JPH10323980A - インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド及びその製造方法Info
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- JPH10323980A JPH10323980A JP13843597A JP13843597A JPH10323980A JP H10323980 A JPH10323980 A JP H10323980A JP 13843597 A JP13843597 A JP 13843597A JP 13843597 A JP13843597 A JP 13843597A JP H10323980 A JPH10323980 A JP H10323980A
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- ink jet
- jet recording
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- thermoplastic resin
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吐出口の面積が均一で良好な印字品位が得ら
れるようにする。 【解決手段】 インクジェット記録ヘッドに用いる天板
２００を有機フィラーを混入した熱可塑性樹脂で形成し
た。
れるようにする。 【解決手段】 インクジェット記録ヘッドに用いる天板
２００を有機フィラーを混入した熱可塑性樹脂で形成し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
ヘッド及びその製造方法に関するものである。
ヘッド及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録ヘッドのインク吐出
口は、例えば特開平２−１２１８４２号，特開平２−１
８７３４６号等の公報に記載されているように、樹脂製
の天板（ノズルプレート）にエキシマレーザ光を照射す
ることによって加工されている。また、インクジェット
記録ヘッドのインク流路も、例えば特開平２−１２１８
４５号等の公報に記載されているように、樹脂製の天板
にエキシマレーザ光を照射することによって加工されて
いる。
口は、例えば特開平２−１２１８４２号，特開平２−１
８７３４６号等の公報に記載されているように、樹脂製
の天板（ノズルプレート）にエキシマレーザ光を照射す
ることによって加工されている。また、インクジェット
記録ヘッドのインク流路も、例えば特開平２−１２１８
４５号等の公報に記載されているように、樹脂製の天板
にエキシマレーザ光を照射することによって加工されて
いる。
【０００３】エキシマレーザ光は、波長が短く、強度も
強いため樹脂（有機物）を構成している分子の結合エネ
ルギーより高いエネルギーの光子が多量に照射でき、樹
脂を構成している分子そのものを高速に効率よく切断で
きる。このため、エキシマレーザ光を使用すれば、天板
に微細な形状を有する吐出口やインク流路（溝）を高い
平滑性をもって精度よく加工することができる。
強いため樹脂（有機物）を構成している分子の結合エネ
ルギーより高いエネルギーの光子が多量に照射でき、樹
脂を構成している分子そのものを高速に効率よく切断で
きる。このため、エキシマレーザ光を使用すれば、天板
に微細な形状を有する吐出口やインク流路（溝）を高い
平滑性をもって精度よく加工することができる。
【０００４】また、特開平５−２８６１４０号公報に
は、インクジェット記録ヘッドに用いる天板を金属酸化
物の繊維状物質あるいはウイスカーが混入された樹脂材
料で作り、これにエキシマレーザ光を照射して吐出口を
設ける方法が提案されている。
は、インクジェット記録ヘッドに用いる天板を金属酸化
物の繊維状物質あるいはウイスカーが混入された樹脂材
料で作り、これにエキシマレーザ光を照射して吐出口を
設ける方法が提案されている。
【０００５】上記樹脂材料は、一般に繊維強化樹脂と呼
ばれるもので、ガラス繊維などの繊維状物質（強化剤）
と熱可塑性樹脂とを、例えば、２本ロールミルまたは押
出機中で混合して押し出し、得られた押し出し物を粉砕
してペレットとしたものである。天板は、このペレット
を成形することによって作られている。
ばれるもので、ガラス繊維などの繊維状物質（強化剤）
と熱可塑性樹脂とを、例えば、２本ロールミルまたは押
出機中で混合して押し出し、得られた押し出し物を粉砕
してペレットとしたものである。天板は、このペレット
を成形することによって作られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記樹脂材料
は、繊維状物質の良好な分散を確保できないため、イン
クジェット記録ヘッドの天板のように微細な加工を要求
される用途には不適当である。また、ガラス繊維などの
無機物質は、エキシマレーザ光が透過するため、吐出口
やインク流路に上記物質が分解，飛散しないで残ってし
まうという問題もある。
は、繊維状物質の良好な分散を確保できないため、イン
