JPH11188879A - ノズル形成部材及びその製造方法並びにインクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク滴直進性、吐出安定性に優れたノズル
形成部材を低コストで得られない。 【解決手段】 ノズルプレート３３は、ポリイミドフィ
ルム６１上に金属薄膜６２を積層し、金属薄膜６２上に
撥水性を有する表面処理膜４７を成膜して、ノズル３８
を形成した。

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及び
その製造方法並びにインクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写
装置等に用いられるインクジェット記録装置におけるイ
ンクジェットヘッドは、複数のノズルを形成したノズル
形成部材と、各ノズルが連通するインク液室と、各イン
ク液室内のインクを加圧する圧電素子などの電気機械変
換素子、或いはヒータなどの電気熱変換素子等のエネル
ギー発生手段とを備えて、エネルギー発生手段で発生し
たエネルギーでインク液室内インクを加圧することによ
ってノズルからインク滴を吐出させる。

【０００３】ここで、ノズル形成部材及びその製造方法
としては、特開平１−１０８０５６号公報、特開平２−
１２１８４２号公報等に記載されているように、有機樹
脂材料からなるプレートにエキシマレーザーによってノ
ズルを形成したもの、或いは、特開昭６３−３９６３号
公報、特開平１４２９３９号公報等に記載されているよ
うに、電鋳支持基板上にドライフィルムレジスト等の感
光性樹脂材料を用いてノズル径に応じたレジストパター
ンを形成した後、このレジストパターンを用いてニッケ
ル等の金属材料を電鋳工法で析出してノズルプレートを
形成するもの、その他プレスによってノズルを形成する
方法などがある。

【０００４】また、ノズル形成部材の表面はインク滴吐
出特性に大きな影響を与えることから、例えば特開平４
−２９４１４５号公報にも記載されているように、電解
ニッケルノズル、プレス穿孔金属ノズル、ポリカーボネ
イトなどの高分子材料をエキシマレーザーで穿孔したノ
ズルなどのノズル形成部材の表面に、フッ素系高分子膜
を塗装膜や共析メッキ膜を成膜するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ット記録装置等の各種記録装置においては、ますます高
解像度が要求されるようになっており、これに伴ってイ
ンクジェットヘッドにおいても、ノズル形成部材のノズ
ルの小径化（微細化）、高精度化が要求されている。

【０００６】上述した従来のノズル形成部材として、エ
キシマレーザー（或いは炭酸ガスレーザー）を用いて樹
脂プレートを加工するものにあっては、こうした吐出口
の微細化や高精度化の要求に応えられるものの、１ショ
ットエリアが狭いために連続生産ではノズル径のバラツ
キが発生し、また、入力側と出力側では形状が異なり、
且つ、アブリューションによる再付着物が発生し、更に
樹脂材料からなるノズル形成部材では記録紙との接触や
ノズル面のクリーニングによる損傷が発生し易く、特に
撥水性処理を施したとしてもその耐久性や信頼性が充分
でない。

【０００７】また、フォトリソ工程と電鋳工法とを組合
わせてノズル形成部材を製造する方法にあっては、フォ
トリソプロセスは周知のように多数の各工程から成り立
ち、全体を通しての工程時間が長いために、通常は１枚
の基板上に多数の部品を面付けする多数個取りを行な
い、部品１個単位のコストを下げるようにしているが、
マルチノズルヘッドのように多数チャンネルを一体的に
形成する部品では１個の部品サイズが大きくなって面付
け数が少なくなり、スケール効果が十分に得られずに低
コスト化を図ることができない。更に、電鋳法では、Ｎ
i粒子や形状不良、ダスト、電流密度分布、ｐＨ及びそ
の変動、添加剤等による結晶性や形状不良の発生など、
条件固定が困難であり、高品質のノズル形成部材を安定
して得ることが難しい。更にまた、ノズル径をメッキの
せり出し量で管理するために、メッキ析出量の高精度の
管理が必要になる。

【０００８】さらに、電鋳支持基板上にレジストパター
ンをパターニングした後メッキ膜を成膜するため、フォ
トリソプロセスでの汚れ、例えばレジスト残さ、プロセ
ス中の熱処理による基板露出表面の熱酸化膜などの形成
によって、メッキ膜成長の不均質層、ピンホールなどの
膜欠陥が発生し易く、歩留りが低下し、検査コストが増
加する。このように、フォトリソ工程でのコンタミと熱
酸化膜によるピンホール欠陥の多発という面でも低コス
ト化を図ることが困難である。

【０００９】また、プレスによる場合には、プレスピン
が１〜５本程度で、且つ、耐久性は２０〜５０ショット
が限界であるためコストが高くなると共に、マルチノズ
ル化に対応することができない。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、インク直進性に優れ、安定したインク滴吐出特性
を有する量産性、低コスト化に優れたノズル形成部材及
びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【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のノズル形成部材は、インク滴を吐出する
ノズルを形成したノズル形成部材において、金属薄膜と
樹脂膜を積層してなる構成とした。

【００１２】請求項２のノズル形成部材は、上記請求項
１のノズル形成部材において、前記金属薄膜表面に撥水
性を有する表面処理膜を形成した構成とした。

【００１３】請求項３のノズル形成部材は、上記請求項
２のノズル形成部材において、前記表面処理膜がフッ素
樹脂を含むメッキ膜又は塗装膜からなる構成とした。

【００１４】請求項４のノズル形成部材は、上記請求項
２又は３のノズル形成部材において、前記表面処理膜の
厚さが３〜１０μｍ、樹脂膜の厚さが２０〜３０μｍで
ある構成とした。

【００１５】請求項５のノズル形成部材は、上記請求項
２乃至４のいずれかのノズル形成部材において、前記金
属薄膜の孔径が樹脂膜の孔径と略同じである構成とし
た。

【００１６】請求項６のノズル形成部材は、上記請求項
１乃至５のいずれかのノズル形成部材において、前記樹
脂膜がポリイミドフィルムである構成とした。

【００１７】請求項７のノズル形成部材の製造方法は、
インク滴を吐出するノズルを形成したノズル形成部材の
製造方法において、金属薄膜と樹脂膜を積層し、前記金
属薄膜にエッチング法で孔を形成し、前記樹脂膜にエキ
シマレーザーで前記金属薄膜の孔と同軸上に孔を形成
し、前記金属薄膜表面に撥水性を有する表面処理膜を成
膜する構成とした。

【００１８】請求項８のノズル形成部材の製造方法は、
上記請求項７のノズル形成部材の製造方法において、前
記ノズルを形成した金属薄膜を加工マスクとして前記前
記樹脂膜にエキシマレーザーでノズルを形成する構成と
した。

【００１９】請求項９のインクジェットヘッドは、イン
ク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通するイ
ンク液室と、このインク液室内のインクを加圧するエネ
ルギー発生手段とを備えたインクジェットヘッドにおい
て、前記ノズルを形成するノズル形成部材が前記請求項
１乃至６のいずれかのノズル形成部材からなる構成とし
た。

【００２０】

【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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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、また、圧電
素子以外の電気機械変換素子を用いることもできる。

【００２４】各圧電素子１２（駆動部１７）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Ｎ
i・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。

【００２５】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。

【００２６】一方、液室ユニット２は、金属薄膜の積層
体からなる複層構造の振動板３１と、ドライフィルムレ
ジスト（ＤＦＲ）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、樹脂膜及び金属薄膜からな
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１７）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
して加圧されるインク液室である加圧液室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。

【００２７】振動板３１は、２層構造のニッケルめっき
膜からなり、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に接合する梁となると共に各チャンネル（ノ
ズル）を独立させる隔壁部４１及びフレーム部材１３に
接合する周辺厚肉部４２と、共通液室３６に対応する圧
力を吸収する弾性体部（以下「ダンパー部」という。）
４３を形成している。

【００２８】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。

【００２９】ノズルプレート３３には多数のノズル３８
を形成し、そのインク吐出面（ノズル表面側）は、図１
に示すように撥水性（撥インク性）の表面処理膜４７を
成膜している。この表面処理膜としては、ＰＴＦＥ−Ｎ
i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することができ
る。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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１
１、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。

【００３３】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。

【００３４】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
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。

【００３５】次に、本発明に係るノズル形成部材である
ノズルプレート及びその製造方法について図４以降を参
照して説明する。なお、以下では、説明を容易にするた
めに１個のノズルのみを図示することとする。

【００３６】図４は本発明に係るノズル形成部材の第１
実施例を示す断面図である。この実施例のノズル形成部
材であるノズルプレート３３は、樹脂膜である厚さ３０
μｍのポリイミドフィルム６１上に厚さ１０μｍの銅箔
からなる金属薄膜６２を積層し、金属薄膜６２上に撥水
性を有する表面処理膜４７を３〜１０μｍの厚さに成膜
してなる。そして、ポリイミドフィルム６１に形成した
円錘台形状の孔６１ａと、金属薄膜６２に形成した円筒
形状の孔６２ａを覆ってポリイミドフィルム６１の孔６
１ａに連続する表面処理膜４７の開口４７ａにてノズル
３８を形成している。

【００３７】この場合、ポリイミドフィルム６１の孔６
１ａの最小径と金属薄膜６２に形成した孔６２ａの径と
を同じにしているので、上述したように表面処理膜４７
が孔６１ａよりも内側にせり出した形状になる。

【００３８】図５は本発明に係るノズル形成部材の第２
実施例を示す断面図である。この実施例のノズル形成部
材であるノズルプレート３３は、厚さ３０μｍのポリイ
ミドフィルム６１上に厚さ１０μｍの銅箔からなる金属
薄膜６２を積層し、金属薄膜６２上に撥水性を有する表
面処理膜４７を３〜１０μｍの厚さに成膜してなる。そ
して、ポリイミドフィルム６１に形成した円錘台形状の
孔６１ａと、金属薄膜６２に形成した円筒形状の孔６２
ａを覆ってポリイミドフィルム６１の孔６１ａに連続す
る表面処理膜４７の開口４７ａにてノズル３８を形成し
ている。

【００３９】この場合、ポリイミドフィルム６１の孔６
１ａの最小径よりも金属薄膜６２に形成した孔６２ａの
径を大きくして、孔６２ａ内周面を孔６１ａよりも後退
させ、表面処理膜４７で孔６２ａの後退量を埋めるよう
にしているので、ポリイミドフィルム６１の孔６１ａに
表面処理膜４７の開口４７ａが連続した形状になる。

【００４０】図６は本発明に係るノズル形成部材の第２
実施例を示す断面図である。この実施例のノズル形成部
材であるノズルプレート３３は、厚さ３０μｍのポリイ
ミドフィルム６１上に厚さ１０μｍの銅箔からなる金属
薄膜６２を積層し、金属薄膜６２上に撥水性を有する表
面処理膜４７を３〜１０μｍの厚さに成膜してなる。そ
して、ポリイミドフィルム６１に形成した円錘台形状の
孔６１ａと、金属薄膜６２に形成した円筒形状の孔６２
ａを覆う表面処理膜４７の開口４７ａにてノズル３８を
形成している。

【００４１】この場合、ポリイミドフィルム６１の孔６
１ａの最小径よりも金属薄膜６２に形成した孔６２ａの
径を上記第２実施例よりも大きくして、その後退量を大
きくしているので、表面処理膜４７が金属薄膜６２に形
成した孔６２ａの内周面を覆うものの、表面処理膜４７
の開口４７ａは孔６１ａに連続しない形状になる。

【００４２】このように、ポリイミドフィルムと金属薄
膜を積層してノズル形成部材を形成することで、ポリイ
ミドフィルムには直線状のノズル断面を形成することが
でき、またインク吐出面は金属薄膜であるために特別な
表面改質処理をしないでも撥水性の表面処理膜を成膜で
きるので、インク滴直進性に優れ、量産性や低コスト化
を図れるインクジェットヘッドを得ることができる。

【００４３】そして、金属薄膜の孔径、ポリイミドフィ
ルムの孔径、更に表面処理膜のメッキ厚さ（又は塗布厚
さ）の組合せによって、最終的な孔形状を上記第１実施
例（ポリイミドフィルムの孔径＝金属薄膜の孔径）、第
２実施例膜（ポリイミドフィルムの孔径＜金属薄膜の孔
径）、第３実施例（ポリイミドフィルムの孔径＜＜金属
薄膜の孔径）のように選択することができる。

【００４４】また、表面処理膜の厚さを３〜１０μｍと
し、ポリイミドフィルムの厚さを２０〜３０μｍとする
ことで、もとのノズル径を大幅に変更することなく撥水
性を持たせることができ、インク滴直進性も向上する。
ただし、表面処理膜及びポリイミドフィルムに厚さはこ
れに限るものではない。さらに、金属薄膜の孔径とポリ
イミドフィルムの孔径を略同じにすることで、表面処理
膜を形成したときの開口径がポリイミドフィルムの孔径
よりも小さくなり、インク滴を吐出させるためのエネル
ギー伝達効率が向上して、インク滴吐出特性が向上す
る。

【００４５】次に、上記第１実施例のノズルプレート３
３の製造方法について図７及び図８を参照して説明す
る。先ず、図７（ａ）に示すように、厚さ３０μｍのポ
リイミドフィルム６１上に厚さ１０μｍの銅箔からなる
金属薄膜６２を積層した材料を準備し、同図（ｂ）に示
すように、金属薄膜６２上にレジスト６３を塗布又はラ
ミネートし、これに所要のマスクパターンを使用して露
光し、現像して、同図（ｃ）に示すように円形状開口６
４ａを有するレジストパターン６４を形成する。

【００４６】次いで、塩化第二鉄水溶液を用いてレジス
トパターン６４の開口６４ａに対応する金属薄膜６２を
エッチングして化学的に除去することで、同図（ｄ）に
示すように金属薄膜６２に孔６２ａを形成し、ポリイミ
ドフィルム６１を露出させる。

【００４７】そして、エッチングで金属薄膜６２が除去
されて円形状に露出しているポリイミドフィルム６１に
エキシマレーザー加工を施すと、金属薄膜６２が加工マ
スクとなってポリイミド部のみが化学的に除去され、最
終的に同図（ｅ）に示すように孔６２ａと同軸上に孔６
１ａが穿孔される。

【００４８】そこで、図８（ａ）に示すようにレジスト
パターン６４を除去した後、金属薄膜６２の表面にフッ
素系共析メッキ（例えば四フッ化樹脂微粒子を含有させ
たニッケル共析メッキ）を施して同図（ｂ）に示すよう
に撥水性を有する表面処理膜４７を成膜する。このと
き、ポリイミドフィルム６１は非メッキ性の物質である
ので、特別な非メッキ性のマスキングを要することなく
金属薄膜６２のみに撥水性表面処理を施すことができ、
また金属薄膜６２と表面処理膜４７との密着も強固に行
われる。

【００４９】このように、樹脂膜上に金属薄膜を積層し
た部材を用いることによって撥水性の表面処理が容易に
なり、また密着性を確保できて耐ワイピング性も向上す
る。すなわち、従前の樹脂を用いたノズル形成部材にあ
っては非メッキ性のポリイミドフィルムやポリカーボネ
イト樹脂上に直接撥水性のメッキを行うために、樹脂活
性化などの特別な処理が必要であった上、メッキ膜の密
着性も十分でなく、耐ワイピング性が十分でなかった
が、樹脂膜上に金属薄膜を積層した部材を用いることで
金属薄膜上に表面処理を施すことができるので、このよ
うな問題が解消される。

【００５０】次に、上記第２実施例のノズルプレート３
３の製造方法について図９をも参照して説明する。この
実施例のノズルプレート３３は金属薄膜６２の孔６２ａ
の径がポリイミドフィルム６１の孔６１ａに径よりも大
きいので、上述した図７に示す工程において、金属薄膜
６１の孔６１ａを形成した後、孔６１ａよりも小径の開
口を有するマスクを用いたり、あるいは、レジストを再
度塗布して露光、現像を行うことで露出したポリイミド
フィルム６１上に孔６１ａよりも小径の開口を有するレ
ジストパターンを形成した後、エキシマレーザー加工を
施して、同図（ａ）に示すように、金属薄膜６１の孔６
１ａよりも最小径が小さい孔６２ａをポリイミドフィル
ム６１に形成し、次いで同図（ｂ）に示すように撥水性
の表面処理膜４７を成膜する。

【００５１】次に、上記第３実施例のノズルプレート３
３の製造方法について図１０をも参照して説明する。こ
の実施例のノズルプレート３３は金属薄膜６２の孔６２
ａの径がポリイミドフィルム６１の孔６１ａに径よりも
大きいので、上述した図７に示す工程において、金属薄
膜６１の孔６１ａを形成した後、孔６１ａよりも小径の
開口を有するマスクを用いたり、あるいは、レジストを
再度塗布して露光、現像を行うことで露出したポリイミ
ドフィルム６１上に孔６１ａよりも小径の開口を有する
レジストパターンを形成した後、エキシマレーザー加工
を施して、同図（ａ）に示すように、金属薄膜６１の孔
６１ａよりも最小径が小さい孔６２ａをポリイミドフィ
ルム６１に形成し、次いで同図（ｂ）に示すように撥水
性の表面処理膜４７を成膜する。

【００５２】なお、ここではノズル数１個で説明してい
るが、前述したようにノズル数は複数、例えば数百個の
マルチノズルも同様に製造することができ、また、１枚
の積層シート（樹脂膜及び金属薄膜からなる。）で多数
のノズル形成部材を取り出す多数個取りもできる。ま
た、樹脂膜についてもポリイミドフィルムに限られるも
のではなく、その他の樹脂（高分子樹脂膜を含む。）を
用いることもできる。

【００５３】また、上記実施例においては、本発明の電
気機械変換素子をエネルギー発生手段とするインクジェ
ットヘッドのノズル形成部材に適用しているが、電気熱
変換素子をエネルギー発生手段とするインクジェットヘ
ッドのノズル形成部材にも同様に実施でき、またサイド
シュータ方式のインクジェットヘッドのノズル形成部材
に適用しているが、エッジシュータ方式のインクジェッ
トヘッドのノズル形成部材にも同様に適用することがで
きる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のノズル
形成部材によれば、金属薄膜と樹脂膜を積層してなる構
成としたので、インク滴直進性に優れ、安定したインク
滴吐出特性を有する量産性、低コスト化に優れたノズル
形成部材を得ることができ、また特別な処理をすること
なく撥水性の表面処理膜を高い密着性で成膜することが
可能になる。

【００５５】請求項２のノズル形成部材によれば、上記
請求項１のノズル形成部材において、前記金属薄膜表面
に撥水性を有する表面処理膜を形成したので、インク滴
吐出特性が向上する。

【００５６】請求項３のノズル形成部材によれば、上記
請求項２のノズル形成部材において、前記表面処理膜が
フッ素樹脂を含むメッキ膜又は塗装膜からなる構成とし
たので、インク滴吐出特性が向上する。

【００５７】請求項４のノズル形成部材によれば、上記
請求項２又は３のノズル形成部材において、前記表面処
理膜の厚さが３〜１０μｍ、樹脂膜の厚さが２０〜３０
μｍである構成としたので、インク滴直進性が向上す
る。

【００５８】請求項５のノズル形成部材によれば、上記
請求項２乃至４のいずれかのノズル形成部材において、
前記金属薄膜の孔径が樹脂膜の孔径と略同じである構成
としたので、インク滴噴射特性が向上する。

【００５９】請求項６のノズル形成部材によれば、上記
請求項１乃至５のいずれかのノズル形成部材において、
前記樹脂膜がポリイミドフィルムである構成としたの
で、インク滴直進性に優れ、安定したインク滴吐出特性
を有する量産性、低コスト化に優れたノズル形成部材を
得ることができ、また特別な処理をすることなく撥水性
の表面処理膜を高い密着性で成膜することが可能にな
る。

【００６０】請求項７のノズル形成部材の製造方法によ
れば、金属薄膜と樹脂膜を積層し、前記金属薄膜にエッ
チング法で孔を形成し、前記樹脂膜にエキシマレーザー
で前記金属薄膜の孔と同軸上に孔を形成し、前記金属薄
膜表面に撥水性を有する表面処理膜を成膜する構成とし
たので、インク滴直進性に優れ、安定したインク滴吐出
特性を有するインクジェットヘッドを低コストで製造す
ることができる。

【００６１】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７のノズル形成部材の製造方法におい
て、前記ノズルを形成した金属薄膜を加工マスクとして
前記前記樹脂膜にエキシマレーザーでノズルを形成する
構成としたの、製造コストを制限することができる。

【００６２】請求項９のインクジェットヘッドによれ
ば、インク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連
通するインク液室と、このインク液室内のインクを加圧
するエネルギー発生手段とを備えたインクジェットヘッ
ドにおいて、前記ノズルを形成するノズル形成部材が前
記請求項１乃至６のいずれかのノズル形成部材からなる
構成としたので、インク滴直進性が向上し、安定したイ
ンク滴噴射特性を得られる。

【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】本発明に係るノズル形成部材の第１実施例を示
す模式的断面図

【図５】本発明に係るノズル形成部材の第２実施例を示
す模式的断面図

【図６】本発明に係るノズル形成部材の第３実施例を示
す模式的断面図

【図７】第１実施例のノズル形成部材の製造方法を説明
する説明図

【図８】同製造方法の続きの工程を示す説明図

【図９】第２実施例のノズル形成部材の製造方法を説明
する説明図

【図１０】第３実施例のノズル形成部材の製造方法を説
明する説明図

【符号の説明】

１…駆動ユニット、２…液室ユニット、３…フレーム、
１２…圧電素子、３１…振動板、３３…ノズルプレー
ト、３８…ノズル、４７…表面処理膜、６１…ポリイミ
ドフィルム、６２…金属薄膜、６１ａ…孔、６２ａ…
孔、４７…開口。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク滴を吐出するノズルを形成したノ
   ズル形成部材において、このノズル形成部材は樹脂膜上
   に金属薄膜を積層してなることを特徴とするノズル形成
   部材。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のノズル形成部材におい
   て、前記金属薄膜表面に撥水性を有する表面処理膜を形
   成したことを特徴とするノズル形成部材。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のノズル形成部材におい
   て、前記表面処理膜がフッ素樹脂を含むメッキ膜又は塗
   装膜からなることを特徴とするノズル形成部材。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載のノズル形成部材
   において、前記表面処理膜の厚さが３〜１０μｍ、樹脂
   膜の厚さが２０〜３０μｍであることを特徴とするノズ
   ル形成部材。
5. 【請求項５】 請求項２乃至４のいずれかに記載のノズ
   ル形成部材において、前記金属薄膜の孔径が樹脂膜の孔
   径と略同じであることを特徴とするノズル形成部材。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載のノズ
   ル形成部材において、前記樹脂膜がポリイミドフィルム
   であることを特徴とするノズル形成部材。
7. 【請求項７】 インク滴を吐出するノズルを形成したノ
   ズル形成部材の製造方法において、金属薄膜と樹脂膜を
   積層し、前記金属薄膜にエッチング法で孔を形成し、前
   記樹脂膜にエキシマレーザーで前記金属薄膜の孔と同軸
   上に孔を形成した後、前記金属薄膜表面に撥水性を有す
   る表面処理膜を成膜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７に記載のノズル形成部材の製造
   方法において、前記ノズルを形成した金属薄膜を加工マ
   スクとして前記前記樹脂膜にエキシマレーザーでノズル
   を形成することを特徴とするノズル形成部材の製造方
   法。
9. 【請求項９】 インク滴を吐出する複数のノズルと、各
   ノズルが連通するインク液室と、このインク液室内のイ
   ンクを加圧するエネルギー発生手段とを備えたインクジ
   ェットヘッドにおいて、前記ノズルを形成するノズル形
   成部材が前記請求項１乃至６のいずれかのノズル形成部
   材からなることを特徴とするインクジェットヘッド。