JPH05318742A - インクジェットヘッドのノズル作成方法 - Google Patents
インクジェットヘッドのノズル作成方法Info
- Publication number
- JPH05318742A JPH05318742A JP14994692A JP14994692A JPH05318742A JP H05318742 A JPH05318742 A JP H05318742A JP 14994692 A JP14994692 A JP 14994692A JP 14994692 A JP14994692 A JP 14994692A JP H05318742 A JPH05318742 A JP H05318742A
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- Japan
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- nozzle
- hole
- laser beam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ストレートに近いノズル孔を形成する。
【構成】 加工するノズル部材５として、熱的に安定な
高分子樹脂材を用い、該ノズル部材５の穴加工前に流路
１に接合しておく。ノズル部材５の加工面側に接着剤３
を介して樹脂フィルム２を仮接合する。レーザービーム
発生装置６から出たレーザー光は、マスク７によって照
射範囲が規制され、樹脂フィルム２に照射される。該樹
脂フィルム２によってレーザー外速部のエネルギー密度
の低い部分が除かれ、ノズル部材５にはほぼエネルギー
密度のそろったレーザーが照射され、ストレートに近い
ノズル孔が形成される。
高分子樹脂材を用い、該ノズル部材５の穴加工前に流路
１に接合しておく。ノズル部材５の加工面側に接着剤３
を介して樹脂フィルム２を仮接合する。レーザービーム
発生装置６から出たレーザー光は、マスク７によって照
射範囲が規制され、樹脂フィルム２に照射される。該樹
脂フィルム２によってレーザー外速部のエネルギー密度
の低い部分が除かれ、ノズル部材５にはほぼエネルギー
密度のそろったレーザーが照射され、ストレートに近い
ノズル孔が形成される。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、インクジェットヘッドのノズル
作成方法に関し、より詳細には、ストレートに近いノズ
ル孔を形成するノズル作成方法に関する。
作成方法に関し、より詳細には、ストレートに近いノズ
ル孔を形成するノズル作成方法に関する。
【０００２】
【従来技術】従来からオンデマンド型インクジェットヘ
ッドに要請されているものとして高印字品質化がある
が、この高印字品質化に応えるためにはノズル密度を高
める必要がある。集積化されたノズル密度に適したよう
なノズル孔を形成するには、ノズル内径を極めて小さな
ものにする必要があり、現在の射出成形技術では成形が
困難である。そのため、ノズル孔を設けた別のノズルプ
レートを用意し、該ノズルプレートをヘッド基板上に重
ね合わせるものが提案されている。しかしながら、この
ような二体構成のものは、接着剤によるノズル孔の目詰
まりや、位置ズレによるインクの飛翔曲がり等が生じる
という問題点があった。
ッドに要請されているものとして高印字品質化がある
が、この高印字品質化に応えるためにはノズル密度を高
める必要がある。集積化されたノズル密度に適したよう
なノズル孔を形成するには、ノズル内径を極めて小さな
ものにする必要があり、現在の射出成形技術では成形が
困難である。そのため、ノズル孔を設けた別のノズルプ
レートを用意し、該ノズルプレートをヘッド基板上に重
ね合わせるものが提案されている。しかしながら、この
ような二体構成のものは、接着剤によるノズル孔の目詰
まりや、位置ズレによるインクの飛翔曲がり等が生じる
という問題点があった。
【０００３】この点を解決するために、例えば、特開平
３−２７７５５４号公報に「インクジェット記録ヘッド
用基板の製造方法」が提案されている。この公報のもの
は、流路板とノズルがはじめから一体化されており、流
路側からレーザーを照射することにより、噴射方向から
流路側へ広くなるテーパー状のノズルを形成するもので
ある。
３−２７７５５４号公報に「インクジェット記録ヘッド
用基板の製造方法」が提案されている。この公報のもの
は、流路板とノズルがはじめから一体化されており、流
路側からレーザーを照射することにより、噴射方向から
流路側へ広くなるテーパー状のノズルを形成するもので
ある。
【０００４】図３は、従来のドロップオンデマンド型イ
ンクジェットヘッドの構成図で、図中、２１は圧力室、
２２はインク供給路、２３は共通インク室、２４は流
路、２５はノズルプレートである。複数の圧力室２１と
該圧力室２１の一方をインク供給路２２を介して共通イ
ンク室２３に連通し、他方を流路２４を介してノズルプ
レート２５に連通している。
ンクジェットヘッドの構成図で、図中、２１は圧力室、
２２はインク供給路、２３は共通インク室、２４は流
