JPH1158747A - Nozzle forming member, production method thereof, and ink-jet head - Google Patents

Nozzle forming member, production method thereof, and ink-jet head

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JPH1158747A
JPH1158747A JP21722297A JP21722297A JPH1158747A JP H1158747 A JPH1158747 A JP H1158747A JP 21722297 A JP21722297 A JP 21722297A JP 21722297 A JP21722297 A JP 21722297A JP H1158747 A JPH1158747 A JP H1158747A
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JP
Japan
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nozzle
forming member
ink
nozzle forming
nozzle hole
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JP21722297A
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Japanese (ja)
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Yoichiro Miyaguchi
耀一郎 宮口
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the ink resistance, ensure a high part accuracy, and achieve the mass-productivity and a low cost by forming a nozzle hole by chemical etching. SOLUTION: A nozzle forming member 60 can be obtained by forming resist patterns 63, 64 having openings 63a, 64a with the same opening size on both sides of a SUS substrate 61, penetrating the SUS substrate 61 by spraying or chemical etching, such as shower etching, or the like, from the both sides so as to form a nozzle hole 62, and peeling off the resist patterns 63, 64. As the etchant, a hydrochrolic acid liquid such as FeCl2 , or the like, is used. By forming the nozzle hole 62 by chemical etching, a nozzle forming member with a large area can be produced with a high mass-productivity at a low cost.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はノズル形成部材及び
その製造方法並びにインクジェットヘッドに関する。
The present invention relates to a nozzle forming member, a method of manufacturing the same, and an ink jet head.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の
画像形成装置として用いるインクジェット記録装置にお
いては、インク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズル
が連通するインク液室と、各インク液室内のインクを加
圧してノズルからインク滴を吐出させるためのエネルギ
ーを発生する電気機械変換素子或いは電気熱変換素子等
のエネルギー発生手段とを備えたインクジェットヘッド
を用いて、ヘッドのエネルギー発生手段を印字データに
応じて駆動することで所要のノズルからインク滴を吐出
させて画像を記録する。
2. Description of the Related Art In an ink jet recording apparatus used as an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying apparatus, etc., a plurality of nozzles for discharging ink droplets, an ink liquid chamber communicating with each nozzle, and an ink liquid in each ink liquid chamber are provided. Using an ink jet head having an energy generating means such as an electromechanical transducer or an electrothermal transducer for generating energy for discharging ink droplets from the nozzles by applying pressure to the head, the energy generating means of the head converts print data into print data. By driving in accordance with this, an ink droplet is ejected from a required nozzle to record an image.

【0003】このようなインクジェットヘッドは、構造
上、ヘッド構成部材の積層の端面側よりインク滴を吐出
するエッジシュータ方式のものと、ノズル形成部材に略
円形のノズルを形成するサイドシュータ方式のものとに
大別することができる。このサイドシュータ方式のイン
クジェットヘッドとしては、従来、例えば特開平6−2
55099号公報に記載されているように、圧電素子上
に、ダイアフラム部を有する振動板を積層し、この振動
板上に圧電素子でダイアフラム部を介して加圧されるイ
ンク液室及びこの液室にインクを供給するインク供給路
を形成する流路形成部材を積層し、更にこの流路形成部
材上にノズル孔を形成したノズル形成部材を積層したも
のが知られている。
[0003] Such an ink jet head is structurally an edge shooter type in which ink droplets are ejected from the end face side of a stack of head constituent members, and a side shooter type in which a substantially circular nozzle is formed in a nozzle forming member. And can be broadly divided into A conventional side shooter type ink jet head is disclosed in, for example,
As described in JP-A-55099, a diaphragm having a diaphragm is laminated on a piezoelectric element, and an ink liquid chamber and a liquid chamber which are pressurized by the piezoelectric element via the diaphragm on the diaphragm. There is known a configuration in which a flow path forming member that forms an ink supply path for supplying ink to the nozzles is laminated, and a nozzle forming member in which a nozzle hole is formed on the flow path forming member is further laminated.

【0004】ここで、ノズル形成部材及びその製造方法
としては、特開平1−108056号公報、特開平2−
121842号公報等に記載されているように、有機樹
脂材料からなるプレートにエキシマレーザーによってノ
ズル孔を形成したもの、或いは、特開昭63−3963
号公報、特開平142939号公報等に記載されている
ように、電鋳支持基板上にドライフィルムレジスト等の
感光性樹脂材料を用いてノズル孔径に応じたレジストパ
ターンを形成した後、このレジストパターンを用いてニ
ッケル等の金属材料を電鋳工法で析出してノズルプレー
トを形成するもの、その他プレスによってノズル孔を形
成する方法などがある。
[0004] Here, as a nozzle forming member and a method of manufacturing the same, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-108056 and Japanese Patent Application Laid-Open
No. 12,1842, etc., a plate made of an organic resin material having nozzle holes formed by an excimer laser, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-3963.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-139939, a resist pattern corresponding to the nozzle hole diameter is formed on an electroformed support substrate using a photosensitive resin material such as a dry film resist. There is a method of forming a nozzle plate by depositing a metal material such as nickel by electroforming using the method described above, and a method of forming a nozzle hole by pressing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ット記録装置等の各種記録装置においては、ますます高
解像度が要求されるようになっており、これに伴ってイ
ンクジェットヘッドにおいても、ノズル形成部材のノズ
ル孔の小径化(微細化)、高精度化が要求されている。
By the way, in various recording apparatuses such as an ink jet recording apparatus, higher and higher resolutions are required, and accordingly, in an ink jet head, a nozzle of a nozzle forming member is also required. There is a demand for smaller diameter (finer) and higher precision holes.

【0006】上述した従来のノズル形成部材として、エ
キシマレーザー(或いは炭酸ガスレーザー)を用いて樹
脂プレートを加工するものにあっては、こうした吐出口
の微細化や高精度化の要求に応えられるものの、1ショ
ットエリアが狭いために連続生産ではノズル孔径のバラ
ツキが発生し、また、入力側と出力側では形状が異な
り、且つ、アブリューションによる再付着物が発生し、
更に樹脂材料からなるノズル形成部材では記録紙との接
触やノズル面のクリーニングによる損傷が発生し易く、
特に撥水性処理を施したとしてもその耐久性や信頼性が
充分でない。
As the above-mentioned conventional nozzle forming member which processes a resin plate using an excimer laser (or a carbon dioxide laser), it is possible to meet such demands for finer discharge ports and higher precision. 1. Due to the small one shot area, the nozzle hole diameter varies in continuous production, and the input side and output side have different shapes, and re-adhesion due to abrasion occurs.
Further, the nozzle forming member made of a resin material is easily damaged by contact with the recording paper and cleaning of the nozzle surface.
In particular, even if a water-repellent treatment is performed, its durability and reliability are not sufficient.

【0007】また、フォトリソ工程と電鋳工法とを組合
わせてノズル形成部材を製造する方法にあっては、フォ
トリソプロセスは周知のように多数の各工程から成り立
ち、全体を通しての工程時間が長いために、通常は1枚
の基板上に多数の部品を面付けする多数個取りを行な
い、部品1個単位のコストを下げるようにしているが、
マルチノズルヘッドのように多数チャンネルを一体的に
形成する部品では1個の部品サイズが大きくなって面付
け数が少なくなり、スケール効果が十分に得られずに低
コスト化を図ることができない。更に、電鋳法では、N
i粒子や形状不良、ダスト、電流密度分布、pH及びそ
の変動、添加剤等による結晶性や形状不良の発生など、
条件固定が困難であり、高品質のノズル形成部材を安定
して得ることが難しい。
Further, in a method of manufacturing a nozzle forming member by combining a photolithography step and an electroforming method, the photolithography process is composed of a number of steps as is well known, and the entire processing time is long. Usually, a large number of components are imposed on a single board to mount a large number of components to reduce the cost of each component.
In a component such as a multi-nozzle head, in which a large number of channels are integrally formed, the size of one component becomes large and the number of impositions is reduced, so that the scale effect cannot be sufficiently obtained and cost reduction cannot be achieved. Further, in the electroforming method, N
i Particles and shape defects, dust, current density distribution, pH and its fluctuation, generation of crystallinity and shape defects due to additives, etc.
It is difficult to fix the conditions, and it is difficult to stably obtain a high quality nozzle forming member.

【0008】さらに、電鋳支持基板上にレジストパター
ンをパターニングした後メッキ膜を成膜するため、フォ
トリソプロセスでの汚れ、例えばレジスト残さ、プロセ
ス中の熱処理による基板露出表面の熱酸化膜などの形成
によって、メッキ膜成長の不均質層、ピンホールなどの
膜欠陥が発生し易く、歩留りが低下し、検査コストが増
加する。このように、フォトリソ工程でのコンタミと熱
酸化膜によるピンホール欠陥の多発という面でも低コス
ト化を図ることが困難である。
Further, since a plating film is formed after patterning a resist pattern on the electroformed support substrate, contamination in a photolithography process, for example, a resist residue, a thermal oxide film on an exposed surface of the substrate due to heat treatment during the process, etc. are formed. As a result, film defects such as a non-uniform layer of the plating film growth and pinholes are liable to occur, the yield is reduced, and the inspection cost is increased. As described above, it is difficult to reduce the cost in terms of the occurrence of pinhole defects due to contamination in the photolithography process and the thermal oxide film.

【0009】また、プレスによる場合には、プレスピン
が1〜5本程度で、且つ、耐久性は20〜50ショット
で限界であるためコストが高くなると共に、マルチノズ
ル化を対応することができない。
In the case of using a press, the number of press pins is about 1 to 5 and the durability is limited to 20 to 50 shots, so that the cost is increased and the multi-nozzle cannot be used. .

【0010】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、耐インク性が高く、高い部品精度を確保でき、量
産性、低コスト化に優れたノズル形成部材及びその製造
方法並びにインクジェットヘッドを提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has a high ink resistance, high component accuracy, high productivity and low cost, a nozzle forming member, a method of manufacturing the same, and an ink jet head. The purpose is to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1のノズル形成部材は、インク滴を吐出する
ノズル孔を有するノズル形成部材において、前記ノズル
孔をケミカルエッチングで形成している構成とした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a nozzle forming member having a nozzle hole for discharging ink droplets, wherein the nozzle hole is formed by chemical etching. Configuration.

【0012】請求項2のノズル形成部材は、上記請求項
1のノズル形成部材において、前記ノズル孔を異方性エ
ッチングで形成している構成とした。
According to a second aspect of the present invention, in the nozzle forming member of the first aspect, the nozzle hole is formed by anisotropic etching.

【0013】請求項3のノズル形成部材は、上記請求項
1又は2のノズル形成部材において、前記ノズル孔内部
はインク液室側が大径で、インク噴射面側に所定径のノ
ズル開口を有している構成とした。
According to a third aspect of the present invention, in the nozzle forming member according to the first or second aspect, the inside of the nozzle hole has a nozzle opening having a large diameter on the ink liquid chamber side and a predetermined diameter on the ink jetting surface side. Configuration.

【0014】請求項4のノズル形成部材は、上記請求項
1乃至3のいずれかのノズル形成部材において、前記ノ
ズル孔のインク噴射面側にプレス加工で所定径のノズル
開口を形成している構成とした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the nozzle forming member according to any one of the first to third aspects, a nozzle opening having a predetermined diameter is formed by press working on the ink ejection surface side of the nozzle hole. And

【0015】請求項5のノズル形成部材は、上記請求項
1乃至4のいずれかのノズル形成部材において、インク
噴射面側の表面性をRmax=0.01〜1μmの粗さに
している構成した。
According to a fifth aspect of the present invention, in the nozzle forming member according to any one of the first to fourth aspects, the surface property of the ink jetting surface is set to a roughness of Rmax = 0.01 to 1 μm. .

【0016】請求項6のノズル形成部材の製造方法は、
インク滴を吐出するノズル孔を有するノズル形成部材の
製造方法において、ケミカルエッチングと電場を併用し
て基板に異方性エッチングを施して前記ノズル孔を形成
する構成とした。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a nozzle forming member.
In the method for manufacturing a nozzle forming member having a nozzle hole for discharging ink droplets, the nozzle hole is formed by performing anisotropic etching on the substrate using both chemical etching and an electric field.

【0017】請求項7のインクジェットヘッドは、イン
ク滴を吐出する複数のノズル孔と、各ノズル孔が連通す
るインク液室と、このインク液室内のインクを加圧する
エネルギー発生手段とを備えたインクジェットヘッドに
おいて、前記ノズル孔を形成するノズル形成部材が前記
請求項1乃至5のいずれかのノズル形成部材である構成
とした。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an ink jet head having a plurality of nozzle holes for discharging ink droplets, an ink liquid chamber communicating with each nozzle hole, and an energy generating means for pressurizing the ink in the ink liquid chamber. In the head, the nozzle forming member for forming the nozzle hole is the nozzle forming member according to any one of claims 1 to 5.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図1は本発明を適用したイン
クジェットヘッドの分解斜視図、図2は同ヘッドのチャ
ンネル方向(ノズル配列方向)と直交する方向の要部拡
大断面図、図3は同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大
断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet head to which the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the head in a direction orthogonal to a channel direction (nozzle arrangement direction), and FIG. It is an expanded sectional view.

【0019】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト1と、液室ユニット2と、ヘッドカバー3とを備えて
いる。駆動ユニット1は、セラミックス基板、例えばチ
タン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトなどの絶
縁性の基板11上に、エネルギー発生素子である複数の
積層型圧電素子12を列状に2列配置して接合し、これ
ら2列の各圧電素子12の周囲を取り囲む樹脂、セラミ
ック等からなるフレーム部材(支持体)13を接着剤1
4によって接合している。
This ink jet head includes a drive unit 1, a liquid chamber unit 2, and a head cover 3. The drive unit 1 has a plurality of laminated piezoelectric elements 12 as energy generating elements arranged in two rows on a ceramic substrate, for example, an insulating substrate 11 such as barium titanate, alumina, or forsterite, and joined. The frame member (support) 13 made of resin, ceramic, or the like surrounding the periphery of each of the two rows of piezoelectric elements 12 is bonded to the adhesive 1.
4 joined together.

【0020】複数の圧電素子12は、インクを液滴化し
て飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素子
(これを「駆動部」という。)17,17…と、駆動部
17,17間に位置し、駆動パルスが与えられずに単に
液室ユニット2を基板11に固定する液室支柱部材とな
る圧電素子(これを「非駆動部」という。)18,18
…とを交互に構成している。
The plurality of piezoelectric elements 12 are provided between piezoelectric elements 17 (to be referred to as "driving units") to which driving pulses for applying ink to form droplets and fly. A piezoelectric element (hereinafter, referred to as a “non-driving unit”) serving as a liquid chamber support member that is located and receives a driving pulse and simply fixes the liquid chamber unit 2 to the substrate 11.
... are alternately configured.

【0021】ここで、圧電素子12としては10層以上
の積層型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子
は、例えば図2に示すように、厚さ10〜50μm/1
層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)20と、厚さ数μ
m/1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電
極21とを交互に積層したものであるが、圧電素子とし
て用いる材料は上記に限られるものでなく、その他の電
気機械変換素子を用いることもできる。
Here, as the piezoelectric element 12, a laminated piezoelectric element having ten or more layers is used. This laminated piezoelectric element has a thickness of 10 to 50 μm / 1, for example, as shown in FIG.
Layer of lead zirconate titanate (PZT) 20 and a thickness of several μ
An internal electrode 21 made of silver / paradium (AgPd) of m / 1 layer is alternately laminated, but the material used for the piezoelectric element is not limited to the above, and other electromechanical conversion elements may be used. Can also.

【0022】各圧電素子12の内部電極21は1層おき
にAgPdからなる左右の端面電極22,23(2つの圧
電素子列の対向する面側を端面電極22とし、対向しな
い面側を端面電極23とする。)に接続している。一
方、基板11上には、図1に示すようにNi・Au蒸着、
Auメッキ、AgPtペースト印刷、AgPdペースト印刷
等によって共通電極24及び個別電極25の各パターン
を設けている。
The internal electrodes 21 of each piezoelectric element 12 are left and right end electrodes 22 and 23 made of AgPd every other layer (the opposing surfaces of the two piezoelectric element rows are end electrodes 22 and the non-opposing surfaces are end electrodes. 23). On the other hand, as shown in FIG.
Each pattern of the common electrode 24 and the individual electrode 25 is provided by Au plating, AgPt paste printing, AgPd paste printing, or the like.

【0023】そして、各列の各圧電素子12の対向する
端面電極22を導電性接着剤26を介して共通電極24
に接続し、他方、各列の各圧電素子12の対向しない端
面電極23を同じく導電性接着剤26を介してそれぞれ
個別電極25に接続している。これにより、駆動部17
に駆動電圧を与えることによって、積層方向に電界が発
生して、駆動部17には積層方向の伸びの変位(d33
方向の変位)が生起される。なお、共通電極24は、図
2にも示すように、フレーム部材13に設けた穴13a
内に導電性接着剤26を充填することで各圧電素子に接
続されたパターンの導通を取っている。
The opposite end face electrodes 22 of each row of the piezoelectric elements 12 are connected to the common electrode 24 via a conductive adhesive 26.
On the other hand, the non-opposing end surface electrodes 23 of the piezoelectric elements 12 in each row are connected to the individual electrodes 25 via the conductive adhesive 26 in the same manner. Thereby, the driving unit 17
When a drive voltage is applied to the drive unit 17, an electric field is generated in the stacking direction, and the driving unit 17 is displaced in the stacking direction (d 33).
Direction displacement) occurs. As shown in FIG. 2, the common electrode 24 has a hole 13a formed in the frame member 13.
By filling the inside with the conductive adhesive 26, the pattern connected to each piezoelectric element is conducted.

【0024】一方、液室ユニット2は、金属薄膜の積層
体からなる複層構造の振動板31と、ドライフィルムレ
ジスト(DFR)からなる感光性樹脂層で形成した2層
構造の液室隔壁部材32と、ノズル形成部材であるノズ
ルプレート33とを順次を積層し、熱融着して形成して
いる。これらの各部材によって、1つの圧電素子12
(駆動部17)と、この1つの圧電素子12に対応する
ダイアフラム部34と、各ダイアフラム部34を介して
加圧される加圧液室35と、この加圧液室35の両側に
位置して加圧液室35に供給するインクを導入する共通
液室36,36と、加圧液室35と共通液室36,36
とを連通するインク供給路37,37と、加圧液室35
に連通するノズル38とによって1つのチャンネルを形
成し、このチャンネルを複数個2列設けている。
On the other hand, the liquid chamber unit 2 includes a diaphragm 31 having a multilayer structure composed of a laminate of metal thin films and a liquid chamber partition member having a two-layer structure composed of a photosensitive resin layer composed of dry film resist (DFR). 32 and a nozzle plate 33, which is a nozzle forming member, are sequentially laminated and formed by heat fusion. By each of these members, one piezoelectric element 12
(Driving unit 17), a diaphragm 34 corresponding to the one piezoelectric element 12, a pressurized liquid chamber 35 pressurized through each diaphragm 34, and both sides of the pressurized liquid chamber 35. Common liquid chambers 36, 36 for introducing ink to be supplied to the pressurized liquid chamber 35, and the pressurized liquid chamber 35 and the common liquid chambers 36, 36.
Ink supply paths 37, 37 communicating with the pressure liquid chamber 35.
One channel is formed by the nozzle 38 communicating with the nozzle, and a plurality of channels are provided in two rows.

【0025】振動板31は、2層構造のニッケルめっき
膜からなり、駆動部17に対応する前記ダイアフラム部
34と、駆動部17と接合するためにこのダイアフラム
部34の中央部に一体的に形成した島状凸部40と、非
駆動部18に接合する梁となると共に各チャンネル(ノ
ズル)を独立させる隔壁部41及びフレーム部材13に
接合する周辺厚肉部42と、共通液室36に対応する圧
力を吸収する弾性体部(以下「ダンパー部」という。)
43を形成している。ここで、ダイアフラム部34及び
ダンパー部43の厚みを第一層(第一層めっき膜)の厚
みとし、島状凸部40、隔壁部41及び周辺厚肉部42
の厚みを第一層と第二層(第二層めっき膜)の厚みを加
えた厚みとしている。
The diaphragm 31 is made of a nickel plating film having a two-layer structure, and is formed integrally with the diaphragm portion 34 corresponding to the driving portion 17 and at the center of the diaphragm portion 34 for joining with the driving portion 17. Corresponding to the island-shaped convex portion 40, the partition wall portion 41 which becomes a beam to be joined to the non-driving portion 18 and makes each channel (nozzle) independent, the peripheral thick portion 42 to be joined to the frame member 13, and the common liquid chamber 36. Elastic part (hereinafter referred to as "damper part") that absorbs the pressure of
43 are formed. Here, the thickness of the diaphragm portion 34 and the damper portion 43 is defined as the thickness of the first layer (first layer plating film), and the island-shaped convex portion 40, the partition wall portion 41, and the peripheral thick portion 42 are provided.
Is the thickness obtained by adding the thickness of the first layer and the thickness of the second layer (second-layer plating film).

【0026】液室隔壁部材32は、振動板31側に予め
ドライフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用い
て露光し、現像して所定の液室パターンを形成した第1
感光性樹脂層45と、ノズルプレート33側に予めドラ
イフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用いて露
光し、現像して所定の液室パターンを形成した第2感光
性樹脂層46とを熱圧着で接合してなる。
The liquid chamber partition member 32 is formed by applying a dry film resist on the diaphragm 31 side in advance, exposing it using a required mask, and developing it to form a first liquid chamber pattern.
The photosensitive resin layer 45 and the second photosensitive resin layer 46 on which a dry film resist is applied in advance on the nozzle plate 33 side, exposed using a required mask, and developed to form a predetermined liquid chamber pattern are heated. It is joined by crimping.

【0027】ノズルプレート33にはインク滴を飛翔さ
せるための微細な吐出口であるノズル孔38を多数を形
成している。このノズル孔38の内部形状(内側形状)
は、ホーン形状に形成している。また、このノズル孔3
8の径はインク滴出口側(インク噴射面)で約10〜5
0μmの範囲で設定している。
The nozzle plate 33 has a large number of nozzle holes 38 which are fine discharge ports for ejecting ink droplets. Internal shape (inner shape) of this nozzle hole 38
Is formed in a horn shape. In addition, this nozzle hole 3
The diameter of 8 is about 10 to 5 on the ink drop outlet side (ink ejection surface).
It is set in the range of 0 μm.

【0028】このノズルプレート33のインク噴射面
(ノズル表面側)は、図1に示すように撥水性の表面処
理膜47を形成している。なお、ノズルプレート33の
周縁部は撥水処理膜を形成しない非撥水処理面48とし
ている。
As shown in FIG. 1, a water-repellent surface treatment film 47 is formed on the ink jetting surface (nozzle surface side) of the nozzle plate 33. The periphery of the nozzle plate 33 is a non-water-repellent surface 48 on which no water-repellent film is formed.

【0029】これらの駆動ユニット1と液室ユニット2
とはそれぞれ別個に加工、組立を行なった後、液室ユニ
ット2の振動板31と駆動ユニット1の圧電素子12及
びフレーム部材13とを接着剤49で接合している。
The drive unit 1 and the liquid chamber unit 2
After processing and assembling separately, the vibration plate 31 of the liquid chamber unit 2 and the piezoelectric element 12 and the frame member 13 of the drive unit 1 are joined with an adhesive 49.

【0030】そして、基板11をヘッド支持部材である
スペーサ部材(ヘッドホルダ)50上に支持して保持
し、このスペーサ部材50内に配設したヘッド駆動用I
C等を有するPCB基板と駆動ユニット1の各圧電素子
12(駆動部17)に接続した各電極24,25とをF
PCケーブル51,51を介して接続している。
The substrate 11 is supported and held on a spacer member (head holder) 50 serving as a head support member.
C and the electrodes 24 and 25 connected to the piezoelectric elements 12 (drive unit 17) of the drive unit 1
They are connected via PC cables 51,51.

【0031】また、ノズルカバー(ヘッドカバー)3
は、ノズルプレート33の周縁部及びヘッド側面を覆う
箱状に形成したものであり、ノズルプレート33の撥水
処理面47に対応して開口部を形成し、ノズルプレート
33の周縁部に残した非撥水処理面48に接着剤にて接
着接合している。さらに、このインクジェットヘッドに
は、図示しないインクカートリッジからのインクを液室
に供給するため、スペーサ部材50、基板11、フレー
ム部材13及び振動板31にそれぞれインク供給穴52
〜55を設けている。
A nozzle cover (head cover) 3
Is formed in a box shape to cover the peripheral portion of the nozzle plate 33 and the side surface of the head. An opening is formed corresponding to the water-repellent surface 47 of the nozzle plate 33, and is left at the peripheral portion of the nozzle plate 33. The non-water-repellent surface 48 is adhesively bonded with an adhesive. Further, in order to supply ink from an ink cartridge (not shown) to the liquid chamber, the ink supply holes 52 are provided in the spacer member 50, the substrate 11, the frame member 13 and the vibration plate 31, respectively.
To 55 are provided.

【0032】このように構成したインクジェットヘッド
においては、記録信号に応じて駆動部17に駆動波形
(10〜50Vのパルス電圧)を印加することによっ
て、駆動部17に積層方向の変位が生起し、振動板31
のダイアフラム部34を介して加圧液室35が加圧され
て圧力が上昇し、ノズル孔38からインク滴が吐出され
る。このとき、加圧液室35から共通液室36へ通じる
インク供給路37,37方向へもインクの流れが発生す
るが、インク供給路37,37の断面積を狭小にするこ
とで流体抵抗部として機能させて共通液室36,36側
へのインクの流れを低減し、インク吐出効率の低下を防
いでいる。
In the ink jet head configured as described above, by applying a drive waveform (pulse voltage of 10 to 50 V) to the drive unit 17 in accordance with the recording signal, a displacement in the stacking direction occurs in the drive unit 17, Diaphragm 31
The pressurized liquid chamber 35 is pressurized via the diaphragm portion 34 of the above, and the pressure is increased, and ink droplets are ejected from the nozzle holes 38. At this time, ink flows also in the direction of the ink supply passages 37, 37 leading from the pressurized liquid chamber 35 to the common liquid chamber 36. However, by reducing the cross-sectional area of the ink supply passages 37, 37, the fluid resistance portion is reduced. Function to reduce the flow of ink toward the common liquid chambers 36, 36, thereby preventing a drop in ink ejection efficiency.

【0033】そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧
液室35内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性
と駆動パルスの放電過程によって加圧液室34内に負圧
が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、イン
クタンクから供給されたインクは共通液室36,36に
流入し、共通液室36,36からインク供給路37,3
7を経て加圧液室35内に充填される。そして、ノズル
孔38の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰
し、表面張力によってノズル孔38の出口付近に戻され
て(リフィル)安定状態に至れば、次のインク滴吐出動
作に移行する。
Then, with the end of the ejection of the ink droplets, the ink pressure in the pressurized liquid chamber 35 decreases, and a negative pressure is generated in the pressurized liquid chamber 34 due to the inertia of the ink flow and the discharge process of the drive pulse. To the ink filling process. At this time, the ink supplied from the ink tank flows into the common liquid chambers 36, 36, and from the common liquid chambers 36, 36 to the ink supply paths 37, 3.
After that, it is filled into the pressurized liquid chamber 35. Then, when the vibration of the ink meniscus surface near the outlet of the nozzle hole 38 is attenuated and returned to the vicinity of the outlet of the nozzle hole 38 due to surface tension (refill) and a stable state is reached, the next ink droplet ejection operation is started.

【0034】次に、ノズル形成部材及びその製造方法に
ついて図4以降をも参照して説明する。図4は本発明に
係るノズル形成部材の第1実施例を示す断面図、図5は
同実施例のノズル形成部材の製造方法の説明に供する説
明図である。この実施例のノズル形成部材60は、厚さ
80〜100μm程度のSUS304等のSUS基板6
1に等方性エッチングでノズル孔62を形成している。
Next, the nozzle forming member and its manufacturing method will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the nozzle forming member according to the present invention, and FIG. The nozzle forming member 60 of this embodiment is made of a SUS substrate 6 such as SUS304 having a thickness of about 80 to 100 μm.
In FIG. 1, a nozzle hole 62 is formed by isotropic etching.

【0035】このノズル形成部材60は、図5(a)に
示すようにSUS基板61の両面に同じ開口径(例えば
φ20〜60μm)の開口63a,64aを有するレジ
ストパターン63,64を成膜し、同図(b)に示すよ
うにSUS基板61の両面からスプレー若しくはシャワ
ーエッチングなどによるケミカルエッチングを施して貫
通させてノズル孔62を形成した後、同図(c)に示す
ようにレジストパターンを剥離することによってノズル
形成部材60が得られる。なお、エッチャントとして
は、FeCL2などの塩酸酸性液を用いている。
As shown in FIG. 5A, the nozzle forming member 60 forms resist patterns 63 and 64 having openings 63a and 64a having the same opening diameter (for example, φ20 to 60 μm) on both surfaces of the SUS substrate 61. As shown in FIG. 3B, the nozzle pattern 62 is formed by performing chemical etching such as spraying or shower etching from both sides of the SUS substrate 61 to penetrate the SUS substrate 61 to form a nozzle hole 62. Then, as shown in FIG. By peeling, the nozzle forming member 60 is obtained. Note that an acid solution of hydrochloric acid such as FeCL2 is used as an etchant.

【0036】このようにノズル孔をケミカルエッチング
で形成することによって、大面積のノズル形成部材を高
い量産性で製造することが可能になり、コストも廉価に
なる。なお、ここでは、SUS基板を用いているが、そ
の他のエッチング可能な金属基板を用いることもでき
る。
By forming the nozzle holes by chemical etching as described above, a large-area nozzle forming member can be manufactured with high mass productivity, and the cost can be reduced. Although a SUS substrate is used here, another metal substrate that can be etched can also be used.

【0037】次に、図6は本発明に係るノズル形成部材
の第2実施例を示す断面図、図7は同実施例のノズル形
成部材の製造方法の説明に供する説明図である。この実
施例のノズル形成部材66は、厚さ80〜100μm程
度のSUS304等のSUS基板61に異方性エッチン
グでノズル孔62を形成している。
Next, FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of the nozzle forming member according to the present invention, and FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing the nozzle forming member of the same embodiment. In the nozzle forming member 66 of this embodiment, a nozzle hole 62 is formed on a SUS substrate 61 such as SUS304 having a thickness of about 80 to 100 μm by anisotropic etching.

【0038】このノズル形成部材66は、図7(a)に
示すようにSUS基板61の両面に同じ開口径(例えば
φ20〜60μm)の開口63a,64aを有するレジ
ストパターン63,64を成膜し、同図(b)に示すよ
うにSUS基板61の両面からスプレー若しくはシャワ
ーエッチングなどによるケミカルエッチングを施して貫
通させてノズル孔67を形成する。
As shown in FIG. 7A, the nozzle forming member 66 forms resist patterns 63 and 64 having openings 63a and 64a having the same opening diameter (for example, φ20 to 60 μm) on both surfaces of the SUS substrate 61. As shown in FIG. 3B, a nozzle hole 67 is formed by performing chemical etching such as spraying or shower etching from both sides of the SUS substrate 61 to penetrate the SUS substrate 61.

【0039】ここで、エッチャント内に陰極を接続して
0.5〜1A/dm2程度の通電を行って電場を形成し
た状態で、スプレー若しくはシャワーエッチングなどに
よるケミカルエッチングを施すことによって、通常0.
5〜2μm/minのSUS304のエッチレイトが1
〜5μm/minとなり、異方性エッチングの強いパタ
ーンとなり、ノズル孔67をストレート形状に形成する
ことができる。
Here, by connecting a cathode in the etchant and applying an electric current of about 0.5 to 1 A / dm 2 to form an electric field, chemical etching such as spraying or shower etching is usually performed to thereby reduce the electric field. .
SUS304 etch rate of 5 to 2 μm / min is 1
55 μm / min, a pattern having strong anisotropic etching, and the nozzle hole 67 can be formed in a straight shape.

【0040】その後、同図(c)に示すようにレジスト
パターンを剥離することによってノズル形成部材66が
得られる。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, the resist pattern is peeled off, whereby the nozzle forming member 66 is obtained.

【0041】このように、等方性エッチングでは図4に
示すように横広がりがあるのでノズル孔をストレート形
状にすることが難しいのに対して、異方性エッチングを
行うことでノズル孔を略ストレート形状にすることがで
きる。
As shown in FIG. 4, it is difficult to form the nozzle hole in a straight shape by the isotropic etching, as shown in FIG. It can be straight.

【0042】次に、図8は本発明に係るノズル形成部材
の第3実施例を示す断面図、図9は同実施例のノズル形
成部材の製造方法の説明に供する説明図である。この実
施例のノズル形成部材71は、厚さ80〜100μm程
度のSUS304等のSUS基板61にケミカルエッチ
ングでインク液室側が大径で、インク噴射面側に所定径
の開口72aを有するノズル孔72を形成している。
Next, FIG. 8 is a sectional view showing a third embodiment of the nozzle forming member according to the present invention, and FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing the nozzle forming member of the same embodiment. The nozzle forming member 71 of this embodiment has a nozzle hole 72 having a large diameter on the ink liquid chamber side and a predetermined diameter opening 72a on the ink jetting surface side by chemical etching on a SUS substrate 61 such as SUS304 having a thickness of about 80 to 100 μm. Is formed.

【0043】このノズル形成部材71は、図9(a)に
示すようにSUS基板61のインク噴射面側に小径の開
口73aを有するレジストパターン73を成膜し、イン
ク液室面側に大径の開口74aを有するレジストパター
ン74を成膜し、同図(b)に示すようにSUS基板6
1の両面からスプレー若しくはシャワーエッチングなど
によるケミカルエッチング(ここでは、等方性エッチン
グによっている。)を施して貫通させてノズル孔72を
形成した後、同図(c)に示すようにレジストパターン
を剥離することによってノズル形成部材71が得られ
る。
As shown in FIG. 9A, the nozzle forming member 71 forms a resist pattern 73 having a small-diameter opening 73a on the ink jetting surface side of the SUS substrate 61 and a large-diameter resist pattern on the ink liquid chamber surface side. A resist pattern 74 having an opening 74a is formed, and as shown in FIG.
After performing chemical etching (in this case, isotropic etching) by spraying or shower etching from both surfaces of No. 1 to penetrate and form a nozzle hole 72, a resist pattern is formed as shown in FIG. By peeling, the nozzle forming member 71 is obtained.

【0044】このノズル形成部材71の図8における
の平面に焦点深度を合わせて写真撮影をしたときには図
10に示すような形状になっていることを、また、図8
におけるの平面に焦点深度を合わせて写真撮影をした
ときには図11に示すような形状になっていることをそ
れぞれ確認した。
When a photograph is taken with the depth of focus adjusted to the plane of FIG. 8 of the nozzle forming member 71, the shape shown in FIG. 10 is obtained.
When the photograph was taken with the depth of focus adjusted to the plane of, it was confirmed that the shape was as shown in FIG.

【0045】このようにインク液室側を大径で、インク
噴射面側に所定径の開口を有するノズル孔を形成するこ
とで、ノズル開口に圧力波を集中させることができて、
エネルギー効率の高いノズル形成部材を得ることができ
る。
By forming a nozzle hole having a large diameter on the ink liquid chamber side and an opening having a predetermined diameter on the ink jetting surface side, pressure waves can be concentrated on the nozzle opening.
A highly energy efficient nozzle forming member can be obtained.

【0046】なお、ここでは、等方性エッチングによっ
ているが、上述したように電場と併用して異方性エッチ
ングを行うことで、大径の開口(インク液室側)から小
径の開口(インク噴射面側)に向かってストレートなテ
ーパをなすノズル孔を形成することができる。
Here, although isotropic etching is performed, anisotropic etching is performed in combination with an electric field as described above, so that a large-diameter opening (ink liquid chamber side) is moved to a small-diameter opening (ink ink). It is possible to form a nozzle hole having a straight taper toward the ejection surface side).

【0047】次に、図12は本発明に係るノズル形成部
材の第4実施例を示す断面図、図13は同実施例のノズ
ル形成部材の製造方法の説明に供する説明図である。こ
の実施例のノズル形成部材75は、厚さ80〜100μ
m程度のSUS304等のSUS基板61のインク噴射
面側にプレス加工で所定径の開口76aを形成し、イン
ク液室側に等方性エッチングで大径に開口させたノズル
孔76を形成している。
Next, FIG. 12 is a sectional view showing a fourth embodiment of the nozzle forming member according to the present invention, and FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing the nozzle forming member of the same embodiment. The nozzle forming member 75 of this embodiment has a thickness of 80 to 100 μm.
An opening 76a having a predetermined diameter is formed by press working on the ink jetting surface side of a SUS substrate 61 such as SUS304 having a diameter of about m, and a nozzle hole 76 having a large diameter is formed by isotropic etching on the ink liquid chamber side. I have.

【0048】このノズル形成部材75は、図12(a)
に示すように例えば100μm厚みのSUS基板61の
インク噴射面側をレジストパターン77で被覆し、イン
ク液室側に大径(例えばφ150μm)の開口78aを
有するレジストパターン78を成膜して、同図(b)に
示すようにインク液室面側から等方性エッチングを行っ
て孔部79を所要の深さ(例えば70〜80μm)まで
形成した後、同図(c)に示すようにインク噴射面側に
所定径の孔を有するダイス80を配設し、インク液室側
からプレスピン(ポンチ)81によって孔部79を介し
てエッチングで貫通していない部分を穿孔してノズル開
口76aを形成する。
This nozzle forming member 75 is shown in FIG.
As shown in (1), the ink ejection surface side of a SUS substrate 61 having a thickness of, for example, 100 μm is covered with a resist pattern 77, and a resist pattern 78 having a large-diameter (for example, φ150 μm) opening 78 a is formed on the ink liquid chamber side. After the hole 79 is formed to a required depth (for example, 70 to 80 μm) by performing isotropic etching from the ink liquid chamber side as shown in FIG. A die 80 having a hole of a predetermined diameter is disposed on the ejection surface side, and a portion not penetrated by etching is punched from the ink liquid chamber side through a hole 79 by a press pin (punch) 81 to open a nozzle opening 76a. Form.

【0049】このようにノズル噴射面側のノズル開口を
プレス加工で形成することによって、高精度のノズル孔
を形成することができる。そして、プレス加工で形成す
る部分はエッチングによって薄くしているので、プレス
ピンの摩耗が低減し、高精度のノズル孔を量産性よく得
ることができる。
By forming the nozzle opening on the nozzle ejection surface side by press working in this way, a highly accurate nozzle hole can be formed. Since the portion formed by the press working is thinned by the etching, the wear of the press pin is reduced, and a highly accurate nozzle hole can be obtained with good mass productivity.

【0050】次に、図14は本発明に係るノズル形成部
材の第5実施例を示す断面図、図15は同実施例のノズ
ル形成部材の製造方法の説明に供する説明図である。な
お、前記インクジェットヘッドのノズルプレート33と
しては、この第5実施例に係るノズル形成部材に表面処
理膜を成膜したものを用いている。この実施例のノズル
形成部材85は、厚さ80〜100μm程度のSUS3
04等のSUS基板61のインク噴射面側にプレス加工
で所定径の開口86aを形成し、インク液室側を異方性
エッチングで大径に開口させたノズル孔86を形成して
いる。
Next, FIG. 14 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the nozzle forming member according to the present invention, and FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing the nozzle forming member of the same embodiment. As the nozzle plate 33 of the ink jet head, a nozzle plate having a surface treatment film formed on the nozzle forming member according to the fifth embodiment is used. The nozzle forming member 85 of this embodiment is made of SUS3 having a thickness of about 80 to 100 μm.
An opening 86a having a predetermined diameter is formed by press working on the ink jetting surface side of the SUS substrate 61 such as the SUS substrate 04, and a nozzle hole 86 having a large diameter opening on the ink liquid chamber side by anisotropic etching.

【0051】このノズル形成部材85は、上記第4実施
例と同様に、図15(a)に示すように例えば100μ
m厚みのSUS基板61のインク噴射面側をレジストパ
ターン87で被覆し、インク液室側に大径(例えばφ1
50μm)の開口88aを有するレジストパターン88
を成膜して、同図(b)に示すようにインク液室面側か
ら異方性エッチングを行って孔部89を所要の深さ(例
えば70〜80μm)まで形成した後、同図(c)に示
すようにインク噴射面側に所定径の孔を有するダイス8
0を配設し、インク液室側からプレスピン(ポンチ)8
1によって孔部89を介してエッチングで貫通していな
い部分を穿孔してノズル開口86aを形成する。
As shown in FIG. 15A, the nozzle forming member 85 is, for example, 100 μm as shown in FIG.
The SUS substrate 61 having a thickness of m is coated with a resist pattern 87 on the ink ejection surface side, and a large diameter (for example, φ1
Resist pattern 88 having opening 88a of 50 μm)
After forming a hole 89 to a required depth (for example, 70 to 80 μm) by performing anisotropic etching from the ink liquid chamber side as shown in FIG. A die 8 having a hole of a predetermined diameter on the ink ejection surface side as shown in c)
0 and a press pin (punch) 8 from the ink liquid chamber side.
A portion which is not penetrated by etching through the hole 89 is perforated by 1 to form a nozzle opening 86a.

【0052】ここで、上記各実施例におけるノズル形成
部材の表面性について説明すると、SUS基板などの金
属基板を用いてケミカルエッチングでノズル孔を形成す
る場合、ホトリソパターンの形成時に表面平滑性が要求
され、また、ノズル径の変形やバラツキの範囲から考え
ると、表面粗さはRmax=1μm未満、好ましくはRmax
=0.6μm以下である。
Here, the surface property of the nozzle forming member in each of the above embodiments will be described. When forming a nozzle hole by chemical etching using a metal substrate such as a SUS substrate, the surface smoothness is reduced when forming a photolithographic pattern. Surface roughness is less than Rmax = 1 μm, preferably Rmax
= 0.6 μm or less.

【0053】この場合、図16に示すようにSUS基板
の表面性が粗いと、エッチングを行ってノズル孔を形成
したときに、同図に矢印を付して示すようにφ2〜3μ
mの粒子状凸部が複数箇所に発生してノズル孔のエッジ
不良が発生し易くなる。
In this case, if the surface of the SUS substrate is rough as shown in FIG. 16, when the nozzle holes are formed by etching, φ2 μm to 3 μm as shown by arrows in FIG.
m particulate protrusions are generated at a plurality of locations, and the edge defects of the nozzle holes are likely to occur.

【0054】したがって、SUS基板の表面性はRmax
=0.01〜1μmにすることが好ましい。Rmax=1
μmを越えると、レジストパターンを成膜する際の露光
時の乱反射が大きくなってパターン変形が発生し、ま
た、化学エッチング時には形状依存(エッチレイト、エ
ッチャント液の流れムラ)がありエッチングパターンの
変形が生じ易くなる。上記の表面粗さにすることで、ホ
トリソプロセス、エッチングプロセスで表面のプロセス
条件の変動が低減し、ノズルエッヂ不良が極めて少なく
なり、インク噴射特性が安定した高精度のノズル孔を有
するノズル形成部材を得ることができる。
Therefore, the surface property of the SUS substrate is Rmax
= 0.01 to 1 μm. Rmax = 1
When the thickness exceeds μm, irregular reflection during exposure when forming a resist pattern is increased, resulting in pattern deformation. In addition, during chemical etching, there is a shape dependency (etch rate, uneven flow of etchant liquid) and deformation of the etching pattern. Is more likely to occur. A nozzle forming member having a high-precision nozzle hole in which the fluctuation of the process conditions of the surface in the photolithography process and the etching process is reduced, the nozzle edge defect is extremely reduced, and the ink ejection characteristics are stabilized by the above surface roughness. Can be obtained.

【0055】なお、上記実施例においては、本発明をエ
ネルギー発生手段として圧電素子を用いるピエゾアクチ
ュエータ方式のインクジェットヘッド及びそのノズル形
成部材に適用した例について説明したが、その他の電気
機械変換素子を用いるインクジェットヘッド及びそのノ
ズル形成部材、発熱抵抗体を用いるいわゆるバブルジェ
ット方式のインクジェットヘッド及びそのノズル形成部
材にも適用することができる。また、ノズルの開口方向
を圧電素子の変位方向と同じにしたサイドシュータ方式
のインクジェットヘッドで説明しているが、ノズルの開
口方向を圧電素子の変位方向と直交する方向にしたエッ
ジシュータ方式のインクジェットヘッド及びそのノズル
形成部材にも適用することができる。
In the above embodiment, an example was described in which the present invention was applied to a piezo actuator type ink jet head using a piezoelectric element as an energy generating means and a nozzle forming member thereof, but other electromechanical conversion elements are used. The present invention can also be applied to an inkjet head and its nozzle forming member, a so-called bubble jet type inkjet head using a heating resistor, and its nozzle forming member. Also, a side shooter type ink jet head in which the opening direction of the nozzle is the same as the displacement direction of the piezoelectric element has been described, but an edge shooter type ink jet in which the nozzle opening direction is a direction orthogonal to the displacement direction of the piezoelectric element. The present invention can be applied to a head and a nozzle forming member thereof.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1のノズル
形成部材によれば、ノズル孔をケミカルエッチングで形
成しているので、耐インク性が高く、高い部品精度を確
保でき、量産性、低コスト化を図れる。
As described above, according to the nozzle forming member of the first aspect, since the nozzle holes are formed by chemical etching, high ink resistance, high component accuracy can be ensured, and mass productivity is improved. Cost reduction can be achieved.

【0057】請求項2のノズル形成部材によれば、上記
請求項1のノズル形成部材において、ノズル孔を異方性
エッチングで形成しているので、ストレート形状のノズ
ル孔を形成することができ、インク噴射方向の精度が高
くなる。
According to the nozzle forming member of the second aspect, since the nozzle hole is formed by anisotropic etching in the nozzle forming member of the first aspect, a straight nozzle hole can be formed. The accuracy of the ink ejection direction is increased.

【0058】請求項3のノズル形成部材によれば、上記
請求項1又は2のノズル形成部材において、ノズル孔内
部はインク液室側が大径で、インク噴射面側に所定径の
ノズル開口を有しているので、インク液室に発生する圧
力をノズル開口に向けて集中することができ、エネルギ
ー効率を向上することができる。
According to the nozzle forming member of the third aspect, in the nozzle forming member of the first or second aspect, the inside of the nozzle hole has a nozzle opening having a large diameter on the ink liquid chamber side and a predetermined diameter on the ink jetting surface side. Accordingly, the pressure generated in the ink liquid chamber can be concentrated toward the nozzle opening, and the energy efficiency can be improved.

【0059】請求項4のノズル形成部材によれば、上記
請求項1乃至3のいずれかのノズル形成部材において、
ノズル孔のインク噴射面側にプレス加工で所定径のノズ
ル開口を形成しているので、高精度の孔径を有するノズ
ル孔を形成することができる。
According to the nozzle forming member of the fourth aspect, in the nozzle forming member of any one of the first to third aspects,
Since a nozzle opening having a predetermined diameter is formed by press working on the ink ejection surface side of the nozzle hole, a nozzle hole having a highly accurate hole diameter can be formed.

【0060】請求項5のノズル形成部材によれば、上記
請求項1乃至4のいずれかのノズル形成部材において、
インク噴射面側の表面性をRmax=0.01〜1μmの
粗さにしているので、エッチングプロセスにおける表面
のプロセス条件の変動を抑えることができ、インク噴射
特性の安定したノズル形成部材を得ることができる。
According to the nozzle forming member of the fifth aspect, in the nozzle forming member of any one of the first to fourth aspects,
Since the surface property of the ink jetting surface side is made to have a roughness of Rmax = 0.01 to 1 μm, it is possible to suppress the fluctuation of the process condition of the surface in the etching process and to obtain a nozzle forming member having a stable ink jetting characteristic. Can be.

【0061】請求項6のノズル形成部材の製造方法によ
れば、インク滴を吐出するノズル孔を有するノズル形成
部材の製造方法において、ケミカルエッチングと電場を
併用して基板に異方性エッチングを施してノズル孔を形
成する構成としたので、異方性エッチングによるストレ
ート形状のノズル孔を容易に形成することができる。
According to the method of manufacturing a nozzle forming member of the sixth aspect, in the method of manufacturing a nozzle forming member having a nozzle hole for discharging ink droplets, the substrate is subjected to anisotropic etching by using both chemical etching and an electric field. Therefore, a straight nozzle hole can be easily formed by anisotropic etching.

【0062】請求項7のインクジェットヘッドによれ
ば、インク滴を吐出する複数のノズル孔と、各ノズル孔
が連通するインク液室と、このインク液室内のインクを
加圧するエネルギー発生手段とを備えたインクジェット
ヘッドにおいて、ノズル孔を形成するノズル形成部材が
上記請求項1乃至5のいずれかのノズル形成部材である
構成としたので、低コストで、高いノズル径精度、耐イ
ンク性を有するインクジェットヘッドを得ることができ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an ink jet head comprising a plurality of nozzle holes for discharging ink droplets, an ink liquid chamber communicating with each nozzle hole, and energy generating means for pressurizing the ink in the ink liquid chamber. In the ink jet head, the nozzle forming member for forming the nozzle hole is the nozzle forming member according to any one of claims 1 to 5, so that the ink jet head has low cost, high nozzle diameter accuracy, and ink resistance. Can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用したインクジェットヘッドの分解
斜視図
FIG. 1 is an exploded perspective view of an inkjet head to which the present invention has been applied.

【図2】同ヘッドのチャンネル方向と直交する方向の要
部拡大断面図
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the head in a direction orthogonal to a channel direction.

【図3】同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the head in a channel direction.

【図4】本発明に係るノズル形成部材の第1実施例を示
す断面図
FIG. 4 is a sectional view showing a first embodiment of a nozzle forming member according to the present invention.

【図5】同実施例のノズル形成部材の製造方法の説明に
供する説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the method for manufacturing the nozzle forming member of the embodiment.

【図6】本発明に係るノズル形成部材の第2実施例を示
す断面図
FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of the nozzle forming member according to the present invention.

【図7】同実施例のノズル形成部材の製造方法の説明に
供する説明図
FIG. 7 is an explanatory view for explaining the method for manufacturing the nozzle forming member of the embodiment.

【図8】本発明に係るノズル形成部材の第3実施例を示
す断面図
FIG. 8 is a sectional view showing a third embodiment of the nozzle forming member according to the present invention.

【図9】同実施例のノズル形成部材の製造方法の説明に
供する説明図
FIG. 9 is an explanatory view for explaining the method for manufacturing the nozzle forming member of the embodiment.

【図10】図8のの平面に焦点深度を合わせて写真撮
影したときの状態を説明する説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a state when a photograph is taken with the depth of focus adjusted to the plane of FIG. 8;

【図11】図8のの平面に焦点深度を合わせて写真撮
影したときの状態を説明する説明図
11 is an explanatory diagram illustrating a state when a photograph is taken with the depth of focus adjusted to the plane of FIG. 8;

【図12】本発明に係るノズル形成部材の第4実施例を
示す断面図
FIG. 12 is a sectional view showing a fourth embodiment of the nozzle forming member according to the present invention.

【図13】同実施例のノズル形成部材の製造方法の説明
に供する説明図
FIG. 13 is an explanatory diagram which is used for describing the method for manufacturing the nozzle forming member of the embodiment.

【図14】本発明に係るノズル形成部材の第4実施例を
示す断面図
FIG. 14 is a sectional view showing a fourth embodiment of the nozzle forming member according to the present invention.

【図15】同実施例のノズル形成部材の製造方法の説明
に供する説明図
FIG. 15 is an explanatory view serving to explain a method of manufacturing the nozzle forming member of the embodiment.

【図16】基板の表面粗さとエッジだれの関係の説明に
供する説明図
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the surface roughness of a substrate and edge droop;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…駆動ユニット、2…液室ユニット、12…圧電素
子、33…ノズルプレート、38…ノズル孔、38a…
ノズル開口、60,66,71,75,85…ノズル形
成部材、61…SUS基板、62,67,72,76,
86…ノズル孔、72a,76a,86a…ノズル開
口。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive unit, 2 ... Liquid chamber unit, 12 ... Piezoelectric element, 33 ... Nozzle plate, 38 ... Nozzle hole, 38a ...
Nozzle openings, 60, 66, 71, 75, 85 ... Nozzle forming member, 61 ... SUS substrate, 62, 67, 72, 76,
86 ... nozzle holes, 72a, 76a, 86a ... nozzle openings.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インク滴を吐出するノズル孔を有するノ
ズル形成部材において、前記ノズル孔をケミカルエッチ
ングで形成していることを特徴とするノズル形成部材。
1. A nozzle forming member having a nozzle hole for discharging ink droplets, wherein the nozzle hole is formed by chemical etching.
【請求項2】 請求項1に記載のノズル形成部材におい
て、前記ノズル孔を異方性エッチングで形成しているこ
とを特徴とするノズル形成部材。
2. The nozzle forming member according to claim 1, wherein said nozzle hole is formed by anisotropic etching.
【請求項3】 請求項1又は2に記載のノズル形成部材
において、前記ノズル孔内部はインク液室側が大径で、
インク噴射面側に所定径のノズル開口を有していること
を特徴とするノズル形成部材。
3. The nozzle forming member according to claim 1, wherein the inside of the nozzle hole has a large diameter on an ink liquid chamber side,
A nozzle forming member having a nozzle opening having a predetermined diameter on an ink ejection surface side.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のノズ
ル形成部材において、前記ノズル孔のインク噴射面側に
プレス加工で所定径のノズル開口を形成したことを特徴
とするノズル形成部材。
4. The nozzle forming member according to claim 1, wherein a nozzle opening having a predetermined diameter is formed by press working on the ink ejection surface side of the nozzle hole.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載のノズ
ル形成部材において、インク噴射面側の表面性をRmax
=0.01〜1μmの粗さにしたことを特徴とするノズ
ル形成部材。
5. The nozzle forming member according to claim 1, wherein a surface property of the ink jetting surface is Rmax.
= Nozzle forming member characterized by having a roughness of 0.01 to 1 µm.
【請求項6】 インク滴を吐出するノズル孔を有するノ
ズル形成部材の製造方法において、ケミカルエッチング
と電場を併用して基板に異方性エッチングを施して前記
ノズル孔を形成することを特徴とするノズル形成部材の
製造方法。
6. A method for manufacturing a nozzle forming member having a nozzle hole for discharging an ink droplet, wherein the nozzle hole is formed by performing anisotropic etching on a substrate using both chemical etching and an electric field. A method for manufacturing a nozzle forming member.
【請求項7】 インク滴を吐出する複数のノズル孔と、
各ノズル孔が連通するインク液室と、このインク液室内
のインクを加圧するエネルギー発生手段とを備えたイン
クジェットヘッドにおいて、前記ノズル孔を形成するノ
ズル形成部材が前記請求項1乃至5のいずれかのノズル
形成部材であることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
7. A plurality of nozzle holes for discharging ink droplets,
6. An ink jet head comprising: an ink liquid chamber in which each nozzle hole communicates; and an energy generating means for pressurizing the ink in the ink liquid chamber, wherein the nozzle forming member forming the nozzle hole is any one of claims 1 to 5. An ink jet head characterized in that it is a nozzle forming member.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005169479A (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Canon Inc Piercing method, pierced member, and liquid discharging head
JP2006123308A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Brother Ind Ltd Layered structure of sheet-shape part and its manufacturing method
JP2014188872A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Seiko Epson Corp Manufacturing method of liquid jet head
JP2016022609A (en) * 2014-07-17 2016-02-08 大日本印刷株式会社 Metal substrate
KR20170041310A (en) * 2015-10-06 2017-04-17 삼성디스플레이 주식회사 Deposition sorce and method of manufacturing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005169479A (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Canon Inc Piercing method, pierced member, and liquid discharging head
JP4630540B2 (en) * 2003-12-15 2011-02-09 キヤノン株式会社 Nozzle plate manufacturing method
JP2006123308A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Brother Ind Ltd Layered structure of sheet-shape part and its manufacturing method
JP2014188872A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Seiko Epson Corp Manufacturing method of liquid jet head
JP2016022609A (en) * 2014-07-17 2016-02-08 大日本印刷株式会社 Metal substrate
KR20170041310A (en) * 2015-10-06 2017-04-17 삼성디스플레이 주식회사 Deposition sorce and method of manufacturing the same

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