JPH10193618A - 液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法Info
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- JPH10193618A JPH10193618A JP9323731A JP32373197A JPH10193618A JP H10193618 A JPH10193618 A JP H10193618A JP 9323731 A JP9323731 A JP 9323731A JP 32373197 A JP32373197 A JP 32373197A JP H10193618 A JPH10193618 A JP H10193618A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂製ワークにレーザ光により溝もしくは穴
の加工を行なう際に生じる樹脂の熱膨脹あるいは収縮に
起因する溝や穴の加工ピッチのずれを防止し、樹脂製天
板に液流路や吐出口を精度よく加工形成することができ
る液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供する。 【解決手段】 レーザ光Lの光路に配設された溝加工用
および/または穴加工用の開口パターンを有するマスク
22を介して、ワーク10にレーザ光Lを照射して、樹
脂製天板の液流路や吐出口を加工形成する際に、マスク
移動駆動装置23によってマスク22をレーザ光Lの光
軸方向に沿って連続的にあるいは間欠的に移動させるこ
とによって、マスク22の開口パターンの投影倍率を変
化させ、ワーク10の熱による膨脹や収縮に起因する溝
や穴の加工ピッチずれを防止する。
の加工を行なう際に生じる樹脂の熱膨脹あるいは収縮に
起因する溝や穴の加工ピッチのずれを防止し、樹脂製天
板に液流路や吐出口を精度よく加工形成することができ
る液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供する。 【解決手段】 レーザ光Lの光路に配設された溝加工用
および/または穴加工用の開口パターンを有するマスク
22を介して、ワーク10にレーザ光Lを照射して、樹
脂製天板の液流路や吐出口を加工形成する際に、マスク
移動駆動装置23によってマスク22をレーザ光Lの光
軸方向に沿って連続的にあるいは間欠的に移動させるこ
とによって、マスク22の開口パターンの投影倍率を変
化させ、ワーク10の熱による膨脹や収縮に起因する溝
や穴の加工ピッチずれを防止する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を用いた
溝加工や穴開け加工等によって樹脂製天板を作製する液
体噴射記録ヘッドの製造方法および液体噴射記録ヘッド
に関するものである。
溝加工や穴開け加工等によって樹脂製天板を作製する液
体噴射記録ヘッドの製造方法および液体噴射記録ヘッド
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】インク等の記録液を微細な吐出口(オリ
フィス)から飛翔液滴として吐出させて記録紙等の被記
録媒体に記録あるいは印刷を行なう液体噴射記録ヘッド
は、複数の電気熱変換素子とそのリード電極を有する基
板(ヒーターボード)を有し、この基板上に液流路(ノ
ズル)や共通液室を形成する樹脂製のノズル層(液流路
形成層)を積層した上で、記録液の供給管を備えたガラ
ス製の天板を重ねたものが一般的であったが、最近で
は、ガラス製の天板を省略し、液流路および共通液室に
加えて記録液の供給管等を一体的に設けて樹脂製の天板
を射出成形等によって一体成型し、次いで吐出口を加工
形成した後に、この天板を弾性部材によって基板に押圧
して一体化した液体噴射記録ヘッドが開発されている。
このような液体噴射記録ヘッドは、組立て部品点数が大
幅に低減され、かつ組立て工程もきわめて簡略化される
ために、液体噴射記録装置の低コスト化に大きく貢献す
るものとして期待されている。
フィス)から飛翔液滴として吐出させて記録紙等の被記
録媒体に記録あるいは印刷を行なう液体噴射記録ヘッド
は、複数の電気熱変換素子とそのリード電極を有する基
板(ヒーターボード)を有し、この基板上に液流路(ノ
ズル)や共通液室を形成する樹脂製のノズル層(液流路
形成層)を積層した上で、記録液の供給管を備えたガラ
ス製の天板を重ねたものが一般的であったが、最近で
は、ガラス製の天板を省略し、液流路および共通液室に
加えて記録液の供給管等を一体的に設けて樹脂製の天板
を射出成形等によって一体成型し、次いで吐出口を加工
形成した後に、この天板を弾性部材によって基板に押圧
して一体化した液体噴射記録ヘッドが開発されている。
このような液体噴射記録ヘッドは、組立て部品点数が大
幅に低減され、かつ組立て工程もきわめて簡略化される
ために、液体噴射記録装置の低コスト化に大きく貢献す
るものとして期待されている。
【0003】図7は、樹脂製天板を用いた液体噴射記録
ヘッドEoの基本的態様を樹脂製天板の一部を破断して
示す模式的な斜視図であり、液体噴射記録ヘッドEo
は、複数の電気熱変換素子1001aを有する基板10
01と、各電気熱変換素子1001a上に位置する液流
路1002aとこれに連通する共通液室1002bを備
えた樹脂製天板1002を有し、樹脂製天板1002に
は、各液流路1002aに連通する吐出口1002cを
有する吐出口プレート1002dと、共通液室1002
bに開口する液供給口1002eを有する筒状突出部1
002fが一体的に設けられている。
ヘッドEoの基本的態様を樹脂製天板の一部を破断して
示す模式的な斜視図であり、液体噴射記録ヘッドEo
は、複数の電気熱変換素子1001aを有する基板10
01と、各電気熱変換素子1001a上に位置する液流
路1002aとこれに連通する共通液室1002bを備