クジェット記録ヘッドの天板のように微細な加工を要求
される用途には不適当である。また、ガラス繊維などの
無機物質は、エキシマレーザ光が透過するため、吐出口
やインク流路に上記物質が分解，飛散しないで残ってし
まうという問題もある。
【０００７】また、インクジェット記録ヘッドを構成す
る長尺タイプの天板に微細な溝（インク流路）をレーザ
光で加工する場合、レーザ光の強度分布と加工領域の関
係上、一度に加工することはできず、数回に分割加工す
る必要がある。このような長尺タイプの天板を熱可塑性
樹脂で成形した場合、成形時の収縮の影響を受けて天板
に反りが発生する。
る長尺タイプの天板に微細な溝（インク流路）をレーザ
光で加工する場合、レーザ光の強度分布と加工領域の関
係上、一度に加工することはできず、数回に分割加工す
る必要がある。このような長尺タイプの天板を熱可塑性
樹脂で成形した場合、成形時の収縮の影響を受けて天板
に反りが発生する。
【０００８】反りのある天板５００の場合は、図６，７
に示すように、溝（インク流路）５０１は、天板５００
のオリフィスプレート５０２の裏面よりある距離をもっ
て加工される。図７に示すｘ1 ，ｘ2 がこの距離であ
り、加工単位５０３の中央部で合わせて加工される。先
にも述べたように、天板５００には反りが生じているた
め、各加工単位５０３の境界においてｘ1 −ｘ2 の差が
生じる（図７）。したがって、レーザ加工で吐出口５０
４，５０５を加工すると、これにあるテーパー角がつ
く。このため、加工する距離の差（ｘ1 −ｘ2 ）によ
り、図８，９に示すように、吐出口５０４，５０５の面
積に差が生じ、この面積の差によりインクの吐出量に差
が生じる。従来のインクジェット記録ヘッドに印字濃度
のムラが目立つのは、このためであった。
に示すように、溝（インク流路）５０１は、天板５００
のオリフィスプレート５０２の裏面よりある距離をもっ
て加工される。図７に示すｘ1 ，ｘ2 がこの距離であ
り、加工単位５０３の中央部で合わせて加工される。先
にも述べたように、天板５００には反りが生じているた
め、各加工単位５０３の境界においてｘ1 −ｘ2 の差が
生じる（図７）。したがって、レーザ加工で吐出口５０
４，５０５を加工すると、これにあるテーパー角がつ
く。このため、加工する距離の差（ｘ1 −ｘ2 ）によ
り、図８，９に示すように、吐出口５０４，５０５の面
積に差が生じ、この面積の差によりインクの吐出量に差
が生じる。従来のインクジェット記録ヘッドに印字濃度
のムラが目立つのは、このためであった。
【０００９】勿論、上述した天板の反りは、金型で補正
して対応することはできる。しかし、多数の補正データ
を加えて試鋳を行いながら金型を製作しなければならな
いので、期間と手間がかかり、製品コストが高くつく。
して対応することはできる。しかし、多数の補正データ
を加えて試鋳を行いながら金型を製作しなければならな
いので、期間と手間がかかり、製品コストが高くつく。
【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、吐出口の面積が均一で良好な印字品位
が得られる低コストのインクジェット記録ヘッド及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
なされたもので、吐出口の面積が均一で良好な印字品位
が得られる低コストのインクジェット記録ヘッド及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明が提供するインク
ジェット記録ヘッドは、同ヘッドに用いる天板を有機フ
ィラーを混入した熱可塑性樹脂で形成したものである。
ジェット記録ヘッドは、同ヘッドに用いる天板を有機フ
ィラーを混入した熱可塑性樹脂で形成したものである。
【００１２】また、本発明が提供するインクジェット記
録ヘッドの製造方法は、同ヘッドに用いる天板を有機フ
ィラーを混入した熱可塑性樹脂で形成し、前記天板の加
工をレーザ光で行う方法である。
録ヘッドの製造方法は、同ヘッドに用いる天板を有機フ
ィラーを混入した熱可塑性樹脂で形成し、前記天板の加
工をレーザ光で行う方法である。
【００１３】上記熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレ
ン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレー
ト（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリビニルアセタ
ール（ＰＯＭ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポ
リフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリサルフォン
（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリ
エーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミ
ド（ＰＥＩ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＥＡ
Ｋ）、ポリメタクリレート、ポリスチレン、アクリルニ
トリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、スチレン／ブタジ
エン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン／マレイン酸（ＳＢ
Ｓ）、メタクリル酸／ポリスチレン共重合体（ＭＳ樹
脂）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン
（ＴＰＸ）、ＡＢＳ、液晶ポリマー（ＬＣＰ）の熱可塑
性重合体及び共重合体を使用することができる。
ン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレー
ト（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリビニルアセタ
ール（ＰＯＭ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポ
リフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリサルフォン
（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリ
エーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミ
ド（ＰＥＩ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＥＡ
Ｋ）、ポリメタクリレート、ポリスチレン、アクリルニ
トリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、スチレン／ブタジ
エン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン／マレイン酸（ＳＢ
Ｓ）、メタクリル酸／ポリスチレン共重合体（ＭＳ樹
脂）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン
（ＴＰＸ）、ＡＢＳ、液晶ポリマー（ＬＣＰ）の熱可塑
性重合体及び共重合体を使用することができる。
【００１４】エキシマレーザ光を使用して加工する際に
は、熱可塑性樹脂の中でも芳香族環を有するものが好ま
しい。上記熱可塑性樹脂の変性物及びまたは混合物も使
用可能であることはいうまでもない。
は、熱可塑性樹脂の中でも芳香族環を有するものが好ま
しい。上記熱可塑性樹脂の変性物及びまたは混合物も使
用可能であることはいうまでもない。
【００１５】上記有機フィラーとしては、例えば、芳香
族ポリアミド系化合物（パラ型アミド：商品名ケブラ
ー，デュポン社、メタ型アミド：商品名ノーメックス，
デュポン社、コーネックス，帝人など）ポリフッ化エチ
レン系化合物（商品名テフロン）など耐熱性があり、エ
キシマレーザで加工する際、分子が高速に切断できるも
のを使用できる。有機フィラーの形状は、針状，粒状，
パウダー状等いずれでもよい。
族ポリアミド系化合物（パラ型アミド：商品名ケブラ
ー，デュポン社、メタ型アミド：商品名ノーメックス，
デュポン社、コーネックス，帝人など）ポリフッ化エチ
レン系化合物（商品名テフロン）など耐熱性があり、エ
キシマレーザで加工する際、分子が高速に切断できるも
のを使用できる。有機フィラーの形状は、針状，粒状，
パウダー状等いずれでもよい。
【００１６】上記熱可塑性樹脂には、安定剤，潤滑剤，
加工助剤，可塑剤，染料，顔料，耐衝撃性改良剤，充填
剤等の添加剤を配合することができる。
加工助剤，可塑剤，染料，顔料，耐衝撃性改良剤，充填
剤等の添加剤を配合することができる。
【００１７】
【作用】本発明における天板を構成する熱可塑性樹脂に
は有機フィラーが混入されているので、成形体である天
板に反りが発生しない。これは、有機フィラーにより成
形体である天板の収縮が抑制され、その結果、反りが抑
えられるためである。
は有機フィラーが混入されているので、成形体である天
板に反りが発生しない。これは、有機フィラーにより成
形体である天板の収縮が抑制され、その結果、反りが抑
えられるためである。
【００１８】有機フィラーは、文字通り、有機物である
ため、レーザ光によって分解，飛散する。このため、レ
ーザ光による吐出口，インク流路等の加工部分を平滑性
をもって精度よく加工できる。
ため、レーザ光によって分解，飛散する。このため、レ
ーザ光による吐出口，インク流路等の加工部分を平滑性
をもって精度よく加工できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、実施例のインクジェット記
録ヘッドについて図面を用いて説明する。本実施例は、
インク吐出口の密度３６０ｄｐｉ（７０．５μｍ）のイ
ンクジェット記録ヘッドである。
録ヘッドについて図面を用いて説明する。本実施例は、
インク吐出口の密度３６０ｄｐｉ（７０．５μｍ）のイ
ンクジェット記録ヘッドである。
