JPH05507037A

JPH05507037A - ドロップオンディマンド型印刷装置及びその装置の製造方法

Info

Publication number: JPH05507037A
Application number: JP91508523A
Authority: JP
Inventors: テンプル，ステフエン; シープハード，マーク　リチャード
Original assignee: ザール　リミテッド
Priority date: 1990-05-08
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1993-10-14
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: CA2082264A1; DE69117948D1; US5959643A; EP0527870A1; CA2082264C; SG46319A1; ATE135302T1; JP2961624B2; GB9010289D0; EP0527870B1; HK1000055A1; WO1991017051A1; KR100232734B1; DE69117948T2

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】ドロップオンディマント型印刷装置及びその装置の製造方法技術分野ドロップオンディマント型（ｄｒｏｐ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）配列のプリントヘッドに於ける印刷解像度（鮮明度）の改善は、高密度の配列の提供を意味しており、従って、それはチャンネル（溝、ｃｈ、ａｎｎｅｌ）の仕切り壁をより薄くする事を意味している。背景技術現在出願中の欧州特許出願第８８３００１４４号および同第８８３００１４６．３．号に記載されているような圧電性の物質から形成されるシェアモード（ｓｈｅａｒ　ｍｏｄｅ）で作用する配列（ａｒｒａｙ）が用いられている場合には、そのチャンネルの制作のための方法、電極（エレクトロード）のチャンネル側壁の形成のための製造方法、その電極のコーティングを不動態化するため方法、およびその配列などへの電気的な接続を図るための製造方法等に於いては、その配列のサイズが増大するに従って組み立て物の生産性が低下することになると考えられる。従って、本発明の一つの目的は、ある配列の方向で高密度の配列を有し実質的な大きさを持つドロップオンディマント型のプリントヘッドの信頼性のある製造法を可能にすることである。発明の開示本発明は、印刷液用チャンネルの配列方向に沿って普通に延びる平行な印刷液用チャンネルを高密度に配列せしめられている本体部、該チャンネルにそれぞれ連結したノズル、該チャンネルかそれぞれ連係するところの印刷液供給装置及び各々のチャンネルに備えられ且つ該連係するところのチャンネル中の印刷液に圧力パルスを与えて、それからの液滴の射出を効果的になすための印刷液圧力パルス付加装置を存しているドロップオンディマント型の液滴印刷装置の製造法において、該配列方向に向けて普通に配置せしめられた向き合った末端表面部において連続的に一緒になるように接合されている複数のモジュール様部品（１ｉｋｅ　ｍｏｄｕｌｅ）から該本体部を形成せしめ、該チャンネルにそれぞれ連結したノズルを備えるようにせしめ、該チャンネルから液滴の射出を効果的になし、該装置と該表面部の間を液滴が落ちる相対的移動の方向に対して横断的に事前に設定された間隔で該液滴が印刷表面上に置かれるように該配置がなされていることを特徴とするドロップオンディマント型の液滴印刷装置の製造法からなっている。小型のモジュールのうちに該配列を製作せしめることは結果として高度な生産性をもたらす。利点として、単一のノズルプレートは該モジュールを繋ぐものとして使われ、該ノズルは該プレートの中に形成されている。好適には、本発明の方法は、二つの対合形成用マスク（ｍａｓｋ）から成るマスク装置を備えるようにせしめ、該第−のマスクはノズル形成用のマスクであり、該第二のマスクはモジュール配列用のマスクであり、そして該ノズル形成用のマスクは、形成されるべきノズルの位置に対応した孔の配列を持ち且つモジュール配列マークを持って形成されており、該モジュール配列用のマスクは、該ノズル形成用のマスクのモジュール配列マークに灯台形成しているモジュール配列マークを持って形成されており、該モジュール配列用のマスクを用いて該モジュール配列用のマスクの配列マークにより事前に決められた位置に両方の端を突き合わせて連続的に接合せしめて該モジュールを配置するようにせしめ、該モジュールを併せて組み立てて該本体を形成せしめ、該ノズルプレートを該本体に結合せしめ、該ノズル形成用のマスクを用いて、該モジュールが該モジュール配列用のマスクのモジュール配列マークに対して配置せしめられているのと同様な関係をもたせて該本体の該モジュールを該ノズル形成用のマスク上のモジュール配列マークに配置せしめられ、そのように該ノズル形成用のマスクと共に配置せしめられた該モジュール持った該ノズル形成用のマスクを用いて、ノズルか各々該モジュールのチャンネルに向って開くように形成せしめられことによって該ノズルが形成せしめられることを特徴としている。好ましくは、本方法では、該マスク用の装置を一枚のシートで形成せしめ、該シートはモジュール配列用のマークを持つ該モジュール配列用のマスクを構成する第一の部分及び破孔の配列を持つ該ノズル形成用のマスクを構成する第二の部分を持ち、該モジュール配列用のマークは該第−の部分の上の該モジュール配列用のマークに灯台形成しているもので、該シートを該第−の部分と該第二の部分とに分け、核部つの対合形成用マスクを形成することから成っている。一つの形態では、本発明の方法は、該ノズルを少なくとも別のノズルのあるところの面上であって且つこの装置の稼働に当たって該装置と印刷表面部の間を液滴が落ちる相対的移動の方向を横切る向きにおいて実質的に均一な間隔の所に、印刷表面上に該ノズルから液滴か、滴り落ちるように傾斜しているブレード（ａｘｅ）をもつように形成せしめることを特徴としている。他の形態では、本発明の方法は、該モジュールの各々がそれに対し通常の方向性の極を有する圧電性の材料で出来た一枚のシートをもつように該モジュールを形成せしめ、それらの間にある側壁を分割するチャンネルを規定しているチャンネルを形成せしめ、電極装置を該側壁のチャンネルに対向している表面にあて、そして該チャンネルの側壁にシェアモードの歪みを起こさるための電気的なパルス付加装置を各チャンネルの側壁の電極装置に連結せしめ、該チャンネルから液滴を射出せしめるのを可能にする方法において、モジュールの向かい合う面の両端て各々のモジュールを各々のチャンネル部分を持つように形成し、該モジュールを併せて接合して、該本体を形成するにあたり、さらにチャンネルが、接合されたモジュールの各々の組み合わせの間に形成されて、チャンネルの類似の配列を該シート内に該配列（ａｒｒａｙ）の方向に一様の間隔で置かれるように設け、該ノズルを本体のチャンネルと各々連絡するように形成するようにすることを特徴としている。更に、本発明は、印刷液用チャンネルの配列方向に沿って普通に延びる平行な印刷液用チャンネルを高密度に配列せしめられている本体部、該チャンネルにそれぞれ連結したノズル、及び各々のチャンネルに備えられ且つ該連係するところのチャンネル中の印刷液に圧力パルスを与えて、それからの液滴の射出を効果的になすための印刷液圧力バルス付加装置を有しているドロップオンディマント型の液滴印刷装置において、該本体部が該配列方向に向けて普通に配置せしめられた向き合った末端表面部において連続的に一緒になるように接合されている複数のモジュール様部品から形成せしめられており、該ノズルが該装置と印刷表面部の間を液滴が落ちる相対的移動の方向に対して横断的に事前に設定された間隔で該印刷表面上に置かれるようにされ液滴の射出を効果的になしつるように配置されていることを特徴とするドロップオンディマント型の液滴印刷装置からなっている。好適には、該ノズルは連続して接合されたモジュールチャンネルを繋いでいる単一のノズルプレート内にに形成されている。本発明の一つの形態として、この装置の本体の中でその向き合った面の端の各々のモジュールは、各々のチャンネル部分を持つように形成せしめられ、さらにチャンネルが、該接合されたモジュールの各々の組み合わせの間に形成されて、チャンネル類似の配列を該本体内に該配列の方向に一様の間隔で置かれるように設け、そして該ノズルが平行で且つ該本体のチャンネルと各々連絡するブレードを持つことを特徴としている。更に、本発明は、連続して併せて接続された複数のモジュールで形成された長い本体の中の高密度のチャンネルの配列のチャンネル各々と連絡したノズルを形造るためのマスク装置において、該マスク装置はモジュール配列用のマスクおよびノズル形成用のマスクを有し、そのそれぞれの中に対合形成モジュール配列用のマークを有し、そして該ノズル形成マスクの中では形成されるべきノズルの位置に対応した配列の孔を有し、それにより該モジュール配列用のマスクは、該モジュール配列用のマークに従って該本体のモジュールの位置を決めるために使用され、そして該ノズル形成用のマスクは、該モジュールが該モジュール配列用のマスクのモジュール配列マークに対して配置せしめられているのと同様な関係をもたせて該ノズル形成用のマスクのモジュール配列マークに対応して該本体を配置せしめるように用いられ、該ノズル形成マスクの中の破孔が該ノズル形成のために利用できるようにされていることを特徴としている。好ましくは、該モジュール配列用のマスク並びに該ノズル形成用のマスクは、一枚のプレートから作られ、該プレートは対合形成配列を形成し且つ核上の孔の配列を形成した後、該マスクとして切り取られる。更に、本発明は、高密度の平行するチャンネルの配列をそこにそれぞれ形成されている複数のモジュール様部品の製造にあたり、材料として一枚のシートを供給し、該シートの表面に配列方向のその幅はチャンネルの幅より大きいものである該シートの一部の反対側の上にある平行するチャンネルの少なくとも二つの配列様のものに切り込み、そして、該配列の間の該シートの該部分を取り除いて、該モジュールを切り離すことを特徴としているモジュール様部品の製造法にある。好適には、該配列の間の該シートの該部分のそれぞれの側において形成され、該部分に隣接して、その列に並行して配列するチャンネルよりも深く、該配列方向にあるチャンネルの半分の幅の追加のチャンエルを形成し、該モジュールの配列から遠く隔たったシートの端部分から配列方向に沿って該追加のチャンネルの各々と交わる配列の間のシートの部分よりも広い幅の部分を切り取り、該モジュールを切り離すことを特徴としている。図面の簡単な説明図１（ａ）、１（ｂ）、■（Ｃ）および１（ｄ）は本発明の製作方法により形成されたドロップオンディマント型プリントヘッド配列の側面断面図であり、図２（ａ）は図１　（Ｃ）に図解した本発明のプリントヘッドの製作に於ける一段階を図示する圧電シート材料の断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に図解した方法に従った製作の一段階でのプリントヘッドモジュール部分の部分透視図であり、図３はモジュールを配置するため及びプリントヘッドのノズル製造における一工程のため用いられるマスクの平面図であり、図４（ａ）はプリントヘッドの製作におけるノズル形成段階を図解する平面図解であり、図４（ｂ）は４（ａ）に図解したノズル製作の段階で使用する装置の外観である。発明を実施するための最良の形態本発明を実施例により添付図面を参照して説明する。以下の説明は、配列の製作、通常のプレートの方向に向いた極を持ち通常の配列方向に向かってその中で側壁を分割するチャンネルを形造る印刷インキ用チャンネル並びに圧電板材料から成るドロップオンディマント型プリントヘッド、該チャンネルにそれぞれ連結するノズル、該チャンネルが個別に連絡する印刷インキ供給装置、該側壁に面しているチャンネルに働く電極装置、および該電極装置を該チャンネルから小敵滴を噴出させるためチャンネルの側壁で剪断する形で歪みを起こさせる電気的パルス作用装置に連結する装置に関するものであり、側壁の各々の歪みは電極装置か該パルス発生装置から電気的パルスの作用を受けた場合に生ずる磁場の方向に向いている。かかるプリントヘッドは申請中の欧州特許第８８３００１４４゜８号（開示番号第０２７７７０３Ａ）、第８８３００１４６．３号（開示番号第０２７８５９０Ａ）および第８９３０９９４０．８号（開示番号第０３６４１３６）に記述されており、その内容は本文中に参考として含めである。本発明の具体化に関する下記説明は以下に引用しているプリントヘッドを基礎のしているとはいえ、当業者にとって本書で記述する本発明は他の形態のプリントヘッド、例えば米国特許Ａ−４，５８４，４９０号およびＡ−４，２９６，４２１号の中に図解されているものにも適用することが可能である。ここで図１　（ａ）から１　（ｄ）を見てみると、そこでは類似の部分は同じ数字で参照されており、図１（ａ）の中での配列したプリントヘッドは圧電材料、適当なＰＺＴ（鉛ジルコニウムチタン酸）、のプレート３を、配列したチャネル７を持つ相対する面５の中に、矢印９並びに１１で示し該チャネルに向けた標準的な極を持つように形成されたもので構成されている。以下の図２から４の説明で判るように、図１　（ａ）から１　（ｄ）の並んだプリントヘッドはその配列の方向に、即ち垂直にチャネル７の軸の平面の中に、限定された長さで連続して接合したモジュール２で形成されている。使用されるモジュールの長さの選択では様々な判断が下される、例えばモジュールの付属品の組み立ての加工や組み立ての生産性、配列方向の熱による膨張の許容度、必要とするＰＺＴ成端の稼働チップ数などである。チャンネル７は、出願中の欧州特許出願第８８３０８５１５．１号（欧州特許公開第０３０９１４８号）および欧州特許出願第８９３０９９４０．８　（欧州特許公開第０３６４１３６号）に記述されていると同様な種類の方法で、電極１９を備えつけるようにメタルにそれぞれメッキ１５をし、電気的インパルスにより起こされる磁場が与えられるような仕掛けを持った両端上の面１７に向ったチャンネルを有する側壁の中間にチャンネルを形造るように、ダイシングカッターを使って切り込まれる。そのたわみはチャンネルのなかの印刷液に及ぼす圧力を起こさせる。図１　（ａ）の配置の稼働に当たって、特定のチャンネルはチャンネルの側壁の電極１９にパルスが与えられることにより活動し、そして各々の側壁は反対側のチャンネルにパルスを送りだすように用いられる。電極１９は電極を絶縁しまた化学的な障害から守るように不動態化したのＩｉ！（示していない）を有している。チャンネル７には、配列方向に延び、各チャンネル７と連絡する印刷インキを供給するダクト（導管）２３を形成するカバープレー）２１が備えられている。その前方の端には、連続的に接合されたモジュール２の全てを橋渡しするノズルプレート２５により囲み込まれており、その中にそのモジュールの各々のチャンネル７と連絡する収束ノズル２７か形成されている。ノズルプレートから離れて位置するチャンネル７の端に、各連結用の凹部分が対応するチャンネルをブリッジ３１を経由して接続する様にチャンネルの列に沿った各連結用の凹部分が備えられる。チャンネル７は、上記のダイシングカッターにより、ブリッジよりも深く切り込まれた連結用の凹部よりも更に深く切り込まれる。この仕組みを使い、電極１９を連結用の窪みよりも深くチャンネルに深くメッキすることにより、ブリッジおよび連結用の凹部の側面および基礎部は金属で皮膜が造られ、チャンネルの側壁の向かい合う面で電極１９か作用する各段階で電気の伝達が行われる。　連結用の凹部２９はＬＳＩマルチプレクサ−シリコンチップの端部３４に接着連結される。ノズル２７０列はその列の各々の倍の密度でプリント基盤の上に滴下するように互いに食い違うように出来ている。これらのノズルの配列は欧州特許出願第８８３０８５１３．６号に記述された方法で形成される。図１　（ａ）の配置はシート３の向かい側の面にあるチャンネルの配列を持つと説明したが、このチャンネルの配列は別個のシートで、その後で背中合わせに成るようにして成形することも可能であるここでプリントヘッドのレイアウト代替案を示す図１（ｂ）に就いて述べる。これは各チャンネルの配列により造られるシート３の上に組付けされる先細のブロック部品を備えている。部品４１は、カバープレート２１に代わって、インキ供給マニフォールド４５から通路４３を通して供給されるインキ供給ダクト２３を収容している。図１　（ａ）にある様に、互いに食い違ったノズルが各々の配列のチャンネル７のために備えつけられる。図１　（ｃ）の　プリントヘッドのデザインはシート３を使って図１　（ａ）のデザインから導き出されており、二枚のシートを背中合わせにして、そのチャンネルの列を互いに向き合うように配置して形成される。カバープレート２１はシート３の間に平行して置かれた二つの部分２８であり、部品２８が印刷インキ供給ダクト２３をその中間に形造るようにシート３がそれに接着されている。ノズルプレー１・２５は各配列の連続して接合されたモジュール２′を橋渡ししており、各チャンネル７と連絡する互いに食い違ったノズルの二つの列で形成される。図１　（ｄ）に図解されているプリントヘッドは、チャネル全長の中間点にある連続して接着された部品２のシート３の各インク用のチャンネル７と連絡するノズルプレートの中でノズルの単一の列から成っている。チャンネル７は、その各々の端で、すでに説明したように、ブリッジ３】を経由してチャンネルに連結する連結用凹部２９を備えている。