路、２５はノズルプレートである。複数の圧力室２１と
該圧力室２１の一方をインク供給路２２を介して共通イ
ンク室２３に連通し、他方を流路２４を介してノズルプ
レート２５に連通している。
【０００５】図４は、ノズル部の形成方法を示す図で、
レーザービーム発生装置２６から出力したレーザービー
ムをマスク２７を介し、集光レンズ２８を用いてノズル
孔径に相当する穴をノズルプレート２５に形成する。し
かし、この方法でできあがったノズルは、図５（ａ）,
（ｂ）に示すような流路側から噴射方向に向かって広く
なる逆テーパー型になり、インク噴射後のメニスカスの
引き込みがノズルの内側にできる渦流にまで達し、気泡
を取り込みやすくなり、噴射の安定性が著しく悪くな
る。一方、ノズルを取付ける前に穴加工を施す方法もあ
るが、ノズル孔と流路の位置決めに手間がかかり、接合
時の接着により目詰まりする恐れがある。そこで、逆テ
ーパーのテーパー角を小さく抑え、図６（ａ）,（ｂ）
のようなストレート状のノズルに近い仕上がりにするこ
とが要請されていた。
レーザービーム発生装置２６から出力したレーザービー
ムをマスク２７を介し、集光レンズ２８を用いてノズル
孔径に相当する穴をノズルプレート２５に形成する。し
かし、この方法でできあがったノズルは、図５（ａ）,
（ｂ）に示すような流路側から噴射方向に向かって広く
なる逆テーパー型になり、インク噴射後のメニスカスの
引き込みがノズルの内側にできる渦流にまで達し、気泡
を取り込みやすくなり、噴射の安定性が著しく悪くな
る。一方、ノズルを取付ける前に穴加工を施す方法もあ
るが、ノズル孔と流路の位置決めに手間がかかり、接合
時の接着により目詰まりする恐れがある。そこで、逆テ
ーパーのテーパー角を小さく抑え、図６（ａ）,（ｂ）
のようなストレート状のノズルに近い仕上がりにするこ
とが要請されていた。
【０００６】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、ノズル部材の上に更にもう一層、除去可能な部
材を設け、本来テーパーの原因となるレーザー外束部の
エネルギー密度の低い部分がノズル部材にまで達するの
を防ぐことにより、レーザーエネルギー密度の差をなく
してストレートに近いノズルを形成するようにしたイン
クジェットヘッドのノズル作成方法を提供することを目
的としてなされたものである。
もので、ノズル部材の上に更にもう一層、除去可能な部
材を設け、本来テーパーの原因となるレーザー外束部の
エネルギー密度の低い部分がノズル部材にまで達するの
を防ぐことにより、レーザーエネルギー密度の差をなく
してストレートに近いノズルを形成するようにしたイン
クジェットヘッドのノズル作成方法を提供することを目
的としてなされたものである。
【０００７】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
ノズルと、インクを記録紙上に安定噴射させるのに必要
なエネルギー発生部と、インク供給系とから成るインク
ジェットヘッドにおいて、ノズル作成時にノズル部材の
加工面に除去可能な部材層を設け、穴加工後、該部材層
を除去することにより、得られるノズルのテーパー角を
調整すること、更には、（２）前記ノズル部材の穴加工
をエキシマレーザーを使用して行うこと、更には、
（３）前記（１）又は（２）において、前記ノズル部材
及び部材層に樹脂などの有機材料を用いること、更に
は、（４）前記（１）,（２）又は（３）において、前
記部材層を接着剤、静電吸着、空気圧などの手段により
ノズル部材に仮接合すること、更には、（５）前記
（１）,（２）又は（３）において、前記部材層を樹脂
材をスプレー、コーターなどの手段によりノズル部材上
に均一に塗布することにより形成すること、更には、
（６）前記（１）において、穴加工後、前記部材層にで
きる孔のテーパー角よりもノズル部材にできる孔のテー
パー角を小さくすること、更には、（７）前記（１）に
おいて、流路とノズルを一体射出成形で実行可能である
ことを特徴としたものである。以下、本発明の実施例に
ついて説明する。
ノズルと、インクを記録紙上に安定噴射させるのに必要
なエネルギー発生部と、インク供給系とから成るインク
ジェットヘッドにおいて、ノズル作成時にノズル部材の
加工面に除去可能な部材層を設け、穴加工後、該部材層
を除去することにより、得られるノズルのテーパー角を
調整すること、更には、（２）前記ノズル部材の穴加工
をエキシマレーザーを使用して行うこと、更には、
（３）前記（１）又は（２）において、前記ノズル部材
及び部材層に樹脂などの有機材料を用いること、更に
は、（４）前記（１）,（２）又は（３）において、前
記部材層を接着剤、静電吸着、空気圧などの手段により
ノズル部材に仮接合すること、更には、（５）前記
（１）,（２）又は（３）において、前記部材層を樹脂
材をスプレー、コーターなどの手段によりノズル部材上
に均一に塗布することにより形成すること、更には、
（６）前記（１）において、穴加工後、前記部材層にで
きる孔のテーパー角よりもノズル部材にできる孔のテー
パー角を小さくすること、更には、（７）前記（１）に
おいて、流路とノズルを一体射出成形で実行可能である
ことを特徴としたものである。以下、本発明の実施例に
ついて説明する。
【０００８】図１は、本発明によるインクジェットヘッ
ドのノズル作成方法の一実施例を説明するための構成図
で、図中、１は流路、２は樹脂フィルム（樹脂部材
層）、３は接着剤、４はレーザービーム、５はノズル部
材、６はレーザービーム発生装置、７はマスク、８は集
光レンズである。レーザービーム発生装置６からのレー
ザービームはマスク７及び集光レンズ８を介して樹脂フ
ィルム２上を照射する。
ドのノズル作成方法の一実施例を説明するための構成図
で、図中、１は流路、２は樹脂フィルム（樹脂部材
層）、３は接着剤、４はレーザービーム、５はノズル部
材、６はレーザービーム発生装置、７はマスク、８は集
光レンズである。レーザービーム発生装置６からのレー
ザービームはマスク７及び集光レンズ８を介して樹脂フ
ィルム２上を照射する。
【０００９】図２（ａ）〜（ｆ）にノズルの作成方法の
具体的な工程を示す。加工を行うノズル部材５としてポ
リサルフォンポリエーテルサルフォン、ポリカーボネイ
ト、ポリイミドなどの熱的に安定な高分子樹脂材を用
い、該ノズル部材５を穴加工前に流路１に接合してお
く。該ノズル部材５の加工面側に、ノズル部材と同様に
熱的に安定な樹脂フィルム２を接着剤３で仮接合する。
ノズルの穴あけにはレーザー光の照射を利用し、ノズル
形状や寸法を規制するマスク７を介して行う（図
（ａ））。レーザービーム発生装置６はエキシマレーザ
ー光を発生させるものであり、レーザー媒質としてＸｅ
ｃｌ、ＫｒＦ、ＡｒＦ等を用い、化学結合を直接開裂さ
せるのに必要な１.９３〜３１０ｎｍの紫外線を発振す
る。このレーザービーム発生装置６から出たレーザー光
はマスク７によって照射範囲が規制され、ノズル孔形状
に倣ったレーザー光線４がレンズを介して樹脂部材層２
に照射される（図（ｂ）,（ｅ））。
具体的な工程を示す。加工を行うノズル部材５としてポ
リサルフォンポリエーテルサルフォン、ポリカーボネイ
ト、ポリイミドなどの熱的に安定な高分子樹脂材を用
い、該ノズル部材５を穴加工前に流路１に接合してお
く。該ノズル部材５の加工面側に、ノズル部材と同様に
熱的に安定な樹脂フィルム２を接着剤３で仮接合する。
ノズルの穴あけにはレーザー光の照射を利用し、ノズル
形状や寸法を規制するマスク７を介して行う（図
（ａ））。レーザービーム発生装置６はエキシマレーザ
ー光を発生させるものであり、レーザー媒質としてＸｅ
ｃｌ、ＫｒＦ、ＡｒＦ等を用い、化学結合を直接開裂さ
せるのに必要な１.９３〜３１０ｎｍの紫外線を発振す
る。このレーザービーム発生装置６から出たレーザー光
はマスク７によって照射範囲が規制され、ノズル孔形状
に倣ったレーザー光線４がレンズを介して樹脂部材層２
に照射される（図（ｂ）,（ｅ））。
【００１０】樹脂部材層２では従来通り流路側から噴射
する方向に向かって広くなるテーパーを形成する。穴開
けが進むが、前記樹脂部材層２によってレーザー外束部
のエネルギー密度の低い部分が除かれ、ノズル部材５に
は、ほぼエネルギー密度のそろったレーザーが照射され
ることになる。結果として、図２（ｃ）のように、テー
パー角の異なる孔が形成される。図（ｄ）に示すよう
に、この穴の加工後、樹脂部材層２を取り除くことによ
り、図（ｆ）に示すようにテーパー角０＜θ≦０.５°
のほぼストレートに近いノズルが完成する。ノズルとイ
ンク流路の一体射出成形の場合もノズル接合の必要がな
いだけで、上記方法によって、ストレートに近いノズル
孔を形成できる。
する方向に向かって広くなるテーパーを形成する。穴開
けが進むが、前記樹脂部材層２によってレーザー外束部
のエネルギー密度の低い部分が除かれ、ノズル部材５に
は、ほぼエネルギー密度のそろったレーザーが照射され
ることになる。結果として、図２（ｃ）のように、テー
パー角の異なる孔が形成される。図（ｄ）に示すよう
に、この穴の加工後、樹脂部材層２を取り除くことによ
り、図（ｆ）に示すようにテーパー角０＜θ≦０.５°
のほぼストレートに近いノズルが完成する。ノズルとイ
ンク流路の一体射出成形の場合もノズル接合の必要がな
いだけで、上記方法によって、ストレートに近いノズル
孔を形成できる。
【００１１】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）ノズル部を噴射方向に向って広くなるテーパーか
ら、ほぼストレートにすることにより、コストを低く抑
えたまま、インク噴射の安定性を向上させることができ
る。 （２）部材層の厚さによってテーパー角を０°≦θ≦９
０°の間で自由に調節できる。 （３）部材層を仮接合することにより、穴加工後、該部
材層を容易に除去できる。 （４）部材層をスプレー、コーター等によって塗布する
ことによって、複数のヘッドに同時に部材層を形成する
ことができ、フィルム材を貼りつけるよりも機構を簡単
にできる。
と、以下のような効果がある。 （１）ノズル部を噴射方向に向って広くなるテーパーか
ら、ほぼストレートにすることにより、コストを低く抑
えたまま、インク噴射の安定性を向上させることができ
る。 （２）部材層の厚さによってテーパー角を０°≦θ≦９
０°の間で自由に調節できる。 （３）部材層を仮接合することにより、穴加工後、該部
材層を容易に除去できる。 （４）部材層をスプレー、コーター等によって塗布する
ことによって、複数のヘッドに同時に部材層を形成する
ことができ、フィルム材を貼りつけるよりも機構を簡単
にできる。
【図１】 本発明によるインクジェットヘッドのノズル
の作成方法の一実施例を説明するための構成図である。
の作成方法の一実施例を説明するための構成図である。
【図２】 本発明のノズル作成方法のより具体的な工程
図を示す図である。
図を示す図である。
【図３】 従来のドロップオンデマンド型インクジェッ
トの構成図である。
トの構成図である。
【図４】 従来のノズル部の形成方法を示す図である。
【図５】 従来のノズル部における噴射状況を示す図で
ある。
ある。
【図６】 従来のノズル部における課題を示す図であ
る。
る。
１…流路、２…樹脂フィルム（樹脂部材層）、３…接着
剤、４…レーザービーム、５…ノズル部材、６…レーザ
ービーム発生装置、７…マスク、８…集光レンズ。
剤、４…レーザービーム、５…ノズル部材、６…レーザ
ービーム発生装置、７…マスク、８…集光レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 憲一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内
Claims (4)
- 【請求項１】 ノズルと、インクを記録紙上に安定噴射
させるのに必要なエネルギー発生部と、インク供給系と
から成るインクジェットヘッドにおいて、ノズル作成時
にノズル部材の加工面に除去可能な部材層を設け、穴加
工後、該部材層を除去することにより、得られるノズル
のテーパー角を調整することを特徴としたインクジェッ
トヘッドのノズル作成方法。 - 【請求項２】 前記ノズル部材の穴加工をエキシマレー
ザーを使用して行う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ノズル作成方法。 - 【請求項３】 前記ノズル部材及び部材層に樹脂などの
有機材料を用いることを特徴とする請求項１又は２記載
のインクジェットヘッドのノズル作成方法。 - 【請求項４】 前記部材層を接着剤、静電吸着、空気圧
などの手段によりノズル部材に仮接合することを特徴と
する請求項１,２又３記載のインクジェットヘッドのノ
ズル作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14994692A JPH05318742A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | インクジェットヘッドのノズル作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14994692A JPH05318742A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | インクジェットヘッドのノズル作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05318742A true JPH05318742A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=15486039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14994692A Pending JPH05318742A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | インクジェットヘッドのノズル作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05318742A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7275310B2 (en) * | 2003-12-26 | 2007-10-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing ink-jet recording head |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP14994692A patent/JPH05318742A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7275310B2 (en) * | 2003-12-26 | 2007-10-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing ink-jet recording head |
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