JPH10193614A

JPH10193614A - 液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH10193614A
Application number: JP8358904A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Ito; 美紀伊東
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の高密度のインク流路溝をレーザ加工に
より短時間に作成することを可能とし、記録装置の高精
細化、高解像度化に対応しうる液体噴射記録ヘッドの製
造方法を実現する。【解決手段】液体噴射記録ヘッドを構成する天板３０
に高密度のインク流路溝３１をマスク３５を介してレー
ザ加工する際に、加工時間を分割し、レーザの周波数、
エネルギー密度および待機時間のうち少なくとも一つを
変化させて、少なくとも２回にわたりそして全体として
溝の深さに必要なパルス数のレーザ光を照射するように
して、高密度のインク流路溝３１を加工する。このよう
なレーザ光の照射により、高密度化に伴なって影響が大
きくなる加工中の熱等のレーザ光による天板への負荷を
減らして、インク流路溝の損傷を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体噴射記録ヘッ
ドを構成する天板にレーザ光を照射することによって高
密度のインク流路溝を形成した液体噴射記録ヘッドおよ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体噴射記録装置等に使用される液体噴
射記録ヘッドは、複数の吐出エネルギー発生素子（例え
ば、電気熱変換素子）を所定の間隔をおいて配設した素
子基板と、インクを吐出する複数のインク吐出口および
各インク吐出口にそれぞれ連通する複数のインク流路溝
が形成された天板とからなり、インク流路溝に吐出エネ
ルギー発生素子を位置合わせした状態で素子基板と天板
とを組み合わせて接合し、吐出エネルギー発生素子によ
りインク流路溝内のインクに吐出エネルギーを付与する
ことによってインク吐出口からインクを液滴として噴射
させて印字記録を行なうように構成されている。そし
て、素子基板の吐出エネルギー発生素子（例えば、電気
熱変換素子）は超精密エッチング技術などを用いること
により高精度に素子基板上に形成され、また天板におけ
るインク吐出口やインク流路溝等は、超精密加工装置な
どを用いることにより天板の所定位置に高精度で加工形
成されている。

【０００３】そして、液体噴射記録ヘッドの製造方法に
おいて、共通液室用溝を有した天板を射出成形によって
形成し、この天板にエキシマレーザ光を照射することに
よって複数のインク流路用の溝を加工する方法も、特開
平２−１２１８４５号公報等に記載されているように、
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、現在では、
液体噴射記録装置においてさらなる高精細化、高解像度
化が望まれ、それに伴ないインクを吐出するノズルの高
密度化が必要になっている。しかしながら、ノズル密度
が３６０ｄｐｉ（dotts per inch）のような従来の天
板においては、エキシマレーザによるインク流路溝の溝
加工が可能であったけれども、ノズル密度を６００ｄｐ
ｉとする高密度の天板を従来技術と同様の方法で加工し
た場合には、レーザ加工中に生じる熱の影響等によりイ
ンク流路溝がレーザ加工中に損傷を受け、インク保持に
充分な構造をもった天板を作成することはできなかっ
た。また、レーザの周波数を大きく下げることによって
従来技術と同様な加工は可能になるが、加工時間が大幅
に増加してしまうという欠点がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来技術の有する
未解決の課題に鑑みてなされたものであって、ノズルの
高密度化に伴なって影響が大きくなる加工中の熱等のレ
ーザによる天板の負荷を減らしてインク流路溝の損傷を
防ぐことによって、高密度のインク流路溝をレーザ加工
により短時間に作成することを可能とする液体噴射記録
ヘッドの製造方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法は、複数の
インク吐出口の各々に対応して設けられるインク流路を
構成するために溝を有した天板と、前記インク流路の一
部に配設される吐出エネルギー発生素子を有した基板と
を接合することによって構成される液体噴射記録ヘッド
の製造方法において、前記天板が有する溝をレーザ加工
する際に、レーザ光の照射による加工時間を分割し、レ
ーザの周波数、エネルギー密度および待機時間のうち少
なくとも一つを変化させて少なくとも２回にわたりレー
ザ光を照射し、高密度の溝を加工することを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造
方法において、天板が有する溝をレーザ加工する間に、
前記天板の温度測定を行ない、その測定値と連動してレ
ーザの周波数、エネルギー密度および待機時間のうち少
なくとも一つを変化させて、レーザ光を照射し、高密度
の溝を加工することが好ましい。

【０００８】さらに、本発明の液体噴射記録ヘッドの製
造方法において、天板は樹脂材料により形成されている
ことが好ましく、そして、天板はインク流路に供給され
るインクを貯留する共通液室を有して射出成形によって
形成された部材に溝加工されるものであることが好まし
く、さらに、レーザ光にエキシマレーザを用いることが
望ましい。

【０００９】そして、本発明の液体噴射記録ヘッドは、
請求項１ないし５のいずれか１項記載の液体噴射記録ヘ
ッドの製造方法によって製造されたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】液体噴射記録ヘッドを構成する天板に高密度の
インク流路溝をマスクを介してレーザ加工する際に、加
工時間を分割し、レーザの周波数、エネルギー密度およ
び待機時間のうち少なくとも一つを変化させて、少なく
とも２回にわたりレーザ光を照射するようにして、高密
度のインク流路溝を加工する。例えば、レーザの周波数
を２種以上変化させ、あるいはレーザのエネルギー密度
を２種以上変化させ、あるいはレーザ光の照射を２回以
上に分けて間に天板の昇温を防ぐように待機時間を設
け、さらには天板表面の温度を測定しながら、天板表面
がその材料である樹脂の熱変形温度に到達しないよう
に、レーザのエネルギー密度、周波数、パルス数、待機
時間等天板の温度上昇や温度変化に関係する要因を制御
して、合計で溝の深さに必要な分のパルス数分レーザを
照射して加工する。このようなレーザ光の照射により、
高密度化に伴なって影響が大きくなる加工中の熱等のレ
ーザ光による天板への負荷を減らし、インク流路溝の損
傷を防ぐことができて、高密度のインク流路溝を加工す
ることが可能となり、そして加工時間を大幅に短縮する
ことができ、生産性を向上させることができる。

【００１１】さらに、天板に高密度のインク流路溝をレ
ーザ加工により形成することができ、高密度のノズルを
備えた液体噴射記録ヘッドを製造することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１３】図１の（ａ）および（ｂ）は、本発明の液
体噴射記録ヘッドを構成する天板の溝加工前および溝加
工後の状態をそれぞれ示す模式的な斜視図であり、図２
は天板の溝加工に際しマスクを介して照射するエキシマ
レーザによる天板の除去加工態様を示す模式図であり、
図３は溝加工の結果得られた溝の形状の特徴を表す模式
図である。

【００１４】先ず、本発明における液体噴射記録ヘッド
を構成する天板３０について説明する。液体噴射記録ヘ
ッドを構成する天板は、レーザ加工が容易でかつ耐イン
ク性に優れたポリサルフォン、ポリエーテルサルフォ
ン、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレン等の樹
脂を用いて、図１の（ａ）に示すように、インク流路溝
３１を備えていない形状、すなわち共通液室３２となる
溝部のみを備えた形状の天板３０ａを射出成形等によっ
て成形する。このように成形された天板３０ａを、後に
詳述するレーザ加工機のワークステーションにセット
し、図２に示すような、インク流路溝３１に対応するレ
ーザ光透過領域である透明部分３６とレーザ光非透過領
域である非透明部分３７とで構成された加工パターンを
有するマスク３５を介してレーザ光を照射することによ
り、マスク３５の透明部分３６を通過したレーザ光によ
り天板３０ａの加工面を分解除去させて、加工パターン
に相応したインク流路溝３１を加工するものである。

【００１５】ところで、６００ｄｐｉのような高密度の
インク流路溝を有する天板を製造するために、従来の加
工手法をそのまま採用したのでは、レーザ加工中に生じ
る熱の影響等のために、インク流路溝が損傷を受けてし
まい適切なインク流路溝を作成することはできず、また
レーザの周波数を大きく下げることによって熱の影響を
抑えた状態で高密度のインク流路溝を加工することはで
きるけれども、加工時間が大幅に増加してしまい、好ま
しくない。

【００１６】そこで、本発明は、レーザ光の照射による
加工において、その加工時間を分割し、レーザの周波
数、エネルギー密度および待機時間のうち少なくとも一
つを変化させて、少なくとも２回にわたり、そして全体
として溝の深さに必要なパルス数のレーザ光を照射する
ことにより、ノズルの高密度化に伴なって影響が大きく
なる加工中の熱等のレーザ光による天板への負荷を減ら
して、インク流路溝の損傷を防ぐことにより、高密度の
インク流路溝３１を加工形成して、図１の（ｂ）に示す
天板３０を作成するものである。このようなレーザ光の
照射により高密度のインク流路溝３１を加工した天板３
０に、吐出エネルギー発生素子を形成した素子基板（図
示しない）を接合して、液体噴射記録ヘッドを構成す
る。

【００１７】次に、本発明の液体噴射記録ヘッドを構成
する天板の加工に適用されるレーザ加工機の一例につい
て、図４に基づいて説明する。図４において、レーザ加
工機は、エキシマレーザ光を発するレーザ光源としての
エキシマレーザ発振器１と、このエキシマレーザ光によ
りワークステーション２にセットされたワークＷである
天板の加工を行なう加工部が設けられた装置フレーム３
と、天板の加工に関する情報処理および制御を行なう制
御部とからなり、装置フレーム３には、レーザ光をマス
ク９に一様に照射させるための光学系４と、加工しよう
とする溝に対応して加工パターンが形成されたマスク９
（図２におけるマスク３５に対応する。）と、このマス
ク９を通って出射したマスク像をワークＷに投影する投
影光学系１０が配置されている。

【００１８】光軸ａ上に配置された光学系４は、ビーム
整形用光学系およびケラー照明用光学系で構成すること
ができ、この光学系４によってマスク９に形成された加
工パターンに対して均等にレーザ光を照射することがで
きる。そして、投影光学系１０はマスク９の加工パター
ンの像をワークＷの加工面に結像させる。なお、ここで
投影光学系１０にはマスク９の耐久性を考慮して縮小光
学系を用いることが好ましい。

【００１９】ワークステーション２上でのワークＷの位
置決めのために、ワークＷをワークステーション２に取
り付ける治具として、ワークステーション２上に配置し
たワークＷにつき当てる複数の基準ピンで構成すること
ができ、また、治具上に、上記つき当て機構のほかに、
エアー吸引等によるクランプ機構を設けて、これをオー
トハンドと一体化し、ワークステーション２へのワーク
Ｗの自動供給を可能にすることもできる。また、ワーク
Ｗを複数個同時にワークステーション２にセットするこ
とで、とりおき時間を短縮するようにしてもよい。

【００２０】また、ワークステーション２上でのワーク
Ｗの加工位置の測定には、照明光学系１１、１１および
測定系１３、１３が用意されている。測定系１３は、テ
レビカメラ１３ａをセンサとして使用し、これを鏡筒１
３ｂ、オートフォーカシング手段１３ｃを介して対物レ
ンズ１３ｄに対向させた一対の測定器および光軸ａ上に
配置される２面のミラー１３ｅより構成されており、照
明光学系１１は測定器に組み込まれている。

【００２１】測定系１３による測定結果は、画像処理系
１４にもたらされ、信号処理の結果を制御系１５に送
る。制御系１５では、その測定結果に基づいて、ワーク
Ｗの移動距離を算出し、ワークステーション２における
ステージ移動を移動手段１６で行なわせる。そして、測
定系１３の値が一定値になると移動手段１６による位置
修正を終了し、エキシマレーザ発振器１に対してレーザ
光の発光を行わせる信号を一定時間あるいは一定パルス
数与えるように構成する。

【００２２】また、エキシマレーザ発振器１の出力は、
ハーフミラー１８を介してマスク付きのセンサ２０で計
測され、この出力情報は制御系１５にフィードバックさ
れ、インターフェース２１を介してエキシマレーザ発振
器１への印加電圧等を変化させ、エキシマレーザ発振器
１の出力の調整を行なう。

