JPH0439053A - ノズルの製造方法 - Google Patents
ノズルの製造方法Info
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、コンピューター等の出力端末プリンター、ワ
ードプロセッサー、ファクシミリ、複写機、缶詰め装置
や箱詰め装置のロット番号印字機等の印字記録部などに
用いられる、インクジェットヘッドのノズルの製造方法
に関する。
ードプロセッサー、ファクシミリ、複写機、缶詰め装置
や箱詰め装置のロット番号印字機等の印字記録部などに
用いられる、インクジェットヘッドのノズルの製造方法
に関する。
［従来の技術］
第５図に一般的なインクジェットヘッドのノズル部の構
造を示す、このインクジェットヘッドは、ノズルプレー
ト２に設けられた単一あるいは複数のノズル１から、水
性、油性インク等の印字媒体４を圧電素子６の駆動によ
り、紙、フィルム等の記録媒体５に噴射して印字記録を
行う、このようなインクジェットヘッドにおいて、ノズ
ル１は印字媒体４の噴射口であり、その大きさ、形状、
精度等は記録媒体５に記録される印字品質を大きく左右
する重要なものである。そのため、大きさ、形状、精度
等が最適に設定できるノズルｌの製造方法の開発は、イ
ンクジェットヘッドの製造において最大の課題である。
造を示す、このインクジェットヘッドは、ノズルプレー
ト２に設けられた単一あるいは複数のノズル１から、水
性、油性インク等の印字媒体４を圧電素子６の駆動によ
り、紙、フィルム等の記録媒体５に噴射して印字記録を
行う、このようなインクジェットヘッドにおいて、ノズ
ル１は印字媒体４の噴射口であり、その大きさ、形状、
精度等は記録媒体５に記録される印字品質を大きく左右
する重要なものである。そのため、大きさ、形状、精度
等が最適に設定できるノズルｌの製造方法の開発は、イ
ンクジェットヘッドの製造において最大の課題である。
この状況は圧電方式だけでなく、抵抗加熱方式、静電方
式等地のインクジェットヘッドでも同様である。
式等地のインクジェットヘッドでも同様である。
通常用いられている、ドツトマトリックス印字のインク
ジェット記録装置において、インクの１ドツト当たりの
重量は、主にドツト密度によって決まる０例えば１８０
ドツト／インチでは０．３μｇ、３００ドツト／インチ
では０．２μｇ程度となるが、何れにしても掻く微量で
ある。したがって、ノズルの大きさ、即ち円形断面ノズ
ルでの穴径は、０．１ｍｍ以下で０．０５ｍｍ程度と極
微小径であることが要求される。
ジェット記録装置において、インクの１ドツト当たりの
重量は、主にドツト密度によって決まる０例えば１８０
ドツト／インチでは０．３μｇ、３００ドツト／インチ
では０．２μｇ程度となるが、何れにしても掻く微量で
ある。したがって、ノズルの大きさ、即ち円形断面ノズ
ルでの穴径は、０．１ｍｍ以下で０．０５ｍｍ程度と極
微小径であることが要求される。
また、インクを僅かなエネルギーで、流れを乱すことな
く安定的に噴射できるようにするために、ノズル形状は
、出口に向かって不連続にならないように徐々に断面積
を絞られており、かつ穴径に対して２倍以上、３倍から
４倍のノズル長さが必要である。
く安定的に噴射できるようにするために、ノズル形状は
、出口に向かって不連続にならないように徐々に断面積
を絞られており、かつ穴径に対して２倍以上、３倍から
４倍のノズル長さが必要である。
更に、近年では印字装置の高速、高密度化に対応するた
めに、２４ノズル以上、稀には２００ノズルという多ノ
ズルのインクジェットヘッドが求められている。このよ
うな多ノズルインクジェットヘッドを高い印字品質を維
持して実用化するためには、インクの飛行速度や１ドツ
ト当たりのインク重量を高度に均一化する必要がある。
めに、２４ノズル以上、稀には２００ノズルという多ノ
ズルのインクジェットヘッドが求められている。このよ
うな多ノズルインクジェットヘッドを高い印字品質を維
持して実用化するためには、インクの飛行速度や１ドツ
ト当たりのインク重量を高度に均一化する必要がある。
このため、全ノズルの寸法精度が５μｍ以下、面粗さ精
度も２μｍ以下というような高度に均一な精度が要求さ
れている。
度も２μｍ以下というような高度に均一な精度が要求さ
れている。
以上に述べたようなインクジェットヘッドのノズルに求
められる、大きさ、形状、精度等の厳しい条件を実現で
きる製造方法は、極く限られるが、従来のノズルの製造
方法として、電鋳とエツチングが広＜−射的に知られて
いる。
められる、大きさ、形状、精度等の厳しい条件を実現で
きる製造方法は、極く限られるが、従来のノズルの製造
方法として、電鋳とエツチングが広＜−射的に知られて
いる。
まず、第３図（ａ）から（ｅ）に沿って電鋳の製造工程
を説明する。
を説明する。
（ａ）金属板や金属薄膜をブレーティングしたガラス板
などの電鋳基板１３に、フォトレジスト１４をスピンナ
ー等で全面に、薄く、均一に塗布する。
などの電鋳基板１３に、フォトレジスト１４をスピンナ
ー等で全面に、薄く、均一に塗布する。
（ｂ）塗布後、硬化させたフォトレジスト１４を、電鋳
上がり時の形状を想定したパターンを持ったマスク１５
を通して、フォトレジスト１４の加工に適した特殊光を
照射して、感光させる。
上がり時の形状を想定したパターンを持ったマスク１５
を通して、フォトレジスト１４の加工に適した特殊光を
照射して、感光させる。
（Ｃ）エツチングやスパッタリングにより、電鋳て金属
を着けたい部分のフォトレジスト１４を除去する。
を着けたい部分のフォトレジスト１４を除去する。
（ｄ）１１鋳基板１３をメツキ槽にセットして、射的に
はニッケルを電解あるいは無電解メツキにより付着させ
、電鋳加工を行う。
はニッケルを電解あるいは無電解メツキにより付着させ
、電鋳加工を行う。
（ｅ）’ＩＩ鋳基叛１３からメツキ部分を剥離して、ノ
ズルｌをもったノズルプレート２が完成する。
ズルｌをもったノズルプレート２が完成する。
次に、第４図（ａ）から（ｆ）に沿ってエツチングの加
工方法を説明する。
工方法を説明する。
（ａ）金属板１６に、フォトレジスト１４をスピンナー
等で全面に、薄く、均一に塗布する。
等で全面に、薄く、均一に塗布する。
（ｂ）塗布後、硬化させたフォトレジスト１４を、エツ
チング上がり時の形状を想定したパターンを持ったマス
ク１５を通して、特殊光で感光させる。
チング上がり時の形状を想定したパターンを持ったマス
ク１５を通して、特殊光で感光させる。
（Ｃ）フォトレジスト１４の除去に適したエツチングや
スパッタリングにより、金属を除去したい部分のフォト
レジスト１４を除去する。
スパッタリングにより、金属を除去したい部分のフォト
レジスト１４を除去する。
（ｄ）金属の除去に適したエツチング・夜を用いて、エ
ツチング加工を行う。通常はノズル１と同時に外形もエ
ツチング加工する。
ツチング加工を行う。通常はノズル１と同時に外形もエ
ツチング加工する。
（ｅ）フォトレジスト１４を子ＩＩ ｋｔ して、ノズ
ルｌをもったノズルプレート２が完成する。
ルｌをもったノズルプレート２が完成する。
（ｆ）穴径に対して厚さを増すためには、両面エツチン
グを行う。
グを行う。
［発明が解決しようとする課題］
以上述べてきた従来技術のノズルの製造方法は、以下の
課舶を有する。
課舶を有する。
まず、電鋳により製造されたノズルでは、メツキの付着
が基板１３の板厚方向と平面方向にほぼ均等に進行する
という電鋳の特性がら、ノズル形状が、第３図（ｅ）に
示すように、フォトレジストによる開口部のエツジ２ａ
を中心とした半円形の断面をもつ、したがって、ノズル
の上面と下面とでは穴径が大きく異なる。このため、出
口に向かって徐々に断面積を絞っていく、という要求形
状を満足することができない。
が基板１３の板厚方向と平面方向にほぼ均等に進行する
という電鋳の特性がら、ノズル形状が、第３図（ｅ）に
示すように、フォトレジストによる開口部のエツジ２ａ
を中心とした半円形の断面をもつ、したがって、ノズル
の上面と下面とでは穴径が大きく異なる。このため、出
口に向かって徐々に断面積を絞っていく、という要求形
状を満足することができない。
次に、エツチングにより製造されたノズルでは、穴径に
対して余り長いノズルを加工することができない６片面
からのエツチングでは穴径と同等、両面エツチングでも
穴径の２倍程度が現実的な能力である。また１両面エツ
チングでは第６図（ｆ）に示すように、板厚方向中央部
が０許に対して絞られた形状になり、良好な噴射特性は
確保できない。
対して余り長いノズルを加工することができない６片面
からのエツチングでは穴径と同等、両面エツチングでも
穴径の２倍程度が現実的な能力である。また１両面エツ
チングでは第６図（ｆ）に示すように、板厚方向中央部
が０許に対して絞られた形状になり、良好な噴射特性は
確保できない。
更に、先に述べたように電鋳もエツチングも、工程が複
雑で特殊な化学的プロセスを必要とするため、量産性、
設備費用、製造コストに関して問題がある。
雑で特殊な化学的プロセスを必要とするため、量産性、
設備費用、製造コストに関して問題がある。
本発明はこのような課題を解決するもので、その目的と
するところは、ノズルの大きさ、形状、精度等を最適に
設定でき、また金属だけでなくプラスチックにも適用で
き、更に特殊なプロセスを用いることなく大量に安価に
ノズルを製造することのできるノズル製造方法を提供す
ることにある。
するところは、ノズルの大きさ、形状、精度等を最適に
設定でき、また金属だけでなくプラスチックにも適用で
き、更に特殊なプロセスを用いることなく大量に安価に
ノズルを製造することのできるノズル製造方法を提供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するために、本発明のノズルの製造方法
は、単一あるいは複数の円形断面を持ったノズルから、
印字媒体を記録媒体に噴射して印字記録を行うインクジ
ェットヘッドのノズルの製造方法であって、前記ノズル
を、パンチとダイとを用いたプレス打ち抜きで加工する
ことを特徴とする。
は、単一あるいは複数の円形断面を持ったノズルから、
印字媒体を記録媒体に噴射して印字記録を行うインクジ
ェットヘッドのノズルの製造方法であって、前記ノズル
を、パンチとダイとを用いたプレス打ち抜きで加工する
ことを特徴とする。
Ｃ実 施 例Ｊ
以下に本発明の実施例を、図面にもとづいて説明する。
第１図（ａ）から（Ｃ）に実施例を示す。
（ａ）親切な厚さのステンレススチールや黄銅等の金属
、またはポリイミドやポリカーボネート等のプラスチッ
クの板状の原料２１を、ダイ１２の上に位置決めする。
、またはポリイミドやポリカーボネート等のプラスチッ
クの板状の原料２１を、ダイ１２の上に位置決めする。
（ｂ）ダイ１２に対向配置したパンチ１１でプレス加工
し、ノズル１を穴開けする。複数ノズルの場合はプレス
加工を繰り返し行う、ノズル１の貫通側にはパリが出る
ので、これはラップやショットフラストで除去する。
し、ノズル１を穴開けする。複数ノズルの場合はプレス
加工を繰り返し行う、ノズル１の貫通側にはパリが出る
ので、これはラップやショットフラストで除去する。
（Ｃ）外形形状をプレス等で加工して、ノズルプレート
２が完成する。この際、パンチ１１は先端部の外径が０
．１ｍｍ以下の極細径を要求され。
２が完成する。この際、パンチ１１は先端部の外径が０
．１ｍｍ以下の極細径を要求され。
加工中に折れ易くなるため、図示のようなテーパーＴを
付けることは有効である。また、ダイ１２の穴径Ｏはパ
ンチ１１の耐久性とノズル穴の内面精度を確保するため
に、パンチ１１の外径ｄに対して０．００２〜０．００
４ｍｍだけ大きな径に管理することが効果的である。な
お、ひとつのノズルｌに対するプレス加工の回数は、材
料の加工性によって一回から回数までの範囲で選択する
。
付けることは有効である。また、ダイ１２の穴径Ｏはパ
ンチ１１の耐久性とノズル穴の内面精度を確保するため
に、パンチ１１の外径ｄに対して０．００２〜０．００
４ｍｍだけ大きな径に管理することが効果的である。な
お、ひとつのノズルｌに対するプレス加工の回数は、材
料の加工性によって一回から回数までの範囲で選択する
。
第２図（ａ）から（ｂ）に他の実施例を示す。
（ａ）金属またはプラスチックで作られた、ノズルプレ
ートの機能と基板の機能とを一体化した基板３を、ダイ
１２の上に位置決めする。
ートの機能と基板の機能とを一体化した基板３を、ダイ
１２の上に位置決めする。
（ｂ）ダイ１２に対向配置したパンチ１１で′基板２を
プレス加工し、単一あるいは複数のノズルｌを穴開けす
る。適切な方法でパリを除去する。
プレス加工し、単一あるいは複数のノズルｌを穴開けす
る。適切な方法でパリを除去する。
［発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、インクジェットヘッド
の噴射口であるノズルの加工にあたって、大きさ、形状
、精度等が最適に設定でき、また金属だけでなくプラス
チックにも適用でき、更に特殊なプロセスを用いること
なく大量に安価にノズルを製造できる効果がある。
の噴射口であるノズルの加工にあたって、大きさ、形状
、精度等が最適に設定でき、また金属だけでなくプラス
チックにも適用でき、更に特殊なプロセスを用いること
なく大量に安価にノズルを製造できる効果がある。
第１図（ａ）から（Ｃ）は本発明の実施例を示す工程図
、第２図（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施例を示す工程
図、第３図（ａ）から（ｅ）は電鋳による従来技術を示
す工程図、第４図（ａ）がら（ｆ）はエツチングによる
従来技術を示す工程図、第５図はインクジェットヘッド
の概略図である。 １・・・ノズル ２・・・ノズルプレート ３・・・基板 ４ ・ ５ ・ ６ ・ １１ ・ １２ ・ １３ ・ １４ ・ ｌ ５ ・ ・印字媒体 ・記録媒体 ・圧電素子 ・パンチ ・ダイ ・電鋳基板 ・フォトレジスト ・マスク 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（化１名）第３図 （Ｃ） 第１図 （Ｃ） （ｄ） （ｅ） （ｆ） 第４図
、第２図（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施例を示す工程
図、第３図（ａ）から（ｅ）は電鋳による従来技術を示
す工程図、第４図（ａ）がら（ｆ）はエツチングによる
従来技術を示す工程図、第５図はインクジェットヘッド
の概略図である。 １・・・ノズル ２・・・ノズルプレート ３・・・基板 ４ ・ ５ ・ ６ ・ １１ ・ １２ ・ １３ ・ １４ ・ ｌ ５ ・ ・印字媒体 ・記録媒体 ・圧電素子 ・パンチ ・ダイ ・電鋳基板 ・フォトレジスト ・マスク 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（化１名）第３図 （Ｃ） 第１図 （Ｃ） （ｄ） （ｅ） （ｆ） 第４図
Claims (4)
- （１）単一あるいは複数の円形断面を持ったノズルから
、印字媒体を記録媒体に噴射して印字記録を行うインク
ジェットヘッドのノズルの製造方法であって、前記ノズ
ルを、パンチとダイとを用いたプレス打ち抜きで加工す
ることを特徴とするノズルの製造方法。 - （２）前記ノズルを、穴径０．１ｍｍ以下に加工するこ
とを特徴とする、請求項１に記載のノズルの製造方法。 - （３）前記ノズルを、金属に加工することを特徴とする
、請求項１に記載したノズルの製造方法。 - （４）前記ノズルを、プラスチックに加工することを特
徴とする、請求項１に記載のノズルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14581890A JPH0439053A (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | ノズルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14581890A JPH0439053A (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | ノズルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0439053A true JPH0439053A (ja) | 1992-02-10 |
Family
ID=15393847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14581890A Pending JPH0439053A (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | ノズルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0439053A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05229127A (ja) * | 1992-02-19 | 1993-09-07 | Seiko Epson Corp | ノズルプレートとその製造方法 |
| EP0604029A2 (en) * | 1992-12-21 | 1994-06-29 | NCR International, Inc. | Printing system including an ink jet printer |
| JP2001310471A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-11-06 | Konica Corp | ノズルプレートの処理方法及びノズルプレートの製造方法並びにノズルプレート |
| EP1681167A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-19 | Sony Corporation | Liquid ejection head, liquid ejection apparatus, and method for fabricating liquid ejection head |
| US8393716B2 (en) | 2009-09-07 | 2013-03-12 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid ejection head including flow channel plate formed with pressure generating chamber, method of manufacturing such liquid ejection head, and image forming apparatus including such liquid ejection head |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP14581890A patent/JPH0439053A/ja active Pending
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