【００２０】図１，２において、ヒーターボード１００
には、吐出エネルギー発生素子１０１が所定の位置に３
６０ｄｐｉの密度で１２８個設けられている。また、同
ボード１００には外部からの電気信号により任意のタイ
ミングで吐出エネルギー素子１０１を駆動する信号パッ
ド、その駆動のための電力等を供給するための電力パッ
ド等であるパッド１０２が複数設けられている。
には、吐出エネルギー発生素子１０１が所定の位置に３
６０ｄｐｉの密度で１２８個設けられている。また、同
ボード１００には外部からの電気信号により任意のタイ
ミングで吐出エネルギー素子１０１を駆動する信号パッ
ド、その駆動のための電力等を供給するための電力パッ
ド等であるパッド１０２が複数設けられている。
【００２１】ヒーターボード１００は、金属やセラミッ
クスなどの材質で作られたベースプレート３００の表面
に接着剤で接着固定されている。
クスなどの材質で作られたベースプレート３００の表面
に接着剤で接着固定されている。
【００２２】ヒーターボーダ１００は、隣り合うヒータ
ーボードの端部の吐出エネルギー発生素子１０１の間隔
（ピッチ）Ｐとヒーターボード１００上における吐出エ
ネルギー発生素子１０１の間隔（ピッチ）Ｐが同じにな
るように、すなわち７０．５μｍとなるように精度よく
配置されている。なお、ヒーターボード１００は、以上
のように複数個に分割されたものでなくてもよい。１枚
のボードで形成してもよい。
ーボードの端部の吐出エネルギー発生素子１０１の間隔
（ピッチ）Ｐとヒーターボード１００上における吐出エ
ネルギー発生素子１０１の間隔（ピッチ）Ｐが同じにな
るように、すなわち７０．５μｍとなるように精度よく
配置されている。なお、ヒーターボード１００は、以上
のように複数個に分割されたものでなくてもよい。１枚
のボードで形成してもよい。
【００２３】ベースプレート３００には、ヒーターボー
ド１００と同様に配線基板４００が接着貼付されてい
る。このとき、ヒーターボード１００上の複数のパッド
１０２と配線基板４００上に設けられた信号・電力供給
用の複数のパッド４０１とがそれぞれ対応する位置関係
にて接着貼付されている。また、配線基板４００には、
外部からの印字信号や駆動電力を供給するためのコネク
ター４０２が設けられている。
ド１００と同様に配線基板４００が接着貼付されてい
る。このとき、ヒーターボード１００上の複数のパッド
１０２と配線基板４００上に設けられた信号・電力供給
用の複数のパッド４０１とがそれぞれ対応する位置関係
にて接着貼付されている。また、配線基板４００には、
外部からの印字信号や駆動電力を供給するためのコネク
ター４０２が設けられている。
【００２４】次に、天板２００について図３を参照して
説明する。
説明する。
【００２５】図３において、天板２００は、ヒーターボ
ード１００上の吐出エネルギー発生素子１０１に対応し
て設けられた複数の流路２０２、各流路２０２に連通す
るとともに各流路２０２に対応してオリフィスプレート
２０７に設けられたインクを記録媒体に向けて吐出させ
るための吐出口（オリフィス）２０３、各流路２０２に
対してインクを供給するための各流路２０２に連通した
液室２０１、液室２００１に対してインクタンク（図示
せず）から供給されたインクを流入させるためのインク
供給路を形成するインク供給パイプ２０５、及びインク
供給パイプ２０５より前記液室２０１にインクを供給す
るためのインク供給口２０６を備えている。天板２００
は、ヒーターボード１００を複数並べて設けられた吐出
エネルギー発生素子列上にほぼ覆いかぶさる長さを有し
ている。
ード１００上の吐出エネルギー発生素子１０１に対応し
て設けられた複数の流路２０２、各流路２０２に連通す
るとともに各流路２０２に対応してオリフィスプレート
２０７に設けられたインクを記録媒体に向けて吐出させ
るための吐出口（オリフィス）２０３、各流路２０２に
対してインクを供給するための各流路２０２に連通した
液室２０１、液室２００１に対してインクタンク（図示
せず）から供給されたインクを流入させるためのインク
供給路を形成するインク供給パイプ２０５、及びインク
供給パイプ２０５より前記液室２０１にインクを供給す
るためのインク供給口２０６を備えている。天板２００
は、ヒーターボード１００を複数並べて設けられた吐出
エネルギー発生素子列上にほぼ覆いかぶさる長さを有し
ている。
【００２６】天板２００は、各流路２０２とベースプレ
ート３００上に並べられたヒーターボード１００上の各
吐出エネルギー発生素子１０１が対応する位置関係にな
るように、ヒーターボード１００上に結合されている。
このような構成となっているので、吐出エネルギー発生
素子１０１に熱エネルギーが発生すると、同素子１０１
上のインクに膜沸騰が生じてインク流路２０２内に気泡
が形成される。そしてこの気泡の成長によって吐出口２
０３からインク滴が吐出される。
ート３００上に並べられたヒーターボード１００上の各
吐出エネルギー発生素子１０１が対応する位置関係にな
るように、ヒーターボード１００上に結合されている。
このような構成となっているので、吐出エネルギー発生
素子１０１に熱エネルギーが発生すると、同素子１０１
上のインクに膜沸騰が生じてインク流路２０２内に気泡
が形成される。そしてこの気泡の成長によって吐出口２
０３からインク滴が吐出される。
【００２７】ワークＷである天板２００の流路２０２
は、後述するレーザ加工装置Ｋのワークステーション１
１に取り付けて、図４に示すように、ヒーターボード１
００（図２参照）との接合面側からレーザ光（エキシマ
レーザ光）２を照射して加工されている。また、吐出口
２０３もレーザ加工装置Ｋで加工されている。なお、吐
出口２０３は流路２０２の加工前に加工してもよいし、
流路２０２の加工後に加工してもよい。
は、後述するレーザ加工装置Ｋのワークステーション１
１に取り付けて、図４に示すように、ヒーターボード１
００（図２参照）との接合面側からレーザ光（エキシマ
レーザ光）２を照射して加工されている。また、吐出口
２０３もレーザ加工装置Ｋで加工されている。なお、吐
出口２０３は流路２０２の加工前に加工してもよいし、
流路２０２の加工後に加工してもよい。
【００２８】本実施例の天板２００は、有機フィラーを
混入した熱可塑性樹脂で構成されている。本実施例で
は、熱可塑性樹脂としてポリサルフォン（ＰＳＦ）を使
用し、有機フィラーとしてパラ型アミド（商品名：ケブ
ラー）を使用した。
混入した熱可塑性樹脂で構成されている。本実施例で
は、熱可塑性樹脂としてポリサルフォン（ＰＳＦ）を使
用し、有機フィラーとしてパラ型アミド（商品名：ケブ
ラー）を使用した。
【００２９】ここで、上記レーザ加工装置Ｋを図５によ
って説明する。
って説明する。
【００３０】このレーザ加工装置Ｋは、レーザ光２を発
するレーザ光源としてのレーザ発振器１と、レーザ発振
器１からのレーザ光によりワークＷの加工を行う加工系
が設けられた装置フレーム６と、ワークＷの加工に関す
る情報処理および制御を行う情報処理・制御系７とを有
する。
するレーザ光源としてのレーザ発振器１と、レーザ発振
器１からのレーザ光によりワークＷの加工を行う加工系
が設けられた装置フレーム６と、ワークＷの加工に関す
る情報処理および制御を行う情報処理・制御系７とを有
する。
【００３１】レーザ発振器１から発したレーザ光２は、
その一部がビームスプリッター３に反射され、パワーデ
ィテクター４によってモニターされる。一方、ビームス
プリッター３を透過したレーザ光２は２つの４５°全反
射ミラー５で反射されて装置フレーム６に入射される。
ビームスプリッター３としては、合成石英の平行平面板
を用い、表面反射のみでレーザ光２の一部を分離してい
る。
その一部がビームスプリッター３に反射され、パワーデ
ィテクター４によってモニターされる。一方、ビームス
プリッター３を透過したレーザ光２は２つの４５°全反
射ミラー５で反射されて装置フレーム６に入射される。
ビームスプリッター３としては、合成石英の平行平面板
を用い、表面反射のみでレーザ光２の一部を分離してい
る。
【００３２】装置フレーム６は、光学系８と、ワークＷ
の位置を観察および測定する観察・測定系９と、マスク
部１０と、ワークＷを移動させるためのワークステーシ
ョン１１とを有する。光学系８は、装置フレーム６に入
射されるレーザ光２の光軸ａ上に配置されたビーム整形
光学系およびケラー照明光学系８ａと、マスク部１０の
像をワークＷの加工面に結像させる投影光学系８ｂとを
有し、ビーム整形光学系およびケラー照明光学系８ａと
投影光学系８ｂとの間にマスク部１０が配置されてい
る。なお、投影光学系８ｂには、マスク部１０の耐久性
を考慮し、縮小光学系を用いるとよい。本実施例では、
４分の１倍縮小の投影光学系８ｂを用いた。
の位置を観察および測定する観察・測定系９と、マスク
部１０と、ワークＷを移動させるためのワークステーシ
ョン１１とを有する。光学系８は、装置フレーム６に入
射されるレーザ光２の光軸ａ上に配置されたビーム整形
光学系およびケラー照明光学系８ａと、マスク部１０の
像をワークＷの加工面に結像させる投影光学系８ｂとを
有し、ビーム整形光学系およびケラー照明光学系８ａと
投影光学系８ｂとの間にマスク部１０が配置されてい
る。なお、投影光学系８ｂには、マスク部１０の耐久性
を考慮し、縮小光学系を用いるとよい。本実施例では、
４分の１倍縮小の投影光学系８ｂを用いた。
【００３３】上記光軸ａに対するワークＷの傾きを調整
するために、ワークステーション１１は、適宜な調整手
段を備えるとよい。例えば、互いに直交する３軸と、２
つの軸回りの回転の５軸について自由度を持つステージ
の組合せでワークステーション１１を構成してもよい。
回転調整のための中心をワークＷの加工中心に合わせる
構成とすることで、調整手段の制御を簡素化することが
できる。
するために、ワークステーション１１は、適宜な調整手
段を備えるとよい。例えば、互いに直交する３軸と、２
つの軸回りの回転の５軸について自由度を持つステージ
の組合せでワークステーション１１を構成してもよい。
回転調整のための中心をワークＷの加工中心に合わせる
構成とすることで、調整手段の制御を簡素化することが
できる。
【００３４】ワークステーション１１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１１
に取り付ける治具１１ａには、ワークステーション１１
上に配置したワークＷに突き当てる複数の基準ピンが設
けられているとよい。また、治具１１ａ上に、上記突き
当て機構の他に、エアー吸引など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１１へのワークＷの自動供給を可能にするとよ
い。また、ワークＷを複数個同時にワークステーション
１１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。ただし、この場合には、調整手段の回転
方向の１軸については、これをワークＷの中心に位置で
きないので、測定時とワークＷの移動時とで、基準値の
変換を行う必要がある。
位置決めのために、ワークＷをワークステーション１１
に取り付ける治具１１ａには、ワークステーション１１
上に配置したワークＷに突き当てる複数の基準ピンが設
けられているとよい。また、治具１１ａ上に、上記突き
当て機構の他に、エアー吸引など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１１へのワークＷの自動供給を可能にするとよ
い。また、ワークＷを複数個同時にワークステーション
１１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。ただし、この場合には、調整手段の回転
方向の１軸については、これをワークＷの中心に位置で
きないので、測定時とワークＷの移動時とで、基準値の
変換を行う必要がある。
【００３５】観察・測定系９は、対物レンズを備えた鏡
筒９ａと、鏡筒９ａに組み込まれた落射照明光源９ｂ
と、鏡筒９ａに接続されたＣＣＤカメラセンサ９ｃとか
らなる１対の観測器、および光軸ａ上に配置された２面
のミラー９ｄにより構成されている。各測定器およびミ
ラー９ｄは、投影光学系８ｂとワークステーション１１
との間に配置されており、レーザ照射時にはミラー９ｄ
は光軸ａから外れ、測定時にのみ光軸ａ上に移動するよ
うにしてある。本実施例では、ミラー９ｄの移動を、エ
アシリンダ機構により制御している。
筒９ａと、鏡筒９ａに組み込まれた落射照明光源９ｂ
と、鏡筒９ａに接続されたＣＣＤカメラセンサ９ｃとか
らなる１対の観測器、および光軸ａ上に配置された２面
のミラー９ｄにより構成されている。各測定器およびミ
ラー９ｄは、投影光学系８ｂとワークステーション１１
との間に配置されており、レーザ照射時にはミラー９ｄ
は光軸ａから外れ、測定時にのみ光軸ａ上に移動するよ
うにしてある。本実施例では、ミラー９ｄの移動を、エ
アシリンダ機構により制御している。
【００３６】観察・測定系９からのワークＷの位置デー
タ、およびパワーディテクター４からのビームパワーの
データは、情報処理・制御系７にフィードバックされ
る。すなわち、まず、観察・測定系９による測定結果
が、各測定器ごとに画像処理系７ａにもたらされ、信号
処理の結果を制御系７ｂに与える。制御系７ｂでは上記
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１１におけるステージ移動を移動手段７
ｃで行わせる。そして、観察・測定系９の値が一定値に
なると移動手段７ｃによる位置調整を終了し、ミラー９
ｄを光軸ａからずらし、レーザ発振器１に対してレーザ
光２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。また、パワーディテクター４からのビー
ムパワー情報は、制御系７ｂにフィードバックされ、イ
ンターフェース７ｄを介してレーザ発振器１に与える出
力の調整を行う。
タ、およびパワーディテクター４からのビームパワーの
データは、情報処理・制御系７にフィードバックされ
る。すなわち、まず、観察・測定系９による測定結果
が、各測定器ごとに画像処理系７ａにもたらされ、信号
処理の結果を制御系７ｂに与える。制御系７ｂでは上記
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１１におけるステージ移動を移動手段７
ｃで行わせる。そして、観察・測定系９の値が一定値に
なると移動手段７ｃによる位置調整を終了し、ミラー９
ｄを光軸ａからずらし、レーザ発振器１に対してレーザ
光２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。また、パワーディテクター４からのビー
ムパワー情報は、制御系７ｂにフィードバックされ、イ
ンターフェース７ｄを介してレーザ発振器１に与える出
力の調整を行う。
【００３７】レーザ加工装置Ｋを使用するレーザ発振器
１としては、ＹＡＧレーザ発振器や、ＣＯ2 レーザ発振
器や、エキシマレーザ発振器や、Ｎ2 レーザ発振器等、
高出力のものを使用できる。本実施例では、上述のよう
に、ワークＷ、すなわち天板２００の材質としてポリマ
ー樹脂の一種であるポリサルフォンを用いており、レー
ザ発振器としては、本実施例では、以下に述べる理由に
より、エキシマレーザ発振器、その中でも特にＫｒ−Ｆ
エキシマレーザ発振器を用いている。
１としては、ＹＡＧレーザ発振器や、ＣＯ2 レーザ発振
器や、エキシマレーザ発振器や、Ｎ2 レーザ発振器等、
高出力のものを使用できる。本実施例では、上述のよう
に、ワークＷ、すなわち天板２００の材質としてポリマ
ー樹脂の一種であるポリサルフォンを用いており、レー
ザ発振器としては、本実施例では、以下に述べる理由に
より、エキシマレーザ発振器、その中でも特にＫｒ−Ｆ
エキシマレーザ発振器を用いている。
【００３８】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（１５〜３５ｎｓ）の紫外光を発振でき、Ｋｒ
−Ｆ、Ｘｅ−Ｃｌ、Ａｒ−Ｆレーザ等がよく用いられ
る。これらの発振エネルギー数は１００ｍＪ／パルス、
パルスの繰返し周波数は３０〜１００Ｈｚである。この
ように、高輝度の短パルス紫外光をポリマー樹脂の表面
に照射すると、照射部分が瞬間的にプラズマ発光と衝突
音を伴って分解，飛散する。いわゆる、“ABLATIVE PHO
TODECOMPOSITION(APD)”過程を生じ、これによってポリ
マー樹脂の加工ができる。これは、他のレーザ、例えば
赤外線であるＣＯ2 レーザによる孔明けの場合と明らか
な差を生じる。例えば、ポリイミド（ＰＩ）フィルムに
エキシマレーザ（Ｋｒ−Ｆレーザ）を用いてレーザ光を
照射すると、ＰＩフィルムの光吸収波長がＵＶ領域にあ
るため、きれいな孔を明けることができるが、ＵＶ領域
にないＹＡＧレーザでは孔のエッジが荒れ、ＣＯ2 レー
ザでは孔の周囲にクレータができる。
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（１５〜３５ｎｓ）の紫外光を発振でき、Ｋｒ
−Ｆ、Ｘｅ−Ｃｌ、Ａｒ−Ｆレーザ等がよく用いられ
る。これらの発振エネルギー数は１００ｍＪ／パルス、
パルスの繰返し周波数は３０〜１００Ｈｚである。この
ように、高輝度の短パルス紫外光をポリマー樹脂の表面
に照射すると、照射部分が瞬間的にプラズマ発光と衝突
音を伴って分解，飛散する。いわゆる、“ABLATIVE PHO
TODECOMPOSITION(APD)”過程を生じ、これによってポリ
マー樹脂の加工ができる。これは、他のレーザ、例えば
赤外線であるＣＯ2 レーザによる孔明けの場合と明らか
な差を生じる。例えば、ポリイミド（ＰＩ）フィルムに
エキシマレーザ（Ｋｒ−Ｆレーザ）を用いてレーザ光を
照射すると、ＰＩフィルムの光吸収波長がＵＶ領域にあ
るため、きれいな孔を明けることができるが、ＵＶ領域
にないＹＡＧレーザでは孔のエッジが荒れ、ＣＯ2 レー
ザでは孔の周囲にクレータができる。
【００３９】このように、紫外光を発振できるレーザは
ポリマー樹脂の加工性に優れている。紫外光を発振でき
るレーザとして、エキシマレーザの他にも、ＹＡＧレー
ザの４次高調波、ＹＡＧレーザの基本波と２次高調波と
のミキシング光、Ｎ2 レーザを挙げることができる。こ
れらも本発明では使用できる。
ポリマー樹脂の加工性に優れている。紫外光を発振でき
るレーザとして、エキシマレーザの他にも、ＹＡＧレー
ザの４次高調波、ＹＡＧレーザの基本波と２次高調波と
のミキシング光、Ｎ2 レーザを挙げることができる。こ
れらも本発明では使用できる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
天板の材料として有機フィラー入り樹脂材料を使用する
ので、成型時の収縮の影響を少なくし反りを抑えること
ができる。また、レーザ光による加工を精度よく行うこ
とができる。
天板の材料として有機フィラー入り樹脂材料を使用する
ので、成型時の収縮の影響を少なくし反りを抑えること
ができる。また、レーザ光による加工を精度よく行うこ
とができる。
【００４１】このため、吐出口の面積が均一で良好な印
字品位が得られる安価なインクジェット記録ヘッドを提
供することができる。
字品位が得られる安価なインクジェット記録ヘッドを提
供することができる。
【図１】 レーザ加工装置で微細加工を行った実施例の
インクジェット記録ヘッドの斜視図
インクジェット記録ヘッドの斜視図
【図２】 図１の要部分解斜視図
【図３】 図２に示した天板の断面図及び側面図
【図４】 図３に示した天板の加工要領を示す断面図
【図５】 レーザ加工装置の概略構成図
【図６】 従来の天板に対する溝加工の要領を示す模式
図
図
【図７】 図６の要部拡大図
【図８】 吐出口の列と吐出口の面積の関係を示すグラ
フ
フ
【図９】 溝加工位置による吐出口の大きさの変化を示
す図
す図
１００ ヒーターボード １０１ 吐出エネルギー発生素子 １０２ パッド ２００ 天板 ２０２ 流路 ２０３ 吐出口 ２０７ オリフィスプレート ３００ ベースプレート ４００ 配線基板
Claims (8)
- 【請求項１】 インクジェット記録ヘッドに用いる天板
を有機フィラーを混入した熱可塑性樹脂で形成したこと
を特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリビニルアセター
ル（ＰＯＭ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリ
フェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリサルフォン（Ｐ
ＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミ
ド（ＰＥＩ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＥＡ
Ｋ）、ポリメタクリレート、ポリスチレン、アクリルニ
トリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、スチレン／ブタジ
エン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン／マレイン酸（ＳＢ
Ｓ）、メタクリル酸／ポリスチレン共重合体（ＭＳ樹
脂）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン
（ＴＰＸ）、ＡＢＳ、液晶ポリマー（ＬＣＰ）の熱可塑
性重合体及び共重合体である請求項１記載のインクジェ
ット記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記有機フィラーは、芳香族ポリアミド
系化合物、またはポリフッ化エチレン系化合物である請
求項１または２記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項４】 前記熱可塑性樹脂は、安定剤、潤滑剤、
加工助剤、可塑剤、染料、顔料、耐衝撃性改良剤、充填
剤等の添加剤を含有している請求項１，２または３記載
のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項５】 インクジェット記録ヘッドに用いる天板
を有機フィラーを混入した熱可塑性樹脂で形成し、前記
天板の加工をレーザ光で行う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。 - 【請求項６】 前記熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリビニルアセター
ル（ＰＯＭ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリ
フェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリサルフォン（Ｐ
ＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミ
ド（ＰＥＩ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＥＡ
Ｋ）、ポリメタクリレート、ポリスチレン、アクリルニ
トリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、スチレン／ブタジ
エン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン／マレイン酸（ＳＢ
Ｓ）、メタクリル酸／ポリスチレン共重合体（ＭＳ樹
脂）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリメチルペンテン
（ＴＰＸ）、ＡＢＳ、液晶ポリマー（ＬＣＰ）の熱可塑
性重合体及び共重合体である請求項５記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項７】 前記有機フィラーは、芳香族ポリアミド
系化合物、またはポリフッ化エチレン系化合物である請
求項５または６記載のインクジェット記録ヘッドの製造
方法。 - 【請求項８】 前記熱可塑性樹脂は、安定剤、潤滑剤、
加工助剤、可塑剤、染料、顔料、耐衝撃性改良剤、充填
剤等の添加剤を含有している請求項５，６または７記載
のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13843597A JPH10323980A (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13843597A JPH10323980A (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323980A true JPH10323980A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15221920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13843597A Withdrawn JPH10323980A (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10323980A (ja) |
-
1997
- 1997-05-28 JP JP13843597A patent/JPH10323980A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |