JP2000301728A - インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法 - Google Patents
インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法Info
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- JP2000301728A JP2000301728A JP11011099A JP11011099A JP2000301728A JP 2000301728 A JP2000301728 A JP 2000301728A JP 11011099 A JP11011099 A JP 11011099A JP 11011099 A JP11011099 A JP 11011099A JP 2000301728 A JP2000301728 A JP 2000301728A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 底部に張出し凹部の発生が抑制された精度の
高いインク圧力室やインク流路等を効率的に形成する。 【解決手段】 レーザ装置11から出射されたレーザ1
3を、加工台装置17の加工台18上に載置されたヘッ
ド部材2に照射することによって止まり穴構造のインク
流路6やインク圧力室5等をレーザ加工する。レーザ加
工は、レーザ装置11のレーザ出射部12或いは加工台
18の振動動作によってレーザ13とヘッド部材2とが
相対的に所定の直径をもった同軸円周上を周回する振動
動作を行った状態で行われる。
高いインク圧力室やインク流路等を効率的に形成する。 【解決手段】 レーザ装置11から出射されたレーザ1
3を、加工台装置17の加工台18上に載置されたヘッ
ド部材2に照射することによって止まり穴構造のインク
流路6やインク圧力室5等をレーザ加工する。レーザ加
工は、レーザ装置11のレーザ出射部12或いは加工台
18の振動動作によってレーザ13とヘッド部材2とが
相対的に所定の直径をもった同軸円周上を周回する振動
動作を行った状態で行われる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタに備えられるヘッド装置の製造方法に関し、さら
に詳しくはノズル孔にインクや希釈液を供給する媒体流
路及び/又は媒体圧力室をヘッド部材に精密に形成する
方法に関する。
リンタに備えられるヘッド装置の製造方法に関し、さら
に詳しくはノズル孔にインクや希釈液を供給する媒体流
路及び/又は媒体圧力室をヘッド部材に精密に形成する
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】オンデマンド型インクジェットプリンタ
は、記録画像等の解像度や画質の飛躍的な向上を可能と
する小型で低廉なプリンタとして実用化されている。オ
ンデマンド型インクジェットプリンタは、制御信号に応
じてインクの液滴をヘッド装置のノズルより吐出して、
これを紙やフィルムなどの記録媒体上に飛翔させて画像
等の記録を行う。オンデマンド型インクジェットプリン
タは、インク滴を飛翔させる方法として、ピエゾ素子の
変位によりインクを加圧する圧電方法と、発熱素子によ
りノズル中のインクを加熱気化して発生する泡の圧力を
利用するバブルジェット方法とが採用される。
は、記録画像等の解像度や画質の飛躍的な向上を可能と
する小型で低廉なプリンタとして実用化されている。オ
ンデマンド型インクジェットプリンタは、制御信号に応
じてインクの液滴をヘッド装置のノズルより吐出して、
これを紙やフィルムなどの記録媒体上に飛翔させて画像
等の記録を行う。オンデマンド型インクジェットプリン
タは、インク滴を飛翔させる方法として、ピエゾ素子の
変位によりインクを加圧する圧電方法と、発熱素子によ
りノズル中のインクを加熱気化して発生する泡の圧力を
利用するバブルジェット方法とが採用される。
【0003】プリンタについては、オフィスにおいて、
デスクトップ・パブリッシングと称されるコンピュータ
を利用した文書等の作成が盛んとなっており、文字や図
形のみならず写真のようなカラー自然画像も文字や図形
とともに印刷する要求が増加している。プリンタは、パ
ーソナルユースにおいても、年賀状やグリーティングカ
ードの作成用としてかかる需要が大きい。プリンタにお
いては、高品位な自然画像をプリントアウトするため
に、中間調の表示による階調表現が重要となっている。
上述した圧電方法やバブルジェット方法による記録方法
においては、いずれも原理的にインクの濃度を吐出直前
に変えることができないために、記録媒体上でドット単
位での中間調濃度の階調表現は困難である。
デスクトップ・パブリッシングと称されるコンピュータ
を利用した文書等の作成が盛んとなっており、文字や図
形のみならず写真のようなカラー自然画像も文字や図形
とともに印刷する要求が増加している。プリンタは、パ
ーソナルユースにおいても、年賀状やグリーティングカ
ードの作成用としてかかる需要が大きい。プリンタにお
いては、高品位な自然画像をプリントアウトするため
に、中間調の表示による階調表現が重要となっている。
上述した圧電方法やバブルジェット方法による記録方法
においては、いずれも原理的にインクの濃度を吐出直前
に変えることができないために、記録媒体上でドット単
位での中間調濃度の階調表現は困難である。
【0004】オンデマンド型インクジェットプリンタに
おいては、従来、記録画像の階調表現を疑似的に行うた
めに種々の方法が提案されている。例えば第1の方法と
しては、ピエゾ素子や発熱素子に印加する電圧やパルス
幅を変調させて吐出する液滴サイズを制御し、印字ドッ
トの径を可変とし階調を表現する方法が提案されてい
る。しかしながら、かかる第1の方法は、電圧やパルス
幅を下げすぎるとインクが吐出しなくなるために最小液
滴径に限界があり、特に低濃度の階調表現には不向きで
ある。
おいては、従来、記録画像の階調表現を疑似的に行うた
めに種々の方法が提案されている。例えば第1の方法と
しては、ピエゾ素子や発熱素子に印加する電圧やパルス
幅を変調させて吐出する液滴サイズを制御し、印字ドッ
トの径を可変とし階調を表現する方法が提案されてい
る。しかしながら、かかる第1の方法は、電圧やパルス
幅を下げすぎるとインクが吐出しなくなるために最小液
滴径に限界があり、特に低濃度の階調表現には不向きで
ある。
【0005】また、第2の方法としては、ドット径を一
定として1画素を複数のマトリックス、例えば1画素を
4×4のドットマトリクスで構成し、このマトリックス
単位でいわゆるディザ法を用いて階調表現を行う方法で
ある。第2の方法は、17階調の表現が可能となる。し
かしながら、かかる第2の方法は、上述した第1の方法
と同一のドット密度で印刷を行った場合に解像度が1/
4に劣化して粗さが目立ち易く自然画像が充分に表現し
得ないといった問題がある。また、第2の方法は、かか
る問題を解決するために画像処理を精密に行った場合
に、制御回路等の複雑化や演算処理速度の低下、すなわ
ちプリントアウト時間の長時間化を招くといった問題が
生じる。
定として1画素を複数のマトリックス、例えば1画素を
4×4のドットマトリクスで構成し、このマトリックス
単位でいわゆるディザ法を用いて階調表現を行う方法で
ある。第2の方法は、17階調の表現が可能となる。し
かしながら、かかる第2の方法は、上述した第1の方法
と同一のドット密度で印刷を行った場合に解像度が1/
4に劣化して粗さが目立ち易く自然画像が充分に表現し
得ないといった問題がある。また、第2の方法は、かか
る問題を解決するために画像処理を精密に行った場合
に、制御回路等の複雑化や演算処理速度の低下、すなわ
ちプリントアウト時間の長時間化を招くといった問題が
生じる。
【0006】本出願人は、上述した従来のオンデマンド
型プリンタの問題点を原理的に解決する方法として、先
に特開平5−201024号「インクジェットプリンタ
ヘッド及びインクジェットプリンタ」公報に開示された
新規なインクジェットプリンタヘッド及びインクジェッ
トプリンタ(以下、キャリアジェット型プリンタと称す
る。)を提供した。キャリアジェット型プリンタは、制
御信号等に基づいてインクと透明媒体である希釈液を所
定の混合比で吐出直前に混合して希釈インクとし、この
希釈インクを直ちにノズルから吐出させて記録媒体上に
飛翔させて画像等をプリントアウトする。キャリアジェ
ット型プリンタは、希釈液を所定の混合比で混合するこ
とにより吐出するインクの液滴毎にインクの濃度を制御
することで、記録媒体上のドット毎に自在に階調を表現
することを可能とする。したがって、キャリアジェット
型プリンタは、解像度を劣化することなく中間階調が豊
富な自然画像についても高精度にプリントアウトするこ
とを可能とする。
型プリンタの問題点を原理的に解決する方法として、先
に特開平5−201024号「インクジェットプリンタ
ヘッド及びインクジェットプリンタ」公報に開示された
新規なインクジェットプリンタヘッド及びインクジェッ
トプリンタ(以下、キャリアジェット型プリンタと称す
る。)を提供した。キャリアジェット型プリンタは、制
御信号等に基づいてインクと透明媒体である希釈液を所
定の混合比で吐出直前に混合して希釈インクとし、この
希釈インクを直ちにノズルから吐出させて記録媒体上に
飛翔させて画像等をプリントアウトする。キャリアジェ
ット型プリンタは、希釈液を所定の混合比で混合するこ
とにより吐出するインクの液滴毎にインクの濃度を制御
することで、記録媒体上のドット毎に自在に階調を表現
することを可能とする。したがって、キャリアジェット
型プリンタは、解像度を劣化することなく中間階調が豊
富な自然画像についても高精度にプリントアウトするこ
とを可能とする。
【0007】従来のインクジェットプリンタには、例え
ば図12に示したヘッド装置100が備えられている。
ヘッド装置100は、ヘッドプレート101と、振動板
102と、積層型ピエゾ素子103とが備えられてい
る。ヘッドプレート101は、例えば樹脂材料や金属材
料或いはセラミック材料等によって形成され、インク圧
力室104と、インク流路105と、ノズル孔106及
びインク供給流路107や図示しないインク溜め室等が
形成されている。インク圧力室104は、ヘッドプレー
ト101の一方主面101aに開口する凹部からなり、
その底部104aに一端を開口されてやや小径とされた
インク流路105が連通されている。インク流路105
には、その底部105aに一端を開口されたノズル孔1
06が連通されている。ノズル孔106は、他端がヘッ
ドプレート101を貫通して他方主面101bに開口し
ている。
ば図12に示したヘッド装置100が備えられている。
ヘッド装置100は、ヘッドプレート101と、振動板
102と、積層型ピエゾ素子103とが備えられてい
る。ヘッドプレート101は、例えば樹脂材料や金属材
料或いはセラミック材料等によって形成され、インク圧
力室104と、インク流路105と、ノズル孔106及
びインク供給流路107や図示しないインク溜め室等が
形成されている。インク圧力室104は、ヘッドプレー
ト101の一方主面101aに開口する凹部からなり、
その底部104aに一端を開口されてやや小径とされた
インク流路105が連通されている。インク流路105
