JPH05193144A - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッド及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH05193144A JPH05193144A JP953592A JP953592A JPH05193144A JP H05193144 A JPH05193144 A JP H05193144A JP 953592 A JP953592 A JP 953592A JP 953592 A JP953592 A JP 953592A JP H05193144 A JPH05193144 A JP H05193144A
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- Japan
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- nozzle
- ink
- manufacturing
- ink jet
- plate
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明のインクジェットヘッドの構造で、イ
ンクジェットの直進飛行安定性を向上させ、各ノズルの
インクジェット吐出量のばらつきを少なくすることがで
きる。また、本発明の製造方法により上記構造を安定し
て製造することができる。 【構成】 インクジェットヘッドのノズル部を吐出液側
に円錐の形状を持たせる。ノズル部の製造として、ノズ
ル径を確保したプレートに流路側に感光性樹脂をラミネ
ートし流路反対側から露光し円錐形状を得る製造方法を
行なう。
ンクジェットの直進飛行安定性を向上させ、各ノズルの
インクジェット吐出量のばらつきを少なくすることがで
きる。また、本発明の製造方法により上記構造を安定し
て製造することができる。 【構成】 インクジェットヘッドのノズル部を吐出液側
に円錐の形状を持たせる。ノズル部の製造として、ノズ
ル径を確保したプレートに流路側に感光性樹脂をラミネ
ートし流路反対側から露光し円錐形状を得る製造方法を
行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリンターのインクジェ
ットヘッドに関するものである。
ットヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、インクジェットヘッドのノズル部
は、大きく２つの形状がとられていた。
は、大きく２つの形状がとられていた。
【０００３】１つは、図９に示す様に流路部に細い溝を
形成させることにより、ノズルを形成させたもので、流
路は硝子のエッチング等のフォト技術を利用したものや
切削加工を利用して製作している。
形成させることにより、ノズルを形成させたもので、流
路は硝子のエッチング等のフォト技術を利用したものや
切削加工を利用して製作している。
【０００４】もう１つは、図１０に示すようにノズル穴
を持つプレートを流路部に接合させるタイプである。ノ
ズル穴は、１０ミクロン以下の金属プレートにプレスで
穴をあけたものにＮｉ等でめっきを行ないノズル形状を
製作している。
を持つプレートを流路部に接合させるタイプである。ノ
ズル穴は、１０ミクロン以下の金属プレートにプレスで
穴をあけたものにＮｉ等でめっきを行ないノズル形状を
製作している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来法
によって作成されるヘッドでは、切削加工されるインク
通路内壁面の荒れが大きすぎたり、エッチング等の差か
らインク通路に歪が生じたりして、精度のよいインク流
路が得難く、製作後のインクジェットヘッドのインク吐
出特性にバラツキが出易いという問題点を有していた。
特に、インク飛行の直進安定性は、印字品質に大きくか
かわるが、そのためノズル形状は、精度良く作る必要が
あった。また、流路の切削加工の際に、板の欠けや割れ
が生じ易く、製造歩留り悪いという欠点もあった。そし
て、エッチングを行う場合は、製造工程が多く、製造コ
ストの上昇をまねくという不利があった。
によって作成されるヘッドでは、切削加工されるインク
通路内壁面の荒れが大きすぎたり、エッチング等の差か
らインク通路に歪が生じたりして、精度のよいインク流
路が得難く、製作後のインクジェットヘッドのインク吐
出特性にバラツキが出易いという問題点を有していた。
特に、インク飛行の直進安定性は、印字品質に大きくか
かわるが、そのためノズル形状は、精度良く作る必要が
あった。また、流路の切削加工の際に、板の欠けや割れ
が生じ易く、製造歩留り悪いという欠点もあった。そし
て、エッチングを行う場合は、製造工程が多く、製造コ
ストの上昇をまねくという不利があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、インクジェッ
トヘッドのノズル部製造において、メタルをプレスしノ
ズル径を確保したノズルに、インクに触れる側にポジの
感光性ＤＦ樹脂をラミネートし、メタル側より露光し、
ＤＦの断面パターンに円錐の形状を持たせることで実現
する。
トヘッドのノズル部製造において、メタルをプレスしノ
ズル径を確保したノズルに、インクに触れる側にポジの
感光性ＤＦ樹脂をラミネートし、メタル側より露光し、
ＤＦの断面パターンに円錐の形状を持たせることで実現
する。
【０００７】
【作用】つまり、ノズルプレートの断面で流路側を円錐
形状にすることにより、インク吐出の直進性、安定性を
確保している。また、本ノズルプレートの円錐形状製造
方法は、特別な露光用マスクを必要とせず非常に簡単な
工程で済むようになっている。また、感光性樹脂を用い
ることで流路を精度よく形成でき、量産に適している。
また、前記感光性樹脂からなるノズルプレート表面をコ
ーティングすることで耐インク性を向上させている。
形状にすることにより、インク吐出の直進性、安定性を
確保している。また、本ノズルプレートの円錐形状製造
方法は、特別な露光用マスクを必要とせず非常に簡単な
工程で済むようになっている。また、感光性樹脂を用い
ることで流路を精度よく形成でき、量産に適している。
また、前記感光性樹脂からなるノズルプレート表面をコ
ーティングすることで耐インク性を向上させている。
【０００８】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。図１から図６に示した作成工程に従って、本発明の
実施例を説明する。
る。図１から図６に示した作成工程に従って、本発明の
実施例を説明する。
【０００９】図１は、ノズルをあける前のメタルのノズ
ルプレート１を示す。このノズルプレートは、板厚２〜
３ミクロンのＳＵＳの板を使用した。図２は、インクの
吐出穴（ノズル）２を形成させたノズルプレートを示す
もので、ノズルをプレスにより４０〜５０ミクロンの穴
をあけることで形成させる。また、ノズル形成は、無電
界メッキまたはエッチングによっても可能である。図３
は、ポジ型のＤＦ３をラミネートしたノズルプレートを
示す。ＤＦは、５〜１０ミクロンのものを使用し、ラミ
ネータで圧着する。ＤＦには、粘着特性があり、ラミネ
ートすることでメタルのノズルプレートから剥がれるこ
とはない。ポジ型のＤＦとしては、例えば、ヘキスト社
のものがある。また、ＤＦではないがポジ型の感光性樹
脂（レジスト）があり、これをスプレーコートすること
でメタルのノズルプレートに均一塗布することができ
る。図４は、ＤＦにノズル穴をあけるための露光工程を
示すもので、メタル側より紫外線を照射する。紫外線は
散乱光を使用し、露光は数百〜千ジュール／平方センチ
の出力で行なう。この露光、次の現像により、図５に示
すようなノズルを形成することができる。円錐の断面の
角度は、ノズルプレートの板面垂直に対して３０度程度
まで製作可能であったが、２０度位が飛行直進性に対し
て有効と思われる。その後、現像前に前処理として加熱
工程を行なう。加熱は、摂氏６０度を１時間程度行なっ
た。また、現像は、弱アルカリ溶液を使用し、１分程度
のスプレー現像を行なった。ノズル穴のパターン形成に
ついて、詳しく説明すると図７に示すように、メタル側
より散乱光８を与えると光があたる溶解部７が現像時に
溶解することになる。溶解部は光が円であたることから
円錐形状に形ずけられる。パターン形成後、ＤＦでは耐
インク性に劣るので、露光現像された樹脂表面部の耐イ
ンク性を上げるために、ＤＦ上に有機膜をコーティング
し耐インク性を向上させる。本実施例では、有機膜とし
てアクリルポリマーが主成分である紫外線硬化型のコー
ティング材を使用した。コーティング材を１ミクロン塗
布し、５０ミリジュール／平方センチ照射した。このコ
ーティング材によりインク浸漬に対する信頼性を確保す
ることができた。
ルプレート１を示す。このノズルプレートは、板厚２〜
３ミクロンのＳＵＳの板を使用した。図２は、インクの
吐出穴（ノズル）２を形成させたノズルプレートを示す
もので、ノズルをプレスにより４０〜５０ミクロンの穴
をあけることで形成させる。また、ノズル形成は、無電
界メッキまたはエッチングによっても可能である。図３
は、ポジ型のＤＦ３をラミネートしたノズルプレートを
示す。ＤＦは、５〜１０ミクロンのものを使用し、ラミ
ネータで圧着する。ＤＦには、粘着特性があり、ラミネ
ートすることでメタルのノズルプレートから剥がれるこ
とはない。ポジ型のＤＦとしては、例えば、ヘキスト社
のものがある。また、ＤＦではないがポジ型の感光性樹
脂（レジスト）があり、これをスプレーコートすること
でメタルのノズルプレートに均一塗布することができ
る。図４は、ＤＦにノズル穴をあけるための露光工程を
示すもので、メタル側より紫外線を照射する。紫外線は
散乱光を使用し、露光は数百〜千ジュール／平方センチ
の出力で行なう。この露光、次の現像により、図５に示
すようなノズルを形成することができる。円錐の断面の
角度は、ノズルプレートの板面垂直に対して３０度程度
まで製作可能であったが、２０度位が飛行直進性に対し
て有効と思われる。その後、現像前に前処理として加熱
工程を行なう。加熱は、摂氏６０度を１時間程度行なっ
た。また、現像は、弱アルカリ溶液を使用し、１分程度
のスプレー現像を行なった。ノズル穴のパターン形成に
ついて、詳しく説明すると図７に示すように、メタル側
より散乱光８を与えると光があたる溶解部７が現像時に
溶解することになる。溶解部は光が円であたることから
円錐形状に形ずけられる。パターン形成後、ＤＦでは耐
インク性に劣るので、露光現像された樹脂表面部の耐イ
ンク性を上げるために、ＤＦ上に有機膜をコーティング
し耐インク性を向上させる。本実施例では、有機膜とし
てアクリルポリマーが主成分である紫外線硬化型のコー
ティング材を使用した。コーティング材を１ミクロン塗
布し、５０ミリジュール／平方センチ照射した。このコ
ーティング材によりインク浸漬に対する信頼性を確保す
ることができた。
【００１０】また、パターン形成後、後露光や後加熱を
与えることで感光性樹脂とＳＵＳ板の密着性を増した
り、樹脂の耐インク性を向上させることができた。後露
光条件としては、１ジュール／平方センチの照射、後加
熱条件としては、摂氏９０度を１時間程度が有効であっ
た。
与えることで感光性樹脂とＳＵＳ板の密着性を増した
り、樹脂の耐インク性を向上させることができた。後露
光条件としては、１ジュール／平方センチの照射、後加
熱条件としては、摂氏９０度を１時間程度が有効であっ
た。
【００１１】以上図１〜図５までの工程がノズルプレー
ト製造方法となる。続いて、図６に示すように流路４、
振動板５、振動子６を組み立てることでインクジェット
ヘッドが組み立てられる。インクジェットのインク吐出
の原理は、圧電素子６としてＰＺＴを用い、ＰＺＴが変
位することで振動板がたわみ振動板、流路、ノズルプレ
ートに囲まれるインクが圧力を受けノズルよりインクが
吐出される。本実施例では、流路をＤＦにより１５０〜
２００ミクロンの厚さで形成させ、振動板を２、３ミク
ロンのＳＵＳ板で張り合わせて使用している。振動板
は、ＰＥＴ以外でも耐インク性と適度な弾性力が得られ
ればよく、ポリカーボネート、ポリサルホン、ＡＰＯ
（アモルファスポリオレフィン）等のプラスチックフイ
ルムや金属、またはこれらのラミネートフイルム、蒸着
フィルムを使用することもできる。
ト製造方法となる。続いて、図６に示すように流路４、
振動板５、振動子６を組み立てることでインクジェット
ヘッドが組み立てられる。インクジェットのインク吐出
の原理は、圧電素子６としてＰＺＴを用い、ＰＺＴが変
位することで振動板がたわみ振動板、流路、ノズルプレ
ートに囲まれるインクが圧力を受けノズルよりインクが
吐出される。本実施例では、流路をＤＦにより１５０〜
２００ミクロンの厚さで形成させ、振動板を２、３ミク
ロンのＳＵＳ板で張り合わせて使用している。振動板
は、ＰＥＴ以外でも耐インク性と適度な弾性力が得られ
ればよく、ポリカーボネート、ポリサルホン、ＡＰＯ
（アモルファスポリオレフィン）等のプラスチックフイ
ルムや金属、またはこれらのラミネートフイルム、蒸着
フィルムを使用することもできる。
【００１２】本製造方法で形成したノズルプレートのノ
ズル穴は、インク流路側から適度に狭まる構造をもつの
でインク吐出時のインク圧力がノズル穴中央に集中しや
すく、インクの吐出の飛行はノズルプレートに対して垂
直に直進性よく得られる。
ズル穴は、インク流路側から適度に狭まる構造をもつの
でインク吐出時のインク圧力がノズル穴中央に集中しや
すく、インクの吐出の飛行はノズルプレートに対して垂
直に直進性よく得られる。
【００１３】上記の実施例は、請求項２の製造方法を説
明したものであるが、請求項３の様にしてノズルプレー
トを製作することができる。以下、図８を用いてノズル
穴形成工程を説明する。上記の実施例の様に、ＳＵＳの
板を使用し、ノズル穴を形成したもの１に、感光性樹脂
７をコーティングする。その後、パターンを形成させる
が、このとき平行光の紫外線９を利用する。このとき、
平行光の反射板１１として鏡面を使用すると、光の反射
１０により入射する光のあたる部分の外側の部分７にも
感光させることができる。このことにより、円錐形状の
ノズルプレートを作成することができた。平面の反射板
を使用してもノズルプレート面垂直方向に対して１０度
程度までの角度を付けることができたが、平面の鏡面反
射板を研磨して適当に表面をあらすことや曲面の反射板
を使用することで２０度程度の角度にすることができ
た。以下の工程は、前述の実施例内容と同様である。
明したものであるが、請求項３の様にしてノズルプレー
トを製作することができる。以下、図８を用いてノズル
穴形成工程を説明する。上記の実施例の様に、ＳＵＳの
板を使用し、ノズル穴を形成したもの１に、感光性樹脂
７をコーティングする。その後、パターンを形成させる
が、このとき平行光の紫外線９を利用する。このとき、
平行光の反射板１１として鏡面を使用すると、光の反射
１０により入射する光のあたる部分の外側の部分７にも
感光させることができる。このことにより、円錐形状の
ノズルプレートを作成することができた。平面の反射板
を使用してもノズルプレート面垂直方向に対して１０度
程度までの角度を付けることができたが、平面の鏡面反
射板を研磨して適当に表面をあらすことや曲面の反射板
を使用することで２０度程度の角度にすることができ
た。以下の工程は、前述の実施例内容と同様である。
【００１４】本手法によれば、ＤＦの現像を弱アルカリ
タイプの現像液で行うことができるので他の現像手法の
現像液、例えば、トリエタンの有機溶剤を使用せずに作
業環境、廃液処理を簡便に済ませられる。溶剤現像タイ
プでは、有機溶剤を使用するため、地球環境の問題、人
体への影響が懸念されていた。本方法は、以上の問題点
をも解決することができる。
タイプの現像液で行うことができるので他の現像手法の
現像液、例えば、トリエタンの有機溶剤を使用せずに作
業環境、廃液処理を簡便に済ませられる。溶剤現像タイ
プでは、有機溶剤を使用するため、地球環境の問題、人
体への影響が懸念されていた。本方法は、以上の問題点
をも解決することができる。
【００１５】本実施例では、ＰＺＴ等の圧電素子を応用
したインクジェット方式のヘッドについて述べたが、発
熱素子を用いたインクジェット方式でのノズルプレート
製造方法として同様に処理することが出来る。
したインクジェット方式のヘッドについて述べたが、発
熱素子を用いたインクジェット方式でのノズルプレート
製造方法として同様に処理することが出来る。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によるインクジ
ェットヘッドは、インク飛行の方向安定性を確保するこ
とができる。また、製造方法も簡便に済ますことができ
る。
ェットヘッドは、インク飛行の方向安定性を確保するこ
とができる。また、製造方法も簡便に済ますことができ
る。
【図１】本発明の実施例に基づくノズルプレートの製造
工程の説明図である。
工程の説明図である。
【図２】本発明の実施例に基づくノズルプレートの製造
工程の説明図である。
工程の説明図である。
【図３】本発明の実施例に基づくノズルプレートの製造
工程の説明図である。
工程の説明図である。
【図４】本発明の実施例に基づくノズルプレートの製造
工程の説明図である。
工程の説明図である。
【図５】本発明の実施例に基づくノズルプレートの製造
工程の説明図である。
工程の説明図である。
【図６】本発明の実施例に基づくインクジェットヘッド
の構造の説明図である。
の構造の説明図である。
【図７】本発明の実施例に基づくノズルプレートのパタ
ーン形成の原理の説明図である。
ーン形成の原理の説明図である。
【図８】本発明の実施例に基づくノズルプレートのパタ
ーン形成の原理の説明図である。
ーン形成の原理の説明図である。
【図９】従来のインクジェットヘッドの流路構造の説明
図である。
図である。
【図１０】従来のインクジェットヘッドの流路構造の説
明図である。
明図である。
１ ノズルプレート ２ ノズル穴 ３ 感光性樹脂 ４ キャビティ ５ 振動板 ６ ＰＺＴ（振動子） ７ 感光性樹脂の溶解部 ８ 紫外線散乱光 ９ 紫外線平行光 １０ 反射光 １１ 反射板 ２０ 流路 ２１ インク室 ２２ ノズルプレート ２３ インク
Claims (4)
- 【請求項１】 吐出エネルギー源を有しノズルよりイン
クを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、インク
ジェットヘッドのノズルプレートのノズル部がインク流
路側に円錐の形状を持つことを特徴とするインクジェッ
トヘッド。 - 【請求項２】 インクジェットヘッドのノズル部製造に
おいて、メタルをプレスしてノズル径を確保したもの
に、インクに触れる側にポジ型の感光性ＤＦ（ドライフ
イルム）をラミネートし、次にメタル側より散乱光を使
用して露光し、ＤＦの断面パターンが円錐の形状を持つ
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド
の製造方法。 - 【請求項３】 インクジェットヘッドのノズル部製造に
おいて、メタルをプレスしてノズル径を確保したもの
に、インクに触れる側にポジ型の感光性ＤＦ（ドライフ
イルム）をラミネートし、露光時にメタル側より平行光
を照射するがノズルプレートのノズル奥に反射板を置
き、その反射光を利用してＤＦを感光させ、ＤＦの断面
パターンが円錐の形状を持つことを特徴とする請求項１
記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項４】 感光性ＤＦ（ドライフイルム）により有
機膜を流路として形成した後コーティングすることを特
徴とする請求項２及び請求項３記載のインクジェットヘ
ッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP953592A JPH05193144A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP953592A JPH05193144A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05193144A true JPH05193144A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=11722966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP953592A Pending JPH05193144A (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05193144A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7255977B2 (en) | 2005-09-06 | 2007-08-14 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing nozzle plate |
| US7637013B2 (en) * | 2005-08-23 | 2009-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing ink jet recording head |
| US7669966B2 (en) | 2006-03-14 | 2010-03-02 | Seiko Epson Corporation | Liquid droplet discharging apparatus and head with liquid droplet guides |
| US7954925B2 (en) | 2006-10-16 | 2011-06-07 | Seiko Epson Corporation | Droplet discharging head and method for manufacturing the same, and droplet discharging device |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP953592A patent/JPH05193144A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7637013B2 (en) * | 2005-08-23 | 2009-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing ink jet recording head |
| US7255977B2 (en) | 2005-09-06 | 2007-08-14 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing nozzle plate |
| US7669966B2 (en) | 2006-03-14 | 2010-03-02 | Seiko Epson Corporation | Liquid droplet discharging apparatus and head with liquid droplet guides |
| US7954925B2 (en) | 2006-10-16 | 2011-06-07 | Seiko Epson Corporation | Droplet discharging head and method for manufacturing the same, and droplet discharging device |
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