JP2001113698A - Nozzle plate, its manufacturing method, and ink-jet recording head - Google Patents

Nozzle plate, its manufacturing method, and ink-jet recording head

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JP2001113698A
JP2001113698A JP29701599A JP29701599A JP2001113698A JP 2001113698 A JP2001113698 A JP 2001113698A JP 29701599 A JP29701599 A JP 29701599A JP 29701599 A JP29701599 A JP 29701599A JP 2001113698 A JP2001113698 A JP 2001113698A
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Shin Sato
伸 佐藤
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新潟日本電気株式会社
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    • B41J2/1625Production of nozzles manufacturing processes electroforming

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nozzle plate and its manufacturing method and an ink-jet recording head wherein a size accuracy of nozzle holes is improved and a directivity deterioration when ink is discharged is prevented.
SOLUTION: A nozzle hole 1 of the nozzle plate is formed to have its circumference protruded into a hollow cylindrical shape with a tilt angle concentric with the nozzle hole 1 in a discharge direction. A wiper blade can be surely brought in contact with an opening face of the nozzle hole 1 when the nozzle hole is to be wiped. Since the nozzle hole 1 formed by electroforming uses an insulating material, the nozzle hole is not affected by an accuracy of a patterning image by a resist and a mask life, whereby a size accuracy of the nozzle hole 1 is improved. A yield of the ink-jet recording head can accordingly be improved, costs can be reduced and high-quality images can be recorded.
COPYRIGHT: (C)2001,JPO

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、ノズルプレート及びその製造方法及びインクジェット記録ヘッドに関し、 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a nozzle plate and a manufacturing method and an ink jet recording head that,
特に出力画像における劣化を防止するノズルプレート及びその製造方法及びインクジェット記録ヘッドに関する。 In particular to the nozzle plate and a manufacturing method and an ink jet recording head to prevent deterioration in the output image.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、様々な情報を記録するための記録装置としてプリンタが多様されているが、中でもノズルから記録紙にインクを吹き付けて印字するインクジェットプリンタは、高速印字、低騒音という点で有用なものとされている。 Conventionally, although the printer is varied as a recording apparatus for recording a variety of information, an ink-jet printer for printing by spraying ink onto the recording sheet from among them nozzles, high-speed printing, in that noise there is a useful.

【0003】従来のインクジェットプリンタの一般的な構成例としては、インクを噴出するためのインクジェット記録ヘッドを備え、インクタンク等からインクを供給する共通流路と、共通流路を介してインクが充填されるインク溜まりと、インク溜まりに充填されたインクを吐出するための圧力室と、圧力室から吐出されるインクの吐出口となるノズルプレートに形成されたノズル孔とを主要部材として構成されている。 [0003] The general structure of a conventional ink jet printer, comprising an ink jet recording head for ejecting ink, a common flow channel for supplying ink from the ink tank or the like, the ink through the common flow channel is filled a reservoir ink is, a pressure chamber for discharging the ink filled in the ink puddle, is composed of a nozzle hole formed in the nozzle plate of the discharge port of the ink ejected from the pressure chamber as the primary member there.

【0004】上述されるような従来のインクジェット記録ヘッドにおけるノズルプレートは、例えば、特開平0 [0004] The nozzle plate in a conventional ink jet recording head as described above, for example, JP-A-0
4−182134号公報に開示されているように電解メッキ鋳造法により形成されるものである。 Those formed by electrolytic plating casting, as disclosed in 4-182134 JP. このノズルプレートの形成においては、金属プレートの基板と、ノズル部と、をフォトレジストを用いてパターン化している。 In this form of the nozzle plate, and the substrate of the metal plate, and a nozzle portion, a patterned using photoresist. このフォトレジストによってパターンニングされた金属基板上にニッケルメッキによる電着を行い、ノズルプレートとなるニッケル層を形成し、ニッケル層によるノズルプレートを基板から剥離することにより形成されている。 To electrodeposit by nickel plating on a metal substrate that has been patterned by photoresist, forming a nickel layer serving as a nozzle plate, it is formed by separating the nozzle plate by the nickel layer from the substrate.

【0005】通常、ノズルプレートは、SUS(ステンレス)、Ni(ニッケル)等の金属プレートやポリイミド、PES(ポリエーテルサルホン)等のプラスチック材料が用いられ、ノズル孔の製造方法としては、エレクトロフォーミング、エッチング、プレス加工やエキシマレーザー加工によって孔加工される。 [0005] Normally, the nozzle plate, SUS (stainless steel), Ni (nickel) or the like of a metal plate or a polyimide, a plastic material such as PES (polyether sulfone) is used as the manufacturing method of the nozzle hole, electroforming , etched and hole processing by pressing or excimer laser processing.

【0006】例えば、図8に示されるように、エレクトロフォーミングによるノズル孔加工は、SUS等からなる金属の基板9上にレジスト10をコーティングし、マスクを用いて露光、現像を行い、基板9上にレジスト画像を形成する。 [0006] For example, as shown in FIG. 8, the nozzle hole processing by electroforming, by coating a resist 10 on the metal substrate 9 made of SUS or the like, exposure using a mask, development is performed on the substrate 9 to form the resist image. その後、露出している基板9の面に電着を施し、所定の厚さに金属を電着させた後に基板9から電着した金属、つまり、ノズルプレート21を剥離するものである。 Then subjected to electrodeposition on a surface of a substrate 9 which is exposed, electrodeposited from the substrate 9 to the after electrodepositing metal to a predetermined thickness of metal, that is, is to peel off the nozzle plate 21.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来のエレクトロフォーミングにより形成されたノズル孔の形状は、レジストのコーティング状態、露光、現像でのパターンニング画像の精度、マスク寿命が大きく影響し、ノズル孔の径、真円度がばらつくという問題がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the shape of the conventional nozzle hole formed by electroforming as described above, resist coating state of exposure, the accuracy of the patterning image in the developing, mask life greatly affected and, the diameter of the nozzle hole, there is a problem that the roundness varies.

【0008】また、このようにノズル径、真円がばらついている場合には、インク吐出滴径、滴速がばらつき、 [0008] Thus the nozzle diameter, if the varied true circle, an ink ejection droplet size, the droplet speed fluctuation,
このことによる記録画像の劣化につながるという問題がある。 There is a problem that leads to the deterioration of the recorded image by this.

【0009】また、ノズル孔の真円度がでていないとインク吐出方向が劣化し、同じく記録画像の劣化につながるという問題がある。 Further, the ink ejection direction is deteriorated when not out roundness of the nozzle holes, there is a problem that also leads to the deterioration of the recorded image.

【0010】さらに、レジストの厚さ分だけノズル孔の面は凹面となり、ヘッド保護回復の動作時におけるワイピングにより、ノズル孔の周囲のインクをワイパーブレードにより清掃しにくい形状となってしまうという問題がある。 Furthermore, by the thickness of the surface of the nozzle hole of the resist it becomes concave, by wiping during operation of the head protective recovery, a problem that the ink around the nozzle hole becomes a cleaning difficult shape by the wiper blade is there.

【0011】例えば、図9を参照すると、従来の製造方法により製造されたインクジェット記録ヘッドにおけるノズル孔部分のワイピングの一例が示されている。 [0011] For example, referring to FIG. 9, an example of a wiping of the nozzle opening portion of the conventional ink jet recording head manufactured by the manufacturing method is shown. 矢印で示されるように、ワイパーブレード30が左側から右側へワイピングしようとする際に、ノズル孔1の開口面に対して当該ワイパーブレード30がノズル孔の周囲のインクを清掃しにくいため、すなわち、図示されるように、ノズル孔1の開口面に対して、ブレードが当たらないため、ノズル孔1の周囲に残存したインクが吐出不良を引き起こす要因となるという問題がある。 As indicated by the arrows, when the wiper blade 30 is to wiping from left to right, since the wiper blade 30 is less likely to clean the ink around the nozzle holes with respect to the opening surface of the nozzle hole 1, i.e., as illustrated, the opening surface of the nozzle hole 1, because the blade is not exposed, there is a problem that the ink remaining around the nozzle hole 1 is a cause ejection failure.

【0012】本発明は、エレクトロフォーミングにより形成されるノズル孔の寸法精度を向上させるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とする。 [0012] The present invention aims to provide an ink jet recording head to improve the dimensional accuracy of the nozzle holes formed by electroforming.

【0013】また、本発明は、ノズル孔の周囲に付着したインクをワイピングにより確実に清掃できるようにし、インク吐出滴径、滴速のばらつきを抑え、インク吐出方向性の劣化を防ぐことにより、低コストで高品質記録画像を実現することができるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とする。 Further, the present invention provides an ink adhering to the periphery of the nozzle hole to be able to reliably cleaned by wiping, the ink ejection drop size, suppressing variations in droplet speed, by preventing the ink ejection direction of the degradation, and to provide an ink jet recording head which can achieve high quality recorded image at a low cost.

【0014】 [0014]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、圧電素子の電歪効果を利用して振動板を介して圧力室内の圧力伝搬によりインク滴をノズル孔より吐出させるインクジェット記録ヘッドに用いられるノズルプレートであって、ノズル孔の周囲面が吐出方向に突出していることを特徴とする。 In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION, invention of claim 1, nozzle ink droplets by the pressure propagation of the pressure chamber via the diaphragm by utilizing the electrostrictive effect of a piezoelectric element a nozzle plate used in the ink jet recording head for discharging from the hole, characterized in that the peripheral surface of the nozzle hole is protruded in the discharge direction.

【0015】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、ノズル孔の突出面の形状は、ノズル孔と同心円であることを特徴とする。 [0015] According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the shape of the protruding surface of the nozzle hole, characterized in that it is a nozzle hole and concentric.

【0016】請求項3記載の発明は、請求項1または2 [0016] According to a third aspect, claim 1 or 2
記載の発明において、ノズル孔の突出量は、5〜100 In the invention described, the amount of projection of the nozzle holes, 5-100
μmであることを特徴とする。 Characterized in that it is a [mu] m.

【0017】請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の発明において、ノズル孔の周囲面における突出は、所定の傾斜角を備えた中空円筒形状であることを特徴とする。 [0017] The invention of claim 4, wherein, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the protrusion in the peripheral surface of the nozzle hole is a hollow cylindrical shape with a predetermined angle of inclination and features.

【0018】請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の発明において、ノズル孔は、エレクトロフォーミングにより形成されることを特徴とする。 [0018] According to a fifth aspect, the invention according to any one of claims 1 to 4, the nozzle holes, characterized in that it is formed by electroforming.

【0019】請求項6記載の発明は、圧電素子の電歪効果を利用して振動板を介して圧力室内の圧力伝搬によりインク滴をノズル孔より吐出させるインクジェット記録ヘッドに用いられるノズルプレートの製造方法であって、ベースとしての絶縁材の上面において、ノズル孔を形成する予定領域以外の領域に基板を形成する基板形成工程と、基板形成工程により形成された基板を種結晶として所定の厚さまで金属層を電着する電着工程と、電着工程により金属層が所定の厚さまで電着されると、絶縁材を剥離する剥離工程と、を有することを特徴とする。 [0019] According to a sixth aspect of the invention, manufacturing a nozzle plate used in the ink jet recording head for discharging ink droplets from the nozzle hole by the pressure propagation of the pressure chamber via the diaphragm by utilizing the electrostrictive effect of a piezoelectric element a method, in an upper surface of the insulating material as a base, a substrate formation step of forming a substrate in a region other than the region where to form the nozzle hole, to a predetermined thickness of the substrate formed by the substrate formation step as a seed crystal and electrodeposition step of electrodepositing a metal layer, the metal layer by electrodeposition step is electrodeposited to a predetermined thickness, and having a a peeling step of peeling the insulating material.

【0020】請求項7記載の発明は、請求項6記載の発明において、ノズル孔の周囲面は、吐出方向に突出していることを特徴とする。 [0020] According to a seventh aspect, in the invention of claim 6, the peripheral surface of the nozzle hole, characterized in that protrudes discharge direction.

【0021】請求項8記載の発明は、請求項6または7 [0021] The invention according claim 8, claim 6 or 7
記載の発明において、ノズル孔の突出面の形状は、ノズル孔と同心円であることを特徴とする。 In the invention described, the shape of the protruding surface of the nozzle hole, characterized in that it is a nozzle hole and concentric.

【0022】請求項9記載の発明は、請求項6から8のいずれか1項に記載の発明において、ノズル孔の突出量は、5〜100μmであることを特徴とする。 [0022] The invention of claim 9, wherein, in the invention according to any one of claims 6 to 8, the amount of projection of the nozzle holes, characterized in that it is a 5 to 100 [mu] m.

【0023】請求項10記載の発明は、請求項6から9 [0023] The invention of claim 10 wherein from claims 6 to 9
のいずれか1項に記載の発明において、ノズル孔の周囲面における突出は、所定の傾斜角を備えた中空円筒形状であることを特徴とする。 In the invention according to any one of the protruding in the circumferential surface of the nozzle hole, characterized in that it is a hollow cylindrical shape with a predetermined angle of inclination.

【0024】請求項11記載の発明は、圧電素子の電歪効果を利用して振動板を介して圧力室内の圧力伝搬によりインク滴をノズル孔より吐出させるインクジェット記録ヘッドにおいて、ベースとしての絶縁材の上面に、ノズル孔を形成する予定領域以外の領域に基板を形成し、 The invention of claim 11, wherein, in the ink jet recording head for discharging from the nozzle holes of the ink droplets by the pressure propagation of the pressure chamber via the diaphragm by utilizing the electrostrictive effect of a piezoelectric element, an insulating material as a base to the upper surface, the substrate is formed in a region other than the region where to form the nozzle hole,
該基板を種結晶として所定の厚さまで金属層を電着し、 A metal layer is electrodeposited substrate to a predetermined thickness as a seed crystal,
該金属層が所定の厚さまで電着されると、絶縁材が剥離されて成るノズルプレートを備えたことを特徴とする。 When the metal layer is electrodeposited to a predetermined thickness, and wherein an insulating material is provided with a nozzle plate formed by peeling.

【0025】請求項12記載の発明は、請求項11記載の発明において、ノズル孔の周囲面は、吐出方向に突出していることを特徴とする。 [0025] The invention of claim 12, wherein, in the invention of claim 11, wherein the peripheral surface of the nozzle hole, characterized in that protrudes discharge direction.

【0026】請求項13記載の発明は、請求項11または12記載の発明において、ノズル孔の突出面の形状は、ノズル孔と同心円であることを特徴とする。 [0026] The invention of claim 13, wherein, in the invention of claim 11 or 12, wherein the shape of the protruding surface of the nozzle hole, characterized in that it is a nozzle hole and concentric.

【0027】請求項14記載の発明は、請求項11から13のいずれか1項に記載の発明において、ノズル孔の突出量は、5〜100μmであることを特徴とする。 [0027] The invention of claim 14, wherein, in the invention according to any one of claims 11 to 13, the amount of projection of the nozzle holes, characterized in that it is a 5 to 100 [mu] m.

【0028】請求項15記載の発明は、請求項11から14のいずれか1項に記載の発明において、ノズル孔の周囲面における突出は、所定の傾斜角を備えた中空円筒形状であることを特徴とする。 [0028] The invention of claim 15, wherein, in the invention according to any one of claims 11 14, that protrudes at the periphery surface of the nozzle hole is a hollow cylindrical shape with a predetermined angle of inclination and features.

【0029】〈作用〉本発明は、共通流路を介してインク溜まりにインクを充填し、該充填されたインクを、インク溜まりに形成された供給孔を介して圧力室先に形成されたノズル孔から吐出するノズルプレート及びその製造方法及びこのノズルプレートを備えたインクジェット記録ヘッドであって、ノズルプレート内に複数個形成されたノズル孔の周囲が、吐出方向に突出しており突出部分がノズル孔と同心円を成し、傾斜角をもった中空円筒形状のノズル孔を備える構成をとっている。 [0029] <action> The present invention relates to an ink filled into the ink puddle through the common flow channel, the filled ink, formed on the pressure chamber destination through the supply hole formed in the reservoir ink nozzle an inkjet printhead having a nozzle plate and a manufacturing method thereof, and the nozzle plate discharged from the hole, the periphery of a plurality formed nozzle holes in the nozzle plate is protruded portion protrudes ejection direction nozzle holes and they form a concentric circle, taking a configuration having a hollow cylindrical shape of the nozzle hole having an inclination angle.

【0030】また、本発明において、ノズル孔の周囲面の突出量を5〜100μmとし、従来用いられていたレジスト剤の代替えとして絶縁材料を用いるエレクトロフォーミングによりノズル孔が形成される。 Further, in the present invention, the amount of projection of the peripheral surface of the nozzle hole and 5 to 100 [mu] m, the nozzle holes are formed by electroforming using the insulating material as an alternative of the resist agent which has been used conventionally.

【0031】従って、本発明によれば、ノズル孔周囲をノズル孔と同心円をなす傾斜角をもった中空円筒形状で吐出方向に突出させる構成をとっているため、ワイピング動作では確実にワイパーブレードがノズル孔に接触できる。 [0031] Therefore, according to the present invention, since the taking arrangement to protrude in the discharge direction around the nozzle hole in a hollow cylindrical shape with an inclination angle formed nozzle holes concentrically, reliably wiper blade in a wiping operation You can contact the nozzle hole.

【0032】また、ノズル孔は、エレクトロフォーミングにより形成されるがレジスト剤を使用していないため、レジストのコーティング状態やパターンニング画像の精度、マスク寿命による影響を受けないのでノズル孔の寸法精度が向上し、インクジェット記録ヘッドの歩留まり向上、コスト低減および高品位記録画像が期待できる。 Further, the nozzle holes, since it is formed by electroforming not using resist agent, the accuracy of the resist coating conditions and patterned images, the dimensional accuracy of the nozzle holes does not affected by the mask life improved, yield improvement of the ink jet recording head, cost reduction and high-quality recorded image can be expected.

【0033】 [0033]

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明に係るノズルプレート及びその製造方法及びインクジェット記録ヘッドを詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Next, the nozzle plate and a manufacturing method and an ink jet recording head according to the present invention with reference to the accompanying drawings. 図1から図5を参照すると、本発明の実施形態であるノズルプレート及びその製造方法及びインクジェット記録ヘッドの実施の形態が示されている。 Referring to FIGS. 1-5, and the embodiment of the nozzle plate and its manufacturing method and an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention is shown.

【0034】図1は、本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの概略構成を示す断面図である。 [0034] FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of an ink-jet recording head according to an embodiment of the present invention. 図1 Figure 1
において、本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドは、ノズル孔1と、ダンパー室2と、インク溜り3と、供給孔4と、圧力室5と、振動板6と、圧電素子7と、を有して構成されている。 In an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention includes a nozzle hole 1, a damper chamber 2, the ink reservoir 3, the supply hole 4, a pressure chamber 5, and the diaphragm 6, the piezoelectric element 7, the It is configured to include.

【0035】ノズル孔1は、図示されないインクタンク(インクカートリッジ)によりインク溜り3に充填されたインクを記録紙に噴出する際の噴出口である。 The nozzle hole 1 is a spout when ejected filled in the ink reservoir 3 by the ink tank, not shown (ink cartridge) ink to the recording paper.

【0036】ダンパー室2は、後述のインク溜り3と略同形状のインクが充填されない空間である。 The damper chamber 2 is a space in which the ink having substantially the same shape as the ink reservoir 3 to be described later is not filled.

【0037】インク溜り3は、不図示のインクタンク等から供給されたインクを充填する領域である。 The ink reservoir 3 is an area for filling the ink supplied from an ink tank (not shown) or the like.

【0038】供給孔4は、インク溜り3の上部に複数個並んで形成されている。 The feed holes 4 are formed in parallel a plurality on top of the ink reservoir 3.

【0039】圧力室5は、供給孔4に対応して充填されたインクを外部に吐出させるための圧力を供給する。 The pressure chamber 5 supplies the pressure for discharging the ink filled in correspondence with the supply hole 4 to the outside.

【0040】振動板6は、圧電素子7の電歪効果により変形する振動板である。 The diaphragm 6 is a diaphragm deformed by electrostriction effect of the piezoelectric element 7. この変形により、圧力室5内の体積が変化し、圧力波がノズル孔1に伝搬されることでインクが吐き出される。 This deformation, the volume of the pressure chamber 5 changes, the pressure wave of ink is ejected by being propagated to the nozzle hole 1.

【0041】図2は、図1に示されるインクジェット記録ヘッドにおける振動板6が変形している状態を示す断面図である。 [0041] FIG. 2 is a sectional view showing a state in which the vibration plate 6 in the ink jet recording head shown in FIG. 1 is deformed.

【0042】図2において、圧電素子7の電歪効果により振動板6が図示されるように内側に変形し、この変形に伴い圧力室5の体積が変化する。 [0042] In FIG. 2, and deformed inwardly so that the vibration plate 6 is illustrated by the electrostrictive effect of a piezoelectric element 7, the volume of the pressure chamber 5 With this deformation changes. この体積変化により発生する圧力波が、ノズル孔2部分に伝搬されることでインクが吐き出される。 The pressure wave generated by this volume change, the ink is ejected by being propagated to the nozzle hole 2 portions.

【0043】図3は、本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドのヘッドユニットの構成を示す断面図である。 [0043] Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a head unit of the ink jet recording head according to an embodiment of the present invention. 図3において、本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドのヘッドユニットは、圧電素子7 3, the head unit of the ink jet recording head according to an embodiment of the present invention, the piezoelectric element 7
と、積層板ASS'Y11と、ノズルカバー12と、ヘッド駆動回路基板13と、ケーブル14と、ヘッドケース15と、ジョイント16と、中継基板17と、ヘッドカバー18と、を有して構成される。 When configured with laminate ASS'Y11, the nozzle cover 12, a head drive circuit board 13, a cable 14, a head case 15, a joint 16, has a relay board 17, a head cover 18, a .

【0044】図4は、図3に示される積層板ASS'Y [0044] Figure 4 is a laminate ASS'Y shown in FIG. 3
11の構成を示す断面図である。 11 is a sectional view showing a structure of a. 図4において、積層板ASS'Y11は、ノズル孔1が形成されたノズルプレート21と、ダンパー室2が形成されたダンパープレート22と、インク溜り3が形成されたプールプレート2 4, laminate ASS'Y11 includes a nozzle plate 21 in which the nozzle holes 1 are formed, a damper plate 22 which damper chambers 2 are formed, pooled ink reservoir 3 is formed plates 2
3と、供給孔4が形成された供給プレート24と、圧力室5が形成されているチャンバープレート25と、振動板6と、圧電素子7と、を有して構成されている。 3, a supply plate 24 which supply hole 4 is formed, a chamber plate 25 in which the pressure chambers 5 are formed, the vibration plate 6 is configured to have a piezoelectric element 7, a.

【0045】本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドは、不図示のインクタンク等からインクが供給される共通経路を有するジョイント16とヘッドケース15を介し、インク溜り3にインクが充填される。 [0045] an embodiment of the present invention the ink jet recording head, through a joint 16 and the head case 15 with a common path from an ink tank (not shown) or the like is supplied, ink is filled in the ink reservoir 3. インク溜り3の上部には、供給孔4が複数個並んで形成されている。 At the top of the ink reservoir 3, the supply hole 4 is formed in parallel plural. この供給孔4に対応するように充填されたインクを外部に吐出するための圧力室5と、吐出方向に形成されたノズルプレート21に形成されたノズル孔1を備えている。 A pressure chamber 5 for discharging the filled ink so as to correspond to the supply hole 4 to the outside, and a nozzle hole 1 formed in the nozzle plate 21 formed in the ejection direction. また、インク溜り3とノズルプレート21との間には、インク溜り3と略同形状でインクが充填されない空間であるダンパー室2が形成されている。 Between the ink reservoir 3 and the nozzle plate 21, a damper chamber 2 is formed a space that is not filled with ink substantially the same shape as the ink reservoir 3. さらに、圧力室5は、振動板6により蓋をされ、振動板6には圧電素子7が接合されている。 Further, the pressure chamber 5 is capped by a diaphragm 6, the piezoelectric element 7 is bonded to the vibration plate 6.

【0046】図4に示されるように、ノズル孔1、ダンパー室2、インク溜り3、供給孔4、圧力室5、振動板6は、ぞれぞれノズルプレート21、ダンパープレート22、プールプレート23、供給プレート24、チャンバープレート25というように、プレート上に吐出ノズル及び各インク色に対応して複数個並んで形成されている。 [0046] As shown in FIG. 4, the nozzle holes 1, damper chambers 2, ink reservoir 3, the supply hole 4, the pressure chamber 5, the vibrating plate 6, Zorezo Re nozzle plate 21, a damper plate 22, a pool plate 23, supply plate 24, so that the chamber plates 25 are formed side by side a plurality corresponding to the ejection nozzles and the ink color on the plate.

【0047】上述される各プレートは、SUS(ステンレス)、Ni(ニッケル)等の金属プレートが用いられ、プレート上のノズル孔1等の凹みは、エッチングやエレクトロフォーミングにより形成される。 [0047] Each plate is described above, SUS (stainless steel), Ni (nickel) is a metal plate such as used, indentations and a nozzle hole 1 on the plate, it is formed by etching or electroforming.

【0048】また、これらのプレートは、ドライフィルム材を使用して露光現像のフォトリソパターニングにより形成することも可能である。 [0048] In addition, these plates can also be formed by a photolithographic patterning exposure developed using a dry film material.

【0049】各プレートは、互いに接合することで積層板ASS'Y11として構成される。 [0049] Each plate is configured as a laminate ASS'Y11 by joining together. これらのプレートの接合方法としては、エポキシ系接着剤やドライフィルム等による接着、あるいは熱拡散結合が可能である。 As the bonding method of the plates, adhesion by an epoxy adhesive or a dry film or the like, or can thermal diffusion bonding.

【0050】さらに、プールプレート23と、供給プレート24と、チャンバープレート25と、をPPE(ポリフェニレンエーテル)やPES(ポリエーテルサルホン)等のプラスチック成形により一体化形成することも可能である。 [0050] In addition, a pool plate 23, a supply plate 24, it is also possible to integrate formed by plastic molding, such as a chamber plate 25, a PPE (polyphenylene ether) or PES (polyethersulfone).

【0051】また、本発明のインクジェット記録ヘッドが記録装置に装着される際には、図3に示されるように、積層板ASS'Y11に接合された圧電素子7の上にヘッド駆動回路基板13およびケーブル14が半田リフローにより実装される。 [0051] Further, when the ink jet recording head of the present invention is mounted on the recording apparatus, as shown in FIG. 3, the head drive circuit board 13 on the piezoelectric element 7 joined to the laminate ASS'Y11 and the cable 14 are mounted by solder reflow. 積層板ASS'Y11は、ヘッドケース15に接合され、ジョイント16もヘッドケース15に接合される。 Laminate ASS'Y11 is joined to the head case 15, the joint 16 is also joined to the head case 15. これに、ケーブル14と接続する中継基板17がヘッドカバー18に設置されヘッドケース15に接合される。 This relay substrate 17 to be connected to the cable 14 is joined to the head case 15 is installed in the head cover 18.

【0052】前述したようにヘッドケース15およびジョイント16の内部は、インクタンクからインクを供給される共通流路が形成されている。 [0052] inside of the head case 15 and the joint 16 as described above, common channel supplied from the ink tank is formed. ヘッドケース15、 Head case 15,
ジョイント16の構成材料は、PPE(ポリフェニルエチレン)、PES(ポリエーテルサルホン)等のプラスチック成型品により形成されている。 The material of the joint 16, PPE (polyphenyl ethylene), and is formed by plastic molding, such as PES (polyethersulfone).

【0053】さらに、積層板ASS'Y11に接合されたノズルプレート21の下面には、当該ノズルプレート21に対して用紙ジャム時における保護の役目をするノズルカバー12が接合される。 [0053] Further, on the lower surface of the nozzle plate 21 joined to laminates ASS'Y11, nozzle cover 12 which serves as a protector against the paper jam against the nozzle plate 21 is bonded. これらがインクジェット記録ヘッドのヘッドユニットとして記録装置に装着される。 It is mounted on the recording apparatus as a head unit of the ink jet recording head.

【0054】このノズルカバー12は、例えば、SUS [0054] The nozzle cover 12 is, for example, SUS
(ステンレス)等により構成されプレス加工により成形される。 It is composed of (stainless) or the like is formed by pressing.

【0055】図5は、本発明の実施形態であるノズルプレートの製造方法を示す断面図である。 [0055] Figure 5 is a sectional view showing a method of manufacturing a nozzle plate according to an embodiment of the present invention.

【0056】図5(a)において、絶縁材8をベースにし、当該絶縁材8の上面にエッチング等によりパターン化された薄板厚の基板9を備える構成である。 [0056] In FIG. 5 (a), the insulating material 8 is based, a structure comprising a thin thickness of the substrate 9 which is patterned by etching or the like on the upper surface of the insulating material 8. 図5 Figure 5
(b)において、基板9の上面に所定の厚さまで電着を施していき、図5(c)に示されるように、この電着された金属層を剥離する。 (B), the continue performing predetermined to a thickness electrodeposition on the upper surface of the substrate 9, as shown in FIG. 5 (c), peel the electrodeposited metal layer. なお、この金属層は、例えばN Incidentally, the metal layer is, for example N
i(ニッケル)等により構成されるが特に限定されるものではない。 Is not particularly limited is constituted by i (nickel) and the like.

【0057】図6は、図5に示される製造方法により製造されたノズルプレートのノズル孔の周囲形状を示す図である。 [0057] Figure 6 is a diagram showing a peripheral shape of the nozzle holes of the manufactured nozzle plate by the manufacturing method shown in FIG. 図6において、孔形成後のノズル孔1は、基板9の板厚に近いH分だけ孔周囲が突出する。 6, the nozzle hole 1 after pore formation, only the H content is close to the thickness of the substrate 9 holes around projects. また、突出した形状がノズル孔1と同心円を成すように側面が所定の傾斜角をもった中空円筒形状となる。 Further, it protruded shape side so as to form a nozzle hole 1 concentrically becomes hollow cylindrical shape having a predetermined angle of inclination. この突出量H The amount of protrusion H
は、5〜100μmで調節することが可能である。 It may be adjusted with 5 to 100 [mu] m.

【0058】図7は、本発明による製造方法により製造されたノズルプレートのワイピング動作状況を示す断面図である。 [0058] Figure 7 is a sectional view showing a wiping operation state of the nozzle plate manufactured by the manufacturing method according to the present invention. 図7に示されるように、本発明の実施形態であるノズルプレートにおけるノズル孔1の開口面に対して、矢印で示されるブレード稼動方向にワイパーブレード30が左側から右側へと移動する際に、ブレードの先端部分がノズル孔1の開口面に対して密着するように動作する。 As shown in FIG. 7, when moving relative to the opening surface of the nozzle hole 1 in the nozzle plate according to an embodiment of the present invention, the wiper blade 30 to the blade running direction indicated by an arrow from left to right, blade tip portion is operable to close contact with the opening surface of the nozzle hole 1. 従って、ノズル孔1の開口面に付着するインク滴等を除去することができる。 Therefore, it is possible to remove ink droplets or the like adhering to the opening surface of the nozzle hole 1.

【0059】なお、上述される実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施することが可能である。 [0059] Incidentally, embodiments described above are preferred embodiments of the present invention, it is possible to variously modified embodiments within the scope not departing from the gist of the present invention.

【0060】 [0060]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ノズル孔の周囲を当該ノズル孔と同心円をなす傾斜角をもった中空円筒形状で吐出方向に突出させる構成をとることにより、ワイピング動作では確実にワイパーブレードがノズル孔の開口面に対して確実に接触することができる。 As apparent from the above description, according to the present invention, taking the structure to protrude the periphery of the nozzle hole in the ejection direction in a hollow cylindrical shape with an inclination angle formed the nozzle hole and concentric Accordingly, it is possible to secure contact reliably wiper blade relative to the opening surface of the nozzle hole in the wiping operation. よって、ノズル孔の周囲面におけるインク拭き取り性が良好となり、インク吐出性能を安定することができる。 Therefore, the ink wiping-off property becomes favorable in the peripheral surface of the nozzle holes, an ink ejection performance can be stabilized.

【0061】また、本発明によれば、ノズル孔は、エレクトロフォーミングで形成されるが、従来のようにレジスト剤を使用していないためパターンニング画像の精度、マスク寿命による影響を受けないので、ノズル孔の寸法精度が向上し、インクジェット記録ヘッドの歩留まり向上、コスト低減および高品位記録画像が実現できる。 [0061] Further, according to the present invention, the nozzle holes is so formed by electroforming, precision patterning images because it does not use a resist material as in the prior art, since not affected by the mask lifetime, improved dimensional accuracy of the nozzle holes, improved yield of the ink jet recording head, cost reduction and high-quality recorded image can be realized.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの概略構成を示す断面図である。 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of an ink-jet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドの動作例を示す断面図である。 2 is a sectional view showing an operation example of the ink jet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドのヘッドユニットの概略構成を示す断面図である。 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a head unit of the ink jet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態における積層板ASS'Yの概略構成を示す斜視図である。 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a laminated board ASS'Y in an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を示す図である。 5 is a diagram showing a method of manufacturing a nozzle plate according to an embodiment of the present invention.

【図6】図5の製造方法により製造されたノズル孔を示す拡大図である。 6 is an enlarged view showing the produced nozzle holes by the manufacturing method of FIG.

【図7】本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッドに対するワイピング動作を示す断面図である。 7 is a sectional view showing a wiping operation for an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図8】従来のインクジェット記録ヘッドにおけるノズルプレートの製造方法を示す図である。 8 is a diagram showing a method of manufacturing a nozzle plate in the conventional ink jet recording head.

【図9】従来のインクジェット記録ヘッドに対するワイピング動作を示す断面図である。 9 is a sectional view showing a wiping operation for the conventional ink jet recording head.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ノズル孔 2 ダンパー室 3 インク溜り 4 供給孔 5 圧力室 6 振動板 7 圧電素子 8 絶縁材 9 基板 10 レジスト 11 積層板ASSY 12 ノズルカバー 13 ヘッド駆動回路基板 14 ケーブル 15 ヘッドケース 16 ジョイント 17 中継基板(PKG) 18 ヘッドカバー 21 ノズルプレート 22 ダンパープレート 23 プールプレート 24 供給プレート 25 チャンバープレート 1 nozzle hole 2 damper chambers 3 ink reservoir 4 supply holes 5 pressure chamber 6 diaphragm 7 a piezoelectric element 8 insulating material 9 substrate 10 resist 11 laminate ASSY 12 nozzle cover 13 head drive circuit board 14 cable 15 head case 16 joint 17 connecting board (PKG) 18 head cover 21 the nozzle plate 22 damper plate 23 pool plate 24 distribution plate 25 chamber plate

Claims (15)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 圧電素子の電歪効果を利用して振動板を介して圧力室内の圧力伝搬によりインク滴をノズル孔より吐出させるインクジェット記録ヘッドに用いられるノズルプレートであって、 前記ノズル孔の周囲面が吐出方向に突出していることを特徴とするノズルプレート。 1. A nozzle plate for use in an ink jet recording head for discharging ink droplets from the nozzle hole by the pressure propagation of the pressure chamber via the diaphragm by utilizing the electrostrictive effect of a piezoelectric element, the nozzle hole a nozzle plate, wherein a peripheral surface protrudes discharge direction.
  2. 【請求項2】 前記ノズル孔の突出面の形状は、該ノズル孔と同心円であることを特徴とする請求項1記載のノズルプレート。 The shape of the projecting surface according to claim 2, wherein the nozzle hole, the nozzle plate according to claim 1, characterized in that the said nozzle hole and concentric.
  3. 【請求項3】 前記ノズル孔の突出量は、5〜100μ Projecting amount of wherein the nozzle holes, 5~100Myu
    mであることを特徴とする請求項1または2に記載のノズルプレート。 The nozzle plate according to claim 1 or 2, characterized in that the m.
  4. 【請求項4】 前記ノズル孔の周囲面における突出は、 4. A protruding in the circumferential surface of the nozzle holes,
    所定の傾斜角を備えた中空円筒形状であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のノズルプレート。 The nozzle plate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a hollow cylindrical shape with a predetermined angle of inclination.
  5. 【請求項5】 前記ノズル孔は、エレクトロフォーミングにより形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のノズルプレート。 Wherein said nozzle hole, the nozzle plate according to claim 1, any one of 4, characterized in that it is formed by electroforming.
  6. 【請求項6】 圧電素子の電歪効果を利用して振動板を介して圧力室内の圧力伝搬によりインク滴をノズル孔より吐出させるインクジェット記録ヘッドに用いられるノズルプレートの製造方法であって、 ベースとしての絶縁材の上面において、前記ノズル孔を形成する予定領域以外の領域に基板を形成する基板形成工程と、 前記基板形成工程により形成された前記基板を種結晶として所定の厚さまで金属層を電着する電着工程と、 前記電着工程により前記金属層が前記所定の厚さまで電着されると、前記絶縁材を剥離する剥離工程と、 を有することを特徴とするノズルプレートの製造方法。 6. A method of manufacturing a nozzle plate used in the ink jet recording head for discharging ink droplets from the nozzle hole by the pressure propagation of the pressure chamber via the diaphragm by utilizing the electrostrictive effect of a piezoelectric element, the base the upper surface of the insulating material as a substrate forming step of forming the substrate in a region other than the region where to form the nozzle hole, a metal layer to a predetermined thickness of the substrate formed by the substrate forming step as a seed crystal and electrodeposition step of electrodepositing, when the conductive the metal layer by deposition process is electrodeposited to a predetermined thickness, the manufacturing method of the nozzle plate and having an, a separation step of separating the insulating material .
  7. 【請求項7】 前記ノズル孔の周囲面は、吐出方向に突出していることを特徴とする請求項6記載のノズルプレートの製造方法。 Peripheral surface according to claim 7, wherein said nozzle holes, method of manufacturing a nozzle plate according to claim 6, characterized in that protrudes discharge direction.
  8. 【請求項8】 前記ノズル孔の突出面の形状は、前記ノズル孔と同心円であることを特徴とする請求項6または7記載のノズルプレートの製造方法。 The shape of the projecting surface according to claim 8, wherein the nozzle holes, the production method according to claim 6, wherein the nozzle plate, wherein the a nozzle hole and concentric.
  9. 【請求項9】 前記ノズル孔の突出量は、5〜100μ Projecting amount of wherein said nozzle holes, 5~100Myu
    mであることを特徴とする請求項6から8のいずれか1 Any one of claims 6, characterized in that the m 8 1
    項に記載のノズルプレートの製造方法。 Method of manufacturing a nozzle plate according to claim.
  10. 【請求項10】 前記ノズル孔の周囲面における突出は、所定の傾斜角を備えた中空円筒形状であることを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載のノズルプレート。 10. A protruding in the circumferential surface of the nozzle hole, the nozzle plate according to any one of claims 6 9, characterized in that a hollow cylindrical shape with a predetermined angle of inclination.
  11. 【請求項11】 圧電素子の電歪効果を利用して振動板を介して圧力室内の圧力伝搬によりインク滴をノズル孔より吐出させるインクジェット記録ヘッドにおいて、 ベースとしての絶縁材の上面に、前記ノズル孔を形成する予定領域以外の領域に基板を形成し、該基板を種結晶として所定の厚さまで金属層を電着し、該金属層が前記所定の厚さまで電着されると、前記絶縁材が剥離されて成るノズルプレートを備えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 11. The ink jet recording head for an ink droplet by the pressure propagation of the pressure chamber via the diaphragm by utilizing the electrostrictive effect of a piezoelectric element ejected from the nozzle holes, the upper surface of the insulating material as a base, the nozzle holes the substrate is formed in a region other than the region where to form the, by electrodepositing a metal layer to a predetermined thickness of the substrate as the seed crystal, when the metal layer is electrodeposited to a predetermined thickness, the insulating material an ink jet recording head but which is characterized in that a nozzle plate formed by peeling.
  12. 【請求項12】 前記ノズル孔の周囲面は、吐出方向に突出していることを特徴とする請求項11記載のインクジェット記録ヘッド。 Peripheral surface according to claim 12, wherein the nozzle holes, an ink jet recording head according to claim 11, wherein the protruding in the ejection direction.
  13. 【請求項13】 前記ノズル孔の突出面の形状は、前記ノズル孔と同心円であることを特徴とする請求項11または12記載のインクジェット記録ヘッド。 The shape of the projecting surface according to claim 13, wherein the nozzle holes, an ink jet recording head according to claim 11 or 12, wherein said a nozzle hole and concentric.
  14. 【請求項14】 前記ノズル孔の突出量は、5〜100 Projecting amount of 14. The nozzle holes 5 to 100
    μmであることを特徴とする請求項11から13のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。 An ink jet recording head according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the [mu] m.
  15. 【請求項15】 前記ノズル孔の周囲面における突出は、所定の傾斜角を備えた中空円筒形状であることを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。 15. protrudes at the periphery surface of the nozzle holes, an ink jet recording head according to any one of claims 11 14, characterized in that a hollow cylindrical shape with a predetermined angle of inclination.
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