オリフィス
の配列精度が画像の記録精度に与える影響が顕著に表わ
れる為、各記録ヘッドの配置によって影響を受けるオリ
フィスの配列精度のみならず、複数の記録ヘッドの相対
的位置関係に影響を受けるオリフィスの配列精度も充分
なものとする必要がある。
有するヘッド、とりわけフルラインタイプの記録ヘッド
を複数配置した記録装置においては、特に全オリフィス
の配列精度が画像の記録精度に与える影響が顕著に表わ
れる為、各記録ヘッドの配置によって影響を受けるオリ
フィスの配列精度のみならず、複数の記録ヘッドの相対
的位置関係に影響を受けるオリフィスの配列精度も充分
なものとする必要がある。
例えば米国特許第4,477,823号や米国特許第4,499,478
号に示されているように第6A図に示す多数のオリフィス
（不図示）が所定の密度で配列されたインクジェットエ
レメント1aが千鳥状に14個配置されたフルマルチタイプ
の記録ヘッド１を第6B図に示すように４個並列した従来
の構成の記録装置の場合で説明する。本発明者らの実験
によれば、各オリフィスの並び方向の位置および各記録
ヘッド１の平行度を考慮すると、少なくとも±1/4ドッ
トピッチ（例えばオリフィスの配列密度が8Dot/mmであ
れば±30μｍ、または16Dot/mmであれば±15μｍ）の配
列精度が各記録ヘッド１の設置にあたって要求されるこ
とが判明している。
号に示されているように第6A図に示す多数のオリフィス
（不図示）が所定の密度で配列されたインクジェットエ
レメント1aが千鳥状に14個配置されたフルマルチタイプ
の記録ヘッド１を第6B図に示すように４個並列した従来
の構成の記録装置の場合で説明する。本発明者らの実験
によれば、各オリフィスの並び方向の位置および各記録
ヘッド１の平行度を考慮すると、少なくとも±1/4ドッ
トピッチ（例えばオリフィスの配列密度が8Dot/mmであ
れば±30μｍ、または16Dot/mmであれば±15μｍ）の配
列精度が各記録ヘッド１の設置にあたって要求されるこ
とが判明している。
ところが、このような装置における記録ヘッドの位置
決めは、第6B図に示されているように固定治具２、３を
記録ヘッド１の本体に別途付設し、これらと記録装置の
記録ヘッド１への設置部に設けられた位置決めピン４、
５とによって行なわれている。
決めは、第6B図に示されているように固定治具２、３を
記録ヘッド１の本体に別途付設し、これらと記録装置の
記録ヘッド１への設置部に設けられた位置決めピン４、
５とによって行なわれている。
詳しくは、第6A図の記録ヘッド１の拡大斜視図に示し
たように、固定治具２および３に設けられた位置決め穴
６、７によってヘッド全体の平行席およびオリフィス配
列精度（寸法Ａ）が決定される。
たように、固定治具２および３に設けられた位置決め穴
６、７によってヘッド全体の平行席およびオリフィス配
列精度（寸法Ａ）が決定される。
ところが、固定治具２、３や位置決めピン４、５はも
っぱら機械工作によって作製され、例えば上述したよう
な±30μｍあるいは±15μｍなどと非常に精密な記録ヘ
ッドの配列精度を出すためには、これらの作製にはほぼ
限界に近い機械工作精度が要求され、それが記録ヘッド
のコストを著しく上昇させる原因となっていた。
っぱら機械工作によって作製され、例えば上述したよう
な±30μｍあるいは±15μｍなどと非常に精密な記録ヘ
ッドの配列精度を出すためには、これらの作製にはほぼ
限界に近い機械工作精度が要求され、それが記録ヘッド
のコストを著しく上昇させる原因となっていた。
すなわち、従来のフルマルチタイプの記録ヘッドを複
数有する記録装置においては、せっかく記録ヘッド本体
をフォトリソグラフィー等の高精度での微細加工を可能
とする技術を使って作製しても、機械部分を高精度に加
工し組立てるという量産性が低く、コストのかかる方法
で位置決めするという決して効率が良いとはいい難い方
法であった。
数有する記録装置においては、せっかく記録ヘッド本体
をフォトリソグラフィー等の高精度での微細加工を可能
とする技術を使って作製しても、機械部分を高精度に加
工し組立てるという量産性が低く、コストのかかる方法
で位置決めするという決して効率が良いとはいい難い方
法であった。
本発明者らは数多くの実験を繰り返し行った結果、上
述した位置決めの問題がインクの吐出特性やインク滴の
被記録材への所望の正確な個所への付着等記録画像の品
位にも影響を及ぼしていることを見い出した。更には、
実験を重ねて行った結果フルラインに限らずシリアル方
式に用いられるヘッドにおける画像品位も上述した吐出
口の位置決めに左右されることがあることをも見い出し
た。
述した位置決めの問題がインクの吐出特性やインク滴の
被記録材への所望の正確な個所への付着等記録画像の品
位にも影響を及ぼしていることを見い出した。更には、
実験を重ねて行った結果フルラインに限らずシリアル方
式に用いられるヘッドにおける画像品位も上述した吐出
口の位置決めに左右されることがあることをも見い出し
た。
本発明の目的は、このような問題点を解決し、記録ヘ
ッドの製造コストの大幅な低減化を計ることの可能なプ
レート部材及び該プレート部材を用いた記録ヘッド及び
該ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供する
ことにある。
ッドの製造コストの大幅な低減化を計ることの可能なプ
レート部材及び該プレート部材を用いた記録ヘッド及び
該ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供する
ことにある。
本発明の別の目的は、インクジェット記録装置におい
て複数のオリフィスの配列精度を容易に高めることがで
きるオリフィスプレート、該オリフィスプレートを用い
た記録ヘッド及び該ヘッドを搭載したインクジェット記
録装置を提供することにある。
て複数のオリフィスの配列精度を容易に高めることがで
きるオリフィスプレート、該オリフィスプレートを用い
た記録ヘッド及び該ヘッドを搭載したインクジェット記
録装置を提供することにある。
本発明のオリフィスプレートの製造方法は、インクジ
ェット記録装置に搭載される記録ヘッドのインクを吐出
するための吐出口を構成する開口が設けられたオリフィ
スプレートの製造方法において、 該開口と、 前記吐出口の前記インクジェット記録装置内での位置
決めに用いられる前記記録ヘッドの位置決め部とを、 これら開口及び位置決め部のパターンが設けられたマ
スクを用いて所定の位置関係で追フォトリソグラフィー
により同時に形成する ことを特徴とする。
ェット記録装置に搭載される記録ヘッドのインクを吐出
するための吐出口を構成する開口が設けられたオリフィ
スプレートの製造方法において、 該開口と、 前記吐出口の前記インクジェット記録装置内での位置
決めに用いられる前記記録ヘッドの位置決め部とを、 これら開口及び位置決め部のパターンが設けられたマ
スクを用いて所定の位置関係で追フォトリソグラフィー
により同時に形成する ことを特徴とする。
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、イ
ンクを吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネル
ギー発生素子と、インクを吐出するための吐出口を構成
する開口と、該吐出口インクジェット記録装置内での位
置決めに用いられるインクジェット記録ヘッドの位置決
め部とが設けられたオリフィスプレートと、を具備する
インクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記
録ヘッドの製造方法であって、 前記開口と、 前記吐出口の前記インクジェット記録装置内での位置
決めに用いられる前記インクジェット記録ヘッドの位置
決め部とを、 これら開口及び位置決め部のパターンが設けられたマ
スクを用いて所定の位置関係でフォトリソグラフィーに
より同時に形成する ことを特徴とする。
ンクを吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネル
ギー発生素子と、インクを吐出するための吐出口を構成
する開口と、該吐出口インクジェット記録装置内での位
置決めに用いられるインクジェット記録ヘッドの位置決
め部とが設けられたオリフィスプレートと、を具備する
インクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記
録ヘッドの製造方法であって、 前記開口と、 前記吐出口の前記インクジェット記録装置内での位置
決めに用いられる前記インクジェット記録ヘッドの位置
決め部とを、 これら開口及び位置決め部のパターンが設けられたマ
スクを用いて所定の位置関係でフォトリソグラフィーに
より同時に形成する ことを特徴とする。
本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出す
るためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子
と、インクを吐出するための吐出口を構成する開口が設
けられたオリフィスプレートと、を具備する複数のイン
クジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置
において、 前記オリフィスプレートは、前記吐出口の前記インク
ジェット記録装置内での位置決めに用いられる前記イン
クジェット記録ヘッドの位置決め部を有し、 前記開口と前記位置決め部とは、これらのパターンが
設けられたマスクを用いてフォトリソグラフィーにより
所定の位置関係で同時に形成されたものであり、 かつ、前記複数のインクジェット記録ヘッドに設けら
れた各吐出口は前記位置決め部によって装置内に所定の
間隔で位置決めされている ことを特徴とする。
るためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子
と、インクを吐出するための吐出口を構成する開口が設
けられたオリフィスプレートと、を具備する複数のイン
クジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置
において、 前記オリフィスプレートは、前記吐出口の前記インク
ジェット記録装置内での位置決めに用いられる前記イン
クジェット記録ヘッドの位置決め部を有し、 前記開口と前記位置決め部とは、これらのパターンが
設けられたマスクを用いてフォトリソグラフィーにより
所定の位置関係で同時に形成されたものであり、 かつ、前記複数のインクジェット記録ヘッドに設けら
れた各吐出口は前記位置決め部によって装置内に所定の
間隔で位置決めされている ことを特徴とする。
本発明に係るオリフィスプレートを用いた記録ヘッド
では、それを記録装置に装着する際の位置決め用穴が予
め精度良くオリフィスプレートに設けられていること
で、この位置決め用穴を用いることによって装着された
記録ヘッドに容易に所望のオリフィス配列精度を出すこ
とができる。
では、それを記録装置に装着する際の位置決め用穴が予
め精度良くオリフィスプレートに設けられていること
で、この位置決め用穴を用いることによって装着された
記録ヘッドに容易に所望のオリフィス配列精度を出すこ
とができる。
この位置決め用穴は、オリフィスプレートの形成の際
に、すなわち板状部材にオリフィスとなる貫通孔を設け
る際に、これらと同時にオリフィスの配列に対応させて
形成することができる。
に、すなわち板状部材にオリフィスとなる貫通孔を設け
る際に、これらと同時にオリフィスの配列に対応させて
形成することができる。
例えば、オリフィスをフォトリソグラフィーを用いた
方法により形成する場合に、後述するように露光マスク
に位置決め用穴に対応するパターンとオリフィスに対応
するパターンを同時に所定の精度で形成しておき、通常
の露光、現像、エッチング処理を行うことで、この位置
決め用穴を形成することができる。
方法により形成する場合に、後述するように露光マスク
に位置決め用穴に対応するパターンとオリフィスに対応
するパターンを同時に所定の精度で形成しておき、通常
の露光、現像、エッチング処理を行うことで、この位置
決め用穴を形成することができる。
本発明に係る記録ヘッド及びインクジェット記録装置
においては、記録ヘッドの位置決め用穴が自動的に良好
な精度でオリフィスプレートに配置されてしまうので、
機械加工で位置決め用の治具を別途作製し、それを精度
良く記録ヘッド本体に付設する非量産的に工程が不必要
となる。
においては、記録ヘッドの位置決め用穴が自動的に良好
な精度でオリフィスプレートに配置されてしまうので、
機械加工で位置決め用の治具を別途作製し、それを精度
良く記録ヘッド本体に付設する非量産的に工程が不必要
となる。
また、本発明に係る位置決め用穴を形成したオリフィ
スプレートを用いてインクジェット記録ヘッドを構成す
ることによって、高い機械工作精度が要求される治具の
使用と、熟練した装置の組立て技術が不用となり、量産
性が高く、低コストであり、かつオリフィスの良好な配
列精度が達成でき、該ヘッドの位置決めが精度良く常に
容易に得られるインクジェット記録装置を提供すること
が可能となる。
スプレートを用いてインクジェット記録ヘッドを構成す
ることによって、高い機械工作精度が要求される治具の
使用と、熟練した装置の組立て技術が不用となり、量産
性が高く、低コストであり、かつオリフィスの良好な配
列精度が達成でき、該ヘッドの位置決めが精度良く常に
容易に得られるインクジェット記録装置を提供すること
が可能となる。
本発明に係るのオリフィスプレートは、複数の吐出口
のが形成されたプレート部材において装置に対する位置
決めが行われる位置決め部が設けられた構成を有するも
のであれば良く、位置決め部の形状は特に問わないが、
丸形、多角形等の閉じられた貫通孔或いは切込部が好ま
しい。なかでもオリフィスプレートの両端に位置決め部
が設けられその一方を丸穴、もう一方をテーパー状の切
込部又はだ円状の穴として該丸穴を基準位置としもう一
方で微調整可能なものがよい。
のが形成されたプレート部材において装置に対する位置
決めが行われる位置決め部が設けられた構成を有するも
のであれば良く、位置決め部の形状は特に問わないが、
丸形、多角形等の閉じられた貫通孔或いは切込部が好ま
しい。なかでもオリフィスプレートの両端に位置決め部
が設けられその一方を丸穴、もう一方をテーパー状の切
込部又はだ円状の穴として該丸穴を基準位置としもう一
方で微調整可能なものがよい。
その材料は、用いられるインク等により吐出口や位置
決め部が変形、変質することのないものから適宜選択さ
れる。
決め部が変形、変質することのないものから適宜選択さ
れる。
例えば、ニッケルやステンレス等の金属材料、或いは
金属材料を表面処理しインクによって劣下しないように
したもの、或いは硬質の樹脂材料等がある。そして、吐
出口に配された外表面は撥インク液性の表面処理がなさ
れていればより好ましいものである。
金属材料を表面処理しインクによって劣下しないように
したもの、或いは硬質の樹脂材料等がある。そして、吐
出口に配された外表面は撥インク液性の表面処理がなさ
れていればより好ましいものである。
又、吐出口の形状や数は、吐出エネルギーを発生する
吐出エネルギー発生素子に一対一に対応した円、だ円、
多角形であってもよいし、吐出エネルギー発生素子の複
数に対して１つが対応し、その形状が円、だ円、多角
形、スリット状をなしたものであってもよい。
吐出エネルギー発生素子に一対一に対応した円、だ円、
多角形であってもよいし、吐出エネルギー発生素子の複
数に対して１つが対応し、その形状が円、だ円、多角
形、スリット状をなしたものであってもよい。
要するに本発明の目的が達成される構成であればよ
く、以下に述べる実施例に限定されるものではない。
く、以下に述べる実施例に限定されるものではない。
実施例１ 以下、更に図面を参照しつつ本発明の第１の実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は、本発明に係るオリフィスプレートを用いた
フルマルチタイプのインクジェット記録ヘッドの一例の
斜視図である。
フルマルチタイプのインクジェット記録ヘッドの一例の
斜視図である。
この記録ヘッド11においては、オリフィスプレート12
がヘッド本体の前面に接合されており、多数のオリフィ
