JPH08309996A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの製造方法Info
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Classifications
-
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インクジェット記録ヘッドのオリフィスプレ
ートのフォトリソグラフィやレーザビーム、電子ビーム
加工方法などのように、複雑な工程や高熱による加工歪
を伴わない、少ない工程数による、信頼性の高いインク
ジェット記録ヘッドのオリフィスプレートの製造方法を
提供する。 【構成】 このため、例えば0.5%cのフェライト板
1を900℃に加熱後水冷して第1相としてのマルテン
サイト2とし、その所定位置にYAGレーザビーム4を
照射して400℃に加熱/空冷することにより、第2相
としてのトルースタイト3を析出させ、これをエッチン
グ液5に浸し、トルースタイト3を優先的に溶解除去す
ることにより、レーザビーム照射部の穴加工を行うよう
にした。
ートのフォトリソグラフィやレーザビーム、電子ビーム
加工方法などのように、複雑な工程や高熱による加工歪
を伴わない、少ない工程数による、信頼性の高いインク
ジェット記録ヘッドのオリフィスプレートの製造方法を
提供する。 【構成】 このため、例えば0.5%cのフェライト板
1を900℃に加熱後水冷して第1相としてのマルテン
サイト2とし、その所定位置にYAGレーザビーム4を
照射して400℃に加熱/空冷することにより、第2相
としてのトルースタイト3を析出させ、これをエッチン
グ液5に浸し、トルースタイト3を優先的に溶解除去す
ることにより、レーザビーム照射部の穴加工を行うよう
にした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッドの製造方法に関する。
ッドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録ヘッドにおいて、オ
リフィスプレートの製造方法は、一般的にオリフィスプ
レートが非常に薄く形成されているため、技術的、コス
トの点などから、工作機械による方法ではなく、以下の
ような方法が採用されることがほとんどであった。すな
わち、 フォトリソグラフィによって、オリフィス形成の対象
となる材料の両面にレジスト膜画像を形成し、レジスト
膜の形成されていない部分をエッチングする、 オリフィスを形成しながらプレートをメッキ成長させ
る(電鋳法によってオリフィスプレートを形成する)、 レーザビーム、電子ビーム等によって、オリフィス形
成の対象となる材料に孔加工を行なう。
リフィスプレートの製造方法は、一般的にオリフィスプ
レートが非常に薄く形成されているため、技術的、コス
トの点などから、工作機械による方法ではなく、以下の
ような方法が採用されることがほとんどであった。すな
わち、 フォトリソグラフィによって、オリフィス形成の対象
となる材料の両面にレジスト膜画像を形成し、レジスト
膜の形成されていない部分をエッチングする、 オリフィスを形成しながらプレートをメッキ成長させ
る(電鋳法によってオリフィスプレートを形成する)、 レーザビーム、電子ビーム等によって、オリフィス形
成の対象となる材料に孔加工を行なう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような厚みの極めて薄い金属材料を加工するに際し
て、前記の各方法、とには、下記のような問題点
があった。すなわち、方法については、オリフィス形
成の対象となる材料の両面にパターン形成をしなければ
ならず、工程が複雑であるばかりでなく、それらパター
ンのオリフィス部分が表面と裏面で一致していないと、
オリフィスがいびつな形状になったり、大きくなってし
まう。そのため、小液滴の吐出を得ることを目的とし
て、穴径の小さなオリフィスを形成することは非常に困
難であった。
たような厚みの極めて薄い金属材料を加工するに際し
て、前記の各方法、とには、下記のような問題点
があった。すなわち、方法については、オリフィス形
成の対象となる材料の両面にパターン形成をしなければ
ならず、工程が複雑であるばかりでなく、それらパター
ンのオリフィス部分が表面と裏面で一致していないと、
オリフィスがいびつな形状になったり、大きくなってし
まう。そのため、小液滴の吐出を得ることを目的とし
て、穴径の小さなオリフィスを形成することは非常に困
難であった。
【0004】さらに、レジスト、レジスト現像液、レジ
スト除去液など、廃液となる補材を多く用いる必要があ
りコスト的、環境的に好ましくないという欠点がある。
スト除去液など、廃液となる補材を多く用いる必要があ
りコスト的、環境的に好ましくないという欠点がある。
【0005】また、方法については、メッキであるた
めオリフィスとなる部分にレジスト膜を形成しなければ
ならず、の方法同様フォトリソグラフィを用いること
になり、工程が複雑になり、コスト上昇を招いてしま
う。
めオリフィスとなる部分にレジスト膜を形成しなければ
ならず、の方法同様フォトリソグラフィを用いること
になり、工程が複雑になり、コスト上昇を招いてしま
う。
【0006】また、方法については、レーザ光、電子
ビーム等による孔加工の原理は、照射されたエネルギー
が熱エネルギーに変わり、材料が極く短時間のうちに溶
融・蒸発し、気化し易い成分の圧力により、溶融物が噴
出除去されることを原理としている。しかしながら、溶
融してしまうほどの高温になると、孔の周辺部も可成り
の高温になってしまうために、孔加工完了後、被加工物
に歪みが生じてしまい、インクジェットヘッドのヒー
タ、流路等に貼り付けた際に、隙間が生じてしまい、イ
ンク漏れ等が起こってしまうという欠点がある。
ビーム等による孔加工の原理は、照射されたエネルギー
が熱エネルギーに変わり、材料が極く短時間のうちに溶
融・蒸発し、気化し易い成分の圧力により、溶融物が噴
出除去されることを原理としている。しかしながら、溶
融してしまうほどの高温になると、孔の周辺部も可成り
の高温になってしまうために、孔加工完了後、被加工物
に歪みが生じてしまい、インクジェットヘッドのヒー
タ、流路等に貼り付けた際に、隙間が生じてしまい、イ
ンク漏れ等が起こってしまうという欠点がある。
【0007】本発明は、以上のような従来のこの種の問
題点にかんがみてなされたもので、少ない工程数によ
る、オリフィスプレートの加工によって、低コストで信
頼性の高いインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供
することを目的としている。
題点にかんがみてなされたもので、少ない工程数によ
る、オリフィスプレートの加工によって、低コストで信
頼性の高いインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供
することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、オリフィスプレートを構成する金属材料の第1相
に対して、例えばレーザビームまたは電子ビーム等を用
いて部分的な熱処理を行うことによって、相変態を生じ
た第2相を形成し、これら第1,第2のいずれかの相を
エッチングする金属加工方法を用いることにより、前記
目的を達成しようとするものである。
ては、オリフィスプレートを構成する金属材料の第1相
に対して、例えばレーザビームまたは電子ビーム等を用
いて部分的な熱処理を行うことによって、相変態を生じ
た第2相を形成し、これら第1,第2のいずれかの相を
エッチングする金属加工方法を用いることにより、前記
目的を達成しようとするものである。
【0009】
【作用】以上の第1相、第2相に対して、エッチング速
度の異なる液、ガス等を用い、エッチング量に差異を設
けることにより孔加工、溝加工等が可能になる。
度の異なる液、ガス等を用い、エッチング量に差異を設
けることにより孔加工、溝加工等が可能になる。
【0010】この時、熱処理にはレーザビーム・電子ビ
ーム等を用い、微細な加工を行う。例えばレーザビーム
の場合は、レンズで集光すれば集光点の大きさは理論的
に波長程度にまで絞り込むことができる(例えばYAG
レーザの波長は1.06μm)。
ーム等を用い、微細な加工を行う。例えばレーザビーム
の場合は、レンズで集光すれば集光点の大きさは理論的
に波長程度にまで絞り込むことができる(例えばYAG
レーザの波長は1.06μm)。
【0011】そして、レーザビーム・電子ビーム等の操
作の軌跡を変化させることによって、あるいはレーザビ
ーム・電子ビーム等をシャッタで遮断しながらサンプル
を移動することによって、加工の形状は自由に選択する
ことが可能となる。
作の軌跡を変化させることによって、あるいはレーザビ
ーム・電子ビーム等をシャッタで遮断しながらサンプル
を移動することによって、加工の形状は自由に選択する
ことが可能となる。
【0012】また、前記フォトリソグラフィ方法に比較
すると、レジスト塗布、ベーク、露光、現像などが不要
で、工程が単純であり、レジスト、レジスト現像液、レ
ジスト除去材等が補材として不要となり、コスト的に有
利であり、また、環境に与える影響も少ない。
すると、レジスト塗布、ベーク、露光、現像などが不要
で、工程が単純であり、レジスト、レジスト現像液、レ
ジスト除去材等が補材として不要となり、コスト的に有
利であり、また、環境に与える影響も少ない。
【0013】さらにまた、0.5%C鋼などの場合、相
変態を生じさせるのに必要な温度は、レーザビーム、電
子ビーム等によって穴あけ加工を行なう場合に比べれ
ば、遥かに低温であるため、熱処理後も歪はほとんど残
らず、インクジェットヘッドのヒータ、流路等に貼り付
けた際に、隙間が生じ、インク漏れ等が起こるというこ
ともない。
変態を生じさせるのに必要な温度は、レーザビーム、電
子ビーム等によって穴あけ加工を行なう場合に比べれ
ば、遥かに低温であるため、熱処理後も歪はほとんど残
らず、インクジェットヘッドのヒータ、流路等に貼り付
けた際に、隙間が生じ、インク漏れ等が起こるというこ
ともない。
【0014】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。図1に本実施例の工程説明図を示す。図1は、加
工対象として例えばインクジェット記録ヘッドにおける
オリフィスプレートを形成する場合、すなわち孔加工す
る場合の各工程を、(a)〜(f)図によって示してい
る。被加工物の材質は0.5%C鋼である。
する。図1に本実施例の工程説明図を示す。図1は、加
工対象として例えばインクジェット記録ヘッドにおける
オリフィスプレートを形成する場合、すなわち孔加工す
る場合の各工程を、(a)〜(f)図によって示してい
る。被加工物の材質は0.5%C鋼である。
【0015】(a)図は初期状態で、圧延により薄く加
工された金属板(厚さ=100μm)を放電加工などに
よって切り出した状態を示す。金属組織的にはフェライ
ト単相であり、これをフェライト1として図中には表記
してある。
工された金属板(厚さ=100μm)を放電加工などに
よって切り出した状態を示す。金属組織的にはフェライ
ト単相であり、これをフェライト1として図中には表記
してある。
【0016】(b)図は、フェライト1を900℃に加
熱後水冷(焼入れ)することによって得ることのできる
マルテンサイト組織であり、マルテンサイト2として図
中には表記してある。このマルテンサイト2を第1相と
する。
熱後水冷(焼入れ)することによって得ることのできる
マルテンサイト組織であり、マルテンサイト2として図
中には表記してある。このマルテンサイト2を第1相と
する。
【0017】(c)図には、このマルテンサイト2中の
所定の位置に、YAGレーザ4のビームを照射し、40
0℃に加熱し空冷(焼戻し)することによって、トルー
スタイト組織(トルースタイト3)を析出させた様子を
示す。このトルースタイト3を第2相とする。
所定の位置に、YAGレーザ4のビームを照射し、40
0℃に加熱し空冷(焼戻し)することによって、トルー
スタイト組織(トルースタイト3)を析出させた様子を
示す。このトルースタイト3を第2相とする。
【0018】(d)図には、(c)図においてYAGレ
ーザ4を走査して、必要とするオリフィス部分にトルー
スタイト3を析出させた様子を示している。
ーザ4を走査して、必要とするオリフィス部分にトルー
スタイト3を析出させた様子を示している。
【0019】(e)図には、第1相のマルテンサイト2
中に第2相のトルースタイト3を析出させた、2相から
成る(d)図に示した金属板を、エッチング液5に浸
し、第2相のトルースタイト3を優先的に溶解除去させ
る様子を示している。エッチング液5としては、1%硫
酸水溶液などが好ましい。1%硫酸水溶液中で、トルー
スタイト3の腐食量は、マルテンサイト2の約10倍で
あり、トルースタイト3析出部分はマルテンサイト2よ
りも速く腐食される。従って、レーザビームを照射した
部分は孔状にエッチングされ、オリフィスが形成される
ことになる。
中に第2相のトルースタイト3を析出させた、2相から
成る(d)図に示した金属板を、エッチング液5に浸
し、第2相のトルースタイト3を優先的に溶解除去させ
る様子を示している。エッチング液5としては、1%硫
酸水溶液などが好ましい。1%硫酸水溶液中で、トルー
スタイト3の腐食量は、マルテンサイト2の約10倍で
あり、トルースタイト3析出部分はマルテンサイト2よ
りも速く腐食される。従って、レーザビームを照射した
部分は孔状にエッチングされ、オリフィスが形成される
ことになる。
【0020】(f)図には、(a)〜(e)図の各工程
を経てオリフィス加工が完成した様子を示している。図
中では、円形の孔の例を示しているが、孔の大きさはレ
ーザの出力、照射時間、光学系の調整などによって自由
に変えることができる。また、マスクを用いたり、レー
ザをスキャンすることによって、円形以外のオリフィス
を加工することが可能になる。
を経てオリフィス加工が完成した様子を示している。図
中では、円形の孔の例を示しているが、孔の大きさはレ
ーザの出力、照射時間、光学系の調整などによって自由
に変えることができる。また、マスクを用いたり、レー
ザをスキャンすることによって、円形以外のオリフィス
を加工することが可能になる。
【0021】以上のようにして、薄く加工された金属板
に孔加工し、インクジェット記録ヘッドにおける信頼性
が高く安価なオリフィスプレートを得ることができる。
に孔加工し、インクジェット記録ヘッドにおける信頼性
が高く安価なオリフィスプレートを得ることができる。
【0022】本実施例において、オリフィスプレートの
材料としては、0.5%C綱を用いたが、インクによっ
てはこの0.5%C鋼を腐食させることがある。このよ
うな場合は、オリフィスプレートをAu,Pt,Niな
どによってメッキしたり、エポキシ等の樹脂によってオ
ーバーコートすればよい。この場合のメッキやオーバー
コートは、レジスト等が不要であるため、コスト的な負
担は極めて小さく工程的にも容易である。
材料としては、0.5%C綱を用いたが、インクによっ
てはこの0.5%C鋼を腐食させることがある。このよ
うな場合は、オリフィスプレートをAu,Pt,Niな
どによってメッキしたり、エポキシ等の樹脂によってオ
ーバーコートすればよい。この場合のメッキやオーバー
コートは、レジスト等が不要であるため、コスト的な負
担は極めて小さく工程的にも容易である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少ない工程数による低コストで信頼性の高いオリフィス
プレートの加工によるインクジェット記録ヘッドの製造
方法を得ることが可能になる。
少ない工程数による低コストで信頼性の高いオリフィス
プレートの加工によるインクジェット記録ヘッドの製造
方法を得ることが可能になる。
【図1】 本実施例の構成説明図を示す。
1 フェライト 2 マルテンサイト 3 トルースタイト 4 YAGレーザ 5 エッチング液
Claims (3)
- 【請求項1】 インクを吐出する吐出口を有するインク
ジェット記録ヘッドにおいて、吐出口を有するオリフィ
スプレートを金属材料から構成し、前記金属材料から成
る第1相に対して、部分的な熱処理を行い、相変態生じ
た第2相を形成し、これら第1,第2のいずれかの相を
エッチングすることを特徴とするインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法。 - 【請求項2】 前記熱処理において、レーザビームを用
いることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット
記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項3】 前記熱処理において、電子ビームを用い
ることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記
録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11711395A JPH08309996A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11711395A JPH08309996A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08309996A true JPH08309996A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=14703750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11711395A Withdrawn JPH08309996A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08309996A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180001666A (ko) * | 2016-06-24 | 2018-01-05 | 에이피시스템 주식회사 | 전주도금법을 이용한 미세 금속 마스크 제조방법 |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP11711395A patent/JPH08309996A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180001666A (ko) * | 2016-06-24 | 2018-01-05 | 에이피시스템 주식회사 | 전주도금법을 이용한 미세 금속 마스크 제조방법 |
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