JP3495218B2 - ノズル形成部材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はノズル形成部材の製
造方法に関し、特に表面に撥水膜等の表面処理膜を形成
するノズル形成部材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録時の振
動、騒音が殆どなく、特にカラー化が容易なことから、
コンピュータ等のデジタル処理装置のデータを出力する
プリンタの他、ファクシミリやコピー機等にも用いられ
るようになっている。このようなインクジェット記録装
置に用いられるインクジェットヘッドは、圧電素子、発
熱抵抗体等のアクチュエータ素子を記録信号に応じて駆
動することによってノズルからインク滴を吐出飛翔させ
ることによって記録媒体上に画像記録を行なうものであ
る。

【０００３】このようなインクジェットヘッドは、構造
上、ヘッド構成部材の積層の端面側よりインク滴を吐出
するエッジシュータ方式のものと、ノズル形成部材に円
形のノズルを形成するサイドシュータ方式のものとに大
別することができる。このサイドシュータ方式のインク
ジェットヘッドとしては、従来、例えば特開平６−２５
５０９９号公報に記載されているように、圧電素子上
に、ダイアフラム部を有する振動板を積層し、この振動
板上に圧電素子でダイアフラム部を介して加圧される液
室及びこの液室にインクを供給するインク供給路を形成
する流路形成部材を積層し、更にこの流路形成部材上に
ノズル孔を形成したノズル形成部材を積層したものが知
られている。

【０００４】このようにインクジェットヘッドは、ヒー
タ、圧電素子等のエネルギー発生手段（アクチュエー
タ）を駆動することによってノズルから液滴化したイン
ク（インク滴）を吐出飛翔させて記録を行うため、ノズ
ルの形状、精度等がインク滴の噴射特性（インク滴吐出
性能）に影響を与えると共に、ノズルを形成しているノ
ズル形成部材の表面の特性がインク滴の噴射特性に影響
を与える。例えば、ノズル形成部材表面のノズル周辺部
にインクが付着して不均一なインク溜り（所謂濡れム
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が知
られている。

【０００５】そこで、このようなインクジェットヘッド
のノズル形成部材の表面（インク吐出面）には撥水性材
料で撥水性を有する表面処理膜（撥水膜）を形成するこ
とによって、ノズル形成部材の表面の均一性を高めて、
インク滴の飛翔特性の安定化を図るようにすることが行
われている（例えば特開平６−１４３５８７号公報参
照）。しかしながら、この場合、撥水性材料がノズル孔
内部に侵入して撥水膜を形成すると、インク噴射直後に
ノズル孔部のインク液面（メニスカス面）がノズル孔内
部まで深く引き込まれ、このときに気泡を巻き込み、こ
の気泡の影響によってインク滴の吐出方向がばらついた
り、インク滴の吐出が不能になり、更にメニスカスの保
持性が悪化してインク滴の安定した連続的な吐出が阻害
される。

【０００６】そのため、撥水処理を行なうに際して、
上記特開平６−１４３５８７号公報に記載されているよ
うに、撥水性材料を滲み込ませたウレタンフォームをノ
ズル形成部材の表面に接触させて、ノズル孔内に侵入さ
せないようにして撥水膜を形成することが知られてい
る。また、特開平７−３２９３０３号公報に記載され
ているように、ノズル形成部材の表面を撥水性を有する
粘着剤付きのマスキングテープで覆い、ノズル形成部材
の裏面（インク液室面）及びノズル孔内面に親水化処理
を行なった後、マスキングテープを剥がし、ノズル形成
部材表面に残存した粘着剤を加熱処理して撥水膜を形成
するものもある。なお、特開平７−１２５２２０号公
報に記載されているように、ノズル形成部材の裏面側か
ら感光性樹脂フィルムをノズル孔内に所要量入り込ま
せ、これに撥水性処理を施してノズル孔内部に撥水膜を
形成するようにしたノズルプレートも知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
のウレタンフォームを用いて撥水膜を形成する方法で
は、形成できる撥水膜の膜厚が０．１μｍ前後である。
ところが、インクジェットヘッドでは、インク吐出方向
を安定化するために、インク吐出の前後でシリコンゴム
等のブレードを用いて、ノズル形成部材の表面をワイピ
ングするようにしている。そのため、撥水膜の膜厚が
０．１μｍ前後では、長期間ワイピングを行なうことに
よって撥水膜が摩耗し、撥水性が失われるおそれがあ
る。しかも、この方法では、撥水膜の膜厚を厚くしよう
とすると、撥水性材料がノズル孔内部に侵入することに
なる。

【０００８】また、の撥水性を有する粘着剤付きのマ
スキングテープを用いる方法では、マスキングテープを
剥離するときに、ノズル孔部分ではノズル孔の円周にそ
ってきれいな円状に剥離することが困難であり、粘着剤
がノズル孔を塞いだり、或いはノズル孔の周囲に粘着剤
が残らず、撥水膜が形成されないことがある。しかも、
粘着剤を加熱処理するときに、熱で溶融した粘着剤がノ
ズル孔内部に侵入するおそれがある。なお、上記の撥
水膜をノズル孔内部に入り込ませるノズルプレートにあ
っては、上述したように気泡を巻き込み、この気泡の影
響によってインク滴の吐出方向がばらついたり、インク
滴の吐出が不能になり、更にメニスカスの保持性が悪化
してインク滴の安定した連続的な吐出が阻害される。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ワイピング耐久性のある表面処理膜を、ノズル孔
内に侵入させることなく、しかも、ノズル孔の径精度を
損なうことなく形成することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のノズル形成部材の製造方法は、ノズル孔
形成部材の裏面側にネガ型ドライフィルムレジストをラ
ミネートするステップと、ドライフィルムレジストを加
熱、加圧してノズル孔から表面側にはみ出させるステッ
プと、ドライフィルムレジストのノズル孔からはみ出し
た部分を再度加熱して軟化させた後露光することにより
ノズル孔内から表面側に突出した凸状のマスキング部材
を形成するステップと、マスキング部材が突出した該ノ
ズル孔形成部材の表面に表面処理膜を形成するステップ
と、表面処理膜形成後マスキング部材を該ノズル形成部
材から除去するステップとを含む構成とした。

【００１１】 請求項２のノズル形成部材の製造方法
は、ノズル孔形成部材の裏面側にネガ型ドライフィルム
レジストをラミネートするステップと、ドライフィルム
レジストを加熱、加圧して前記ノズル孔から表面側には
み出させるステップと、ドライフィルムレジストのノズ
ル孔からはみ出した部分を再度加熱し、加圧してノズル
孔径よりも大きくした後露光することによりノズル孔内
から表面側に突出した凸状のマスキング部材を形成する
ステップと、マスキング部材が突出した該ノズル孔形成
部材の表面に表面処理膜を形成するステップと、表面処
理膜形成後マスキング部材を該ノズル形成部材から除去
するステップとを含む構成とした。

【００１２】請求項３のノズル形成部材の製造方法は、
上記請求項２のノズル形成部材の製造方法において、前
記はみ出した部分を再度加熱し、加圧して前記ノズル孔
径よりも大きくするときに、前記はみ出した部分を断面
逆テーパー形状にする構成とした。

【００１３】請求項４のノズル形成部材の製造方法は、
上記請求項２又は３のノズル形成部材の製造方法におい
て、前記はみ出した部分に可撓性フィルムを重ね合わ
せ、熱ロールで順次加圧しながら前記はみ出し部分を熱
変形させて前記ノズル孔径よりも大きくする構成とし
た。

【００１４】請求項５のノズル形成部材の製造方法は、
上記請求項１乃至４のいずれかのインクジェットヘッド
の製造方法において、前記ノズル形成部材をノズル孔位
置に対応する逃げ部を形成した治具と重ねた状態で、前
記ノズル形成部材の裏面にラミネートしたネガ型ドライ
フィルムレジスト加熱、加圧して前記ノズル孔から表面
側にはみ出させる構成とした。

【００１５】 請求項６のノズル形成部材の製造方法
は、ノズル孔形成部材の裏面側に熱可塑性及び溶剤可溶
性を有する樹脂を塗布するステップと、樹脂を加圧して
ノズル孔から表面側にはみ出させて硬化させるステップ
と、樹脂のノズル孔からはみ出した部分を加熱してノズ
ル孔径よりも大きくすることによりノズル孔内から表面
側に突出した凸状のマスキング部材を形成するステップ
と、マスキング部材が突出した該ノズル孔形成部材の表
面に表面処理膜を形成するステップと、表面処理膜形成
後マスキング部材を該ノズル形成部材から除去するステ
ップとを含む構成とした。

【００１６】請求項７のノズル形成部材の製造方法は、
上記請求項６のノズル形成部材の製造方法において、前
記はみ出した部分を加熱し前記ノズル孔径よりも大きく
するときに、前記はみ出した部分を断面逆テーパー形状
にする構成とした。

【００１７】請求項８のノズル形成部材の製造方法は、
上記請求項６のノズル形成部材の製造方法において、前
記はみ出した部分を加熱し前記ノズル孔径よりも大きく
するときに、前記はみ出した部分を球状にする構成とし
た。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用したイン
クジェットヘッドの分解斜視図、図２は同ヘッドのチャ
ンネル方向（ノズル配列方向）と直交する方向の要部拡
大断面図、図３は同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大
断面図である。

【００１９】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト１と、液室ユニット２と、ヘッドカバー３とを備えて
いる。駆動ユニット１は、セラミックス基板、例えばチ
タン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトなどの絶
縁性の基板１１上に、エネルギー発生素子である複数の
積層型圧電素子１２を列状に２列配置して接合し、これ
ら２列の各圧電素子１２の周囲を取り囲む樹脂、セラミ
ック等からなるフレーム部材（支持体）１３を接着剤１
４によって接合している。

【００２０】複数の圧電素子１２は、インクを液滴化し
て飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素子
（これを「駆動部」という。）１７，１７…と、駆動部
１７，１７間に位置し、駆動パルスが与えられずに単に
液室ユニット２を基板１１に固定する液室支柱部材とな
る圧電素子（これを「非駆動部」という。）１８，１８
…とを交互に構成している。

【００２１】ここで、圧電素子１２としては１０層以上
の積層型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子
は、例えば図２に示すように、厚さ１０〜５０μｍ／１
層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）２０と、厚さ数μ
ｍ／１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電
極２１とを交互に積層したものであるが、圧電素子とし
て用いる材料は上記に限られるものでなく、その他の電
気機械変換素子を用いることもできる。

【００２２】各圧電素子１２の内部電極２１は１層おき
にＡgＰdからなる左右の端面電極２２，２３（２つの圧
電素子列の対向する面側を端面電極２２とし、対向しな
い面側を端面電極２３とする。）に接続している。一
方、基板１１上には、図１に示すようにＮi・Ａu蒸着、
Ａuメッキ、ＡgＰtペースト印刷、ＡgＰdペースト印刷
等によって共通電極２４及び個別電極２５の各パターン
を設けている。

【００２３】そして、各列の各圧電素子１２の対向する
端面電極２２を導電性接着剤２６を介して共通電極２４
に接続し、他方、各列の各圧電素子１２の対向しない端
面電極２３を同じく導電性接着剤２６を介してそれぞれ
個別電極２５に接続している。これにより、駆動部１７
に駆動電圧を与えることによって、積層方向に電界が発
生して、駆動部１７には積層方向の伸びの変位（ｄ３３
方向の変位）が生起される。なお、共通電極２４は、図
２にも示すように、フレーム部材１３に設けた穴１３ａ
内に導電性接着剤２６を充填することで各圧電素子に接
続されたパターンの導通を取っている。

【００２４】一方、液室ユニット２は、金属薄膜の積層
体からなる振動板３１と、ドライフィルムレジスト（Ｄ
ＦＲ）からなる感光性樹脂層で形成した２層構造の液室
隔壁部材３２と、金属、樹脂等からなるノズルプレート
３３とを順次を積層し、熱融着して形成している。これ
らの各部材によって、１つの圧電素子１２（駆動部１
７）と、この１つの圧電素子１２に対応するダイアフラ
ム部３４と、各ダイアフラム部３４を介して加圧される
加圧液室３５と、この加圧液室３５の両側に位置して加
圧液室３５に供給するインクを導入する共通液室３６，
３６と、加圧液室３５と共通液室３６，３６とを連通す
るインク供給路３７，３７と、加圧液室３５に連通する
ノズル３８とによって１つのチャンネルを形成し、この
チャンネルを複数個２列設けている。

【００２５】振動板３１は、駆動部１７に対応する前記
ダイアフラム部３４と、駆動部１７と接合するためにこ
のダイアフラム部３４の中央部に一体的に形成した島状
凸部４０と、非駆動部１８に接合する梁４１及びフレー
ム部材１３に接合するベース４２とを形成している。

【００２６】液室隔壁部材３２は、振動板３１側に予め
ドライフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用い
て露光し、現像して所定の液室パターンを形成した第１
感光性樹脂層４５と、ノズルプレート３３側に予めドラ
イフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用いて露
光し、現像して所定の液室パターンを形成した第２感光
性樹脂層４６とを熱圧着で接合してなる。

【００２７】ノズルプレート３３にはインク滴を飛翔さ
せるための微細な吐出口であるノズル孔３８を多数を形
成している。このノズル孔３８の内部形状（内側形状）
は、略円柱形状（又は略円錘台形状でもよい。）に形成
している。また、このノズル孔３８の径はインク滴出口
側の直径で約２５〜３５μｍである。

【００２８】このノズルプレート３３のインク吐出面
（ノズル表面側）は、図１に示すように撥水性の表面処
理を施して撥水処理膜４７を形成している。例えば、Ｐ
ＴＦＥ−Ｎi共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発
性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着
コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤
塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水
処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化
し、高品位の画像品質を得られるようにしている。な
お、ノズルプレート３３の周縁部は撥水処理膜を形成し
ない非撥水処理面４８としている。

【００２９】これらの駆動ユニット１と液室ユニット２
とはそれぞれ別個に加工、組立を行なった後、液室ユニ
ット２の振動板３１と駆動ユニット１の圧電素子１２及
びフレーム部材１３とを接着剤４９で接合している。

【００３０】そして、基板１１をヘッド支持部材である
スペーサ部材（ヘッドホルダ）５０上に支持して保持
し、このスペーサ部材５０内に配設したヘッド駆動用Ｉ
Ｃ等を有するＰＣＢ基板と駆動ユニット１の各圧電素子
１２（駆動部１７）に接続した各電極２４，２５とをＦ
ＰＣケーブル５１，５１を介して接続している。

【００３１】また、ノズルカバー（ヘッドカバー）３
は、ノズルプレート３３の周縁部及びヘッド側面を覆う
箱状に形成したものであり、ノズルプレート３３の撥水
処理面４７に対応して開口部を形成し、ノズルプレート
３３の周縁部に残した非撥水処理面４８に接着剤にて接
着接合している。さらに、このインクジェットヘッドに
は、図示しないインクカートリッジからのインクを液室
に供給するため、スペーサ部材５０、基板１１、フレー
ム部材１３及び振動板３１にそれぞれインク供給穴５２
〜５５を設けている。

【００３２】このように構成したインクジェットヘッド
においては、記録信号に応じて駆動部１７に駆動波形
（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによっ
て、駆動部１７に積層方向の変位が生起し、振動板３１
のダイアフラム部３４を介して加圧液室３５が加圧され
て圧力が上昇し、ノズル孔３８からインク滴が吐出され
る。このとき、加圧液室３５から共通液室３６へ通じる
インク供給路３７，３７方向へもインクの流れが発生す
るが、インク供給路３７，３７の断面積を狭小にするこ
とで流体抵抗部として機能させて共通液室３６，３６側
へのインクの流れを低減し、インク吐出効率の低下を防
いでいる。

【００３３】そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧
液室３５内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性
と駆動パルスの放電過程によって加圧液室３４内に負圧
が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、イン
クタンクから供給されたインクは共通液室３６，３６に
流入し、共通液室３６，３６からインク供給路３７，３
７を経て加圧液室３５内に充填される。そして、ノズル
孔３８の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰
し、表面張力によってノズル孔３８の出口付近に戻され
て（リフィル）安定状態に至れば、次のインク滴吐出動
作に移行する。

【００３４】そこで、このインクジェットヘッドにおけ
るノズルプレート３３の製造方法の一例について図４以
降を参照して説明する。先ず、ノズルプレート３３を構
成するノズル孔を有するノズル孔形成部材の製造工程に
ついて図４を参照して説明する。同図（ａ）に示すよう
なレジストパターンの成膜とメッキ膜を支持するための
電鋳支持基板となる導体基板７１を形成する。この導体
基板７１は、メッキ可能な金属基板、或いはスパッタリ
ングなどで導体化したガラス、セラミックス基板などを
用いることができる。ここでは、ガラス基板の表面にニ
ッケルをスパッタリングしてＮｉスパッタ膜７１ａを成
膜した基板を用いた。また、導体基板７１は複数のノズ
ル孔形成部材を同時に形成する（多数個取りを行う）こ
とが可能な大きさのものを用いている。

【００３５】そして、この導体基板７１のＮｉスパッタ
膜７１ａ表面（以下、単に「導体基板７１上」とい
う。）に液体レジスト７２を塗布し、これを同図（ｃ）
に示すように所定の開口を有するマスク部材を用いて露
光し、現像することによって、同図（ｄ）に示すように
基板７１上に絶縁性の円形パターン７３を形成する。こ
のとき、図５に示すようにノズル孔３８を２列に複数個
形成するマルチノズルプレートを得る場合には、各ノズ
ル孔３８を形成する各位置に円形レジストパターン７３
を形成する。また、図６に示すように多数個取りを行な
う場合には、個々のノズル孔形成部材に分割するための
外形枠パターン７５及び部分的接続部となるランドパタ
ーン７６も併せて形成する。

【００３６】その後、上述した導体基板７１上にニッケ
ル電鋳法によってメッキを施すと、同図（ｅ）に示すよ
うに円形パターン７４上にメッキ金属がせり出すように
Ｎｉメッキ膜７７が析出形成される。そこで、一定のニ
ッケル厚さ、あるいは所要のせり出し量（ノズル孔直
径）に至った時点で電鋳を停止し、メッキ液中から取り
出して、導体基板７１からＮｉメッキ膜７７を分離する
ことによって、同図（ｆ）に示すようにノズル孔３８を
有するノズル孔形成部材８０が得られる。

【００３７】この場合、Ｎｉメッキに代えて、例えばＮ
i−Ｗ、Ｎi−Ｃo、Ｎi−Ｍn、Ｎi−Ｆe、Ｎi−Ｐ、Ｎi
−ＢなどのＮｉ合金メッキを行なうこともできる。ま
た、光沢剤、ピット防止剤などのメッキ添加剤を加える
こともできる。

【００３８】また、ノズル孔径（直径）は、レジスト直
径（円形レジストパターン７３の直径）とメッキのせり
出し量によって決定され、メッキせり出し量は、簡便的
にはメッキ厚さで代用することができるので、ノズル孔
径＝（レジスト直径−２）×メッキ厚さ、で概略算出す
ることができる。

【００３９】さらに、低ＰＨ領域のインクを使用するよ
うな場合には、耐食性に優れたステンレス板などの金属
薄板に孔を明けてノズルプレートを得ることもできる。
この場合、塑性加工で孔明け加工をすることができる。
また、ポリイミドなどの有機フィルムにエキシマレーザ
ーにより孔明けしてノズルプレートを得ることもでき
る。なお、一般的には、金属材料でノズルプレートを形
成した方が染料インクに対して濡れ易く、そのばらつき
により、インク滴の直進性を阻害し、高精細印字の障害
となるので、金属材料でノズル孔形成部材を形成した場
合の方が、撥水膜を形成する要求が強くなる。

【００４０】次に、このようにして得られたノズル孔形
成部材８０の表面に撥水性の表面処理膜を形成する工程
について図７以降を参照して説明する。先ず、本発明の
第１実施例について図７及び図８を参照して説明する。
図７（ａ）に示すようなノズル孔３８を形成したノズル
孔形成部材８０の裏面側（ノズル吐出面と反対側の面）
に、同図（ｂ）に示すようにネガ型感光性樹脂フィルム
（ドライフィルムレジスト）８１をラミネートする。な
お、多数個取りを行なう場合には、多数のノズル孔形成
部材８０が繋がったシート状の単位でラミネートなどの
以下の工程を行なうことになる。

【００４１】そして、このドライフィルムレジスト８１
を加熱、加圧して、同図（ｃ）に示すようにドライフィ
ルムレジスト８１をノズル孔３８内に充填し、かつ表面
側（ノズル吐出面側）にはみ出させて、はみ出し部分８
１ａを形成する。このとき、はみ出し部分８１のノズル
孔３８開口端からのはみ出し量は成膜する撥水膜の厚み
よりも大きくする。ここでは、撥水膜の厚みを３〜５μ
ｍにするので、１０μｍ前後になるようにしている。

【００４２】そこで、このはみ出した部分８１ａを再度
加熱して軟化させることによって、同図（ｄ）及び図９
に拡大して示すように、はみ出した部分８１ａはノズル
孔径よりも若干膨らんだ寸法形状になってノズル孔３８
のエッジ部分３８ａが確実に被覆された状態になり、こ
れをノズル孔形成部材８０の裏面側及び表面側から紫外
線（ＵＶ）露光することによって、図８（ａ）に示すよ
うにドライフィルムレジスト８１ははみ出した部分８１
ａを含めて硬化され、ノズル孔３８内から表面側に突出
した凸状部８２ａを有するマスキング部材８２を形成す
る。

【００４３】この状態で、ノズル孔形成部材８０の表面
側にフッ素樹脂−金属共析メッキ、例えばＰＴＦＥ（ポ
リテトロフルオロエチレン）−Ｎｉ共析メッキ液を用い
た電解又は無電解メッキ（例として、商品名：上村工業
（株）製のニムフロン、メタフロン等）を施して図８
（ｂ）に示すように厚み３〜５μｍ程度の撥水膜４７を
成膜し、その後、ドライフィルムレジストからなるマス
キング部材８２を除去することによって、同図（ｃ）に
示すように、表面に撥水膜４７を付与したノズル形成部
材であるノズルプレート３１が得られる。

【００４４】このようにノズル孔形成部材の裏面側にネ
ガ型ドライフィルムレジストをラミネートし、これを加
熱、加圧してノズル孔から表面側にはみ出させ、このは
み出した部分を再度加熱して軟化させることで、はみ出
し部分の先細り補正してノズル孔エッジ部を確実に被覆
することができ、これを露光硬化させて撥水膜形成時の
マスキング部材とすることによって、ノズル孔エッジ部
へのメッキ膜のバリ状の析出を防止することができ、ワ
イピング耐久性のある表面処理膜を、ノズル孔内に侵入
させることなく、しかも、ノズル孔の径精度を損なうこ
となく形成することが可能になる。

【００４５】次に、本発明の第２実施例について図１０
を参照して説明する。この実施例においては、上記第１
実施例でノズル孔形成部材８０の裏面側にラミネートし
たネガ型ドライフィルムレジスト８１を加熱、加圧する
とき、ノズル孔３８に対応する凹部８４ａを形成した治
具８４とノズル孔形成部材８０とを重ね合せた状態で、
ドライフィルムレジスト８１を加熱、加圧してノズル孔
３８からノズル孔形成部材８０の表面側にはみ出させる
ようにしている。

【００４６】このようにすることで、ドライフィルムレ
ジスト８１のはみ出し部分８１ａの形状変化を防止する
ことができて、より確実にノズル孔３８内部にドライフ
ィルムレジスト８１を充填することができる。

【００４７】次に、本発明の第３実施例について図１１
を参照して説明する。この実施例においては、上記第１
実施例と同様にしてネガ型ドライフィルムレジスト８１
をノズル孔形成部材８０のノズル孔３８から表面側には
み出させた後、はみ出し部分８１ａ上に可撓性フィルム
８５を重ねて加熱・加圧ロール８６を用いて、可撓性フ
ィルム８５を介してはみ出し部分８１ａを加熱しながら
加圧して、はみ出し部分８１ａの形状を変形させ、ノズ
ル孔３８の直径よりも大きい形状、ここでは、同図
（ｂ）に示すようにはみ出し部８１ａを逆テーパー形状
に形成する。なお、その後の工程は上記第１実施例と同
様である。

【００４８】この場合、例えばはみ出し量が多くなりす
ぎるとはみ出し部分８１ａが加熱、加圧時に倒れること
があるので、ドライフィルムレジスト８１の表面側への
はみ出し量、はみ出し部分（柱状部分）８１ａの直径、
加圧力、温度などをバランス良く設定する。

【００４９】このように、このはみ出した部分を再度加
熱し、加圧してノズル孔径よりも大きくした凸状のマス
キング部材を形成することによって、ノズル孔内にドラ
イフィルムレジストが確実に充填されるので、後工程で
のノズル孔内周面へのメッキ析出を一層確実に防止する
ことができる。即ち、ノズル孔形成部材の表面側にはみ
出したドライフィルムレジストのはみ出し部分は露光、
現像によって直径細りが生じるが、はみ出し部分の直径
をノズル孔径よりも大きくすることによって、直径細り
が生じてもノズル孔径よりも細くならず、ノズル孔への
充填性が向上し、ノズル孔エッジ部へのメッキ膜の析出
を防止できる。

【００５０】この場合、この実施例のように特に可撓性
フィルムを介して熱ロールで加圧してはみ出し部分の形
状を変形させることによって、はみ出し部分の一方向へ
の倒れを防止することができる。

【００５１】次に、本発明の第４実施例について図１２
を参照して説明する。同図（ａ）に示すようなノズル孔
３８を形成したノズル孔形成部材８０の裏面側（ノズル
吐出面と反対側の面）に、同図（ｂ）に示すように酢酸
ビニール、酢酸セルロースなどの熱可塑性及び溶剤可溶
性を有する樹脂９１を塗布し、これを加圧して、ノズル
孔３８内に充填し、かつ表面側（ノズル吐出面側）には
み出させて、はみ出し部分９１ａを形成する。このとき
のはみ出し部分９１のノズル孔３８開口端からのはみ出
し量は成膜する撥水膜の厚みよりも大きくすることなど
は、上記第１実施例と同様である。

【００５２】その後、上記第３実施例で説明した同様
に、樹脂９１のはみ出し部分９１ａ上に可撓性フィルム
８５を重ねて加熱・加圧ロール８６を用いて、可撓性フ
ィルム８５を介してはみ出し部分９１ａを加熱しながら
加圧して（再加熱、再加圧）、はみ出し部分９１ａを軟
化させながらその形状を変形させ、ノズル孔３８の直径
よりも大きい形状、ここでは、同図（ｄ）に示すように
はみ出し部９１ａを逆テーパー形状に形成し、これを硬
化させて同図（ｅ）に示すようにノズル孔３８内から表
面側に突出した凸状部９２ａを有するマスキング部材９
２を形成する。

【００５３】そして、上記第１実施例と同様に、この状
態で、ノズル孔形成部材８０の表面側にフッ素樹脂−金
属共析メッキ等を施して同図（ｅ）に示すように厚み３
〜５μｍ程度の撥水膜４７を成膜し、その後、樹脂９１
を溶剤で除去し、表面に撥水膜４７を付与したノズル形
成部材であるノズルプレート３１を得る。

【００５４】このようにノズル形成部材の裏面に熱可塑
性及び溶剤可溶性を有する樹脂を塗布し、これを加圧し
てノズル孔から表面側にはみ出させて硬化させ、このは
み出した部分を加熱してノズル孔径よりも大きくし、ノ
ズル孔内から表面側に突出した凸状のマスキング部材を
形成することによって、メッキの際の電流集中をシール
ドすることができ、ノズル孔エッジ部へのメッキ膜のバ
リ状の析出を防止することができて、ワイピング耐久性
のある表面処理膜を、ノズル孔内に侵入させることな
く、しかも、ノズル孔の径精度を損なうことなく形成す
ることが可能になる。

【００５５】そして、マスキング部材のはみ出し部分の
直径をノズル孔径よりも大きくするときに逆テーパー形
状にすることによって、ノズル孔への充填性、密着性が
向上し、メッキの際の電流集中をより効果的にシールド
することができる。

【００５６】次に、本発明の第５実施例について図１３
を参照して説明する。この実施例においては、上記第４
実施例と同様に、同図（ａ）に示すようにノズル孔形成
部材８０の裏面側に酢酸ビニール、酢酸セルロースなど
の熱可塑性及び溶剤可溶性を有する樹脂９１を塗布し、
これを加圧して、ノズル孔３８内に充填し、かつ表面側
（ノズル吐出面側）にはみ出させて、はみ出し部分９１
ａを形成する。

【００５７】その後、はみ出し部分９１ａを再加熱し
て、表面張力の作用によって、同図（ｂ）に示すように
樹脂９１のノズル孔３８からのはみ出し部分９１ａの形
状を球状に変化させている。なお、その後の工程は上記
第４実施例と同様である。

【００５８】このように、はみ出した部分を加熱しノズ
ル孔径よりも大きくするときに、はみ出した部分を球状
にすることで、メッキの際の電流集中をより効果的にシ
ールドすることができ、ノズル孔エッジ部へのメッキ膜
の析出を確実に防止できる。

【００５９】なお、上記実施例においては、本発明をア
クチュエータ素子として圧電素子を用いるピエゾアクチ
ュエータ方式のインクジェットヘッドに適用した例につ
いて説明したが、発熱抵抗体を用いるいわゆるバブルジ
ェット方式のインクジェットヘッドにも適用することが
できる。さらに、ノズル形成部材としては加圧液室を形
成する部材と別体にした構造のものに限らず、加圧液室
を形成する部材と一体構造のものにも適用することがで
きる。

【００６０】さらに、上記実施例においては、ノズル孔
形成部材としてプレート状のものを用いた例について説
明したが、複数の部材（例えば溝を形成した部材とその
溝を覆う部材）を組合わせてノズルを形成するものであ
っても、本発明を同様に適用することができる。さらに
また、ノズルの開口方向を圧電素子の変位方向と同じに
したサイドシュータ方式のインクジェットヘッドで説明
しているが、ノズルの開口方向を圧電素子の変位方向と
直交する方向にしたエッジシュータ方式のインクジェッ
トヘッドにも適用することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のノズル
形成部材の製造方法によれば、ノズル孔形成部材の裏面
側にネガ型ドライフィルムレジストをラミネートし、こ
れを加熱、加圧してノズル孔から表面側にはみ出させ、
このはみ出した部分を再度加熱して軟化させた後露光し
て、ノズル孔内から表面側に突出した凸状のマスキング
部材を形成するので、はみ出し部分の先細り補正してノ
ズル孔エッジ部を確実に被覆し、ノズル孔エッジ部への
メッキ膜のバリ状の析出を防止することができ、ワイピ
ング耐久性のある表面処理膜を、ノズル孔内に侵入させ
ることなく、しかも、ノズル孔の径精度を損なうことな
く形成することが可能になる。

【００６２】請求項２のノズル形成部材の製造方法によ
れば、ノズル形成部材の裏面にネガ型ドライフィルムレ
ジストをラミネートし、これを加熱、加圧してノズル孔
から表面側にはみ出させ、このはみ出した部分を再度加
熱し、加圧してノズル孔径よりも大きくした後露光し
て、ノズル孔内から表面側に突出した凸状のマスキング
部材を形成するようにしたので、ノズル孔内への充填性
が向上し、露光、現像等による先細りを防止してエッジ
部を確実に被覆し、ノズル孔エッジ部へのメッキ膜のバ
リ状の析出を防止することができ、ワイピング耐久性の
ある表面処理膜を、ノズル孔内に侵入させることなく、
しかも、ノズル孔の径精度を損なうことなく形成するこ
とが可能になる。

【００６３】請求項３のノズル形成部材の製造方法によ
れば、上記請求項２のノズル形成部材の製造方法におい
て、はみ出した部分を再度加熱し、加圧してノズル孔径
よりも大きくするときに、はみ出した部分を断面逆テー
パー形状にするので、一層確実にはみ出し部分の先細り
を防止してノズル孔エッジ部へのメッキ膜のバリ状の析
出を防止することができる。

【００６４】請求項４のノズル形成部材の製造方法によ
れば、上記請求項２又は３のノズル形成部材の製造方法
において、はみ出した部分に可撓性フィルムを重ね合わ
せ、熱ロールで順次加圧しながらはみ出し部分を熱変形
させてノズル孔径よりも大きくするので、はみ出した部
分の形状を変形させるときの倒れを防止することがで
き、ノズル孔内充填性を向上し、より確実にノズル孔エ
ッジ部へのメッキ膜のバリ状の析出を防止することがで
きる。

【００６５】請求項５のノズル形成部材の製造方法によ
れば、上記請求項１乃至４のいずれかのインクジェット
ヘッドの製造方法において、ノズル形成部材をノズル孔
位置に対応する逃げ部を形成した治具と重ねた状態で、
ノズル形成部材の裏面にラミネートしたネガ型ドライフ
ィルムレジスト加熱、加圧してノズル孔から表面側には
み出させるようにしたので、ノズル孔内から表面側には
み出させるときの変形を防止することができる。

【００６６】請求項６のノズル形成部材の製造方法によ
れば、ノズル形成部材の裏面に熱可塑性及び溶剤可溶性
を有する樹脂を塗布し、これを加圧してノズル孔から表
面側にはみ出させて硬化させ、このはみ出した部分を加
熱してノズル孔径よりも大きくし、ノズル孔内から表面
側に突出した凸状のマスキング部材を形成するので、ノ
ズル孔内への充填性が向上し、ノズル孔エッジ部への電
流集中を防止して、ノズル孔エッジ部へのメッキ膜のバ
リ状の析出を防止することができ、ワイピング耐久性の
ある表面処理膜を、ノズル孔内に侵入させることなく、
しかも、ノズル孔の径精度を損なうことなく形成するこ
とが可能になる。

【００６７】請求項７のノズル形成部材の製造方法によ
れば、上記請求項６のノズル形成部材の製造方法におい
て、はみ出した部分を加熱しノズル孔径よりも大きくす
るときに、はみ出した部分を断面逆テーパー形状にする
ので、ノズル孔内への充填性が向上し、より確実にノズ
ル孔エッジ部への電流集中を防止して、ノズル孔エッジ
部へのメッキ膜のバリ状の析出を防止することができ
る。

【００６８】請求項８のノズル形成部材の製造方法によ
れば、上記請求項６のノズル形成部材の製造方法におい
て、はみ出した部分を加熱しノズル孔径よりも大きくす
るときに、はみ出した部分を球状にするので、より確実
にノズル孔エッジ部への電流集中を防止して、ノズル孔
エッジ部へのメッキ膜のバリ状の析出を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェットヘッドの分解
斜視図

【図２】同ヘッドのチャンネル方向と直交する方向の要
部拡大断面図

【図３】同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大断面図

【図４】同ヘッドのノズル孔形成部材の製造方法を説明
する模式的断面図

【図５】図４の製造方法をマルチノズルプレートに適用
する場合の説明に供する斜視説明図

【図６】図４の製造方法で多数個取りを行う場合の説明
に供する斜視説明図

【図７】本発明の第１実施例を説明する模式的断面図

【図８】図７の続きを説明する模式的断面図

【図９】図７の説明に供する要部拡大模式的断面図

【図１０】本発明の第２実施例を説明する模式的断面図

【図１１】本発明の第３実施例を説明する模式的断面図

【図１２】本発明の第４実施例を説明する模式的断面図

【図１３】本発明の第５実施例を説明する模式的断面図

【符号の説明】

１…駆動ユニット、２…液室ユニット、１２…圧電素
子、３３…ノズルプレート、３８…ノズル孔、４７…撥
水膜、８０…ノズル孔形成部材、８１…ネガ型ドライフ
ィルムレジスト、８１ａ…はみ出し部分、８２…マスキ
ング部材、８４…治具、８５…可撓性フィルム、８６…
加熱・加圧ローラ、９１…熱可塑性・火溶剤可溶性樹
脂、９１ａ…はみ出し部分。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル孔を形成したノズル孔形成部材の
   表面に表面処理膜を有するノズル形成部材の製造方法に
   おいて、 前記ノズル孔形成部材の裏面側にネガ型ドライフィルム
   レジストをラミネートするステップと、 前記ドライフィルムレジストを 加熱、加圧して前記ノズ
   ル孔から表面側にはみ出させるステップと、 前記ドライフィルムレジストの前記ノズル孔から はみ出
   した部分を再度加熱して軟化させた後露光することによ
   り前記ノズル孔内から表面側に突出した凸状のマスキン
   グ部材を形成するステップと、 前記マスキング部材が突出した該ノズル孔形成部材の表
   面に表面処理膜を形成するステップと、 前記表面処理膜形成後前記マスキング部材を該ノズル形
   成部材から除去するステップとを含む ことを特徴とする
   ノズル形成部材の製造方法。
2. 【請求項２】 ノズル孔を形成したノズル孔形成部材の
   表面に表面処理膜を有するノズル形成部材の製造方法に
   おいて、 前記ノズル孔形成部材の裏面側にネガ型ドライフィルム
   レジストをラミネートするステップと、 前記ドライフィルムレジストを 加熱、加圧して前記ノズ
   ル孔から表面側にはみ出させるステップと、 前記ドライフィルムレジストの前記ノズル孔から はみ出
   した部分を再度加熱し、加圧して前記ノズル孔径よりも
   大きくした後露光することにより前記ノズル孔内から表
   面側に突出した凸状のマスキング部材を形成するステッ
   プと、 前記マスキング部材が突出した該ノズル孔形成部材の表
   面に表面処理膜を形成するステップと、 前記表面処理膜形成後前記マスキング部材を該ノズル形
   成部材から除去するステップとを含む ことを特徴とする
   ノズル形成部材の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のノズル形成部材の製造
   方法において、前記はみ出した部分を再度加熱し、加圧
   して前記ノズル孔径よりも大きくするときに、前記はみ
   出した部分を断面逆テーパー形状にすることを特徴とす
   るノズル形成部材の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載のノズル形成部材
   の製造方法において、前記はみ出した部分に可撓性フィ
   ルムを重ね合わせ、熱ロールで順次加圧しながら前記は
   み出し部分を熱変形させて前記ノズル孔径よりも大きく
   することを特徴とするノズル形成部材の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
   クジェットヘッドの製造方法において、前記ノズル形成
   部材をノズル孔位置に対応する逃げ部を形成した治具と
   重ねた状態で、前記ノズル形成部材の裏面にラミネート
   したネガ型ドライフィルムレジスト加熱、加圧して前記
   ノズル孔から表面側にはみ出させることを特徴とするノ
   ズル形成部材の製造方法。
6. 【請求項６】 ノズル孔を形成したノズル孔形成部材の
   表面に表面処理膜を有するノズル形成部材の製造方法に
   おいて、 前記ノズル孔形成部材の裏面側に熱可塑性及び溶剤可溶
   性を有する樹脂を塗布するステップと、 前記樹脂を 加圧して前記ノズル孔から表面側にはみ出さ
   せて硬化させるステップと、 前記樹脂の前記ノズル孔から はみ出した部分を加熱して
   前記ノズル孔径よりも大きくすることにより前記ノズル
   孔内から表面側に突出した凸状のマスキング部材を形成
   するステップと、 前記マスキング部材が突出した該ノズル孔形成部材の表
   面に表面処理膜を形成するステップと、 前記表面処理膜形成後前記マスキング部材を該ノズル形
   成部材から除去するステップと を含む ことを特徴とする
   ノズル形成部材の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のノズル形成部材の製造
   方法において、前記はみ出した部分を加熱し前記ノズル
   孔径よりも大きくするときに、前記はみ出した部分を断
   面逆テーパー形状にすることを特徴とするノズル形成部
   材の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項６に記載のノズル形成部材の製造
   方法において、前記はみ出した部分を加熱し前記ノズル
   孔径よりも大きくするときに、前記はみ出した部分を球
   状にすることを特徴とするノズル形成部材の製造方法。