には、その底部105aに一端を開口されたノズル孔1
06が連通されている。ノズル孔106は、他端がヘッ
ドプレート101を貫通して他方主面101bに開口し
ている。
【0008】ヘッド装置100は、ヘッドプレート10
1に対して、インク圧力室104を閉塞するようにして
一方主面101aに振動板102が接合される。ヘッド
装置100は、インク圧力室104に対応して振動板1
02にピエゾ素子103が接合される。ヘッド装置10
0は、画像信号等に基づいて制御部から供給された駆動
電圧がピエゾ素子103に印加されると、このピエゾ素
子103に長手方向の振動動作が発生してインク圧力室
104内に容積変動を生じさせる。ヘッド装置100
は、これによってインク圧力室104からインクをイン
ク流路105に押し出してノズル孔106から吐出する
ようにする。
1に対して、インク圧力室104を閉塞するようにして
一方主面101aに振動板102が接合される。ヘッド
装置100は、インク圧力室104に対応して振動板1
02にピエゾ素子103が接合される。ヘッド装置10
0は、画像信号等に基づいて制御部から供給された駆動
電圧がピエゾ素子103に印加されると、このピエゾ素
子103に長手方向の振動動作が発生してインク圧力室
104内に容積変動を生じさせる。ヘッド装置100
は、これによってインク圧力室104からインクをイン
ク流路105に押し出してノズル孔106から吐出する
ようにする。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ヘッド装置100にお
いては、ヘッドプレート101に対して上述した各部を
形成するために、材料に応じた適宜の精密加工法、例え
ば電鋳加工、プレス加工、エッチング加工、放電加工、
射出成形、レーザ加工等が施される。レーザ加工は、材
料の局部を瞬間的に昇温させて溶熱蒸発させて加工を行
う方法であり、雰囲気条件の制限が無いこと、非接触加
工であること、特別な騒音や粉塵対策が不要であるこ
と、制御が容易であること等の種々の利点を有してい
る。レーザ加工には、一般にエキシマレーザ加工が採用
され、レーザ装置から出射されたエキシマレーザが所定
形状のマスクを介してヘッドプレート101に照射され
る。
いては、ヘッドプレート101に対して上述した各部を
形成するために、材料に応じた適宜の精密加工法、例え
ば電鋳加工、プレス加工、エッチング加工、放電加工、
射出成形、レーザ加工等が施される。レーザ加工は、材
料の局部を瞬間的に昇温させて溶熱蒸発させて加工を行
う方法であり、雰囲気条件の制限が無いこと、非接触加
工であること、特別な騒音や粉塵対策が不要であるこ
と、制御が容易であること等の種々の利点を有してい
る。レーザ加工には、一般にエキシマレーザ加工が採用
され、レーザ装置から出射されたエキシマレーザが所定
形状のマスクを介してヘッドプレート101に照射され
る。
【0010】インク圧力室104或いはインク流路10
5は、上述したようにそれぞれ底部104a、105a
を有する凹部、すなわち止まり穴としてエキシマレーザ
加工によってヘッドプレート101に高精度に形成され
る。ところで、インク圧力室104或いはインク流路1
05は、レーザスポットの外周部位において加工が進行
するエキシマレーザ加工の特性上、図12及び図13に
示すように底部105aの外周縁の部位においてダレ状
態となってそれぞれ張出し凹部108、109が形成さ
れる。したがって、インク圧力室104或いはインク流
路105は、それぞれの底部104a、105aが鋭角
に尖った外周縁を有する円弧面を呈して形成される。張
出し凹部108、109は、インク圧力室104やイン
ク流路105の深さ寸法にほぼ比例し、加工深さが大き
いほどその深さ寸法も大きい。
5は、上述したようにそれぞれ底部104a、105a
を有する凹部、すなわち止まり穴としてエキシマレーザ
加工によってヘッドプレート101に高精度に形成され
る。ところで、インク圧力室104或いはインク流路1
05は、レーザスポットの外周部位において加工が進行
するエキシマレーザ加工の特性上、図12及び図13に
示すように底部105aの外周縁の部位においてダレ状
態となってそれぞれ張出し凹部108、109が形成さ
れる。したがって、インク圧力室104或いはインク流
路105は、それぞれの底部104a、105aが鋭角
に尖った外周縁を有する円弧面を呈して形成される。張
出し凹部108、109は、インク圧力室104やイン
ク流路105の深さ寸法にほぼ比例し、加工深さが大き
いほどその深さ寸法も大きい。
【0011】ヘッド装置100は、インク圧力室104
やインク流路105にインクが供給される際に、張出し
凹部108、109に気泡が溜まりやすくなる。ヘッド
装置100は、このためにピエゾ素子103が振動動作
してインク圧力室104内の容積変動に伴ってノズル孔
106からインクを吐出する際に、吐出力の低下や吐出
量の減少等が発生する。ヘッド装置100は、これによ
って画像等のプリントアウト精度が劣化するといった問
題が生じる。ヘッド装置100においては、張出し凹部
108、109に溜まった気泡を、例えばインク溜め室
側からの加圧操作やノズル孔106側からの吸引操作等
を行って除去することも考慮されるが、効率的に除去す
ることは困難であった。
やインク流路105にインクが供給される際に、張出し
凹部108、109に気泡が溜まりやすくなる。ヘッド
装置100は、このためにピエゾ素子103が振動動作
してインク圧力室104内の容積変動に伴ってノズル孔
106からインクを吐出する際に、吐出力の低下や吐出
量の減少等が発生する。ヘッド装置100は、これによ
って画像等のプリントアウト精度が劣化するといった問
題が生じる。ヘッド装置100においては、張出し凹部
108、109に溜まった気泡を、例えばインク溜め室
側からの加圧操作やノズル孔106側からの吸引操作等
を行って除去することも考慮されるが、効率的に除去す
ることは困難であった。
【0012】一方、キャリアジェット型プリンタにおい
ては、上述したようにインクと希釈液とを混合した希釈
インク液によって画像等をプリントアウトすることによ
り中間階調が豊富な自然画像を高精度にプリントアウト
可能としている。キャリアジェット型プリンタは、この
ためにインク或いは希釈液を精度良く吐出させる必要が
あり、上述した張出し凹部108、109に溜まった気
泡による吐出力の低下や吐出量の減少が大きな問題とな
る。
ては、上述したようにインクと希釈液とを混合した希釈
インク液によって画像等をプリントアウトすることによ
り中間階調が豊富な自然画像を高精度にプリントアウト
可能としている。キャリアジェット型プリンタは、この
ためにインク或いは希釈液を精度良く吐出させる必要が
あり、上述した張出し凹部108、109に溜まった気
泡による吐出力の低下や吐出量の減少が大きな問題とな
る。
【0013】本発明は、インク圧力室やインク流路を形
成する際に上述した張出し凹部の発生を抑制することに
よって、インクや希釈液が精度良く吐出されるようにし
たインクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法を提
供することを目的に提案されたものである。
成する際に上述した張出し凹部の発生を抑制することに
よって、インクや希釈液が精度良く吐出されるようにし
たインクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法を提
供することを目的に提案されたものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかるインクジェットプリンタ用ヘッド装置の
製造方法は、加工台装置の加工台上に位置決め載置され
たヘッド部材に対して、所定形状のマスクを介してレー
ザ装置から出射されたレーザを照射することによって、
ヘッド部材に止まり穴構造のインク供給部と連通された
やや大径のインク流路やインク圧力室等をレーザ加工す
る。ヘッド装置の製造方法は、レーザ装置のレーザ出射
部と加工台の少なくともいずれか一方が、中心軸を固定
した同一面内の振動動作を行っている状態で上述したイ
ンク流路やインク圧力室を形成するようにする。
本発明にかかるインクジェットプリンタ用ヘッド装置の
製造方法は、加工台装置の加工台上に位置決め載置され
たヘッド部材に対して、所定形状のマスクを介してレー
ザ装置から出射されたレーザを照射することによって、
ヘッド部材に止まり穴構造のインク供給部と連通された
やや大径のインク流路やインク圧力室等をレーザ加工す
る。ヘッド装置の製造方法は、レーザ装置のレーザ出射
部と加工台の少なくともいずれか一方が、中心軸を固定
した同一面内の振動動作を行っている状態で上述したイ
ンク流路やインク圧力室を形成するようにする。
【0015】本発明にかかるインクジェットプリンタ用
ヘッド装置の製造方法によれば、レーザ装置から出射さ
れたレーザが、レーザ出射部或いは加工台装置の加工台
の振動動作によって所定の直径をもった同軸円周上を周
回しながらヘッド部材に対してインク流路やインク圧力
室を施すことで、加工されるこれらインク流路やインク
圧力室がその底部の外周縁部位における加工の進行を抑
制されてほぼ平坦面を呈して形成されるようになる。し
たがって、インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造
方法によれば、インク流路やインク圧力室がその底部の
外周縁部位に張出し凹部の発生を抑制された精度の高い
形状を以って形成されることで気泡の発生が抑制され、
インクや希釈液を精度良く吐出するヘッド装置が製作さ
れる。
ヘッド装置の製造方法によれば、レーザ装置から出射さ
れたレーザが、レーザ出射部或いは加工台装置の加工台
の振動動作によって所定の直径をもった同軸円周上を周
回しながらヘッド部材に対してインク流路やインク圧力
室を施すことで、加工されるこれらインク流路やインク
圧力室がその底部の外周縁部位における加工の進行を抑
制されてほぼ平坦面を呈して形成されるようになる。し
たがって、インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造
方法によれば、インク流路やインク圧力室がその底部の
外周縁部位に張出し凹部の発生を抑制された精度の高い
形状を以って形成されることで気泡の発生が抑制され、
インクや希釈液を精度良く吐出するヘッド装置が製作さ
れる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図1及び図2に示
したヘッド装置1は、一般的なインクジェットプリンタ
に搭載され、ヘッドプレート2と、振動板3と、積層型
ピエゾ素子4とを備える基本的な構成を従来のヘッド装
置100と同等とし、ヘッドプレート2に形成したノズ
ル孔7からインク10を吐出させる。ヘッド装置1は、
ヘッドプレート2に対して振動板3を接合するとともに
この振動板3の所定の位置にピエゾ素子4を接合し、図
示しないホルダ部材によってこれらを保持することによ
りヘッド部を構成する。
て、図面を参照して詳細に説明する。図1及び図2に示
したヘッド装置1は、一般的なインクジェットプリンタ
に搭載され、ヘッドプレート2と、振動板3と、積層型
ピエゾ素子4とを備える基本的な構成を従来のヘッド装
