(57)【要約】【課題】  高解像度で印字精度が高いインクジェットプリンタヘッドユニットを提供することである。【解決手段】  複数のノズル孔８がノズルプレート１１に形成されていない２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを貼り合わせて積層し、その後、各ノズルプレート１１に複数のノズル孔８を形成することで、複数のノズル孔８から吐出するインク滴の吐出方向が同じになるようにした。これにより、インク滴は理想とする着弾位置に着弾し、着弾位置間の距離である印字ピッチを一定に維持することができる。その結果として、高解像度で印字精度が高いインクジェットプリンタヘッドユニット１を提供することができる。【選択図】    図７
2005193464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容する複数のインク室をそれぞれ有する複数の吐出ユニットを積層する積層工程と、
前記複数のインク室の一部を形成する複数のノズルプレートを前記複数の吐出ユニットにそれぞれ取り付ける取付工程と、
前記積層工程により積層された状態であって前記取付工程により前記複数のノズルプレートがそれぞれ取り付けられた状態の前記複数の吐出ユニットの各ノズルプレートに複数のノズル孔を前記複数のインク室にそれぞれ対応させて形成する形成工程と、
を具備するインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法。
【請求項２】
インクを収容する複数のインク室をそれぞれ有する複数の吐出ユニットを積層する積層工程と、
前記積層工程により積層された前記複数の吐出ユニットに、前記複数のインク室の一部を形成するノズルプレートを取り付ける取付工程と、
前記取付工程により前記複数の吐出ユニットに取り付けられた前記ノズルプレートに複数のノズル孔を前記複数のインク室にそれぞれ対応させて形成する形成工程と、
を具備するインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法。
【請求項３】
インクを収容する複数のインク室をそれぞれ有する複数の吐出ユニットに、前記複数のインク室の一部を形成する複数のノズルプレートをそれぞれ取り付ける取付工程と、
前記複数のノズルプレートに複数のノズル孔を前記複数のインク室にそれぞれ対応させて形成する形成工程と、
前記形成工程における前記複数のノズル孔の形成方向を特定する特定工程と、
前記特定工程により特定された前記複数のノズル孔の形成方向に基づいて、前記取付工程により前記複数のノズルプレートが取り付けられた状態であって前記形成工程により前記複数のノズル孔が前記複数のノズルプレートに形成された状態の前記複数の吐出ユニットを前記複数のノズル孔の形成方向が同じになるように積層する積層工程と、
を具備するインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法。
【請求項４】
インクを収容する複数のインク室をそれぞれ有する複数の吐出ユニットを積層する積層工程と、
前記複数のインク室の一部を形成する複数のノズルプレートに複数のノズル孔を前記複数のインク室にそれぞれ対応させて形成する形成工程と、
前記形成工程における前記複数のノズル孔の形成方向を特定する特定工程と、
前記特定工程により特定された前記複数のノズル孔の形成方向に基づいて、前記積層工程により積層された前記複数の吐出ユニットに、前記形成工程により前記複数のノズル孔が形成された前記複数のノズルプレートを前記複数のノズル孔の形成方向が同じになるようにそれぞれ取り付ける取付工程と、
を具備するインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法。
【請求項５】
前記形成工程はレーザ加工により前記ノズル孔を形成する、
請求項１、２、３又は４記載のインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法。
【請求項６】
前記形成工程は逆テーパ加工により前記ノズル孔を形成する、
請求項１又は２記載のインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一記載のインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法により製造されたインクジェットプリンタヘッドユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法及びインクジェットプリンタヘッドユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタ等のインクジェット記録装置は、ノズル孔からインクをインク滴として吐出させるインクジェットプリンタヘッドを備え、このインクジェットプリンタヘッドにより用紙等の記録媒体にインク滴を付着させることで画像形成を行う。
【０００３】
インクジェットプリンタヘッドは、基本的に、インクを収容するインク室（圧力室）、このインク室に連通するノズル孔（オリフィス）を有するノズルプレート（オリフィスプレート）、インク室内のインクをノズル孔からインク滴として吐出させる駆動手段等から構成されている。このようなインクジェットプリンタヘッドは、インクジェットプリンタヘッドを駆動制御する駆動回路を有する駆動回路基板と共にベースプレートに設けられ、インクジェットプリンタヘッドユニットとしてユニット化されている。
【０００４】
高速印字や高解像度等の印字を行うためには、インクジェットプリンタヘッドユニットの解像度を高める必要がある。そこで、インクジェットプリンタヘッドのノズルプレートのノズル孔及びインク室を２列に形成することでインクジェットプリンタヘッドユニットの解像度を高める方法（特許文献１参照）や２つのインクジェットプリンタヘッドを貼り合わせることによってインクジェットプリンタヘッドユニットの解像度を高める方法（特許文献２参照）等が提案されている。
【０００５】
通常、インクジェットプリンタヘッドユニットは、ノズルプレートにノズル孔を形成し、そのノズルプレートをインクジェットプリンタヘッド本体に取り付けてインクジェットプリンタヘッドを製造し、その後、製造した２つのインクジェットプリンタヘッドを貼り合わせることによって形成されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１８２１３８号公報
【特許文献２】特開平４−２５９５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、レーザ加工やプレス加工等によるノズル孔形成時には、ノズル孔がノズルプレートの板面に対して垂直ではなく、わずかに傾いて形成されることがある。これにより、ノズル孔から吐出したインク滴は、ノズルプレート面に対して垂直ではなく、わずかに傾いて進行することになる。この傾きの発生は、例えば、ノズル形成時に使用したレーザ加工装置におけるレーザパワーの分布の偏りやレーザ入射角の傾き等に依存している。なお、複数のノズル孔はノズルプレートの板面に対して一様に傾いているため、インク滴の吐出方向は一様に傾いてしまう。図１７に示すように、このようなインクジェットプリンタヘッド１００が複数のノズル孔からインク滴を吐出すると、各インク滴は一様に傾いて平行に進行することになる。
