JPH07503422A - ノズル及びノズル形成の方法と装置 - 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】 ノズル及びノズル形成の方法と装置 本発明はインクジェットプリントヘッドとりわけドロップ・オン・デマンド型イ ンクジェットプリントヘッドのノズルを形成する方法と装置に関する。

特には本方法はノズルプレートをプリントヘッドに取り付けた後で、ノズル流れ 方向にテーパー（先細り）をもつ一般には円錐形状のノズルを形成することを含 む。本方法は高エネルギービーム、好ましくはノズルの出口面に入射するＵＶア ブレージタン（切削）パルス化エキシマレーザ−を用いる。

ドロップ・オン・デマンド型インクジェットプリンターに対する初期の提案例え ばＵＳ−Ａ−３，９４６，３９８（Ｋｙｓｅｒ　＆５ｅａｒｓ）以来、ノズル出 口に向かってテーパーをもつ一般的には円錐台形状のノズルを用いることは周知 である。射出されたインク滴による印刷を均質にするためにはノズルの幾何形状 がそれらの位置、出口面積及びノズルプレート中の円錐軸方向について精密に作 製されるべきである。典型的には１つのノズルプレートには５０−５０００のノ ズルがあって単色インク又は多数の独立したカラーインクを塗用する。ノズルプ レート上の色彩設計内又はその間に均一にノズルを正確に配置することもまた印 刷の品質を左右する。

さらに円錐の幾何形状はとりわけ射出サイクル中ノズル内にあるインクの動的音 響インピーダンスの点から選択されて、滴射出のエネルギーを最小にすると同時 にさらなる操作サイクルの準備として流路内の残留音響エネルギーを減衰させる 。

またノズルの入口断面は可能な限り背後の作動器のインク流路断面と合致させて 、プリンター動作の中断を起こすかもしれないノズルプレート背後の気泡の捕捉 を回避する。さらに一般的に受け入れられている、というより必要なことである がインクはノズル内径を濡らし、ノズルプレート出口面の材料は濡らさない。

従ってよく定義されて正確に複製される形状でノズルを形成する、そしてノズル のノズルプレート内の位置が光学的に正確に配置されるノズル製造法の開発が要 求されている。方法にさらなる要求としては製造が連続的で素早く、著しく低コ ストで１日当り数千のプリントヘッドを作製可能であることである。

親出願のＥＰ−Ａ−０，３０９，１４６において、とりわけ、ノズルプレートの 出口面を開口マスクを通してＵＶ又は高エネルギー照射の一般的に平行ビームに 露光し、同時に照射方向に垂直な軸の回りにノズルプレートを揺動させてノズル 出口に向がってテーパーをもつノズルを形成することによりインクジェットプリ ントヘッドのノズルプレートにノズルを形成し、次いでノズルプレートを取り付 けることが提案されている。

揺動法の欠点の１つとして、通常はアブレーションのためにノズルプレートに適 用されるのはマスクに露光される照射光のほんの小部分のみであって、大部分は マスクに反射されるか又は吸収されてしまう。従って製造に用いられる高エネル ギービームの出力は有効に用いられてはおらず、生産効率は従って全体としての 生産処理を低めている。

別の欠点としてノズルの内部作業面をアブレーションしながらビームが出口開口 に入るとき、入射してくる平行照射光は、揺動運動のために作業領域の極一部分 のみに露光される。従って作業領域全体にアブレーションエネルギーの閾値以上 で均一にアブレーションを適用するときよりも、ノズルをアブレーションするに は典型的にはマグニチュード又はそれ以上の程度でより数多くのエネルギーパル スが必要とされる。

本発明の目的はインクジェットプリンターのノズルプレートに単複のノズルを形 成する改良された方法及び装置を提供することである。別の目的は新規な種類の ノズルを形成することである。

本発明はある１面においてはノズルプレートのそれぞれ反対の面に入口と出口、 該プレートを通って伸びる内腔及び該出口方向のテーパーをもつノズルをインク ジェットプリンターのノズルプレートに形成する方法であって、ノズル出口を形 成されるべき該プレートの面に向けて高エネルギービームを向け、そして該ビー ムを集束させて該プレートに所望のテーパーをもつノズル内腔を生じさせること を含む方法である。

好ましくは本方法はノズル内腔が収束して向かう点にビームエネルギーの少なく とも一部を集束させることを含む。

本発明はある態様においてはさらに、該プレートに関係して配置されるそれぞれ の位置に向かうビーム軸をそれぞれ含む２つの相互に傾いた平面に該ビームを集 束させて、該ビームを該それぞれの位置から異なる角度で発散させて且つ該プレ ートを通る光学経路をもたせて、ビームが所望のテーパーをもつノズル内径を生 じさせることを含む。

本発明は別の１面においてはノズルプレートに向けて高エネルギービームを向け 、それらがノズルプレート上に突き当たる前に、ビーム収束手段にビームを通過 させることを含むインクジェットプリンターのノズルプレートにノズルを形成す る方法であって、該収束手段より前の該ビームは第１及び第２の離れた開口マス クを順次通過し、それらのそれぞれの開口はビームにより形成されるノズルの出 口及び入口と収束手段を通して共役している上記方法である。

好ましくは該ビームはノズル出口を含むノズルプレートの面に向けられて、そし てノズルは入口から出口へテーパーをもつ。

好ましくは、マスク開口は形状が同じであっても又は異なってもよい。ある態様 においては第１のマスクの開口は円型であり、第２のマスクのそれは矩型であっ て、ノズルを接続するプリンターのインク流路の断面と対応するノズル入口を付 与する。

好ましくは本発明の方法はある程度の発散を第１のマスクの前のビームに導入し て、ビームにより形成されるノズル内腔のテーパー角度を大きくすることを含む 。さらにビームの発散角度は第１のマスク開口から第２のマスク開口により範囲 を定められた角度に等しい。

好ましくは方法はさらに、焦点距離がマスク開口同士の間の距離に等しいさらな るビーム収束手段により、第１のマスクを通るビームを収束させることを含む。

また本発明はノズルプレートのそれぞれ反対の面に入口と出口、該プレートを通 って伸びる内腔及び該出口方向のテーパーをもつノズルをインクジェットプリン ターのノズルプレートに形成する装置であって、該装置は高エネルギービーム源 、該源から出口を形成されるべき該プレートの面へビームを向ける手段、及び該 プレートに所望のテーパーをもつ該ノズル内腔を生じるよう適合したビーム収束 手段を含む装置である。

好ましくは該ビーム収束手段は、該ノズル内腔が収束して向かう位置に該ビーム のエネルギーの少なくとも部分を集束させるよう適合している。

ある態様においては、該ビーム収束手段は、該プレートに関係して配置されるそ れぞれの位置に向かうビーム軸を含む２つの相互に傾いた平面のそれぞれに該ビ ームを集束させて、該ビームを該それぞれの位置から発散させて且つ該プレート を通る光学経路をもたせて、ビームが所望のテーパーをもつノズル内腔を生じさ せるよう適合している。