えた樹脂製天板1002を有し、樹脂製天板1002に
は、各液流路1002aに連通する吐出口1002cを
有する吐出口プレート1002dと、共通液室1002
bに開口する液供給口1002eを有する筒状突出部1
002fが一体的に設けられている。
【0004】このように液流路1002aおよび共通液
室1002bを有する本体部分に加えて吐出口プレート
1002dと筒状突出部1002fを有する樹脂製天板
1002を射出成形等によって一体的に形成し、次いで
吐出口1002cを加工形成した後、各液流路1002
aが基板1001の電気熱変換素子1001a上に位置
するように位置決めした上で、図示しない弾性部材によ
って天板1002を基板1001に押圧して、一体的に
結合させる。基板1001は、各電気熱変換素子100
1aに電気信号を発生する駆動回路を搭載した配線基板
1003とともにベースプレート1004上にビス止め
等の公知の方法で固着される。
室1002bを有する本体部分に加えて吐出口プレート
1002dと筒状突出部1002fを有する樹脂製天板
1002を射出成形等によって一体的に形成し、次いで
吐出口1002cを加工形成した後、各液流路1002
aが基板1001の電気熱変換素子1001a上に位置
するように位置決めした上で、図示しない弾性部材によ
って天板1002を基板1001に押圧して、一体的に
結合させる。基板1001は、各電気熱変換素子100
1aに電気信号を発生する駆動回路を搭載した配線基板
1003とともにベースプレート1004上にビス止め
等の公知の方法で固着される。
【0005】また、液流路1002aを設ける前の本体
部分と吐出口1002cを設ける前の吐出口プレート1
002d等からなるワーク(粗成形品)を射出成形によ
って一体成形した上で、エキシマレーザ光を用いて樹脂
製天板1002の本体部分に液流路1002aを溝加工
し、同様にエキシマレーザ光を用いて吐出口プレート1
002dに各吐出口1002cを穴開け加工することに
よって、樹脂製天板1002を作製する方法も開発され
ている。
部分と吐出口1002cを設ける前の吐出口プレート1
002d等からなるワーク(粗成形品)を射出成形によ
って一体成形した上で、エキシマレーザ光を用いて樹脂
製天板1002の本体部分に液流路1002aを溝加工
し、同様にエキシマレーザ光を用いて吐出口プレート1
002dに各吐出口1002cを穴開け加工することに
よって、樹脂製天板1002を作製する方法も開発され
ている。
【0006】このように、射出成形とレーザ加工とを組
み合わせることによって、樹脂製天板を安価に製造する
ことができるため、液体噴射記録ヘッドの低コスト化を
一層促進できる。なお、射出成形によって得られるワー
クにエキシマレーザ光を照射して溝加工や穴開け加工を
施すためのレーザ加工装置は、一般的に、液体噴射記録
ヘッドの液流路や吐出口の加工形成用の開口パターンを
有するマスクと、エキシマレーザ光によってマスクの開
口パターンをワークに投影する投影光学系を備えてい
る。
み合わせることによって、樹脂製天板を安価に製造する
ことができるため、液体噴射記録ヘッドの低コスト化を
一層促進できる。なお、射出成形によって得られるワー
クにエキシマレーザ光を照射して溝加工や穴開け加工を
施すためのレーザ加工装置は、一般的に、液体噴射記録
ヘッドの液流路や吐出口の加工形成用の開口パターンを
有するマスクと、エキシマレーザ光によってマスクの開
口パターンをワークに投影する投影光学系を備えてい
る。
【0007】マスクを用いたレーザ加工装置について
は、特開平5−111782号公報等において、ワーク
に対して高精度な形状、寸法を得るために、定期的に抜
取り検査を行ない、レーザパワーや照射時間を再設定し
たり、マスク位置を調整する機構を設けたレーザ穴あけ
装置が知られている。
は、特開平5−111782号公報等において、ワーク
に対して高精度な形状、寸法を得るために、定期的に抜
取り検査を行ない、レーザパワーや照射時間を再設定し
たり、マスク位置を調整する機構を設けたレーザ穴あけ
装置が知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のような手法を用いて、射出成形されたワークに
対し特に複数の液流路溝や吐出口の加工形成をレーザ加
工により一括して行なう場合に、ワークにエキシマレー
ザ光のエネルギーが集中し、ワーク表面の温度は溝や穴
の加工中に100℃〜200℃に達する。これにより、
ワークである樹脂は、熱により膨脹あるいは収縮を起こ
し、エキシマレーザ光による溝もしくは穴の投影ピッチ
が狂い、製品の歩留りが低下する。
来技術のような手法を用いて、射出成形されたワークに
対し特に複数の液流路溝や吐出口の加工形成をレーザ加
工により一括して行なう場合に、ワークにエキシマレー
ザ光のエネルギーが集中し、ワーク表面の温度は溝や穴
の加工中に100℃〜200℃に達する。これにより、
ワークである樹脂は、熱により膨脹あるいは収縮を起こ
し、エキシマレーザ光による溝もしくは穴の投影ピッチ
が狂い、製品の歩留りが低下する。
【0009】そのため、溝もしくは穴の加工ピッチの複
雑な調整が必要となり、この調整に長時間を要し、作業
能率が著しく低下するという未解決の課題があった。
雑な調整が必要となり、この調整に長時間を要し、作業
能率が著しく低下するという未解決の課題があった。
【0010】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決な課題に鑑みてなされたものであって、射出成
形された樹脂製ワークにレーザ光により溝もしくは穴の
加工を行なう際に生じる樹脂の膨脹あるいは収縮に起因
する溝や穴の加工ピッチのずれを発生させることなく、
樹脂製天板に液流路や吐出口を精度よく形成することが
できる液体噴射記録ヘッドの製造方法、ならびに該製造
方法により製造される液体噴射記録ヘッドを提供するこ
とを目的とするものである。
る未解決な課題に鑑みてなされたものであって、射出成
形された樹脂製ワークにレーザ光により溝もしくは穴の
加工を行なう際に生じる樹脂の膨脹あるいは収縮に起因
する溝や穴の加工ピッチのずれを発生させることなく、
樹脂製天板に液流路や吐出口を精度よく形成することが
できる液体噴射記録ヘッドの製造方法、ならびに該製造
方法により製造される液体噴射記録ヘッドを提供するこ
とを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法は、樹脂成
形された粗成形品に、レーザ光の照射による溝加工を施
すことで液流路を形成する工程、および/またはレーザ
光の照射による穴加工を施すことで吐出口を形成する工
程を有し、レーザ光の照射による加工中に、前記レーザ
光の光路に配設された溝加工用および/または穴加工用
の開口パターンを有するマスクをレーザ光の光軸方向に
沿って移動させて、加工ピッチの熱によるずれを防止す
ることを特徴とする。
め、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法は、樹脂成
形された粗成形品に、レーザ光の照射による溝加工を施
すことで液流路を形成する工程、および/またはレーザ
光の照射による穴加工を施すことで吐出口を形成する工
程を有し、レーザ光の照射による加工中に、前記レーザ
光の光路に配設された溝加工用および/または穴加工用
の開口パターンを有するマスクをレーザ光の光軸方向に
沿って移動させて、加工ピッチの熱によるずれを防止す
ることを特徴とする。
【0012】さらに、本発明の液体噴射記録ヘッドの製
造方法においては、レーザ光の照射による溝および/ま
たは穴の加工中に、マスクをレーザ光の光軸方向に沿っ
て連続移動させること、あるいはマスクをレーザ光の光
軸方向に沿って間欠的に移動させることが好ましい。
造方法においては、レーザ光の照射による溝および/ま
たは穴の加工中に、マスクをレーザ光の光軸方向に沿っ
て連続移動させること、あるいはマスクをレーザ光の光
軸方向に沿って間欠的に移動させることが好ましい。
【0013】さらにまた、本発明の液体噴射記録ヘッド
の製造方法においては、レーザ光の照射による溝および
/または穴の加工中に、加工形成した液流路および/ま
たは吐出口のピッチずれが確認されたときに、マスクを
レーザ光の光軸方向に沿って移動させることが好まし
い。
の製造方法においては、レーザ光の照射による溝および
/または穴の加工中に、加工形成した液流路および/ま
たは吐出口のピッチずれが確認されたときに、マスクを
レーザ光の光軸方向に沿って移動させることが好まし
い。
【0014】そして、上記目的を達成するため、本発明
の液体噴射記録ヘッドは、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によって製造
されたことを特徴とする。
の液体噴射記録ヘッドは、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によって製造
されたことを特徴とする。
【0015】
【作用】樹脂成形された粗成形品(ワーク)に、レーザ
光の照射による溝加工を施すことで液流路を形成し、あ
るいはレーザ光の照射による穴加工を施すことで吐出口
を形成した樹脂製天板を、電気熱変換素子を形成した基
板に取り付けて、液体噴射記録ヘッドを組み立てる液体
噴射記録ヘッドの製造方法において、樹脂製天板の液流
路および/または吐出口の加工形成に際して、レーザ光
の光路に配設された溝加工用および/または穴加工用の
開口パターンを有するマスクを、レーザ光の光軸に沿っ
て所定量連続的にまたは間欠的に移動させることによっ
て、レーザ光により樹脂製ワークに加工を行なう際に生
じる樹脂の熱による膨脹あるいは収縮に起因する溝や穴
の加工ピッチのずれを防止するようになし、加工ピッチ
ずれのない加工精度の良好な液体噴射記録ヘッドを製造
することができ、またマスクの位置調整を自動的にかつ
精度良く行なうことができるので、その調整にかかって
いた時間を大幅に短縮することができ、製品の歩留りを
向上させることができる。
光の照射による溝加工を施すことで液流路を形成し、あ
るいはレーザ光の照射による穴加工を施すことで吐出口
を形成した樹脂製天板を、電気熱変換素子を形成した基
板に取り付けて、液体噴射記録ヘッドを組み立てる液体
噴射記録ヘッドの製造方法において、樹脂製天板の液流
路および/または吐出口の加工形成に際して、レーザ光
の光路に配設された溝加工用および/または穴加工用の
開口パターンを有するマスクを、レーザ光の光軸に沿っ
て所定量連続的にまたは間欠的に移動させることによっ
て、レーザ光により樹脂製ワークに加工を行なう際に生
じる樹脂の熱による膨脹あるいは収縮に起因する溝や穴
の加工ピッチのずれを防止するようになし、加工ピッチ
ずれのない加工精度の良好な液体噴射記録ヘッドを製造
することができ、またマスクの位置調整を自動的にかつ
精度良く行なうことができるので、その調整にかかって
いた時間を大幅に短縮することができ、製品の歩留りを
向上させることができる。
【0016】また、レーザ光の照射による加工中に、加
工形成した液流路および/または吐出口の加工ピッチず
れが確認されたときに、マスクを移動させるようにする
ことによって、マスクの位置調整を自動的に行なうこと
ができ、マスク位置調整のメンテナンス時間を軽減で
き、かつスループットを向上させることができる。
工形成した液流路および/または吐出口の加工ピッチず
れが確認されたときに、マスクを移動させるようにする
ことによって、マスクの位置調整を自動的に行なうこと
ができ、マスク位置調整のメンテナンス時間を軽減で
き、かつスループットを向上させることができる。
【0017】
【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。
いて説明する。
【0018】図1は、本発明の液体噴射記録ヘッドの製
造方法を適用する液体噴射記録ヘッドを説明するもので
あり、液体噴射記録ヘッドの共通液室となる凹所を有す
る樹脂製の粗成形品であるワーク10を公知の射出成形
等によって一体成形し、これに、レーザを用いた溝加工
によって液流路2aを形成し、さらにレーザを用いた穴
加工によって吐出口形成板2cに吐出口2bを形成す
る。このようにして得られた液流路形成層である樹脂製
天板2を、表面1aに電気熱変換素子1bを有する基板
1に位置合わせして接合し、液体噴射記録ヘッドを作製
している。
造方法を適用する液体噴射記録ヘッドを説明するもので
あり、液体噴射記録ヘッドの共通液室となる凹所を有す
る樹脂製の粗成形品であるワーク10を公知の射出成形
等によって一体成形し、これに、レーザを用いた溝加工
によって液流路2aを形成し、さらにレーザを用いた穴
加工によって吐出口形成板2cに吐出口2bを形成す
る。このようにして得られた液流路形成層である樹脂製
天板2を、表面1aに電気熱変換素子1bを有する基板
1に位置合わせして接合し、液体噴射記録ヘッドを作製
している。
【0019】このような溝加工および穴加工に用いるレ
ーザ加工装置は、エキシマレーザが適しており、図2に
示すように、エキシマレーザ光Lを発生するレーザ光源
21と、溝加工用および/または穴加工用の開口パター
ンを有するマスク22と、エキシマレーザ光Lの光軸方
向に沿って前後にマスクを移動させる移動駆動装置23
と、この移動駆動装置23を制御するコントローラ24
と、前記開口パターンをワーク10に投影するための投
影光学系25を備えている。ワーク10は、図示しない
移動ステージによってエキシマレーザ光Lの光軸(X
軸)に垂直な平面(YZ平面)内で位置決めされる。
ーザ加工装置は、エキシマレーザが適しており、図2に
示すように、エキシマレーザ光Lを発生するレーザ光源
21と、溝加工用および/または穴加工用の開口パター
ンを有するマスク22と、エキシマレーザ光Lの光軸方
向に沿って前後にマスクを移動させる移動駆動装置23
と、この移動駆動装置23を制御するコントローラ24
と、前記開口パターンをワーク10に投影するための投
影光学系25を備えている。ワーク10は、図示しない
移動ステージによってエキシマレーザ光Lの光軸(X
軸)に垂直な平面(YZ平面)内で位置決めされる。
【0020】マスク22として、液流路を形成するため
の溝加工用の開口パターンを有するもの、あるいは吐出
口を形成するための穴加工用の開口パターンを有するも
の、あるいは液流路を形成するための溝加工用と吐出口
を形成するための穴加工用の両方の開口パターンを有す
るもの等を用いることができる。
の溝加工用の開口パターンを有するもの、あるいは吐出
口を形成するための穴加工用の開口パターンを有するも
の、あるいは液流路を形成するための溝加工用と吐出口
を形成するための穴加工用の両方の開口パターンを有す
るもの等を用いることができる。
【0021】移動駆動装置23は、モーター(例えば、
ステッピングモーター、サーボモーター等)を用いた駆
動装置を有しており、コントローラ24の制御により、
エキシマレーザ光Lの光軸上任意の方向へミクロン単位
の精度で、マスク22を動かすことができる。また、マ
スク22の移動については、ある一定速度での連続移動
あるいは間欠的な移動を選択することができる。
ステッピングモーター、サーボモーター等)を用いた駆
動装置を有しており、コントローラ24の制御により、
エキシマレーザ光Lの光軸上任意の方向へミクロン単位
の精度で、マスク22を動かすことができる。また、マ
スク22の移動については、ある一定速度での連続移動
あるいは間欠的な移動を選択することができる。
【0022】マスク22を透過したエキシマレーザ光L
は、被加工物であるワーク10に照射される。その際、
エキシマレーザ光Lは、図3に図示するように、液流路
2a内の空間を通過して吐出口形成板2cに当たり、そ
の場所を加熱し吐出口2bとなる穴を開ける。この過程
において、エキシマレーザ光Lは、吐出口形成板2cを
急速に加熱して、その表面温度を瞬時に100℃〜20
0℃にする。この熱はワーク10全体に伝わり、ワーク
10を一旦熱膨張させるが、レーザ照射の終了とともに
常温に下がって膨脹した体積を収縮させる。このため、
エキシマレーザ光Lの投影により加工した溝や穴のピッ
チが所望の寸法精度を得られなくなる。
は、被加工物であるワーク10に照射される。その際、
エキシマレーザ光Lは、図3に図示するように、液流路
2a内の空間を通過して吐出口形成板2cに当たり、そ
の場所を加熱し吐出口2bとなる穴を開ける。この過程
において、エキシマレーザ光Lは、吐出口形成板2cを
急速に加熱して、その表面温度を瞬時に100℃〜20
0℃にする。この熱はワーク10全体に伝わり、ワーク
10を一旦熱膨張させるが、レーザ照射の終了とともに
常温に下がって膨脹した体積を収縮させる。このため、
エキシマレーザ光Lの投影により加工した溝や穴のピッ
チが所望の寸法精度を得られなくなる。
【0023】この加工態様を図4に基づいてさらに具体
的に説明する。なお、図4は模式的に分かりやすくする
ために熱膨張による伸び量Δlを大きく図示しているけ
れども、実際は、ワークのトータルピッチlを9mmと
したとき、片側の伸び量Δlは2μm程度である。
的に説明する。なお、図4は模式的に分かりやすくする
ために熱膨張による伸び量Δlを大きく図示しているけ
れども、実際は、ワークのトータルピッチlを9mmと
したとき、片側の伸び量Δlは2μm程度である。
【0024】図4において、ワークは、加工前の長さ
(トータルピッチ)をlとするとき、レーザ加工の加熱
による熱膨張により、最大時には、図4の(b)に示す
ように、l+2×Δlの長さとなる。
(トータルピッチ)をlとするとき、レーザ加工の加熱
による熱膨張により、最大時には、図4の(b)に示す
ように、l+2×Δlの長さとなる。
【0025】ここで、一つの例として、溝加工が終了し
たワークに対して、吐出口となる穴をレーザ加工により
形成する場合について説明すると、従来のようにマスク
を固定したままで吐出口形成板2cにレーザ光を照射す
ると、ワーク全体が熱膨張して、図4の(a)に示す状
態から同図(b)に示すように溝の配列方向への伸びが
生じるので、溝2aに連通する吐出口となる穴2bを形
成するためのレーザ光の一部は溝と溝の間の壁に当たっ
てしまうことになる。このため、溝2a内の所定位置に
開けるべき穴2bが、ずれた位置に、しかも形状の一部
が欠けた穴(吐出口)2xとして形成されてしまうこと
となる。このような理想的な吐出口形成とは異なったも
のでは、吐出性能に悪影響を与えるものとなってしま
う。さらに、今後の液体噴射記録ヘッドの高密度化や長
尺化へ進みつつある技術の中では、致命的な欠陥になり
かねない。
たワークに対して、吐出口となる穴をレーザ加工により
形成する場合について説明すると、従来のようにマスク
を固定したままで吐出口形成板2cにレーザ光を照射す
ると、ワーク全体が熱膨張して、図4の(a)に示す状
態から同図(b)に示すように溝の配列方向への伸びが
生じるので、溝2aに連通する吐出口となる穴2bを形
成するためのレーザ光の一部は溝と溝の間の壁に当たっ
てしまうことになる。このため、溝2a内の所定位置に
開けるべき穴2bが、ずれた位置に、しかも形状の一部
が欠けた穴(吐出口)2xとして形成されてしまうこと
となる。このような理想的な吐出口形成とは異なったも
のでは、吐出性能に悪影響を与えるものとなってしま
う。さらに、今後の液体噴射記録ヘッドの高密度化や長
尺化へ進みつつある技術の中では、致命的な欠陥になり
かねない。
【0026】ところで、マスクをレーザ光の光軸方向に
沿って移動させることによって、ワークに結像させる穴
の加工寸法を自在に変化(相似的に大きくあるいは小さ
く)させることができ、これにより、レーザ光Lをワー
ク10に投影させる際に起こるワークの熱膨張あるいは
収縮による溝や穴の加工ピッチの狂いは、マスク22を
レーザ光Lの光軸方向に沿って移動させることによって
吸収することができる。そこで、移動駆動装置23の駆
動によりマスク22をレーザ光Lの光軸方向に沿って移
動させることにより、熱による加工ピッチの狂いをなく
し、加工精度を向上させ、加工ピッチの安定化を図るこ
とができる。
沿って移動させることによって、ワークに結像させる穴
の加工寸法を自在に変化(相似的に大きくあるいは小さ
く)させることができ、これにより、レーザ光Lをワー
ク10に投影させる際に起こるワークの熱膨張あるいは
収縮による溝や穴の加工ピッチの狂いは、マスク22を
レーザ光Lの光軸方向に沿って移動させることによって
吸収することができる。そこで、移動駆動装置23の駆
動によりマスク22をレーザ光Lの光軸方向に沿って移
動させることにより、熱による加工ピッチの狂いをなく
し、加工精度を向上させ、加工ピッチの安定化を図るこ
とができる。
【0027】次に、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造
方法をさらに詳細に説明する。樹脂成形されたワーク1
0に液流路および/または吐出口を加工形成するため
に、図示しない移動ステージにセットされたワーク10
に、溝加工用および/または穴加工用の開口パターンを
有するマスク22を介して、エキシマレーザ光Lを照射
する。そして、ワーク10へのエキシマレーザ光Lの露
光中に、移動駆動装置23を連続的に駆動して、マスク
22をエキシマレーザ光Lの光軸方向に連続的に移動さ
せる。
方法をさらに詳細に説明する。樹脂成形されたワーク1
0に液流路および/または吐出口を加工形成するため
に、図示しない移動ステージにセットされたワーク10
に、溝加工用および/または穴加工用の開口パターンを
有するマスク22を介して、エキシマレーザ光Lを照射
する。そして、ワーク10へのエキシマレーザ光Lの露
光中に、移動駆動装置23を連続的に駆動して、マスク
22をエキシマレーザ光Lの光軸方向に連続的に移動さ
せる。
【0028】これを図5に基づいて具体的に説明する。
なお、図5は模式的に分かりやすくするために熱膨張に
よる伸び量を大きく図示しているけれども、実際は、ト
ータルピッチlを9mmとしたとき、片側の伸び量Δl
は2μm程度である。
なお、図5は模式的に分かりやすくするために熱膨張に
よる伸び量を大きく図示しているけれども、実際は、ト
ータルピッチlを9mmとしたとき、片側の伸び量Δl
は2μm程度である。
【0029】加工中のワーク10の片側の伸び量をΔ
l、マスク22上での穴のトータルピッチをqとし、レ
ーザ加工装置が具備する光学系により定まる比例定数を
αとするとき、マスク22の移動量pは、 p=α×(2×Δl)/q で表すことができる。
l、マスク22上での穴のトータルピッチをqとし、レ
ーザ加工装置が具備する光学系により定まる比例定数を
αとするとき、マスク22の移動量pは、 p=α×(2×Δl)/q で表すことができる。
【0030】さらに、以下にマスクを移動させる具体的
な構成について説明する。
な構成について説明する。
【0031】被加工物であるワークは、加工開始より、
熱膨張が生じ、図6の(a)に示すように、熱膨張変化
を起こす。この熱膨張変化量の立ち上がり部に着目し、
熱膨張変化量を吸収するためにマスクをレーザ光の光軸
方向に移動させる機構として、パルスモーターを用いた
駆動機構を導入した。パルスモーターは、図6の(b)
に示すように、台形型の速度変化をする。したがって、
加工開始直後の熱膨張変化量が少ない時間帯を、パルス
モーター駆動の加速領域と一致するように駆動設定を行
ない、ワークの熱による急速な伸びにマスク移動を追随
させる。その後、熱膨張変化量が少なくなる時間帯で
は、パルスモーターの駆動を定速駆動で行なった。
熱膨張が生じ、図6の(a)に示すように、熱膨張変化
を起こす。この熱膨張変化量の立ち上がり部に着目し、
熱膨張変化量を吸収するためにマスクをレーザ光の光軸
方向に移動させる機構として、パルスモーターを用いた
駆動機構を導入した。パルスモーターは、図6の(b)
に示すように、台形型の速度変化をする。したがって、
加工開始直後の熱膨張変化量が少ない時間帯を、パルス
モーター駆動の加速領域と一致するように駆動設定を行
ない、ワークの熱による急速な伸びにマスク移動を追随
させる。その後、熱膨張変化量が少なくなる時間帯で
は、パルスモーターの駆動を定速駆動で行なった。
【0032】実際の駆動条件に関して説明すると、所望
の加工パターンのトータルピッチl=9mm、ワークの
熱膨張変化量の片側伸び量Δl=2μmとすると、この
熱膨張変化を吸収するためのマスクの移動量は90μm
〜300μmである。通常、貫通穴加工は、200Hz
の周波数でレーザ加工する場合、1秒〜3秒で完結す
る。したがって、パルスモーター駆動の速度は、30μ
m/sec〜300μm/secである。
の加工パターンのトータルピッチl=9mm、ワークの
熱膨張変化量の片側伸び量Δl=2μmとすると、この
熱膨張変化を吸収するためのマスクの移動量は90μm
〜300μmである。通常、貫通穴加工は、200Hz
の周波数でレーザ加工する場合、1秒〜3秒で完結す
る。したがって、パルスモーター駆動の速度は、30μ
m/sec〜300μm/secである。
【0033】その結果、ワークの熱膨張変化による溝に
対する穴加工位置がずれるという従来の加工上の問題を
解決でき、良好な印字性能を有する記録ヘッドを製造す
ることができた。
対する穴加工位置がずれるという従来の加工上の問題を
解決でき、良好な印字性能を有する記録ヘッドを製造す
ることができた。
【0034】このように加工中に積極的にマスク22を
所定量連続移動させることで、ワーク毎の溝あるいは穴
の加工ピッチのばらつきを低く抑え、均一なピッチで加
工することができ、溝あるいは穴の加工ピッチの安定化
につながる。
所定量連続移動させることで、ワーク毎の溝あるいは穴
の加工ピッチのばらつきを低く抑え、均一なピッチで加
工することができ、溝あるいは穴の加工ピッチの安定化
につながる。
【0035】さらに、ワーク10へのレーザ光Lの露光
中に、移動駆動装置23を間欠的に駆動して、マスク2
2をレーザ光Lの光軸方向に沿って間欠的に移動させ
る。このように加工中に積極的にマスク22を所定量間
欠的に移動させることによっても、ワーク毎の溝あるい
は穴の加工ピッチのばらつきを低く抑え、均一なピッチ
で加工することができ、溝あるいは穴の加工ピッチの安
定化につながる。
中に、移動駆動装置23を間欠的に駆動して、マスク2
2をレーザ光Lの光軸方向に沿って間欠的に移動させ
る。このように加工中に積極的にマスク22を所定量間
欠的に移動させることによっても、ワーク毎の溝あるい
は穴の加工ピッチのばらつきを低く抑え、均一なピッチ
で加工することができ、溝あるいは穴の加工ピッチの安
定化につながる。
【0036】さらにまた、ワーク10にレーザ光Lを露
光している際に、通常は、マスク22を移動させること
なく固定して使用し、溝あるいは穴の加工ピッチにピッ
チずれが発生したことを確認したときに、そのピッチず
れをなくすように、コントローラ24によりその移動量
を算出してピッチずれに応じた移動量だけ移動駆動装置
23を自動的に駆動させて、正規の加工ピッチの溝ある
いは穴を加工できるようにすることもできる。
光している際に、通常は、マスク22を移動させること
なく固定して使用し、溝あるいは穴の加工ピッチにピッ
チずれが発生したことを確認したときに、そのピッチず
れをなくすように、コントローラ24によりその移動量
を算出してピッチずれに応じた移動量だけ移動駆動装置
23を自動的に駆動させて、正規の加工ピッチの溝ある
いは穴を加工できるようにすることもできる。
【0037】このようにすることによって、ワーク毎の
溝あるいは穴の加工ピッチのばらつきをなくし、均一な
ピッチで加工することができるとともに、従来手動によ
り対応していたマスクの位置調整を自動的にかつ精度良
く行なうことができ、調整にかかっていた時間を大幅に
短縮することができ、生産効率を向上させることができ
る。
溝あるいは穴の加工ピッチのばらつきをなくし、均一な
ピッチで加工することができるとともに、従来手動によ
り対応していたマスクの位置調整を自動的にかつ精度良
く行なうことができ、調整にかかっていた時間を大幅に
短縮することができ、生産効率を向上させることができ
る。
【0038】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、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としたものや、
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。
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、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としたものや、
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。
【0039】
【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溝加工および/または穴
加工によって樹脂製天板等の液流路および/または吐出
口を形成する工程において、樹脂製天板の熱による膨脹
や収縮に起因する溝や穴の加工ピッチずれのない液体噴
射記録ヘッドの製造に貢献でき、またマスクの位置調整
を自動的にかつ精度良く行なうことができ、調整にかか
っていた時間を大幅に短縮することができ、製品の歩留
りを向上させることができる。
るので、レーザ光の照射による溝加工および/または穴
加工によって樹脂製天板等の液流路および/または吐出
口を形成する工程において、樹脂製天板の熱による膨脹
や収縮に起因する溝や穴の加工ピッチずれのない液体噴
射記録ヘッドの製造に貢献でき、またマスクの位置調整
を自動的にかつ精度良く行なうことができ、調整にかか
っていた時間を大幅に短縮することができ、製品の歩留
りを向上させることができる。
【0040】さらに、加工ピッチずれが生じた際に、マ
スクの位置調整を自動的に行ないうるようにしたことに
よって、マスク位置調整のメンテナンス時間を軽減で
き、かつスループットを向上させることができる。これ
によって、液体噴射記録ヘッドの製造コストの低減に大
きく貢献できる。
スクの位置調整を自動的に行ないうるようにしたことに
よって、マスク位置調整のメンテナンス時間を軽減で
き、かつスループットを向上させることができる。これ
によって、液体噴射記録ヘッドの製造コストの低減に大
きく貢献できる。
【図1】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法を適用
する液体噴射記録ヘッドを説明する図であり、(a)は
液体噴射記録ヘッドの樹脂製天板の斜視図であり、
(b)は同じく液体噴射記録ヘッドの基板の斜視図であ
る。
する液体噴射記録ヘッドを説明する図であり、(a)は
液体噴射記録ヘッドの樹脂製天板の斜視図であり、
(b)は同じく液体噴射記録ヘッドの基板の斜視図であ
る。
【図2】液体噴射記録ヘッドの樹脂製ワークにレーザ光
の照射によって液流路あるいは吐出口を加工形成する態
様を示すレーザ加工装置の概略的な斜視図である。
の照射によって液流路あるいは吐出口を加工形成する態
様を示すレーザ加工装置の概略的な斜視図である。
【図3】ワークにレーザ光を照射して吐出口となる穴を
加工形成する態様を示す概略的な斜視図である。
加工形成する態様を示す概略的な斜視図である。
【図4】ワークに加工する溝や穴の位置関係において熱
膨張による位置ずれを説明する概略図である。
膨張による位置ずれを説明する概略図である。
【図5】レーザ加工装置において、マスクを移動させる
ことによって穴加工ピッチを補正する態様を図示する模
式図である。
ことによって穴加工ピッチを補正する態様を図示する模
式図である。
【図6】(a)はレーザ加工時におけるワークの熱膨張
変化量を示す図表であり、(b)はマスクを移動させる
手段としてのパルスモーターの駆動速度の変化を示す図
表である。
変化量を示す図表であり、(b)はマスクを移動させる
手段としてのパルスモーターの駆動速度の変化を示す図
表である。
【図7】樹脂製天板を用いた液体噴射記録ヘッドの基本
的態様を樹脂製天板の一部を破断して示す模式的な斜視
図である。
的態様を樹脂製天板の一部を破断して示す模式的な斜視
図である。
1 基板 1b 電気熱変換素子 2 樹脂製天板 2a 液流路(溝) 2b 吐出口(穴) 10 (樹脂製)ワーク 21 レーザ光源 22 マスク 23 マスク移動駆動装置 24 コントローラ 25 投影光学系
Claims (5)
- 【請求項1】 樹脂成形された粗成形品に、レーザ光の
照射による溝加工を施すことで液流路を形成する工程、
および/またはレーザ光の照射による穴加工を施すこと
で吐出口を形成する工程を有し、レーザ光の照射による
加工中に、前記レーザ光の光路に配設された溝加工用お
よび/または穴加工用の開口パターンを有するマスクを
レーザ光の光軸方向に沿って移動させて、加工ピッチの
熱によるずれを防止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】 レーザ光の照射による溝および/または
穴の加工中に、マスクをレーザ光の光軸方向に沿って連
続移動させ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】 レーザ光の照射による溝および/または
穴の加工中に、マスクをレーザ光の光軸方向に沿って間
欠的に移動させ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4】 レーザ光の照射による溝および/または
穴の加工中に、加工形成した液流路および/または吐出
口のピッチずれが確認されたときに、マスクをレーザ光
の光軸方向に沿って移動させ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5】 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。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9323731A JPH10193618A (ja) | 1996-11-13 | 1997-11-10 | 液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法 |
US08/969,286 US6075222A (en) | 1996-11-13 | 1997-11-13 | Method for manufacturing a liquid jet recording head |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31717496 | 1996-11-13 | ||
JP8-317174 | 1996-11-13 | ||
JP9323731A JPH10193618A (ja) | 1996-11-13 | 1997-11-10 | 液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10193618A true JPH10193618A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=26568947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9323731A Pending JPH10193618A (ja) | 1996-11-13 | 1997-11-10 | 液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6075222A (ja) |
JP (1) | JPH10193618A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016043392A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機及びレーザ切断加工方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6177237B1 (en) * | 1998-06-26 | 2001-01-23 | General Electric Company | High resolution anti-scatter x-ray grid and laser fabrication method |
US6623103B2 (en) | 2001-04-10 | 2003-09-23 | Lexmark International, Inc. | Laser ablation method for uniform nozzle structure |
JP2004216385A (ja) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Hitachi Via Mechanics Ltd | レーザ穴明け加工方法 |
KR100606447B1 (ko) * | 2003-12-24 | 2006-07-31 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 최적의 포컬 플레인 결정방법 및 이를 이용한 결정화방법 |
JP2012245625A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5189437A (en) * | 1987-09-19 | 1993-02-23 | Xaar Limited | Manufacture of nozzles for ink jet printers |
US5208604A (en) * | 1988-10-31 | 1993-05-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head and manufacturing method thereof, and ink jet apparatus with ink jet head |
JPH02155579A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | エネルギービームによる穴あけ加工方法およびその装置 |
JP2797684B2 (ja) * | 1990-10-04 | 1998-09-17 | ブラザー工業株式会社 | ノズルの製造方法および製造装置 |
US5389954A (en) * | 1990-11-21 | 1995-02-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Laser process apparatus for forming holes in a workpiece |
DE69210858T2 (de) * | 1991-02-21 | 1996-11-28 | Hewlett Packard Co | Photoabtrageverfahren von wenigstens einer gestuften Öffnung, die ein polymeres Material durchdringt und eine Düsenplatte, die eine gestufte Öffnung aufweist |
JP2864060B2 (ja) * | 1991-09-04 | 1999-03-03 | キヤノン株式会社 | 縮小投影型露光装置及び方法 |
JP3151015B2 (ja) * | 1991-10-22 | 2001-04-03 | キヤノン株式会社 | レーザー孔開け装置 |
JPH06297176A (ja) * | 1993-04-19 | 1994-10-25 | Omron Corp | レーザ加工装置 |
JP3315576B2 (ja) * | 1996-02-08 | 2002-08-19 | 株式会社荏原製作所 | エネルギービーム加工装置及び加工方法 |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP9323731A patent/JPH10193618A/ja active Pending
- 1997-11-13 US US08/969,286 patent/US6075222A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016043392A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機及びレーザ切断加工方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6075222A (en) | 2000-06-13 |
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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