【０００８】
このように吐出方向が一様に傾いている２つのインクジェットプリンタヘッド１００を貼り合わせて積層すると、それらのインクジェットプリンタヘッド１００毎に吐出方向が異なる場合がある。図１８に示すように、このようなインクジェットプリンタヘッドユニット１０１が複数のノズル孔からインク滴を吐出すると、２つのインクジェットプリンタヘッド１００から吐出された各インク滴は、互いに平行に進行することなく用紙等の記録媒体に着弾することになり、理想とする本来の着弾位置からずれてしまい、着弾位置間の距離である印字ピッチも本来の印字ピッチからずれてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、高解像度で印字精度が高いインクジェットプリンタヘッドユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、インクを収容する複数のインク室をそれぞれ有する複数の吐出ユニットを積層し、複数のインク室の一部を形成する複数のノズルプレートを複数の吐出ユニットにそれぞれ取り付け、積層されて複数のノズルプレートがそれぞれ取り付けられた状態の複数の吐出ユニットの各ノズルプレートに複数のノズル孔を複数のインク室にそれぞれ対応させて形成することで、複数のノズル孔から吐出するインク滴の吐出方向が同じになるようにした。
【００１１】
他の本発明は、インクを収容する複数のインク室をそれぞれ有する複数の吐出ユニットを積層し、積層された複数の吐出ユニットに、複数のインク室の一部を形成するノズルプレートを取り付け、複数の吐出ユニットに取り付けられたノズルプレートに複数のノズル孔を複数のインク室にそれぞれ対応させて形成することで、複数のノズル孔から吐出するインク滴の吐出方向が同じになるようにした。
【００１２】
他の本発明は、インクを収容する複数のインク室をそれぞれ有する複数の吐出ユニットに、複数のインク室の一部を形成する複数のノズルプレートをそれぞれ取り付け、複数のノズルプレートに複数のノズル孔を複数のインク室にそれぞれ対応させて形成し、複数のノズル孔の形成方向を特定して、特定した複数のノズル孔の形成方向に基づいて、複数のノズルプレートが取り付けられ複数のノズル孔が複数のノズルプレートに形成された状態の複数の吐出ユニットを複数のノズル孔の形成方向が同じになるように積層することで、複数のノズル孔から吐出するインク滴の吐出方向が同じになるようにした。
【００１３】
他の本発明は、インクを収容する複数のインク室をそれぞれ有する複数の吐出ユニットを積層し、複数のインク室の一部を形成する複数のノズルプレートに複数のノズル孔を複数のインク室にそれぞれ対応させて形成し、複数のノズル孔の形成方向を特定して、特定した複数のノズル孔の形成方向に基づいて、積層された複数の吐出ユニットに、複数のノズル孔が形成された複数のノズルプレートを複数のノズル孔の形成方向が同じになるようにそれぞれ取り付けることで、複数のノズル孔から吐出するインク滴の吐出方向が同じになるようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インクジェットプリンタヘッドユニットにおける複数のインクジェットプリンタヘッドの全てのノズル孔は、ノズルプレートの板面に対して同一方向に傾きを持っているため、複数のノズル孔から吐出するインク滴の吐出方向は同じになり、インク滴は理想とする着弾位置に着弾し、着弾位置間の距離である印字ピッチを一定に維持することができる。これにより、高解像度で印字精度が高いインクジェットプリンタヘッドユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の一形態を図１ないし図１６に基づいて説明する。
【００１６】
＜インクジェットプリンタヘッドユニット＞
図１はインクジェットプリンタヘッドユニット１を概略的に示す斜視図、図２はインクジェットプリンタヘッドユニット１が備えるノズルプレート部分を概略的に示す平面図、図３はそのＡ−Ａ線断面を拡大して示す断面図である。
【００１７】
図１に示すように、インクジェットプリンタヘッドユニット１は、ベースプレート２、このベースプレート２の表裏に設けられた２つの駆動回路基板３、ベースプレート２の表裏に設けられた２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂ等から構成されている。
【００１８】
駆動回路基板３は、その表面に複数のＩＣ回路チップ５を備えている。このＩＣ回路チップ５は、駆動回路基板３に形成された回路（図示せず）にリード端子６により接続されている。また、駆動回路基板３に形成された回路には、制御部や電源（いずれも図示せず）に接続されたフレキシブルケーブル７が接続されている。このフレキシブルケーブル７を介して、駆動パルス電圧や印字信号等が駆動回路基板３に入力される。なお、本実施の形態では、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂに対応させて２つの駆動回路基板３を設けているが、これに限るものではなく、例えば、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂに対応させて駆動回路基板３を１つだけ設けても良い。この場合、２つのインクジェットプリンタヘッドを駆動させるために必要とするＩＣ回路チップ５は、１つの駆動回路基板３に設けられる。
【００１９】
インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、供給されたインクを内部に収容し、内部に連通する複数のノズル孔８からインクをインク滴として吐出させように構成されている。このようなインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、インクを収容する複数のインク室９（図３参照）を有する吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂ及び複数のノズル孔８が形成されたノズルプレート１１等を備えている。ノズルプレート１１は接着剤等により吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂに設けられており、複数のインク室９の一部を形成している。
【００２０】
吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂは、複数のインク室９が形成されたヘッド基板１２及びそのヘッド基板１２に設けられインク室９の一部を形成する蓋部材１３から構成されている。蓋部材１３には、各インク室９にインクを供給するためのインク供給路（図示せず）が形成されており、このインク供給路には、インクタンク（図示せず）に連通するインク供給管１４が接続されている。
【００２１】
複数のインク室９はそれぞれ隔壁１５（図３参照）によって仕切られている。インク室９の内面及びヘッド基板１２の表面には、リード端子１６を介して対応するＩＣ回路チップ５に接続されている複数の電極１７（図３参照）が設けられている。複数の電極１７は、例えば無電解メッキ方法の一つである無電解ニッケルメッキ法により形成されている。ここでは、ヘッド基板１２は圧電素子により形成されており、圧電部材として機能している。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、圧電素子（例えばピエゾ素子）を利用する圧電方式のインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂが用いられているが、これに限るものではなく、例えば、発熱体を利用するサーマルインクジェット方式のインクジェットプリンタヘッドが用いられても良い。
【００２３】
図２に示すように、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂのノズルプレート１１には、複数のノズル孔８が所定のピッチで一列に並ぶように形成されている。そして、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、各ノズルプレート１１のノズル孔８がその配列方向に半ピッチずれるように設けられている。また、図３に示すように、ノズル孔８はインクの吐出方向に向かって徐々に径が小さくなるテーパ形状に形成されている。すなわち、ノズル孔８は、インク吐出側が狭く、インク室９側が広く形成されている。これにより、インク滴の吐出に圧力を有効に利用することが可能になり、インクジェットプリンタヘッド４は効率良くインクをインク滴として吐出させることができる。なお、ノズルプレート１１は、例えばポリイミドフィルム等の高分子材料で形成されており、ノズルプレート１１の板面には、撥インク特性を有するようにフッ素含有膜等の薄膜が形成されていても良い。
【００２４】
このような構成において、インクジェットプリンタヘッドユニット１は、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの各電極１７へ駆動電圧を印加し、隔壁１５を変形させることによりインク室９に圧力を発生させて、ノズル孔８からインクをインク滴として吐出させる。詳述すると、印字に際して、インク室９内にインクを供給した状態で所定の電極１７に電圧が印加される。電圧が印加された電極１７に対応する隔壁１５は、インク室９の容積を大きくする方向へ変形する。この電極１７に印加する電圧の極性を逆転させると、隔壁１５が急激に初期位置に復帰する。そして、隔壁１５が初期位置に復帰した際に、インク室９内のインクが加圧されて、インク室９内のインクの一部がインク滴となってノズル孔８から吐出する。
【００２５】
＜レーザ加工装置＞
インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの製造に用いられるレーザ加工装置について図４を参照して説明する。図４はレーザ加工装置の構成を概略的に示す説明図である。
【００２６】
図４に示すように、レーザ加工装置３０は、エキシマレーザ発振器３１、バリアブルアッテネータ３２、アップコリメータ３３、イメージローテータ３４、ミラー３５、アレイレンズ照明系３６、リレーレンズ３７、マスク３８、投影レンズ（結像レンズ）３９、ｘステージ４０ａ、ｙステージ４０ｂ及びｚステージ４０ｃ等を備えている。
【００２７】
エキシマレーザ発振器３１は、波長４００ｎｍ以下の紫外域でパルス状のレーザ光（エキシマレーザ光）ＬＢを出力する。バリアブルアッテネータ３２、アップコリメータ３３、イメージローテータ３４及びミラー３５は、エキシマレーザ発振器３１から出力されるレーザ光ＬＢの光路上に配置されている。そして、アレイレンズ照明系３６、リレーレンズ３７、マスク３８及び投影レンズ３９は、ミラー３５の反射光路上に配置されている。また、ｘステージ４０ａ、ｙステージ４０ｂ及びｚステージ４０ｃは、投影レンズ３９の光軸方向に設けられ、ｚステージ４０ｃ上に被加工物として載置されるインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂのノズルプレート１１をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に構成している。なお、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、ノズルプレート１１が吐出ユニット１０に接着固定された状態でｚステージ４０ｃ上に被加工物として載置される。また、ノズルプレート１１だけがｚステージ４０ｃ上に被加工物として載置されても良い。ｘステージ４０ａ及びｙステージ４０ｂが位置移動装置を実現し、ｚステージ４０ｃがフォーカス位置可変装置を実現する。
【００２８】
このようなレーザ加工装置３０は、コンピュータ等の微細加工コントローラ４１によって制御される。微細加工コントローラ４１は、エキシマレーザ発振器３１に対してレーザ制御信号（トリガ信号）を送出し、エキシマレーザ発振器３１の動作制御を行う。また、微細加工コントローラ４１は、イメージローテータ３４に対して回転速度制御信号を送出し、例えばノズルプレート１１の孔開け加工に必要な約２００〜５００パルスのレーザ光ＬＢの照射の間にイメージローテータ３４を連続して回転させる制御を行う。さらに、微細加工コントローラ４１は、バリアブルアッテネータ３２に対してフルエンス制御信号を送出し、エキシマレーザ発振器３１から出力されるレーザ光ＬＢのパルス数に応じてレーザ光ＬＢの出力強度を調整する制御を行う。加えて、微細加工コントローラ４１は、オートフォーカスユニット４２に対してフォーカス制御信号を送出し、マスク像をノズルプレート１１に結像させる制御を行う。
【００２９】
オートフォーカスユニット４２にはカメラ４３が接続されており、微細加工コントローラ４１は、カメラ４３により撮像されるノズルプレート１１上のマスク像に基づいてフォーカスのずれを求め、このフォーカスのずれを無くす駆動信号をオートフォーカスユニット４２に送出し、ｚドライバ４４を介してｚステージ４０ｃを動作させてフォーカス位置を調整する制御を行う。また、微細加工コントローラ４１は、ｘｙドライバ４５に対して位置制御信号を送出し、マスク像をノズルプレート１１上に投影させるようにｘステージ４０ａ及びｙステージ４０ｂを動作させる制御を行う。
【００３０】
ここで、アレイレンズ照明系３６、リレーレンズ３７、マスク３８及び投影レンズ３９からなる光学系の具体的構成について図５を参照して説明する。図５はレーザ加工装置３０の光学系を展開して示す説明図である。
【００３１】
図５に示すように、レーザ光ＬＢの光路上には、アレイレンズ照明系３６、リレーレンズ３７、マスク３８及び投影レンズ３９が配置されている。アレイレンズ照明系３６は、２つのシリンドリカルレンズ３６ａ，３６ｂを互いに垂直に交わる方向に間隔Ｌ０だけ離して配置されて構成されている。これらのシリンドリカルレンズ３６ａ，３６ｂの各集光面５０（集光点を含む面）は、シリンドリカルレンズ３６ｂから距離Ｌ１の同一面に一致するようになっている。また、これらシリンドリカルレンズ３６ａ，３６ｂの集光面５０をリレーレンズ３７により投影レンズ３９の入射瞳（絞り）５１の面に結像し、これにより投影レンズ３９に対して、テレセントリックな条件が成立するようにアレイレンズ照明系３６、リレーレンズ３７、入射瞳５１及び投影レンズ３９に対してマスク３８が配置されている。
【００３２】
このようなテレセントリックな光学系を通してレーザ光ＬＢをインク吐出側から照射することにより、ノズルプレート１１の板面に対して略垂直な軸線を有してレーザ光ＬＢの入射方向（ノズル孔８の形成方向）に向かって徐々に径が大きくなる逆テーパ形状のノズル孔８が形成される。なお、マスク３８は、細長い長方形状に形成され、その長手方向にノズル孔８を形成するための複数の開口部（図示せず）が所定のピッチ間隔で設けられている。また、加工条件を変えることによって、ノズルプレート１１の板面に対して略垂直な軸線を有してレーザ光ＬＢの入射方向（ノズル孔８の形成方向）に向かって徐々に径が小さくなる順テーパ形状のノズル孔８も形成される。
【００３３】
ここで、図６はレーザ加工装置３０による加工後のノズルプレート１１を拡大して示し、（ａ）は順テーパ加工によるノズルプレート１１を示す断面図、（ｂ）は逆テーパ加工によるノズルプレート１１を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、順テーパ加工では、ノズル孔８はノズルプレート１１の板面に対して略垂直な軸線を有してレーザ光ＬＢの入射方向に向かって徐々に径が小さくなる順テーパ形状に形成される。また、図６（ｂ）に示すように、逆テーパ加工では、ノズル孔８はノズルプレート１１の板面に対して略垂直な軸線を有してレーザ光ＬＢの入射方向に向かって徐々に径が大きくなる逆テーパ形状に形成される。なお、実際には、ノズル孔８は、レーザ加工装置３０におけるレーザパワー分布の偏りやレーザ入射角の傾き等によって、ノズルプレート１１の板面に対して傾いて形成される。すなわち、複数のノズル孔８の形成方向は、レーザ加工装置３０におけるレーザパワー分布の偏りやレーザ入射角の傾きに依存して変化する。
【００３４】
＜インクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法＞
第一のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法について図７ないし図１０を参照して説明する。図７は第一のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法を示し、積層工程より取付工程を先に行う場合の製造方法の流れを模式的に示す説明図、図８は形成工程を概略的に示し、（ａ）はインクジェットプリンタヘッドユニット１の正面図、（ｂ）はその側面図である。また、図９は第一のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法を示し、取付工程より積層工程を先に行う場合の製造方法の流れを模式的に示し、（ａ）は２枚のノズルプレート１１を取り付ける場合の流れを示す説明図、（ｂ）は１枚のノズルプレート１１を取り付ける場合の流れを示す説明図、図１０はインクジェットプリンタヘッドユニット１の吐出方向を示し、（ａ）はインクジェットプリンタヘッドユニット１の正面図、（ｂ）はその側面図である。なお、図７及び図９においては、図の簡略化のためベースプレート２は省略されている。
【００３５】
図７及び図９に示すように、第一のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法は、複数のノズル孔８がノズルプレート１１に形成されていない２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを貼り合わせて積層し、その後、各ノズルプレート１１に複数のノズル孔８を形成する方法である。
【００３６】
すなわち、第一のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法は、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂを積層する積層工程と、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂに２枚のノズルプレート１１をそれぞれ取り付ける取付工程と、積層されて２つのノズルプレート１１がそれぞれ取り付けられた状態の２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂの各ノズルプレート１１に複数のノズル孔８を複数のインク室９にそれぞれ対応させて形成する形成工程と、から構成されている。なお、積層工程及び取付工程のどちらが先に行われても良い。
【００３７】
ここで、積層工程より取付工程を先に行う場合の製造方法について説明する。図７に示すように、取付工程、積層工程及び形成工程の順で各工程を実行することで、インクジェットプリンタヘッドユニット１が製造される。
【００３８】
まず、取付工程では、複数のノズル孔８が形成されていない２枚のノズルプレート１１が２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ接着されて取り付けられる。
【００３９】
次に、積層工程では、取付工程でノズルプレート１１が取り付けられた２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂは、ベースプレート２を介して対向する位置に位置付けられてベースプレート２に貼り合わされる。さらに、その２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂは、各ノズルプレート１１の面が同一面内に位置するように、そして、形成工程で形成される各ノズルプレート１１のノズル孔８がその配列方向に半ピッチずれるように貼り合わされる。このようにして２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂは積層され、インクジェットプリンタヘッドユニット１は組み立てられる。なお、ここでのインクジェットプリンタヘッドユニット１のノズルプレート１１は、複数のノズル孔８が形成されていない状態のノズルプレート１１である。
【００４０】
最後に、形成工程では、取付工程及び積層工程で組み立てられたインクジェットプリンタヘッドユニット１がレーザ加工装置３０のｚステージ４０ｃに載置され、レーザ加工装置３０による逆テーパ加工によって複数のノズル孔８が２枚のノズルプレート１１に形成される（図８参照）。ここで、各ノズルプレート１１のノズル孔８はその配列方向に半ピッチずれることになる。なお、１枚のノズルプレート１１における複数のノズル孔８は、レーザ加工装置３０から出射されたレーザ光ＬＢの傾きに依存するため、それぞれ一様にノズルプレート１１の板面に対して同一方向に傾くことになる。これにより、各ノズルプレート１１の複数のノズル孔８の形成方向が同じになり、インク滴の吐出方向は同じになる。
【００４１】
ここでは、ノズルプレート１１毎に複数のノズル孔８を形成しているが、これに限るものではなく、例えば２つのノズルプレート１１に一括して全てのノズル孔８を形成しても良い。この場合には、各ノズルプレート１１のノズル孔８はその配列方向に半ピッチずれるように形成される。なお、一括して全てのノズル孔８を２つのノズルプレート１１に形成することによって、２つのノズルプレート１１のノズル孔８をその配列方向に半ピッチずれるように２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂを積層する場合に比べ、さらに印字精度を向上させることができる。
【００４２】
次に、取付工程より積層工程を先に行う場合の製造方法について説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、積層工程、取付工程及び形成工程の順で各工程を実行することで、インクジェットプリンタヘッドユニット１が製造される。
【００４３】
まず、積層工程では、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂが、ベースプレート２を介して対向する位置に位置付けられてベースプレート２に貼り合わされる。さらに、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂは、取付工程で各ノズルプレート１１の面が同一面内に位置するように、そして、形成工程で形成される各ノズルプレート１１のノズル孔８がその配列方向に半ピッチずれるように貼り合わされる。このようにして２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂは積層される。
【００４４】
次に、取付工程では、図９（ａ）に示すように、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂに２枚のノズルプレート１１を取り付ける場合、複数のノズル孔８が形成されていない２枚のノズルプレート１１が、積層工程で積層された２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ接着されて取り付けられる。また、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂに１枚のノズルプレート１１を取り付ける場合、取付工程では、図９（ｂ）に示すように、複数のノズル孔８が形成されていない１枚のノズルプレート１１が、積層工程で積層された２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂに接着されて取り付けられる。ここで、１枚のノズルプレート１１は、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂにおける全てのインク室９の一部を形成するプレートである。このようにしてインクジェットプリンタヘッドユニット１は組み立てられる。なお、ここでのインクジェットプリンタヘッドユニット１のノズルプレート１１は、複数のノズル孔８が形成されていない状態のノズルプレート１１である。
【００４５】
最後に、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、形成工程では、積層工程より取付工程を先に行う場合の製造方法と同様に、積層工程及び取付工程で組み立てられたインクジェットプリンタヘッドユニット１がレーザ加工装置３０のｚステージ４０ｃに載置され、レーザ加工装置３０による逆テーパ加工によって複数のノズル孔８が２枚のノズルプレート１１又は１枚のノズルプレート１１に形成される。
【００４６】
このようにインクジェットプリンタヘッドユニット１を製造することによって、インクジェットプリンタヘッドユニット１における２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの全てのノズル孔８はノズルプレート１１の板面に対して同一方向に傾きを持っているため、図１０に示すように、複数のノズル孔８から吐出するインク滴の吐出方向は同じになり（図１０中の矢印はインク滴の吐出方向を示す）、インク滴は理想とする着弾位置に着弾し、着弾位置間の距離である印字ピッチを一定に維持することができる。これにより、高解像度で印字精度が高いインクジェットプリンタヘッドユニット１を得ることができる。
【００４７】
第二のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法について図１０ないし図１２を参照して説明する。図１１は第二のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法を示し、（ａ）は形成工程より取付工程を先に行う場合の製造方法の流れを模式的に示す説明図、（ｂ）は取付工程より形成工程を先に行う場合の製造方法の流れを模式的に示す説明図、図１２は形成工程を概略的に示し、（ａ）は表用ヘッドの正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は裏用ヘッドの正面図、（ｄ）はその側面図、図１３は形成工程を概略的に示し、（ａ）は表用プレートの正面図、（ｂ）は裏用プレートの正面図である。なお、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）においては、図の簡略化のためベースプレート２は省略されている。
【００４８】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第二のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法は、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを貼り合わせて積層する前に、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを表用ヘッドと裏用ヘッドとに分類し、その分類に基づいて、複数のノズル孔８がノズルプレート１１に形成された２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを貼り合わせて積層する方法である。
【００４９】
すなわち、第二のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法は、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂに２枚のノズルプレート１１をそれぞれ取り付ける取付工程と、２枚のノズルプレート１１に複数のノズル孔８を複数のインク室９にそれぞれ対応させて形成する形成工程と、複数のノズル孔８の形成方向を特定する特定工程と、特定された複数のノズル孔８の形成方向に基づいて、複数のノズル孔８を有する２枚のノズルプレート１１が取り付けられた２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂを複数のノズル孔８の形成方向が同じになるように積層する積層工程と、から構成されている。なお、取付工程及び形成工程のどちらが先に行われても良い。
【００５０】
ここで、形成工程より取付工程を先に行う場合について説明する。図１１（ａ）に示すように、取付工程、形成工程及び積層工程の順で各工程を実行することで、インクジェットプリンタヘッドユニット１が製造される。
【００５１】
まず、取付工程では、複数のノズル孔８が形成されていない２枚のノズルプレート１１が、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ接着されて取り付けられる。
【００５２】
次に、形成工程では、取付工程でノズルプレート１１が取り付けられた吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂがレーザ加工装置３０のｚステージ４０ｃに載置され、レーザ加工装置３０による逆テーパ加工によって複数のノズル孔８がノズルプレート１１に形成される（図１２参照）。ここで、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂが完成する。なお、１枚のノズルプレート１１における複数のノズル孔８は、レーザ加工装置３０から出射されたレーザ光ＬＢの傾きに依存するため、それぞれ一様に同一方向に傾くことになる。
【００５３】
ここで、特定工程では、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂが表用ヘッドと裏用ヘッドとに分類されることで、複数のノズル孔８の形成方向が特定される。この特定は、例えば、形成工程でのレーザ加工前に行われても良いし、レーザ加工後に行われても良い。なお、表用ヘッドとは、ベースプレート２の表面に設けられるヘッドであり、裏用ヘッドとは、ベースプレート２の裏面に設けられるヘッドである。
【００５４】
最後に、積層工程では、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂ、すなわち、表用ヘッドと裏用ヘッドとが、ベースプレート２を介して互いに対向する位置に位置付けられて、それぞれ複数のノズル孔８の形成方向が同じになるようにベースプレート２に貼り合わされる。さらに、表用ヘッドと裏用ヘッドとは、各ノズルプレート１１の板面が同一面内に位置するように、そして、各ノズルプレート１１のノズル孔８がその配列方向に半ピッチずれるように貼り合わされる。このようにして２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは積層される。これにより、各ノズルプレート１１の複数のノズル孔８の形成方向が同じになり、インク滴の吐出方向は同じになる。
【００５５】
次に、取付工程より形成工程を先に行う場合について説明する。図１１（ｂ）に示すように、形成工程、取付工程及び積層工程の順で各工程を実行することで、インクジェットプリンタヘッドユニット１が製造される。
【００５６】
まず、形成工程では、複数のノズル孔８が形成されていないノズルプレート１１がレーザ加工装置３０のｚステージ４０ｃに載置され、レーザ加工装置３０による順テーパ加工又は逆テーパ加工によって複数のノズル孔８がノズルプレート１１に形成される（図１３参照）。なお、１枚のノズルプレート１１における複数のノズル孔８は、レーザ加工装置３０から出射されたレーザ光ＬＢの傾きに依存するため、それぞれ一様に同一方向に傾くことになる。ここでは、複数のノズル孔８はレーザ加工装置３０によるレーザ加工によって形成されているが、これに限るものではなく、例えばプレス装置によるプレス加工によって形成されても良い。
【００５７】
ここで、特定工程では、２枚のノズルプレート１１を表用プレートと裏用プレートとに分類することで、複数のノズル孔８の形成方向を特定する（図１３参照）。そして、取付工程で表用プレートが取り付けられたインクジェットプリンタヘッド４Ａが表用ヘッドとして、同様に取付工程で裏用プレートが取り付けられたインクジェットプリンタヘッド４Ｂが裏用ヘッドとして分類されることになる。
【００５８】
次に、取付工程では、複数のノズル孔８を有する２枚のノズルプレート１１が２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ接着されて取り付けられる。ここで、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂが完成する。なお、表用プレートが取り付けられたインクジェットプリンタヘッド４Ａが表用ヘッドとして、同様に取付工程で裏用プレートが取り付けられたインクジェットプリンタヘッド４Ｂが裏用ヘッドとして分類される。
【００５９】
最後に、積層工程では、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂ、すなわち、表用ヘッドと裏用ヘッドとは、ベースプレート２を介して互いに対向する位置に位置付けられて、それぞれ複数のノズル孔８の形成方向が同じになるようにベースプレート２に貼り合わされる。さらに、表用ヘッドと裏用ヘッドとは、各ノズルプレート１１の板面が同一面内に位置するように、そして、各ノズルプレート１１のノズル孔８がその配列方向に半ピッチずれるように貼り合わされる。このようにして２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは積層される。これにより、各ノズルプレート１１の複数のノズル孔８の形成方向が同じになり、インク滴の吐出方向は同じになる。
【００６０】
このようにインクジェットプリンタヘッドユニット１を製造することによって、インクジェットプリンタヘッドユニット１における２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの全てのノズル孔８はノズルプレート１１の板面に対して同一方向に傾きを持っているため、図１０に示すように、複数のノズル孔８から吐出するインク滴の吐出方向は同じになり（図１０中の矢印はインク滴の吐出方向を示す）、インク滴は理想とする着弾位置に着弾し、着弾位置間の距離である印字ピッチを一定に維持することができる。これにより、高解像度で印字精度が高いインクジェットプリンタヘッドユニット１を得ることができる。
【００６１】
第三のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法について図１０、図１３及び図１４を参照して説明する。図１４は第三のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法の流れを示す説明図である。なお、図１４においては、図の簡略化のためベースプレート２は省略されている。
【００６２】
図１４に示すように、第三のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法は、２つのノズルプレート１１を表用プレートと裏用プレートとに分類し、その分類に基づいて、複数のノズル孔８が形成された２つのノズルプレート１１を、積層された２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂに取り付ける方法である。
【００６３】
すなわち、第三のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法は、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂを積層する積層工程と、２枚のノズルプレート１１に複数のノズル孔８を複数のインク室９にそれぞれ対応させて形成する形成工程と、複数のノズル孔８の形成方向を特定する特定工程と、特定された複数のノズル孔８の形成方向に基づいて、積層された２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂに、複数のノズル孔８が形成された２枚のノズルプレート１１を複数のノズル孔８の形成方向が同じになるようにそれぞれ取り付ける取付工程と、から構成されている。なお、積層工程及び形成工程のどちらが先に行われても良い。
【００６４】
ここで、形成工程より積層工程を先に行う場合の製造方法について説明する。図１４に示すように、積層工程、形成工程及び取付工程の順で各工程を実行することで、インクジェットプリンタヘッドユニット１が製造される。
【００６５】
まず、積層工程では、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂが、ベースプレート２を介して対向する位置に位置付けられてベースプレート２に貼り合わされる。さらに、２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂは、各ノズルプレート１１の板面が同一面内に位置するように、そして、各ノズルプレート１１のノズル孔８がその配列方向に半ピッチずれるように貼り合わされる。このようにして２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂは積層される。
【００６６】
次に、形成工程では、複数のノズル孔８が形成されていないノズルプレート１１がレーザ加工装置３０のｚステージ４０ｃに載置され、レーザ加工装置３０による順テーパ加工又は逆テーパ加工によって複数のノズル孔８がノズルプレート１１に形成される（図１３参照）。なお、１枚のノズルプレート１１における複数のノズル孔８は、レーザ加工装置３０から出射されたレーザ光ＬＢの傾きに依存するため、それぞれ一様に同一方向に傾くことになる。ここでは、複数のノズル孔８はレーザ加工装置３０によるレーザ加工によって形成されているが、これに限るものではなく、例えばプレス装置によるプレス加工によって形成されても良い。
【００６７】
ここで、特定工程では、２枚のノズルプレート１１を表用プレートと裏用プレートとに分類することで、複数のノズル孔８の形成方向を特定する（図１３参照）。この特定は、例えば、形成工程でのレーザ加工前に行われても良いし、レーザ加工後に行われても良い。なお、表用プレートとは、ベースプレート２の表面に設けられた吐出ユニット１０Ａに取り付けられるプレートであり、裏用プレートは、ベースプレート２の裏面に設けられた吐出ユニット１０Ｂに取り付けられるプレートである。
【００６８】
最後に、取付工程では、複数のノズル孔８が形成された２枚のノズルプレート１１、すなわち、表用プレートと裏用プレートとが、積層された２つの吐出ユニット１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ複数のノズル孔８の形成方向が同じになるように接着されて取り付けられる。これにより、各ノズルプレート１１の複数のノズル孔８の吐出方向が同じになる。
【００６９】
このようにインクジェットプリンタヘッドユニット１を製造することによって、インクジェットプリンタヘッドユニット１における２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの全てのノズル孔８はノズルプレート１１の板面に対して同一方向に傾きを持っているため、図１０に示すように、複数のノズル孔８から吐出するインク滴の吐出方向は同じになり（図１０中の矢印はインク滴の吐出方向を示す）、インク滴は理想とする着弾位置に着弾し、着弾位置間の距離である印字ピッチを一定に維持することができる。これにより、高解像度で印字精度が高いインクジェットプリンタヘッドユニット１を得ることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、形成工程はレーザ加工によりノズル孔８を形成することで、簡単に精度良くノズル孔８を形成することができる。また、形成工程は逆テーパ加工によりノズル孔８を形成することで、ノズルプレート１１をインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂに取り付けてから、ノズルプレート１１にインク滴の吐出に有効に圧力を利用することが可能なノズル孔８を形成することができる。これにより、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは効率良くインクを吐出することができる。
【実施例】
【００７１】
第一、第二又は第三のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法により製造されたインクジェットプリンタヘッドユニット１（以下、本発明のインクジェットプリンタヘッドユニット１という）と従来のインクジェットプリンタヘッドユニットとを用いて実際に用紙に印字することによって、印字ピッチずれ量を測定した。ここで、印字ピッチずれ量を測定する測定方法について図１５を参照して説明する。図１５は印字ピッチずれ量の測定方法を説明するための説明図である。
【００７２】
本発明のインクジェットプリンタヘッドユニット１及び従来のインクジェットプリンタヘッドユニットを用いてライン印字を行う。例えば、１つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂのノズル孔８のピッチが１４０μｍである場合には、インクジェットプリンタヘッドユニット１のノズル孔８のピッチは７０μｍになる（図２及び図１５参照）。ここで、図１５（ａ）に示す２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂにおいて、全てのノズル孔８からインク滴を吐出させた場合には、図１５（ｂ）に示すように、ベタ印字となり、印字ピッチを測定することは困難になる。なお、図１５（ｂ）では、線間を設けているが、実際には、線間がつぶれてベタ印字となる。そこで、本実施例では、ノズル孔１ａ，２ｂ，４ａ，５ｂ・・・のように所定のノズル孔８からだけインク滴を吐出させることで、印字ピッチの測定を可能にする。例えば、インクジェットプリンタヘッド４Ａは、１＋３Ｎ（Ｎ＝０，１，２・・・）番目のノズル孔８からインク滴を吐出させ、インクジェットプリンタヘッド４Ｂは、Ｎ＝２＋３Ｎ（Ｎ＝０，１，２・・・）番目のノズル孔８からインク滴を吐出させる。
