JP2006327134A - Nozzle plate machining method and inkjet head - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nozzle plate machining method capable of aligning a head member and a nozzle plat of an inkjet head in jointing them and highly precisely aligning nozzle holes. <P>SOLUTION: In the nozzle plate machining method of making the nozzle holes with a laser beam, a mask M for machining the outer-shape of the nozzle plate and having one or more linear patterns is arranged between the laser beam source and the nozzle plate 200. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェットヘッドのノズルプレートの加工方法に関する。詳しくは、ノズルプレートのノズル孔加工方法及びノズルプレートの外形加工方法に関する。   The present invention relates to a method for processing a nozzle plate of an inkjet head. In detail, it is related with the nozzle hole processing method of a nozzle plate, and the external shape processing method of a nozzle plate.

複数に区切られた多数のインクチャネルのインクをノズルプレートに形成されたノズル孔から吐出させるようにしたインクジェット記録装置に使用されるインクジェットヘッドは、多数のチャネルを形成したヘッド部材の前面に、各チャネルに対応するように多数のノズル孔が形成されたノズルプレートを接合することにより形成される。前記ノズルプレートのノズル孔とインクチャネルは所定の位置に合わせる必要がある。   An ink jet head used in an ink jet recording apparatus in which a plurality of ink channels divided into a plurality of inks are ejected from nozzle holes formed in a nozzle plate. It is formed by joining nozzle plates in which a large number of nozzle holes are formed so as to correspond to the channels. The nozzle holes and ink channels of the nozzle plate need to be adjusted to predetermined positions.

この方法として、ノズルプレートに、静電アクチュエータ(ヘッド部材)に対するノズルプレートの位置合わせ操作を行うためのアライメント用貫通孔を設け、静電アクチュエータに前記位置合わせ操作を行うためのアライメントパターンを設け、CCDカメラ装置により、アライメント用貫通孔を介してアライメントパターンを確認することにより位置合わせを行うことが開示されている(例えば、特許文献1参照)。   As this method, the nozzle plate is provided with an alignment through-hole for performing an alignment operation of the nozzle plate with respect to the electrostatic actuator (head member), and the electrostatic actuator is provided with an alignment pattern for performing the alignment operation. It is disclosed that alignment is performed by confirming an alignment pattern through an alignment through hole by a CCD camera device (see, for example, Patent Document 1).

また、位置決め手段を有する治具にヘッド本体(ヘッド部材)とノズル板(ノズルプレート)とを対向して載置し、ヘッド本体の開口部とノズル板のノズル孔の中心とが一致するように前記ヘッド本体と前記ノズル板とを位置決めし、接合することが開示されている(例えば、特許文献2参照)。   Also, the head body (head member) and the nozzle plate (nozzle plate) are placed facing each other on a jig having positioning means so that the opening of the head body and the center of the nozzle hole of the nozzle plate coincide. It is disclosed that the head body and the nozzle plate are positioned and joined (for example, see Patent Document 2).

更に、前記ヘッド部材と前記ノズルプレートの接合のように、接合する2部材が相対する、各々の外形の一辺(一面)に位置合わせの基準辺(基準面)を設け、その基準辺(基準面)で位置合わせをして前記2部材を接合することが一般的に知られている。   Further, as in the joining of the head member and the nozzle plate, a reference side (reference surface) for alignment is provided on one side (one surface) of each outer shape where the two members to be joined face each other, and the reference side (reference surface) It is generally known that the two members are joined by aligning with each other.

前記ノズルプレートの外形加工方法としては、プレス加工(例えば、特許文献3参照)、ダイシングソー加工(例えば、特許文献4参照)及びレーザー光による加工(例えば、特許文献5参照)等が知られている。
特開2002−210987号公報 特開2002−307691号公報 特開2001−150686号公報 特開2004−181893号公報 特開2003−246069号公報
As the outer shape processing method of the nozzle plate, press processing (for example, refer to Patent Document 3), dicing saw processing (for example, refer to Patent Document 4), processing by laser light (for example, refer to Patent Document 5), and the like are known. Yes.
JP 2002-210987 A JP 2002-307691 A JP 2001-150686 A JP 2004-181893 A JP 2003-246069 A

特許文献1によると、ノズルプレート及びヘッド部材に位置合わせのための加工が必要であり、また位置合わせ装置も複雑でコストアップの要因となる。   According to Patent Document 1, the nozzle plate and the head member need to be processed for alignment, and the alignment apparatus is complicated and increases costs.