好ましくは該プレートに一連のノズルを形成させる手段が、各ノズルを形成して からビームに対してプレートを形成されるべき次のノズルの位置まで移動させる ことを反復する手段を含む。

また本発明はインクジェットプリンター用のノズルプレートにノズルを形成する 装置であって、高エネルギービーム源、該源から該プレートの面にビームを向け る手段、ビーム収束手段、及び該ノズルプレートに突き当たる前に該ビームが通 過するそれぞれの開口と共に形成された第１と第２のマスク手段を含み、該開口 は相互に離れて該収束手段と関係して配置されており、該開口はそれぞれノズル の出口及び入口と、収束手段を通して共役している上記装置である。

好ましくはマスク開口は形状が同じであっても又は異なってもよい。

好ましくはある程度の発散をそれぞれの平行光学系の第１のマスクの前のビーム に導入して、ビームにより形成されるノズルのテーパー角度を大きくする手段を もつ。

好ましくはビーム発散の角度は、第１のマスク開口から第２のマスク開口により 範囲を定められた角度に等しい。好ましくは第１マスク手段に隣接するさらなる 収束手段があって、該ビームが該手段を通り、該手段上に該ビーム発散手段が配 置され、該さらなる収束手段の焦点距離かマスク開口同士の間の距離に等しい。

本発明の別の目的はインクジェットプリンタ用の改良されたノズルを提供するこ とである。

インク滴の形成及び射出においては滴はかなりの時間、液体の索によってノズル の残留メニスカスに付着し続けることはよく知られる。これは前進して伸び、同 時に最後は滴破断として知られるよう破断する。特別な予防策のないときのよう にインクメニスカスか滴破断時にノズルへ引き込まれるならば滴の尾部はノズル 壁土へ凹メイスカス表面をはね上げる。破断時、滴尾部のノズル壁へのそうした 付着の効果は射出された滴に横向きの「蹴り」を与え、結果として滴の着陸位置 に誤差を生む危険性がある。

本発明のこの面におけるより特殊な目的はこの問題に関して改良されたノズルを 提供することである。

従って本発明は別の面において、ノズル本体；ノズル本体を通って伸びるノズル 内腔、及び内腔の中でノズルインクメニスカスを制御するのに役立つ構造物を含 むインクジェットプリンター用ノズルである。

好ましくは該構造物は軸方向に置かれる起伏を含み、これは滴破断時に、射出イ ンク滴尾部のインクメニスカス内位置を制御するよう配置される。

好ましくは該構造物はさらに、ノズル内腔内の該起伏から放射状に外向きに伸び る支持体を含み、該支持体はインク滴射出の軸方向に起伏から全体に後退して位 置する。

好ましくはノズル入口の面積がノズル出口より大きく、該構造物かノズル入口を 分離した入口部分に分割してそれぞれの入口部分の最大寸法がノズル出口の最小 寸法より小さい。

本発明のある態様においては構造物が内腔を横切って伸び、ボア内の放射状のイ ンクの運動を阻止する。

本発明について以下の図面を参照しながら実施例を用いて詳細を説明する。

図１　（ａ）及び（ｂ）はそれぞれノズル軸の平面図及び立面断面図である。接 触マスクを用い、ノズルプレートを揺動させてノズル出口に向かうテーパーをノ ズルに付与するＵＶレーザーアブレーションを用いる従来のノズル製造法を示す 。

図２はマスクの平面図である。開口はノズルプレートに等しく間隔をおくノズル 部分（図では１２個で１つ）の軸と同心に形成されている。

図３は本発明の態様に従い、アブレーションにより形成されるノズルの２つの直 交する断面Ｘ−Ｘ及びＹ−Ｙと、及びノズル形成に用いられるＵＶエキシマ照射 の入射ビームの光学経路を示す。

図４は組み合わさった図３の照射光学経路及びノズルを等角投影法で示す。

図５（ａ）はアブレーションにより形成したノズル及びノズル形成に用いられる ＵＶエキシマレーザ−照射の入射ビームの改良された光学投影系を通る光学経路 の軸方向断面図である（縮釈は比例しない）。

図５（ｂ）は図（ａ）の部分拡大図である。

図５（ｃ）は図５（ａ）の部分拡大図である。光学幾何の詳細を示す。

図６（ａ）及び（ｂ）は、図５（ａ）に示される個々のレンズ系を配列したもの を用いてｌのプリントヘッドに平行ノズルを形成させるための一体壓光学レンズ 系を示す互いに直角な断面図である。

図７は本発明に従いノズルを形成するのに用いるマスクの平面図である。

図８及び９はそれぞれ本発明によるノズルの断面図及び平面図である。

図１０（ｃ）から１０（ｅ）は、図８及び９に示したノズルからの滴形成及び射 出の様子を示す図である。

図ｌＬ１２及び１３はそれぞれ本発明による別のノズルの平面図、断面図及び底 面図である。

図１はＵＶエキシマレーザ−等の平行（ｃｏ　１１　ｉｍａ　ｔ　ｅｄ）高エネ ルギービームｌＯを用いる従来のノズルアブレーション法の１形態を示す。平行 ビームｌＯが開口１８　（ａ、ｂ、ｃ）を形成されたマスク１２に向けられ、プ リントヘッド１６に取り付けられているノズルプレート１４のノズル領域２０　 （ａ、ｂ、ｃ、他）を露光する。

平行ビーム１０はノズル軸の方向に向けられ、そしてノズルプレート材料のアブ レーション閾値を超えるエネルギー密度の高エネルギーＵＶ照射パルスを伝える 。典型的にはプレート材料はエネルギー密度閾値が０．２−０．５ｍＪｃｍ−” の範囲のポリエステル又はポリイミド等化学的に不活性なポリマーである。

エネルギーパルスの露光によりノズル２０　（ａ、、ｂ、ｃ）の激しいアブレー ションが引き起こされ、プリントヘッド１６及びノズルプレート１４をマスク１ ２と一緒に矢印１３のように揺動させて、ノズルの内腔がアンダーカットすなわ ちノズルの出口方向にテーパーをもつよう製造する。２つの直交軸に不均等にノ ズルプレートを揺動させることによりノズル内腔の断面はプリントヘッド１６の 作動流路１７の断面と合致し、そして必要なノズル出口及び出口円錐軸方向をも つよう好適に調節される。

前記したように、揺動を用いるこのノズルアブレーション法はマスクに照射され る照射光の小部分のみを用いるものであって、アブレーションされるべき表面全 体に適用される直接アブレーションと較べて、各ノズルをアブレーションする余 計な数のアブレーションパルスが必要である。

図２は１列のノズル開口２６（ａ−ｚ）をもつノズルプレート２４を示す。ノズ ル開口の面積はＵＶエキシマ照射を照らされる細片２７の（典型的には揺動動作 を用いてこれらのノズルをアブレーションするためにマスク１２に露光される） 面積と較べてかなり小さい。

本発明の原則に従えば、より低いエネルギー密度の照射がノズルプレートの領域 に適用される。これまでノズル２６　（ａ、ｍ、ｚ）に適用されたパルス当りエ ネルギーを今や領域２８　（ａ、ｍ、ｚ）のみに適用するようにし、これらの領 域のエネルギーはこれら３つのノズル軸のそれぞれに好適なレンズ系によって集 束させ、揺動させることなしに好適なビーム形態を用いる直接アブレーションに よってそれぞれのノズル２６　（ａ、ｍ、ｚ）を形成する。

この配置においてノズル当りのエネルギーは典型的には１００の係数で減少され る。また同時に、揺動によるアブレーションでノズル例えば２６（ｍ）を形成す るのに必要なパルスの数は、ノズル２６（ｍ）を生じさせるだけでなくさらに、 連続的な各組のノズルが形成される毎にその後ノズルプレートを水平方向に連続 的に移動させることによって、２６　（ｎ）−２６（ｙ）の間にはさまれるノズ ルまで直接アブレーションにより連続的に形成可能である。

従ってアブレーションされる各ノズル毎に開口もつマスクとレンズ系を用いるこ とにより、同じＵＶエキシマレーザ−装置から生じる単位時間当りのノズルの数 を典型的に１００の係数で増加させることか可能となる。追加のレンズ光学装置 コストが原価償却した後にはノズル製造のコストは１００の係数で減少されよう 。

図３及び４を参照しながらある１つのノズルについて直接アブレーションの方法 を説明する。この方法において各ノズルは、典型的にはＵＶエキシマレーザ−か ら誘導される高エネルギー照射ビームにより形成される。ここでビームはアブレ ーションされるノズル輪郭を生じせしめるに必要な形状をもつ、円錐の高強度照 射として形成される。各円錐の高エネルギー照射はノズル毎の分離したマスクと レンズ系によって形成され、そしてノズルプレートの材料に対するアブレーショ ンエネルギー密度の閾値と同じか又はより大きい各ノズル部分エネルギー密度を 有する。

典型的にはノズルプレート材料はポリイミド又はポリエステル等の不活性なポリ マー材料であり、そのアブレーション閾値は別法でインクジェットノズル製造に 通常用いられるセラミック又は金属よりも比較的低い。

図３はノズル４０及び直接アブレーション装置の光学軸５ｏを示す。図４は組み 合わせた等角投影図による同一部分を示す。

これらの図において入射してくる平行高エネルギー照射は開口５４を形成されて いるマスク５２に適用される。開口５４は図２の開口２８（ａ）、２８（ｍ）又 は２８（ｚ）に対応する。図では円型のマスクとして描かれているが、ノズルの 出口領域が円型であることは必須ではないのでだ円型又は矩型のような他の形状 であってよい。

レンズ系は図３及び４にノズルプレートの出口平面４２に対する好ましい高さに 位置された円筒型レンズ５６及び５８で示される。

ノズルプレート材料４４にアブレーションされるノズルの寸法を制御する目的で 精密光学的フィードバック装置（図示せず）を用いてレンズ系５６．５８に対す る平面４２の高さを制御する。

レンズ５６はその位置、寸法及び焦点距離に関して選ばれて図３に示すように高 さ６２で軸５０上に光を集束させる。結果としてマスク開口５４とレンズ５６を 通る入射光は図３の断面Ｘ−Ｘに示されるノズル４０の断面に対応する円錐を形 成する。

また同時に、レンズ５８はその位置、寸法及び焦点距離に関して選ばれて図３の 断面Ｙ−Ｙに示されるように高さ６４で軸５ｏ上に光を集束させる。従ってこの 断面でマスク開口５４とレンズ５８を通る入射光は図３の断面Ｙ−Ｙに示される ノズル４ｏの断面に対応する円錐を形成する。

レンズの位置、寸法及び高さの好適な選択によって本手法で広く種々の円錐型ノ ズル形状が形成できることは明らかであろう。さらにビームの集束が球面レンズ 又はレンズ系によりなされる場合には円錐台（ｆｒｕｓｔｏ−ｃｏｎｉｃａｌｌ ｙ）形状のノズルが形成されうることも明らかであろう。

さらには広く種々のレンズ系を用いて技術に応じて光学ビーム輪郭を生じさせて よい。レンズ５８はレンズ５６からの集束ビームの経路中に位置し、その結果レ ンズ５６より高エネルギー密度の照射を受けることは明白であろう。従って必要 な照射エネルギー密度を通過させる能力のある材料がレンズ５８用に選ばれる。

さらにはレンズ５６及び５８は図３と４に示されるようにそれぞれ一枚レンズの 形態をとる場合、それらはかなりの球面収差をもつことが理解されよう。そうし た収差を避けるために普通の解決法は各レンズを２又はそれ以上の部材からなる ｌ連の複合レンズ系から形成することである。そうしたレンズはレンズ系の設計 に従って球面又は円筒型のいずれでもよい。さらには双曲レンズ表面曲面を球面 収差を補償するよう適合させてもよい。

示されたレンズは単純な連続カーブ成分型であり、ガラス製のみならずシリカ、 サファイヤ、フッ化カルシウムその他のＵＶ光学系に好適に用いられる材料から 形成されてよい。

さらに回折格子レンズ、ゾーンプレートレンズ又はグラジェントインデックスレ ンズ又はレンズ系のような種々のレンズを用いてよい。

ＵＶエキシマレーザ−からの高エネルギー照射は通常その特徴としてビーム発散 が±１ｍラジアンから±５ｍラジアンの範囲にあり、これにより図３及び４の系 の開口５４への照射は実際には完全な平行にはならない。従って図３及び４の断 面Ｘ−ＸとＹ−Ｙにより示される円錐型の集中した照射は、入射ビームが平行で あると仮定して光線光学から予想した円錐の寸法より大きく広がる。広がりの程 度は開口５４とノズル４０との距離に依存する。さらに小さな程度の広がりがビ ーム回折により生しる。

図３及び４の態様のビーム発散による広がりは図５　（ａ）　−（ｃ）に示され る共役配置では回避されている。

図３に参照した系はノズルの壁がアブレーションされるに従って入射光の幾何的 形状を追従するという仮定に基づいている。しかし実際にはノズル壁は入射ビー ムの縁で光線に対しである角度で形成され、壁は所望のテーパーを付与するには 不適当なアンダーカットとなる。周知の通り、プレートに向けられた平行な高エ ネルギービームはビームの方向にテーパーをもつノズルを形成する。

しかしそのノズルのテーパー角度は一定ではない。それはノズルプレート材料及 び照射密度の両方に依存している。従って壁と光線の間の角度はアブレーション 閾値付近の低エネルギー密度では比較的大きく、そして高エネルギー密度では小 さい。

アブレーションの際のテーパー角度形成の理由は１つには、かすめて入る入射角 の光のかなりの部分は吸収される代わりに反射されて、その縁はノズルとなる穴 の深さが増す程、低い割合で腐食される。極端に高影響エネルギー密度でさえ減 少したアンダーカット（平行ビームの場合と同じ）は約２〜３度である。

減少したアンダーカットのテーパー角度が形成される別の理由はノズル穴の深さ の（とりわけ低及び中影響での）増加と共に照射パルス当りの腐食深さが減少す ることである。除去される材料の減少か腐食された穴の底部に到達するフォトン 密度の低下と関係があるならば減少したアンダーカットは同時に起こる。腐食さ れた穴の底部に到達するフォトンのパルス当りの減少分は穴の中でのアブレーシ ョン生成物の煙に吸収または屈折されると考えられる。さらに平行ビームにより テーパーをもつノズルでは煙は濃縮され、これがさらに入射高エネルギーの煙へ の吸収を増加させてテーパー角度の減少をもたらす。

図３（ａ）及び（ｂ）の装置の場合、入射ビームの幾何学的角度と較べてノズル のテーパー角度は高入射エネルギーでは２から３度、またさらに低いエネルギー では１０．１５まで、ノズルプレートの材料及びノズルの縦横比に依存して減少 する。

図５においては照射ビームｌＯはマスク７４の円型間ロア５を通り、開口を占有 して図では平凸レンズとして示される収束レンズ８８によって放射される。実際 にはレンズ８８は球面収差を回避するよう設計された複合レンズであってよく、 多大な吸収なく照射光を放射する材料から形成されてよい。

レンズ８８で収束されたビームＩＯは始めにマスク７２の開ロア１を通過し、該 開口はレンズ８８の光軸８０の中央にあり、そしてその後でレンズ８８と同軸上 に配置される収束レンズ７９を通る。

これは図では平凸レンズであるが実際にはレンズ８８に対する理由と同じ理由か ら複合収束レンズであってよく、また照射光低吸収性材料からなってよい。集束 したビームはノズルプレート７０の表面８４に入射する。

ＵＶエキシマレーザ−による入射ビームは発散性であるが、これは一般的には必 要な角度αよりはるかに小さい。従って層８６はレンズ８８に向かって置かれて 開口への入射ビームの発散性を角度αまで増加させる。この層はすった又は腐食 した表面、又はコロイドや乳白物質等の好適な光散乱特性をもつ媒質を含む薄膜 であってよい。

アブレーション用に投射光を付与する直接アブレーション装置の目的の１つは可 能な限り有効に入射フォトンエネルギーを利用することである。従ってビームエ ネルギーはマスク開ロア５により放射されて、そしてレンズ８８により集束され てマスク開ロア１に均等に分布することが好ましい。この末端での発散αの程度 は好ましくはマスク７４からマスク開ロア１により範囲を定められる角度として 定義されうる。

入射照射光ビームの光線は層８６により生じるレンズ８８での発散角度αをもつ 、ビームの周辺及び中央を示した。ビーム中央の光線はレンズから角度αで開ロ ア１全体を占め、この場合後者は円型である。一方ビーム周辺の光線はレンズに より集束角度θ（図５（Ｃ）参照）だけ曲げられる。その値は図５（ｂ）から明 らかなように次式で与えられる： 式中β、は（層８６により発散し、レンズ８８により集束した後の）発散する周 辺光線の外側極点（ｏｕｔｅｒ　ｅｘｔｒｅｍｉｔｙ）と光軸がなす角度であり 、β、はその内側極点と光軸がなす角度である。この様にして発散する周辺光線 は通過しマスク７２の開ロア１全体を占める。

開ロア１を通った後に照射ビームｌＯの光線はレンズ７９により収束される。図 ５（ａ）に見られるようにレンズ８８に入射した照射ビームの発散する周辺光線 の外側極点の光線は、レンズ７９により集束した後、光軸上の点１００（図５（ ｂ））を通過する。点１００からは発散してノズルプレート７０の表面８２と交 差して、プレートに形成されるノズルの入口を形成する。位置１００で交差する のに先駆けてこれらの光線はノズルプレートの表面８４と交差して、ノズルの出 口を形成する。さらにレンズ８８に入射した発散周辺光線の内側極点の光線は、 レンズ７９により集束した後、光軸上の点１０２を通り、ここから発散してノズ ルプレートの表面８４及び８２と交差してそれぞれまたノズルの出口と入口を形 成する。さらに光線はプレート７０を通るそれらの経路にノズルの内腔を形成す る。　レンズ８８にその先軸から入射する光線はレンズ８８から発散し、次いで 開ロア１から発散し、そしてレンズ７９に入射して集束されて点１００のノズル 出口側に位置し、ノズル内腔の中の点でプレート７０を通過する。

マスク７４及び７２の開ロア５及び７１の間に広がる円錐台の内にある光線によ りプレート７０のノズルがアブレーションされうることは明らかである。円錐台 はそれ由にノズルと共役するレンズ７９と通り、開ロア５及び７１は従ってそれ ぞれ表面８４及び８２のノズル出口及び入口と共役する。実際にはノズル入口は 好ましくは矩形でノズルが連通ずる流路の形状と合致するよう形成される。一方 ノズル出口は好ましくは円型である。すなわち開ロア５は円型、開ロア１は矩形 である。

既に述べたようにアブレーション用に投射光を付与する直接アブレーション装置 の目的の１つは可能な限り有効に入射フォトンエネルギーを利用することである 。従って層８６は後方散乱が最小であることが好ましく、実際には入射照射エネ ルギーは可能な限り均一に、角度αで決められる発散の範囲に拡がり、且つ照射 光が集束レンズ７９に集束しない角度αを超える発散角度で広がることは避ける 。角度αがノズル円錐形状及びレンズ７８の焦点距離によって決定されることは 明らかであろう。開ロア５及び７１の距離はレンズ８８の焦点距離に等しい。

通常の場合流路１７の断面と合致するようにもしノズルが２つの断面で異なる寸 法をもつ場合、ノズルの直交断面Ｘ−ＸとＹ−Ｙで発散角度αを変えられよう。

層８６が好ましく異方性の場合、ビームの発散を２つの断面で異ならせることの みが通常は可能であろう。

しかし実際には層８８は普通、異なる方向でも均一な特性をもつだろう。層８６ に用いられる実際の材料の発散特性のため（その理想的発散特性と較べて、また 前記した他の損失源とあいまって）、図５（ａ）から（Ｃ）の態様を用いるアブ レーションにより付与されるノズル輪部の改良された幾何学的正確さの代わりに 入射エネルギーの損失が生じるだろう。

図６（ａ）及び６（ｂ）はインクジェットプリンターのシリアル（すなわちシャ トル型）プリントヘッド９２の長さの上に均一な間をあけた５つのノズルを形成 するための一体型光学レンズ装置９０である。示されるようにノズル軸上に５つ のノズルを形成してからプリントヘッド９２をノズル１つ分のピッチだけスライ ドさせて、別の５つのノズルを形成する。この操作はプリントヘッドの全てのノ ズルを形成するまで繰り返される。レンズ系の光軸はノズルプレートに形成され る必要のあるノズルの間隔の整数倍で間隔をあけられており、そしてノズルはそ の倍数に等しい多段で形成され、その間で１ノズルピツチのプリントヘッドのス ライドが起きる。

プリントヘッドがシリアルプリントヘッド９２よりも比較的幅の広いアレイ型構 造である場合、一体型光学アレイ９０は応じてより幅広く、応じてより多数のノ ズル軸を取り込んでよい。或いは製造装置が多数のシリアルプリントヘッド９０ が端から端までノズルアブレーション装置中を横切るものである場合、５つ（又 は別の適当な数）のノズル軸とそれぞれに並ぶかなりの数の一体型光学アレイで あってよく、各一体型光学アレイは対応するプリントヘッドをアブレーションす るのに用いられ、その後でプリントヘッドは除去されてさらなるバッチが提供さ れる。そのような配置では高エネルギー照射は多数のノズルに平行に出されうる 。

出願人らのＷＯ９１／１７０５１にはノズル形成マスクが開示されている。図６ （ａ）及び（ｂ）の一体型光学アレイは前記マスクに可能なｌ形態である。アレ イの基体はシリコン又は水晶等の熱膨張係数の小さい物質からなり、プリントヘ ッド９２を形成する圧電物質（好ましくはＰＺＴ）のそれと実質的に合致する。

基体はまたアレイプリントヘッドの構成部品組立用の整列マスクが同じ物質から 見当を合わせて製造できるような物質からなる。

図６（ａ）及び６（ｂ）の一体型光学アレイ９０はレーザー８６に露光されるＵ Ｖレーザービーム１０と共に示されており、これは入力ビームの発散を大きくす る。入力照射は次いで収束レンズ８８、マスク７４．７２の開ロア５．７１及び 収束手段７９によってそれぞれ独立した光学系を通って放射される。好ましくは 、この手段７９はゾーンプレート形態をとり、相対向する表面上に付着したマス ク７８を有する。それにより収束手段７９は照射光をプリントヘッドのノズルプ レート７０の平面に集束させる。好ましくは手段７９及びマスク７８はそれらが アレイを形成する全ての平行光学系に共通となる形態に製造されうる。

集束した照射光が確実に正しい高さと姿勢にするために、一体型アレイ９０は垂 直及び水平及び回転運動用の位置制御作動器９４及び９６の上に設置される。典 型的にはこれらの制御装置は操作時のインク滴の速度と体積が規定範囲内に確実 にあるようにするために必要とされるノズル公差を保つ。

ここで本発明の方法又は別の方法を用いて製造することのできる新規なノズル構 造を開示する。

図７には、例えば図５（ａ）の配置のマスク７２と置換することのできる改良マ スク２００が示される。マスク２００は３つの放射状翼２０４及び中央板２０６ をもつ円型の開口２０２である。光がこの形態のマスクを通過してノズルアブレ ーションに好適な放射エネルギーの円錐を生じせしめるのに用いられると図８及 び９に示されるような構造が生じる。ノズル内腔２０８は軸ピン２１２を支持す る３つの放射状ウェブ２１０をもつ。ウェブ２１０とビン２１２は横ディメンジ ョンに、一般にはノズル内腔でノズル入口２１４からノズル出口２１６へのテー パーをもつ。図５（ａ）のものも可能であるがテーパーの角度はＢａ１ａ及びＢ ａ２ａ等のマスクを通って変化するだろう。

またアブレーションされるノズルの形状はとりわけ回折の結果マスクの投影と同 一にはならないことは理解しておく必要がある。

テーパー状のビン２１２及びウェブ２１０はノズル出口の平面まで全体に及んで はいない。図８に示されるようにビン２１２はノズル出口２１６に足りずに終点 をもち、ノズル出口平面から離れたノズル出口直径より小さい中央起伏を形成す る。ウェブ２１０は同様に短く摘み込まれており、重要なことは起伏２１８は矢 印２２０滴射出方向の形成に最も主要な部分である。

起伏２１８はインク滴がノズルから発射されるときのインク滴の尾部を制御する 重要な機能をなす。

インク滴の形成及び射出においては滴はかなりの時間、液体の索によってノズル の残留メニスカスに付着し続けることはよく知られる。これは前進して伸び、同 時に最後は滴破断として知られるよう破断する。特別な予防策のないときのよう にインクメニスカスが滴破断時にノズルへ引き込まれるならば滴の尾部はノズル 壁土へ凹メニスカス表面をはね上げる。破断時、滴尾部のノズル壁へのそうした 付着効果は射出された滴に横向き「蹴り」を与えて結果として滴の着陸位置に誤 差を生む危険性がある。この問題を図１０（ｅ）に示す。

本発明のこの面に従えば起伏２１８は滴尾部を破断時にノズルの中央に位置する ようにしてインクメニスカスを制御する。一連の図９（ａ）から９（ｄ）を参照 すればインクメニスカスはノズルに残っているインク体が尾部によって滴に接続 し完全な滴が形成されるまで伸びることがわかる。インクメニスカスの周辺部が ノズル内腔へ引き込まれると、尾部は起伏２１８上に捕獲される。連続する伸び 及び滴の究極の破断により、ノズルプレートとの接触による横の「蹴り」を滴が 受ける危険性が減少する。

本発明の別の利点は射出された滴の尾部制御にある。すなわちインクの小さな小 滴がノズルプレートの前表面に残される可能性を小さくする。滴尾部が破断時に ノズルと接触しているならば少量のインクが射出滴に尾部によりはね上げられず にノズルプレートの前表面に残り、そして乾燥するかもしれない。そうした乾燥 したインクがノズルプレート上に蓄積することは滴の配置誤差及び結果としてノ ズルの詰まりを起こしつる。

本発明によれば滴尾部は破断時に中央に寄せられるので、尾部によりはね上げら れない少量のインクは中央起伏上にとどまって次のインクメニスカス前進運動時 にノズル内のインク体と再結合するだろう。

別の効果は、ウェブ２１０は放射方向のインクの動きを阻止する有用な機能を提 供する。ノズル内でインクメニスカスが不要の横振動することはある操作条件下 に観察されている。ノズルを超えて移動するこれらの波は空気溜りを捕捉してイ ンク内に気泡の問題を起こす。放射又は横のインクの動きを阻止することによっ て本発明は気泡による問題の可能性を小さくする。

ノズル径を又はノズル出口から後退させた中央起伏となるピン及び３つの角度を もって間をあけた支持ウェブについて記載した配置は勿論、ノズルのインクメニ スカスを制御しうるノズル内腔の構成の１つの例である。比較的小さな改良では 、ウェブの数、厚み及び角度配置を変えて特定のノズル又はノズルアレイの性能 を最大限にすることができる。投射幾何を変えることにより中央起伏がノズルか ら後退する距離を調節してもよい。後退の量はノズル直径の約２倍を超えないこ とが好ましいと考えられる。

記述したノズル構造（及び上記変更を伴う）はこれまでに記述及び議論してきた 方法を用いて好都合に製造されつる一方で、代替的には種々の周知のノズル製造 技術も用いつる。先行技術としてＥＰ−Ａ−０３０６のレーザーアブレーション 及び揺動技術を図７のマスク使用に適合させて本発明のこの面に従うノズ、ルを 製造させてよい。この方法ではマスクは投射マスクではなく接触マスクとして用 いられよう。利点として、ノズル形成はノズルプレートのノズル出口側から行わ れて、ノズルはノズルプレートをプリンタ一本体に結合させた後で形成すること ができる。これを必要条件としないならば、他のレーザーアブレーション又はフ ォトレジスト主体の製造方法を好適なマスクと共に用いつる。

ノズル内腔にかなり異なる構造を得るさらに別のノズル製造方法を図１１及び１ ２を参照しながら記述する。

適当な方法例えばレーザーアブレーション又はイオンビーム穿孔を用いて６つの 傾斜内腔３００をノズルプレート３０２に形成させる。ノズルプレートの入口表 面３０４で内腔３００は共通半径上に等間隔である。出口面３０６で内腔は癒合 してノズル出口３０８を形成する。これは６つのだ円の包絡線である。ノズルプ レート本体内で中央起伏３１０は支持ウェブの複合体により画定される。こうし て形成されたノズルの操作時、起伏３１０及びウェブ３１２は前記態様の起伏２ １８及びウェブ２１０と同様に機能する。

組み合わさったノズル入口の面積はノズル入口面へ投射された内腔３００の合計 面積であり、ノズル出口の面積より大きく、テーパーをもつノズルの機能的必要 条件を満たす。しかしそれぞれの内腔は共通出口よりも小さい入口をもつ。これ によりノズル出口を詰まらせる程の大きさのインク中の粒子はノズルに入ること ができない。

こうしてこのノズル構造はテーパーをもつノズルと粒子フィルターの特性を合わ せもつ。

事実、ノズル出口を詰まらせるようなインク中粒子を濾過する特性を適当なマス ク寸法の選択による図８及び９に示されるようなノズルに付与することもできる 。

記述した多肢ノズルはノズルプレートの角度と位置を経路間で増加させて、６つ の経路に高エネルギービームを用いて製造することか可能である。ある場合には そうした方法を図３又は図５に関する上記のような方法と組み合わせることは利 点となろう。代替法としては図７の投射マスクの代わりに一連の、例えば共通半 径上に等角度で間をおいた６つの穴をもつ投射マスクを用いる。当業者にはさら に別の代替法が見つけられよう。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成６年８月４日

Claims (61)

【特許請求の範囲】
1. １．ノズルプレートのそれぞれ反対の面に入口と出口、該プレートを通って伸び る内腔及び該出口方向のテーパーをもつノズルをインクジェットプリンターのノ ズルプレートに形成する方法において、ノズル出口を形成されるべき該プレート の面に向けて高エネルギービームを向け、そして該ビームを集束させて該プレー トに所望のテーパーをもつノズル内腔を生じさせることを含む上記方法。
2. ２．ノズル内腔が収束して向かう点にビームエネルギーの少なくとも一部を集束 させる請求項１記載の方法。
3. ３．該プレートに関係して配置されるそれぞれの位置に向かうビーム軸をそれぞ れ含む２つの相互に傾いた平面に該ビームを集束させて、該ビームを該それぞれ の位置から異なる角度で発散させて且つ該プレートを通る光学経路をもたせて、 ビームが所望のテーパーをもつノズル内径を生じさせる請求項２記載の方法。
4. ４．該相互に傾いた平面を直角に配置する請求項３記載の方法。
5. ５．該相互に傾いた平面をそれらがノズル内腔の軸に沿って交差するよう配置す る請求項３又は４記載の方法。
6. ６．第１のノズルを形成してからビームに対してノズルプレートを移動させて該 プレートに複数の同様なノズルを形成して、相互にビーム及びプレートを位置決 めしてビームによってさらなるノズルを形成可能にする請求項１−５のいずれか １項記載の方法。
7. ７．第１のノズルを形成してからビームに対してノズルプレートを反復的に移動 させて、相互にビーム及びプレートを位置決めして、第１のノズルの軸と平行な 軸をもつさらなるノズルを形成可能にする請求項６記載の方法。
8. ８．それぞれのノズルを形成してからビームに対してプレートを、形成されるべ き次のノズルの位置に反復的に移動させて、一連のノズルを形成する請求項６又 は７記載の方法。
9. ９．該ビームを開口マスクに通過させてから集束させて、形成されるべきノズル の実質的寸法にまで集束手段が小さくする断面をビームに付与する請求項１−８ のいずれか１項記載の方法。
10. １０．高エネルギービームとしてパルス化ＵＶエキシマレーザーを用いる請求項 １−９のいずれか１項記載の方法。
11. １１．ノズルを形成するのに先駆けて該ノズルプレートをプリンターに操作的に 固定する請求項１−１０のいずれか１項記載の方法。
12. １２．ノズルプレートに向けて高エネルギービームを向け、それらがノズルプレ ート上に突き当たる前にビーム収束手段にビームを通過させることを含むインク ジェットプリンターのノズルプレートにノズルを形成する方法であって、該収束 手段より前の該ビームは第１及び第２の離れた開口マスクを順次通過し、それら のそれぞれの開口はビームにより形成されるノズルの出口及び入口と収束手段を 通して共役している上記方法。
13. １３．該ビームをノズル出口を含むノズルプレートの面に向け、そしてノズルが 入口から出口へテーバーをもつ請求項１２記載の方法。
14. １４．該マスク開口及び該収束手段をビームにより形成されるべきノズル内腔と 同軸に配慮する請求項１２又は１３記載の方法。
15. １５．マスクの該開口がそれぞれ円型である請求項１２−１４のいずれか１項記 載の方法。
16. １６．該第２のマスクの該開口が第１のマスクの開口の形状とは異なる形状であ る請求項１２−１４のいずれか１項記載の方法。
17. １７．第１のマスクの開口を円型に、そして第２のマイクの開口を矩型に形成す る請求項１２−１４のいずれか１項記載の方法。
18. １８．第２のマスクの開口を矩型に形成して、ノズルが形成されるべきプリンタ ーの末端のプリンターインク流路の断面と合致させる請求項１６又は１７記載の 方法。
19. １９．ある程度の発散を該第１のマスクの前のビームに導入して、ビームにより 形成されるノズル内腔のテーパー角度を増加させる請求項１２−１８のいずれか １項記載の方法。
20. ２０．ビーム散乱手段を用いて該発散をビームに付与する請求項１９記載の方法 。
21. ２１．第１のマスク開口から第２のマスク開口により範囲を定められた角度に等 しいビーム発散角度を作る請求項１９又は２０記載の方法。
22. ２２．焦点距離がマスク開口同士の間の距離に等しいさらなるビーム収束手段に より、第１のマスクを通るビームを収束させる請求項１２−２１のいずれか１項 記載の方法。
23. ２３．ノズルプレートのそれぞれ反対の面に入口と出口、該プレートを通って伸 びる内腔及び該出口方向のテーパーをそれぞれにもつ一連の同様なノズルをイン クジェットプリンターのノズルプレートに形成する方法であって、ノズル出口を 形成されるべき該プレートの面に向けて高エネルギービームを向け、形成される ノズルの間隔をおいて配置される光軸をもつ複数の平行光学系装置を該ビームの 経路中に挿入し、而して該光学系装置は該ビームの経路中の第１のビーム収束手 段；該第１のビーム収束装置により集束した後の該ビームの少なくとも実質的部 分を通過させる開口と共に形成されたマスク手段；及び該ビームを集束して該プ レートに所望のノズルテーパーを生じさせる、該マスク手段と該プレートの間の 第２の収束手段をそれぞれもつ光学系装置であり、そして該装置を用いて該ノズ ルを形成する方法。
24. ２４．予め決められた程度の発散を該マスクの前の該ビームに導入して、それぞ れの該光学系装置で、第１のビーム収束装置を通って収束した後のビームがマス ク装置の開口全体を占めせしる請求項２３記載の方法。
25. ２５．それぞれの該平行光学系装置で、さらなるマスク装置が開口と共に形成さ れ、そして該第１のビーム収束手段と関係して位置決めされて、マスク手段及び さらなるマスク手段の開口の距離が第１のビーム収束手段の焦点距離に等しく、 そしてマスク手段及びさらなるマスク手段の開口がそれぞれ対応するノズル入口 及び出口と第２のビーム収束手段を通して共役する請求項２４記載の方法。
26. ２６．ノズルピッチの倍数で該光学系装置の光軸のピッチを配置し、そしてそれ ぞれの工程毎に、それぞれの装置が１つのノズルを形成し、そしてその間でノズ ルプレートと光学系装置を１ノズルピッチずつ相対的にスライドさせる工程で該 ノズルを形成し、工程の数はノズルピッチを超える該光軸のピッチの該倍数に等 しい請求項２３、２４又は２５のいずれか１項記載の方法。
27. ２７．対応するノズルプレートの対向する両面に入口と出口及び該入口と出口の 間に該出口へ向かうテーパーがある内腔をそれぞれにもつ一連の同様のノズルを 相互に相並んで配置される複数の同様のノズルプレートのそれぞれに形成する方 法であって、ノズル出口を形成されるべき該プレートの面に向けて高エネルギー ビームを向け、ノズルプレート上方にそれぞれ配置される複数の平行光学系装置 を挿入してそれらの光軸を形成されるべきノズルの内腔の軸に沿って伸ばし、而 してそれぞれの上記光学系装置は該ビームの経路中の第１のビーム収束手段；該 第１のビーム収束手段により集束した後の該ビームの少なくとも実質的部分を通 過させる開口と共に形成されたマスク手段；及び該ビームを集束して該対応する プレートに所望のノズルテーパーを生じさせる、該マスク手段と該対応するノズ ルプレートの間の第２の収束手段をもつ光学系装置であり、そして該装置を用い て該ノズルを形成する方法。
28. ２８．それぞれの工程毎にそれぞれのノズルプレートに対応する光学系装置によ りノズルを形成し、そして該工程同士の間にノズルプレートをそれぞれのプレー トに形成されたノズルの１ピッチだけスライドさせる工程でノズルを形成し、工 程の数はそれぞれのノズルプレートに形成されるノズルの数に等しい請求項２７ 記載の方法。
29. ２９．予め決められた程度の発散を該マスクの前の該ビームに導入して、それぞ れの該光学系装置で、第１のビーム収束手段を通って収束した後のビームがマス ク手段の開口全体を占める請求項２７又は２８記載の方法。
30. ３０．それぞれの該平行光学系装置で、さらなるマスク手段が開口と共に形成さ れ、そして該第１のビーム収束手段と関係して位置決めされて、マスク手段及び さらなるマスク手段の開口の距離が第１のビーム収束手段の焦点距離に等しく、 そしてマスク手段及びさらなるマスク手段の開口がそれぞれ対応するノズル入口 及び出口と第２のビーム収束手段を通して共役する請求項２９記載の方法。
31. ３１．高エネルギービームとしてパルス化ＵＶエキシマレーザーを用いる請求項 １２−３０のいずれか１項記載の方法。
32. ３２．ノズルプレートのそれぞれ反対の面に入口と出口、該プレートを通って伸 びる内腔及び該出口方向のテーパーをもつノズルをインクジェットプリンターの ノズルプレートに形成する装置であって、該装置は高エネルギービーム源、該源 から出口を形成されるべき該プレートの面へビームを向ける手段、及び該プレー トに所望のテーパーをもつ該ノズル内腔を生じるよう適合したビーム収束手段を 含む上記装置。
33. ３３．該ビーム収束手段が適合されて該ノズル内腔が収束して向かう位置に該ビ ームのエネルギーの少なくとも部分を集束させる請求項３２記載の装置。
34. ３４．該ビーム収束手段が適合されて、該プレートに関係して配置されるそれぞ れの位置に向かうビーム軸を含む２つの相互に傾いた平面のそれぞれに該ビーム を集束させて、該ビームを該それぞれの位置から発散させて且つ該プレートを通 る光学経路をもたせて、ビームが所望のテーパーをもつノズル内腔を生じさせる 請求項３２又は３３記載の装置。
35. ３５．該プレートに一連のノズルを形成させる装置が、各ノズルを形成してから ビームに対してプレートを形成されるべき次のノズルの位置まで移動させること を反復する手段を含む請求項３２−３４のいずれか１項記載の装置。
36. ３６．ビームにより形成されるべきノズルの寸法にまで該収束手段が小さくする 断面をビームに付与するビーム収束手段の前で該ビームが通適する開口が、マス ク手段に形成されている請求項３２−３５のいずれか１項記載の装置。
37. ３７．プリンターに固定されたノズルプレートに該ノズルを形成するよう適合し た請求項３２−３６のいずれか１項記載の装置。
38. ３８．インクジェットプリンター用のノズルプレートにノズルを形成する装置で あって、高エネルギービーム源、該源から該プレートの面にビームを向ける手段 、ビーム収束手段、及び該ノズルプレートに突き当たる前に該ビームが通過する それぞれの開口を形成された第１と第２のマスク手段を含み、該開口は相互に離 されて該収束手段と関係して配置されており、該開口はそれぞれノズルの出口及 び入口と、収束手段を通して共役している上記装置。
39. ３９．マスクの該開口がそれぞれ円型である請求項３８記載の装置。
40. ４０．該第２のマスクの該開口が第１のマスクの開口の形状とは異なる形状であ る請求項３８記載の装置。
41. ４１．第１のマスクの開口を円型に、そして第２のマスクの開口を矩型に形成す る請求項４０記載の装置。
42. ４２．該第１のマスクの前にある程度の発散を各平行光学系装置中のビームに導 入して、ビームにより形成されるノズル内腔のテーパー角度を増加させる手段を もつ請求項３８−４１のいずれか１項記載の装置。
43. ４３．ビーム発散の角度が第１のマスク開口から第２のマスク開口により範囲を 定められた角度に等しい請求項４２記載の装置。
44. ４４．第１マスク手段に隣接するさらなる収束手段を該ビームが通り、該手段上 に該ビーム発散手段が配置され、該さらなる収束手段の焦点距離がマスク開口同 士の間の距離に等しい請求項４２又は４３記載の方法。
45. ４５．ノズルプレートのそれぞれ反対の面に入口と出口、該プレートを通って伸 びる内腔及び該出口方向のテーパーをそれぞれにもつ一連の同様なノズルをイン クジェットプリンターのノズルプレートに形成する装置であって、高エネルギー ビーム源ノズル出口を形成されるべき該プレートの面に向けて高エネルギービー ムを向ける手段、形成されるノズルの間隔をおいて配置される光軸をもち該ビー ムの経路中に挿入される複数の平行光学系装置、而して上記光学系装置は該ビー ムの経路中の第１のビーム収束手段；該第１のビーム収束手段により集束した後 の該ビームの少なくとも実質的部分を通過させる開口と共に形成されたマスク手 段；及び該ビームを集束して該プレートに所望のノズルテーパーを生じさせる、 該マスク手段と該プレートの間の第２の収束手段をそれぞれにもつ上記装置。
46. ４６．予め決められた程度の発散を該マスクの前に導入して、それぞれの該平行 光学系装置で、第１のビーム収束手段を通って収束した後のビームがマスク手段 の開口全体を占める請求項４５記載の装置。
47. ４７．それぞれの該平行光学系装置で、さらなるマスク手段が開口と共に形成さ れ、そして該第１のビーム収束手段と関係して位置決めされて、マスク手段及び さらなるマスク手段の開口の距離が第１のビーム収束手段の焦点距離に等しく、 そしてマスク手段及びさらなるマスク手段の開口がそれぞれ対応するノズル入口 及び出口と第２のビーム収束手段を通して共役する請求項４６記載の装置。
48. ４８．該光学系装置の光軸のピッチがノズルピッチの倍数であり、ノズルプレー トと該光学系装置を相対的に１ノズルピッチずつスライドさせて、ノズルピッチ を超える該光学系装置の該光軸のピッチの倍数に等しい工程数でノズルを形成し うる請求項４５−４７のいずれか１項記載の装置。
49. ４９．対応するノズルプレートの対向する両面に入口と出口及び該入口と出口の 間に該出口へ向かうテーパーがある内腔をそれぞれにもつ一連の同様のノズルを 相互に相並んで配置される複数の同様のノズルプレートのそれぞれに形成する方 法であって、高エネルギービーム源、ノズル出口を形成されるべき該プレートの 面に向けて該ビームを向ける手段、ノズルプレート上方にそれぞれ配置され、光 軸を形成されるべきノズルの内腔の軸に沿って伸ばす複数の平行光学系装置、而 して上記光学系装置は該ビームの経路中の第１のビーム収束手段；該第１のビー ム収束手段により集束した後の該ビームの少なくとも実質的部分を通過させる開 口と共に形成されたマスク手段；及び該ビームを集束して該対応するプレートに 所望のノズルテーパーを生じさせる、該マスク手段と該対応するノズルプレート の間の第２の収束手段をそれぞれもつ上記装置。
50. ５０．ノズルプレートと光学系装置を相対的に１ノズルピッチずつスライドさせ るスライド手段をもち、それぞれのノズルプレートのノズル数に等しい工程数で ノズルを形成しうる請求項４９記載の装置。
51. ５１．該第１のマスクの前にある程度の発散を各平行光学系装置中のビームに導 入して、ビームにより形成されるノズル内腔のテーパー角度を増加させる手段を もつ請求項４９又は５０記載の装置。
52. ５２．ビーム発散の角度が第１のマスク開口から第２のマスク開口により範囲を 定められた角度に等しい請求項５１記載の装置。
53. ５３．高エネルギービーム源がパルス化エキシマレーザービーム源である請求項 ３２−５２のいずれか１項記載の装置。
54. ５４．ノズル本体；ノズル本体を通って伸びるノズル内腔、及び内腔の中でノズ ルインクメニスカスを制御するのに役立つ構造物を含むインクジェットプリンタ ー用ノズル。
55. ５５．該構造物が、射出されたインク滴の尾部の滴破断時のインクメニスカス内 の位置を制御するよう置かれて軸方向に位置する起伏を含む請求項５４記載のノ ズル。
56. ５６．起伏が、実質的にノズル出口の最大寸法の２倍以下の距離だけインク液射 出の軸方向にノズル出口から後退して位置する請求項５５記載のノズル。
57. ５７．起伏が、実質的にノズル出口の最大寸法以下の距離だけインク滴射出の軸 方向にノズル出口から後退して位値する請求項５６記載のノズル。
58. ５８．該構造物がさらにノズル内腔内の該起伏から放射状に外向きに伸びる支持 体を含み、該支持体がインク滴射出の軸方向に起伏から全体に後退して位置する 請求項５５−５７のいずれか１項記載のノズル。
59. ５９．該支持体が１又はそれ以上の放射状に伸ひるウェブからなる請求項５８記 載のノズル。
60. ６０．ノズル入口の面積がノズル出口より大きく、該構造物がノズル入口を分離 した入口部分に分割し、それぞれの入口部分の最大寸法がノズル出口の最小寸法 より小さい請求項５４記載のノズル。
61. ６１．構造物が内腔を横切って伸び、ボアに放射状のインクの運動を阻止する請 求項５４−６０のいずれか１項記載のノズル。