JP3466577B2 - インキジェット印字ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも１つのモジ
ュールから成るインキジェット印字ヘッドを製造する方
法であって、この場合、モジュールが少なくとも、チャ
ンバを形成する２つの部材と別の１つの部材から構成さ
れている形式のものに関する。
ュールから成るインキジェット印字ヘッドを製造する方
法であって、この場合、モジュールが少なくとも、チャ
ンバを形成する２つの部材と別の１つの部材から構成さ
れている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の対象とする前記種のインキジェ
ット印字ヘッドは小型拘束プリンタに用いることができ
る。この種のプリンタは、たとえば郵便物に消印を押す
自動消印機に用いられる。
ット印字ヘッドは小型拘束プリンタに用いることができ
る。この種のプリンタは、たとえば郵便物に消印を押す
自動消印機に用いられる。
【０００３】インキジェット印字ヘッドが、エッジ・シ
ュータ原理又はフェイス・シェータ原理に従って構成さ
れていることは公知である（第１年度インキジェット印
字ワークショップ。１９９２年３月２６日及び２７日、
マサチューセッツ州ケンブリッジのローヤル・ソネスタ
・ホテルにて開催）。従来、努力されてきたのは、チャ
ンバの寸法を最小にして、ノズル密度を高めることであ
った。ノズルチャンバを端縁方向へ向かって集中配置す
ることも、既に行なわれてきた。しかし、この原理は、
一列に少数のノズルが配列されるインキジェットモジュ
ールの場合以外には有効ではなく、ノズル数が多数の場
合には、役に立たないのである。
ュータ原理又はフェイス・シェータ原理に従って構成さ
れていることは公知である（第１年度インキジェット印
字ワークショップ。１９９２年３月２６日及び２７日、
マサチューセッツ州ケンブリッジのローヤル・ソネスタ
・ホテルにて開催）。従来、努力されてきたのは、チャ
ンバの寸法を最小にして、ノズル密度を高めることであ
った。ノズルチャンバを端縁方向へ向かって集中配置す
ることも、既に行なわれてきた。しかし、この原理は、
一列に少数のノズルが配列されるインキジェットモジュ
ールの場合以外には有効ではなく、ノズル数が多数の場
合には、役に立たないのである。
【０００４】エッジ・シュータ原理に従った第１世代の
インキジェット印字ヘッドが、個別のインパルスジェッ
トから構成されてることは、既に公知である。このジェ
ットは、長方形横断面の細長いインキチャンバと、その
上方に貼付けられた圧電結晶とから成っている（１９９
１年１１月１１日〜１３日にカリフォルニア州モントレ
ーにて開かれたＢＩＳ ＣＡＰインキジェット印字会
議）。
インキジェット印字ヘッドが、個別のインパルスジェッ
トから構成されてることは、既に公知である。このジェ
ットは、長方形横断面の細長いインキチャンバと、その
上方に貼付けられた圧電結晶とから成っている（１９９
１年１１月１１日〜１３日にカリフォルニア州モントレ
ーにて開かれたＢＩＳ ＣＡＰインキジェット印字会
議）。
【０００５】その後の世代の場合、複数のチャンバを有
する一体のインキジェット印字ヘッドの前方に、ノズル
プレートが配置されている。チャンバは、もはや小さな
チャンバ面ではなく、比較的大きいチャンバ面をもって
平行に並列されている。この場合、圧電結晶がチャンバ
壁を形成している（シェアド・ウォール・コンセプト、
前記インキジェット印字会議による）。
する一体のインキジェット印字ヘッドの前方に、ノズル
プレートが配置されている。チャンバは、もはや小さな
チャンバ面ではなく、比較的大きいチャンバ面をもって
平行に並列されている。この場合、圧電結晶がチャンバ
壁を形成している（シェアド・ウォール・コンセプト、
前記インキジェット印字会議による）。
【０００６】ＤＥ３４４５７６１Ａ１により、コンバー
タ材料の個別プレートからコンバータ・ユニットを製造
する方法、が公知である。プレート下側面をダイアフラ
ム層でコーティングしたのち、上側面から材料を除去
し、分離された複数の区域が各印字チャンバの上方のダ
イアフラム上に配置される（面積２５．４ｍｍ×２．５
４ｍｍ）。これにより、コンバータ材料とダイアフラム
との間の固着結合が接着剤を介して行なわれる必要がな
くなり、すべての間隔の一様性が改善された。しかし、
その結果得られるノズル間隔は、比較的大である。
タ材料の個別プレートからコンバータ・ユニットを製造
する方法、が公知である。プレート下側面をダイアフラ
ム層でコーティングしたのち、上側面から材料を除去
し、分離された複数の区域が各印字チャンバの上方のダ
イアフラム上に配置される（面積２５．４ｍｍ×２．５
４ｍｍ）。これにより、コンバータ材料とダイアフラム
との間の固着結合が接着剤を介して行なわれる必要がな
くなり、すべての間隔の一様性が改善された。しかし、
その結果得られるノズル間隔は、比較的大である。
【０００７】更に、米国特許４６８０５９５により、２
群のインキチャンバの間にノズル・ラインを有するフェ
イス・シュータ原理が公知であり、この場合、ノズル密
度が２倍となる。長方形の各圧力チャンバにはそれぞれ
１つの供給通路と１つのノズル、更に１つの圧電セラミ
ック素子が配属されている。しかしながら、この形式の
欠点は、インキ供給部と各チャンバ内に発生する圧力波
が、別の圧力チャンバに漏れることがある点である。こ
の漏れを、後から除去するには、極めて高価な措置を必
要とする。別の欠点は、この種の印字ヘッドは、製造過
程に高額の出費を要し、かつ手間がかかる点である。
群のインキチャンバの間にノズル・ラインを有するフェ
イス・シュータ原理が公知であり、この場合、ノズル密
度が２倍となる。長方形の各圧力チャンバにはそれぞれ
１つの供給通路と１つのノズル、更に１つの圧電セラミ
ック素子が配属されている。しかしながら、この形式の
欠点は、インキ供給部と各チャンバ内に発生する圧力波
が、別の圧力チャンバに漏れることがある点である。こ
の漏れを、後から除去するには、極めて高価な措置を必
要とする。別の欠点は、この種の印字ヘッドは、製造過
程に高額の出費を要し、かつ手間がかかる点である。
【０００８】また、米国特許４７０３３３３により公知
のインキジェット印字ヘッドは、被印刷物表面に対して
斜めに配置するため、互いに斜めに上下にずらされて配
置されたフェイス・シュータ・モジュールから構成され
ている。この斜め配置により、被印刷物の厚さの変動時
にも一様な記録が可能になる。しかし、このような印字
ヘッドの製造には、多数の製造ステップが必要である。
各印字ヘッドの全体構造がそのように複雑であれば、必
要な精度を保証することは困難である。互いにずらされ
たノズル列を有するこの種の印字ヘッドに使用時に必要
となる電気的な起動制御も、同じように厄介である。
のインキジェット印字ヘッドは、被印刷物表面に対して
斜めに配置するため、互いに斜めに上下にずらされて配
置されたフェイス・シュータ・モジュールから構成され
ている。この斜め配置により、被印刷物の厚さの変動時
にも一様な記録が可能になる。しかし、このような印字
ヘッドの製造には、多数の製造ステップが必要である。
各印字ヘッドの全体構造がそのように複雑であれば、必
要な精度を保証することは困難である。互いにずらされ
たノズル列を有するこの種の印字ヘッドに使用時に必要
となる電気的な起動制御も、同じように厄介である。
【０００９】フェイス・シュータ式インキジェット・モ
ジュールの場合には既に、ノズルラインに対して対称的
に配置された２群のインキチャンバによって、１列で２
倍のノズル密度が達成されている。１列ノズルのエッジ
・シュータ式のインキジェット・モジュールの場合、こ
の密度は未だ達成されていない。２倍の密度を達成する
ためには、複数のノズル列が互いに水平に、かつ垂直に
ずらされて配置される。
ジュールの場合には既に、ノズルラインに対して対称的
に配置された２群のインキチャンバによって、１列で２
倍のノズル密度が達成されている。１列ノズルのエッジ
・シュータ式のインキジェット・モジュールの場合、こ
の密度は未だ達成されていない。２倍の密度を達成する
ためには、複数のノズル列が互いに水平に、かつ垂直に
ずらされて配置される。
【００１０】２列のノズルをこのようにずらして配置す
る形式は、図２に示したエッジ・シュータ・モジュール
の場合にも公知である（前記第１年次インキジェット印
字ワークショップ）。この形式のモジュールは、全体が
３つの部材（ガラス部材）だけから成っている。すなわ
ち開口を有する中央部材と２つの側方部材とである。側
方部材は各１列のインキチャンバと、端側の各１列のノ
ズルとを有している。この場合、インキチャンバの２列
と端側のノズル列とは互いにずらされて配置されてい
る。このことは、同じくモジュールの組立てや起動制御
において既述の欠点を生ぜしめる。
る形式は、図２に示したエッジ・シュータ・モジュール
の場合にも公知である（前記第１年次インキジェット印
字ワークショップ）。この形式のモジュールは、全体が
３つの部材（ガラス部材）だけから成っている。すなわ
ち開口を有する中央部材と２つの側方部材とである。側
方部材は各１列のインキチャンバと、端側の各１列のノ
ズルとを有している。この場合、インキチャンバの２列
と端側のノズル列とは互いにずらされて配置されてい
る。このことは、同じくモジュールの組立てや起動制御
において既述の欠点を生ぜしめる。
【００１１】この欠点は、インキジェット印字ヘッド
が、複数のその種のモジュールから構成される場合に
は、一層著しくなる。個々のノズル列のずれを精確に等
しくする必要があるからである。加えて、各モジュール
は、個々にそれぞれ１つのインキ供給管と１つのフィル
タとを介してインキ溜めに接続せねばならない。
が、複数のその種のモジュールから構成される場合に
は、一層著しくなる。個々のノズル列のずれを精確に等
しくする必要があるからである。加えて、各モジュール
は、個々にそれぞれ１つのインキ供給管と１つのフィル
タとを介してインキ溜めに接続せねばならない。
【００１２】それぞれ低いノズル密度を有する２つの列
を互いにずらして配置する場合、インキチャンバの必要
最小限の大きさにもとづいて、ノズル間の最小間隔を、
更に低減することは不可能である。
を互いにずらして配置する場合、インキチャンバの必要
最小限の大きさにもとづいて、ノズル間の最小間隔を、
更に低減することは不可能である。
【００１３】また、製造面の条件により、すべてのノズ
ルに一様のノズル寸法を与えることはできない。分離し
たガラス片に通路を腐食処理により形成するからであ
る。複数のがラス片の間に僅かの寸法や材料の差があっ
ただけで、すでにノズル形状や位置に偏差が生じてく
る。
ルに一様のノズル寸法を与えることはできない。分離し
たガラス片に通路を腐食処理により形成するからであ
る。複数のがラス片の間に僅かの寸法や材料の差があっ
ただけで、すでにノズル形状や位置に偏差が生じてく
る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、１列
当りのノズル密度が高いインキジェット印字ヘッドの製
造を可能とする経済的な製造方法を提供することにあ
る。
当りのノズル密度が高いインキジェット印字ヘッドの製
造を可能とする経済的な製造方法を提供することにあ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に基づ
き、次のステップを有する手段、すなわち、すべての部
材の貫通する孔を形成する際に無定形ガラス製の感光性
のプレートの同時平行的なプレート加工を行い、この場
合、該プレートから、少なくともインキチャンバ、ノズ
ル通路、及び供給通路のための区域、吸込室用の区域、
並びに貫通開口用の区域を適切に除去するために、該プ
レートの前処理工程用のマスクを作製し、前処理工程に
おいて、該プレートに前記マスクを介して少なくとも１
回、相応の波長の紫外線を照射した後、熱処理し、同時
平行的な加工工程において、紫外線照射された前記除去
すべき区域を該プレートから腐食処理により除去し、前
記各部材を該プレートから個別に分離しかつ、チャンバ
を形成する前記部材内に、マスキングされない区域の腐
食処理によりインキチャンバを造り、前記部材を少なく
とも１つのモジュールに結合し、引続き熱処理を行な
い、前記各部材のガラス材料を無定形から結晶体に移相
させ、チャンバを形成した前記部材に圧電素子を取付
け、既に取付けられた条導体とボンディングさせ、次い
で印字ヘッドに組立てる手段により解決された。
き、次のステップを有する手段、すなわち、すべての部
材の貫通する孔を形成する際に無定形ガラス製の感光性
のプレートの同時平行的なプレート加工を行い、この場
合、該プレートから、少なくともインキチャンバ、ノズ
ル通路、及び供給通路のための区域、吸込室用の区域、
並びに貫通開口用の区域を適切に除去するために、該プ
レートの前処理工程用のマスクを作製し、前処理工程に
おいて、該プレートに前記マスクを介して少なくとも１
回、相応の波長の紫外線を照射した後、熱処理し、同時
平行的な加工工程において、紫外線照射された前記除去
すべき区域を該プレートから腐食処理により除去し、前
記各部材を該プレートから個別に分離しかつ、チャンバ
を形成する前記部材内に、マスキングされない区域の腐
食処理によりインキチャンバを造り、前記部材を少なく
とも１つのモジュールに結合し、引続き熱処理を行な
い、前記各部材のガラス材料を無定形から結晶体に移相
させ、チャンバを形成した前記部材に圧電素子を取付
け、既に取付けられた条導体とボンディングさせ、次い
で印字ヘッドに組立てる手段により解決された。
【００１６】本発明が前提とする点は、エッジ・シュー
タの場合、多数のノズルを有するノズル列がモジュール
の側方部材内に収容できるという点である。本発明によ
って初めて、比較的高いノズル密度が、インキチャンバ
の寸法とは全く無関係に達成可能となった。
タの場合、多数のノズルを有するノズル列がモジュール
の側方部材内に収容できるという点である。本発明によ
って初めて、比較的高いノズル密度が、インキチャンバ
の寸法とは全く無関係に達成可能となった。
【００１７】インキチャンバの寸法は、いまや拡大する
ことさえも可能であり、しかもそれによってノズル密度
が低下せしめられることもない。
ことさえも可能であり、しかもそれによってノズル密度
が低下せしめられることもない。
【００１８】エッジ・シュータ式インキジェット列形印
字ヘッド（ＥＳＩＪＩＬ印字ヘッド）の、このほかの利
点は次の通りである：−同一のガラス片内に配置された
ノズルにより、どのノズルに対しても一様なノズル寸法
と等しい間隔が可能になる。この目的のために、ディフ
ュージョン−ボンド過程前に、相応の通路がモジュール
の側部を形成するガラス片に腐食処理により設けられ
る。これにより、製作費も低減される。−２列のノズル
を水平に整列させる通常の構成に比して、それぞれチャ
ンバを形成する第２の部材が、ずらされたチャンバ群と
比較的大きい公差をもって重ねることができる。−ノズ
ルを有する部材と、側方にずらされたチャンバ群のチャ
ンバを形成する部材との垂直方向の整列は、決定的に重
要というものではない。なぜなら、すべてのノズルが印
字ヘッドの一方の側にのみ配置されているからである。
これによって費用も低減される。−このノズル列によっ
て、被印刷物に対し印字ヘッドを傾斜配置することが簡
単に可能になる。−印字ヘッドの電気式起動制御が簡単
に実施できる。なぜなら、ノズル列間隔を印字制御信号
を時間的にずらすことにより補償する必要がないからで
ある。
字ヘッド（ＥＳＩＪＩＬ印字ヘッド）の、このほかの利
点は次の通りである：−同一のガラス片内に配置された
ノズルにより、どのノズルに対しても一様なノズル寸法
と等しい間隔が可能になる。この目的のために、ディフ
ュージョン−ボンド過程前に、相応の通路がモジュール
の側部を形成するガラス片に腐食処理により設けられ
る。これにより、製作費も低減される。−２列のノズル
を水平に整列させる通常の構成に比して、それぞれチャ
ンバを形成する第２の部材が、ずらされたチャンバ群と
比較的大きい公差をもって重ねることができる。−ノズ
ルを有する部材と、側方にずらされたチャンバ群のチャ
ンバを形成する部材との垂直方向の整列は、決定的に重
要というものではない。なぜなら、すべてのノズルが印
字ヘッドの一方の側にのみ配置されているからである。
これによって費用も低減される。−このノズル列によっ
て、被印刷物に対し印字ヘッドを傾斜配置することが簡
単に可能になる。−印字ヘッドの電気式起動制御が簡単
に実施できる。なぜなら、ノズル列間隔を印字制御信号
を時間的にずらすことにより補償する必要がないからで
ある。
【００１９】印字ヘッドは、複数のモジュールから構成
され、この場合１つのモジュールのうちの１つだけがノ
ズル列を有している、又は複数構造の１つのモジュール
から構成されるようにする。更に、ノズル列を有してか
つチャンバを形成する部材の端縁がモジュールの縁部又
は中央に配置されるようにする。
され、この場合１つのモジュールのうちの１つだけがノ
ズル列を有している、又は複数構造の１つのモジュール
から構成されるようにする。更に、ノズル列を有してか
つチャンバを形成する部材の端縁がモジュールの縁部又
は中央に配置されるようにする。
【００２０】印字ヘッドの製造方法は、印字ヘッド設計
と、感光ガラス板用マスク製造とのＣＡＤ開発を前提と
している。
と、感光ガラス板用マスク製造とのＣＡＤ開発を前提と
している。
【００２１】腐食剤によりガラス板から除去される部分
を設けるために、マスキングされたガラスプレートは、
少なくとも１回、相応の波長をもつ紫外線若しくは等し
い長さで等しい強さの紫外線で照射され、次いで熱処理
される。この場合、マスキングは製造しようとするイン
キジェット印字ヘッドに対応して任意のパターンを有し
ている。マスキングのパターン形成自体は、公知の技術
であり、また本発明の要旨ではない。
を設けるために、マスキングされたガラスプレートは、
少なくとも１回、相応の波長をもつ紫外線若しくは等し
い長さで等しい強さの紫外線で照射され、次いで熱処理
される。この場合、マスキングは製造しようとするイン
キジェット印字ヘッドに対応して任意のパターンを有し
ている。マスキングのパターン形成自体は、公知の技術
であり、また本発明の要旨ではない。
【００２２】次いで、同時平行的若しくは並列的な加工
工程において、除去すべき区域がガラスプレートから
（例えば腐食により）除去され、そのあとで中央部材と
チャンバを形成する部材とになる個別部材が分離され
る。
工程において、除去すべき区域がガラスプレートから
（例えば腐食により）除去され、そのあとで中央部材と
チャンバを形成する部材とになる個別部材が分離され
る。
【００２３】引続き、インキチャンバとノズルとを形成
するために、チャンバを形成する部材に対する別個の製
造方法のステップが実施される。腐食浴の時間は、その
場合、除去された材料の層厚を決定する。
するために、チャンバを形成する部材に対する別個の製
造方法のステップが実施される。腐食浴の時間は、その
場合、除去された材料の層厚を決定する。
【００２４】チャンバを形成するそれぞれ２つの部材と
１つの中央部材とから成るそれぞれ３つの個別部材が整
列せしめられ、互いに付着され、次いで熱処理される。
１つの中央部材とから成るそれぞれ３つの個別部材が整
列せしめられ、互いに付着され、次いで熱処理される。
【００２５】終りに、ノズル通路、中空室（チャン
バ）、モジュール外縁が特殊処理され、そのあとで印字
ヘッドが接触せしめられ、組付けられる。
バ）、モジュール外縁が特殊処理され、そのあとで印字
ヘッドが接触せしめられ、組付けられる。
【００２６】本発明の有利な手段が、請求項２以下の各
項に記載してある。
項に記載してある。
【００２７】
【実施例】次に、本発明を図面に基づき詳説する。
【００２８】図１の（ａ）には、エッジ・シュータ式イ
ンキジェット印字ヘッドの公知原理が斜視図にて示され
ている。この形式の印字ヘッドは、１つのモジュールか
ら成り、このモジュールの端側には、互いにｙ方向にず
らされた２つのノズル列が位置している。この場合、第
１の列のノズル群１．１には、インキチャンバの第１群
１０１が配属され、第２の列のノズル群１．２には、イ
ンキチャンバの第２群１０２が配属ている。
ンキジェット印字ヘッドの公知原理が斜視図にて示され
ている。この形式の印字ヘッドは、１つのモジュールか
ら成り、このモジュールの端側には、互いにｙ方向にず
らされた２つのノズル列が位置している。この場合、第
１の列のノズル群１．１には、インキチャンバの第１群
１０１が配属され、第２の列のノズル群１．２には、イ
ンキチャンバの第２群１０２が配属ている。
【００２９】図１の（ｂ）には、公知のフェイス・シュ
ータ式インキジェット印字ヘッドが斜視図で示されてい
る。この印字ヘッドは、底面に、互いにｚ方向にずらさ
れた２つのノズル群１．１と１．２とが１列に配置され
た１つのモジュールから成っている。吸込室１５１ない
し１５２からは、各インキチャンバ群１０１ないし１０
２が、それぞれノズル群１．１ないし、ずらされたノズ
ル群１．２に対しインキを供給する。
ータ式インキジェット印字ヘッドが斜視図で示されてい
る。この印字ヘッドは、底面に、互いにｚ方向にずらさ
れた２つのノズル群１．１と１．２とが１列に配置され
た１つのモジュールから成っている。吸込室１５１ない
し１５２からは、各インキチャンバ群１０１ないし１０
２が、それぞれノズル群１．１ないし、ずらされたノズ
ル群１．２に対しインキを供給する。
【００３０】図２には、本発明に基づき形成されるエッ
ジ・シュータ式インキジェット印字ヘッド（ＥＳＩＪＩ
Ｌ）の原理が斜視図で示されている。この印字ヘッド
は、端側に互いに水平方向にずらされたｋ≧２個のノズ
ル群１．１，１．２等が１列に配置された１つのモジュ
ールから成っている。モジュール容積内のインキチャン
バ群（１０１〜１０４）のインキ流は、第１のチャンバ
を形成する部材の端縁へ導かれるようになっており、該
端縁はいわばモジュールの側方部分を成している。この
場合、チャンバ群１０１〜１０４のチャンバは、ｙ方向
に積み重ねられており、かつチャンバから延びる所属の
インキ通路は印字エッジに導かれて、きわめて僅かな間
隔で一列に位置するノズル１．１〜１．４を形成してい
る。図２の場合には、チャンバから延びるインキ通路は
ｚ方向に所定の横方向ずれを有している。このような配
置により、１列に配置された所望の数のノズルが得られ
る。図２では、分かりやすくするために、２つのノズル
群だけ示してある。この場合、ｚ方向でのノズルの横間
隔は、ｚ方向で隣接するインキチャンバ１０１と１０１
又は１０２と１０２との横間隔より、はるかに小さい。
インキ滴は、ノズルからｘ方向に噴出される。軸ｘ，
ｙ，ｚは、それぞれ互いに直角をなしている。ｙ方向に
更にチャンバ１０５，１０６等を付加することも原理的
に可能であるものの、もっぱら費用の点で制限されるの
みである。本発明の手段により、その積極的な効果、す
なわち、最小ノズル間隔を有する１列だけのノズル列の
形成が、すでに２つのチャンバ群１０１と１０２によっ
て可能である。
ジ・シュータ式インキジェット印字ヘッド（ＥＳＩＪＩ
Ｌ）の原理が斜視図で示されている。この印字ヘッド
は、端側に互いに水平方向にずらされたｋ≧２個のノズ
ル群１．１，１．２等が１列に配置された１つのモジュ
ールから成っている。モジュール容積内のインキチャン
バ群（１０１〜１０４）のインキ流は、第１のチャンバ
を形成する部材の端縁へ導かれるようになっており、該
端縁はいわばモジュールの側方部分を成している。この
場合、チャンバ群１０１〜１０４のチャンバは、ｙ方向
に積み重ねられており、かつチャンバから延びる所属の
インキ通路は印字エッジに導かれて、きわめて僅かな間
隔で一列に位置するノズル１．１〜１．４を形成してい
る。図２の場合には、チャンバから延びるインキ通路は
ｚ方向に所定の横方向ずれを有している。このような配
置により、１列に配置された所望の数のノズルが得られ
る。図２では、分かりやすくするために、２つのノズル
群だけ示してある。この場合、ｚ方向でのノズルの横間
隔は、ｚ方向で隣接するインキチャンバ１０１と１０１
又は１０２と１０２との横間隔より、はるかに小さい。
インキ滴は、ノズルからｘ方向に噴出される。軸ｘ，
ｙ，ｚは、それぞれ互いに直角をなしている。ｙ方向に
更にチャンバ１０５，１０６等を付加することも原理的
に可能であるものの、もっぱら費用の点で制限されるの
みである。本発明の手段により、その積極的な効果、す
なわち、最小ノズル間隔を有する１列だけのノズル列の
形成が、すでに２つのチャンバ群１０１と１０２によっ
て可能である。
【００３１】図３に示した公知の２列のエッジ・シュー
タ式インキジェット・モジュールの構造は、３つのセラ
ミック部材又はガラス部材から成っている。左側で第１
のチャンバ群を形成する第１の部材は、中間部材を介し
て、右側で第２のチャンバ群を形成する第２の部材とｙ
方向に結合され、この結果、チャンバが内側で中央部材