特許文献2によると、位置決め手段を有する治具が必要となり、位置決め操作も複雑でコストアップの要因となる。   According to Patent Document 2, a jig having positioning means is required, and the positioning operation is complicated and causes an increase in cost.

ヘッド部材とノズルプレートの接合時に相対する各々の外形端面の一面を基準面とし位置合わせをして接合する方法は、位置合わせ用の治具等も簡易にでき、位置合わせ操作も簡易にできる。しかしながら、ノズル孔とインクチャネルを所定の位置に合わせるため、ノズルプレートのノズル孔列方向(以下、長手方向とも言う)基準面からのノズル孔の位置を所定の寸法に加工する必要がある。   The method of aligning and joining with one surface of each of the outer end faces facing each other when the head member and the nozzle plate are joined can simplify the alignment jig and the like, and can also simplify the alignment operation. However, in order to align the nozzle hole and the ink channel at a predetermined position, it is necessary to process the position of the nozzle hole from the reference plane in the nozzle hole row direction (hereinafter also referred to as the longitudinal direction) of the nozzle plate to a predetermined dimension.

また、ノズルプレートとヘッド部材の接合において、ノズルプレートの前記基準面と対向する長手方向の外形端面がヘッド部材外面より大きいと、ノズル面清掃時のワイピングでノズルプレートのはみだし部分が引っ掛かり損傷を与える恐れがある。逆に、ノズルプレートがヘッド部材より小さいと段差ができ、段差部分にインクの拭き残りが発生し、インク吐出に影響を与える恐れがある。したがって、ノズルプレート長手方向外形端面は、ヘッド部材外形面と略同一面とする必要がある。   Also, when the nozzle plate and the head member are joined, if the outer end surface in the longitudinal direction facing the reference surface of the nozzle plate is larger than the outer surface of the head member, the protruding portion of the nozzle plate is caught and damaged by wiping when cleaning the nozzle surface. There is a fear. Conversely, if the nozzle plate is smaller than the head member, a step is formed, and ink remaining on the step is generated, which may affect ink ejection. Therefore, the nozzle plate longitudinal direction outer end surface needs to be substantially flush with the head member outer surface.

ノズルプレートの外形加工においては、前述のプレス加工では切断面にバリが発生する場合があり、ダイシングソー加工では加工する材料に応じて糸引き、微細クラックやチッピングが発生する場合がある。レーザー光による加工は前記のような問題の恐れはないが、前述のように基準となる長手方向外形端面とノズル孔位置及び対向する長手方向外形端面の位置を所定の寸法に加工する必要がある。   In the outer shape processing of the nozzle plate, burrs may occur on the cut surface in the above-mentioned press processing, and in the dicing saw processing, thread drawing, fine cracks, and chipping may occur depending on the material to be processed. Although processing with laser light does not cause the above-mentioned problems, as described above, it is necessary to process the reference longitudinal outer end surface, the position of the nozzle hole, and the position of the opposing longitudinal outer end surface into predetermined dimensions as described above. .

本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、ヘッド部材とノズルプレートの接合において、ヘッド部材とノズルプレートの位置合わせが容易にできるとともにヘッド部材に対しノズル孔を所定の位置に合わせることができ、かつヘッド部材とノズルプレートの長手方向外形面合わせが容易にできるノズルプレートのノズル孔加工及び外形加工の加工方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and in joining the head member and the nozzle plate, the head member and the nozzle plate can be easily aligned and the nozzle hole can be aligned with a predetermined position with respect to the head member. And it aims at providing the nozzle hole processing of a nozzle plate and the processing method of external shape processing which can match the longitudinal direction external surface of a head member and a nozzle plate easily.

また、前記ノズルプレートを使用した高品質で生産性の高いインクジェットヘッドを提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a high-quality and highly productive inkjet head using the nozzle plate.

上記目的は、下記の構成により達成される。
(請求項1)
レーザー光を用いてノズル孔加工を行うノズルプレートの加工方法において、
前記ノズルプレートの外形加工を可能にする1本以上の直線状のパターンを、レーザー光源とノズルプレートの間に配設するマスクに形成することにより、前記ノズルプレートにノズルプレート外形加工を行うことを特徴とするノズルプレートの加工方法。
(請求項2)
前記マスクは、前記ノズルプレートの外形加工用パターンとノズル孔加工用パターンが同一マスク内に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のノズルプレートの加工方法。
(請求項3)
前記ノズルプレートのノズル孔加工及びノズルプレート外形加工が、同時に行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のノズルプレートの加工方法。
(請求項4)
前記ノズルプレートのノズル孔加工及びノズルプレート外形加工が、前記ノズルプレートの位置をレーザー光の光軸と直角方向面上で移動して、複数回の加工で行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のノズルプレートの加工方法。
(請求項5)
前記レーザー光は、エキシマレーザーであることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のノズルプレートの加工方法。
(請求項6)
前記マスクは、平板状の石英基板に誘電体多層膜をノズル孔加工形状及び外形加工形状にパターニングしたことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のノズルプレートの加工方法。
(請求項7)
請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のノズルプレートの加工方法で製作されたノズルプレートを使用したインクジェットヘッド。
The above object is achieved by the following configuration.
(Claim 1)
In the processing method of the nozzle plate that performs nozzle hole processing using laser light,
Forming the nozzle plate on the nozzle plate by forming one or more linear patterns on the mask disposed between the laser light source and the nozzle plate to enable the outer shape of the nozzle plate. A characteristic nozzle plate processing method.
(Claim 2)
2. The nozzle plate processing method according to claim 1, wherein the mask has an outer shape processing pattern and a nozzle hole processing pattern formed in the same mask. 3.
(Claim 3)
The nozzle plate processing method according to claim 1, wherein the nozzle hole processing and the nozzle plate outer shape processing of the nozzle plate are performed simultaneously.
(Claim 4)
2. The nozzle hole processing and nozzle plate outer shape processing of the nozzle plate are performed in a plurality of times by moving the position of the nozzle plate on a plane perpendicular to the optical axis of the laser beam. Or the processing method of the nozzle plate of Claim 2.
(Claim 5)
The said laser beam is an excimer laser, The processing method of the nozzle plate of any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
(Claim 6)
6. The nozzle plate processing according to claim 1, wherein the mask is formed by patterning a dielectric multilayer film on a flat quartz substrate into a nozzle hole processing shape and an outer shape processing shape. 7. Method.
(Claim 7)
An ink jet head using a nozzle plate manufactured by the nozzle plate processing method according to claim 1.

請求項1に記載の発明によれば、ノズルプレートの外形加工をマスクに形成したパターンを介してレーザー光を用いて行うことにより、外形加工位置のばらつきを防止でき、複数のノズルプレートを加工する場合においても常に所定の位置、寸法で外形加工が可能になる。   According to the first aspect of the present invention, the outer shape processing of the nozzle plate is performed using a laser beam through the pattern formed on the mask, so that variations in the outer shape processing position can be prevented and a plurality of nozzle plates are processed. Even in this case, the outer shape can always be processed at a predetermined position and size.

請求項2に記載の発明によれば、同一マスク内にノズルプレートの外形加工用パターンとノズル孔加工用パターンを形成することにより、ノズルプレート外形端面とノズル孔の位置関係が常に所定の寸法で加工することが可能になる。   According to the second aspect of the present invention, the nozzle plate outer shape processing pattern and the nozzle hole processing pattern are formed in the same mask, so that the positional relationship between the nozzle plate outer end surface and the nozzle hole always has a predetermined dimension. It becomes possible to process.

請求項3に記載の発明によれば、ノズルプレートの外形加工とノズル孔加工を同時に行うことにより、高精度なノズルプレートを効率よく加工することが可能になる。   According to the third aspect of the invention, it is possible to efficiently process a highly accurate nozzle plate by simultaneously performing the outer shape processing and nozzle hole processing of the nozzle plate.

請求項4に記載の発明によれば、レーザー光の一回の照射で可能な加工範囲を超える大きさの加工範囲であっても、複数回マスクを移動し加工パターンを切り換えレーザー光を照射することにより、加工することが可能になる。   According to the invention described in claim 4, even in a processing range that is larger than the processing range that can be achieved by one irradiation of the laser beam, the mask is moved a plurality of times, the processing pattern is switched, and the laser beam is irradiated. It becomes possible to process.

請求項5に記載の発明によれば、アブレーション可能なノズルプレートに対してエキシマレーザーで加工することにより、熱影響の極めて少ない高品位で形状の整った孔を開けたり、切断する加工が可能になる。   According to the fifth aspect of the present invention, by processing an ablationable nozzle plate with an excimer laser, it is possible to perform processing to open or cut a well-formed hole with a high quality with very little heat influence. Become.

請求項6に記載の発明によれば、前記マスクを平板上の石英基板に誘電体多層膜を加工形状にパターニングすることで形成することにより、レーザー光照射の熱の影響による前記マスクの歪み、変形、パターニング損傷等を防止でき、ノズルプレートの外形加工とノズル孔加工を常に所定の寸法で行うことができる。   According to the invention described in claim 6, by forming the mask by patterning the dielectric multilayer film into a processed shape on a flat quartz substrate, distortion of the mask due to the influence of heat of laser light irradiation, Deformation, patterning damage, and the like can be prevented, and nozzle plate outer shape processing and nozzle hole processing can always be performed with predetermined dimensions.

請求項7の発明によれば、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のノズルプレートの加工方法で製作されたノズルプレートを使用することにより、高品位で生産効率がよいインクジェットヘッドを提供することが可能となる。   According to the invention of claim 7, by using the nozzle plate manufactured by the nozzle plate processing method according to any one of claims 1 to 6, an ink jet head having high quality and good production efficiency. Can be provided.

以下に本発明に係るノズルプレート、ノズルプレートの加工方法及びインクジェットヘッドの実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下に限定されるものではない。   Embodiments of a nozzle plate, a nozzle plate processing method, and an inkjet head according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following.

本発明に係るインクジェットヘッドは、インクチャネル内のインクを該インクチャネルの一端に形成されたノズル孔からインク滴として吐出するように構成されたものであれば、インクを吐出するエネルギーを発生するための構造はどのようなタイプでもよいが、ここではインクチャネルを構成する側壁が分極された圧電性材料により形成され、この側壁に電界を印加することにより側壁をせん断変形させてインクチャネル内のインクを吐出する、いわゆるシェヤーモードタイプの記録ヘッドを例に挙げて説明する。   The ink jet head according to the present invention generates energy for ejecting ink as long as it is configured to eject ink in the ink channel as ink droplets from a nozzle hole formed at one end of the ink channel. However, in this case, the side wall constituting the ink channel is formed of a polarized piezoelectric material, and by applying an electric field to the side wall, the side wall is shear-deformed to form ink in the ink channel. A so-called shear mode type recording head that discharges ink will be described as an example.

図1は、マルチチャネル型インクジェットヘッドの構造を示す一部破断斜視の模式図である。   FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the structure of a multichannel inkjet head.

図1において、1はヘッド部材、2はノズルプレート、3はバックプレート、4はインクマニホールドである。   In FIG. 1, 1 is a head member, 2 is a nozzle plate, 3 is a back plate, and 4 is an ink manifold.

ヘッド部材1は、アクチュエータ基板11と、該アクチュエータ基板11の上面に接合されたカバー基板12とにより構成されている。   The head member 1 includes an actuator substrate 11 and a cover substrate 12 bonded to the upper surface of the actuator substrate 11.

アクチュエータ基板11は、電界を印加することにより変形を生じる2枚の圧電材料基板11a、11bを、分極方向を互いに反対に向けてエポキシ系接着剤等を用いて上下に接合されてなり、それら2枚の圧電材料基板11a、11bに亘って円盤状の砥石(ダイシングブレード)等の公知の研削機を用いて所定ピッチで互いに平行な複数列の溝が加工されることにより、チャネル13と隔壁14とが交互に形成されている。   The actuator substrate 11 is formed by joining two piezoelectric material substrates 11a and 11b, which are deformed by applying an electric field, up and down using an epoxy adhesive or the like with their polarization directions opposite to each other. Channels 13 and partition walls 14 are formed by processing a plurality of rows of grooves parallel to each other at a predetermined pitch using a known grinding machine such as a disk-shaped grindstone (dicing blade) over the piezoelectric material substrates 11a and 11b. And are formed alternately.

各隔壁14の壁面には該隔壁14に電界を印加するための金属電極(図示せず)が形成されている。この金属電極の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法、めっき法等の公知の手段を用いることができる。図示する態様では、隔壁14は分極方向の異なる2枚の圧電材料基板11a、11bからなるため、各金属電極は、それら両圧電材料基板11a、11bを駆動させるべく、少なくとも各隔壁14を構成している圧電材料基板11a及び11bに亘る側面の全面に形成されている。   A metal electrode (not shown) for applying an electric field to the partition wall 14 is formed on the wall surface of each partition wall 14. As a method for forming the metal electrode, known means such as a vapor deposition method, a sputtering method, or a plating method can be used. In the illustrated embodiment, since the partition wall 14 is composed of two piezoelectric material substrates 11a and 11b having different polarization directions, each metal electrode constitutes at least each partition wall 14 in order to drive both the piezoelectric material substrates 11a and 11b. The piezoelectric material substrates 11a and 11b are formed on the entire side surface.

カバー基板12は、アクチュエータ基板11のチャネル13が形成されている上面にエポキシ系接着剤等を用いて接合される。このカバー基板12には、アクチュエータ基板11に用いられているものと同じ圧電材料基板を脱分極して使用すると、貼り合せた時にソリ、変形、熱膨張係数の差による剥離等が起こらないために好ましい。   The cover substrate 12 is bonded to the upper surface of the actuator substrate 11 where the channel 13 is formed using an epoxy adhesive or the like. When the same piezoelectric material substrate as that used for the actuator substrate 11 is depolarized and used for the cover substrate 12, there is no warping, deformation, peeling due to a difference in thermal expansion coefficient, etc. when the substrates are bonded together. preferable.

ヘッド部材1の前端面には、ヘッド部材1の複数のチャネル13に対応するように形成されたインク吐出用のノズル孔21を有するノズルプレート2が、また、ヘッド部材1の後端面には、インク導入孔31を有するバックプレート3を介してチャネル13内にインクを供給するインクマニホールド4が接着剤を用いてそれぞれ接合されている。   A nozzle plate 2 having ink ejection nozzle holes 21 formed so as to correspond to the plurality of channels 13 of the head member 1 is formed on the front end surface of the head member 1. The ink manifolds 4 for supplying ink into the channels 13 are joined to each other using an adhesive via the back plate 3 having the ink introduction holes 31.

ノズルプレート2は、ノズル列方向Aの一方の外形端面、例えば外形端面2bを基準面としてヘッド部材の外形面1bに合わせて接合される。ノズル孔21はチャネル13に対応する所定の位置に配置される。また、もう一方の外形端面2aは、ヘッド部材の外形面1aと所定の寸法で合わせられる。   The nozzle plate 2 is joined to the outer surface 1b of the head member using one outer end surface in the nozzle row direction A, for example, the outer end surface 2b as a reference surface. The nozzle hole 21 is disposed at a predetermined position corresponding to the channel 13. The other outer end surface 2a is matched with the outer surface 1a of the head member with a predetermined dimension.

図2に示すノズルプレート基材200は、複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有するシート状の基材であり、ここでは3枚(図2において点線で示す)のノズルプレートを作製可能な大きさの基材を用いたものとして説明する。   The nozzle plate substrate 200 shown in FIG. 2 is a sheet-like substrate having a size capable of producing a plurality of nozzle plates. Here, three nozzle plates (shown by dotted lines in FIG. 2) can be produced. A description will be given on the assumption that a base material having a large size is used.

ノズルプレート基材200の材料としては、樹脂シートを用いることができ、例えば、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンスイミダゾール、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の樹脂シートを好ましく用いることができる。   As a material of the nozzle plate base material 200, a resin sheet can be used. For example, polycarbonate, polysulfone, polyimide, polyetherimide, polybenzimidazole, polyacetal, polyethylene, polyethylene terephthalate, polystyrene, polyphenylene oxide, phenol resin, acrylic resin, etc. A resin sheet such as a resin can be preferably used.

また、ノズルプレート基材200はシート状に形成されるため、その厚さは、例えば50〜130μmの範囲が好ましい。   Moreover, since the nozzle plate base material 200 is formed in a sheet shape, the thickness is preferably in the range of 50 to 130 μm, for example.

ノズルプレート基材200の片面(図2では上面)は、撥水処理されて撥水処理面200Aが形成される。かかる撥水処理に用いられる撥水性のコーティングには、PTFE、FEP、PFA、パーフルオロシクロポリマー等のフッ素樹脂を好ましく用いることができる。撥水処理の方法は特に問わない。   One surface (the upper surface in FIG. 2) of the nozzle plate substrate 200 is subjected to water repellent treatment to form a water repellent treated surface 200A. For the water-repellent coating used for such a water-repellent treatment, a fluororesin such as PTFE, FEP, PFA, and perfluorocyclopolymer can be preferably used. The water repellent treatment method is not particularly limited.

次に、図3に示すように、撥インク処理面200Aが形成されたノズルプレート基材200に、撥インク処理面200Aの面から粘着剤201Aを介して保護シート201を貼り付けられる。   Next, as shown in FIG. 3, the protective sheet 201 is attached to the nozzle plate substrate 200 on which the ink repellent treatment surface 200 </ b> A is formed via the adhesive 201 </ b> A from the surface of the ink repellent treatment surface 200 </ b> A.

次に、本発明に係るノズルプレート2の外形加工とノズル孔加工について説明する。   Next, the outer shape processing and nozzle hole processing of the nozzle plate 2 according to the present invention will be described.

図4は、エキシマレーザー光を用いたノズルプレートの外形加工及びノズル孔加工の加工装置の模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram of a nozzle plate outer shape processing and nozzle hole processing apparatus using excimer laser light.

本実施例では、エキシマレーザー光でのノズルプレートの加工は、高精度が要求されるノズル列方向の外形端面2a、2b(図1参照)及びノズル孔としている。なお、ノズル列方向と直行するノズルプレート外形端面の2辺は、ダイシングソー加工等の公知の加工方法で可能である。   In the present embodiment, the processing of the nozzle plate with the excimer laser beam is performed on the outer end faces 2a and 2b (see FIG. 1) and the nozzle holes in the nozzle row direction where high accuracy is required. The two sides of the nozzle plate outer end surface perpendicular to the nozzle row direction can be formed by a known processing method such as dicing saw processing.

図4において、図示しないエキシマレーザー光源から発射されたレーザー光は、ノズルプレートの外形加工形状及びノズル孔加工形状がパターニングされたマスクMを通過し、所定の加工形状の光束となり、レンズLで所望の収縮率に変換され、加工ステージ40に図示しない保持手段により保持されたノズルプレート基材200の保護シート貼り付け面とは逆側から照射される。これにより、ノズルプレートに外形加工とノズル孔加工が行われる。   In FIG. 4, laser light emitted from an excimer laser light source (not shown) passes through a mask M in which the outer shape of the nozzle plate and the shape of nozzle hole processing are patterned, and becomes a light beam having a predetermined processing shape. The shrinkage rate of the nozzle plate substrate 200 is held on the processing stage 40 by a holding means (not shown) and irradiated from the side opposite to the protective sheet attachment surface. Thereby, the external shape processing and the nozzle hole processing are performed on the nozzle plate.

マスクM及びノズルプレート基材200は、エキシマレーザー光の光軸方向に対し直角方向面上で、図示しない移動手段により矢印X、Y方向に移動可能である。エキシマレーザー光の一回の照射で可能な加工範囲を超える大きさの加工範囲の場合は、ノズルプレート基材200を複数回移動し、ノズルプレートの加工部位及びマスクMの加工パターンを切り換え、前記移動毎にエキシマレーザー光を照射することにより、加工を行う。   The mask M and the nozzle plate substrate 200 can be moved in the directions of arrows X and Y by a moving means (not shown) on a plane perpendicular to the optical axis direction of the excimer laser light. In the case of a processing range that exceeds the processing range possible with a single excimer laser light irradiation, the nozzle plate substrate 200 is moved a plurality of times, the processing part of the nozzle plate and the processing pattern of the mask M are switched, Processing is performed by irradiating excimer laser light for each movement.

同様にして、複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有するノズルプレート基材200をX、Y方向に移動して、個々のノズルプレートの加工を行う。   Similarly, each nozzle plate is processed by moving the nozzle plate substrate 200 having a size capable of producing a plurality of nozzle plates in the X and Y directions.

マスクMは、石英基板に誘電体多層膜をノズルプレート外形加工用パターン及びノズル加工用パターン部分以外の周辺部分に形成し、エキシマレーザー光がノズルプレート外形加工用パターン及びノズル加工用パターン部分のみを通過するようにしたものである。   In the mask M, a dielectric multilayer film is formed on a quartz substrate in a peripheral portion other than the nozzle plate outer shape processing pattern and the nozzle processing pattern portion, and the excimer laser beam is applied only to the nozzle plate outer shape processing pattern and the nozzle processing pattern portion. It is intended to pass.

図5乃至図7は、マスクMの加工パターンの例を示す模式図である。   5 to 7 are schematic diagrams showing examples of processing patterns of the mask M. FIG.

図5は、同一マスク内にノズルプレートの外形2辺の加工用パターンM101とノズル孔加工用パターンM102を形成したマスクM1の模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram of a mask M1 in which a machining pattern M101 and nozzle hole machining pattern M102 on two outer sides of the nozzle plate are formed in the same mask.

図6は、ノズル孔列を高密度にするため、ノズル孔加工用パターンM202を千鳥状に配列したマスクM2の加工パターンを示したものである。   FIG. 6 shows a processing pattern of the mask M2 in which the nozzle hole processing patterns M202 are arranged in a staggered manner in order to make the nozzle hole array high density.

図7は、更にノズル孔列が高密度の場合に、マスク上にパターンを形成しやすくするため、外形加工用パターンM301及びノズル孔加工用パターンM302をマスク上の二カ所に分割して形成したマスクM3の例である。分割のパターン及び分割数は、この限りではない。この例の場合は、前述のマスクを移動してレーザー光を照射して加工を行う。   FIG. 7 shows that the outer shape processing pattern M301 and the nozzle hole processing pattern M302 are divided into two portions on the mask in order to make it easier to form a pattern on the mask when the nozzle hole array has a higher density. It is an example of the mask M3. The division pattern and the number of divisions are not limited to this. In the case of this example, processing is performed by moving the aforementioned mask and irradiating laser light.

本発明に係るノズルプレートの加工方法により、ノズルプレートのノズル孔方向の外形2端面とノズル孔の位置精度を、容易に得ることができ歩留まりの良いノズルプレートを製作が可能となる。   With the nozzle plate processing method according to the present invention, it is possible to easily obtain the position accuracy of the two end faces of the nozzle plate in the nozzle hole direction and the nozzle holes, and to manufacture a nozzle plate with a high yield.

また、前記ノズルプレートを使用することにより、安定した生産効率が良いインクジェットヘッドの製造が可能になる。   In addition, by using the nozzle plate, it is possible to manufacture an inkjet head with stable and high production efficiency.

本発明に係るマルチチャネル型インクジェットヘッドの斜視模式図である。1 is a schematic perspective view of a multi-channel inkjet head according to the present invention. 撥水処理面を形成したノズルプレート基材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the nozzle plate base material in which the water-repellent treatment surface was formed. 保護シートを貼り付けたノズルプレート基材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the nozzle plate base material which affixed the protection sheet. エキシマレーザー光を用いたノズルプレートの加工装置の模式図である。It is a schematic diagram of a nozzle plate processing apparatus using excimer laser light. マスクパターンの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a mask pattern. マスクパターンの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a mask pattern. マスクパターンの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a mask pattern.

符号の説明Explanation of symbols

1 ヘッド部材
1a、1b ヘッド部材外形面
11 アクチュエータ基板
11a、11b 圧電材料基板
12 カバー基板
13 チャネル
14 隔壁
2 ノズルプレート
2a、2b ノズルプレート外形端面
21 ノズル孔
3 バックプレート
4 インクマニホールド
200 ノズルプレート基材
200A 撥水処理面
201 保護シート
201A 粘着剤
40 加工ステージ
L レンズ
M、M1、M2,M3 マスク
M101、M201、M301 外径加工用パターン
M102、M202、M302 ノズル孔加工用パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head member 1a, 1b Head member external surface 11 Actuator substrate 11a, 11b Piezoelectric material substrate 12 Cover substrate 13 Channel 14 Bulkhead 2 Nozzle plate 2a, 2b Nozzle plate outer end surface 21 Nozzle hole 3 Back plate 4 Ink manifold 200 Nozzle plate base material 200A Water repellent surface 201 Protective sheet 201A Adhesive 40 Processing stage L Lens M, M1, M2, M3 Mask M101, M201, M301 Pattern for outer diameter processing M102, M202, M302 Nozzle hole processing pattern

Claims (7)

レーザー光を用いてノズル孔加工を行うノズルプレートの加工方法において、
前記ノズルプレートの外形加工を可能にする1本以上の直線状のパターンを、レーザー光源とノズルプレートの間に配設するマスクに形成することにより、前記ノズルプレートにノズルプレート外形加工を行うことを特徴とするノズルプレートの加工方法。
In the processing method of the nozzle plate that performs nozzle hole processing using laser light,
Forming the nozzle plate on the nozzle plate by forming one or more linear patterns on the mask disposed between the laser light source and the nozzle plate to enable the outer shape of the nozzle plate. A characteristic nozzle plate processing method.
前記マスクは、前記ノズルプレートの外形加工用パターンとノズル孔加工用パターンが同一マスク内に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のノズルプレートの加工方法。 2. The nozzle plate processing method according to claim 1, wherein the mask has an outer shape processing pattern and a nozzle hole processing pattern formed in the same mask. 3. 前記ノズルプレートのノズル孔加工及びノズルプレート外形加工が、同時に行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のノズルプレートの加工方法。 The nozzle plate processing method according to claim 1, wherein the nozzle hole processing and the nozzle plate outer shape processing of the nozzle plate are performed simultaneously. 前記ノズルプレートのノズル孔加工及びノズルプレート外形加工が、前記ノズルプレートの位置をレーザー光の光軸と直角方向面上で移動して、複数回の加工で行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のノズルプレートの加工方法。 2. The nozzle hole processing and nozzle plate outer shape processing of the nozzle plate are performed in a plurality of times by moving the position of the nozzle plate on a plane perpendicular to the optical axis of the laser beam. Or the processing method of the nozzle plate of Claim 2. 前記レーザー光は、エキシマレーザーであることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のノズルプレートの加工方法。 The said laser beam is an excimer laser, The processing method of the nozzle plate of any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. 前記マスクは、平板状の石英基板に誘電体多層膜をノズル孔加工形状及び外形加工形状にパターニングしたことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のノズルプレートの加工方法。 6. The nozzle plate processing according to claim 1, wherein the mask is formed by patterning a dielectric multilayer film on a flat quartz substrate into a nozzle hole processing shape and an outer shape processing shape. 7. Method. 請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のノズルプレートの加工方法で製作されたノズルプレートを使用したインクジェットヘッド。 An ink jet head using a nozzle plate manufactured by the nozzle plate processing method according to claim 1.
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