JPH10258386A - レーザ加工方法および該レーザ加工方法を用いた液体噴射記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

レーザ加工方法および該レーザ加工方法を用いた液体噴射記録ヘッドの製造方法

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JPH10258386A
JPH10258386A JP9082190A JP8219097A JPH10258386A JP H10258386 A JPH10258386 A JP H10258386A JP 9082190 A JP9082190 A JP 9082190A JP 8219097 A JP8219097 A JP 8219097A JP H10258386 A JPH10258386 A JP H10258386A
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伸 石松
Akira Goto
顕 後藤
Toshinori Hasegawa
利則 長谷川
Masaki Inaba
正樹 稲葉
Masaaki Furukawa
雅朗 古川
Yoshinori Ito
美紀 伊東
Akio Saito
昭男 斎藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光の照射によって微細でかつ複雑な形
状を容易にしかも正確に加工することができるレーザ加
工方法を提供する。 【解決手段】 液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板
１に複数の流路溝３および流路溝間の溝壁４等の接合面
に突起６をレーザ加工する際に、先ず、突起６を加工す
るための透光部１１と遮光部１２からなる空間周波数の
高い第１のマスクパターン１０を介してレーザ光を照射
して突起６を加工形成し、その後に、流路溝３を加工す
るための透光部１５と遮光部１６からなる空間周波数の
低い第２のマスクパターン１４を介してレーザ光を照射
して流路溝３を加工形成するようになし、レーザ加工の
副生成物の発生を減少させることができ、また、レーザ
加工副生成物が介在する際にもその副生成物の影響を軽
減して加工することができ、微細でかつ複雑な形状を安
定して正確に加工することを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークにレーザ光
を照射して複雑で微細な形状の加工を行なうレーザ加工
方法、および該レーザ加工方法を用いて流路溝等を加工
し、高精細な記録を行ないうるようにした液体噴射記録
ヘッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の液体噴射記録ヘッドは、図７に示
すように、複数の吐出エネルギー発生素子（図示しな
い）を所定の間隔をもって形成した第１基板１００と、
吐出口プレート１０４に形成された複数の吐出口１０
３、これらの吐出口１０３にそれぞれ連通する複数の流
路溝１０２、および各流路溝１０２へ供給されるインク
を一時的に保持する共通液室１０５を備えた第２基板１
０１とからなり、第１基板１００の吐出エネルギー発生
素子と第２基板１０１の流路溝１０２とを正確に対応す
るように位置合わせした状態で第１基板１００と第２基
板１０１とを押えばね等によって加圧接合して組み合わ
せて構成されている。そして、この種の液体噴射記録ヘ
ッドにおいては、吐出エネルギー発生素子に記録情報に
対応した駆動信号を印加することにより流路溝１０２内
のインクに吐出エネルギーを付与することによって、該
流路溝１０２に連通する吐出口１０３からインクを液滴
として吐出させて印字記録を行なうように構成されてい
る。
【０００３】ところで、第１基板１００と第２基板１０
１との接合に際して、第１基板１００に生じている段差
や反り、あるいは第２基板１０１の成形時の精度上のば
らつき等によって、両基板の接合面に隙間が生じてしま
う場合があり、このような状態の両基板を組み込んだ液
体噴射記録ヘッドにおいては、所定の吐出エネルギー発
生素子に駆動信号を付与して当該吐出口からインクを吐
出させるとき、その吐出エネルギーがその隙間を通して
隣接する流路溝へ伝わり、隣接する吐出口からもインク
が吐出したり、あるいは所定のインク吐出量が変化する
などの、いわゆるクロストーク現象が発生して、所望の
印字品位を得ることができないことがある。
【０００４】そこで、クロストーク現象の発生を抑制し
て所望の印字品位を得ることができるように、第１基板
と第２基板との接合をより確実にかつ強固にして、両基
板の密着性を高める必要があり、そのための方法として
は、特開平４−２５００４８号公報に記載されているよ
うに、第２基板の接合面に第１基板との接合時に変形す
る突起を形成して、第１基板と第２基板との接合時に突