置100と同等とし、ヘッドプレート2に形成したノズ
ル孔7からインク10を吐出させる。ヘッド装置1は、
ヘッドプレート2に対して振動板3を接合するとともに
この振動板3の所定の位置にピエゾ素子4を接合し、図
示しないホルダ部材によってこれらを保持することによ
りヘッド部を構成する。
【0017】ヘッドプレート2は、例えばインクに対す
る化学的な耐性を有するとともに機械的特性を有するポ
リエーテルイミドやポリエチレンテレフタレート等のプ
ラスチック材によって形成される。勿論、ヘッドプレー
ト2は、ニッケルやステンレス等の金属プレート、或い
はガラスやシリコン等のセラミックプレート等の素材に
よって形成することも可能である。ヘッドプレート2
は、具体的には厚さ寸法が0.5mmのポリエーテルイ
ミドプレートを素材とし、レーザ加工を施すことによっ
て詳細を後述する精密なインク圧力室5やインク流路6
或いはノズル孔7が形成されてなる。ヘッドプレート2
には、インク圧力室5の側方に位置してインク供給室8
が凹設されるとともに、このインク供給室8とインク圧
力室5とに連通するインク供給流路9が形成される。
る化学的な耐性を有するとともに機械的特性を有するポ
リエーテルイミドやポリエチレンテレフタレート等のプ
ラスチック材によって形成される。勿論、ヘッドプレー
ト2は、ニッケルやステンレス等の金属プレート、或い
はガラスやシリコン等のセラミックプレート等の素材に
よって形成することも可能である。ヘッドプレート2
は、具体的には厚さ寸法が0.5mmのポリエーテルイ
ミドプレートを素材とし、レーザ加工を施すことによっ
て詳細を後述する精密なインク圧力室5やインク流路6
或いはノズル孔7が形成されてなる。ヘッドプレート2
には、インク圧力室5の側方に位置してインク供給室8
が凹設されるとともに、このインク供給室8とインク圧
力室5とに連通するインク供給流路9が形成される。
【0018】インク圧力室5は、ヘッドプレート2の一
方主面2aに凹設された略楕円形を呈する凹部によって
構成される。インク圧力室5は、具体的には長軸寸法が
0.9mm、短軸寸法が0.4mmであり、深さ寸法が
0.1mmとされる。インク圧力室5は、ヘッドプレー
ト2に形成された底付き穴であり、いわゆる止まり穴構
造を構成する。
方主面2aに凹設された略楕円形を呈する凹部によって
構成される。インク圧力室5は、具体的には長軸寸法が
0.9mm、短軸寸法が0.4mmであり、深さ寸法が
0.1mmとされる。インク圧力室5は、ヘッドプレー
ト2に形成された底付き穴であり、いわゆる止まり穴構
造を構成する。
【0019】ヘッドプレート2には、インク圧力室5の
底部5aの一端部側に位置して、高さ方向のインク流路
6が連通して形成されている。インク流路6は、内径寸
法が0.2mm、深さ寸法が0.35mmとされた底付
きの円孔であり、いわゆる止まり穴構造を構成する。ヘ
ッドプレート2には、インク流路6の底部6aから他方
の主面2bに貫通する内径寸法を0.03mmとされた
ノズル孔7が形成されている。ノズル孔7は、円孔に限
らず、楕円形状や、三角形或いは三日月形状等の適宜の
形状であってもよい。
底部5aの一端部側に位置して、高さ方向のインク流路
6が連通して形成されている。インク流路6は、内径寸
法が0.2mm、深さ寸法が0.35mmとされた底付
きの円孔であり、いわゆる止まり穴構造を構成する。ヘ
ッドプレート2には、インク流路6の底部6aから他方
の主面2bに貫通する内径寸法を0.03mmとされた
ノズル孔7が形成されている。ノズル孔7は、円孔に限
らず、楕円形状や、三角形或いは三日月形状等の適宜の
形状であってもよい。
【0020】ヘッドプレート2は、後述するようにエキ
シマレーザ加工によってインク圧力室5やインク流路6
或いはノズル孔7が形成されるが、その加工特性上、各
部の内周壁に約2°程度のテーパが付される。ヘッドプ
レート2は、インク圧力室5及びインク流路6が止まり
穴構造を呈しているが、後述する方法によってエキシマ
レーザ加工を施すことにより、それぞれの底部5a、6
aが張出し凹部の発生を抑制された精度の高い平坦面を
以って構成される。
シマレーザ加工によってインク圧力室5やインク流路6
或いはノズル孔7が形成されるが、その加工特性上、各
部の内周壁に約2°程度のテーパが付される。ヘッドプ
レート2は、インク圧力室5及びインク流路6が止まり
穴構造を呈しているが、後述する方法によってエキシマ
レーザ加工を施すことにより、それぞれの底部5a、6
aが張出し凹部の発生を抑制された精度の高い平坦面を
以って構成される。
【0021】以上のように構成されたヘッドプレート2
には、インク圧力室5やインク供給室8を閉塞するよう
にして一方主面2aに振動板3が接合される。振動板3
は、化学的な耐性を有する適宜の材料、例えばポリイミ
ド系樹脂フィルムによって形成される。なお、振動板3
は、図1及び図2に示すようにインク圧力室5の開口縁
に沿った部位を薄肉として振動特性の向上が図られてい
る。振動板3には、上述したインク圧力室5に対応位置
してピエゾ素子4の先端部が接合される。
には、インク圧力室5やインク供給室8を閉塞するよう
にして一方主面2aに振動板3が接合される。振動板3
は、化学的な耐性を有する適宜の材料、例えばポリイミ
ド系樹脂フィルムによって形成される。なお、振動板3
は、図1及び図2に示すようにインク圧力室5の開口縁
に沿った部位を薄肉として振動特性の向上が図られてい
る。振動板3には、上述したインク圧力室5に対応位置
してピエゾ素子4の先端部が接合される。
【0022】ピエゾ素子4は、詳細を省略するが、圧電
セラミックと電極材とが交互に積層されてなり、電圧の
印加により歪み変位動作が発生する。ピエゾ素子は、印
加電圧に対して長手方向に伸びる変位動作を生じるもの
や、縮む変位動作を生じるものが用いられる。勿論、ピ
エゾ素子は、印加電圧に対して直交する方向に変位動作
が生じるものが用いられてもよい。
セラミックと電極材とが交互に積層されてなり、電圧の
印加により歪み変位動作が発生する。ピエゾ素子は、印
加電圧に対して長手方向に伸びる変位動作を生じるもの
や、縮む変位動作を生じるものが用いられる。勿論、ピ
エゾ素子は、印加電圧に対して直交する方向に変位動作
が生じるものが用いられてもよい。
【0023】なお、ヘッド装置1は、振動板3の駆動手
段として、上述したピエゾ素子4に変えて例えば発熱素
子や電磁変換素子或いは電歪素子等によるアクチュエー
タを採用してもよい。また、ヘッド装置1は、これら駆
動素子をインク圧力室5内に収納するようにしてもよ
い。
段として、上述したピエゾ素子4に変えて例えば発熱素
子や電磁変換素子或いは電歪素子等によるアクチュエー
タを採用してもよい。また、ヘッド装置1は、これら駆
動素子をインク圧力室5内に収納するようにしてもよ
い。
【0024】以上のように構成されたヘッド装置1にお
いては、画像信号等に基づいて制御部から供給された駆
動電圧がピエゾ素子4に印加されると、このピエゾ素子
4に長手方向の歪み変位動作が発生して振動板3が駆動
される。ヘッド装置1は、この振動板3の振動動作によ
ってインク圧力室5内に容積変動が生じ、内部のインク
10をインク流路6へと押し出すようにする。ヘッド装
置100は、これによってインク10をノズル孔7から
吐出して、記録媒体に画像等をプリントアウトする。な
お、ヘッド装置1は、インク圧力室5内にインク供給室
8からインク10が補充供給される。
いては、画像信号等に基づいて制御部から供給された駆
動電圧がピエゾ素子4に印加されると、このピエゾ素子
4に長手方向の歪み変位動作が発生して振動板3が駆動
される。ヘッド装置1は、この振動板3の振動動作によ
ってインク圧力室5内に容積変動が生じ、内部のインク
10をインク流路6へと押し出すようにする。ヘッド装
置100は、これによってインク10をノズル孔7から
吐出して、記録媒体に画像等をプリントアウトする。な
お、ヘッド装置1は、インク圧力室5内にインク供給室
8からインク10が補充供給される。
【0025】上述したヘッドプレート2は、図3に示す
エキシマレーザ装置11を用いていわゆるマスクイメー
ジ法により各部が形成される。エキシマレーザ装置11
は、レーザ出射部12からパワー密度の高いエキシマレ
ーザ13を出射し、ヘッドプレート素材14に対して所
定のアブレーション加工を施す。エキシマレーザ装置1
1は、ヘッドプレート素材14の加工部位に対する深さ
寸法に応じて発信周波数とパルス数とが適宜調整されて
所望のエキシマレーザ13を出射する。エキシマレーザ
装置11には、エキシマレーザ13の光学系の途中に詳
細を省略するマスク機構15が配置されている。マスク
機構15には、それぞれ上述したインク圧力室5等の各
部に対応した形状を呈して開口されてエキシマレーザ1
3を透過させるマスク孔が形成されたマスク部材16が
取り付けられる。
エキシマレーザ装置11を用いていわゆるマスクイメー
ジ法により各部が形成される。エキシマレーザ装置11
は、レーザ出射部12からパワー密度の高いエキシマレ
ーザ13を出射し、ヘッドプレート素材14に対して所
定のアブレーション加工を施す。エキシマレーザ装置1
1は、ヘッドプレート素材14の加工部位に対する深さ
寸法に応じて発信周波数とパルス数とが適宜調整されて
所望のエキシマレーザ13を出射する。エキシマレーザ
装置11には、エキシマレーザ13の光学系の途中に詳
細を省略するマスク機構15が配置されている。マスク
機構15には、それぞれ上述したインク圧力室5等の各
部に対応した形状を呈して開口されてエキシマレーザ1
3を透過させるマスク孔が形成されたマスク部材16が
取り付けられる。
【0026】マスク部材16は、銅板やステンレス板等
にエッチング処理を施したりニッケル等をエレクトロフ
ォーミングすることによって高精度の各マスク孔を形成
してなる。マスク部材16は、ヘッドプレート素材14
に形成する各部の寸法とエキシマレーザ13の光学系の
縮小率とによって、マスク孔の開口寸法が適宜設定され
る。エキシマレーザ装置11は、光学系の縮小率が例え
ば4.5の仕様とされている。
にエッチング処理を施したりニッケル等をエレクトロフ
ォーミングすることによって高精度の各マスク孔を形成
してなる。マスク部材16は、ヘッドプレート素材14
に形成する各部の寸法とエキシマレーザ13の光学系の
縮小率とによって、マスク孔の開口寸法が適宜設定され
る。エキシマレーザ装置11は、光学系の縮小率が例え
ば4.5の仕様とされている。
【0027】エキシマレーザ装置11は、図示しないが
上述したマスク機構15を数値制御するマスクチェンジ
ャが備えられている。エキシマレーザ装置11は、この
マスクチェンジャによってマスク機構15を制御するこ
とによって、エキシマレーザ13の光路中に加工する所
定の部位に対応した所定のマスク孔を位置させるように
する。
上述したマスク機構15を数値制御するマスクチェンジ
ャが備えられている。エキシマレーザ装置11は、この
マスクチェンジャによってマスク機構15を制御するこ
とによって、エキシマレーザ13の光路中に加工する所
定の部位に対応した所定のマスク孔を位置させるように
する。
【0028】ヘッドプレート素材14は、加工台装置1
7上に位置決め載置された状態で、上述したエキシマレ
ーザ装置11によって所定の部位に対するレーザ加工が
施される。加工台装置17は、詳細を省略するがヘッド
プレート素材14を載置する加工台18が、水平面にお
ける位置、すなわちx軸とy軸に対して調整移動自在と
されるとともに、高さ方向における位置、すなわちz軸
に対しても調整移動自在とされて構成されている。加工
台装置17は、加工台18をx軸或いはy軸にに調整移
動することによってヘッドプレート素材14に対する加
工位置の調整を行い、z軸に調整移動することによって
ヘッドプレート素材14に対するエキシマレーザ13の
スポット調整を行う。
7上に位置決め載置された状態で、上述したエキシマレ
ーザ装置11によって所定の部位に対するレーザ加工が
施される。加工台装置17は、詳細を省略するがヘッド
プレート素材14を載置する加工台18が、水平面にお
ける位置、すなわちx軸とy軸に対して調整移動自在と
されるとともに、高さ方向における位置、すなわちz軸
に対しても調整移動自在とされて構成されている。加工
台装置17は、加工台18をx軸或いはy軸にに調整移
動することによってヘッドプレート素材14に対する加
工位置の調整を行い、z軸に調整移動することによって
ヘッドプレート素材14に対するエキシマレーザ13の
スポット調整を行う。
【0029】加工台18に位置決めされたヘッドプレー
ト素材14の加工部位に対してエキシマレーザ13を照
射して行うエキシマレーザ加工は、ヘッドプレート素材
14とエキシマレーザ13とが相対的に所定の直径をも
った円周上を所定の速度で周回しながら動くようにして
行われる。エキシマレーザ加工は、具体的にはインク圧
力室5を加工する場合には、エキシマレーザ装置11か
ら周波数100Hz、パルス数230ショットのエキシ
マレーザ13が出射され、このエキシマレーザ13とヘ
ッドプレート素材14とが相対的に直径24μm、30
mm/minの周回速度をもって動くようにして行われ
る。また、エキシマレーザ加工は、インク流路6を加工
する場合には、エキシマレーザ装置11から周波数10
0Hz、パルス数575ショットのエキシマレーザ13
が出射され、このエキシマレーザ13とヘッドプレート
素材14とが相対的に直径30μm、30mm/min
の周回速度をもって動くようにして行われる。
ト素材14の加工部位に対してエキシマレーザ13を照
射して行うエキシマレーザ加工は、ヘッドプレート素材
14とエキシマレーザ13とが相対的に所定の直径をも
った円周上を所定の速度で周回しながら動くようにして
行われる。エキシマレーザ加工は、具体的にはインク圧
力室5を加工する場合には、エキシマレーザ装置11か
ら周波数100Hz、パルス数230ショットのエキシ
マレーザ13が出射され、このエキシマレーザ13とヘ
ッドプレート素材14とが相対的に直径24μm、30
mm/minの周回速度をもって動くようにして行われ
る。また、エキシマレーザ加工は、インク流路6を加工
する場合には、エキシマレーザ装置11から周波数10
0Hz、パルス数575ショットのエキシマレーザ13
が出射され、このエキシマレーザ13とヘッドプレート
素材14とが相対的に直径30μm、30mm/min
の周回速度をもって動くようにして行われる。
【0030】エキシマレーザ装置11は、上述したエキ
シマレーザ加工を行うために、例えば本体或いはレーザ
出射部12が図示しない駆動機構部によって振動動作さ
れるように構成される。エキシマレーザ装置11は、レ
ーザ出射部12から出射されたエキシマレーザ13が、
加工台18上に位置決めした状態で固定されたヘッドプ
レート素材14に対して上述した動作を行いながら照射
されて所定のエキシマレーザ加工が行われるようにす
る。
シマレーザ加工を行うために、例えば本体或いはレーザ
出射部12が図示しない駆動機構部によって振動動作さ
れるように構成される。エキシマレーザ装置11は、レ
ーザ出射部12から出射されたエキシマレーザ13が、
加工台18上に位置決めした状態で固定されたヘッドプ
レート素材14に対して上述した動作を行いながら照射
されて所定のエキシマレーザ加工が行われるようにす
る。
【0031】本発明においては、エキシマレーザ装置1
1側を固定側とするとともに加工台装置17側を可動部
として構成してもよい。加工台装置17は、上述したエ
キシマレーザ加工を行うために、加工台18が図示しな
い駆動機構部によって振動動作されるように構成され
る。加工台装置17は、加工台18上にヘッドプレート
素材14を位置決めした状態で固定するとともに、この
加工台18が駆動機構部によって上述した周回速度で振
動動作される。加工台装置17には、エキシマレーザ装
置11のレーザ出射部12から出射されたエキシマレー
ザ13がヘッドプレート素材14に照射されることによ
って、上述した振動動作を行いながら所定のエキシマレ
ーザ加工が行われるようにする。
1側を固定側とするとともに加工台装置17側を可動部
として構成してもよい。加工台装置17は、上述したエ
キシマレーザ加工を行うために、加工台18が図示しな
い駆動機構部によって振動動作されるように構成され
る。加工台装置17は、加工台18上にヘッドプレート
素材14を位置決めした状態で固定するとともに、この
加工台18が駆動機構部によって上述した周回速度で振
動動作される。加工台装置17には、エキシマレーザ装
置11のレーザ出射部12から出射されたエキシマレー
ザ13がヘッドプレート素材14に照射されることによ
って、上述した振動動作を行いながら所定のエキシマレ
ーザ加工が行われるようにする。
【0032】さらに、本発明においては、エキシマレー
ザ装置11のレーザ出射部12と加工台装置17の加工
台18とを可動部として構成し、これらが相対的に上述
した振動動作を行うように構成してもよい。また、エキ
シマレーザ装置11及び加工台装置17については、レ
ーザ出射部12や加工台18以外の部位を可動部として
構成して上述した振動動作を行うようにしてもよい。エ
キシマレーザ装置11は、例えばレーザ出射部12から
出射されるエキシマレーザ13が上述した振動動作を行
うように制御してもよい。
ザ装置11のレーザ出射部12と加工台装置17の加工
台18とを可動部として構成し、これらが相対的に上述
した振動動作を行うように構成してもよい。また、エキ
シマレーザ装置11及び加工台装置17については、レ
ーザ出射部12や加工台18以外の部位を可動部として
構成して上述した振動動作を行うようにしてもよい。エ
キシマレーザ装置11は、例えばレーザ出射部12から
出射されるエキシマレーザ13が上述した振動動作を行
うように制御してもよい。
【0033】本発明は、図4乃至図6に示したキャリア
ジェット型プリンタ(以下、単にインクジェットプリン
タと称する。)に備えられるヘッド装置20を製作する
際にも採用される。インクジェットプリンタは、詳細を
後述するヘッド装置20の定量側からインク21が吐出
されるとともに吐出側から希釈液22が吐出され、これ
らを混合することによって所定の濃度の希釈インク液2
3が記録紙などの被記録材に飛翔されて画像等を記録す
る。ヘッド装置20は、インク21或いは希釈液22の
吐出手段として後述するように一対のピエゾ素子24、
25を備えるが、いわゆるバブルジェット方式によって
インク21や希釈液23を定量供給するバブルジェット
プリンタに用いられるものであってもよい。
ジェット型プリンタ(以下、単にインクジェットプリン
タと称する。)に備えられるヘッド装置20を製作する
際にも採用される。インクジェットプリンタは、詳細を
後述するヘッド装置20の定量側からインク21が吐出
されるとともに吐出側から希釈液22が吐出され、これ
らを混合することによって所定の濃度の希釈インク液2
3が記録紙などの被記録材に飛翔されて画像等を記録す
る。ヘッド装置20は、インク21或いは希釈液22の
吐出手段として後述するように一対のピエゾ素子24、
25を備えるが、いわゆるバブルジェット方式によって
インク21や希釈液23を定量供給するバブルジェット
プリンタに用いられるものであってもよい。
【0034】ヘッド装置20は、定量側のノズル孔(イ
ンクノズル孔)27と吐出側のノズル孔(希釈液ノズル
孔)28とがそれぞれ独立に形成されたヘッドプレート
26を有している。ヘッド装置20は、ヘッドプレート
26が、上述した第1の実施の形態のヘッド装置1と同
様に、インク21や希釈液22に対する化学的な耐性を
有するとともに機械的特性を有する厚さ寸法が0.5m
mのポリエーテルイミドを素材として形成されている。
ヘッドプレート26は、その他のプラスチック材や、ニ
ッケル、ステンレス等の金属プレート或いはガラスやシ
リコン等のセラミックプレート等の素材によって形成す
ることも可能である。勿論、ヘッド装置20は、いわゆ
るバブルジェット方式によってインク21や希釈液22
を定量供給するバブルジェットプリンタに用いられるも
のであってもよい。
ンクノズル孔)27と吐出側のノズル孔(希釈液ノズル
孔)28とがそれぞれ独立に形成されたヘッドプレート
26を有している。ヘッド装置20は、ヘッドプレート
26が、上述した第1の実施の形態のヘッド装置1と同
様に、インク21や希釈液22に対する化学的な耐性を
有するとともに機械的特性を有する厚さ寸法が0.5m
mのポリエーテルイミドを素材として形成されている。
ヘッドプレート26は、その他のプラスチック材や、ニ
ッケル、ステンレス等の金属プレート或いはガラスやシ
リコン等のセラミックプレート等の素材によって形成す
ることも可能である。勿論、ヘッド装置20は、いわゆ
るバブルジェット方式によってインク21や希釈液22
を定量供給するバブルジェットプリンタに用いられるも
のであってもよい。
【0035】ヘッドプレート26には、図4に示すよう
にヘッドプレート素材に対してエキシマレーザ加工を施
すことにより一方主面26aに開口するインク圧力室2
9が形成されるとともに、このインク圧力室29とイン
クノズル孔27とに連通するインク流路30が形成され
ている。ヘッドプレート26には、インク圧力室29の
側方に位置して一方主面26aに開口するインク供給室
31が形成されるとともに、このインク供給室31とイ
ンク圧力室29とに連通するインク供給流路32が形成
されている。インクノズル孔27は、詳細を後述するが
ヘッドプレート26の他方主面26bに開口され、イン
ク流路30とともに垂直方向に対して30°の傾斜が付
された傾斜貫通孔として構成されている。
にヘッドプレート素材に対してエキシマレーザ加工を施
すことにより一方主面26aに開口するインク圧力室2
9が形成されるとともに、このインク圧力室29とイン
クノズル孔27とに連通するインク流路30が形成され
ている。ヘッドプレート26には、インク圧力室29の
側方に位置して一方主面26aに開口するインク供給室
31が形成されるとともに、このインク供給室31とイ
ンク圧力室29とに連通するインク供給流路32が形成
されている。インクノズル孔27は、詳細を後述するが
ヘッドプレート26の他方主面26bに開口され、イン
ク流路30とともに垂直方向に対して30°の傾斜が付
された傾斜貫通孔として構成されている。
【0036】ヘッドプレート26には、ヘッドプレート
素材に対してエキシマレーザ加工を施すことにより一方
主面26aに開口する希釈液圧力室33が形成されると
ともに、この希釈液圧力室33と希釈液ノズル孔28と
に連通する希釈液流路34が形成されている。ヘッドプ
レート26には、希釈液圧力室33の側方に位置して一