チャンネル７へのインキ供給は、シート３の被覆面に切り込まれたダクト３３により行われ、その深さはチャンネル７の向かい合った各々の端と連絡できる深さで、カバープレートはダクト３３を包み込む様にモジュール２０表面３５に接着される。従って、インクは、反対方向からの発動作用によつてチャンネル７に運ばれ、この作業配置によりチャンネルの両端から液の流れをもたらし、低い電圧でも作業を可能にする。プリントヘッドのモジュール２を連続的に接合する方法を、図解する目的のための図１（Ｃ）のプリントヘッド断面図を用いて説明する。記述した生産過程は圧電材料のシート３の一面にのみ形成される有効なチャンネルを持つモジュールの製作および組み立てを含んでいる。これらの接合されたモジュールの生産および組み立ては他のプリントヘッド構造、例えば米国特許第−Ａ−４，５８４，４９０号並びに第−Ａ−４，２９６．４２１に適用することが可能である。図２（ａ）は各モジュール２のチャンネル７の二つの列により形成される圧電材料から成るシート３を図解しており、その各々の列のチャンネルは上面１７および底面３７を持つ側壁１３により形成されている。チャンネルには、その対応する端の上に、それぞれの連結用の凹部２９が設けられ、各々のチャンネルの間にブリッジ３１があり、カバーブレー）２１の接着部上に液状のシールを形成するその連結用凹部がある。モジュール２は、後述するように、モジュール類を分離するためにいずれ取り除かれる厚い壁３９により連結されている。壁３９の外面４１は、半分の幅のチャンネル４５および４３を形成する細幅の方形切断刃により形造る切り込み４３により輪郭が造られる。これらはチャンネル７よりも深く切り込まれ、均一な深さを持つ。半分の幅のチャンネルを切り込む細幅の方形切断刃はチャンネル４５並びに４７の外側表面３９並びに５１および厚い壁３９の外側表面４１を整える、後者の表面は、チャンネルの壁１３の面１７にも希望する程度まで各モジュールの一番外れた外側のチャンネルの壁を深い部分までメッキできるような地点に位置させる。同様な壁３９および半分の幅のチャンネルは各モジュールに類似の端を持たせるように各々のモジュールの外側の端に位置させる。チャンネルの表面１７を、出願中の欧州特許出願第８９３０９９４０．８号（公開番号環０３６４１３６号）に記述された方法で電極１９および半分のチャンネルを形成するようにメッキし、不動態化した層に置かれた電極１９に作用させてから、モジュール２か形成されるシート３はロボットにより第二のジグに運ばれ、そこで逆さに取り付けられ、その中で半分の幅のチャンネル４５および４７の底部を超えてシート３まで延びるように切り込み５３が造られる。切り込み５３の間のシート材料の本体はモジュール２が切り離される様な低い公差で切り込み５３を造りだす作業で取り除かれる。図２（ｂ）は切り離した後のモジュール２の遠景を図解した。図１　（ｃ）の配置では、インキ供給ダクト３３はシート３に形成され、電極メッキはチャンネル７の切り込みの後、またはモジュールの切り離しに先立って随時具合良く行われる。切り離されたあとで、それらのモジュールはロボットにより組み立てジグに運ばれ、そこで端から端まで目視で配列させられる。モジュールからプリントヘッドを組み立てるには公差が非常に重要である。特に、ノズルの中心（および滴下の軸）を均一にしまた正確な繰り返し滴下の位置決めを図るには正確な目視の基準を定めることが望ましく、これはモアレ交互作用を回避するために４色のプリントヘッドにとっては特に重要である。従って、第一にチャンネル７の配列を各モジュールごとに決められた公差の範囲内で正確なピッチで製作する事が必要である。第二に、モジュールはそれと次のモジュールのチャンネルとの間隔が意に適う公差の範囲内になるように位置するよう組み立てられなげればならない、そして第三に、ノズルマスクが出願中である欧州特許出願第８８３０８５１３．６　（公開番号第０３０９１４６号）記載の方法で成される場合、そのノズルはプリントヘッドの全幅に適用されるノズルプレート２７中で切除されるので、プリントヘッド全体を横切るノズルはそれぞれチャンネルにその全体に合うかまたは実質に合致していなければならない。マルチデスクカッターおよび半分の幅のチャンネルを切るためのカッターはシート３に於ける部品のチャンネルの公差を達成することが可能だが、必要とあれば、モジュールに最大限度の幅をめるなら温度調整をすればよい。第二および第三の工程は、一枚のシートから見合いのモジュール配列マークと共にまたはそれとは別個にノズルアブレーションマスクまたはモジュール配列用マスクを造ることで達成され、その一枚のシートはモジュール配列用マスク部分から切り離して分割される、そしてこの工程はマスク内のモジュール配列用マークに合致させるために、この配列用マスクにより組み立てられるプリントヘッドが、プリントヘッドのチャンネルに各々連絡するアブレーションマスクと合致するようにノズルプレートに成形されたノズルを必ず持つようにする。従って、マスク６１は、図３に図解したように、シリコンから造られ、それから配列用およびノズルアブレーションマスクが製作される。シリコンは、除去閾値（ＡＢＬＡＴＩＯＮ　Ｔ）ＩＲＥｓＨＯＬＤ）を存しておりエキシマ−レーザー接触アブレーションマスクに適しており、低い膨張係数を有しており、また精密なシリコンエツチングが広く実用化されていることから全幅のプリントヘッド用のノズルアブレーションマスクの製作に適している。マスク６１の区域は、従って、食刻されるライン６３により二つの部分６５および６７の二区域に分割される。部分６５には食刻され、代替の孔として、同平面上の列７３および７５の二つのベア６９．７１ができる。６９および７１のベアでは、列７３および７テにある孔は印刷分解能のの半分のスペースにより埋められ、出願中の欧州特許出願第８８３０８５１３．６号（公開番号第０３０９１４６号）に記載されている方法によるアブレートするノズルに適したサイズである。モジュールの中心線を表示する位置にあるノズル孔に隣接するマスク６１にマーク７７のベアが食刻されており、これは、ライン６３に沿ったマークの分離された後、それぞれの部分にモジュール登録番号を付すことが出来るように、分離ラインを跨がって印されている。従い、このマスクの部分６７は接着作業中にモジュールの配列に使用され、一方部分６５はノズルをアブレートするのに使用される。プリントヘッドを組み立てるには、配列用のマスクはまず第一に全幅のカバープレート２５に隣接する“持ち上げおよび据え置き”ロボットの適当な位置に据える。マスクおよびカバープレートの配列は重要なものでなく、それぞれを行き止まりまで横方向に必要な程度に押し込むことで仕上げられる。モジュールは“持ち上げおよび据え置き“機械の以下を含む段取りの順序に従う、（ａ）シート３から分離されたモジュール２を持ち上げる；（ｂ）ＬＳ　Ｉチップ端末をモジュールの連結川口部分に連結する：（Ｃ）連結用電線およびチャンネル側壁の働きの精度をテストする（ｄ）カバープレートに取り付けられるモジュールの壁の端および面に糊を付ける：（ｅ）モジュールをプリントヘッドと一直線に置く。配列作業は視覚でイメージを重ね合わせる形で、モジュールとマスク６１の部分６７上の配列用のマークをイメージするビジョンカメラを使用して実施する。モジュールの中心はコンピューターで確認し、その上でカメラで見てモジュールをマスク部分６７の上にめる配列用のマーク７７が直線になるようにカバープレートの方にモジュールを移動させる。モジュールがマスク部分６７上の各々のマーク７７と一直線に成るまでこの方法を繰り返す。モジュール間の誤差は糊付は材で埋めて調整する。モジュール間及びモジュールとカバープレートの間の糊は紫外線（ＵＶ）又は熱エネルギーパルスで固まらせる。糊付けした線を１００％の確度で検査するためにもう一台のカメラを使用しても良い。モジュールを配列するための方法は、モジュール配列用のマスクの使用を必要とし、モジュールの中心にある配列マークと該マスクとの相対関係を有効なものとするが、別の間接的方法が用いられ、そこでは配列用マスクが基体上にマーク、好適にはチャンネルのカバープレートとして作用する配列用の幅広のシートを作るために用いられる。かくして、該モジュールは、該配列用マスクの使用を通して基体上に作られたマークに対比して、該基体上にそれの配列をなすことによって組み立てられる。図１（ａ）及び（Ｃ）の具体例において組み立てられたプリントヘッドのチャンネル用の共通したインク供給装置は、該チャンネルのカバープレート中に配置されているが、一方図１（ｄ）の具体例においては、該モジュールと一緒に接合され、次に該カバープレート上に接合されたモジュールを備えることによって形成されていることは注意されよう。しかしながら、図１　（ｂ）においては、共通したインク供給装置は、該モジュール及びそれらのカバープレート２１を担持しているそれを備えたブロック内に提供される。該ノズル除去法において、該プリントヘッドは除去位置中に運ばれ、その位置においてそれはノズル除去マスクの隣に置かれ、該マスクは配列マスク部位６５中に形成され、その部位６７は、モジュールアセンブリのために用いられる。該プリントヘッドを持つマスク部位６５配列は再度目視カメラてチェックされる。シリコンマスク部６５、ノズルプレート２５及びＰＺＴシート３は、赤外線光に対して部分的に転写せしめられ、それで該ノズルマスク部上の該チャンネルのイメージか得られることが出来、チャンネル中にノズルの配置か保証されることが出来る。次に該ノズルは該プリントヘッドの長さ全体に沿って同時に次々と除去せしめられる。結果として、上記ジグザグ処理により製造且つ組み立て部におけるあらかじめの注意は、製造及び組み立ての許容度かより大きくても、ノズルを配置する場合の±３μの許容度を満たすことが出来る。二つの接合されたモジュールに共通するチャンネルが、アクティブなチャンネルとして用いることが出来ない場合、例えば、もし接着結合か信頼の置けないものであるとか作動せしめられるインク圧に対してシールをなすことかできないなら、その時は一個以上のチャンネルはアクティブでなくなるであろう。図４（ａ）及び（ｂ）は、−個以上のアクティブでないチャンネルによって分離せしめられたモジュールに適用できるノズル除去の方法を具体的に説明するためのものである。この場合、除去用のジグはノズルプレート２５の幅の全体にわたり隣接して置かれ、各モジュールの幅に相当する部分で除去処理される。ＵＶ刺激レしザー源７６、所望により、他の型の高エネルギービームを代わりに使用できるが、そのレーザー源からの光のビーム７４はレンズ７９またはミラーにより小さい範囲でノズルプレート２５の上に向けられる。結果として、該ノズルはわずかにファン状にされたブレードで除去される。それ故、各モジュールの末端部で該ノズルは広がり、該ノズルプレートから紙の表面までの液滴の移動路に等しい距離で該印字されるドツトは均一となり、それ故、該ノズルプレートに沿ってノズルの実際の密度は平均のドツト間隔より大きくなる。接合せしめられたモジュールの間のチャンネルが利用できるものである場合、該ノズルは平行なレーザー光を用いて平行なブレードでもって除去されることは明らかである。本発明の別の具体的態様では、該モジュールは該配列の方向に対し普通な平面の中で含まれるそれぞれのモジュールの端部に平面を以て形成され且つ該モジュールの他のチャンネルの壁の厚さと実質的に同じまたはそれより大きい各モジュールの端部チャンネルの外壁の厚さを以て形成される。かくして各々のモジュール対の接合部で壁の厚さは該モジュールの他のチャンネルの厚さより大きいものである。したがって、プレート２５のうちのノズル２７は、図４（ａ）及び（ｂ）のように形成され、モジュールのノズルは、モジュールの中心から外側に向かってファン状に順次形成されていることになる。要約書本発明は、印刷液用チャンネルの配列方向に沿って普通に延びる平行な印刷液用チャンネル（１３）を高密度に配列せしめられている本体部、該チャンネルにそれぞれ連結したノズル（２７）、該チャンネルがそれぞれ連係するところの印刷液供給装置及び各々のチャンネルに備えられ且つ該連係するところのチャンネル中の印刷液に圧力パルスを与えて、それからの液滴の射出を効果的になすための印刷液圧力パルス付加装置を有しているドロップオンディマント型の液滴印刷装置の製造法を記載し、そこにおいて該本体部は、該配列方向に向けて普通に配置せしめられた向き合った末端表面部（４９，５１）において連続的に一緒になるように接合されている複数のモジュール様部品から形成され、該チャンネルから液滴の射出を効果的になし、該装置と該表面部の間を液滴が落ちる相対的移動の方向に対して横断的に事前に設定された間隔で該液滴が印刷表面上に置かれるように該配置がなされるようにしである。、、　、、　ＰＣＴ／Ｇ８９１１００７２０国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．印刷液用チャンネルの配列方向に沿って普通に延びる平行な印刷液用チャンネルを高密度に配列せしめられている本体部、該チャンネルにそれぞれ連結したノズル、該チャンネルがそれぞれ連係するところの印刷液供給装置及び各々のチャンネルに備えられ且つ該連係するところのチャンネル中の印刷液に圧力パルスを与えて、それからの液滴の射出を効果的になすための印刷液圧力パルス付加装置を有しているドロップオンディマンド型の液滴印刷装置の製造法において、該配列方向に向けて普通に配置せしめられた向き合った末端表面部において連続的に一緒になるように接合されている複数のモジュール様部品から該本体部を形成せしめ、該チャンネルから液滴の射出を効果的になし、該装置と該表面部の間を液滴が落ちる相対的移動の方向に対して横断的に事前に設定された間隔で該液滴が印刷表面上に置かれるように該配置がなされていることを特徴とするドロップオンディマンド型の液滴印刷装置の製造法。
２．単一のノズルプレートを本体部に適用しモジュールを繋ぎ且つ該プレート内に該ノズルを形成せしめるものであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の製造法。
３．二つの対合形成用マスクから成るマスク装置を備えるようにせしめ、該第一のマスクはノズル形成用のマスクであり、該第二のマスクはモジュール配列用のマスクであり、そして該ノズル形成用のマスクは、形成されるべきノズルの位置に対応した孔の配列を持ち且つモジュール配列マークを持って形成されており、該モジュール配列用のマスクは、該ノズル形成用のマスクのモジュール配列マークに対合形成しているモジュール配列マークを持って形成されており、該モジュール配列用のマスクを用いて該モジュール配列用のマスクの配列マークにより事前に決められた位置に両方の端を突き合わせて連続的に接合せしめて該モジュールを配置するようにせしめ、該モジュールを併せて組み立てて該本体を形成せしめ、該ノズルプレートを該本体に結合せしめ、該ノズル形成用のマスクを用いて、該モジュールが該モジュール配列用のマスクのモジュール配列マークに対して配置せしめられているのと同様な関係をもたせて該本体の該モジュールを該ノズル形成用のマスク上のモジュール配列マークに配置せしめられ、そのように該ノズル形成用のマスクと共に配置せしめられた該モジュール持った該ノズル形成用のマスクを用いて、ノズルが各々該モジュールのチャンネルに向って開くように形成せしめられことによって該ノズルが形成せしめられることを特徴としている請求の範囲第２項記載の製造法。
４．該マスク用の装置を一枚のシートで形成せしめ、該シートはモジュール配列用のマークを持つ該モジュール配列用のマスクを構成する第一の部分及び該孔の配列を持つ該ノズル形成用のマスクで構成される第二の部分を持ち、該モジュール配列用のマークは該第一の部分の上の該モジュール配列用のマークに対合形成しているもので、該シートを該第一の部分と該第二の部分とに分け、該二つの対合形成用マスクを形成することから成っていることを特徴としている請求の範囲第３項記載の製造法。
５．高い除去閾値を持つ物質から該マスク用の装置を形成し且つ除去用レーザーを用い該ノズルを形成することを特徴としている請求の範囲第３項または第４項記載の製造法。
６．該マスク用の装置をシリコンから形成し且つそこにある該孔及びそこの上にある該配列用のマークをエッチングにより形成することを特徴としている請求の範囲第５項記載の製造法。
７．該ノズルを少なくとも別のノズルのあるところの面上であって旦っこの装置の稼働に当たって該装置と印刷表面部の間を液滴が落ちる相対的移動の方向を横切る向きにおいて実質的に均一な間隔の所に、印刷表面上に該ノズルから液滴が、滴り落ちるように傾斜しているプレードをもつように形成せしめることを特徴としている請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の製造法。
８．該ノズルをそのノズルプレートに向けられた収束性のある高エネルギーのビームでもって且つ形成されるべきノズルに対応する幅でもって形成されたマスクにより形成せしめることを特徴としている請求の範囲第７項記載の製造法。
９．該モジュールの各々がそれに対し通常の方向性の極を有する圧電性の材料で出来た一枚のシートをもつように該モジュールを形成せしめ、それらの間にある側壁を分割するチャンネルを規定しているチャンネルを形成せしめ、電極装置を該側壁のチャンネルに対向している表面にあて、そして該チャンネルの側壁にシェアモードの歪みを起こさるための電気的なパルス付加装置を各チャンネルの側壁の電極装置に連結せしめ、該チャンネルから液滴を射出せしめるのを可能にする方法において、モジュールの向かい合う面の両端で各々のモジュールを各々のチャンネル部分を持つように形成し、該モジュールを併せて接合して、該本体を形成するにあたり、さらにチャンネルが、接合されたモジュールの各々の組み合わせの間に形成されて、チャンネルの類似の配列を該シート内に該配列の方向に一様の間隔で置かれるように設け、該ノズルを本体のチャンネルと各々連絡するように形成するようにすることを特徴としている請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかに記載の製造法。
１０．接合せしめられたモジュールのそれぞれの対の結合部が該配列の方向に対して通常の方向性の平面のうちで延びるように該チャンネル部を形成せしめ且つ接合せしめられたモジュールの該対の間に形成せしめられた追加のチャンネルの縦軸をゆうしていることを特徴としている請求の範囲第９項記載の製造法。
１１．該モジュールを接合せしめる前に該電極装置を該モジュールの該側壁のチャンネルに対向している表面にあて、そして該モジュールは該チャンネル部の側壁表面を含み、該チャンネル部のそれぞれは接合がされているそれぞれの隣接モジュールの相当するチャンネル部に面していることを特徴としている請求の範囲第９項または第１１項記載の製造法。
１２．該電極装置に不動態化した物質の層を適用していることを特徴としている請求の範囲第１１項記載の製造法。
１３．各モジュールにおいて、該モジュールのチャンネルに相当し且つ該モジュールのチャンネルにそれぞれ接続している接続用窪みの配列を形成し、該窪みを導電性物質で被覆し、該チャンネルの電極装置をそれぞれの接続用窪みの該導電性物質に電気的に接続することを特徴としている請求の範囲第１１項または第１２項記載の製造法。
１４．該モジュールにおいて、該配列チャンネルをそれぞれ接続しているブリッジ状配列を該相当する接続用窪みでもって形成し、該ブリッジ状物を導電性物質で被覆し、各々の該チャンネルの該導電性物質と相当する接続用窪みの導電性物質との間の電気的接続を効果ならしめることを特徴としている請求の範囲第１３項記載の製造法。
１５．同一直線上にそれぞれ接続用窪みとブリッジ状物を持ち且つ均一な深さのチャンネルを持つ該配列チャンネルを形成し、該均一な深さの窪みは該チャンネルの深さより浅いものであり、該均一な深さのブリッジ状物は該窪みの深さより浅いものであり、そして該電気的に導電性の物質を同時に用いて接続用窪みの深さより深い深さに該チャンネルの中に電極装置をそしてブリッジ状物の上の該導電性物質及び接続用窪みの中に導電性物質を形成することを特徴としている請求の範囲第１４項記載の製造法。
１６．該モジュールの接合せしめられた表面のそれぞれに隣接した各モジュールの該ノズルの少なくともその数だけを有するモジュールから該本体を形成し、その表面はチャンネルブレードの面に外向きにファン状になされて該チャンネルは均一な間隔で該印刷表面上に配置されるべき該外側に向かってファン状のノズルに相当して該チャンネルからの液滴の射出を可能ならしめることを特徴としている請求の範囲第１５項記載の製造法。
１７．該チャンネルの配列方向に対して普通に拡がっている面のなかでそれぞれ含まれるモジュールを一緒に接合して本体を形成し、該単一のノズルプレートを組み立てられ接合されたモジュールに適用し、該ノズルプレートの中に配列したチャンネル用のそれぞれのノズルを形成して印刷面までの液滴の滴下距離に等しい距離で該ノズルから射出された液滴が該装置と該表面の間の液滴の動く方向に対して横切る方向で実質的に均一な間隔を置かれてあることを特徴としている請求の範囲第２項記載の製造法。
１８．収束性の励起レーザービームを用いたレーザー除去により該ノズルプレートの中に該ノズルを形成し、それにより各モジュールの中心部のノズルから該モジュールの配列方向の反対の端部まで徐々に傾斜したブレードを持つノズルを形成することを特徴としている請求の範囲第１７項記載の製造法。
１９．印刷液用チャンネルの配列方向に沿って普通に延びる平行な印刷液用チャンネルを高密度に配列せしめられている本体部、該チャンネルにそれぞれ連結したノズル、及び各々のチャンネルに備えられ且つ該連係するところのチャンネル中の印刷液に圧力パルスを与えて、それからの液滴の射出を効果的になすための印刷液圧力パルス付加装置を有しているドロップオンディマンド型の液滴印刷装置において、該本体部が該配列方向に向けて普通に配置せしめられた向き合った末端表面部において連続的に一緒になるように接合されている複数のモジュール様部品から形成せしめられており、該ノズルが該装置と印刷表面部の間を液滴が落ちる相対的移動の方向に対して横断的に事前に設定された間隔で該印刷表面上に置かれるようにされ液滴の射出を効果的になしうるように配置されていることを特徴とするドロップオンディマンド型の液滴印刷装置。
２０．該ノズルは連続して接合されたモジュールチャンネルを繋いでいる単一のノズルプレート内にに形成されていることを特徴とする請求の範囲第１９項記載の液滴印刷装置。
２１．該モジュールの各々がそれに対し通常の方向性の極を有する圧電性の材料で出来た一枚のシート及びその対向する表面上に電極装置をもつそれらの間にある側壁を分割するチャンネルを規定している該シートの中に形成されている該チャンネルからなり、電気的なパルス付加装置は該チャンネルから液滴を射出せしめるのを可能にするため該チャンネルの側壁の電極により与えられるフィールドの方向においてシェアモードの歪みを起こさるための各チャンネルの側壁の電極装置に連結せしめられているもので、該向かい合う面の端部で各々のモジュールは各々のチャンネル部分を持つように形成され、さらにチャンネルが、接合されたモジュールの各々の組み合わせの間に形成され、それにより該本体中にチャンネルの類似の配列を該配列の方向に一様の間隔で置かれようにし、該ノズルは平行で且つ本体のチャンネルと各々連絡するブレードをもつことを特徴としている請求の範囲第１９項または第２０項記載の液滴印刷装置。
２２．接合せしめられたモジュールのそれぞれの対の結合部が該配列の方向に対して通常の方向性の平面のうちで延びており、且つ接合せしめられたモジュールの該対の間に形成せしめられた追加のチャンネルの縦軸をゆうしていることを特徴としている請求の範囲第２１項記載の液滴印刷装置。
２３．該モジュールを接合せしめる前に該電極装置は該モジュールの該側壁のチャンネルに対向している表面にあてられ、そして該モジュールは該チャンネル部の側壁表面を含み、該チャンネル部のそれぞれは接合がされているそれぞれの隣接モジュールの相当するチャンネル部に面していることを特徴としている請求の範囲第２１項または第２２項記載の液滴印刷装置。
２４．不動感化した物質の層が該電極装置上にあることを特徴としている請求の範囲第２３項記載の液滴印刷装置。
２５．各モジュールにおいて、該モジュールのチャンネルに相当し且つ該モジュールのチャンネルにそれぞれ接続している接続用窪みの配列があり、該窪みは導電性物質で被覆されており、且つ該チャンネルの電極装置に電気的に接続されていることを特徴としている請求の範囲第２３項または第２４項記載の液滴印刷装置。
２６．該モジュールは、該配列チャンネルをそれぞれ接続しているブリッジ伏配列を該相当する接続用窪みでもって有しており、該ブリッジ状物は導電性物質で被覆されており、各々の該チャンネルの該導電性物質と相当する接続用窪みの導電性物質との間の電気的接続を効果ならしめられていることを特徴としている請求の範囲第２５項記載の液滴印刷装置。
２７．該配列チャンネルが同一直線上にそれぞれ接続用窪みとブリッジ状物を持って配置され且つ均一な深さを持ち、該窪みは該チャンネルの深さより浅い均一な深さであり、該ブリッジ状物は該窪みの深さより浅い均一な深さであることを特徴としている請求の範囲第２６項記載の液滴印刷装置。
２８．該モジュールの接合せしめられた表面のそれぞれが該チャンネルの配列方向に対して普通に拡がっている面のなかでそれぞれ含まれる端部表面を持ち、該ノズルは印刷面までの液滴の滴下距離に等しい距離で該ノズルから射出された液滴が該装置と該表面の間の液滴の動く方向に対して横切る方向で実質的に均一な間隔に置かれてあるように形成されていることを特徴としている請求の範囲第１９項記載の液滴印刷装置。
２９．該ノズルが該モジュールを繋いでいるノズルプレート中に配置されており、各モジュールの中心部のノズルから該モジュールの配列方向の反対の端部まで徐々に傾斜したブレードを持つことを特徴としている請求の範囲第２８項記載の液滴印刷装置。
３０．インク供給路装置が配列の該チャンネルのそれぞれと連絡していることを特徴としている請求の範囲第１９項乃至第２９項のいずれかに記載の液滴印刷装置。
３１．該モジュールのチャンネルがチャンネルの配列の全体に渡って拡がったカバープレートを提供し、該インク供給路装置を制していることを特徴としている請求の範囲第３０項記載の液滴印刷装置。
３２．各モジュールが通路部品を含むインク供給装置で形成され、該通路部品中にモジュールのチャンネルが開いており、モジュールの通路部品はモジュールが接合されてプリントヘッド本体を形成するとき連続した通路を形成していることを特徴としている請求の範囲第３０項記載の液滴印刷装置。
３３．該チャンネル及び連続した通路はカバープレートを提供していることを特徴としている請求の範囲第３２項記載の液滴印刷装置。
３４．連続して併せて接続された複数のモジュールで形成された長い本体の中の高密度のチャンネルの配列のチャンネル各々と連絡したノズルを形造るためのマスク装置において、該マスク装置はモジュール配列用のマスクおよびノズル形成用のマスクを有し、そのそれぞれの中に対合形成モジュール配列用のマークを有し、そして該ノズル形成マスクの中では形成されるべきノズルの位置に対応した配列の孔を有し、それにより該モジュール配列用のマスクは、該モジュール配列用のマークに従って該本体のモジュールの位置を決めるために使用され、そして該ノズル形成用のマスクは、該モジュールが該モジュール配列用のマスクのモジュール配列マークに対して配置せしめられているのと同様な関係をもたせて該ノズル形成用のマスクのモジュール配列マークに対応して該本体を配置せしめるように用いられ、該ノズル形成マスクの中の該孔が該ノズル形成のために利用できるようにされていることを特徴としているマスク装置。
３５．該モジュール配列用のマスク並びに該ノズル形成用のマスクは、一枚のプレートから作られ、該プレートは対合形成配列を形成し且つ該上の孔の配列を形成した後、該マスクとして切り取られることを特徴としている請求の範囲第３４項記載のマスク装置。
３６．該モジュール配列用のマスクが用いられ、基体上にマスクを形成し、該モジュールは該マークに関連して基体上に配列されていることを特徴としている請求の範囲第３４項または第３５項記載のマスク装置。
３７．高密度の平行するチャンネルの配列をそこにそれぞれ形成されている複数のモジュール様部品の製造にあたり、材料として一枚のシートを供給し、該シートの表面に配列方向のその幅はチャンネルの幅より大きいものである該シートの一部の反対側の上にある平行するチャンネルの少なくとも二つの配列様のものに切り込み、そして、該配列の間の該シートの該部分を取り除いて、該モジュールを切り離すことを特徴としているモジュール様部品の製造法。
３８．該配列の間の該シートの該部分のそれぞれの側において形成され、該部分に隣接して、その列に並行して配列するチャンネルよりも深く、該配列方向にあるチャンネルの半分の幅の追加のチャンエルを形成し、該モジュールの配列から遠く隔たったシートの端部分から配列方向に沿って該追加のチャンネルの各々と交わる配列の間のシートの部分よりも広い幅の部分を切り取り、該モジュールを切り離すことを特徴としている請求の範囲第３７項記載の製造法。