ス13（中央部省略）が一列に配列されたオリフィスプレ
ート12の両端部が記録ヘッド11の本体側面よりも突出し
て設けられており、この両端部に位置決め手段として
の、上述した位置決め用の穴14が設けられている。
がヘッド本体の前面に接合されており、多数のオリフィ
ス13（中央部省略）が一列に配列されたオリフィスプレ
ート12の両端部が記録ヘッド11の本体側面よりも突出し
て設けられており、この両端部に位置決め手段として
の、上述した位置決め用の穴14が設けられている。
この位置決め用穴14は、オリフィスプレート12の形成
時に、すでにオリフィス13の配列に精度良く対応させて
形成してあるので、逆にこの位置決め用穴14を用いて記
録装置内での記録ヘッドの位置決めを行なえば、オリフ
ィス13の装置内での高配列精度が自動的に得られる。
時に、すでにオリフィス13の配列に精度良く対応させて
形成してあるので、逆にこの位置決め用穴14を用いて記
録装置内での記録ヘッドの位置決めを行なえば、オリフ
ィス13の装置内での高配列精度が自動的に得られる。
しかも、例えば以下に述べるようなフォトリソグラフ
ィーによるオリフィスプレート12の形成時にこの位置決
め用穴14を同時形成すれば、特別な工程を追加する必要
なく、高精度の位置決め用穴14を極めて容易に形成でき
る。
ィーによるオリフィスプレート12の形成時にこの位置決
め用穴14を同時形成すれば、特別な工程を追加する必要
なく、高精度の位置決め用穴14を極めて容易に形成でき
る。
例えば第２図（Ａ）〜（Ｄ）に示すような工程を用い
てオリフィスプレート12を形成する場合、まずフォトレ
ジスト層15を板部材12表面に設けた［第２図（Ａ）］。
これを第２図（Ｂ）に示すような露光用マスク16を介し
て露光処理した。このマスク16には、位置決め用穴14に
対応するパターンがオリフィス13に対応するパターンに
対して所定の位置関係で精度良く設けられている。以
下、第２図（Ｃ）および（Ｄ）に示すような通常の現像
及びエッチング工程を行ない、オリフィス13と位置決め
用穴14と同時形成した本発明のオリフィスプレートを得
ることができた。
てオリフィスプレート12を形成する場合、まずフォトレ
ジスト層15を板部材12表面に設けた［第２図（Ａ）］。
これを第２図（Ｂ）に示すような露光用マスク16を介し
て露光処理した。このマスク16には、位置決め用穴14に
対応するパターンがオリフィス13に対応するパターンに
対して所定の位置関係で精度良く設けられている。以
下、第２図（Ｃ）および（Ｄ）に示すような通常の現像
及びエッチング工程を行ない、オリフィス13と位置決め
用穴14と同時形成した本発明のオリフィスプレートを得
ることができた。
このようにして形成されたオリフィスプレートは、例
えば第３図に示すようなインク吐出エネルギー発生体と
しての電気熱交換体17が配列されており、駆動回路18か
ら記録信号が電気熱変換体17に供給され、該電気熱交換
体17がインクの吐出に利用される熱エネルギーを発生す
る記録ヘッド11の構成に利用できる。
えば第３図に示すようなインク吐出エネルギー発生体と
しての電気熱交換体17が配列されており、駆動回路18か
ら記録信号が電気熱変換体17に供給され、該電気熱交換
体17がインクの吐出に利用される熱エネルギーを発生す
る記録ヘッド11の構成に利用できる。
この時記録ヘッド11に設けられた液路はインクタンク
19より供給されたインクで満たされており、付与された
熱エネルギーが作用し膜沸騰現象により発生した気泡の
成長・収縮により吐出口13によりインクを吐出させて飛
翔的液滴を形成する。この液滴は搬送ローラ20、21によ
り吐出口13と対向する位置に搬送された被記録材Ｐの表
面に付着して、ドットパターンによる画像記録が行われ
る。この構成によれば吐出口の位置決めはオリフィスプ
レートの位置決め部とこれを保持する保持手段とによ
り、“位置決め用の穴14−１で位置決めの基準がとら
れ、且つ微調整可能なだ円状の第２の位置決め用の穴14
−２で決定されて”、行われる。従って、最終的にイン
クが吐出する吐出口13の位置は変動することがないので
良好な記録が行われるのである。
19より供給されたインクで満たされており、付与された
熱エネルギーが作用し膜沸騰現象により発生した気泡の
成長・収縮により吐出口13によりインクを吐出させて飛
翔的液滴を形成する。この液滴は搬送ローラ20、21によ
り吐出口13と対向する位置に搬送された被記録材Ｐの表
面に付着して、ドットパターンによる画像記録が行われ
る。この構成によれば吐出口の位置決めはオリフィスプ
レートの位置決め部とこれを保持する保持手段とによ
り、“位置決め用の穴14−１で位置決めの基準がとら
れ、且つ微調整可能なだ円状の第２の位置決め用の穴14
−２で決定されて”、行われる。従って、最終的にイン
クが吐出する吐出口13の位置は変動することがないので
良好な記録が行われるのである。
実施例２ 第４図は本発明の第２の実施例による記録ヘッドを示
す模式的斜視図である。
す模式的斜視図である。
この種の記録ヘッド111は電気熱交換体117が設けられ
ている発熱面に対して交差する方向にインクを吐出され
る方式のヘッドである。このヘッド111は、不図示では
あるが第３図に示すインクタンク19同様のインクタンク
よりインク室122へインクを供給する為のインク供給孔1
18が設けられている例えばSi製の支持体120に、液路形
成部材としての感光性樹脂の硬化膜等からなり電気熱変
換体117を３方から囲むバリアー119と、液路形成部材と
しての感光性樹脂の硬化膜からなりインク室122を形成
する壁121を介して、位置決め用を穴114−１、114−２
を設けられたオリフィスプレート112を接合した構成で
ある。
ている発熱面に対して交差する方向にインクを吐出され
る方式のヘッドである。このヘッド111は、不図示では
あるが第３図に示すインクタンク19同様のインクタンク
よりインク室122へインクを供給する為のインク供給孔1
18が設けられている例えばSi製の支持体120に、液路形
成部材としての感光性樹脂の硬化膜等からなり電気熱変
換体117を３方から囲むバリアー119と、液路形成部材と
しての感光性樹脂の硬化膜からなりインク室122を形成
する壁121を介して、位置決め用を穴114−１、114−２
を設けられたオリフィスプレート112を接合した構成で
ある。
次に第４図に示すオリフィスプレートの製造方法につ
いて説明する。
いて説明する。
まずNiからなるオリフィスプレート形成用の板状部材
を用意した。又、形成すべき吐出口の大きさ、形状、配
設ピッチ及び位置決め用の穴に対応した凸部を形成した
剛性の大きなパンチ用の型を準備した。
を用意した。又、形成すべき吐出口の大きさ、形状、配
設ピッチ及び位置決め用の穴に対応した凸部を形成した
剛性の大きなパンチ用の型を準備した。
そして板状部材をパンチ穴あけ機の支持体に固定し型
を圧接してせん断力により凸部に対応した貫通孔を板状
部材に形成した。
を圧接してせん断力により凸部に対応した貫通孔を板状
部材に形成した。
この貫通孔近傍に発生したトゲ状の凸部を研摩して良
好な平面性を得てオリフィスプレートを完成させた。
好な平面性を得てオリフィスプレートを完成させた。
このようにして得られたオリフィスプレートを有する
記録ヘッドにおいては、オリフィスプレートに既に該記
録ヘッドの位置決め用穴が設けられているので、従来の
記録ヘッドのように更に位置決め用の治具を付設する必
要がなく、しかも上記のような操作を繰り返して記録ヘ
ッドを多数製造した場合でも、例えば第４図に示された
寸法AAを常に均一に極めて容易に得ることができ、記録
ヘッドの配列精度は飛躍的に向上する。
記録ヘッドにおいては、オリフィスプレートに既に該記
録ヘッドの位置決め用穴が設けられているので、従来の
記録ヘッドのように更に位置決め用の治具を付設する必
要がなく、しかも上記のような操作を繰り返して記録ヘ
ッドを多数製造した場合でも、例えば第４図に示された
寸法AAを常に均一に極めて容易に得ることができ、記録
ヘッドの配列精度は飛躍的に向上する。
実施例３ 第５図は本発明の第３の実施例による記録ヘッドを示
す模式的斜視図である。
す模式的斜視図である。
このような構成では４個の電気熱交換体で１つの吐出
用スリット213を共用する為、スリットの加工が容易で
あるが、スリットにおける１つのインク滴を放出する部
分は実質的にスリットの後述する流体抵抗素子とで画成
される為に、本発明のような位置決めが良好な画像を得
る為に必要となる。
用スリット213を共用する為、スリットの加工が容易で
あるが、スリットにおける１つのインク滴を放出する部
分は実質的にスリットの後述する流体抵抗素子とで画成
される為に、本発明のような位置決めが良好な画像を得
る為に必要となる。
これは上述した実施例２とほぼ同様な構成であり、上
述したように１つのスリットを複数の電気熱交換体に対
応させ１つのスリットより複数のドットを形成する液滴
が吐出する点が異なる。
述したように１つのスリットを複数の電気熱交換体に対
応させ１つのスリットより複数のドットを形成する液滴
が吐出する点が異なる。
220はガラス基板であり、その上に発熱抵抗層を設
け、更にその上にパターニングされたA1電極241を配設
して電気熱交換体217が構成されている。この電気熱変
換体217や電極241上にはSiO2からなる保護層が設けられ
てヒーターボードを構成している。
け、更にその上にパターニングされたA1電極241を配設
して電気熱交換体217が構成されている。この電気熱変
換体217や電極241上にはSiO2からなる保護層が設けられ
てヒーターボードを構成している。
そして各電気熱変換体217の両側には流体抵抗素子219
が配設されており、スリットの長穴方向つまりで電気熱
変換体の配設方向に圧力波が伝播するのを防げる。又、
水平方向の圧力波についてみれば開孔230を用いて、相
互干渉を防止している。
が配設されており、スリットの長穴方向つまりで電気熱
変換体の配設方向に圧力波が伝播するのを防げる。又、
水平方向の圧力波についてみれば開孔230を用いて、相
互干渉を防止している。
つまり、圧力波の干渉防止と、発生した微細な気泡を
排気する為に電気熱変換体217に設けられた開孔230につ
いても、本発明の構成により正しく位置決めされその効
果を最大限に発揮する。
排気する為に電気熱変換体217に設けられた開孔230につ
いても、本発明の構成により正しく位置決めされその効
果を最大限に発揮する。
221はスペーサーでありスリットプレート212と基板22
0との間隔を一定に保ち液路を画成する。
0との間隔を一定に保ち液路を画成する。
そして記録ヘッド211は位置決め用の穴214により装置
のヘッド支持手段（不図示）に固定されて位置決めが行
われる。
のヘッド支持手段（不図示）に固定されて位置決めが行
われる。
以上説明したように、本発明によれば、オリフィスプ
レートの形成の際に、オリフィスとなる貫通孔と同時に
記録ヘッドの位置決め用穴を精度良く同時形成してしま
うので、該オリフィスプレートを用いた記録ヘッドの精
度良い位置決めが簡易化される。
レートの形成の際に、オリフィスとなる貫通孔と同時に
記録ヘッドの位置決め用穴を精度良く同時形成してしま
うので、該オリフィスプレートを用いた記録ヘッドの精
度良い位置決めが簡易化される。
またオリフィスプレートに設ける位置決め用穴は特別
高度な工程を新たに付加することなく容易に形成できる
もので、高精度で、しかも低コストの位置決め用穴を有
するインクジェット記録ヘッドを容易に得ることができ
る。
高度な工程を新たに付加することなく容易に形成できる
もので、高精度で、しかも低コストの位置決め用穴を有
するインクジェット記録ヘッドを容易に得ることができ
る。
第１図は、本発明に係る記録ヘッドの一例を示す模式的
斜視図、第２図は、本発明によるオリフィスプレートの
製造工程を説明する為の模式図、第３図は、本発明によ
るインクジェット記録装置の構成を説明する為の模式的
斜視図、第４図は、本発明に係る記録ヘッドの他の例の
構成を説明する為の模式的斜視図、第５図は、本発明に
係る記録ヘッドの他の例の構成を説明する為の模式的斜
視図、第6A図は、フルラインタイプの記録ヘッドの従来
の構成を示す模式的斜視図、第6B図は、フルラインタイ
プの記録ヘッドを複数有するインクジェット記録装置の
ヘッド近傍の構成を示す模試的斜視図である。 １、11、111、211:記録ヘッド 1a:インクジェットエレメント ２、3:固定治具、４、5:位置決めピン ６、7:位置決め用穴 12、112:オリフィスプレート 13、113:オリフィス（吐出口） 14、14−１、14−２、114−１、114−２、214:位置決め
用穴 15:フォトレジスト層、16:露光用マスク 17、117、217:電気熱変換体 18:駆動回路、19:インクタンク 20、21:搬送ローラ、118:インク供給孔 119:バリアー、120、220:基板 121:インク室壁、122:インク室 212:スリットプレート、213:吐出用スリット 219:流体抵抗素子、221:スペーサー 230:開孔、241:電極 P:被記録材
斜視図、第２図は、本発明によるオリフィスプレートの
製造工程を説明する為の模式図、第３図は、本発明によ
るインクジェット記録装置の構成を説明する為の模式的
斜視図、第４図は、本発明に係る記録ヘッドの他の例の
構成を説明する為の模式的斜視図、第５図は、本発明に
係る記録ヘッドの他の例の構成を説明する為の模式的斜
視図、第6A図は、フルラインタイプの記録ヘッドの従来
の構成を示す模式的斜視図、第6B図は、フルラインタイ
プの記録ヘッドを複数有するインクジェット記録装置の
ヘッド近傍の構成を示す模試的斜視図である。 １、11、111、211:記録ヘッド 1a:インクジェットエレメント ２、3:固定治具、４、5:位置決めピン ６、7:位置決め用穴 12、112:オリフィスプレート 13、113:オリフィス（吐出口） 14、14−１、14−２、114−１、114−２、214:位置決め
用穴 15:フォトレジスト層、16:露光用マスク 17、117、217:電気熱変換体 18:駆動回路、19:インクタンク 20、21:搬送ローラ、118:インク供給孔 119:バリアー、120、220:基板 121:インク室壁、122:インク室 212:スリットプレート、213:吐出用スリット 219:流体抵抗素子、221:スペーサー 230:開孔、241:電極 P:被記録材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 篤 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−49274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−144360（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−50150（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−125442（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−70039（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/05,2/135
Claims (10)
- 【請求項１】インクジェット記録装置に搭載される記録
ヘッドのインクを吐出するための吐出口を構成する開口
が設けられたオリフィスプレートの製造方法において、 該開口と、 前記吐出口の前記インクジェット記録装置内での位置決
めに用いられる前記記録ヘッドの位置決め部とを、 これら開口及び位置決め部のパターンが設けられたマス
クを用いて所定の位置関係でフォトリソグラフィーによ
り同時に形成する ことを特徴とするオリフィスプレートの製造方法。 - 【請求項２】前記位置決め部は貫通口である請求項１に
記載のオリフィスプレートの製造方法。 - 【請求項３】前記位置決め部は前記オリフィスプレート
の吐出口配列方向の両端部に設けられている請求項１に
記載のオリフィスプレートの製造方法。 - 【請求項４】前記開口はスリット状である請求項１に記
載のオリフィスプレートの製造方法。 - 【請求項５】インクを吐出するためのエネルギーを発生
する吐出エネルギー発生素子と、インクを吐出するため
の吐出口を構成する開口と、該吐出口のイングジェット
記録装置内での位置決めに用いられるインクジェット記
録ヘッドの位置決め部とが設けられたオリフィスプレー
トと、を具備するインクジェット記録装置に搭載される
インクジェット記憶ヘッドの製造方法であって、 前記開口と、 前記吐出の前記インクジェット記録装置内での位置決め
に用いられる前記インクジェト記録ヘッドの位置決め部
とを、 これら開口及び位置決め部のパターンが設けられたマス
クを用いて所定の位置関係でフォトリソグラフィーによ
り同時に形成する ことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方
法。 - 【請求項６】前記位置決め部は貫通口である請求項５に
記載のインクジェット記録ヘッド製造方法。 - 【請求項７】前記位置決め部は前記記録ヘッド本体より
突出した部分の前記オリフィスプレートの吐出口配列方
向の両端部に設けられている請求項５に記載のインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項８】前記開口はスリット状であり、かつ前記開
口はそれぞれ複数の吐出エネルギー発生素子に対応して
設けられている請求項５に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法。 - 【請求項９】前記吐出エネルギー発生素子は、インクを
吐出するために利用される熱エネルギーを発生する電気
熱変換体である請求項５に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法。 - 【請求項１０】インクを吐出するためのエネルギーを発
生する吐出エネルギー発生素子と、インクを吐出するた
めの吐出口を構成する開口が設けられたオリフィスプレ
ートと、を具備する複数のインクジェット記録ヘッドを
有するインクジェット記録装置において、 前記オリフィスプレートは、前記吐出口の前記インクジ
ェット記録装置内での位置決めに用いられる前記インク
ジェット記録ヘッドの位置決め部を有し、 前記開口と前記位置決め部とは、これらのパターンが設
けられたマスクを用いてフォトリソグラフィーにより所
定の位置関係で同時に形成されたものであり、 かつ、前記複数のインクジェット記録ヘッドに設けられ
た各吐出口は前記位置決め部によって装置内に所定の間
隔で位置決めされている ことを特徴とするインクジェット記録装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES89111168T ES2064383T3 (es) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Metodo para la produccion de una placa de orificios para un cabezal de impresion por chorros de tinta. |
| EP19890111168 EP0352468B1 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Method for producing an orifice plate for an ink jet recording head |
| DE1989619768 DE68919768T2 (de) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Verfahren zum Herstellen einer Düsenplatte für einen Tintenstrahldruckkopf. |
| US08/376,374 US5659343A (en) | 1988-06-21 | 1995-01-23 | Method of forming an ink jet recording head having an orifice plate with positioning openings for precisely locating discharge ports in a recording apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15108388 | 1988-06-21 | ||
| JP63-151083 | 1988-06-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278559A JPH0278559A (ja) | 1990-03-19 |
| JP2831380B2 true JP2831380B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15510949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1155581A Expired - Fee Related JP2831380B2 (ja) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | オリフィスプレート及びインクジェット記録ヘッドの製造方法，ならびに該オリフィスプレートを用いたインクジェット記録装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5659343A (ja) |
| JP (1) | JP2831380B2 (ja) |
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| JPH10258509A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Fujitsu Ltd | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
| US6170931B1 (en) | 1998-06-19 | 2001-01-09 | Lemark International, Inc. | Ink jet heater chip module including a nozzle plate coupling a heater chip to a carrier |
| US6886915B2 (en) * | 1999-10-19 | 2005-05-03 | Silverbrook Research Pty Ltd | Fluid supply mechanism for a printhead |
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| JP4290154B2 (ja) * | 2004-12-08 | 2009-07-01 | キヤノン株式会社 | 液体吐出記録ヘッドおよびインクジェット記録装置 |
| JP5312005B2 (ja) * | 2008-12-17 | 2013-10-09 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
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| JP2010253018A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッド装置 |
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| WO2023061820A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-20 | Gaeastar Gmbh | Nozzle and system for three-dimensional ink printing |
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| JPS6043308B2 (ja) * | 1978-10-06 | 1985-09-27 | 富士ゼロックス株式会社 | マルチノズルオリフイス板の作成方法 |
| JPS5644671A (en) * | 1979-09-21 | 1981-04-23 | Seiko Epson Corp | Ink-jet head |
| US4364059A (en) * | 1979-12-17 | 1982-12-14 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet printing apparatus |
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| JPS57113075A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-14 | Fujitsu Ltd | Ink jet head |
| US4499478A (en) * | 1981-01-16 | 1985-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording apparatus |
| US4450455A (en) * | 1981-06-18 | 1984-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head |
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| IT1182285B (it) * | 1984-09-25 | 1987-10-05 | Olivetti & Co Spa | Testina di stampa a getto d inchiostro relativo procedimento di fabbricazione ed attrezzo utilizzabile per l attuazione di tale procedimento |
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-
1989
- 1989-06-20 JP JP1155581A patent/JP2831380B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-23 US US08/376,374 patent/US5659343A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0278559A (ja) | 1990-03-19 |
| US5659343A (en) | 1997-08-19 |
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