方主面26aに開口する希釈液供給室35が形成される
とともに、この希釈液供給室35と希釈液圧力室33と
に連通する希釈液供給流路36が形成されている。希釈
液ノズル孔28は、詳細を後述するがヘッドプレート2
6の他方主面26bに開口され、希釈液流路34ととも
に垂直孔として構成される。
素材に対してエキシマレーザ加工を施すことにより一方
主面26aに開口する希釈液圧力室33が形成されると
ともに、この希釈液圧力室33と希釈液ノズル孔28と
に連通する希釈液流路34が形成されている。ヘッドプ
レート26には、希釈液圧力室33の側方に位置して一
方主面26aに開口する希釈液供給室35が形成される
とともに、この希釈液供給室35と希釈液圧力室33と
に連通する希釈液供給流路36が形成されている。希釈
液ノズル孔28は、詳細を後述するがヘッドプレート2
6の他方主面26bに開口され、希釈液流路34ととも
に垂直孔として構成される。
【0037】ヘッドプレート26は、上述した第1の実
施の形態によって詳細に説明した方法と同様のエキシマ
レーザ加工が施されて形成される。ヘッドプレート26
は、例えば希釈液22の供給部側が加工形成された後
に、インク液21の供給部側の加工形成が行われる。す
なわち、ヘッドプレート26は、素材を上述した加工台
装置17に位置決め載置した状態で、その主面にエキシ
マレーザ装置11から出射されるエキシマレーザ13を
所定のマスク部材16を有するマスク機構15を介して
照射することによって互いに隣り合って開口する希釈液
圧力室33や希釈液供給室35が形成される。
施の形態によって詳細に説明した方法と同様のエキシマ
レーザ加工が施されて形成される。ヘッドプレート26
は、例えば希釈液22の供給部側が加工形成された後
に、インク液21の供給部側の加工形成が行われる。す
なわち、ヘッドプレート26は、素材を上述した加工台
装置17に位置決め載置した状態で、その主面にエキシ
マレーザ装置11から出射されるエキシマレーザ13を
所定のマスク部材16を有するマスク機構15を介して
照射することによって互いに隣り合って開口する希釈液
圧力室33や希釈液供給室35が形成される。
【0038】希釈液圧力室33は、図5及び図7に示す
ように楕円形状の凹部、いわゆる止まり穴構造を以って
ヘッドプレート素材の主面に形成される。希釈液圧力室
33は、エキシマレーザ装置11から出射された周波数
100Hz、パルス数230ショットのエキシマレーザ
13が素材に照射されるとともにこのエキシマレーザ1
3と素材とが相対的に直径24μm、30mm/min
の周回速度をもって振動動作された状態で加工される。
希釈液圧力室33は、かかるエキシマレーザ加工によっ
て、底部33aの外周縁に張出し凹部の発生が抑制され
て高精度の平坦面を以って形成される。
ように楕円形状の凹部、いわゆる止まり穴構造を以って
ヘッドプレート素材の主面に形成される。希釈液圧力室
33は、エキシマレーザ装置11から出射された周波数
100Hz、パルス数230ショットのエキシマレーザ
13が素材に照射されるとともにこのエキシマレーザ1
3と素材とが相対的に直径24μm、30mm/min
の周回速度をもって振動動作された状態で加工される。
希釈液圧力室33は、かかるエキシマレーザ加工によっ
て、底部33aの外周縁に張出し凹部の発生が抑制され
て高精度の平坦面を以って形成される。
【0039】ヘッドプレート26には、上述した工程に
よって形成された希釈液圧力室33の底部33aの一端
部側に所定の深さを有する希釈液流路34が凹設され
る。すなわち、ヘッドプレート26には、希釈液圧力室
33の底部33aの所定位置に所定のマスク部材16に
交換されたマスク機構15を介してエキシマレーザ13
が照射されることによって、所定の深さを有する希釈液
流路34が凹設される。希釈液流路34は、エキシマレ
ーザ装置11から出射された周波数100Hz、パルス
数575ショットのエキシマレーザ13が希釈液圧力室
33の底部33aの所定位置に照射されるとともに、こ
のエキシマレーザ13と素材14とが相対的に直径30
μm、30mm/minの周回速度をもって振動動作さ
れた状態で加工される。希釈液流路34は、かかるエキ
シマレーザ加工により、その底部34aが外周縁に張出
し凹部の発生を抑制された高精度の平坦面を以って形成
される。
よって形成された希釈液圧力室33の底部33aの一端
部側に所定の深さを有する希釈液流路34が凹設され
る。すなわち、ヘッドプレート26には、希釈液圧力室
33の底部33aの所定位置に所定のマスク部材16に
交換されたマスク機構15を介してエキシマレーザ13
が照射されることによって、所定の深さを有する希釈液
流路34が凹設される。希釈液流路34は、エキシマレ
ーザ装置11から出射された周波数100Hz、パルス
数575ショットのエキシマレーザ13が希釈液圧力室
33の底部33aの所定位置に照射されるとともに、こ
のエキシマレーザ13と素材14とが相対的に直径30
μm、30mm/minの周回速度をもって振動動作さ
れた状態で加工される。希釈液流路34は、かかるエキ
シマレーザ加工により、その底部34aが外周縁に張出
し凹部の発生を抑制された高精度の平坦面を以って形成
される。
【0040】ヘッドプレート26には、上述した工程に
よって形成された希釈液流路34の底部34aに、所定
のマスク部材16に交換されたマスク機構15を介して
エキシマレーザ13が照射されることによって、素材を
貫通する希釈液ノズル孔28が形成される。この希釈液
ノズル孔28は、貫通孔であることから上述したように
エキシマレーザ13と素材14とを相対的に振動動作さ
せながらのエキシマレーザ加工を施して形成する必要は
無い。希釈液ノズル孔28は、希釈液22を吐出すると
いう機能上、その吐出口の形状が点対象形状とされてい
る。希釈液ノズル孔28は、吐出口が設計や製造の容易
さから円形を呈しているが、例えば正方形状に形成して
もよい。
よって形成された希釈液流路34の底部34aに、所定
のマスク部材16に交換されたマスク機構15を介して
エキシマレーザ13が照射されることによって、素材を
貫通する希釈液ノズル孔28が形成される。この希釈液
ノズル孔28は、貫通孔であることから上述したように
エキシマレーザ13と素材14とを相対的に振動動作さ
せながらのエキシマレーザ加工を施して形成する必要は
無い。希釈液ノズル孔28は、希釈液22を吐出すると
いう機能上、その吐出口の形状が点対象形状とされてい
る。希釈液ノズル孔28は、吐出口が設計や製造の容易
さから円形を呈しているが、例えば正方形状に形成して
もよい。
【0041】ヘッドプレート26は、上述した希釈液2
2の供給部側の加工が施されると、インク液21の供給
部側の加工形成が行われる。ヘッドプレート26には、
素材の主面にエキシマレーザ装置11から出射されるエ
キシマレーザ13が所定のマスク部材16を有するマス
ク機構15を介して照射されることによって、上述した
希釈液圧力室33に隣り合ってインク圧力室29やイン
ク供給室31が形成される。インク圧力室29は、図5
及び図8に示すように楕円形状の凹部、いわゆる止まり
穴構造を以ってヘッドプレート素材の主面に形成され
る。インク圧力室29は、エキシマレーザ装置11から
出射された周波数100Hz、パルス数230ショット
のエキシマレーザ13が素材に照射されるとともにこの
エキシマレーザ13と素材とが相対的に直径24μm、
30mm/minの周回速度をもって振動動作された状
態で加工される。インク圧力室29は、かかるエキシマ
レーザ加工によって、底部29aの外周縁に張出し凹部
の発生が抑制されて高精度の平坦面を以って形成され
る。なお、インク圧力室29及びインク供給室31につ
いては、上述した希釈液22の供給部側の加工と同時に
行うようにしてもよい。
2の供給部側の加工が施されると、インク液21の供給
部側の加工形成が行われる。ヘッドプレート26には、
素材の主面にエキシマレーザ装置11から出射されるエ
キシマレーザ13が所定のマスク部材16を有するマス
ク機構15を介して照射されることによって、上述した
希釈液圧力室33に隣り合ってインク圧力室29やイン
ク供給室31が形成される。インク圧力室29は、図5
及び図8に示すように楕円形状の凹部、いわゆる止まり
穴構造を以ってヘッドプレート素材の主面に形成され
る。インク圧力室29は、エキシマレーザ装置11から
出射された周波数100Hz、パルス数230ショット
のエキシマレーザ13が素材に照射されるとともにこの
エキシマレーザ13と素材とが相対的に直径24μm、
30mm/minの周回速度をもって振動動作された状
態で加工される。インク圧力室29は、かかるエキシマ
レーザ加工によって、底部29aの外周縁に張出し凹部
の発生が抑制されて高精度の平坦面を以って形成され
る。なお、インク圧力室29及びインク供給室31につ
いては、上述した希釈液22の供給部側の加工と同時に
行うようにしてもよい。
【0042】ヘッドプレート26は、上述したインク圧
力室29の加工が終了すると加工台装置17の加工台1
8が傾倒動作されることによって、素材主面が水平方向
に対して30°の傾斜を付された状態とされる。ヘッド
プレート26には、この状態でインク圧力室29の底部
29aの一端部側に所定の深さを有するインク流路30
が凹設される。すなわち、ヘッドプレート26には、イ
ンク圧力室29の底部29aの所定位置に所定のマスク
部材16に交換されたマスク機構15を介してエキシマ
レーザ13が照射されることによって、水平面に対して
30°傾斜した所定の深さを有する傾斜止まり穴からな
るインク流路30が凹設される。
力室29の加工が終了すると加工台装置17の加工台1
8が傾倒動作されることによって、素材主面が水平方向
に対して30°の傾斜を付された状態とされる。ヘッド
プレート26には、この状態でインク圧力室29の底部
29aの一端部側に所定の深さを有するインク流路30
が凹設される。すなわち、ヘッドプレート26には、イ
ンク圧力室29の底部29aの所定位置に所定のマスク
部材16に交換されたマスク機構15を介してエキシマ
レーザ13が照射されることによって、水平面に対して
30°傾斜した所定の深さを有する傾斜止まり穴からな
るインク流路30が凹設される。
【0043】インク流路30は、エキシマレーザ装置1
1から出射された周波数100Hz、パルス数660シ
ョットのエキシマレーザ13がインク圧力室29の底部
29aの所定位置に照射されるとともに、このエキシマ
レーザ13と素材14とが相対的に直径30μm、30
mm/minの周回速度をもって振動動作された状態で
加工される。インク流路30は、かかるエキシマレーザ
加工により、その底部30aが外周縁に張出し凹部の発
生を抑制された高精度の平坦面を以って形成される。
1から出射された周波数100Hz、パルス数660シ
ョットのエキシマレーザ13がインク圧力室29の底部
29aの所定位置に照射されるとともに、このエキシマ
レーザ13と素材14とが相対的に直径30μm、30
mm/minの周回速度をもって振動動作された状態で
加工される。インク流路30は、かかるエキシマレーザ
加工により、その底部30aが外周縁に張出し凹部の発
生を抑制された高精度の平坦面を以って形成される。
【0044】ヘッドプレート26には、上述した工程に
よって形成されたインク流路30の底部30aに、所定
