JPH02187345A - インクジェット記録ヘッドおよび該ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録ヘッドおよび該記録ヘッド
の製造方法に関し、詳しくは吐出口（オリフィス）が形
成された吐出口形成部材（以下、オリフィスプレート）
を有する記録ヘッドおよびその製造方法に関する。

［従来の技術］ 最近、この種の記録ヘッドのオリフィスを加工するのに
エキシマレーザ−光を用いるようになりつつある。この
エキシマレーザ−光によるオリフィス加工は、オリフィ
スプレートとなる樹脂フィルムをインク液路に連通ずる
開口が配された開口面に接合した後、エキシマレーザ−
光を照射することによって行っていた。

この様子を第９図に示す。同図において、１はエキシマ
レーザ−装置、２はエキシマレーザ−装置から発振され
たレーザービーム、３はレーザービームを収光するため
のレンズ、４はオリフィスのパターンのすべて、あるい
は一部を有したマスク、５は樹脂フィルムをインク液路
の開口面に接合しであるインクジェット記録ヘッド本体
、６は可動ステージである。

このような装置構成によってオリフィスが加工されたイ
ンクジェット記録ヘッド本体５の詳細を第１θ図および
第１１図に示す。第１Ｏ図はヘッド本体５の拡大図であ
り、また第１１図はその断面図である。これら図におい
て、７はインク液路を構成するための溝が形成された天
板、８は吐出エネルギー発生素子をパターニングしであ
る基板、９はインク液路に連通ずる開口、１０は樹脂フ
ィルムよりなるオリフィスプレート、１１はオリフィス
プレートｌＯに形成されたオリフィスである。

また、１３はオリフィスプレートｌＯをインク液路の開
口が配設される開口面に接合するための粘着剤、１４は
インク液路、１５は吐出エネルギー発生素子としての電
気熱変換体である。

特に第１１図に示されるように、第９図に示したような
従来のエキシマレーザ−によるオリフィス加工では、オ
リフィスの形状は吐出口方向側が広かったテーパ状とな
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような吐出口方向側に広がったテー
バ状のオリフィスを有するインクジェット記録ヘッドで
は、次のような問題点があった。

すなわち、オリフィスが上述したような形状であると、
画像等の記録を行うのに必要なインク液滴の量およびイ
ンク吐出速度が十分に得られない場合が生じ、記録画像
の品位の低下を招来することがあった。

本発明は上述した従来の問題点を解決するためになされ
たものであり、記録の際に必要なインク液滴の量および
吐出速度を安定して十分に得ることができるインクジェ
ット記録ヘッドおよびその製造方法を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明では吐出口に連通ずるインク液路と、
インク液路に配設されインクを吐出するために利用され
るエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、吐
出口が形成され、インク液路に連通ずる開口が配された
開口面に接合された吐出口形成部材とを有し、吐出口か
ら飛翔液滴を吐出して記録を行うインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法において、吐出口形成部材は、エキシマ
レーザ−光の照射によって吐出口が形成され、照射にお
けるエキシマレーザ−光入射側が開口面に接合されて成
ることを特徴とする。

［作　用］ 以上の構成によれば、吐出方向に縮少するテーバ形状の
オリフィスを有するインクジェット記録ヘッドを得るこ
とが可能となり、これによって記録の際に必要なインク
液滴の量および吐出速度を安定して得られる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係るインクジェット記録ヘ
ッドを示し、インクタンクを一体としたディスポーザブ
ルなものである。

図に示すインクジェット記録ヘッドは、インク液路およ
び共通液室を構成するための凹部（以下、溝）を一体に
形成した天板と、吐出エネルギーを発生するための電気
熱変換体（以下、吐出ヒータ）およびこれに電気信号を
供給するためのｌ配線とが成膜技術によフてＳｉ基板上
に形成された基板（以下、ヒータボート）とを接合する
ことによって構成される記録ヘッド本体（不図示）を具
え、この接合によって形成されるインク液路の開口を配
する開口配設面には、図に示されるように後述されるオ
リフィスプレート１０が貼り合わされる。

また、図中６００は記録ヘッド本体に隣接して配設され
るサブインクタンクであり、このサブインクタンク６０
０および上記本体は、１３００および８００によって支
持される。さらに、１０００はカートリッジ本体、１１
００はカートリッジ本体の蓋部材である。カートリッジ
本体内部にはインクタンクが内蔵され、サブインクタン
ク６００に適宜インクを供給する。

第２図は、樹脂フィルム製のオリフィスプレートにエキ
シマレーザ−光によってオリフィス加工を行う様子を示
したものであり、第９図に示した要素と同様の要素には
同一の符号を付す、同図において、１はＫｒＦエキシマ
レーザ−光を発振するレーザー発振装置、２はレーザー
発振装置１から発振される波長２４８１１１１１．パル
ス幅約１５ｎｓｅｃのパルスレーザ−ビーム、３はレー
ザービーム２を収光するための合成石英レンズ、４はレ
ーザービーム２に対して遮蔽可能なアルミニウムを蒸着
した投影マスクであり、直径１３３μｍの穴が２１２μ
ｌピツチで複数配設されてオリフィスパターンを構成し
ている。１６はオリフィスプレート部材であり、厚さ４
μｍのポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）のフィルムに
厚さ６μｍの粘着層を塗布し、さらに厚さ、２５μｍの
マイラーを貼り付けたものである。

第３図は第２図に示すオリフィスプレート部材１６を拡
大した断面図であり、図において、１２はオリフィスプ
レートをなすＰＥＳフィルム、１３は接着剤としての粘
着層、１７はマイラーである。この場合、マスク４を介
したレーザービーム２の照射によってオリフィスプレー
トとなるＰＥＳ　フィルム１２のレーザービームの出射
側には３０ｔ１ｍφのオリフィスが７０μｍピッチで形
成される。オリフィスプレート部材１６にレーザー光を
照射して第３図の状態とした後、マイラー１７を剥離し
て得たオリフィスプレート１２をインク液路の開口面に
接合して、インクジェット記録ヘッド本体を完成させる
。

第４図はこのようにして得た記録ヘッド本体の断面図で
ある。同図と第１１図に示した従来の記録ヘッド本体の
断面図とを見較べると明らかなように、オリフィスプレ
ートのレーザー光が照射される側をインク液路の開口面
と接合するため本例によって得られたオリフィスの形状
は吐出方向とは逆の方向に広がるテーパ状になる。この
形状により、吐出速度および吐出されるインク量が安定
して増し、記録画像の品位が向上するという結果が得ら
れた。

次に、オリフィスプレートの材料としてドライフィルム
（東京応化■５Ｘ３２０）を用いた実施例を、第５図〜
第７図を参照して説明する。レーザー光、光学系および
投影マスクは上述の実施例と同様である。

第５図はレーザービーム２がフィルムに入射する部分を
拡大した図であり、図において１８はオリフィスプレー
トをなすドライフィルム、１９はポリエーテルよりなる
保護フィルム、２０はマイラーである。

この構成では、まずレーザービーム２を照射した後、保
護フィルム１９を剥離して得たドライフィルムのオリフ
ィスプレートをインク液路の開口面に接合する（第６図
）。

次に、マイラーを剥離して第７図に示す状態とし、接合
されたドライフィルムのオリフィスプレート１８に吐出
方向側から紫外光を照射させて光硬化させ、インクジェ
ット記録ヘッド本体を完成する。本例によってもインク
吐出方向とは逆方向にオリフィスのテーパが広がる形状
が得られる。

以上説明した記録ヘッド本体は、第１図に示すようなカ
ートリッジ形態で得ることができ、さらにこれを用いて
第８図のようなインクジェットプリンタ、すなわち、デ
ィスポーザブルのカートリッジを用いるインクジェット
プリンタを構成することがでとる。

なお、第７図において８０は第１図に示したカートリッ
ジであり、このカートリッジ８０は、押え部材８１によ
りキャリッジ１５の上に固定されており、これらはシャ
フト２１に沿って長手方向に往復動可能となっている。

また、キャリッジ１５に対する位置決めは、例えばＭ２
Ｏ３に設けた穴と、キャリッジ１５側に設けたダボ等に
より行うことができる。

さらに、電気的接続は配線基板に設けた接続パットに、
キャリッジ１５上のコネクタを結合させればよい。

記録ヘッドにより吐出されたインクは、記録ヘッドと微
少間隔をおいて、プラテン１９に記録面を規制された記
録媒体１８に到達し、記録媒体１８上に画像を形成する
。

記録ヘッドには、ケーブル１６およびこれに結合する端
子を介して適宜のデータ供給源より画像データに応じた
吐出信号が供給される。カートリッジ８０は、用いるイ
ンク色等に応じて、１ないし複数個（図では２個）を設
けることができる。

また、第８図において、１７はキャリッジ１５をシャフ
ト２１に沿って走査させるためのキャリッジモータ、２
２はモータ１７の駆動力をキャリッジ１５に伝達するワ
イヤである。また、２０はプラテンローラ１９に結合し
て記録媒体１８を搬送させるためのフィードモータであ
る。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、吐出
方向に縮少するテーパ形状のオリフィスを有するインク
ジェット記録ヘッドを得ることが可能となり、これによ
って記録の際に必要なインク液滴の量および吐出速度を
安定して得られる。

この結果、吐出性能が向上し品位の高い記録画像を得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るインクジェット記録ヘ
ッドカートリッジの斜視図、 第２図はエキシマレーザ−光によるオリフィス加工装置
の模式的構成図、 第３図は本発明の第１の実施例に用いたオリフィスプレ
ートを加工するときの模式図、第４図は本発明の一実施
例を示すインクジェット記録ヘッドのオリフィスおよび
インク液路の断面図、 第５図は本発明の第２の実施例に用いたオリフィスプレ
ートを加工するときの模式図、第６図は本発明の第２の
実施例に基くオリフィス加工過程を示す断面図、 第７図は本発明の第２の実施例に係るオリフィスおよび
インク液路の断面図、 第８図は本発明の実施例による記録ヘッドが搭載される
インクジェットプリンタの一例を示す斜視図、 第９図は従来のエキシマレーザ−光によるオリフィス加
工装置の模式的構成図、 第１Ｏ図は従来の方法によってオリフィスを加工して得
たインクジェット記録ヘッド本体の模式的斜視図、 第１１図は従来の方法によってオリフィスを加工して得
たインクジェット記録ヘッド本体の断面図である。 ３・・・レンズ、 ４・・・投影マスク、 ７・・・天板、 ８・・・基板、 １０・・・オリフィスプレート、 １１・・・オリフィス、 １２・・・ＰＥＳフィルム １３・・・粘着層、 １４・・・インクＹ夜路、 １５・・・電気熱変換体、 １６・・・オリフィスプレート部材、 １７．２０・・・マイラー １８・・・ドライフィルム １９・・・保護フィルム。 （オリフィスプレート）、 （オリフィスプレート）、 １・・・レーザー光発振装置、 ２・・・レーザービーム、 １゜ 第２図 第１図 １’４ｅ 弔 図 第 図 第 図 第 図 第８図 第１０ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）吐出口に連通するインク液路と、該インク液路に配
   設されインクを吐出するために利用されるエネルギーを
   発生する吐出エネルギー発生素子と、前記吐出口が形成
   され、前記インク液路に連通する開口が配された開口面
   に接合された吐出口形成部材とを有し、前記吐出口から
   飛翔液滴を吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッ
   ドの製造方法において、 前記吐出口形成部材は、エキシマレーザー光の照射によ
   って前記吐出口が形成され、前記照射におけるエキシマ
   レーザー光入射側が前記開口面に接合されて成ることを
   特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 ２）前記エキシマレーザー光の照射は、前記吐出口形成
   部材における前記吐出口のパターンの全て、もしくは一
   部を有したマスクを介して行われることを特徴とする請
   求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 ３）前記吐出口形成部材は樹脂よりなることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド
   の製造方法。 ４）前記吐出エネルギー発生素子は電気熱変換体である
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   インクジェット記録ヘッドの製造方法。 ５）前記吐出エネルギー発生素子は熱エネルギーを前記
   インクに作用させる形態を有することを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘ
   ッドの製造方法。 ６）請求項１ないし５のいずれかの項に記載の製造方法
   によって製造されたインクジェット記録ヘッド。