【００７３】
このようにして印字すると、その印字ピッチは、図１５（ｃ）に示すように、本来、ＡＢ間及びＢＡ間ともに２１０μｍとなる。しかしながら、ノズル孔８に傾きがあり、その傾き方向が各ノズルプレート１１で異なっていると、印字ピッチは、例えば、図１５（ｄ）に示すように、ＡＢ間が１９５μｍとなり、ＢＡ間が２２５μｍとなる。この場合、インクジェットプリンタヘッド４のノズルプレート１１と用紙との離反距離を１ｍｍとすると、ノズル孔８はノズルプレート１１の板面に対して垂直な軸線から７．５ｍｒａｄだけ傾いていることになる。
【００７４】
印字ピッチずれ量は、印字ピッチを測定し、測定した印字ピッチと本来の印字ピッチとから絶対ずれ量を算出することによって求められる。例えば、本来の印字ピッチが２１０μｍである場合、測定した印字ピッチが１９５μｍ及び２２５μｍであると、印字ピッチずれ量は１５μｍとなる。
【００７５】
図１６は印字ピッチずれ量の測定結果を示す説明図である。図１６に示す値は、印字ピッチずれ量の平均値である。なお、図１６において、「ユニット１〜４」は本発明のインクジェットプリンタヘッドユニット１であり、「従来」は従来のインクジェットプリンタヘッドユニットである。図１６に示すように、本発明のインクジェットプリンタヘッドユニットでは、印字ピッチずれ量が１．２〜７．４μｍとなっており、従来のインクジェットプリンタヘッドユニットでは、印字ピッチずれ量が１５．２μｍとなっている。したがって、本発明のインクジェットプリンタヘッドユニット１を用いることによって、印字ピッチずれ量を低減させ、１０μｍ以下に抑えることが可能であることが確認された。これにより、高解像度で良好な印字精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】インクジェットプリンタヘッドユニットを概略的に示す斜視図である。
【図２】インクジェットプリンタヘッドユニットが備えるノズルプレート部分を概略的に示す平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面を拡大して示す断面図である。
【図４】レーザ加工装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】レーザ加工装置の光学系を展開して示す説明図である。
【図６】レーザ加工装置による加工後のノズルプレートを拡大して示し、（ａ）は順テーパ加工によるノズルプレートを示す断面図、（ｂ）は逆テーパ加工によるノズルプレートを示す断面図である。
【図７】第一のインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法を示し、積層工程より取付工程を先に行う場合の製造方法の流れを模式的に示す説明図である。
【図８】形成工程を概略的に示し、（ａ）はインクジェットプリンタヘッドユニットの正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図９】第一のインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法を示し、取付工程より積層工程を先に行う場合の製造方法の流れを模式的に示し、（ａ）は２枚のノズルプレートを取り付ける場合の流れを示す説明図、（ｂ）は１枚のノズルプレートを取り付ける場合の流れを示す説明図である。
【図１０】インクジェットプリンタヘッドユニットの吐出方向を示し、（ａ）はインクジェットプリンタヘッドユニットの正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図１１】第二のインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法を示し、（ａ）は形成工程より取付工程を先に行う場合の製造方法の流れを模式的に示す説明図、（ｂ）は取付工程より形成工程を先に行う場合の製造方法の流れを模式的に示す説明図
【図１２】形成工程を概略的に示し、（ａ）は表用ヘッドの正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は裏用ヘッドの正面図、（ｄ）はその側面図である。
【図１３】形成工程を概略的に示し、（ａ）は表用プレートの正面図、（ｂ）は裏用プレートの正面図である。
【図１４】第三のインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法の流れを示す説明図である。
【図１５】印字ピッチずれ量の測定方法を説明するための説明図である。
【図１６】印字ピッチずれ量の測定結果を示す説明図である。
【図１７】従来のインクジェットプリンタヘッドの吐出方向を示し、（ａ）はインクジェットプリンタヘッドの正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図１８】従来のインクジェットプリンタヘッドユニットの吐出方向を示し、（ａ）はインクジェットプリンタヘッドユニットの正面図、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１          インクジェットプリンタヘッドユニット
８          ノズル孔
９          インク室
１０Ａ      吐出ユニット
１０Ｂ      吐出ユニット
１１        ノズルプレート
【図１】
2005193464.tif 000003
【図２】
2005193464.tif 000004
【図３】
2005193464.tif 000005
【図４】
2005193464.tif 000006
【図５】
2005193464.tif 000007
【図６】
2005193464.tif 000008
【図７】
2005193464.tif 000009
【図８】
2005193464.tif 000010
【図９】
2005193464.tif 000011
【図１０】
2005193464.tif 000012
【図１１】
2005193464.tif 000013
【図１２】
2005193464.tif 000014
【図１３】
2005193464.tif 000015
【図１４】
2005193464.tif 000016
【図１５】
2005193464.tif 000017
【図１６】
2005193464.tif 000018
【図１７】
2005193464.tif 000019
【図１８】
2005193464.tif 000020