に密着し、互いに横に（水平方向に）ずらされて位置す
ることになる。各チャンバはそれぞれ第１の１つの通路
を介してそれぞれ１つの吸込室に接続され、かつそれぞ
れ第２の１つの通路を介してモジュール端縁に接続され
ている。第２の各通路は、それぞれ１つのノズルを形成
する。両方のノズル列の間隔を精確に維持することは、
比較的難しい。間隔の誤差は、両方のノズル列をコンス
タントに時間的に制御する場合に、印字像の誤差を生ぜ
しめ、これによって印字品質が低下する。中央部材は第
１開口を有し、この開口が、両方の外側部材の吸込室を
相互に接続し、かつ１つのインキ供給開口に接続してい
る。さらに、取付け手段用の開口が設けられている。
タ式インキジェット・モジュールの構造は、３つのセラ
ミック部材又はガラス部材から成っている。左側で第１
のチャンバ群を形成する第１の部材は、中間部材を介し
て、右側で第２のチャンバ群を形成する第２の部材とｙ
方向に結合され、この結果、チャンバが内側で中央部材
に密着し、互いに横に（水平方向に）ずらされて位置す
ることになる。各チャンバはそれぞれ第１の１つの通路
を介してそれぞれ１つの吸込室に接続され、かつそれぞ
れ第２の１つの通路を介してモジュール端縁に接続され
ている。第２の各通路は、それぞれ１つのノズルを形成
する。両方のノズル列の間隔を精確に維持することは、
比較的難しい。間隔の誤差は、両方のノズル列をコンス
タントに時間的に制御する場合に、印字像の誤差を生ぜ
しめ、これによって印字品質が低下する。中央部材は第
１開口を有し、この開口が、両方の外側部材の吸込室を
相互に接続し、かつ１つのインキ供給開口に接続してい
る。さらに、取付け手段用の開口が設けられている。
【００３２】図４に示した本発明の手段に基づき形成可
能なＥＳＩＪＩＬ印字ヘッド（ｋ＝２個）の第１変化形
のモジュールも、同じく３つの部材から成っている。し
かしながらこの場合には、チャンバを形成する第１の部
材２が、すべてのノズル１を有している。中央部材３
が、第１の開口１８に加えて、多数の第２及び第３の開
口１４，９を有している。第１の開口１８はインキ供給
口１６を、図４には示してない吸込室１５と連通させて
いる。第１のインキチャンバ群１０１及び吸込室１５
は、第１の部材２の図４では見えない下側に設けられて
いる。チャンバを形成する第２の部材４はノズルは有し
ておらず、第２のインキチャンバ群１０２のみを有して
いる。このチャンバ群１０２は、中央部材３の第２の開
口１４を介してインキを供給される。所属のノズルが、
中央部材３の第３の開口９を介して第２の部材４のイン
キチャンバと接続されている。部材２〜４はｙ軸方向に
組付けられる。
能なＥＳＩＪＩＬ印字ヘッド（ｋ＝２個）の第１変化形
のモジュールも、同じく３つの部材から成っている。し
かしながらこの場合には、チャンバを形成する第１の部
材２が、すべてのノズル１を有している。中央部材３
が、第１の開口１８に加えて、多数の第２及び第３の開
口１４，９を有している。第１の開口１８はインキ供給
口１６を、図４には示してない吸込室１５と連通させて
いる。第１のインキチャンバ群１０１及び吸込室１５
は、第１の部材２の図４では見えない下側に設けられて
いる。チャンバを形成する第２の部材４はノズルは有し
ておらず、第２のインキチャンバ群１０２のみを有して
いる。このチャンバ群１０２は、中央部材３の第２の開
口１４を介してインキを供給される。所属のノズルが、
中央部材３の第３の開口９を介して第２の部材４のイン
キチャンバと接続されている。部材２〜４はｙ軸方向に
組付けられる。
【００３３】図５に平面図で示した本発明の手段に基づ
き形成可能なＥＳＩＪＩＬ印字ヘッドのモジュールは、
ノズルの列形配置に加えて、チャンバを形成する第１の
部材２のインキチャンバ群１０１とチャンバを形成する
第２の部材４のインキチャンバ群１０２との横方向のず
れの様子を示し、更に、中央部材３の第１の開口１８と
インキ供給開口１６及び吸込室１５との相対的な位置が
示され、更にまた、吸込室１５に接続された第２の開口
１４の位置、及び第２のノズル群１．２のノズルにイン
キを供給する第３の開口９の位置が示されている。ノズ
ル群１０１のノズルは、ノズル列内でノズル群１０２の
ノズルと交互に配置されている。
き形成可能なＥＳＩＪＩＬ印字ヘッドのモジュールは、
ノズルの列形配置に加えて、チャンバを形成する第１の
部材２のインキチャンバ群１０１とチャンバを形成する
第２の部材４のインキチャンバ群１０２との横方向のず
れの様子を示し、更に、中央部材３の第１の開口１８と
インキ供給開口１６及び吸込室１５との相対的な位置が
示され、更にまた、吸込室１５に接続された第２の開口
１４の位置、及び第２のノズル群１．２のノズルにイン
キを供給する第３の開口９の位置が示されている。ノズ
ル群１０１のノズルは、ノズル列内でノズル群１０２の
ノズルと交互に配置されている。
【００３４】図６の（ａ）は、図５の一部をＸ線写真に
より拡大して示した詳細図である。第１の部材２内の第
１のチャンバ群１０１のチャンバ１１に対して、同じ第
１の部材２内の第１のノズル群１．１のノズルが配属さ
れ、即ち、第１のチャンバ群の各チャンバに第１のノズ
ル群のそれぞれ１つのノズルが接続されている。各チャ
ンバ１１は１つの吸込室１５からそれぞれ１つの通路１
３を介してインキを供給される。図６の（ｂ）には図６
の（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面が示されている。第２
の部材４内のチャンバ群１０２のチャンバ１２に対し
て、第１の部材２内に設けられた第２のノズル群１．２
のノズルが配属されており、このことは、図６（ａ）の
Ｂ−Ｂ線に沿った断面を示す図６の（ｃ）から見て取れ
る。第１の部材２内にある吸込室１５から、インキが通
路１３の別のそれぞれ１つの通路、及び中央部材３の第
２のそれぞれ１つの開口１４を介して第２の部材４の各
チャンバ１２内に達する。チャンバ１２と、第１の部材
２内にあるノズル群１．２の対応するノズルとは、中央
部材３内のそれぞれ１つの第３の開口９を介して接続さ
れている。
より拡大して示した詳細図である。第１の部材２内の第
１のチャンバ群１０１のチャンバ１１に対して、同じ第
１の部材２内の第１のノズル群１．１のノズルが配属さ
れ、即ち、第１のチャンバ群の各チャンバに第１のノズ
ル群のそれぞれ１つのノズルが接続されている。各チャ
ンバ１１は１つの吸込室１５からそれぞれ１つの通路１
３を介してインキを供給される。図６の（ｂ）には図６
の（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面が示されている。第２
の部材４内のチャンバ群１０２のチャンバ１２に対し
て、第１の部材２内に設けられた第２のノズル群１．２
のノズルが配属されており、このことは、図６（ａ）の
Ｂ−Ｂ線に沿った断面を示す図６の（ｃ）から見て取れ
る。第１の部材２内にある吸込室１５から、インキが通
路１３の別のそれぞれ１つの通路、及び中央部材３の第
２のそれぞれ１つの開口１４を介して第２の部材４の各
チャンバ１２内に達する。チャンバ１２と、第１の部材
２内にあるノズル群１．２の対応するノズルとは、中央
部材３内のそれぞれ１つの第３の開口９を介して接続さ
れている。
【００３５】図７の（ａ）〜（ｄ）には、本発明の手段
に基づき形成可能な印字ヘッドの第２変化形が示されて
いる。図７の（ａ）には、同じくＸ線写真による印字ヘ
ッドの部分詳細平面が示され、図７の（ｄ）には、その
前面がＸ線写真として示されている。この図にはＣ−Ｃ
線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線に沿った断面が、Ｘ線写真に重
ねて示されている。この図から、図７の（ａ）と関連さ
せることで、インキチャンバ群１０１，１０２，１０
３，１０４の位置が明らかになる。図７の（ｂ）は、図
７の（ａ）及び（ｄ）のＡ−Ａ線及びＡ１−Ａ１線に沿
った断面を重ねて示した図である。図７の（ｃ）は、図
７の（ａ）及び（ｄ）のＢ−Ｂ線及びＢ１−Ｂ１線に沿
った断面を重ねて示した図である。
に基づき形成可能な印字ヘッドの第２変化形が示されて
いる。図７の（ａ）には、同じくＸ線写真による印字ヘ
ッドの部分詳細平面が示され、図７の（ｄ）には、その
前面がＸ線写真として示されている。この図にはＣ−Ｃ
線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線に沿った断面が、Ｘ線写真に重
ねて示されている。この図から、図７の（ａ）と関連さ
せることで、インキチャンバ群１０１，１０２，１０
３，１０４の位置が明らかになる。図７の（ｂ）は、図
７の（ａ）及び（ｄ）のＡ−Ａ線及びＡ１−Ａ１線に沿
った断面を重ねて示した図である。図７の（ｃ）は、図
７の（ａ）及び（ｄ）のＢ−Ｂ線及びＢ１−Ｂ１線に沿
った断面を重ねて示した図である。
【００３６】ｋ＝４個のチャンバ群１０１〜１０４の列
形ノズル群１．１〜１．４は、それぞれ第１の部材２内
に設けられ、この第１の部材２はｋ＝４個のチャンバ群
のうちの第１のチャンバ群１０１のみを有している。第
１の部材内の第２のノズル群１．２は、第２の部材４内
の第２のチャンバ群１０２のチャンバ１２と接続されて
いる。第２のチャンバ群１０２のチャンバ１２は、第１
の部材２内の第１のチャンバ群のチャンバ１１に対しず
らして配置されており、第２のチャンバ群１０２は中央
部材３の開口１４を介してインキを供給される。
形ノズル群１．１〜１．４は、それぞれ第１の部材２内
に設けられ、この第１の部材２はｋ＝４個のチャンバ群
のうちの第１のチャンバ群１０１のみを有している。第
１の部材内の第２のノズル群１．２は、第２の部材４内
の第２のチャンバ群１０２のチャンバ１２と接続されて
いる。第２のチャンバ群１０２のチャンバ１２は、第１
の部材２内の第１のチャンバ群のチャンバ１１に対しず
らして配置されており、第２のチャンバ群１０２は中央
部材３の開口１４を介してインキを供給される。
【００３７】本発明により、中央部材３内に、第２のノ
ズル群１．２へインキを供給するための第２の開口９が
設けられている。各中央部材内の開口９に対応して、第
１の部材２内の開口１０と、第２のチャンバ群１０２の
各チャンバを第１の部材２内のノズル群１．２の各ノズ
ル通路に接続するための、第２の部材４の接続部とが設
けられている。
ズル群１．２へインキを供給するための第２の開口９が
設けられている。各中央部材内の開口９に対応して、第
１の部材２内の開口１０と、第２のチャンバ群１０２の
各チャンバを第１の部材２内のノズル群１．２の各ノズ
ル通路に接続するための、第２の部材４の接続部とが設
けられている。
【００３８】第１の部材２内の共通のそれぞれ１つの吸
込室１５から、それぞれ第１の及び第２の部材内のイン
キチャンバ１１，１２への供給が行われる。吸込室１５
へのインキ供給は、印字ヘッドの側部を形成する第１の
部材２の開口１６と、各中央部材内の対応する開口１
８，２２と、部材２，４，６の別の開口１７，１９，２
１と、スペーサ部材５の開口２０とを介して行われる。
込室１５から、それぞれ第１の及び第２の部材内のイン
キチャンバ１１，１２への供給が行われる。吸込室１５
へのインキ供給は、印字ヘッドの側部を形成する第１の
部材２の開口１６と、各中央部材内の対応する開口１
８，２２と、部材２，４，６の別の開口１７，１９，２
１と、スペーサ部材５の開口２０とを介して行われる。
【００３９】図１〜図７の（ａ）には示してない圧電素
子３１が、チャンバからインキを噴出させる手段として
役立っている。この公知の圧電素子はチャンバ表面又は
チャンバ内に配置されて、励起に際して可とう性のチャ
ンバ壁を介して圧力をインキ液に及ぼし、それによって
インキジェットがチャンバに続くノズルから噴出せしめ
られる。図７の（ｂ），（ｃ），（ｄ）では、圧電素子
３１はチャンバ表面に配置されている。たとえばチャン
バ１２は、部材４の材料から成る薄層３０により圧電素
子３１から隔てられている。この薄層３０は弾性的なの
で、圧電素子３１の曲げエネルギーは僅かしか失われな
い。スペーサ部材５が、圧電素子３１用の相応の凹所３
２を有している。
子３１が、チャンバからインキを噴出させる手段として
役立っている。この公知の圧電素子はチャンバ表面又は
チャンバ内に配置されて、励起に際して可とう性のチャ
ンバ壁を介して圧力をインキ液に及ぼし、それによって
インキジェットがチャンバに続くノズルから噴出せしめ
られる。図７の（ｂ），（ｃ），（ｄ）では、圧電素子
３１はチャンバ表面に配置されている。たとえばチャン
バ１２は、部材４の材料から成る薄層３０により圧電素
子３１から隔てられている。この薄層３０は弾性的なの
で、圧電素子３１の曲げエネルギーは僅かしか失われな
い。スペーサ部材５が、圧電素子３１用の相応の凹所３
２を有している。
【００４０】本発明の手段に基づき形成される印字ヘッ
ドの別の有利な実施態様では、チャンバを形成する部材
に細長いそれぞれ１つの開口が設けられている。この開
口は、中央部材及びスペーサ部材内の相応に９０゜だけ
旋回せしめられた細長い開口と接続されている。このよ
うな個別のモジュールから構成されたインキジェット印
字ヘッドは、組立て時に何ら公差問題を生じることがな
い。
ドの別の有利な実施態様では、チャンバを形成する部材
に細長いそれぞれ１つの開口が設けられている。この開
口は、中央部材及びスペーサ部材内の相応に９０゜だけ
旋回せしめられた細長い開口と接続されている。このよ
うな個別のモジュールから構成されたインキジェット印
字ヘッドは、組立て時に何ら公差問題を生じることがな
い。
【００４１】図７の（ａ）〜（ｃ）に見られる長方形の
開口により、従来、ずらされたノズル列を有する部材の
組立て時に必要とされた極めて高い精度で各部材を整列
させる必要は、もはやなくなった。開口の形状は、別の
変化形の場合、だ円形又は短ざく穴として構成できる。
その場合、開口の小さい直径がインキ流の流過横断面を
決定する。円形又は長方形の横断面のずれの大きい場合
には開口９と１０をＣ−Ｃ線とＤ−Ｄ線上に２列に配置
することもできる。
開口により、従来、ずらされたノズル列を有する部材の
組立て時に必要とされた極めて高い精度で各部材を整列
させる必要は、もはやなくなった。開口の形状は、別の
変化形の場合、だ円形又は短ざく穴として構成できる。
その場合、開口の小さい直径がインキ流の流過横断面を
決定する。円形又は長方形の横断面のずれの大きい場合
には開口９と１０をＣ−Ｃ線とＤ−Ｄ線上に２列に配置
することもできる。
【００４２】複数のモジュールから構成する場合、ノズ
ル列を有する第１のモジュールは、チャンバ群１０１，
１０２を中央部材３に向けた２つの部材２，４から構成
され、第２の少なくとも１つのモジュールが２つの部材
６，８と中央部材７とから構成されている。各モジュー
ルは、１つの吸込室１５，２５を有し、スペーサ部材５
が少なくともモジュール間に配置されている。スペーサ
部材５はインキ供給口２０と、第２のモジュールのチャ
ンバに配属されたインキ通過口２３，２６と、更にチャ
ンバからのインキの噴出のための手段３１用の凹所３２
とを有している。開口２３，２６は、チャンバを形成す
る部材と中央部材との第３の開口に接続され、それぞれ
のチャンバからインキを各ノズルへ供給する。各モジュ
ールの吸込室１５，２５は、第２の開口１４，２４を介
してチャンバ群１０１，１０２，１０３，・・・１０ｋ
のチャンバと接続され、インキを供給するようになって
いる。各モジュールには第１の開口１８，２２が設けら
れ、吸込室へのインキ供給が行なわれる。
ル列を有する第１のモジュールは、チャンバ群１０１，
１０２を中央部材３に向けた２つの部材２，４から構成
され、第２の少なくとも１つのモジュールが２つの部材
６，８と中央部材７とから構成されている。各モジュー
ルは、１つの吸込室１５，２５を有し、スペーサ部材５
が少なくともモジュール間に配置されている。スペーサ
部材５はインキ供給口２０と、第２のモジュールのチャ
ンバに配属されたインキ通過口２３，２６と、更にチャ
ンバからのインキの噴出のための手段３１用の凹所３２
とを有している。開口２３，２６は、チャンバを形成す
る部材と中央部材との第３の開口に接続され、それぞれ
のチャンバからインキを各ノズルへ供給する。各モジュ
ールの吸込室１５，２５は、第２の開口１４，２４を介
してチャンバ群１０１，１０２，１０３，・・・１０ｋ
のチャンバと接続され、インキを供給するようになって
いる。各モジュールには第１の開口１８，２２が設けら
れ、吸込室へのインキ供給が行なわれる。
【００４３】製造方法の前提とされる点は、１つのモジ
ュールが各３つの部材から構成され、圧電素子を備え、
接触（ボンディング）せしめられていることにある。第
２のモジュールは、スペーサ部材５を介して第１のモジ
ュールと結合されて、ＥＳＩＪＩＬ印字ヘッドを構成し
ている。その場合、部材６，７，８を有する第２のモジ
ュールは、ノズルを備えておらず、対応する開口を備え
ているだけであり、これらの開口は、第１のモジュール
の部材２，３，４にそのために設けられた開口に接続さ
れている。
ュールが各３つの部材から構成され、圧電素子を備え、
接触（ボンディング）せしめられていることにある。第
２のモジュールは、スペーサ部材５を介して第１のモジ
ュールと結合されて、ＥＳＩＪＩＬ印字ヘッドを構成し
ている。その場合、部材６，７，８を有する第２のモジ
ュールは、ノズルを備えておらず、対応する開口を備え
ているだけであり、これらの開口は、第１のモジュール
の部材２，３，４にそのために設けられた開口に接続さ
れている。
【００４４】本発明に基づき形成される印字ヘッドの第
３変化形の場合、ＥＳＩＪＩＬ印字ヘッドが複数構造の
単一のモジュールから構成されている。図８の（ａ）の
正面図からはノズル列を見ることができ、図８の（ｂ）
には前方から見たＸ線写真ないしＣ−Ｃ線とＥ−Ｅ線と
に沿った断面が重ねて示されている。このＣ−Ｃ線上に
は、第３のすべての開口が位置している。Ｄ−Ｄ線上の
他の開口は設けられていない。列上のノズルの最大数は
ノズル寸法によってのみ決定される。チャンバ寸法の拡
大が要求される場合は、印字ヘッドの容積を増す必要が
あるだけである。もちろん、必要とあれば図７の場合に
説明した措置により第３の開口をＤ−Ｄ線上に配置し、
比較的高い公差要求を解決することも可能である。
３変化形の場合、ＥＳＩＪＩＬ印字ヘッドが複数構造の
単一のモジュールから構成されている。図８の（ａ）の
正面図からはノズル列を見ることができ、図８の（ｂ）
には前方から見たＸ線写真ないしＣ−Ｃ線とＥ−Ｅ線と
に沿った断面が重ねて示されている。このＣ−Ｃ線上に
は、第３のすべての開口が位置している。Ｄ−Ｄ線上の
他の開口は設けられていない。列上のノズルの最大数は
ノズル寸法によってのみ決定される。チャンバ寸法の拡
大が要求される場合は、印字ヘッドの容積を増す必要が
あるだけである。もちろん、必要とあれば図７の場合に
説明した措置により第３の開口をＤ−Ｄ線上に配置し、
比較的高い公差要求を解決することも可能である。
【００４５】この場合、スペーサ部材は、図７のスペー
サ部材と異なり、２部分から成り、圧電素子（黒で示し
てある）と同じ材料で出来ている。これらの圧電素子
は、チャンバ表面に配置された圧電材料から切取られる
が、その場合、縁部は残され、素子３１の直接の周囲に
だけ中空室３２が出来上がる。縁部には、インキ供給開
口と第２，第３の開口も形成されている。圧電素子は、
形成された後に接触せしめられる。その場合、条導体は
チャンバ底部及び又は外部の層３０の上にも延びるよう
にすることができる。即ち条導体のパターンは、製造し
たいインキジェット印字ヘッドに対応して任意に形成さ
れる。
サ部材と異なり、２部分から成り、圧電素子（黒で示し
てある）と同じ材料で出来ている。これらの圧電素子
は、チャンバ表面に配置された圧電材料から切取られる
が、その場合、縁部は残され、素子３１の直接の周囲に
だけ中空室３２が出来上がる。縁部には、インキ供給開
口と第２，第３の開口も形成されている。圧電素子は、
形成された後に接触せしめられる。その場合、条導体は
チャンバ底部及び又は外部の層３０の上にも延びるよう
にすることができる。即ち条導体のパターンは、製造し
たいインキジェット印字ヘッドに対応して任意に形成さ
れる。
【００４６】図９には、本発明に基づくＥＳＩＪＩＬ印
字ヘッドの製造方法の個別のステップが示してある。
字ヘッドの製造方法の個別のステップが示してある。
【００４７】−製造される異なる部材の模様を有するマ
スクにより、無定形ガラス製の感光性プレートがマスキ
ングされ、紫外線照射される。照射された区域は、照射
されない区域より約１００倍速く腐食できる。熱処理
後、再度紫外線照射を行なう。
スクにより、無定形ガラス製の感光性プレートがマスキ
ングされ、紫外線照射される。照射された区域は、照射
されない区域より約１００倍速く腐食できる。熱処理
後、再度紫外線照射を行なう。
【００４８】−１つのモジュールの複数の部材に対する
同時平行的な加工ステップには、貫通開口のマスキング
と、続く腐食処理が属している。
同時平行的な加工ステップには、貫通開口のマスキング
と、続く腐食処理が属している。
【００４９】−個別の部材を分離する場合、完成した中
央部材をより分ける。
央部材をより分ける。
【００５０】−インキチャンバ製作前に、古いマスク層
をチャンバ部分の表面の精密研削により除去する。引続
き、非腐処理区域の表面にマスキングを行なう。インキ
チャンバの腐食後、個別の部材を精密研削して最終寸法
にする。引続き、チャンバより浅い深さを有する供給通
路とインキノズル通路とにマスキングを施す。材料の除
去は、この場合も腐食処理によって行なう。特別な場合
には、材料のＵＶ照射区域が腐食され易い性質のみを利
用し、マスキングは行なわない。
をチャンバ部分の表面の精密研削により除去する。引続
き、非腐処理区域の表面にマスキングを行なう。インキ
チャンバの腐食後、個別の部材を精密研削して最終寸法
にする。引続き、チャンバより浅い深さを有する供給通
路とインキノズル通路とにマスキングを施す。材料の除
去は、この場合も腐食処理によって行なう。特別な場合
には、材料のＵＶ照射区域が腐食され易い性質のみを利
用し、マスキングは行なわない。
【００５１】３つの区域に対して、異なる濃度の腐食剤
を用いる。そうすることにより、異なる深さ精度をもっ
て相応の区域を除去することができる。その場合、貫通
開口用の区域の腐食処理時の深さ精度は、チャンバを気
一斉する部材内の通路用の極めて浅い腐食処理時より低
い。また、この場合、先ず貫通開口が、次にチャンバ
が、そして更にその次にノズル通路が腐食処理される。
更に、チャンバ腐食処理の場合は底層の厚さが監視さ
れ、チャンバ製造終了時に必要なチャンバ底層３０の厚
さは、チャンバを形成する部材のそれぞれの精密研削に
より達せられる。
を用いる。そうすることにより、異なる深さ精度をもっ
て相応の区域を除去することができる。その場合、貫通
開口用の区域の腐食処理時の深さ精度は、チャンバを気
一斉する部材内の通路用の極めて浅い腐食処理時より低
い。また、この場合、先ず貫通開口が、次にチャンバ
が、そして更にその次にノズル通路が腐食処理される。
更に、チャンバ腐食処理の場合は底層の厚さが監視さ
れ、チャンバ製造終了時に必要なチャンバ底層３０の厚
さは、チャンバを形成する部材のそれぞれの精密研削に
より達せられる。
【００５２】−個別の部材は単一のモジュールに結合さ
れるが、その場合、個別の部材は整列せしめられる。個
別の部材を相互に付着させ、モジュールを製作し、この
モジュールに、引続き熱処理を加える。熱処理時、ガラ
ス材料は無定形から結晶体に移相する。
れるが、その場合、個別の部材は整列せしめられる。個
別の部材を相互に付着させ、モジュールを製作し、この
モジュールに、引続き熱処理を加える。熱処理時、ガラ
ス材料は無定形から結晶体に移相する。
【００５３】−回転突切りホイールによるノズル先端の
切断時に、直線的な端縁が生じる。平らな表面が、最終
精密研削により達せられる。
切断時に、直線的な端縁が生じる。平らな表面が、最終
精密研削により達せられる。
【００５４】市販の適当な第１の液体を用いた洗浄によ
り、親水性内側コーティングが生ぜしめられる。端縁を
市販の適当な第２の液体を用いて処理することにより、
疎水性外側コーティングが得られる。表面層を硬化処理
したのち、ノズルの製造が完了する。
り、親水性内側コーティングが生ぜしめられる。端縁を
市販の適当な第２の液体を用いて処理することにより、
疎水性外側コーティングが得られる。表面層を硬化処理
したのち、ノズルの製造が完了する。
【００５５】−チャンバ表面への電気条導体の取付け、
圧電結晶の取付け、接触措置は、自体公知の形式で行な
う。圧電結晶は個別に貼付け、引続き硬化処理される。
他方、圧電材料製の層もチャンバ表面に取付けることが
できる。この圧電材料層は引続き模様付けされ、接触措
置が施される。このコーティングはスパッタリングによ
り行なうことができる。
圧電結晶の取付け、接触措置は、自体公知の形式で行な
う。圧電結晶は個別に貼付け、引続き硬化処理される。
他方、圧電材料製の層もチャンバ表面に取付けることが
できる。この圧電材料層は引続き模様付けされ、接触措
置が施される。このコーティングはスパッタリングによ
り行なうことができる。
【００５６】−終わりに、圧縮空気によるノズルのクリ
ーニングを行なう。
ーニングを行なう。
【００５７】個別の部材のチャンバと貫通開口との作製
は、本発明の製造方法の別の変化形式によれば、単一ス
テップで行われる。そのためには、プレートを腐食処理
する前に種々のマスキングを行ない、ＵＶ照射を反復す
る必要がある。あるいは又、異なる強さの紫外線による
照射を行なってもよい。その場合、プレートは、区域に
よって異なる腐食感度をもつことになる。個々の部材の
分離線も一緒に腐食処理される。これにより、後の分離
作業が容易になる。取付けられるマスクは、チャンバと
開口のための空白区域を同時に含んでいるようにする。
腐食処理後、最終寸法まで精密研削し、チャンバ底部の
層厚達成される。インキノズルと圧電素子との製造、縁
部の製作は、前述の公知の形式により行なう。この変化
形の場合、チャンバ底部は接触に利用される。引続き、
プレートは個別の部材に分離され、それら部材が単一の
モジュールに組立てられる。
は、本発明の製造方法の別の変化形式によれば、単一ス
テップで行われる。そのためには、プレートを腐食処理
する前に種々のマスキングを行ない、ＵＶ照射を反復す
る必要がある。あるいは又、異なる強さの紫外線による
照射を行なってもよい。その場合、プレートは、区域に
よって異なる腐食感度をもつことになる。個々の部材の
分離線も一緒に腐食処理される。これにより、後の分離
作業が容易になる。取付けられるマスクは、チャンバと
開口のための空白区域を同時に含んでいるようにする。
腐食処理後、最終寸法まで精密研削し、チャンバ底部の
層厚達成される。インキノズルと圧電素子との製造、縁
部の製作は、前述の公知の形式により行なう。この変化
形の場合、チャンバ底部は接触に利用される。引続き、
プレートは個別の部材に分離され、それら部材が単一の
モジュールに組立てられる。
【００５８】更に別の変化形では、チャンバ表面の裏側
にも、もしくは裏側だけに圧電素子が取付けられ、接触
せしめられる。分離前に接触処置を行なうと、中央部材
にも条導体を取付けることができるので有利である。そ
うすることにより、モジュールの上層への別の層からの
配線が、極めて多くの素子を接触させる必要のある場合
にも、交差なしに可能となる。モジュールの個別の部材
は整列させて互いに付着させ、熱処理される。それによ
り無定形から結晶への移相が行われる。モジュール間に
はスペーサ部材が位置するか、ないしは、付加的に配置
されるようにし、かつまた、スペーサ部材が、プレート
材料から造られるようにする。もしくは、プレート表面
に取付けられた圧電材料層から成るようにする。その場
合、模様付けは腐食処理により行なう。印字ヘッドは、
複数のモジュールから組立てられるか、又は、外部へ導
出され外部で接触せしめられる条導体を有する単一のモ
ジュールから成っている。印字ヘッドは、次いでハウジ
ング内に収容され、その機能を試験され、不良品は除去
される。更に別の実施態様の場合、プレート材料、又は
個別の部品の一部が、感光性セラミックから成ってい
る。各ガラス部材及び又は各セラミック部材は、互いに
接着によっても結合させることができる。
にも、もしくは裏側だけに圧電素子が取付けられ、接触
せしめられる。分離前に接触処置を行なうと、中央部材
にも条導体を取付けることができるので有利である。そ
うすることにより、モジュールの上層への別の層からの
配線が、極めて多くの素子を接触させる必要のある場合
にも、交差なしに可能となる。モジュールの個別の部材
は整列させて互いに付着させ、熱処理される。それによ
り無定形から結晶への移相が行われる。モジュール間に
はスペーサ部材が位置するか、ないしは、付加的に配置
されるようにし、かつまた、スペーサ部材が、プレート
材料から造られるようにする。もしくは、プレート表面
に取付けられた圧電材料層から成るようにする。その場
合、模様付けは腐食処理により行なう。印字ヘッドは、
複数のモジュールから組立てられるか、又は、外部へ導
出され外部で接触せしめられる条導体を有する単一のモ
ジュールから成っている。印字ヘッドは、次いでハウジ
ング内に収容され、その機能を試験され、不良品は除去
される。更に別の実施態様の場合、プレート材料、又は
個別の部品の一部が、感光性セラミックから成ってい
る。各ガラス部材及び又は各セラミック部材は、互いに
接着によっても結合させることができる。
【００５９】本発明は、以上に述べた実施例に限定され
るものではない。むしろ、既述の解決策を利用した全く
別の種類の実施態様を有する複数の変化形も考えられ
る。
るものではない。むしろ、既述の解決策を利用した全く
別の種類の実施態様を有する複数の変化形も考えられ
る。
【図１】従来の技術によるエッジ・シュータ式及びフェ
イス・シュータ式のインキジェット印字ヘッドの原理
図。
イス・シュータ式のインキジェット印字ヘッドの原理
図。
【図２】本発明の手段により製造可能なエッジ・シュー
タ式インキジェット列形印字ヘッドの構成を示した原理
図。
タ式インキジェット列形印字ヘッドの構成を示した原理
図。
【図３】従来型式のエッジ・シュータ式インキジェット
印字ヘッドの構成を示した図。
印字ヘッドの構成を示した図。
【図４】本発明の手段により製造可能なＥＳＩＪＩＬ印
字ヘッドの第１変化形の構成を示した分解斜視図。
字ヘッドの第１変化形の構成を示した分解斜視図。
【図５】本発明の手段により製造可能なＥＳＩＪＩＬ印
字ヘッドのＸ線写真の平面図。
字ヘッドのＸ線写真の平面図。
【図６】Ｘ線写真の詳細図と、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に
沿って切断した断面図。
沿って切断した断面図。
【図７】本発明の手段により製造可能なＥＳＩＪＩＬ印
字ヘッドの第２変化形のＸ線写真の詳細平面図及び正面
図と、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図。
字ヘッドの第２変化形のＸ線写真の詳細平面図及び正面
図と、Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図。
【図８】本発明の手段により製造可能なＥＳＩＪＩＬ印
字ヘッドの第３変化形の正面図と、正面のＸ線写真によ
る図。
字ヘッドの第３変化形の正面図と、正面のＸ線写真によ
る図。
【図９】ＥＳＩＪＩＬ印字ヘッドの本発明に基づく製造
方法の各ステップを示した図。
方法の各ステップを示した図。
１ ノズル 、２ 部材、 ３ 中央部材、 ４
部材、 ５ スペーサ部材、 ９，１０ 開口、
１１，１２ インキチャンバ、 １３通路、
１４ 開口、 １５ 吸込室、 １６ インキ供給
口、１７，１８，１９ 開口、 ２０ インキ供給
口、 ２１ 開口、 ２３，２６インキ通過口、
３０ 底層、 ３１ 圧電素子、 ３２ 凹所、
１０１，１０２ インキチャンバ群、 １５１〜
１５４ 吸込室、 １０３〜１０６ インキチャンバ
群
部材、 ５ スペーサ部材、 ９，１０ 開口、
１１，１２ インキチャンバ、 １３通路、
１４ 開口、 １５ 吸込室、 １６ インキ供給
口、１７，１８，１９ 開口、 ２０ インキ供給
口、 ２１ 開口、 ２３，２６インキ通過口、
３０ 底層、 ３１ 圧電素子、 ３２ 凹所、
１０１，１０２ インキチャンバ群、 １５１〜
１５４ 吸込室、 １０３〜１０６ インキチャンバ
群
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 シュテファン ギュンター
ドイツ連邦共和国 ベルリン 28 フォ
ルストヴェーク 63 アー
(56)参考文献 特開 昭58−224757（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−253346（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−224740（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/045
B41J 2/055
B41J 2/16
Claims (21)
- 【請求項１】 少なくとも１つのモジュールから成るイ
ンキジェット印字ヘッドを製造する方法であって、この
場合、モジュールが少なくとも、チャンバを形成する２
つの部材（２，４）と別の１つの部材（３）から構成さ
れている形式のものにおいて、 次のステップを有し、すなわち、 すべての部材の貫通する孔を形成する際に無定形ガラス
製の感光性のプレートの同時平行的なプレート加工を行
い、この場合、該プレートから、少なくともインキチャ
ンバ、ノズル通路、及び供給通路のための区域、吸込室
用の区域、並びに貫通開口用の区域を適切に除去するた
めに、該プレートの前処理工程用のマスクを作製し、前
処理工程において、該プレートに前記マスクを介して少
なくとも１回、相応の波長の紫外線を照射した後、熱処
理し、同時平行的な加工工程において、紫外線照射され
た前記除去すべき区域を該プレートから腐食処理により
除去し、前記各 部材を該プレートから個別に分離しかつ、チャン
バを形成する前記部材（２，４）内に、マスキングされ
ない区域の腐食処理によりインキチャンバを造り、前記 部材（２，３，４）を少なくとも１つのモジュール
に結合し、引続き熱処理を行ない、前記各部材のガラス
材料を無定形から結晶体に移相させ、 チャンバを形成した前記部材（２，４）に 圧電素子を取
付け、既に取付けられた条導体とボンディングさせ、次
いで 印字ヘッドに組立てるようになっていることを特徴とす
る、インキジェット印字ヘッドの製造方法。 - 【請求項２】 プレートの前処理工程において、除去す
べきすべての区域に、等しい波長で等しい強さの紫外線
を照射し、プレートの感光区域の腐食処理前に第１のマ
スクをプレート上に取付けて、それによって第１の区域
をプレートから腐食処理して、第１の区域の腐食処理後
に第１のマスクを再び除去して、第２のマスクをプレー
ト上に取付けて、第２の区域をプレートから腐食処理し
て、第２の区域の腐食処理後、第２のマスクを再び除去
して、第３の区域をプレートから腐食処理することを特
徴とする請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 前処理工程において、プレート材料用の
種々のマスクを使用して、しかもプレートの複数の区域
を、相応の波長の紫外線により、プレートの他の複数の
区域より頻繁に、又はより強く照射し、それにより、腐
食剤に対し異なる感度を有する複数のプレート材料区域
を形成し、更に、同時平行して行なわれるプレート加工
工程において、異なる深さに除去される複数の区域用の
マスクをプレート上に取付け、特定濃度の腐食剤を使用
することを特徴とする請求項１記載の製造方法。 - 【請求項４】 ３つの区域に対して異なる濃度の腐食剤
を用いることにより、異なる深さ精度で相応の区域を除
去して、そのさい貫通開口の区域の腐食時の深さ精度
が、チャンバを形成する部材内の通路用のきわめて扁平
な区域の腐食時よりも低く、かつはじめに貫通開口を、
次いでチャンバを、そしてその次にノズル通路を腐食処
理により形成することを特徴とする請求項１記載の製造
方法。 - 【請求項５】 チャンバの腐食処理時に底層（３０）の
厚さを監視して、チャンバの製作完了時に、チャンバを
形成する部材の精密研削によってチャンバの底層（３
０）の必要な厚を達成することを特徴とする請求項１か
ら４までのいずれか１項記載の製造方法。 - 【請求項６】 チャンバを形成する部材を、表面精密研
削後にマスキングして、更に、マスキングされない区域
の腐食処理により、チャンバを形成する部材内に中空室
及び又はインキチャンバを造り、更にまた、一方の表面
を最終寸法に精密研削することによりチャンバの深さ
が、また、他方の表面を最終寸法に精密研削することに
よりチャンバの底層（３０）の所要の厚が精確に調節さ
れ、更に、精密研削により腐食処理用のマスクを除去し
て、引続きインキノズルの腐食処理を行うことを特徴と
する請求項５記載の製造方法。 - 【請求項７】 インキノズルの腐食処理時に、実質的に
感光されたプレート材料を除去するか、腐食処理前に第
３のマスクを取付けることを特徴とする請求項６記載の
製造方法。 - 【請求項８】 プレート上の除去すべき区域を種々に感
光して、その結果異なる腐食速度を与えた後で、中空
室、チャンバ、及び貫通開口の製造を単一のステップで
同時平行的に行ない、更に、中空室及びチャンバの所要
の深さと、チャンバを形成する部材の底層（３０）の所
要の厚とが得られたのち、個別部材への分離を行い、次
いでチャンバを形成する部材にインキノズルを腐食処理
により設けることを特徴とする請求項１、３、５、７の
いずれか１項記載の製造方法。 - 【請求項９】 同時平行的なプレート加工工程におい
て、プレート上に個別部材間の分離線を一緒に腐食処理
して、その後の分離を容易にすることを特徴とする請求
項８記載の製造方法。 - 【請求項１０】 インキノズルの腐食処理後、少なくと
も分離されたプレート部材、たとえばチャンバを形成す
る部材、中央部材を単一モジュールにまとめ、この場
合、個別部材を整列せしめたのち、互いに付着させ、互
いに付着させた個別部品を互いに永続的に結合し、次い
でノズル先端を切断して精密研削することにより直線的
な端縁に平らな平面を形成し、更に、モジュールの中空
室を第１の特殊液体により洗浄することにより親水性内
側コーティングを形成し、そして端縁の表面を第２の特
殊液体により処理することにより疎水性外側コーティン
グを形成して、該外側コーティングを次いで硬化処理す
ることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項
に記載の製造方法。 - 【請求項１１】 ノズルとコーティングの製造後、電気
的な条導体と圧電結晶とを、チャンバの底部及び又は、
底層（３０）の外表へ取付けて、かつ双方をボンディン
グさせることを特徴とする請求項１から１０までのいず
れか１項記載の製造方法。 - 【請求項１２】 圧電結晶を貼付けて、接着結合部を硬
化処理することを特徴とする請求項１１記載の製造方
法。 - 【請求項１３】 個別部材のためのプレートが、無定形
の感光性ガラスから成り、単一モジュールへの個別部材
の永続的な結合を熱処理によって行ない、そのさい無定
形から結晶体への移相を行なうような温度を選ぶことを
特徴とする請求項１０記載の製造方法。 - 【請求項１４】 条導体及び又は圧電材料層の取付けを
スパッタリングにより行ない、圧電層を模様付けして、
ボンディングせしめることを特徴とする請求項１１記載
の製造方法。 - 【請求項１５】 個別のモジュールを、少なくとも１つ
のスペーサ部材を介して互いに結合して、単一のインキ
ジェット印字ヘッドに組立るか、又は複数構造の単一モ
ジュールを用いて、インキジェット印字ヘッドを１つの
ハウジングに組付け、電気接続を行なうことを特徴とす
る請求項１から１４までのいずれか１項記載の製造方
法。 - 【請求項１６】 スペーサ部材が、プレート材料、又は
プレート表面に取付けられた圧電材料層から成り、腐食
処理により模様付けを行なうことを特徴とする請求項１
から１５までのいずれか１項記載の製造方法。 - 【請求項１７】 プレート材料から成るスペーサ部材
を、同時平行的に行なわれるプレート加工工程において
分離前に模様付けすることを特徴とする請求項１から１
６までのいずれか１項記載の製造方法。 - 【請求項１８】 ノズルのクリーニングを各モジュール
及び又は印刷ヘッドの製造完了後に圧縮空気により行な
うことを特徴とする請求項１から１７までのいずれか１
項記載の製造方法。 - 【請求項１９】 印刷ヘッドの製造完了後に、その機能
を試験して、故障のある印字ヘッドを除外することを特
徴とする請求項１から１８までのいずれか１項記載の製
造方法。 - 【請求項２０】 同時平行的なプレート加工工程の間又
はプレート加工工程後に、中央部材への電気的な条導体
の取付けを行ない、交差の無い配線を達成することを特
徴とする請求項１９記載の製造方法。 - 【請求項２１】 プレート材料が感光性セラミックから
成り、及び又は第２のプレート材料が感光性の無定形ガ
ラスから成り、更に、モジュールの少なくとも１つの個
別部材がガラス又はセラミック材料から製造され、個別
部材の結合に接着結合を用いることを特徴とする請求項
１から２０までのいずれか１項記載の製造方法。
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