のマスク部材16に交換されたマスク機構15を介して
エキシマレーザ13が照射されることによって、素材を
貫通するインクノズル孔27が形成される。このインク
ノズル孔28は、貫通孔であることから上述したように
エキシマレーザ13と素材14とを相対的に振動動作さ
せながらのエキシマレーザ加工を施して形成する必要は
無い。インクノズル孔27は、その形状についての自由
度が高く、円形状に限らず、例えば楕円形状や三角形或
いは三日月形状等の適宜の形状を以って形成される。
よって形成されたインク流路30の底部30aに、所定
のマスク部材16に交換されたマスク機構15を介して
エキシマレーザ13が照射されることによって、素材を
貫通するインクノズル孔27が形成される。このインク
ノズル孔28は、貫通孔であることから上述したように
エキシマレーザ13と素材14とを相対的に振動動作さ
せながらのエキシマレーザ加工を施して形成する必要は
無い。インクノズル孔27は、その形状についての自由
度が高く、円形状に限らず、例えば楕円形状や三角形或
いは三日月形状等の適宜の形状を以って形成される。
【0045】ヘッドプレート26には、図6に示すよう
に上述したように他方主面26bに30°の傾斜を付さ
れたインクノズル孔27と垂直な希釈液ノズル孔28の
吐出口とが互いに近接してそれぞれ開口されている。ヘ
ッドプレート26は、詳細を後述するようにインクノズ
ル孔27からインク21を吐出するとともに希釈液ノズ
ル孔28から希釈液22を吐出して主面26b上におい
て希釈インク液23を生成する。ヘッドプレート26
は、インクノズル孔27や希釈液ノズル孔28の吐出口
の周辺でインク21や希釈液22或いは希釈インク液2
3による濡れを防止して希釈インク液23の吐出の安定
性や吐出方向の精度を向上させるために、その主面26
bに撥水処理が施されている。
に上述したように他方主面26bに30°の傾斜を付さ
れたインクノズル孔27と垂直な希釈液ノズル孔28の
吐出口とが互いに近接してそれぞれ開口されている。ヘ
ッドプレート26は、詳細を後述するようにインクノズ
ル孔27からインク21を吐出するとともに希釈液ノズ
ル孔28から希釈液22を吐出して主面26b上におい
て希釈インク液23を生成する。ヘッドプレート26
は、インクノズル孔27や希釈液ノズル孔28の吐出口
の周辺でインク21や希釈液22或いは希釈インク液2
3による濡れを防止して希釈インク液23の吐出の安定
性や吐出方向の精度を向上させるために、その主面26
bに撥水処理が施されている。
【0046】以上のように構成されたヘッドプレート2
6には、その一方主面26aにインク圧力室29及び希
釈液圧力室33を閉塞するようにして振動板37が接合
される。振動板37は、化学的な耐性を有する適宜の材
料、例えばポリイミド系樹脂フィルムによって形成され
る。なお、振動板37は、図4に示すようにインク圧力
室29や希釈液圧力室33の開口縁に沿った部位を薄肉
として振動特性の向上が図られている。振動板37に
は、上述したインク圧力室インク圧力室29や希釈液圧
力室33に対応位置してそれぞれピエゾ素子24、25
の先端部が接合されている。
6には、その一方主面26aにインク圧力室29及び希
釈液圧力室33を閉塞するようにして振動板37が接合
される。振動板37は、化学的な耐性を有する適宜の材
料、例えばポリイミド系樹脂フィルムによって形成され
る。なお、振動板37は、図4に示すようにインク圧力
室29や希釈液圧力室33の開口縁に沿った部位を薄肉
として振動特性の向上が図られている。振動板37に
は、上述したインク圧力室インク圧力室29や希釈液圧
力室33に対応位置してそれぞれピエゾ素子24、25
の先端部が接合されている。
【0047】ピエゾ素子24、25は、詳細を省略する
が、圧電セラミックと電極材とが交互に積層されてな
り、電圧の印加により歪み変位動作が発生する。ピエゾ
素子24、25は、印加電圧に対して長手方向に伸びる
変位動作を生じるものや、縮む変位動作を生じるものが
用いられる。勿論、ピエゾ素子は、印加電圧に対して直
交する方向に変位動作が生じるものが用いられてもよ
い。
が、圧電セラミックと電極材とが交互に積層されてな
り、電圧の印加により歪み変位動作が発生する。ピエゾ
素子24、25は、印加電圧に対して長手方向に伸びる
変位動作を生じるものや、縮む変位動作を生じるものが
用いられる。勿論、ピエゾ素子は、印加電圧に対して直
交する方向に変位動作が生じるものが用いられてもよ
い。
【0048】なお、ヘッド装置20は、図示を省略する
が上述した構成のインク供給部と希釈液供給部とを16
組備えて構成されており、各組のインクノズル孔27と
希釈液ノズル孔28とがそれぞれ互いに隣り合って形成
されている。また、ヘッド装置20は、カラー画像をプ
リントアウトする場合には、イエロー、マゼンタ、シア
ン及びブラックの4色に対応する4個によってヘッドア
ッセンブリを構成し、これらヘッドアッセンブリがライ
ン上に多数個配列してカラー記録画像をプリントアウト
する。
が上述した構成のインク供給部と希釈液供給部とを16
組備えて構成されており、各組のインクノズル孔27と
希釈液ノズル孔28とがそれぞれ互いに隣り合って形成
されている。また、ヘッド装置20は、カラー画像をプ
リントアウトする場合には、イエロー、マゼンタ、シア
ン及びブラックの4色に対応する4個によってヘッドア
ッセンブリを構成し、これらヘッドアッセンブリがライ
ン上に多数個配列してカラー記録画像をプリントアウト
する。
【0049】以上のように構成されたヘッド装置20
は、画像信号等に基づいて制御部から供給された駆動電
圧がピエゾ素子24,25に印加されると、これらピエ
ゾ素子24,25が駆動されることによって長手方向の
歪み変位動作が発生して振動板37が駆動される。ヘッ
ド装置20は、この振動板37の振動動作によってイン
ク圧力室29、希釈液圧力室33内に容積変動が生じ
て、インク21及び希釈液22をインクノズル孔27及
び希釈液ノズル孔28から吐出させる。ヘッド装置20
は、インク21と希釈液22とを所定の濃度に混合した
希釈インク液23を被記録媒体に飛翔させて画像等をプ
リントアウトする。
は、画像信号等に基づいて制御部から供給された駆動電
圧がピエゾ素子24,25に印加されると、これらピエ
ゾ素子24,25が駆動されることによって長手方向の
歪み変位動作が発生して振動板37が駆動される。ヘッ
ド装置20は、この振動板37の振動動作によってイン
ク圧力室29、希釈液圧力室33内に容積変動が生じ
て、インク21及び希釈液22をインクノズル孔27及
び希釈液ノズル孔28から吐出させる。ヘッド装置20
は、インク21と希釈液22とを所定の濃度に混合した
希釈インク液23を被記録媒体に飛翔させて画像等をプ
リントアウトする。
【0050】ヘッド装置20は、詳細には図9に示した
一連の動作によって、所定の濃度の希釈インク液23に
よって画像等をプリントアウトする。ヘッド装置20に
おいては、同図(a)に示すように待機状態において、
毛細管圧力によってインク流路30及び希釈液流路34
を介してインクノズル孔27及び希釈液ノズル孔28内
にそれぞれインク21及び希釈液22が供給された状態
となっている。インク21及び希釈液22は、それぞれ
インクノズル孔27及び希釈液ノズル孔28の吐出口に
おいてインクメニスカス21a、希釈液メニスカス22
aを形成している。
一連の動作によって、所定の濃度の希釈インク液23に
よって画像等をプリントアウトする。ヘッド装置20に
おいては、同図(a)に示すように待機状態において、
毛細管圧力によってインク流路30及び希釈液流路34
を介してインクノズル孔27及び希釈液ノズル孔28内
にそれぞれインク21及び希釈液22が供給された状態
となっている。インク21及び希釈液22は、それぞれ
インクノズル孔27及び希釈液ノズル孔28の吐出口に
おいてインクメニスカス21a、希釈液メニスカス22
aを形成している。
【0051】ヘッド装置20においては、画像信号等に
基づいて制御部からの駆動電圧がインク供給部側のピエ
ゾ素子24に印加されることによってインク圧力室29
内に容積変動が生じ、同図(b)に示すようにインクノ
ズル孔27から定量のインク21がヘッドプレート26
の主面26b上に押し出される。インクノズル孔27
は、上述したように吐出口が希釈液ノズル孔28に近接
して開口されるとともに30°の傾斜孔として構成され
ていることにより、定量のインク21を希釈液ノズル孔
28の吐出口に向かって吐出する。
基づいて制御部からの駆動電圧がインク供給部側のピエ
ゾ素子24に印加されることによってインク圧力室29
内に容積変動が生じ、同図(b)に示すようにインクノ
ズル孔27から定量のインク21がヘッドプレート26
の主面26b上に押し出される。インクノズル孔27
は、上述したように吐出口が希釈液ノズル孔28に近接
して開口されるとともに30°の傾斜孔として構成され
ていることにより、定量のインク21を希釈液ノズル孔
28の吐出口に向かって吐出する。
【0052】ヘッド装置20においては、インク21
が、同図(c)に示すように希釈液ノズル孔28の吐出
口に形成された希釈液メニスカス22aと表面張力によ
って結合した状態となる。ヘッドプレート26には、イ
ンクノズル孔27と希釈液ノズル孔28の周囲に希釈イ
ンク液23による濡れ部位23aが生成される。
が、同図(c)に示すように希釈液ノズル孔28の吐出
口に形成された希釈液メニスカス22aと表面張力によ
って結合した状態となる。ヘッドプレート26には、イ
ンクノズル孔27と希釈液ノズル孔28の周囲に希釈イ
ンク液23による濡れ部位23aが生成される。
【0053】ヘッド装置20においては、インク供給部
側のピエゾ素子24に対する電圧印可が切られることに
よってインク圧力室29内の容積変動が初期状態に復旧
することから、インクメニスカス21aが次第にインク
ノズル孔27内に引き込まれはじめる。ヘッド装置20
においては、希釈液供給部側のピエゾ素子25に画像信
号等に基づいて制御部からの駆動電圧が印加されること
によって希釈液圧力室33内に容積変動が生じ、同図
(d)に示すように希釈液ノズル孔28から希釈液22
がヘッドプレート26の主面26b上に押し出される。
なお、インク圧力室29には、その容積変動が初期状態
に復旧する際にインク供給室31からインク21が補充
供給される。
側のピエゾ素子24に対する電圧印可が切られることに
よってインク圧力室29内の容積変動が初期状態に復旧
することから、インクメニスカス21aが次第にインク
ノズル孔27内に引き込まれはじめる。ヘッド装置20
においては、希釈液供給部側のピエゾ素子25に画像信
号等に基づいて制御部からの駆動電圧が印加されること
によって希釈液圧力室33内に容積変動が生じ、同図
(d)に示すように希釈液ノズル孔28から希釈液22
がヘッドプレート26の主面26b上に押し出される。
なお、インク圧力室29には、その容積変動が初期状態
に復旧する際にインク供給室31からインク21が補充
供給される。
【0054】ヘッド装置20においては、希釈液ノズル
孔28から希釈液22がさらに吐出されるに伴って、同
図(e)に破線で示すようにインクメニスカス21aが
インクノズル孔27内に引き込まれる。ヘッド装置20
においては、希釈液供給部側のピエゾ素子25に対する
電圧印可が切られることによって希釈液圧力室33内の
容積変動が初期状態に復旧することから、同図(f)に
破線で示すように希釈液メニスカス22aが次第に希釈
液ノズル孔28内に引き込まれるとともに、希釈インク
液23が吐出口から次第に離れていく。なお、希釈液圧
力室33には、その容積変動が初期状態に復旧する際に
希釈液供給室35から希釈液22が補充供給される。
孔28から希釈液22がさらに吐出されるに伴って、同
図(e)に破線で示すようにインクメニスカス21aが
インクノズル孔27内に引き込まれる。ヘッド装置20
においては、希釈液供給部側のピエゾ素子25に対する
電圧印可が切られることによって希釈液圧力室33内の
容積変動が初期状態に復旧することから、同図(f)に
破線で示すように希釈液メニスカス22aが次第に希釈
液ノズル孔28内に引き込まれるとともに、希釈インク
液23が吐出口から次第に離れていく。なお、希釈液圧
力室33には、その容積変動が初期状態に復旧する際に
希釈液供給室35から希釈液22が補充供給される。
【0055】希釈インク液23は、インク21と希釈液
22とが所定の混合割合となり、希釈液22から引きち
ぎられて同図(g)に示すように記録媒体に向かって飛
翔される。希釈インク液23は、記録媒体に着弾して画
像等の記録を行う。一方、インク21は、インクノズル
孔27内に引き込まれた状態から毛細管圧力によって次
第に吐出口へとはみ出して、同図(h)に示すように吐
出口において再びインクメニスカス21aを形成する。
なお、インクメニスカス21aには、インクノズル孔2
7の吐出口部位において慣性によって若干の振動が生じ
る。
22とが所定の混合割合となり、希釈液22から引きち
ぎられて同図(g)に示すように記録媒体に向かって飛
翔される。希釈インク液23は、記録媒体に着弾して画
像等の記録を行う。一方、インク21は、インクノズル
孔27内に引き込まれた状態から毛細管圧力によって次
第に吐出口へとはみ出して、同図(h)に示すように吐
出口において再びインクメニスカス21aを形成する。
なお、インクメニスカス21aには、インクノズル孔2
7の吐出口部位において慣性によって若干の振動が生じ
る。
【0056】希釈液22は、希釈液ノズル孔28内に引
き込まれた状態から毛細管圧力によって同図(i)に示
すように次第に吐出口へとはみ出して、吐出口において
再び希釈液メニスカス22aを形成する。この希釈液メ
ニスカス22aも、希釈液ノズル孔28の吐出口におい
て慣性によって若干の振動が生じる。ヘッド装置20に
おいては、上述した動作を経た後に、同図(j)に示す
ようにインク21及び希釈液22が、それぞれインクノ
ズル孔27及び希釈液ノズル孔28の吐出口においてイ
ンクメニスカス21a、希釈液メニスカス22aを形成
した初期状態に復帰して次の印刷動作までの待機状態と
なる。ヘッド装置20においては、上述した希釈インク
液23の吐出動作が繰り返されることによって、記録媒
体に所定の画像等の記録を行う。
き込まれた状態から毛細管圧力によって同図(i)に示
すように次第に吐出口へとはみ出して、吐出口において
再び希釈液メニスカス22aを形成する。この希釈液メ
ニスカス22aも、希釈液ノズル孔28の吐出口におい
て慣性によって若干の振動が生じる。ヘッド装置20に
おいては、上述した動作を経た後に、同図(j)に示す
ようにインク21及び希釈液22が、それぞれインクノ
ズル孔27及び希釈液ノズル孔28の吐出口においてイ
ンクメニスカス21a、希釈液メニスカス22aを形成
した初期状態に復帰して次の印刷動作までの待機状態と
なる。ヘッド装置20においては、上述した希釈インク
液23の吐出動作が繰り返されることによって、記録媒
体に所定の画像等の記録を行う。
【0057】なお、上述したヘッド装置20の一連の動
作については、一例であってこれに限定されるものでは
無い。ヘッド装置20の動作は、そのタイミングや状
態、例えば希釈インク液23の形状、充填動作などはイ
ンクノズル孔27や希釈液ノズル孔28或いはその吐出
口の開口径等のヘッドプレート26の構造的要素、イン
ク21や希釈液22の粘度や表面張力などの物理的要
素、吐出周波数などの動作条件によって変化する。
作については、一例であってこれに限定されるものでは
無い。ヘッド装置20の動作は、そのタイミングや状
態、例えば希釈インク液23の形状、充填動作などはイ
ンクノズル孔27や希釈液ノズル孔28或いはその吐出
口の開口径等のヘッドプレート26の構造的要素、イン
ク21や希釈液22の粘度や表面張力などの物理的要
素、吐出周波数などの動作条件によって変化する。
【0058】ヘッド装置20においては、インク21を
吐出する吐出圧力の上昇量及び上昇時間、すなわちピエ
ゾ素子24に与える電圧パルスの電圧値或いはパルス幅
を調節することにより、希釈インク液23に含まれる希
釈液22の混合比率、すなわちインク濃度が調節され
る。ヘッド装置20は、1ドット毎に濃度を変化させる
ことが可能であり、このドットを多数形成することで、
中間調の階調表現が可能となり、精度の高い階調表現に
よる自然画像がプリントアウトされる。
吐出する吐出圧力の上昇量及び上昇時間、すなわちピエ
ゾ素子24に与える電圧パルスの電圧値或いはパルス幅
を調節することにより、希釈インク液23に含まれる希
釈液22の混合比率、すなわちインク濃度が調節され
る。ヘッド装置20は、1ドット毎に濃度を変化させる
ことが可能であり、このドットを多数形成することで、
中間調の階調表現が可能となり、精度の高い階調表現に
よる自然画像がプリントアウトされる。
【0059】ヘッド装置20は、上述したようにエキシ
マレーザ13とヘッドフレート26とを相対的に中心軸
を固定した同一面内の振動動作を行わさせた状態でエキ
シマレーザ加工が施されて止まり穴構造のインク圧力室
29及びインク流路30或いは希釈液圧力室33及び希
釈液流路34が形成される。ヘッド装置20は、かかる
エキシマレーザ加工によってインク圧力室29及びイン
ク流路30或いは希釈液圧力室33及び希釈液流路34
が、それぞれの底部の外周縁において張出し凹部の発生
が抑制されて高精度に形成されるようになる。
マレーザ13とヘッドフレート26とを相対的に中心軸
を固定した同一面内の振動動作を行わさせた状態でエキ
シマレーザ加工が施されて止まり穴構造のインク圧力室
29及びインク流路30或いは希釈液圧力室33及び希
釈液流路34が形成される。ヘッド装置20は、かかる
エキシマレーザ加工によってインク圧力室29及びイン
ク流路30或いは希釈液圧力室33及び希釈液流路34
が、それぞれの底部の外周縁において張出し凹部の発生
が抑制されて高精度に形成されるようになる。
【0060】したがって、ヘッド装置20は、インク2
1や希釈液22を充填する際に、これらインク圧力室2
9及びインク流路30或いは希釈液圧力室33及び希釈
液流路34においてインク21や希釈液22に気泡を生
じさせることは無い。ヘッド装置20は、気泡によるイ
ンクノズル孔27や希釈液ノズル孔28の詰り現象が抑
制されるとともにインク21や希釈液22が精密に吐出
されて、高精度な画像等の記録が行われるようになる。
また、ヘッド装置20は、ノズル孔27や希釈液ノズル
孔28の補充が簡単に行われるとともに、面倒かつ困難
な気泡抜きの作業が不要となり取扱いが簡便となる。
1や希釈液22を充填する際に、これらインク圧力室2
9及びインク流路30或いは希釈液圧力室33及び希釈
液流路34においてインク21や希釈液22に気泡を生
じさせることは無い。ヘッド装置20は、気泡によるイ
ンクノズル孔27や希釈液ノズル孔28の詰り現象が抑
制されるとともにインク21や希釈液22が精密に吐出
されて、高精度な画像等の記録が行われるようになる。
また、ヘッド装置20は、ノズル孔27や希釈液ノズル
孔28の補充が簡単に行われるとともに、面倒かつ困難
な気泡抜きの作業が不要となり取扱いが簡便となる。
【0061】ところで、ヘッド装置においては、ノズル
孔からインクの吐出を滑らかに行うために、例えば特開
平5−318744号「インクジェットヘッドの製造方
法」公報に開示されるようないわゆる等高線加工によっ
てノズル孔を形成する方法が提案されている。すなわ
ち、この先願公報のヘッド装置40は、図10に示すよ
うに、ベースプレート41にレーザ加工によってノズル
孔42を構成する貫通孔を形成するとともに、このノズ
ル孔42の周囲に非貫通孔である止め穴43の加工を施
すことによって任意曲線のプロフィールを有するノズル
オリフィス44を構成してなる。ヘッド装置40は、ノ
ズル孔42に連通して中心軸を一致されるとともに次第
に内径を小径とした止め穴43が多段に形成されること
で、ノズル体積が大きくなってインクメニスカスの挙動
が安定するようになる。
孔からインクの吐出を滑らかに行うために、例えば特開
平5−318744号「インクジェットヘッドの製造方
法」公報に開示されるようないわゆる等高線加工によっ
てノズル孔を形成する方法が提案されている。すなわ
ち、この先願公報のヘッド装置40は、図10に示すよ
うに、ベースプレート41にレーザ加工によってノズル
孔42を構成する貫通孔を形成するとともに、このノズ
ル孔42の周囲に非貫通孔である止め穴43の加工を施
すことによって任意曲線のプロフィールを有するノズル
オリフィス44を構成してなる。ヘッド装置40は、ノ
ズル孔42に連通して中心軸を一致されるとともに次第
に内径を小径とした止め穴43が多段に形成されること
で、ノズル体積が大きくなってインクメニスカスの挙動
が安定するようになる。
【0062】しかしながら、かかるヘッド装置40にお
いては、各止め穴43を形成する際に同図に示すように
それぞれの底部の外周縁に張出し凹部45が形成される
ことによってインクの流れが悪くなるといった問題があ
る。したがって、ヘッド装置40においては、各止め穴
43についてその深さを浅くすることにより、換言すれ
ば止め穴43を多段に形成することで張出し凹部45の
発生量を小さくする対応が図られる。ヘッド装置40
は、かかる対応によって加工時間が長くなってしまうと
いった問題が生じる。
いては、各止め穴43を形成する際に同図に示すように
それぞれの底部の外周縁に張出し凹部45が形成される
ことによってインクの流れが悪くなるといった問題があ
る。したがって、ヘッド装置40においては、各止め穴
43についてその深さを浅くすることにより、換言すれ
ば止め穴43を多段に形成することで張出し凹部45の
発生量を小さくする対応が図られる。ヘッド装置40
は、かかる対応によって加工時間が長くなってしまうと
いった問題が生じる。
【0063】上述した問題点を解決するために、図11
に示したヘッド装置50は、ベースプレート51にレー
ザ加工によってノズル孔52を構成する貫通孔を形成す
るとともにこのノズル孔52の周囲に非貫通孔である止
まり穴53の加工を施す基本工程を同様とするが、各止
まり穴53を形成する際に上述したエキシマレーザ加工
が施されることを特徴とする。すなわち、ヘッド装置5
0は、エキシマレーザ13とヘッドフレート51とに直
径20μm、30mm/minの相対的な同一面内の振
動動作を行う状態でエキシマレーザ加工を施こして各止
まり穴53が形成される。
に示したヘッド装置50は、ベースプレート51にレー
ザ加工によってノズル孔52を構成する貫通孔を形成す
るとともにこのノズル孔52の周囲に非貫通孔である止
まり穴53の加工を施す基本工程を同様とするが、各止
まり穴53を形成する際に上述したエキシマレーザ加工
が施されることを特徴とする。すなわち、ヘッド装置5
0は、エキシマレーザ13とヘッドフレート51とに直
径20μm、30mm/minの相対的な同一面内の振
動動作を行う状態でエキシマレーザ加工を施こして各止
まり穴53が形成される。
【0064】ヘッド装置50は、かかるエキシマレーザ
加工が施されることで、同図に示すように各止まり穴5
3が張出し凹部の発生を抑制された高精度に形成され
る。したがって、ヘッド装置50は、止まり穴53の段
数を増やすこと無く、換言すれば加工時間が短縮されて
滑らかなプロフィールのノズルオリフィス54が構成さ
れる。
加工が施されることで、同図に示すように各止まり穴5
3が張出し凹部の発生を抑制された高精度に形成され
る。したがって、ヘッド装置50は、止まり穴53の段
数を増やすこと無く、換言すれば加工時間が短縮されて
滑らかなプロフィールのノズルオリフィス54が構成さ
れる。
【0065】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明にかか
るインクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法によ
れば、加工ステージ上に載置されたヘッド部材に対して
レーザ装置から出射されたレーザを照射して止まり穴構
造のインク流路やインク圧力室等をレーザ加工する際
に、レーザ出射部或いは加工ステージの振動動作によっ
て相対的に所定の直径をもった同軸円周上を周回する振
動動作を行った状態で行うようにすることから、これら
インク流路やインク圧力室等がその底部の外周縁部位に
おける張出し凹部の発生を抑制された精度の高い平坦面
を呈して形成されるようになる。したがって、インクジ
ェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法によれば、イン
ク流路やインク圧力室等を滑らかな形状を以って形成す
ることでこれらの内部に気泡が発生することが抑制され
るようになり、インクや希釈液を精度良く吐出して画像
等を高精度に記録するヘッド装置が廉価に製造される。
るインクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法によ
れば、加工ステージ上に載置されたヘッド部材に対して
レーザ装置から出射されたレーザを照射して止まり穴構
造のインク流路やインク圧力室等をレーザ加工する際
に、レーザ出射部或いは加工ステージの振動動作によっ
て相対的に所定の直径をもった同軸円周上を周回する振
動動作を行った状態で行うようにすることから、これら
インク流路やインク圧力室等がその底部の外周縁部位に
おける張出し凹部の発生を抑制された精度の高い平坦面
を呈して形成されるようになる。したがって、インクジ
ェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法によれば、イン
ク流路やインク圧力室等を滑らかな形状を以って形成す
ることでこれらの内部に気泡が発生することが抑制され
るようになり、インクや希釈液を精度良く吐出して画像
等を高精度に記録するヘッド装置が廉価に製造される。
【図1】本発明を適用されたインクジェットプリンタ用
のヘッド装置の正面側からの要部縦断面図である。
のヘッド装置の正面側からの要部縦断面図である。
【図2】同ヘッド装置の側面側からの要部縦断面図であ
る。
る。
【図3】同ヘッド装置に備えられるヘッドプレートにエ
キシマレーザ加工を施すエキシマレーザ加工装置及び加
工台装置の概略構成の説明図である。
キシマレーザ加工を施すエキシマレーザ加工装置及び加
工台装置の概略構成の説明図である。
【図4】本発明を適用されたオンディマンド型インクジ
ェットプリンタ用のヘッド装置の正面側からの要部縦断
面図である。
ェットプリンタ用のヘッド装置の正面側からの要部縦断
面図である。
【図5】同ヘッド装置の要部平面図である。
【図6】同ヘッド装置に備えられるヘッドプレートに形
成されるインクノズル孔と希釈液ノズル孔の開口部の構
成を説明する図である。
成されるインクノズル孔と希釈液ノズル孔の開口部の構
成を説明する図である。
【図7】同希釈液の供給部の構成を説明する要部縦断面
図である。
図である。
【図8】同インクの供給部の構成を説明する要部縦断面
図である。
図である。
【図9】同希釈インク液の吐出動作の説明図である。
【図10】等高線加工を施して形成されたノズル孔の説
明図である。
明図である。
【図11】本発明を適用して等高線加工を施して形成さ
れたノズル孔の説明図である。
れたノズル孔の説明図である。
【図12】従来のインクジェットプリンタ用のヘッド装
置の要部縦断面図である。
置の要部縦断面図である。
【図13】同ヘッド装置のインク流路及びノズル孔部位
の構成を説明する要部縦断面図である。
の構成を説明する要部縦断面図である。
1 ヘッド装置、2 ヘッドプレート、3 振動板、4
ピエゾ素子、5 インク圧力室、6 インク流路、7
ノズル孔、8 インク供給室、9 インク供給流路、
10 インク、11 エキシマレーザ装置、12 レー
ザ出射部、13エキシマレーザ、14 ヘッドプレート
素材、15 マスク機構、16 マスク部材、17 加
工台装置、18 加工台、20 ヘッド装置、21 イ
ンク、22 希釈液、23 希釈インク液、24,25
ピエゾ素子、26 ヘッドプレート、27 インクノ
ズル孔、28 希釈液ノズル孔22、29 インク圧力
室、30 インク流路、31 インク供給室、32 イ
ンク供給流路、33 希釈液圧力室、34 希釈液流
路、35 希釈液供給室、36 希釈液供給流路、37
振動板
ピエゾ素子、5 インク圧力室、6 インク流路、7
ノズル孔、8 インク供給室、9 インク供給流路、
10 インク、11 エキシマレーザ装置、12 レー
ザ出射部、13エキシマレーザ、14 ヘッドプレート
素材、15 マスク機構、16 マスク部材、17 加
工台装置、18 加工台、20 ヘッド装置、21 イ
ンク、22 希釈液、23 希釈インク液、24,25
ピエゾ素子、26 ヘッドプレート、27 インクノ
ズル孔、28 希釈液ノズル孔22、29 インク圧力
室、30 インク流路、31 インク供給室、32 イ
ンク供給流路、33 希釈液圧力室、34 希釈液流
路、35 希釈液供給室、36 希釈液供給流路、37
振動板
Claims (5)
- 【請求項1】 加工台装置の加工台上に位置決め載置さ
れたヘッド部材に対して、所定形状のマスクを介してレ
ーザ装置から出射されたレーザを照射することによっ
て、上記ヘッド部材に止まり穴構造のインク供給部と連
通されたインク圧力室やノズル孔が連通するインク流路
等を形成してなり、 上記レーザ装置のレーザ出射部と加工台の少なくともい
ずれか一方が、中心軸を固定した同一面内の振動動作を
行っている状態で上記インク圧力室やインク流路等を形
成することを特徴とするインクジェットプリンタ用ヘッ
ド装置の製造方法。 - 【請求項2】 上記レーザ装置は、エキシマレーザ装置
であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェッ
トプリンタ用ヘッド装置の製造方法。 - 【請求項3】 上記インク圧力室やインク流路等は、上
記ヘッド部材の一方の主面に開口するとともに底部に他
方の主面に貫通する小径のインクノズル孔が形成されか
つインク供給部と連通されたやや大径のインク流路及び
/又は、上記ヘッド部材の一方の主面に開口するととも
に振動板によって閉塞されかつ上記インク流路にインク
を供給するインク圧力室であることを特徴とする請求項
1に記載のインクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造
方法。 - 【請求項4】 上記インク圧力室やインク流路等は、 上記ヘッド部材の一方の主面に開口するとともに底部に
他方の主面に貫通する小径の吐出媒体ノズル孔が形成さ
れかつ吐出媒体供給部と連通されたやや大径の吐出媒体
流路及び/又は、上記ヘッド部材の一方の主面に開口す
るとともに振動板によって閉塞されかつ上記吐出媒体流
路に吐出媒体を供給する吐出媒体圧力室及び/又は、 上記ヘッド部材の一方の主面に開口するとともに底部に
他方の主面に上記吐出媒体ノズルに近接して貫通する小
径の定量媒体ノズル孔が形成されかつ定量媒体供給部と
連通されたやや大径の定量媒体流路及び/又は、上記ヘ
ッド部材の一方の主面に開口するとともに振動板によっ
て閉塞されかつ上記定量媒体流路に定量媒体を供給する
定量媒体圧力室であり、 上記定量媒体ノズルから吐出媒体ノズル側に定量媒体を
しみ出させた状態で上記吐出媒体ノズルから吐出媒体を
吐出させることによって希釈混合媒体が飛翔されること
を特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタ
用ヘッド装置の製造方法。 - 【請求項5】 上記定量媒体はインク又は希釈液である
とともに上記吐出媒体は希釈液又はインクであることを
特徴とする請求項4に記載のインクジェットプリンタ用
ヘッド装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11011099A JP2000301728A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11011099A JP2000301728A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000301728A true JP2000301728A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=14527307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11011099A Withdrawn JP2000301728A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000301728A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002144547A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-21 | Konica Corp | インクジェットヘッド及びそのノズル穴形成方法 |
-
1999
- 1999-04-16 JP JP11011099A patent/JP2000301728A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002144547A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-21 | Konica Corp | インクジェットヘッド及びそのノズル穴形成方法 |
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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: 20060704 |