【００２３】ワークＷへの加工が完了した際に、照明光
学系１１のシャッターを開放して、加工位置、加工寸法
等を測定し、この結果から加工に関する校正値を得るこ
とができる。この校正のための測定は、測定系１３によ
って毎回行なう必要はなく、必要に応じて時々行なうよ
うにしてもよい。

【００２４】また、レーザ光を光学系４のビーム整形光
学系を介して整形することで、光束を縮小させることが
でき、マスク９の加工パターンを通るレーザ光のエネル
ギー密度を高める効果が得られる。

【００２５】なお、加工パターンの形状を忠実にワーク
Ｗに再現するためには、上記マスク９を薄い金属板で構
成することが好ましい。そして、大気の雰囲気において
エキシマレーザのレーザ光を照射されても影響を受けな
いＳＵＳ等の金属、不透明なセラミック、Ｓｉなどが、
マスク９の材料として好適である。また、紫外線反射率
のよいクロム、あるいはアルミを蒸着した合成石英マス
クを用いることもできる。

【００２６】そして、エキシマレーザは、紫外光を発振
できるレーザであり、高強度のエネルギーを出力でき、
単色性に優れ、指向性がよく、短パルス発振ができるだ
けでなく、レンズで集光することによりエネルギー密度
を大きくできる利点がある。すなわち、エキシマレーザ
発振器は希ガスとハロゲンの混合気体を放電励起するこ
とで、短パルスの紫外光を発振でき、ＫｒＦ、ＸｅＣ
ｌ、ＡｒＦレーザ等がよく用いられる。樹脂製の被加工
物はエキシマレーザ光の照射によるアブレーションで分
解除去され、マスクの加工パターンに相応した所定の加
工が行なわれる。

【００２７】また、レーザ光において、１パルス当たり
のエネルギー密度、周波数、照射パルス数等は、所望に
応じて制御系１５により制御することができ、また、照
射パルス数は、光軸ａ上でマスク９に隣接したシャッタ
ー１２を配設して、レーザ光の照射回数を制御するよう
に構成することもできる。さらに、ワークＷの表面温度
を測定する温度測定系２２を設け、ワークＷの表面温度
の情報を制御系１５へ送り、温度管理をしうるように構
成する。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例をもってさら
に詳細に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。

【００２９】（実施例１）本実施例では、図４に示すレ
ーザ加工機を用い、図２に示すように、エキシマレーザ
のレーザ光に対し、インク流路溝のパターンに対応した
透明部分３６と非透明部分３７からなる加工パターンを
もつマスク３５と天板３０ａをそれぞれ設置する。図４
に示す制御系でレーザ加工機を制御することで、天板３
０ａの加工面でのレーザエネルギー密度を７００ｍＪ／
ｃｍ² ・pulsとし、先ず周波数１００Ｈｚで１００パル
ス、続けて周波数１０Ｈｚで１５０パルス、レーザ光を
照射することにより、図１の（ｂ）および図３に示すよ
うに、インク流路溝３１をピッチ４２．３７５μｍで３
３６本配列することができた。そして、そのインク流路
溝３１の寸法は、溝の深さｄは４０μｍ、溝の幅ｗは３
４μｍ、非溝部の幅ｗｏは８μｍであった（図３参
照）。

【００３０】また、周波数１０Ｈｚで１５０パルス、続
けて周波数１００Ｈｚで１００パルス、レーザ光を照射
することによっても、同様にインク流路溝の深さｄ：４
０μｍ、溝の幅ｗ：３４μｍ、非溝部の幅ｗｏ：８μｍ
のインク流路溝をピッチ４２．３７５μｍで３３６本配
列することができた。