起が押し潰されて変形し、両基板の密着性を高めるよう
にした方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液体噴射記
録装置においては、現在では、高精細化ならびに高解像
度化が望まれ、それに伴ない、第２基板におけるインク
を吐出する吐出口および流路溝の高密度化、すなわち、
ノズル密度を６００ｄｐｉ（dotts per inch）とする
ような高密度の第２基板が要求されている。このように
高精細に高解像度の印字記録を行ないうるようにした液
体噴射記録ヘッドにおいては、吐出口や流路溝をより高
密度に配設するとともに、これに付随して両基板の接合
の際に密着性を高めるための接合時に変形する突起も同
様により微細にかつ高密度に配設することが必要とな
る。
【０００６】しかしながら、第２基板を第１基板に接合
する際に変形する突起に関する前記の特開平４−２５０
０４８号公報に記載された方法は、両基板の接合を確実
にする上で有効であるけれども、前記公報に記載された
突起は、第２基板を型を用いる射出成形等によって樹脂
成形する際に同時に型により成形するようにしているた
めにその作成される大きさに限界がある。また、前記公
報に記載された技術では、突起の微細でかつ高密度化に
ついては想定されておらず、このような微細でかつ高密
度の複雑な形状をもつ突起を射出成形等により形成する
ことはきわめて困難である。そこで、第２基板に第１基
板と接合する際に変形する微細で複雑な突起を、容易か
つ安価に、そしてより高精細にかつ高密度に形成するこ
とができる方法の開発が待たれていた。
【０００７】また、第２基板における高密度化された流
路溝や吐出口の作成には、通常、加工精度が高くかつ短
時間での加工が可能なレーザ加工が用いられており、先
ず、流路溝や吐出口を形成していない形状の第２基板を
樹脂成形によって作成し、これにレーザ光の照射による
溝加工および穴あけ加工を施しており、この流路溝の溝
加工とともに前記のような突起をレーザ加工により形成
することが、作業性においてもまたコスト的にも優れて
おり、そのような加工方法の開発が望まれていた。
【０００８】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、レーザ
光の照射によって微細でかつ複雑な空間周波数の細かい
パターン形状を安価にしかも正確に加工することができ
るレーザ加工方法を提供するとともに、該レーザ加工方
法を用いて、流路溝の加工とともに微細でかつ複雑な形
状をもつ突起を安価に正確に加工して、高精細化された
液体噴射記録ヘッドを製造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ことを目的とするもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のレーザ加工方法は、レーザ光源と、該レー
ザ光源から発せられるレーザ光を整形する整形光学系
と、マスクを照明する照明光学系と、ワークの加工形状
に対応した所定のパターンを有するレーザマスクと、該
レーザマスクのパターンの像を所定の倍率で結像させる
投影光学系とを用いて、前記ワークの加工を行なうレー
ザ加工方法において、前記ワークの加工形状を、前記マ
スクパターンの空間周波数の高いものから空間周波数の
低いものへ順次加工していくことを特徴とする。
【００１０】また、本発明のレーザ加工方法は、レーザ
光源と、該レーザ光源から発せられるレーザ光を整形す
る整形光学系と、マスクを照明する照明光学系と、ワー
クの加工形状に対応した所定のパターンを有するレーザ
マスクと、該レーザマスクのパターンの像を所定の倍率
で結像させる投影光学系とを用いて、前記ワークの加工
を行なうレーザ加工方法において、レーザ加工副生成物
が介在する条件下で、マスクパターンの空間周波数の高
いものから空間周波数の低いものへ順次加工していくこ
とを特徴とする。
【００１１】そして、本発明の液体噴射記録ヘッドの製
造方法は、インクを吐出するための複数の吐出エネルギ
ー発生素子を形成した第１基板と、インクを吐出する複
数の吐出口と該吐出口にそれぞれ連通する複数の流路溝
を加工形成し、そして前記流路溝および吐出口へ供給さ
れるインクを一時的に保持する共通液室を備え、さらに
前記第１基板との接合面に接合時に変形する突起を形成
した第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板
とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記流路溝とを対
応する形態で接合することによって液体噴射記録ヘッド
を製造する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、前
記第２基板の前記流路溝および前記突起を、それらの形
状に対応した加工パターンを有するレーザマスクを介し
てレーザ光を照射することによってレーザ加工する際
に、マスクパターンの空間周波数の高いものから空間周
波数の低いものへ順次加工していくことを特徴とする。
【００１２】さらに、本発明の液体噴射記録ヘッドの製
造方法は、インクを吐出するための複数の吐出エネルギ
ー発生素子を形成した第１基板と、インクを吐出する複
数の吐出口と該吐出口にそれぞれ連通する複数の流路溝
を加工形成し、そして前記流路溝および吐出口へ供給さ
れるインクを一時的に保持する共通液室を備え、さらに
前記第１基板との接合面に接合時に変形する突起を形成
した第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板
とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記流路溝とを対
応する形態で接合することによって液体噴射記録ヘッド
を製造する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、前
記第２基板の前記流路溝および前記突起を、それらの形
状に対応した加工パターンを有するレーザマスクを介し
てレーザ光を照射することによってレーザ加工する際
に、レーザ加工副生成物が介在する条件下で、マスクパ
ターンの空間周波数の高いものから空間周波数の低いも
のへ順次加工していくことを特徴とする。
【００１３】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、空間周波数が高いマスクパターンは接
合の際に変形する突起を加工するパターンであり、空間
周波数が低いマスクパターンは流路溝を加工するパター
ンであることを特徴とする。
【００１４】そして、本発明のレーザ加工方法および液
体噴射記録ヘッドの製造方法においては、レーザ加工に
用いるレーザ光はパルス紫外線レーザ光であることが好
ましい。
【００１５】
【作用】微細でかつ複雑な形状をレーザマスクを介して
レーザ加工する際に、複数のマスクパターンを用いて加
工するとき、空間周波数の高いマスクパターンから空間
周波数の低いマスクパターンへ順次レーザ加工していく
ことにより、レーザ加工の副生成物の発生を減少させる
ことができ、また、レーザ加工の副生成物が介在する際
にもその副生成物の影響を軽減して加工することができ
ることから、微細でかつ複雑な形状を安定して正確に加
工することが可能となり、微細で複雑な形状や空間周波
数の細かいパターンを容易にかつ安価に正確に加工する
ことが可能となる。
【００１６】また、液体噴射記録ヘッドを構成する第２
基板に複数の流路溝をレーザ加工するとともに第１基板
との接合面にその接合時に変形する突起をレーザ加工す
る際に、先ず、突起を加工するための透光部と遮光部を
設けた空間周波数の高い第１のマスクパターンを介して
レーザ光を照射して突起を加工形成し、その後に、流路
溝を加工するための透光部と遮光部を設けた空間周波数
の低い第２のマスクパターンを介してレーザ光を照射し
て流路溝を加工形成することにより、微細でかつ複雑な
形状を安定して正確にかつ安価に加工することができ、
第１基板と第２基板との接合を良好な密着性をもって行
なうことができて、より高精細化された液体噴射記録ヘ
ッドを容易にかつ安価に製造することができる。
【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。
【００１８】図１は、本発明のレーザ加工方法によって
流路溝および突起を加工形成した液体噴射記録ヘッドの
第２基板において、その流路溝および突起の一部を拡大
して示す拡大斜視図である。
【００１９】本発明において、液体噴射記録ヘッドを構
成する第２基板１の材料としては、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、流路溝、突起および吐出口を備えて
いない形状、すなわち共通液室、吐出口プレートおよび
平坦な流路溝形成面を備えた形状の第２基板１を射出成
形等によって樹脂成形する。そして、樹脂成形された第
２基板１の流路溝形成面および吐出口プレート７にそれ
ぞれ流路溝３および吐出口２をレーザ光の照射により加
工するものであって、流路溝３をレーザ光により溝加工
するとともに接合の際に変形する突起６をも同時に形成
するものである。
【００２０】図１において、第２基板１には、吐出口プ
レート７に形成された吐出口２にそれぞれ連通する流路
溝３が形成され、そして、流路溝３を区画する溝壁４の
上面およびその他の接合面５には図示しない第１基板と
接合する際に変形し両基板の密着性を高める突起６が形
成されている。
【００２１】次に、図１に図示する第２基板１の流路溝
３および突起６の加工に適用するレーザ加工機につい
て、その概略構成を図示する図６に基づいて説明する。
【００２２】図６において、レーザ加工機３０は、レー
ザ光３２を発するレーザ光源としてのレーザ発振器３１
と、レーザ発振器３１からのレーザ光３２により加工物
Ｗである第２基板の加工を行う加工系が設けられた装置
フレーム３３と、加工物Ｗの加工に関する情報処理およ
び制御を行なう制御部３４とからなり、レーザ発振器３
１から発せられたレーザ光３２が入射する装置フレーム
３３は、光学系３５と、加工物Ｗの位置を観察および測
定する観察測定系３６と、所望の加工パターンが形成さ
れたレーザマスク３７と、加工物Ｗを移動させるための
ワークステーション３８とを備えている。そして光学系
３５は、レーザ光３２の光軸上に配置され、レーザ光を
整形する整形光学系およびレーザマスクを照明する照明
光学系（以下、これらを総称して整形および照明光学系
３５ａという。）と、レーザマスク３７の加工パターン
の像を加工物Ｗの加工面に所定の倍率で結像させる投影
光学系３５ｂとからなり、レーザマスク３７は整形およ
び照明光学系３５ａと投影光学系３５ｂとの間に配置さ
れている。なお、投影光学系３５ｂにはレーザマスク３
７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。また、観察測定系３６は、ワークステーション３８
に治具３８ａを用いてセットされた加工物Ｗの位置を観
察測定する対物レンズ、鏡筒及びＩＴＶカメラを備え、
観察測定系３６からの情報は、制御部３４の画像処理系
３４ａおよび制御系３４ｂで処理され、その結果に基づ
いて移動手段３４ｃがワークステーション３８を作動さ
せるように構成されている。
【００２３】図２は、本発明のレーザ加工方法の一実施
例を最も良く示すレーザ加工の概要を示す図面であり、
図１のｘｚ面による断面図である。本発明のレーザ加工
方法に基づく第２基板の流路溝および突起の加工におい
ては、２個のマスクパターン１０および１４を準備し、
突起６を加工するために用いる第１のマスクパターン１
０は、図２の（ａ）に示すように、突起６を形成するた
めにレーザ光３２を透過する透光部１１とレーザ光３２
を透過しない遮光部１２からなり、そして、流路溝３を
加工するために用いる第２のマスクパターン１４は、図
２の（ｂ）に示すように、流路溝３を形成するためのレ
ーザ光３２を透過する透光部１５とレーザ光３２を透過
しない遮光部１６からなり、これらのマスクパターン１
０、１４は一枚のレーザマスク内に形成して、各加工時
にマスクパターンを切り換えるようにしても良く、ある
いはそれぞれ別個のレーザマスクに形成して、各加工時
にレーザマスクを交換して加工するようにしても良い。
これらの第１および第２のマスクパターン１０、１４に
おける透光部１１、１５と遮光部１２、１６は、合成石
英にクロムを蒸着させない部分と蒸着させる部分とを設
けることにより形成することができ、クロムが蒸着され
ていない部分が透光部１１、１５となり、クロムが蒸着
された部分が遮光部１２、１６となる。また、図２の
（ａ）および（ｂ）からも明らかなように、突起６を加
工するための第１のマスクパターン１０はそのパターン
としてより複雑となるために、空間周波数の高いものと
なり、流路溝３を加工するための第２のマスクパターン
１４はそのパターンはそれ程複雑な形状を有しておら
ず、空間周波数の低いものである。
【００２４】また、レーザ光３２を発するレーザ発振器
３１としては、パルス紫外線レーザ光を発するものが適
しており、パルス紫外線レーザは、Ｘｅ−Ｃｌエキシマ
レーザ、Ｋｒ−Ｆエキシマレーザ、Ａｒ−Ｆエキシマレ
ーザ、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波、窒素ガスレーザ等の
いずれかを用いることができる。
【００２５】次に、本発明の一実施例を図２に基づいて
詳細に説明する。本実施例では、流路溝３を加工形成す
る第２基板１の材料としては、ポリサルフォンを用い、
レーザ光としては２８８ｎｍのＫｒ−Ｆエキシマレーザ
を用いた。
【００２６】図２において、同図（ａ）に示すように、
樹脂成形された第２基板１の加工面に対して、先ず、空
間周波数の高い第１のマスクパターン１０を介して、レ
ーザ光３２を照射する。レーザ光３２は加工面でのエネ
ルギー密度を１Ｊ／ｃｍ2 ・ｐｕｌｓとして１０パルス
照射し、２μｍ×５μｍ×４５０μｍ（図１における
（ｘ軸方向寸法）×（ｚ軸方向寸法）×（ｙ軸方向寸
法））の突起６を４２μｍピッチで３００本加工する。
その後に、同エネルギー密度１Ｊ／ｃｍ2 ・ｐｕｌｓ
で、空間周波数の低い第２のマスクパターン１４を介し
て、レーザ光を１００パルス照射し、そして、３５μｍ
×４０μｍ×４５０μｍ（図１における（ｘ軸方向寸
法）×（ｚ軸方向寸法）×（ｙ軸方向寸法））の流路溝
３を４２μｍピッチで３００本加工した。
【００２７】その結果として、溝壁４の上部を含む接合
面５に突起６を有するとともに流路溝３を備えた構造を
形成することができ、このように加工形成された突起６
を有する第２基板１を、図７に示すように、複数の吐出
エネルギー発生素子が形成されている第１基板と接合し
て組み込んだ液体噴射記録ヘッドで実際に印字したとこ
ろ、良好でかつ安定した印字を得ることができた。
【００２８】一方、図３は、図２に示した本発明の一実
施例に対する比較例を示すものであって、空間周波数の
低いパターンから空間周波数の高いパターンへ順次加工
した場合の概略図である。流路溝３を加工する第２基板
の材料は前記のものと同じポリサルフォンを用い、レー
ザ光としても同様に２８８ｎｍのＫｒ−Ｆエキシマレー
ザを用いる。
【００２９】先ず最初にエキシマレーザ光３２を空間周
波数の低い第２のマスクパターン１４を介して第２基板
の加工面に照射するようにし、加工面でのエネルギー密
度を１Ｊ／ｃｍ2 ・ｐｕｌｓとして１００パルス照射し
て、３５μｍ×４０μｍ×４５０μｍ（図１における
（ｘ軸方向寸法）×（ｚ軸方向寸法）×（ｙ軸方向寸
法））の流路溝３を４２μｍピッチで３００本加工す
る。その後に、同エネルギー密度１Ｊ／ｃｍ2 ・ｐｕｌ
ｓで、空間周波数の高い第１のマスクパターン１０を介
して、レーザ光を１０パルス照射し、２μｍ×５μｍ×
４５０μｍ（図１における（ｘ軸方向寸法）×（ｚ軸方
向寸法）×（ｙ軸方向寸法））の突起６を４２μｍピッ
チで３００本加工した。
【００３０】このように溝壁４の上部を含む接合面５に
突起６を有する構造を形成しようと試みたが、突起６の
一部が加工されていないものやその形が正確でないもの
が形成された。このように加工形成された突起６を有す
る第２基板１を、図７に示すように、第１基板と接合し
て組み込んだ液体噴射記録ヘッドで実際に印字したとこ
ろ、第１基板と第２基板との接合が確実になされておら
ず、良好な印字を得ることができなかった。
【００３１】次に、本発明の他の実施例について図４お
よび図５に基づいて説明する。
【００３２】図４は、本発明のレーザ加工方法の他の実
施例によって加工された第２基板の一部分において、そ
の流路溝および突起を拡大して示す拡大斜視図であり、
３ａは流路溝、４ａは溝壁、６ａおよび６ｂは溝壁４ａ
の上面に形成された突起であり、ここでは図示していな
いが流路溝３ａに連通する吐出口が形成される。
【００３３】図５は、本発明のレーザ加工方法の他の実
施例を示すレーザ加工の概要を示す図面であり、図４の
ｘｚ面による断面図である。２０は、突起６ａおよび６
ｂ間の凹部８を加工するための透光部２１と遮光部２２
からなる空間周波数の高い第１のマスクパターンであ
り、２４は流路溝３ａを加工するための透光部２５と遮
光部２６からなる空間周波数の低い第２のマスクパター
ンである。そして、加工条件は前述した実施例と同様に
してレーザ加工する。先ず、空間周波数の高い第１のマ
スクパターン２０を介して２μｍ×５μｍ×４５０μｍ
（図４における（ｘ軸方向寸法）×（ｚ軸方向寸法）×
（ｙ軸方向寸法））の凹部８を４５μｍピッチで３００
本形成し、その後に、空間周波数の低い第２のマスクパ
ターン２４を介して、３５μｍ×５０μｍ×４５０μｍ
（図４における（ｘ軸方向寸法）×（ｚ軸方向寸法）×
（ｙ軸方向寸法））の流路溝３ａを４５μｍピッチで３
００本加工して、溝壁４ａの両側に突起６ａ、６ｂをも
った流路溝３ａを４２μｍピッチで３００本有する第２
基板を加工した。
【００３４】このように加工した第２基板を前述した実
施例と同様に第１基板に接合して組み込んだ液体噴射記
録ヘッドで実際に印字したところ、良好な印字を得るこ
とができた。
【００３５】これに反して、先ず空間周波数の低い第２
のマスクパターン２４を介して流路溝３ａを加工し、そ
の後、空間周波数の高い第１のマスクパターン２０を介
して凹部８を加工して突起６ａ、６ｂを形成することに
より得た第２基板は、突起６ａ、６ｂの形状が不安定で
あり、この第２基板を前述した実施例と同様に第１基板
に接合して印字したところ、良好な印字を得ることはで
きなかった。
【００３６】なお、前述した両実施例を図示する図２お
よび図５においては、レーザ加工機における投影光学系
として１分の１の投影光学系を用いているが、４分の１
投影光学系、あるいは５分の１投影光学系を用いても同
様の効果を得ることができる。
【００３７】以上のように、微細でかつ複雑な形状をレ
ーザ加工する際に、複数のマスクパターンを用いて加工
するとき、空間周波数の高いマスクパターンから空間周
波数の低いマスクパターンへ順次レーザ加工することに
より、レーザ加工の副生成物の発生を減少させることが
でき、また、レーザ加工の副生成物が介在する際にもそ
の副生成物の影響を軽減して加工することができること
から、微細でかつ複雑な形状を安定して正確に加工する
ことが可能となり、微細で複雑な形状や空間周波数の細
かいパターンを容易にかつ安価に正確に加工することが
可能となる。
【００３８】さらに、液体噴射記録ヘッドの製造プロセ
スにおいて、従来射出成形では形成することができなか
った複雑で微細な形状を安価にしかも正確に加工するこ
とができることにより、第２基板の接合面に複雑で微細
な突起を流路溝の加工とともに容易にかつ正確に加工す
ることができ、第１基板と第２基板との接合を良好な密
着性をもって行なうことができて、より高精細化された
液体噴射記録ヘッドを容易にかつ安価に製造することが
できる。
【００３９】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。
【００４０】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。
【００４１】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。
【００４２】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。
【００４３】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。
【００４４】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。
【００４５】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。
【００４６】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。
【００４７】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。
【００４８】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。
【００４９】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。
【００５０】
【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、複雑で微細な形状を複数のマスクパターンを用
いてレーザ加工する際に、空間周波数の高いマスクパタ
ーンから空間周波数の低いマスクパターンへ順次レーザ
加工を行なうことにより、レーザ加工の副生成物の影響
を軽減し、さらにレーザ副生成物の発生を抑えることが
できて、安定した形状を容易にかつ安価にレーザ加工す
ることができる。
【００５１】そして、液体噴射記録ヘッドの加工プロセ
スにおいては、従来射出成形では形成することができな
かった複雑で微細な形状を安価にしかも正確に加工する
ことができることにより、第２基板の接合面に複雑で微
細な突起を流路溝の加工とともに容易にかつ正確に加工
することができ、第１基板と第２基板との接合を良好な
密着性をもって行なうことができて、より高精細な液体
噴射記録ヘッドを容易にかつ安価に作成でき、そして、
液体噴射記録ヘッド加工時の歩留まりの向上、ひいては
加工費の低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によって加工された液体噴射
ヘッドの第２基板の一部を拡大して、流路溝および突起
の形状を示す拡大斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に従ってレーザ加工する概要
を示す図面であり、（ａ）は第２基板の突起を最初に加
工する態様を図示し、（ｂ）は続いて流路溝を加工する
態様を図示する。
【図３】図２に図示したレーザ加工に対する比較例を図
示し、（ａ）は第２基板の流路溝を最初に加工する態様
を図示し、（ｂ）は続いて突起を加工する態様を図示す
る。
【図４】本発明の他の実施例によって加工された液体噴
射ヘッドの第２基板の一部を拡大して、流路溝および突
起の形状を示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例に従ってレーザ加工する概
要を示す図面であり、（ａ）は第２基板の突起を最初に
加工する態様を図示し、（ｂ）は続いて流路溝を加工す
る態様を図示する。
【図６】レーザ加工機の概略構成を図示する構成図であ
る。
【図７】（ａ）は液体噴射記録ヘッドを構成する第２基
板の斜視図であり、（ｂ）は第１基板と第２基板とを接
合して組立てた液体噴射記録ヘッドの斜視図である。
【符号の説明】
１ 第２基板 ２ 吐出口 ３、３ａ 流路溝 ４、４ａ 溝壁 ５ 接合面 ６、６ａ、６ｂ 突起 ７ 吐出口プレート ８ 凹部 １０、２０ 第１のマスクパターン １４、２４ 第２のマスクパターン １１、１５、２１、２５ 透光部 １２、１６、２２、２５ 遮光部 ３０ レーザ加工機 ３１ レーザ発振器 ３５ 光学系 ３７ レーザマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 正樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 古川 雅朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 伊東 美紀 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 斎藤 昭男 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザ光源と、該レーザ光源から発せら
