JP2002144547A - インクジェットヘッド及びそのノズル穴形成方法 - Google Patents
インクジェットヘッド及びそのノズル穴形成方法Info
- Publication number
- JP2002144547A JP2002144547A JP2000346384A JP2000346384A JP2002144547A JP 2002144547 A JP2002144547 A JP 2002144547A JP 2000346384 A JP2000346384 A JP 2000346384A JP 2000346384 A JP2000346384 A JP 2000346384A JP 2002144547 A JP2002144547 A JP 2002144547A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- nozzle hole
- nozzle
- jet head
- ink jet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
クジェットヘッドを、簡便に得られる方法を提供する。 【解決手段】 インク吐出側から小径部分、該小径部分
周縁の凸部及び該凸部に連続した大径部分を経てインク
チャネルに接続するノズル穴を有するインクジェットヘ
ッド。
Description
ドに関し、詳しくはインク室への空気の侵入を防止でき
るノズル穴形状を有するインクジェットヘッドと該形状
のノズル穴形成方法に関する。
にノズル穴を形成する方法としては、電鋳法、ポンチン
グ法、ドリリング法、エッチング法及びレーザーアブレ
ーション法等が有る。しかしながら、これらの方法のう
ち、電鋳法は基板が導電性のものにしか適用できない
し、メッキ操作が難しくコスト高となり、ポンチング法
は加工によってノズルプレートに歪みやバリを生ずるの
で、歪みの修正やバリの除去の必要があり、特にノズル
穴内部のバリの除去が面倒である。またドリリング法は
径が100μm以下の穿孔を行うのに適するドリルが少
なく、エッチング法はサイドエッチングによる穿孔精度
の低下がある。
シマレーザーによるアブレーション法の検討が多くなさ
れている。エキシマレーザーによるアブレーション法
は、常温常圧で、短時間にミクロンオーダーの精度の、
熱歪みやバリの無い穴や溝を形成できる。またマスクを
通してエキシマレーザー光を被加工物(ワーク)に照射
すれば、マスクパターンを転写して任意の形状の穴や溝
を形成できる。エキシマレーザーはパルスとして発振さ
れ、高分子材料を1パルスで約0.1〜0.5μm除去
できるので、パルス数で除去する深さを正確に制御でき
る。インクジェットヘッドに関してはノズル穴の精密穿
孔、インク流路の精密形成等の加工に非常に有利である
と考えられている。
(テーパー)を形成しにくいという欠点もある。穴のテ
ーパー角はエキシマレーザーの照射エネルギーを変える
ことによりある程度の制御は可能ではあるが、限界があ
る。インクジェットヘッドのノズルプレートのノズル穴
を、エキシマレーザーで高精度で均一に加工するには、
高い照射エネルギー密度で穿孔する必要があり、それに
より穿孔される穴は、殆どテーパーの無い直線状のもの
となる。
れる条件は、穴径の変動が小さいことと、テーパー角が
大きいことである。テーパー角が小さいノズル穴はノズ
ル容積が小さいので、吐出するインク滴の体積が大きい
場合、吐出後インク室に気泡が侵入する。ノズル穴内部
に形成されたインクメニスカスは、ラプラースの法則に
より、ノズル径の小さい方向に移動し易いので、テーパ
ー角の大きなノズル穴ほど吐出しやすく、空気を吸い込
みにくくなる。
精度の高い均一なノズル穴を形成できる一方で、テーパ
ー角を大きくできない欠点がある。インクジェットヘッ
ドのノズル穴のテーパー角は片側で10〜20°必要で
あるが、エキシマレーザーで高精度且つ均一な穿孔を行
うと4〜8°くらいしか角度を持たせることができな
い。
を用いてインクジェットヘッドのノズル穴を穿孔する場
合において、ノズル穴のテーパー角を大きくする様々な
方法が提案されている。例えば、特開平5−77425
号、同9−66606号には、複数のマスクを使用して
複数回のレーザー照射を行い、ノズル穴に段階的にテー
パーをつける方法が記載されるが、これらの方法におい
ては、テーパー角を大きくしてノズル穴の入口を広げる
ために、ヘッド組み立てに用いる接着剤がノズル穴内部
に流れ込みやすくなる問題が有る。特開平5−3187
44号、同10−337876号、同11−24015
9号、日本特許第2985682号には、複数のマスク
