(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】  ノズルプレート１１に形成された複数のノズル孔から選択的にインクをインク滴として吐出させる２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対してもう一方のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを傾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積層されている。これにより、インク滴は理想の着弾位置に着弾し、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４
2005193465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルプレートに形成された複数のノズル孔から選択的にインクをインク滴として吐出させる複数のインクジェットプリンタヘッドを備えるインクジェットプリンタヘッドユニットにおいて、
前記複数のインクジェットプリンタヘッドは、基準となる前記インクジェットプリンタヘッドに対して他の前記インクジェットプリンタヘッドを傾けることで前記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積層されている、
ことを特徴とするインクジェットプリンタヘッドユニット。
【請求項２】
前記複数のインクジェットプリンタヘッドは、前記ノズルプレートに対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きをＸ（ｒａｄ）とすると、相対的に２Ｘ（ｒａｄ）の傾きを持って積層されている、
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項３】
ノズルプレートに形成された複数のノズル孔から選択的にインクをインク滴として吐出させる複数のインクジェットプリンタヘッドを備えるインクジェットプリンタヘッドユニットにおいて、
前記複数のインクジェットプリンタヘッドは、基準となる前記インクジェットプリンタヘッドに対して他の前記インクジェットプリンタヘッドを前記複数のノズル孔の配列方向に沿ってずらすことで前記複数のノズル孔から吐出するインク滴の着弾位置が所定位置になるように積層されている、
ことを特徴とするインクジェットプリンタヘッドユニット。
【請求項４】
前記複数のインクジェットプリンタヘッドは、前記ノズルプレートに対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きをＸ（ｒａｄ）とし、前記ノズルプレートから着弾位置までの距離をＹとし、ずらし量をｄとすると、相対的にｄ＝２ＸＹだけずらされている、
ことを特徴とする請求項３記載のインクジェットプリンタヘッドユニット。
【請求項５】
ノズルプレートに形成された複数のノズル孔から選択的にインクをインク滴として吐出させる複数のインクジェットプリンタヘッドを備えるインクジェットプリンタヘッドユニットを製造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において、
基準となる前記インクジェットプリンタヘッドに対して他の前記インクジェットプリンタヘッドを傾けることで前記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前記複数のインクジェットプリンタヘッドを積層するようにした、
ことを特徴と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６】
前記複数のインクジェットプリンタヘッドを仮に積層し、その状態で前記ノズル孔からインク滴を吐出させ、前記ノズルプレートに対する垂直な軸線からの前記ノズル孔から吐出するインク滴の吐出方向の傾きを求め、求めたインク滴の吐出方向の傾きに基づいて、基準となる前記インクジェットプリンタヘッドに対して他の前記インクジェットプリンタヘッドを傾けるようにした、
ことを特徴とする請求項５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】
前記ノズルプレートに対する垂直な軸線からの前記ノズル孔から吐出するインク滴の吐出方向の傾きをＸ（ｒａｄ）とすると、前記複数のインクジェットプリンタヘッドが相対的に２Ｘ（ｒａｄ）の傾きを持つように前記複数のインクジェットプリンタヘッドを積層するようにした、
ことを特徴とする請求項５又は６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８】
ノズルプレートに形成された複数のノズル孔から選択的にインクをインク滴として吐出させる複数のインクジェットプリンタヘッドを備えるインクジェットプリンタヘッドユニットを製造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において、
基準となる前記インクジェットプリンタヘッドに対して他の前記インクジェットプリンタヘッドを前記複数のノズル孔の配列方向に沿ってずらすことで前記複数のノズル孔から吐出するインク滴の着弾位置が所定位置になるように前記複数のインクジェットプリンタヘッドを積層するようにした、
ことを特徴と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９】
前記複数のインクジェットプリンタヘッドを仮に積層し、その状態で前記ノズル孔からインク滴を吐出させ、前記ノズル孔から吐出したインク滴の着弾位置と所定位置とのずれ量を求め、求めたずれ量に基づいて、基準となる前記インクジェットプリンタヘッドに対して他の前記インクジェットプリンタヘッドを前記複数のノズル孔の配列方向に沿ってずらすようにした、
ことを特徴とする請求項８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１０】
前記ノズルプレートに対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きをＸ（ｒａｄ）とし、前記ノズルプレートから着弾位置までの距離をＹとし、ずらし量をｄとすると、ｄ＝２ＸＹだけ前記複数のインクジェットプリンタヘッドを相対的にずらすようにした、
ことを特徴とする請求項８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。
【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及びインクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法に関する。
【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１１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１２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】
本発明では、ノズルプレートに形成された複数のノズル孔から選択的にインクをインク滴として吐出させる複数のインクジェットプリンタヘッドは、基準となるインクジェットプリンタヘッドに対して他のインクジェットプリンタヘッドを傾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積層されている。
【００１１】
本発明では、ノズルプレートに形成された複数のノズル孔から選択的にインクをインク滴として吐出させる複数のインクジェットプリンタヘッドは、基準となるインクジェットプリンタヘッドに対して他のインクジェットプリンタヘッドを複数のノズル孔の配列方向に沿ってずらすことで複数のノズル孔から吐出するインク滴の着弾位置が所定位置になるように積層されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インク滴は理想の着弾位置に着弾し、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】
【００１３】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００１４】
＜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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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１０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１０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。
【００１８】
吐出ユニット１０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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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４Ａ，４Ｂ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。
【００２２】
２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの位置関係について図４を参照して説明する。図４は２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの位置関係を説明するための説明図である。なお、図４中の矢印はインク滴の吐出方向を示す。
【００２３】
図４に示すように、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対してもう一方のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを傾けることで、それらの複数のノズル孔８から吐出するインク滴の吐出方向が全て同じになるように積層されている。ここで、ノズルプレート１１の板面に対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きをＸｍｒａｄとすると、２つのインクジェットプリンタヘッドは、相対的に２Ｘｍｒａｄの傾きを持って積層されている。
【００２４】
例えば、ノズル孔８の形成方向の傾き、すなわちノズルプレート１１に対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きがＸ＝５ｍｒａｄである場合には、ノズルプレート１１と用紙等の記録媒体の着弾位置との離反距離を１ｍｍとすると、ノズル孔８から吐出したインク滴は、理想の着弾位置から５μｍずれて着弾する。この場合には、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、相対的に２Ｘ＝１０ｍｒａｄの傾きを持って積層されている。これにより、複数のノズル孔８から吐出するインク滴の吐出方向が全て同じになる。
【００２５】
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。
【００２６】
このとき、図４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、すなわち、吐出した複数のインク滴は同一方向に平行に進行するため、インク滴は理想の着弾位置に着弾し、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。
【００２７】
＜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３０について図５を参照して説明する。図５はレーザ加工装置の構成を概略的に示す説明図である。
【００２８】
図５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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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６を参照して説明する。図６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。
【００３３】
図６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。
【００３４】
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。
【００３５】
ここで、図７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）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７（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７（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。
【００３６】
＜インクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法＞
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４を参照して説明する。
【００３７】
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の各吐出ユニット１０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を有するノズルプレートが吐出ユニット１０に取り付けられた２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを積層する積層工程と、から構成されている。
【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ノズルプレート１１が、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの吐出ユニット１０に接着されて取り付けられる。次に、形成工程では、取付工程でノズルプレート１１が取り付けられたインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂ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に形成される。ここで、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂが完成する。
【００３９】
なお、ここでは、ノズルプレート１１に複数のノズル孔８を形成する前にそのノズルプレート１１をインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの吐出ユニット１０に取り付けているが、これに限るものではなく、例えば、ノズルプレート１１に複数のノズル孔８を形成した後にそのノズルプレート１１をインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの吐出ユニット１０に取り付けるようにしても良い。すなわち、形成工程及び取付工程のどちらを先に行っても良い。なお、取付工程の前に形成工程を行う場合には、レーザ加工装置３０によるレーザ加工方法としては、順テーパ加工及び逆テーパ加工のどちらを用いても良い。ここで、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一様に同一方向に傾くことになる。
【００４０】
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、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貼り合わされる。このとき、図４に示すように、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対して他のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを傾けることで、それらの複数のノズル孔８から吐出するインク滴の吐出方向が全て同じになるように積層される。例えば、ノズルプレート１１の板面に対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きをＸｍｒａｄとすると、２つのインクジェットプリンタヘッドは、相対的に２Ｘｍｒａｄの傾きを持って積層される。
【００４１】
インク滴の吐出方向の傾きは、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを仮にベースプレート２に貼り合わせて、そのインクジェットプリンタヘッドユニット１に実際にインク滴を吐出させることで、その着弾位置と理想の着弾位置とのずれ量から求められる。そして、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、ずれ量から求められた傾き値に基づいて、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対して他のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを傾けて貼り合わされる。なお、インク滴の吐出方向の傾きは、レーザ加工装置３０のレーザ光ＬＢの傾き等から理論的に求められる場合もある。
【００４２】
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、図４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、すなわち、吐出した複数のインク滴は同一方向に平行に進行するため、インク滴は理想の着弾位置に着弾し、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。
【００４３】
また、本実施の形態においては、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを仮に積層し、その状態でノズル孔８からインク滴を吐出させ、ノズルプレート１１に対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きを求め、求めたインク滴の吐出方向の傾きに基づいて、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対して他のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを傾けるようにしたことから、正確に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。
【００４４】
本発明の第二の実施の形態を図８に基づいて説明する。
【００４５】
＜インクジェットプリンタヘッドユニット＞
本実施の形態のインクジェットプリンタヘッドユニット１Ａは、第一の実施の形態のインクジェットプリンタヘッドユニット１と基本的に同じ構造であり、それらの相違点は、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの位置関係が異なることである。また、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの位置関係が異なるため、インクジェットプリンタヘッドユニット１Ａの製造方法も、第一の実施の形態のインクジェットプリンタヘッドユニット１の製造方法とは部分的に異なる。なお、第一の実施の形態と同一部分は、同一符号で示し、その説明も省略する。
【００４６】
２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの位置関係について図８を参照して説明する。図８は２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの位置関係を説明するための説明図である。なお、図８中の矢印はインク滴の吐出方向を示し、Ｒは理想の着弾位置を示し、Ｚは実際の着弾位置（２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂをずらす前の着弾位置）を示す。
【００４７】
図８に示すように、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対してもう一方のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを複数のノズル孔８の配列方向に沿ってずらすことで複数のノズル孔８から吐出するインク滴の着弾位置が所定位置、すなわち理想の着弾位置になるように積層されている。ここで、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、ノズル孔８の形成方向の傾き、すなわちノズルプレート１１に対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きをＸｍｒａｄとし、ノズルプレート１１から着弾位置までの距離をＹｍｍとし、ずらし量をｄμｍとすると、相対的にｄ＝２ＸＹだけ複数のノズル孔８の配列方向に沿ってずらされている。ここでは、図８に示すように、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂをそれぞれ逆方向にＸＹだけずらすことで、インクジェットプリンタヘッド４Ｂは、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対して２ＸＹだけずらされている。
【００４８】
例えば、ノズル孔８の形成方向の傾き、すなわちノズルプレート１１に対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きがＸ＝５ｍｒａｄである場合には、ノズルプレート１１から着弾位置までの距離、すなわちノズルプレート１１と用紙等の記録媒体の着弾位置との離反距離をＹ＝１ｍｍとすると、ノズル孔８から吐出したインク滴は、理想の着弾位置からＸＹ＝５μｍずれて着弾する。この場合には、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対して他のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを複数のノズル孔８の配列方向に沿ってｄ＝１０μｍだけずらされる。また、同じ条件で、離反距離をＹ＝２ｍｍとすると、ずらし量はｄ＝２０μｍとなる。
【００４９】
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からインク滴を吐出させる。このとき、インク滴は理想の着弾位置に着弾するため、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。
【００５０】
＜レーザ加工装置＞
本実施の形態のレーザ加工装置３０は、第一の実施の形態のレーザ加工装置３０と同じ装置である。なお、第一の実施の形態と同一部分は、同一符号で示し、その説明も省略する。
【００５１】
＜インクジェットプリンタヘッドユニットの製造方法＞
インクジェットプリンタヘッドユニット１Ａの製造方法について図８を参照して説明する。
【００５２】
インクジェットプリンタヘッドユニット１Ａ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の吐出ユニット１０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を有するノズルプレート１１が吐出ユニット１０に取り付けられた２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを積層する積層工程と、から構成されている。
【００５３】
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ノズルプレート１１が、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの吐出ユニット１０に接着されて取り付けられる。次に、形成工程では、取付工程でノズルプレート１１が取り付けられたインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂ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に形成される。ここで、インクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂが完成する。
【００５４】
なお、ここでは、ノズルプレート１１に複数のノズル孔８を形成する前にそのノズルプレート１１をインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの吐出ユニット１０に取り付けているが、これに限るものではなく、例えば、ノズルプレート１１に複数のノズル孔８を形成した後にそのノズルプレート１１をインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂの吐出ユニット１０に取り付けるようにしても良い。すなわち、形成工程及び取付工程のどちらを先に行っても良い。なお、取付工程の前に形成工程を行う場合には、レーザ加工装置３０によるレーザ加工方法としては、順テーパ加工及び逆テーパ加工のどちらを用いても良い。ここで、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一様に同一方向に傾くことになる。
【００５５】
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、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の面が同一面内に位置するように貼り合わされる。このとき、図８に示すように、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対して他のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを複数のノズル孔８の配列方向に沿ってずらすことで複数のノズル孔８から吐出するインク滴の着弾位置が所定位置、すなわち理想の着弾位置になるように積層されている。２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂは、ノズル孔８の形成方向の傾き、すなわちノズルプレート１１に対する垂直な軸線からのインク滴の吐出方向の傾きをＸｍｒａｄとし、ノズルプレート１１から着弾位置までの距離をＹｍｍとし、ずらし量をｄμｍとすると、相対的にｄ＝２ＸＹだけ複数のノズル孔８の配列方向に沿ってずらされる。ここでは、図８に示すように、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂをそれぞれ逆方向にＸＹだけずらすことで、インクジェットプリンタヘッド４Ｂは、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対して２ＸＹだけずらされる。
【００５６】
インク滴の吐出方向の傾きは、レーザ加工装置３０のレーザ光ＬＢの傾き等から理論的に求められる。そして、ｄ＝２ＸＹの関係式から、ずらし量が求められる。また、ずらし量は、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを仮にベースプレート２に貼り合わせて、そのインクジェットプリンタヘッドユニット１Ａに実際にインク滴を吐出させることで、その着弾位置と理想の着弾位置とのずれ量から求める場合もある。
【００５７】
このようにインクジェットプリンタヘッドユニット１Ａを製造することによって、インク滴は理想の着弾位置に着弾し、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１Ａを得ることができる。
【００５８】
また、本実施の形態においては、２つのインクジェットプリンタヘッド４Ａ，４Ｂを仮に積層し、その状態でノズル孔８からインク滴を吐出させ、ノズル孔８から吐出したインク滴の着弾位置と所定位置、すなわち理想の着弾位置とのずれ量を求め、求めたずれ量に基づいて、基準となるインクジェットプリンタヘッド４Ａに対して他のインクジェットプリンタヘッド４Ｂを複数のノズル孔８の配列方向に沿ってずらすようにしたことから、正確に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。
【００５９】
なお、各実施の形態では、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。また、各実施の形態においては、形成工程で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、形成工程で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】
【００６０】
第一又は第二の実施の形態のインクジェットプリンタヘッドユニット１，１Ａ（以下、本発明のインクジェットプリンタヘッドユニット１，１Ａ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９を参照して説明する。図９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。
【００６１】
本発明のインクジェットプリンタヘッドユニット１，１Ａ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２参照）。ここで、図９（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９（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９（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。
【００６２】
このようにして印字すると、その印字ピッチは、図９（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９（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４Ａ，４Ｂ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。
【００６３】
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。
【００６４】
図１０は印字ピッチずれ量の測定結果を示す説明図である。図１０に示す値は、印字ピッチずれ量の平均値である。なお、図１０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１，１Ａ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１０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１．１〜７．２μｍ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１５．３μｍ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】
【００６５】
【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】本発明の第一の実施の形態の２つのインクジェットプリンタヘッドの位置関係を説明するための説明図である。
【図５】レーザ加工装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図６】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７】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８】本発明の第二の実施の形態の２つのインクジェットプリンタヘッドの位置関係を説明するための説明図である。
【図９】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１０】印字ピッチずれ量の測定結果を示す説明図である。
【図１１】従来のインクジェットプリンタヘッドの吐出方向を説明するための図であり、（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１２】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説明するための図であり、（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】
【００６６】
１        インクジェットプリンタヘッドユニット
１Ａ      インクジェットプリンタヘッドユニット
４Ａ      インクジェットプリンタヘッド
４Ｂ      インクジェットプリンタヘッド
８        ノズル孔
１１      ノズルプレート
【図１】
2005193465.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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