    れるレーザ光を整形する整形光学系と、マスクを照明す
    る照明光学系と、ワークの加工形状に対応した所定のパ
    ターンを有するレーザマスクと、該レーザマスクのパタ
    ーンの像を所定の倍率で結像させる投影光学系とを用い
    て、前記ワークの加工を行なうレーザ加工方法におい
    て、 前記ワークの加工形状を、前記マスクパターンの空間周
    波数の高いものから空間周波数の低いものへ順次加工し
    ていくことを特徴とするレーザ加工方法。
  2. 【請求項２】 レーザ光源と、該レーザ光源から発せら
    れるレーザ光を整形する整形光学系と、マスクを照明す
    る照明光学系と、ワークの加工形状に対応した所定のパ
    ターンを有するレーザマスクと、該レーザマスクのパタ
    ーンの像を所定の倍率で結像させる投影光学系とを用い
    て、前記ワークの加工を行なうレーザ加工方法におい
    て、 レーザ加工副生成物が介在する条件下で、マスクパター
    ンの空間周波数の高いものから空間周波数の低いものへ
    順次加工していくことを特徴とするレーザ加工方法。
  3. 【請求項３】 レーザ光は、パルス紫外線レーザ光であ
    ることを特徴とする請求項１または２記載のレーザ加工
    方法。
  4. 【請求項４】 インクを吐出するための複数の吐出エネ
    ルギー発生素子を形成した第１基板と、インクを吐出す
    る複数の吐出口と該吐出口にそれぞれ連通する複数の流
    路溝を加工形成し、そして前記流路溝および吐出口へ供
    給されるインクを一時的に保持する共通液室を備え、さ
    らに前記第１基板との接合面に接合時に変形する突起を
    形成した第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２
    基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記流路溝と
    を対応する形態で接合することによって液体噴射記録ヘ
    ッドを製造する液体噴射記録ヘッドの製造方法におい
    て、 前記第２基板の前記流路溝および前記突起を、それらの
    形状に対応した加工パターンを有するレーザマスクを介
    してレーザ光を照射することによってレーザ加工する際
    に、マスクパターンの空間周波数の高いものから空間周
    波数の低いものへ順次加工していくことを特徴とする液
    体噴射記録ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項５】 インクを吐出するための複数の吐出エネ
    ルギー発生素子を形成した第１基板と、インクを吐出す
    る複数の吐出口と該吐出口にそれぞれ連通する複数の流
    路溝を加工形成し、そして前記流路溝および吐出口へ供
    給されるインクを一時的に保持する共通液室を備え、さ
    らに前記第１基板との接合面に接合時に変形する突起を
    形成した第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２
    基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記流路溝と
    を対応する形態で接合することによって液体噴射記録ヘ
    ッドを製造する液体噴射記録ヘッドの製造方法におい
    て、 前記第２基板の前記流路溝および前記突起を、それらの
    形状に対応した加工パターンを有するレーザマスクを介
    してレーザ光を照射することによってレーザ加工する際
    に、レーザ加工副生成物が介在する条件下で、マスクパ
    ターンの空間周波数の高いものから空間周波数の低いも
    のへ順次加工していくことを特徴とする液体噴射記録ヘ
    ッドの製造方法。
  6. 【請求項６】 空間周波数が高いマスクパターンは接合
    時に変形する突起を加工するパターンであり、空間周波
    数が低いマスクパターンは流路溝を加工するパターンで
    あることを特徴とする請求項４または５記載の液体噴射
    記録ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 レーザ加工に用いるレーザ光はパルス紫
    外線レーザ光であることを特徴とする請求項４ないし６
    のいずれか１項記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
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