【００３１】また、加工時間も周波数１０Ｈｚで２５０
パルス連続照射する場合よりも３０％以上減らすことが
できた。

【００３２】このようにレーザの周波数を２種以上変化
させ、合計で溝の深さに必要な分のパルス数分レーザ光
を照射することで、約８μｍあるいはそれ以下の幅の非
溝部を損傷させることなく、インク流路溝を加工するこ
とができる。また、周波数変化は連続でも間に待機時間
をおいても同等に効果が得られる。

【００３３】（実施例２）実施例１で示したと同様に、
レーザ光に対してマスク３５と天板３０ａを設置し、図
４の制御系で制御することによって、レーザの周波数を
１００Ｈｚとし、先ず加工面でのレーザエネルギー密度
を１Ｊ／ｃｍ² ・pulsで１００パルス、続けてレーザエ
ネルギー密度５００ｍＪ／ｃｍ² ・pulsで１５０パル
ス、レーザ光を照射することにより、実施例１と同様の
インク流路溝をピッチ４２．３７５μｍで３３６本配列
することができた。

【００３４】また、加工面でのレーザエネルギー密度を
５００ｍＪ／ｃｍ² ・pulsで１５０パルス、続けてレー
ザエネルギー密度１Ｊ／ｃｍ² ・pulsで１００パルス、
レーザ光を照射することによっても、同様のインク流路
溝をピッチ４２．３７５μｍで３３６本配列することが
できた。

【００３５】また、加工時間も周波数１０Ｈｚで２５０
パルス連続照射する場合よりも大幅に減らすことができ
た。

【００３６】このようにレーザのエネルギー密度を２種
以上変化させ、合計で溝の深さに必要な分のパルス数分
レーザを照射することで、約８μｍあるいはそれ以下の
幅の非溝部を損傷させることなくインク流路溝を加工す
ることができる。またエネルギー密度の変化は連続でも
間に待機時間をおいても同等に効果が得られる。

【００３７】（実施例３）本実施例では、実施例１およ
び２と同様にエキシマレーザのレーザ光に対してマスク
３５と天板３０ａを設置し、図４の制御系で制御するこ
とで加工面でのレーザエネルギー密度を７００ｍＪ／ｃ
ｍ² ・pulsとし、先ず周波数１００Ｈｚで１３０パル
ス、待機時間２秒間経過後、周波数１００Ｈｚで１２０
パルス、レーザ光を照射することにより、実施例１およ
び２と同様のインク流路溝をピッチ４２．３７５μｍで
３３６本配列することができた。

【００３８】また、加工時間も周波数１０Ｈｚで２５０
パルス連続照射する場合よりも８０％以上減らすことが
できた。

【００３９】このようにレーザ照射を２回以上に分け、
その間に待機時間を設けて、天板の昇温を防ぎ、合計で
溝の深さに必要な分のパルス数分レーザを照射すること
で、約８μｍあるいはそれ以下の幅の非溝部を損傷させ
ることなく、インク流路溝を加工することができる。

【００４０】（実施例４）本実施例では、温度測定系２
２（図４参照）により天板表面の温度を測定しながら、
天板表面が、その材料である樹脂の熱変形温度に到達し
ないように、レーザのエネルギー密度、周波数、パルス
数、待機時間等天板の温度上昇や温度変化に関係する要
因を制御することで、約８μｍあるいはそれ以下の幅の
非溝部を損傷させることなくインク流路溝を加工するも
のである。

【００４１】図２に示すようにレーザ光に対し、マスク
３５とポリサルフォンからなる天板３０ａを設置し、図
４の制御系で制御することで、レーザエネルギー密度を
７００ｍＪ／ｃｍ² ・pulsとし、先ず、周波数１００Ｈ
ｚのレーザ光を照射し、同時に温度測定系で天板の表面
温度を測定する。天板がポリサルフォンの熱変形温度１
７４℃まで昇温しないように表面温度測定値が１５０℃
に到達した時点で制御系によりレーザ光の照射を止め、
待機時間とする。この間も温度測定は続け、表面温度が
５０℃に低下したのを温度測定系が検知した後再び制御
系により周波数１００Ｈｚのレーザ光を照射する。レー
ザ光の照射パルス数の合計が２５０パルスに達するまで
この工程を繰り返すことで、図１の（ｂ）および図３に
示すような溝の深さｄ：４０μｍ、溝の幅ｗ：３４μ
ｍ、非溝部の幅ｗｏ：８μｍのインク流路溝をピッチ４
２．３７５μｍで３３６本配列することができる。

【００４２】また、図４の制御系で制御することで、レ
ーザエネルギー密度を７００ｍＪ／ｃｍ² ・pulsとし、
先ず、周波数２００Ｈｚのレーザ光を照射し、同時に温
度測定系で天板の表面温度を測定する。天板がポリサル
フォンの熱変形温度１７４℃まで昇温しないように表面
温度測定値が１５０℃に到達した時点で制御系によりレ
ーザ光の照射を止め、待機時間とする。この間も温度測
定は続け、表面温度が５０℃に低下したのを温度測定系
が検知した後再び制御系により前の周波数より低い周波
数１５０Ｈｚのレーザ光を照射する。レーザ光の照射パ
ルス数の合計が２５０パルスに達するまで周波数を徐々
に低くしてこの工程を繰り返すことで天板にかかる負荷
を減らし、図１の（ｂ）および図３に示すような溝の深
さｄ：４０μｍ、溝の幅ｗ：３４μｍ、非溝部の幅ｗ
ｏ：８μｍのインク流路溝をピッチ４２．３７５μｍで
３３６本配列することができる。

【００４３】このように、温度測定値と連動して制御す
るパラメータは、レーザ光のエネルギー密度、周波数、
パルス数、待機時間等、天板の温度上昇や温度変化に関
係するものであればよい。また、パラメータの変化は増
加、減少とも可能で、これらのパラメータを複数組み合
わせて制御することでも効果がある。

【００４４】温度測定には放射温度計等を用いればワー
クに対して非接触で行なえるが、接触、非接触どちらで
もよい。

【００４５】また、加工時間も周波数１０Ｈｚで２５０
パルス連続照射する場合よりも減らすことができ、さら
に天板の個体差による温度上昇の違いにも対応できる。

【００４６】なお、本発明は、特に液体噴射記録方式の
中で熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記録を
行なう、いわゆるインクジェット記録方式の記録ヘッ
ド、記録装置において、優れた効果をもたらすものであ
る。

【００４７】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行なうものが好ましい。この記録方
式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のい
ずれにも適用可能である。

【００４８】この記録方式を簡単に説明すると、記録液
（インク）が保持されているシートや液流路に対応して
配置されている吐出エネルギー発生素子である電気熱変
換体に駆動回路より吐出信号を供給する、つまり、記録
情報に対応して記録液（インク）に核沸騰現象を越え、
膜沸騰現象を生じるような急速な温度上昇を与えるため
の少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、
熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜
沸騰を生じさせる。このように記録液（インク）から電
気熱変換体に付与する駆動信号に一対一に対応した気泡
を形成できるため、特にオンデマンド型の記録法には有
効である。この気泡の成長、収縮により吐出口を介して
記録液（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を
形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適
切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優
れた記録液（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に
記載されているようなものが適している。なお、上記熱
作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３
１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さ
らに優れた記録を行なうことができる。

【００４９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成（直線状液流路又は直角液流路）
の他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書に開示されているように、熱
作用部が屈曲する領域に配置された構成を持つものにも
本発明は有効である。

【００５０】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出口とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
を有するものにおいても本発明は有効である。

【００５１】さらに、本発明が有効に利用される記録ヘ
ッドとしては、記録装置が記録可能である被記録媒体の
最大幅に対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッド
がある。このフルラインヘッドは、上述した明細書に開
示されているような記録ヘッドを複数組み合わせること
によってフルライン構成にしたものや、一体的に形成さ
れた一個のフルライン記録ヘッドであってもよい。

【００５２】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００５３】また、記録ヘッドに対する回復手段や予備
的な補助手段を付加することは、記録装置を一層安定に
することができるので好ましいものである。これらを具
体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての、キャッピング
手段、クリーニング手段、加圧または吸引手段、電気熱
変換体あるいはこれとは別の加熱素子、あるいはこれら
の組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を
行なう予備吐出モード手段を付加することも安定した記
録を行なうために有効である。

【００５４】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成したものか、複数個の組み合わせ
で構成したものかのいずれでもよいが、異なる色の複色
カラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一つ
を備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００５５】以上の説明においては、インクを液体とし
て説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクで
あって、室温で軟化もしくは液体となるもの、あるい
は、インクジェットにおいて一般的に行なわれている温
度調整の温度範囲である３０℃以上７０℃以下の温度範
囲で軟化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をイン
クの固形状態から液体状態への態変化のエネルギーとし
て使用せしめることで防止するか、または、インクの蒸
発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いる
かして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じ
た付与によってインクが液化してインク液状として吐出
するものや記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始
めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化
する性質のインクの使用も可能である。このような場合
インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開
昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質
シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持
された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形
態としてもよい。上述した各インクに対して最も有効な
ものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００５６】さらに加えて、インクジェット記録装置の
形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出
力端末として用いられるものの他、リーダ等と組み合わ
せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミ
リ装置の形態を採るものであってもよい。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、上述したように構成されてい
るので、レーザ光の照射によるインク流路溝の加工にお
いて、その加工時間を分割し、レーザ光の周波数、エネ
ルギー密度および待機時間のうち少なくとも一つを変化
させて、少なくとも２回にわたりそして全体として溝の
深さに必要なパルス数のレーザ光を照射することによ
り、ノズルの高密度化に伴なって影響が大きくなる加工
中の熱等のレーザによる天板の負荷を減少させて、イン
ク流路溝の損傷を防ぐことができる。よって、高密度の
ノズルをもつ液体噴射記録ヘッドにおける高密度の複数
のインク流路溝のレーザ加工を可能とすることができ
る。

【００５８】また、加工時間も大幅に短縮できること
で、生産性も著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の液体噴射記録
ヘッドを構成する天板の溝加工前および溝加工後の状態
をそれぞれ示す模式的斜視図である。

【図２】天板の溝加工に際しマスクを介して照射するエ
キシマレーザによる天板の除去加工態様を示す模式図で
ある。

【図３】図２に示した加工の結果得られた溝の形状の特
徴を表す模式図である。

【図４】本発明の液体噴射記録ヘッドを構成する天板の
加工に適用するエキシマレーザ加工機の一例を示す概略
的な構成図である。

【符号の説明】

１エキシマレーザ発振器２ワークステーション４光学系９マスク１０投影光学系１１照明光学系１３測定系１４画像処理系１５制御系１６移動手段２２温度測定系３０天板３０ａ溝加工前の天板３１インク流路溝３２共通液室３５マスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインク吐出口の各々に対応して設
けられるインク流路を構成するために溝を有した天板
と、前記インク流路の一部に配設される吐出エネルギー
発生素子を有した基板とを接合することによって構成さ
れる液体噴射記録ヘッドの製造方法において、前記天板
が有する溝をレーザ加工する際に、レーザ光の照射によ
る加工時間を分割し、レーザの周波数、エネルギー密度
および待機時間のうち少なくとも一つを変化させて少な
くとも２回にわたりレーザ光を照射し、高密度の溝を加
工することを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方
法。
【請求項２】天板が有する溝をレーザ加工する間に、
前記天板の温度測定を行ない、その測定値と連動してレ
ーザの周波数、エネルギー密度および待機時間のうち少
なくとも一つを変化させて、レーザ光を照射し、高密度
の溝を加工することを特徴とする請求項１記載の液体噴
射記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】天板が樹脂材料により形成されているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の液体噴射記録ヘ
ッドの製造方法。
【請求項４】天板はインク流路に供給されるインクを
貯留する共通液室を有して射出成形によって形成された
部材に溝加工されるものであることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれか１項記載の液体噴射記録ヘッドの
製造方法。
【請求項５】レーザ光にエキシマレーザを用いること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の液
体噴射記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項記載の
液体噴射記録ヘッドの製造方法によって製造されたこと
を特徴とする液体噴射記録ヘッド。