JP2002059551A - インクジェットノズル及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットノズル及びその製造方法Info
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- JP2002059551A JP2002059551A JP2000247036A JP2000247036A JP2002059551A JP 2002059551 A JP2002059551 A JP 2002059551A JP 2000247036 A JP2000247036 A JP 2000247036A JP 2000247036 A JP2000247036 A JP 2000247036A JP 2002059551 A JP2002059551 A JP 2002059551A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電鋳めっきによりノズル形成部材を作製する
場合の、めっき膜厚の寸法精度を向上させるとともに、
インク滴の噴出方向が安定したインクジェットノズルを
提供する。 【解決手段】 インク滴を吐出する複数のノズル孔と、
該複数のノズル孔に各々連通する複数のインク液室とを
有し、前記複数のノズル孔に各々対応するエネルギ発生
手段を駆動して前記複数のインク液室内の容積を各々変
化させることにより、前記複数のノズル孔の各々からイ
ンク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、前
記複数のノズル孔を形成したノズル形成部材２０を矩形
に形成し、かつ、このノズル形成部材の四隅部に丸み
（Ｒ形状２１）を持たせた。
場合の、めっき膜厚の寸法精度を向上させるとともに、
インク滴の噴出方向が安定したインクジェットノズルを
提供する。 【解決手段】 インク滴を吐出する複数のノズル孔と、
該複数のノズル孔に各々連通する複数のインク液室とを
有し、前記複数のノズル孔に各々対応するエネルギ発生
手段を駆動して前記複数のインク液室内の容積を各々変
化させることにより、前記複数のノズル孔の各々からイ
ンク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、前
記複数のノズル孔を形成したノズル形成部材２０を矩形
に形成し、かつ、このノズル形成部材の四隅部に丸み
（Ｒ形状２１）を持たせた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びその製造方法に関し、特に電鋳めっきによりノ
ズル形成部材を作製する場合に、めっき膜厚の寸法精度
を向上させ、また、インク滴噴出方向を安定させること
により、高画質化，高速化を実現したインクジェットヘ
ッド及びその製造方法に関する。
ッド及びその製造方法に関し、特に電鋳めっきによりノ
ズル形成部材を作製する場合に、めっき膜厚の寸法精度
を向上させ、また、インク滴噴出方向を安定させること
により、高画質化，高速化を実現したインクジェットヘ
ッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プリンタ，ファクシミリ，複写
機装置等に用いられるインクジェット記録装置における
インクジェットヘッドは、複数のノズル孔を形成したノ
ズル形成部材（サンプルとして図２（Ａ）を借用）と、
各ノズル孔が連通するインク液室と、インク液室内イン
クを加圧するエネルギ発生手段とを備えてなり、該エネ
ルギ発生手段によりインク液室内のインクを加圧するこ
とによってノズル孔からインク滴を吐出させるものであ
る。このエネルギ発生手段としては、各インク液室内の
インクを加圧する圧電素子などの電気機械変換素子や、
また振動板を静電気で変化させその反発力を利用する静
電タイプや、ヒータなどの電気熱変換素子等がある。
機装置等に用いられるインクジェット記録装置における
インクジェットヘッドは、複数のノズル孔を形成したノ
ズル形成部材（サンプルとして図２（Ａ）を借用）と、
各ノズル孔が連通するインク液室と、インク液室内イン
クを加圧するエネルギ発生手段とを備えてなり、該エネ
ルギ発生手段によりインク液室内のインクを加圧するこ
とによってノズル孔からインク滴を吐出させるものであ
る。このエネルギ発生手段としては、各インク液室内の
インクを加圧する圧電素子などの電気機械変換素子や、
また振動板を静電気で変化させその反発力を利用する静
電タイプや、ヒータなどの電気熱変換素子等がある。
【０００３】ここで、ノズル形成部材の作製方法として
は、特開平１−１０８０５６号公報，特開平２−１２１
８４２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によってノズル孔を
形成するものがある。また、特開昭６３−３９６３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
析出させてノズルプレートを作製するもの、その他プレ
スによってノズル孔を形成するものなどがある。
は、特開平１−１０８０５６号公報，特開平２−１２１
８４２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によってノズル孔を
形成するものがある。また、特開昭６３−３９６３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
析出させてノズルプレートを作製するもの、その他プレ
スによってノズル孔を形成するものなどがある。
【０００４】ところで、インクジェット記録装置におい
ては、高画質化と高速化を両立させる必要があり、画質
を向上させるためには、マイクロドット化（インク滴の
微粒子化）とドット形成位置（ノズル孔の位置・ピッ
チ）の高精度化が必要になる。このドット形成位置の高
精度化を図ることで、色ずれやバンディング（印刷ず
れ）などの画像欠陥を低減することができる。このマイ
クロドット化とドット形成位置の高精度化を電鋳工法で
解決しようとした場合、ノズル孔の微細化とノズル孔ピ
ッチの縮小が考えられる。
ては、高画質化と高速化を両立させる必要があり、画質
を向上させるためには、マイクロドット化（インク滴の
微粒子化）とドット形成位置（ノズル孔の位置・ピッ
チ）の高精度化が必要になる。このドット形成位置の高
精度化を図ることで、色ずれやバンディング（印刷ず
れ）などの画像欠陥を低減することができる。このマイ
クロドット化とドット形成位置の高精度化を電鋳工法で
解決しようとした場合、ノズル孔の微細化とノズル孔ピ
ッチの縮小が考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノズル
孔ピッチを縮小したインクジェットヘッドを作る場合、
ノズル孔ピッチを縮小した分だけインク液室も縮小させ
る必要があり、ノズル形成部材と、インク液室を有する
材料との接合面積が小さくなり、接合精度と接合品質が
悪くなる。
孔ピッチを縮小したインクジェットヘッドを作る場合、
ノズル孔ピッチを縮小した分だけインク液室も縮小させ
る必要があり、ノズル形成部材と、インク液室を有する
材料との接合面積が小さくなり、接合精度と接合品質が
悪くなる。
【０００６】また、電鋳工法でノズル形成部材を作製し
た場合、電気めっき特有のめっき膜厚のバラツキが生
じ、電流の集中し易い部品角部のめっきが厚くなり、電
流が集中しにくい部品の中央部は部品角部よりめっきは
薄くなる。このめっき膜厚のバラツキは、ノズル形成部
材として使用する部品の大きさ，電鋳支持基板の大き
さ，電鋳浴組成，電鋳めっき条件，設備仕様の違いによ
り異なるが、大きい場合は１０μｍ（或いは１０ミクロ
ン）以上の膜厚差が生じる。
た場合、電気めっき特有のめっき膜厚のバラツキが生
じ、電流の集中し易い部品角部のめっきが厚くなり、電
流が集中しにくい部品の中央部は部品角部よりめっきは
薄くなる。このめっき膜厚のバラツキは、ノズル形成部
材として使用する部品の大きさ，電鋳支持基板の大き
さ，電鋳浴組成，電鋳めっき条件，設備仕様の違いによ
り異なるが、大きい場合は１０μｍ（或いは１０ミクロ
ン）以上の膜厚差が生じる。
【０００７】こうして出来上がったノズル形成部材とイ
ンク液室を有する材料とを接合しようとした場合、これ
らノズル形成部材とインク液室を有する材料との隙間が
大きくなり、接合剤で隙間を埋めきれないときにはイン
ク漏れが発生するし、これの防止のために接合剤を多く
して接合すると、インク液室内への接合剤のはみ出しな
どの接合不良が発生する。このように、マイクロドット
化とドット形成位置の高精度化を電鋳工法で行おうとし
た場合、電鋳めっきのバラツキを小さくすることによ
り、ノズル形成部材とインク液室を有する材料との接合
への影響を回避する必要がある。
ンク液室を有する材料とを接合しようとした場合、これ
らノズル形成部材とインク液室を有する材料との隙間が
大きくなり、接合剤で隙間を埋めきれないときにはイン
ク漏れが発生するし、これの防止のために接合剤を多く
して接合すると、インク液室内への接合剤のはみ出しな
どの接合不良が発生する。このように、マイクロドット
化とドット形成位置の高精度化を電鋳工法で行おうとし
た場合、電鋳めっきのバラツキを小さくすることによ
り、ノズル形成部材とインク液室を有する材料との接合
への影響を回避する必要がある。
【０００８】また、ドット形成位置精度の向上のために
は、インク滴噴射方向の安定化を達成する必要がある。
インクジェット記録では、ノズル孔からインク滴を飛翔
させて記録を行うが、このインク滴を飛翔させるノズル
形成部材の表面の特性がインク滴の噴射特性に大きな影
響を与える。例えば、ノズル形成部材表面のノズル孔周
辺部にインクが付着して不均一なインク溜まり（いわゆ
る漏れムラ）が発生すると、インク滴の吐出方向が曲げ
られたり、インク滴の大きさにバラツキが生じたり、イ
ンク滴の飛翔速度が不安定になる等の不都合が生じるこ
とは一般的に知られている。この場合、安定したインク
滴噴射方向を確保するためには、ノズル形成部材表面に
インク溜まりのできない撥水膜が要求される。
は、インク滴噴射方向の安定化を達成する必要がある。
インクジェット記録では、ノズル孔からインク滴を飛翔
させて記録を行うが、このインク滴を飛翔させるノズル
形成部材の表面の特性がインク滴の噴射特性に大きな影
響を与える。例えば、ノズル形成部材表面のノズル孔周
辺部にインクが付着して不均一なインク溜まり（いわゆ
る漏れムラ）が発生すると、インク滴の吐出方向が曲げ
られたり、インク滴の大きさにバラツキが生じたり、イ
ンク滴の飛翔速度が不安定になる等の不都合が生じるこ
とは一般的に知られている。この場合、安定したインク
滴噴射方向を確保するためには、ノズル形成部材表面に
インク溜まりのできない撥水膜が要求される。
【０００９】そこで本発明の課題は、電鋳めっきにより
ノズル形成部材を作製する場合に、めっき膜厚の寸法精
度を向上させ、また、インク滴噴出方向を安定させるこ
とにより、高画質化，高速化を実現したインクジェット
ノズルおよび、その製造方法を提供することである。
ノズル形成部材を作製する場合に、めっき膜厚の寸法精
度を向上させ、また、インク滴噴出方向を安定させるこ
とにより、高画質化，高速化を実現したインクジェット
ノズルおよび、その製造方法を提供することである。
【００１０】
【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に記載のインクジェットノズルは、インク
滴を吐出する複数のノズル孔と、該複数のノズル孔に各
々連通する複数のインク液室とを有し、前記複数のノズ
ル孔に各々対応するエネルギ発生手段を駆動して前記複
数のインク液室内の容積を各々変化させることにより、
前記複数のノズル孔の各々からインク滴を吐出させるイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記複数のノズル孔を形
成したノズル形成部材は矩形をなし、該矩形のノズル形
成部材の四隅部に丸みを有することを特徴とする。この
ようにノズル形成部材の四隅部に丸みを持たせたことに
より、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流を分散す
ることができ、電鋳めっきにおける膜厚バラツキの少な
いノズル形成部材を作製することができる。
に、請求項１に記載のインクジェットノズルは、インク
滴を吐出する複数のノズル孔と、該複数のノズル孔に各
々連通する複数のインク液室とを有し、前記複数のノズ
ル孔に各々対応するエネルギ発生手段を駆動して前記複
数のインク液室内の容積を各々変化させることにより、
前記複数のノズル孔の各々からインク滴を吐出させるイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記複数のノズル孔を形
成したノズル形成部材は矩形をなし、該矩形のノズル形
成部材の四隅部に丸みを有することを特徴とする。この
ようにノズル形成部材の四隅部に丸みを持たせたことに
より、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流を分散す
ることができ、電鋳めっきにおける膜厚バラツキの少な
いノズル形成部材を作製することができる。
【００１１】請求項２に記載のインクジェットノズル
は、前記ノズル形成部材の四隅部の丸みの半径を約０．
５ｍｍ以上にしたことを特徴とする。このようにすれ
ば、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流を安定して
分散することができ、電鋳めっきにおける膜厚バラツキ
の少ないノズル形成部材を安定して作製することが可能
となる。
は、前記ノズル形成部材の四隅部の丸みの半径を約０．
５ｍｍ以上にしたことを特徴とする。このようにすれ
ば、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流を安定して
分散することができ、電鋳めっきにおける膜厚バラツキ
の少ないノズル形成部材を安定して作製することが可能
となる。
【００１２】請求項３に記載のインクジェットノズル
は、前記ノズル形成部材が電鋳めっきにより作製されて
いることを特徴とする。このようにノズル形成部材を電
鋳めっきで作製することにより、高精度のノズル形成部
材を量産性良く作製することができる。
は、前記ノズル形成部材が電鋳めっきにより作製されて
いることを特徴とする。このようにノズル形成部材を電
鋳めっきで作製することにより、高精度のノズル形成部
材を量産性良く作製することができる。
【００１３】請求項４に記載のインクジェットノズル
は、前記電鋳がニッケル，コバルト，マンガン，銅，
鉄，亜鉛の何れか１つ、またはこれらの合金からなるこ
とを特徴とする。このようにすれば硬度，耐インク性，
耐久性等、用途に応じた特性を有するノズル形成部材を
作製することができる。
は、前記電鋳がニッケル，コバルト，マンガン，銅，
鉄，亜鉛の何れか１つ、またはこれらの合金からなるこ
とを特徴とする。このようにすれば硬度，耐インク性，
耐久性等、用途に応じた特性を有するノズル形成部材を
作製することができる。
【００１４】請求項５に記載のインクジェットノズル
は、前記ノズル形成部材が、導電性基板上にフォトリソ
グラフィにより作製したパターン上に電鋳めっきを施し
て作製されたものであることを特徴とする。このよう
に、導電性基板上にフォトリソグラフィでパターンを形
成し、その上に電鋳めっきを施してノズル形成部材を作
製する構成とすることにより、高精度のノズル形成部材
を量産性良く作製することができる。
は、前記ノズル形成部材が、導電性基板上にフォトリソ
グラフィにより作製したパターン上に電鋳めっきを施し
て作製されたものであることを特徴とする。このよう
に、導電性基板上にフォトリソグラフィでパターンを形
成し、その上に電鋳めっきを施してノズル形成部材を作
製する構成とすることにより、高精度のノズル形成部材
を量産性良く作製することができる。
【００１５】請求項６に記載のインクジェットノズル
は、前記ノズル形成部材が、表面にニッケル−テフロン
による撥水皮膜の共析めっきが施されていることを特徴
とする。このように、インク滴が吐出されるノズル形成
部材の表面にニッケル−テフロンの撥水皮膜の共析めっ
きを施すことで、ノズル形成部材表面のノズル孔周辺部
に不均一なインク溜まりが発生せず、インク滴吐出方向
安定性の良いインクジェットノズルが得られる。
は、前記ノズル形成部材が、表面にニッケル−テフロン
による撥水皮膜の共析めっきが施されていることを特徴
とする。このように、インク滴が吐出されるノズル形成
部材の表面にニッケル−テフロンの撥水皮膜の共析めっ
きを施すことで、ノズル形成部材表面のノズル孔周辺部
に不均一なインク溜まりが発生せず、インク滴吐出方向
安定性の良いインクジェットノズルが得られる。
【００１６】請求項７に記載のインクジェットノズルの
製造方法は、インク滴を吐出する複数のノズル孔と、該
複数のノズル孔に各々連通する複数のインク液室とを有
し、前記複数のノズル孔に各々対応するエネルギ発生手
段を駆動して前記複数のインク液室内の容積を各々変化
させることにより、前記複数のノズル孔の各々からイン
ク滴を吐出させるインクジェットヘッドを構成する、前
記複数のノズル孔を有するノズル形成部材を作製する方
法であって、四隅部に丸みを有するノズル形成部材を電
鋳めっきにより作製することを特徴とする。
製造方法は、インク滴を吐出する複数のノズル孔と、該
複数のノズル孔に各々連通する複数のインク液室とを有
し、前記複数のノズル孔に各々対応するエネルギ発生手
段を駆動して前記複数のインク液室内の容積を各々変化
させることにより、前記複数のノズル孔の各々からイン
ク滴を吐出させるインクジェットヘッドを構成する、前
記複数のノズル孔を有するノズル形成部材を作製する方
法であって、四隅部に丸みを有するノズル形成部材を電
鋳めっきにより作製することを特徴とする。
【００１７】請求項８に記載のインクジェットノズルの
製造方法は、前記ノズル形成部材を、導電性基板上にフ
ォトリソグラフィにより作製したパターン上に電鋳めっ
きを施して作製することを特徴とする。
製造方法は、前記ノズル形成部材を、導電性基板上にフ
ォトリソグラフィにより作製したパターン上に電鋳めっ
きを施して作製することを特徴とする。
【００１８】請求項９に記載のインクジェットノズルの
製造方法は、前記パターン内にめっき逃げ部を設けるこ
とを特徴とする。このように、導電性基板上にフォトリ
ソグラフィで作製するパターン内にめっき逃げ部を設け
ることにより、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流
を、該めっき逃げ部に逃がして軽減することができるた
め、めっきでの膜厚バラツキが更に少ないノズル形成部
材を作製することが可能となる。
製造方法は、前記パターン内にめっき逃げ部を設けるこ
とを特徴とする。このように、導電性基板上にフォトリ
ソグラフィで作製するパターン内にめっき逃げ部を設け
ることにより、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流
を、該めっき逃げ部に逃がして軽減することができるた
め、めっきでの膜厚バラツキが更に少ないノズル形成部
材を作製することが可能となる。
【００１９】請求項１０に記載のインクジェットノズル
の製造方法は、前記ノズル形成部材の表面にニッケル−
テフロンによる撥水皮膜の共析めっきを施すことを特徴
とする。
の製造方法は、前記ノズル形成部材の表面にニッケル−
テフロンによる撥水皮膜の共析めっきを施すことを特徴
とする。
【００２０】請求項１１に記載のインクジェットノズル
の製造方法は、前記共析めっき後に、２００℃〜４００
℃の熱処理を施すことを特徴とする。このような熱処理
を施すことにより、インク滴吐出方向安定性が良く、ワ
イピング（インクジェットヘッドに付着したインクの除
去）の際の耐久性に富むインクジェットノズルが得られ
る。
の製造方法は、前記共析めっき後に、２００℃〜４００
℃の熱処理を施すことを特徴とする。このような熱処理
を施すことにより、インク滴吐出方向安定性が良く、ワ
イピング（インクジェットヘッドに付着したインクの除
去）の際の耐久性に富むインクジェットノズルが得られ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。 （１）構成 先ず、本実施の形態の製造方法により完成したノズル形
成部材を説明する。図１（Ａ）は本実施の形態における
電鋳めっき後のノズル基板の全体構成図、図１（Ｂ）は
電鋳めっき後のノズル基板の部分拡大図である。
に基づいて説明する。 （１）構成 先ず、本実施の形態の製造方法により完成したノズル形
成部材を説明する。図１（Ａ）は本実施の形態における
電鋳めっき後のノズル基板の全体構成図、図１（Ｂ）は
電鋳めっき後のノズル基板の部分拡大図である。
【００２２】図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、次に説
明する製造工程により完成した電鋳めっき後のノズル基
板ＤＫは、導電性基板１０と、ノズル形成部材２０とを
備えてなる。図１（Ｂ）において、ハッチングを施した
部分がめっき部１１であり、白抜き部分が非めっき部１
２である。導電性基板１０は、ステンレス，銅，鉄等の
金属材料、又はガラス，樹脂材に金属膜をコートしてな
る。導電性基板１０上には多数のノズル形成部材２０
を、露光マスクを用いてマトリクス状に隣接して作製す
る。
明する製造工程により完成した電鋳めっき後のノズル基
板ＤＫは、導電性基板１０と、ノズル形成部材２０とを
備えてなる。図１（Ｂ）において、ハッチングを施した
部分がめっき部１１であり、白抜き部分が非めっき部１
２である。導電性基板１０は、ステンレス，銅，鉄等の
金属材料、又はガラス，樹脂材に金属膜をコートしてな
る。導電性基板１０上には多数のノズル形成部材２０
を、露光マスクを用いてマトリクス状に隣接して作製す
る。
【００２３】ノズル形成部材２０は、例えば縦１０ｍ
ｍ，横４０ｍｍの横長長方形をなし、次に説明する電鋳
めっきにより形成する。この場合、図１（Ｂ）に示すよ
うに、横長長方形の四隅部に前記露光マスクにより半径
０．５ｍｍのＲ形状（丸み）２１を形成し、電気めっき
に特有の電流集中によるめっき膜厚の増加を防止する。
また、隣接する４個のノズル形成部材２０の中央部に、
略菱形のめっき逃げ部（焦げ止め）２２を形成する。該
めっき逃げ部２２は、ノズル形成部材２０の四隅部に集
中する電流を逃がし、四隅部に集中する電流を軽減する
ことにより、ノズル形成部材のめっき膜厚のバラツキを
抑制する。なお、符号２３は隣接するノズル形成部材２
０の位置精度を確保するための接続部（ブリッジ）であ
る。
ｍ，横４０ｍｍの横長長方形をなし、次に説明する電鋳
めっきにより形成する。この場合、図１（Ｂ）に示すよ
うに、横長長方形の四隅部に前記露光マスクにより半径
０．５ｍｍのＲ形状（丸み）２１を形成し、電気めっき
に特有の電流集中によるめっき膜厚の増加を防止する。
また、隣接する４個のノズル形成部材２０の中央部に、
略菱形のめっき逃げ部（焦げ止め）２２を形成する。該
めっき逃げ部２２は、ノズル形成部材２０の四隅部に集
中する電流を逃がし、四隅部に集中する電流を軽減する
ことにより、ノズル形成部材のめっき膜厚のバラツキを
抑制する。なお、符号２３は隣接するノズル形成部材２
０の位置精度を確保するための接続部（ブリッジ）であ
る。
【００２４】図２（Ａ）は、以上の構成の電鋳めっき後
のノズル基板ＤＫからめっき部１１を剥離し、共析めっ
き３４等を施した後に接続部２３を切断して個別に独立
させたノズル形成部材２０の平面図である。図２（Ｂ）
は、図２（Ａ）のII−II線に沿う拡大断面図である。な
お、図２（Ａ）では流体抵抗部２６の図示を省略してい
る。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、横長長方形のノ
ズル形成部材２０は、横方向に２列のノズル孔２４を有
してなる。符号２５はアライメント用の孔である。符号
２６は、インク液室からノズル孔２４に供給するインク
量を調整する流体抵抗部である。
のノズル基板ＤＫからめっき部１１を剥離し、共析めっ
き３４等を施した後に接続部２３を切断して個別に独立
させたノズル形成部材２０の平面図である。図２（Ｂ）
は、図２（Ａ）のII−II線に沿う拡大断面図である。な
お、図２（Ａ）では流体抵抗部２６の図示を省略してい
る。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、横長長方形のノ
ズル形成部材２０は、横方向に２列のノズル孔２４を有
してなる。符号２５はアライメント用の孔である。符号
２６は、インク液室からノズル孔２４に供給するインク
量を調整する流体抵抗部である。
【００２５】（２）製造工程 以下、図３を用いて本実施の形態の製造工程を説明す
る。図３に示すように、工程（ａ）では導電性基板１０
上にレジスト２を塗布する。
る。図３に示すように、工程（ａ）では導電性基板１０
上にレジスト２を塗布する。
【００２６】次に工程（ｂ）で露光マスクを用いて露
光，現像を行い、工程（ｃ）で１層目電鋳めっき３１ａ
を行うが、前述のようにノズル形成部材２０の四隅部が
角になっている（とがっている）と、電流集中により四
隅部のめっき膜厚が厚くなりやすいので、前記露光マス
クによりノズル形成パターン２７（図２（Ａ））内のノ
ズル形成部材２０の四隅部をＲ形状２１にし、集中する
電流を分散させる。更に、隣り合うノズル形成部材２
０，２０間にめっき逃げ部（焦げ止め）２２を設け、ノ
ズル形成部材の四隅部に集中する電流をめっき逃げ部２
２に逃がし、四隅部に集中する電流を軽減することで、
ノズル形成部材のめっき膜厚バラツキを小さくすること
ができる。
光，現像を行い、工程（ｃ）で１層目電鋳めっき３１ａ
を行うが、前述のようにノズル形成部材２０の四隅部が
角になっている（とがっている）と、電流集中により四
隅部のめっき膜厚が厚くなりやすいので、前記露光マス
クによりノズル形成パターン２７（図２（Ａ））内のノ
ズル形成部材２０の四隅部をＲ形状２１にし、集中する
電流を分散させる。更に、隣り合うノズル形成部材２
０，２０間にめっき逃げ部（焦げ止め）２２を設け、ノ
ズル形成部材の四隅部に集中する電流をめっき逃げ部２
２に逃がし、四隅部に集中する電流を軽減することで、
ノズル形成部材のめっき膜厚バラツキを小さくすること
ができる。
【００２７】このようにして１層目電鋳めっき３１ａを
した後、１層目電鋳めっき３１Ａ上に工程（ｄ）で厚膜
レジスト３２を塗布する。ここでは厚膜レジスト３２の
代わりにドライフィルムレジストを使用しても良い。こ
の場合レジストは、後にめっきされる膜厚より５μｍ
（或いは５ミクロン）以上厚めに塗布する。この後、工
程（ｅ）で露光・現像を行うが、工程（ｂ），（ｃ）で
作られためっき逃げ部２２はそのまま残す。
した後、１層目電鋳めっき３１Ａ上に工程（ｄ）で厚膜
レジスト３２を塗布する。ここでは厚膜レジスト３２の
代わりにドライフィルムレジストを使用しても良い。こ
の場合レジストは、後にめっきされる膜厚より５μｍ
（或いは５ミクロン）以上厚めに塗布する。この後、工
程（ｅ）で露光・現像を行うが、工程（ｂ），（ｃ）で
作られためっき逃げ部２２はそのまま残す。
【００２８】工程（ｆ）で２層目電鋳めっき３１ｂを行
う。ここでは、工程（ｃ）と同じようにめっき逃げ部２
２を利用し、２層目電鋳めっき３１ｂの膜厚バラツキを
小さくする。また、めっきする厚みは、工程（ｅ）で作
られた厚膜レジスト３２より低く抑える必要がある。こ
れは、工程（ｅ）で作られた厚膜レジスト３２の形状精
度をそのまま転写することが狙いであり、もし、厚膜レ
ジスト３２より２層目電鋳めっき３１ｂが厚めになると
ノズル孔２４が塞がれたり、ノズル孔２４が変形したり
する。
う。ここでは、工程（ｃ）と同じようにめっき逃げ部２
２を利用し、２層目電鋳めっき３１ｂの膜厚バラツキを
小さくする。また、めっきする厚みは、工程（ｅ）で作
られた厚膜レジスト３２より低く抑える必要がある。こ
れは、工程（ｅ）で作られた厚膜レジスト３２の形状精
度をそのまま転写することが狙いであり、もし、厚膜レ
ジスト３２より２層目電鋳めっき３１ｂが厚めになると
ノズル孔２４が塞がれたり、ノズル孔２４が変形したり
する。
【００２９】工程（ｇ）で導電性基板１０から、めっき
された電鋳めっき膜を剥がし、工程（ｈ）でレジスト剥
離を行い、工程（ｂ），（ｅ）で作られたレジストを除
去する。レジスト除去された電鋳めっき膜に工程（ｉ）
でドライフィルム３３を両面に貼り付け、工程（ｊ）で
液室接合面側から露光し、工程（ｋ）で現像すると、イ
ンク液室接合面側の全面のドライフィルム３３が残ると
ともに、インク吐出側のノズル孔２４に柱状のドライフ
ィルム３３が残る。
された電鋳めっき膜を剥がし、工程（ｈ）でレジスト剥
離を行い、工程（ｂ），（ｅ）で作られたレジストを除
去する。レジスト除去された電鋳めっき膜に工程（ｉ）
でドライフィルム３３を両面に貼り付け、工程（ｊ）で
液室接合面側から露光し、工程（ｋ）で現像すると、イ
ンク液室接合面側の全面のドライフィルム３３が残ると
ともに、インク吐出側のノズル孔２４に柱状のドライフ
ィルム３３が残る。
【００３０】この後、工程（ｌ）でニッケル−テフロン
の共析めっき３４を行うことにより、インク滴吐出側に
撥水性の皮膜を付ける。そして、工程（ｍ）でドライフ
ィルム３３を剥離・除去し、ノズル形成部材２０に対し
て２００℃〜４００℃の熱処理を施し、連結するノズル
形成部材２０・２０間の接続部（ブリッジ）２３（図１
（Ｂ））を切断・分割すれば、図２（Ａ），（Ｂ）に示
したノズル形成部材２０が完成する。前記熱処理により
共析めっきが強化され、インクジェットヘッドに付着し
たインクの清掃（ワイピング）を行う際の耐久性が向上
する。なお、接続部２３の機能は、図３工程（ｇ）基板
剥離後に、ノズル形成部材２０の小片がバラバラになる
のを防止することにある。
の共析めっき３４を行うことにより、インク滴吐出側に
撥水性の皮膜を付ける。そして、工程（ｍ）でドライフ
ィルム３３を剥離・除去し、ノズル形成部材２０に対し
て２００℃〜４００℃の熱処理を施し、連結するノズル
形成部材２０・２０間の接続部（ブリッジ）２３（図１
（Ｂ））を切断・分割すれば、図２（Ａ），（Ｂ）に示
したノズル形成部材２０が完成する。前記熱処理により
共析めっきが強化され、インクジェットヘッドに付着し
たインクの清掃（ワイピング）を行う際の耐久性が向上
する。なお、接続部２３の機能は、図３工程（ｇ）基板
剥離後に、ノズル形成部材２０の小片がバラバラになる
のを防止することにある。
【００３１】ノズル孔２４は、上記した１層目電鋳めっ
き部分がテーパー形状２４ａに、２層目電鋳めっき部分
がストレート形状２４ｂに仕上がる（図２（Ｂ）参
照）。また、２層目電鋳めっき部分には流体抵抗部２６
（図２（Ｂ））の凹みを設けてある。なお、前記２層目
めっき部分の流体低抗部２６の凹みと、ノズル孔２４の
ストレート形状２４ｂを必要としないならば、工程（ｄ
〜ｆ）を省き、テーパー形状のみのノズル形成部材とし
て使用することも可能である。
き部分がテーパー形状２４ａに、２層目電鋳めっき部分
がストレート形状２４ｂに仕上がる（図２（Ｂ）参
照）。また、２層目電鋳めっき部分には流体抵抗部２６
（図２（Ｂ））の凹みを設けてある。なお、前記２層目
めっき部分の流体低抗部２６の凹みと、ノズル孔２４の
ストレート形状２４ｂを必要としないならば、工程（ｄ
〜ｆ）を省き、テーパー形状のみのノズル形成部材とし
て使用することも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下の効果を奏することができる。請求項１，７によれ
ば、ノズル形成部材の四隅部が丸みをもったＲ形状にな
っているので、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流
を分散することができ、電鋳めっきでの膜厚バラツキの
少ないノズル形成部材を作製することができる。
下の効果を奏することができる。請求項１，７によれ
ば、ノズル形成部材の四隅部が丸みをもったＲ形状にな
っているので、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流
を分散することができ、電鋳めっきでの膜厚バラツキの
少ないノズル形成部材を作製することができる。
【００３３】請求項２によれば、ノズル形成部材の四隅
部の丸みが約０．５ｍｍ以上のＲ形状になっているの
で、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流を安定して
分散することができ、電鋳めっきでの膜厚バラツキの少
ないノズル形成部材を安定して作製することができる。
部の丸みが約０．５ｍｍ以上のＲ形状になっているの
で、ノズル形成部材の四隅部に集中する電流を安定して
分散することができ、電鋳めっきでの膜厚バラツキの少
ないノズル形成部材を安定して作製することができる。
【００３４】請求項３，７によれば、電鋳めっきにより
ノズル形成部材を作製する構成としたので、高精度のノ
ズル形成部材を量産性良く作製することができる。また
請求項４によれば、電鋳がニッケル，コバルト，マンガ
ン，銅，鉄，亜鉛等の金属、またはこれらの合金から形
成されているので、硬度，耐インク性，耐久性等、用途
に応じた特性を有するノズル形成部材を作製することが
できる。
ノズル形成部材を作製する構成としたので、高精度のノ
ズル形成部材を量産性良く作製することができる。また
請求項４によれば、電鋳がニッケル，コバルト，マンガ
ン，銅，鉄，亜鉛等の金属、またはこれらの合金から形
成されているので、硬度，耐インク性，耐久性等、用途
に応じた特性を有するノズル形成部材を作製することが
できる。
【００３５】請求項５，８によれば、導電性基板上にフ
ォトリソグラフィでパターンを作製し、その上に電鋳め
っきを施してノズル形成部材を作製する構成としたの
で、高精度のノズル形成部材を量産性良く作製すること
ができる。
ォトリソグラフィでパターンを作製し、その上に電鋳め
っきを施してノズル形成部材を作製する構成としたの
で、高精度のノズル形成部材を量産性良く作製すること
ができる。
【００３６】請求項６，１０によれば、インク滴が吐出
されるノズル形成部材の表面にニッケル−テフロンから
なる撥水皮膜の共析めっきを施す構成としたので、イン
ク滴吐出方向安定性の良いインクジェットノズルが得ら
れる。
されるノズル形成部材の表面にニッケル−テフロンから
なる撥水皮膜の共析めっきを施す構成としたので、イン
ク滴吐出方向安定性の良いインクジェットノズルが得ら
れる。
【００３７】請求項９によれば、導電性基板上にフォト
リソグラフィで作製したパターン内にめっき逃げ部を設
ける構成としたので、ノズル形成部材の四隅部に集中す
る電流を該めっき逃げ部に逃がして軽減することで、め
っきでの膜厚バラツキが更に少ないノズル形成部材を作
製することができる。
リソグラフィで作製したパターン内にめっき逃げ部を設
ける構成としたので、ノズル形成部材の四隅部に集中す
る電流を該めっき逃げ部に逃がして軽減することで、め
っきでの膜厚バラツキが更に少ないノズル形成部材を作
製することができる。
【００３８】請求項１１によれば、共析めっき後に２０
０℃〜４００℃の熱処理を施す構成としたので、インク
滴吐出方向安定性が良く、ワイピング時の耐久性に富む
インクジェットノズルが得られる。
０℃〜４００℃の熱処理を施す構成としたので、インク
滴吐出方向安定性が良く、ワイピング時の耐久性に富む
インクジェットノズルが得られる。
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施の形態における電鋳
めっき後のノズル基板の全体構成図、図１（Ｂ）は電鋳
めっき後のノズル基板の部分拡大図である。
めっき後のノズル基板の全体構成図、図１（Ｂ）は電鋳
めっき後のノズル基板の部分拡大図である。
【図２】図２（Ａ）は、電鋳めっき後のノズル基板の接
続部を切断して個別に独立させたノズル形成部材の平面
図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のII−II線に沿う
断面図である。
続部を切断して個別に独立させたノズル形成部材の平面
図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のII−II線に沿う
断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るノズル形成部材の製
造工程を示す図である。
造工程を示す図である。
ＤＫ…電鋳めっき後のノズル基板 １０…導電性基板 １１…めっき部 １２…非めっき部 ２０…ノズル形成部材 ２１…Ｒ形状 ２２…めっき逃げ部 ２３…接続部 ２４…ノズル孔 ２４ａ…テーパー形状 ２４ｂ…ストレート形状 ２５…アライメント用の孔 ２６…流体抵抗部 ２７…ノズル形成パターン ３１ａ…１層目電鋳めっき ３１ｂ…２層目電鋳めっき ３２…厚膜レジスト ３３…ドライフィルム ３４…共析めっき
Claims (11)
- 【請求項１】 インク滴を吐出する複数のノズル孔と、
該複数のノズル孔に各々連通する複数のインク液室とを
有し、前記複数のノズル孔に各々対応するエネルギ発生
手段を駆動して前記複数のインク液室内の容積を各々変
化させることにより、前記複数のノズル孔の各々からイ
ンク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、 前記複数のノズル孔を形成したノズル形成部材は矩形を
なし、該矩形のノズル形成部材の四隅部に丸みを有する
ことを特徴とするインクジェットノズル。 - 【請求項２】 前記ノズル形成部材の四隅部の丸みの半
径を約０．５ｍｍ以上にしたことを特徴とする請求項１
記載のインクジェットノズル。 - 【請求項３】 前記ノズル形成部材は、電鋳めっきによ
り作製されていることを特徴とする請求項１記載のイン
クジェットノズル。 - 【請求項４】 前記電鋳は、ニッケル，コバルト，マン
ガン，銅，鉄，亜鉛の何れか１つ、またはこれらの合金
からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れ
か１つに記載のインクジェットノズル。 - 【請求項５】 前記ノズル形成部材は、導電性基板上に
フォトリソグラフィにより作製したパターン上に電鋳め
っきを施して作製されたものであることを特徴とする請
求項１記載のインクジェットノズル。 - 【請求項６】 前記ノズル形成部材は、表面にニッケル
−テフロン（登録商標）による撥水皮膜の共析めっきが
施されていることを特徴とする請求項１記載のインクジ
ェットノズル。 - 【請求項７】 インク滴を吐出する複数のノズル孔と、
該複数のノズル孔に各々連通する複数のインク液室とを
有し、前記複数のノズル孔に各々対応するエネルギ発生
手段を駆動して前記複数のインク液室内の容積を各々変
化させることにより、前記複数のノズル孔の各々からイ
ンク滴を吐出させるインクジェットヘッドを構成する、
前記複数のノズル孔を有するノズル形成部材を作製する
方法であって、四隅部に丸みを有するノズル形成部材を
電鋳めっきにより作製することを特徴とするインクジェ
ットノズルの製造方法。 - 【請求項８】 前記ノズル形成部材を、導電性基板上に
フォトリソグラフィにより作製したパターン上に電鋳め
っきを施して作製することを特徴とする請求項７記載の
インクジェットノズルの製造方法。 - 【請求項９】 前記パターン内にめっき逃げ部を設ける
ことを特徴とする請求項８記載のインクジェットノズル
の製造方法。 - 【請求項１０】 前記ノズル形成部材の表面にニッケル
−テフロンによる撥水皮膜の共析めっきを施すことを特
徴とする請求項７記載のインクジェットノズルの製造方
法。 - 【請求項１１】 前記共析めっき後に、２００℃〜４０
０℃の熱処理を施すことを特徴とする請求項１０記載の
インクジェットノズルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247036A JP2002059551A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | インクジェットノズル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247036A JP2002059551A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | インクジェットノズル及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002059551A true JP2002059551A (ja) | 2002-02-26 |
Family
ID=18737213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000247036A Pending JP2002059551A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | インクジェットノズル及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002059551A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7047336B2 (en) | 2002-07-24 | 2006-05-16 | Via Technologies, Inc. | Method for blocking request to bus |
| US7677697B2 (en) | 2006-02-28 | 2010-03-16 | Seiko Epson Corporation | Droplet discharging head with a through hole having a protrusion on a surface, droplet discharging device and a functional-film forming device |
| CN102139568A (zh) * | 2009-11-26 | 2011-08-03 | 佳能株式会社 | 液体排出头的制造方法和排出口部件的制造方法 |
| JPWO2020175059A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2021-12-23 | 京セラ株式会社 | 液体吐出ヘッド及び記録装置 |
-
2000
- 2000-08-16 JP JP2000247036A patent/JP2002059551A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7047336B2 (en) | 2002-07-24 | 2006-05-16 | Via Technologies, Inc. | Method for blocking request to bus |
| US7677697B2 (en) | 2006-02-28 | 2010-03-16 | Seiko Epson Corporation | Droplet discharging head with a through hole having a protrusion on a surface, droplet discharging device and a functional-film forming device |
| CN102139568A (zh) * | 2009-11-26 | 2011-08-03 | 佳能株式会社 | 液体排出头的制造方法和排出口部件的制造方法 |
| US8499453B2 (en) | 2009-11-26 | 2013-08-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing liquid discharge head, and method of manufacturing discharge port member |
| JPWO2020175059A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2021-12-23 | 京セラ株式会社 | 液体吐出ヘッド及び記録装置 |
| JP7223113B2 (ja) | 2019-02-28 | 2023-02-15 | 京セラ株式会社 | 液体吐出ヘッド及び記録装置 |
| US11840082B2 (en) | 2019-02-28 | 2023-12-12 | Kyocera Corporation | Liquid ejection head and recording device |
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