を重ね合わせ、互いに移動させながら、エキシマレーザ
ーを照射してノズル穴にテーパーを付与したり、ノズル
穴の入口部の段差を解消したりすることが提案されてい
るが、マスクを移動させるための精密で複雑な装置が必
要になる問題が有る。また特開平6−91833号、同
8−11311号、同8−72250号、同11−17
0541号にはノズルプレートのノズル形成位置に機械
的な手段で、有底の凹部を形成し、その底面をエキシマ
レーザーで穿孔する方法が記載されるが、穿孔に先立っ
て機械的な手段で凹部を形成しなければならないので、
面倒な操作となる。更に特開平11−10891号、特
公平6−24874号、同6−506069号には、ノ
ズルプレートをインクチャネルの末端に接着し、マスク
をノズルプレートに密着させ、ヘッドとマスクを揺動さ
せながら、インク吐出側からエキシマレーザーで穿孔す
る方法が記載されるが、ワークを揺動させながらレーザ
ー照射を行うので、非常に効率が悪いという問題があ
る。
鑑みてなされたものであり、その目的は、インク流路へ
の気泡の侵入を防止できるインクジェットヘッドを、簡
便に得られる方法を提供することにある。
及び該凸部に連続した大径部分を経てインクチャネルに
接続するノズル穴を有するインクジェットヘッド、 のインクジェットヘッドのノズル穴を形成するに
あたり、少なくとも前記小径部分周縁に対応するレーザ
ー不透過部を有するマスクを用いてエキシマレーザーを
照射する工程を経るインクジェットヘッドのノズル穴形
成方法、により達成される。
て複数回のレーザー照射を行い、ノズル穴に段階的にテ
ーパーをつける方法は、インク室(インクチャネル)と
ノズルプレートの接合部にできる段差を小さくできるの
で、ここに気泡が溜まるのを防止でき、吐出が安定する
ことに着目し、大径部分と小径部分の単純な組み合わせ
にしても、ノズル穴のインク吐出側からの小径部分周縁
に凸部を設ければヘッド組み立てに用いる接着剤がノズ
ル穴の小径部分に流れ込むのを防止できることを見出し
て本発明に至ったものである。
しく説明するが本発明はこれに限定されるものではな
い。
ェットヘッドの構成を斜視図で示す。図において、1は
圧電性セラミック基板、2はノズルプレート、3はノズ
ル、4はインクチャネル、5は側壁、6はカバープレー
ト、7はインク供給部(マニホールドとも言う。)、8
はインク導入口である。
ブレード等により切削加工され、複数の溝(インクチャ
ネル)4が全て同じ形状で平行に形成され、溝4の側面
となる側壁5は矢印の方向に分局されている。溝4の深
さは圧電性セラミック基板の一方の端面12に近づくに
つれて徐々に浅くなって、端面12近傍では浅溝10と
されている。溝4の内面には、その両側面の上半分に金
属電極9が蒸着等によって形成されている。インクチャ
ネル4又、浅溝10の内面には、その側面及び底面に金
属電極11が蒸着等によって形成されており、金属電極
9と金属電極11は連通している。
樹脂材料等から形成され、研削又は切削加工等によっ
て、インク導入口8及びマニホールド7が形成されてい
る。そして、圧電性セラミック基板1の溝4が加工され
た面とカバープレート6のマニホールド7が加工された
面とがエポキシ系接着剤等を用いて接着され、溝4の上
面がカバープレート6で覆われてインク流路となる。
ト6の端面に、各インク流路4の位置に対応する位置に
ノズル3が設けられたノズルプレート2が接着される。
ノズルプレートはPET等のポリアルキレンテレフタレ
ート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテル
ケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、酢
酸セルロース等のプラスチックによって形成されてい
る。
板上にアルミでパターンを作っておいて、更にその上に
2種類の誘電体膜を交互に多層積層した全反射膜を形成
し、、次いでアルミを溶かすことで所望のパターンを形
成したものである。図2にイメージ図で示した様に、形
成したマスクをエキシマレーザーの光路に挿入して、例
えば1/4に縮小してワークに照射する。本実施形態に
おいては、エキシマレーザー光を透過する、直径160
(縮小して40)μmの穴パターンを有する第1マスク
と、外輪の径が240(60)μmで内輪の径が200
(50)μmのリング状のエキシマレーザー光を透過す
るパターンを有する第2マスクを使用する。
面に、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体(FEP)の水性分散液を乾燥膜厚で0.
2μmになる様に塗布し、380℃で30分間熱処理し
て撥水膜を形成する。この撥水膜に保護シートを貼り付
け、プレートPの撥水膜(図示せず)の裏面側から、図
3(a)に示す様に、上記第1マスクM1を通して、K
rFガスによるエキシマレーザーを、典型的には200
Hzで、1パルス当たり0.3μmの加工速度で300
パルス照射することにより、貫通孔21を穿孔する。貫
通孔の形状は真円に限られず、楕円や長円でも良い。
ルスのレーザー照射を行い、深さ20〜25μmの環状
に溝22を形成する。溝22の底部と貫通孔21との接
続部は第2マスクM2の内輪の遮光パターンの周縁部に
当たり、レーザー光が遮られるが、回折光等により若干
加工され、結局、周囲より約10μm盛り上がった突起
部23を形成する(図3(b))。
保護フィルムが剥がされ、インクチャネルを有する圧電
性基板に接着される。接着は圧電性基板のチャネル端部
側に例えばエポキシ系接着剤を塗布して、ノズル穴がチ
ャネル中央に位置するように配置して行う。この際、加
熱や加圧により接着剤がノズルプレート側に侵入して
も、突起部23が土手の役割をして接着剤の流入を防ぎ
ノズル穴を塞ぐことは無い。なおインクに溶け込まない
気泡サイズは直径30μm程度以上で、気泡が残らない
様にする観点から突起の高さは30μmを超えないこと
が望ましい。
る。同様にして撥水膜を形成し保護シートを貼り付けた
基板プレートPに、図4(a)に示すように、直径24
0(60)μmのエキシマレーザー光透過部を有する第
3マスクM3を通して、同様のエキシマレーザー光を8
0パルス照射し、深さ25μmの溝24を設ける。続い
て、直径160(40)μmのエキシマレーザー光を透
過する穴パターンと、該穴パターン周囲の内径200
(50)μm、外径220(55)μmのエキシマレー
ザー光を透過する環状パターンを有する第4マスクM4
を通して、エキシマレーザー光を200パルス照射して
径40μmのノズル穴21を貫通させる。環状パターン
は透過部が狭く、エキシマレーザー光が回折によって広
がるため、結果として環状の溝25が形成され、この溝
25により形成される突起部26は同様に接着剤のノズ
ル穴への流入を防止できる。この様にエキシマレーザー
光透過部の幅により加工深度を調整できる。この実施態
様では10〜30μmの幅で300パルス程度の照射で
あると貫通しない溝とすることができる。
侵入を防止できるインクジェットヘッドを、簡便に得ら
れる。
図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 インク吐出側から小径部分、該小径部分
周縁の凸部及び該凸部に連続した大径部分を経てインク
チャネルに接続するノズル穴を有することを特徴とする
インクジェットヘッド。 - 【請求項2】 請求項1に記載のインクジェットヘッド
のノズル穴を形成するにあたり、少なくとも前記小径部
分周縁に対応するレーザー不透過部を有するマスクを用
いてエキシマレーザーを照射する工程を経ることを特徴
とするインクジェットヘッドのノズル穴形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000346384A JP4736174B2 (ja) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | インクジェットヘッドのノズル穴形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000346384A JP4736174B2 (ja) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | インクジェットヘッドのノズル穴形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002144547A true JP2002144547A (ja) | 2002-05-21 |
JP4736174B2 JP4736174B2 (ja) | 2011-07-27 |
Family
ID=18820261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000346384A Expired - Fee Related JP4736174B2 (ja) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | インクジェットヘッドのノズル穴形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4736174B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012503862A (ja) * | 2008-09-23 | 2012-02-09 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | 電磁放射線を用いた圧電材料の除去 |
JP2016074188A (ja) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | ローム株式会社 | インクジェット装置およびインクジェット装置の製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0422644A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録装置 |
JPH07156411A (ja) * | 1993-12-09 | 1995-06-20 | Nec Corp | インクジェットプリントヘッド |
JPH07290701A (ja) * | 1994-04-26 | 1995-11-07 | Seikosha Co Ltd | インクジェットヘッド |
JP2000301728A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-10-31 | Sony Corp | インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法 |
JP2003301728A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Kioritz Corp | 携帯式刈払機 |
-
2000
- 2000-11-14 JP JP2000346384A patent/JP4736174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0422644A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録装置 |
JPH07156411A (ja) * | 1993-12-09 | 1995-06-20 | Nec Corp | インクジェットプリントヘッド |
JPH07290701A (ja) * | 1994-04-26 | 1995-11-07 | Seikosha Co Ltd | インクジェットヘッド |
JP2000301728A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-10-31 | Sony Corp | インクジェットプリンタ用ヘッド装置の製造方法 |
JP2003301728A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Kioritz Corp | 携帯式刈払機 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012503862A (ja) * | 2008-09-23 | 2012-02-09 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | 電磁放射線を用いた圧電材料の除去 |
US9021699B2 (en) | 2008-09-23 | 2015-05-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Removing piezoelectric material using electromagnetic radiation |
JP2016074188A (ja) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | ローム株式会社 | インクジェット装置およびインクジェット装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4736174B2 (ja) | 2011-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6139674A (en) | Method of making an ink jet printhead filter by laser ablation | |
JPH0624874B2 (ja) | インクジェットプリンタ用ノズル | |
JP4970524B2 (ja) | 流体吐出マイクロデバイスを形成する方法及びインクジェットプリントヘッドを形成する方法 | |
JP2006051820A (ja) | プリントヘッド部品内に特徴部を形成すること | |
US20070195143A1 (en) | Microfilter manufacture process | |
US20020062563A1 (en) | Method for processing discharge port of ink jet head, and method for manufacturing ink jet head | |
JP2006224456A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド製造方法 | |
JP2633943B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドおよび該ヘッドの製造方法 | |
JP4736174B2 (ja) | インクジェットヘッドのノズル穴形成方法 | |
JP3095795B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドおよび該ヘッドの製造方法 | |
JP5112868B2 (ja) | 補助媒体として液体を使用するレーザ微細加工方法及びシステム | |
JPH07100685A (ja) | レーザ加工装置 | |
JPH02121842A (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
JP2002160371A (ja) | インクジェットヘッド | |
US20050240299A1 (en) | Laser micromachining methods and systems | |
CN1652894A (zh) | 喷墨喷嘴和用于喷墨喷嘴的激光钻孔工艺 | |
US8939548B2 (en) | Lamination processes | |
KR100428650B1 (ko) | 잉크젯 프린터의 헤드 제조방법 | |
JP3966329B2 (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
JPH11123824A (ja) | インクジェットヘッド及びその製造方法 | |
JP2764418B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法および該方法によって製造されたインクジェット記録ヘッド | |
JP6991760B2 (ja) | シリコン基板の加工方法 | |
JP2004175038A (ja) | インク吐出装置及びその製造方法 | |
JPH0834119A (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
JP2007290238A (ja) | 液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出ヘッド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101108 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110125 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110315 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |