JPH11334084A - ノズルプレートの製造方法 - Google Patents
ノズルプレートの製造方法Info
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- JPH11334084A JPH11334084A JP14124098A JP14124098A JPH11334084A JP H11334084 A JPH11334084 A JP H11334084A JP 14124098 A JP14124098 A JP 14124098A JP 14124098 A JP14124098 A JP 14124098A JP H11334084 A JPH11334084 A JP H11334084A
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- 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
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】凹溝を短時間に形成することができるノズルプ
レートの製造方法を提供する。 【解決手段】表裏に貫通したインク噴射用ノズル孔列の
少なくとも１列を備えるとともに、インク噴射側表面の
各ノズル孔列を単独列若しくは複数列で含む領域に凹溝
を備えたノズルプレートを製造する方法である。凹溝の
開口形状に対応した開口部１ａを有するエッチングマス
ク１を、開口部１ａが前記領域と対応するようにインク
噴出側表面に設け、しかる後ドライエッチングによりイ
ンク噴射側表面をエッチングして凹溝を形成する。複数
個のノズルプレート分の凹溝を同時に形成することがで
き、短時間で凹溝を加工することができる。
レートの製造方法を提供する。 【解決手段】表裏に貫通したインク噴射用ノズル孔列の
少なくとも１列を備えるとともに、インク噴射側表面の
各ノズル孔列を単独列若しくは複数列で含む領域に凹溝
を備えたノズルプレートを製造する方法である。凹溝の
開口形状に対応した開口部１ａを有するエッチングマス
ク１を、開口部１ａが前記領域と対応するようにインク
噴出側表面に設け、しかる後ドライエッチングによりイ
ンク噴射側表面をエッチングして凹溝を形成する。複数
個のノズルプレート分の凹溝を同時に形成することがで
き、短時間で凹溝を加工することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクを噴射して
記録するインクジェットヘッドの構成部材であるノズル
プレートを製造する方法に関する。
記録するインクジェットヘッドの構成部材であるノズル
プレートを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記インクジェットヘッドの基本的な構
成は、圧電素子等によってインクに機械的な圧力を加え
たり、或いは熱的に発生させた圧力をインクに加えたり
して、ノズル孔からインクを噴射させるというものであ
る。このインクジェットヘッドの一例を、図８に基づい
て説明する。
成は、圧電素子等によってインクに機械的な圧力を加え
たり、或いは熱的に発生させた圧力をインクに加えたり
して、ノズル孔からインクを噴射させるというものであ
る。このインクジェットヘッドの一例を、図８に基づい
て説明する。
【０００３】図８に示すように、このインクジェットヘ
ッド１００は、セラミックスにより形成されたセンタプ
レート１０４、及びこのセンタプレート１０４の上下面
にそれぞれ貼着された圧電セラミックスプレート１０
２，１０３からなるアクチュエータ部１０１と、このア
クチュエータ部１０１のインク噴射側面に設けられたノ
ズルプレート１１０とを備えている。
ッド１００は、セラミックスにより形成されたセンタプ
レート１０４、及びこのセンタプレート１０４の上下面
にそれぞれ貼着された圧電セラミックスプレート１０
２，１０３からなるアクチュエータ部１０１と、このア
クチュエータ部１０１のインク噴射側面に設けられたノ
ズルプレート１１０とを備えている。
【０００４】前記各圧電セラミックスプレート１０２，
１０３には、それぞれインクが供給される噴射チャンネ
ル１０５と、この噴射チャンネル１０５を挟むように設
けられた非噴射チャンネル１０６とが所定間隔で交互に
並設されている。また、前記ノズルプレート１１０は、
例えばポリイミド樹脂プレートからなるものであり、前
記各噴射チャンネル１０５に対応した位置に、それぞれ
ノズル孔１１１が設けられている。
１０３には、それぞれインクが供給される噴射チャンネ
ル１０５と、この噴射チャンネル１０５を挟むように設
けられた非噴射チャンネル１０６とが所定間隔で交互に
並設されている。また、前記ノズルプレート１１０は、
例えばポリイミド樹脂プレートからなるものであり、前
記各噴射チャンネル１０５に対応した位置に、それぞれ
ノズル孔１１１が設けられている。
【０００５】以上のように構成されたインクジェットヘ
ッド１００によれば、前記噴射チャンネル１０５と非噴
射チャンネル１０６との間に形成された壁部を駆動電界
により屈曲させて前記噴射チャンネル１０５内の容積を
変化させ、これにより噴射チャンネル１０５内のインク
に圧力をかけ、当該インクを前記ノズル孔１１１から噴
射させることができる。
ッド１００によれば、前記噴射チャンネル１０５と非噴
射チャンネル１０６との間に形成された壁部を駆動電界
により屈曲させて前記噴射チャンネル１０５内の容積を
変化させ、これにより噴射チャンネル１０５内のインク
に圧力をかけ、当該インクを前記ノズル孔１１１から噴
射させることができる。
【０００６】ところで、事務用箋に文字，画像などを記
録する一般なインクジェットヘッドは、そのノズル孔の
開口端が記録媒体に対して１〜２ｍｍ以下の間隔で対向
しており、記録媒体がジャムを起こすなどして浮き上が
ると、記録媒体がノズル孔の開口端に接触して、開口端
を傷つけることがある。この場合、前記開口端にフッ素
などを含む撥水膜が形成されているものにあっては、こ
の撥水膜が損傷してインクの噴射性能が悪化し、高品質
な記録を行うことができなくなる。
録する一般なインクジェットヘッドは、そのノズル孔の
開口端が記録媒体に対して１〜２ｍｍ以下の間隔で対向
しており、記録媒体がジャムを起こすなどして浮き上が
ると、記録媒体がノズル孔の開口端に接触して、開口端
を傷つけることがある。この場合、前記開口端にフッ素
などを含む撥水膜が形成されているものにあっては、こ
の撥水膜が損傷してインクの噴射性能が悪化し、高品質
な記録を行うことができなくなる。
【０００７】そこで、従来、図８に示すように、ノズル
プレート１１０のインク噴射側面のノズル孔１１１が設
けられた領域に凹溝１１２を形成して、ノズル孔１１１
の開口端位置をノズルプレート１１０の面位置より少し
凹ませることにより、上述した記録媒体とノズル孔１１
１の開口端との接触を防止していた。そして、従来、こ
の凹溝１１２はレーザ加工装置を用いて形成されてい
た。
プレート１１０のインク噴射側面のノズル孔１１１が設
けられた領域に凹溝１１２を形成して、ノズル孔１１１
の開口端位置をノズルプレート１１０の面位置より少し
凹ませることにより、上述した記録媒体とノズル孔１１
１の開口端との接触を防止していた。そして、従来、こ
の凹溝１１２はレーザ加工装置を用いて形成されてい
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のよう
な、レーザ光を用いた加工では、前記凹溝１１２を加工
する時間が非常に長くなり、製造コストが高くなるとい
う問題があった。
な、レーザ光を用いた加工では、前記凹溝１１２を加工
する時間が非常に長くなり、製造コストが高くなるとい
う問題があった。
【０００９】図８に示す前記凹溝１１２の長さＬは通常
９ｍｍ、その幅Ｗは０．３ｍｍ程度とされ、その深さは
約５〜１５μｍが好ましい範囲とされている。
９ｍｍ、その幅Ｗは０．３ｍｍ程度とされ、その深さは
約５〜１５μｍが好ましい範囲とされている。
【００１０】通常、レーザ光の照射範囲は９ｍｍ×０．
５ｍｍの範囲であり、凹溝１１２を１個加工するごとに
レーザ光を移動させる、所謂ステップ・アンド・リピー
トによる加工では、多数の凹溝１１２を加工するには、
必然的にその加工時間が長くならざるを得ないのであ
る。
５ｍｍの範囲であり、凹溝１１２を１個加工するごとに
レーザ光を移動させる、所謂ステップ・アンド・リピー
トによる加工では、多数の凹溝１１２を加工するには、
必然的にその加工時間が長くならざるを得ないのであ
る。
【００１１】本発明は、以上の実情に鑑みなされたもの
であって、前記凹溝を短時間に形成することができるイ
ンクジェットヘッドノズルプレートの製造方法の提供を
目的とする。
であって、前記凹溝を短時間に形成することができるイ
ンクジェットヘッドノズルプレートの製造方法の提供を
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するための本発明の請求項１に係る発明は、表裏に
貫通したインク噴射用ノズル孔列の少なくとも１列を備
えるとともに、インク噴射側表面の前記各ノズル孔列を
単独列若しくは複数列で含む領域に凹溝を備えたノズル
プレートを製造する方法であって、前記凹溝の開口形状
に対応した開口部を有するエッチングマスクを、該開口
部が前記領域と対応するように前記インク噴出側表面に
設け、しかる後ドライエッチングにより前記インク噴射
側表面をエッチングして前記凹溝を形成することを特徴
とするものである。
達成するための本発明の請求項１に係る発明は、表裏に
貫通したインク噴射用ノズル孔列の少なくとも１列を備
えるとともに、インク噴射側表面の前記各ノズル孔列を
単独列若しくは複数列で含む領域に凹溝を備えたノズル
プレートを製造する方法であって、前記凹溝の開口形状
に対応した開口部を有するエッチングマスクを、該開口
部が前記領域と対応するように前記インク噴出側表面に
設け、しかる後ドライエッチングにより前記インク噴射
側表面をエッチングして前記凹溝を形成することを特徴
とするものである。
【００１３】この発明によれば、ノズルプレートのイン
ク噴射側表面に設けたエッチングマスクの開口部を介し
て、当該開口部に対応した部分の前記インク噴射側表
面、即ち、前記エッチングマスクにより覆われていない
露出したインク噴射側表面の全面がほぼ同時にドライエ
ッチングされ、前記開口部とほぼ同形状の凹溝が前記イ
ンク噴射側表面に形成される。
ク噴射側表面に設けたエッチングマスクの開口部を介し
て、当該開口部に対応した部分の前記インク噴射側表
面、即ち、前記エッチングマスクにより覆われていない
露出したインク噴射側表面の全面がほぼ同時にドライエ
ッチングされ、前記開口部とほぼ同形状の凹溝が前記イ
ンク噴射側表面に形成される。
【００１４】したがって、複数個の前記ノズルプレート
を裁断形成することができる大きさのノズルプレート材
料を用意するとともに、前記エッチングマスクに複数の
開口部を形成してドライエッチングすることにより、複
数個のノズルプレート分の前記凹溝を同時に形成するこ
とができ、上述した従来のステップ・アンド・リピート
によるレーザ加工に比べて、短時間で凹溝を加工するこ
とができる。これにより、ノズルプレートの製造コスト
を低減することができる。
を裁断形成することができる大きさのノズルプレート材
料を用意するとともに、前記エッチングマスクに複数の
開口部を形成してドライエッチングすることにより、複
数個のノズルプレート分の前記凹溝を同時に形成するこ
とができ、上述した従来のステップ・アンド・リピート
によるレーザ加工に比べて、短時間で凹溝を加工するこ
とができる。これにより、ノズルプレートの製造コスト
を低減することができる。
【００１５】本発明の請求項２に係る発明は、請求項１
の発明におけるドライエッチングを反応性イオンエッチ
ングにより行い、前記凹溝を形成することを特徴とする
ものである。
の発明におけるドライエッチングを反応性イオンエッチ
ングにより行い、前記凹溝を形成することを特徴とする
ものである。
【００１６】この発明によれば、プラズマ中に発生した
イオンと励起活性種とが同時に前記インク噴射側表面に
作用して当該表面が物理的かつ化学的にエッチングされ
るので、更に短時間に前記凹溝を形成することができ
る。また、指向性をもって移動するイオンにより前記表
面が物理的にエッチングされるので、所謂アンダーカッ
トが少なく、正確な形状の凹溝を形成することができ
る。
イオンと励起活性種とが同時に前記インク噴射側表面に
作用して当該表面が物理的かつ化学的にエッチングされ
るので、更に短時間に前記凹溝を形成することができ
る。また、指向性をもって移動するイオンにより前記表
面が物理的にエッチングされるので、所謂アンダーカッ
トが少なく、正確な形状の凹溝を形成することができ
る。
【００１７】本発明の請求項３に係る発明は、上記請求
項１又は２の発明における前記ノズルプレートをポリイ
ミドから形成し、前記エッチングマスクをステンレス鋼
の薄板から形成するとともに、反応ガスに酸素ガスを用
いて前記ドライエッチングを行うことを特徴とするもの
である。
項１又は２の発明における前記ノズルプレートをポリイ
ミドから形成し、前記エッチングマスクをステンレス鋼
の薄板から形成するとともに、反応ガスに酸素ガスを用
いて前記ドライエッチングを行うことを特徴とするもの
である。
【００１８】ポリイミドはインクに対する耐食性及び耐
熱性に富み、熱膨張係数も低いことからノズルプレート
の材料に適しており、また、反応ガスにＯ２ ガスを用
いたドライエッチングにより容易にエッチングすること
ができる。したがって、この発明によれば、使用に際し
て好適なノズルプレートを容易に製造することができ
る。
熱性に富み、熱膨張係数も低いことからノズルプレート
の材料に適しており、また、反応ガスにＯ２ ガスを用
いたドライエッチングにより容易にエッチングすること
ができる。したがって、この発明によれば、使用に際し
て好適なノズルプレートを容易に製造することができ
る。
【００１９】また、エッチングマスクをステンレス鋼の
薄板で形成しているので、前記インク噴射側表面へのマ
スク形成を短時間で行うことができるとともに、これを
繰返して使用することができることから極めて経済的で
あり、また、Ｏ２ ガスに対する耐食性が高いことか
ら、長時間にわたって当該エッチングマスクを使用する
ことができ、この面においても経済的である。
薄板で形成しているので、前記インク噴射側表面へのマ
スク形成を短時間で行うことができるとともに、これを
繰返して使用することができることから極めて経済的で
あり、また、Ｏ２ ガスに対する耐食性が高いことか
ら、長時間にわたって当該エッチングマスクを使用する
ことができ、この面においても経済的である。
【００２０】本発明の請求項４に係る発明は、上記請求
項３の発明において、前記エッチングマスクよりも重
く、且つ前記エッチングマスクの開口部より広い開口部
を備えた押え部材を前記エッチングマスク上に重ね合わ
せた後、前記ドライエッチングを行うことを特徴とする
ものである。
項３の発明において、前記エッチングマスクよりも重
く、且つ前記エッチングマスクの開口部より広い開口部
を備えた押え部材を前記エッチングマスク上に重ね合わ
せた後、前記ドライエッチングを行うことを特徴とする
ものである。
【００２１】この発明によれば、押え部材により前記ノ
ズルプレートとエッチングマスクとを密着させることが
できるので、ドライエッチングの際に所謂アンダーカッ
トを生じ難くすることができ、形成される凹溝の形状を
正確なものとすることができる。
ズルプレートとエッチングマスクとを密着させることが
できるので、ドライエッチングの際に所謂アンダーカッ
トを生じ難くすることができ、形成される凹溝の形状を
正確なものとすることができる。
【００２２】本発明の請求項５に係る発明は、上記請求
項１乃至４のいずれかの発明において、形成した前記凹
溝に撥水膜を形成し、しかる後該凹溝内に前記ノズル孔
を形成することを特徴とするものである。
項１乃至４のいずれかの発明において、形成した前記凹
溝に撥水膜を形成し、しかる後該凹溝内に前記ノズル孔
を形成することを特徴とするものである。
【００２３】前記ノズルプレートの凹溝内にノズル孔を
形成した後当該凹溝内に撥水膜を形成すると、撥水膜形
成時に当該撥水膜によって前記ノズル孔が塞がれるおそ
れがある。この発明によれば、撥水膜を形成した後に前
記凹溝内にノズル孔を形成するようにしているので、こ
のような問題を生じることがなく、確実にノズル孔を形
成することができる。
形成した後当該凹溝内に撥水膜を形成すると、撥水膜形
成時に当該撥水膜によって前記ノズル孔が塞がれるおそ
れがある。この発明によれば、撥水膜を形成した後に前
記凹溝内にノズル孔を形成するようにしているので、こ
のような問題を生じることがなく、確実にノズル孔を形
成することができる。
【００２４】本発明の請求項６に係る発明は、上記請求
項５の発明における前記ノズル孔を、前記凹溝が設けら
れた面とは反対側の面からレーザ加工により形成するこ
とを特徴とするものである。
項５の発明における前記ノズル孔を、前記凹溝が設けら
れた面とは反対側の面からレーザ加工により形成するこ
とを特徴とするものである。
【００２５】ノズルプレートのノズル孔は、適量かつ定
量のインク滴を噴射することができるように、インク噴
射側が小径となったテーパ状のものが好ましいとされて
いる。一方、レーザ加工により形成される孔形状は、レ
ーザ光の照射される側が大径のテーパとなる。この発明
によれば、凹溝が設けられた面とは反対側の面からレー
ザ加工によりノズル孔を形成するようにしているので、
前記凹溝表面側、即ちインク噴射側の口径が小径となっ
たテーパ状のノズル孔を形成することができ、求められ
る形状のノズル孔を形成することができる。
量のインク滴を噴射することができるように、インク噴
射側が小径となったテーパ状のものが好ましいとされて
いる。一方、レーザ加工により形成される孔形状は、レ
ーザ光の照射される側が大径のテーパとなる。この発明
によれば、凹溝が設けられた面とは反対側の面からレー
ザ加工によりノズル孔を形成するようにしているので、
前記凹溝表面側、即ちインク噴射側の口径が小径となっ
たテーパ状のノズル孔を形成することができ、求められ
る形状のノズル孔を形成することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について添付図面に基づき説明する。尚、この例では、
便宜上、図８に示したノズルプレート１１０であって、
これを２個同時に製造する場合について説明する。
について添付図面に基づき説明する。尚、この例では、
便宜上、図８に示したノズルプレート１１０であって、
これを２個同時に製造する場合について説明する。
【００２７】まず、図１に示すような、ステンレス鋼の
薄板からなるエッチングマスク１を製造した。このエッ
チングマスク１には、前記ノズルプレート１１０の凹溝
１１２に対応した位置に、当該凹溝１１２と同形状をし
た開口部１ａが形成されている。このエッチングマスク
１の板厚は、あまり厚いとプラズマが凹溝１１２内に入
りにくいので０．０５〜０．３ｍｍのものが好ましい。
尚、図中、一点鎖線は１個分の前記ノズルプレート１１
０に対応した領域を示すものである。
薄板からなるエッチングマスク１を製造した。このエッ
チングマスク１には、前記ノズルプレート１１０の凹溝
１１２に対応した位置に、当該凹溝１１２と同形状をし
た開口部１ａが形成されている。このエッチングマスク
１の板厚は、あまり厚いとプラズマが凹溝１１２内に入
りにくいので０．０５〜０．３ｍｍのものが好ましい。
尚、図中、一点鎖線は１個分の前記ノズルプレート１１
０に対応した領域を示すものである。
【００２８】次に、２個のノズルプレート１１０を裁断
形成することができる大きさを有するノズルプレート材
料２を用意し、このノズルプレート材料２上に前記エッ
チングマスク１を重ね合わせて図２に示すような積層体
とする。尚、この例ではエッチングマスク１とノズルプ
レート材料２とを同じ大きさのものとしているが、これ
に限られるものではない。また、本例では、ノズルプレ
ート材料２に、厚さ７５μｍのポリイミド樹脂製シート
を用いた。ポリイミド樹脂はインクに対する耐食性及び
耐熱性に富み、熱膨張係数も低いことから、ノズルプレ
ート１１０の材料として最適である。
形成することができる大きさを有するノズルプレート材
料２を用意し、このノズルプレート材料２上に前記エッ
チングマスク１を重ね合わせて図２に示すような積層体
とする。尚、この例ではエッチングマスク１とノズルプ
レート材料２とを同じ大きさのものとしているが、これ
に限られるものではない。また、本例では、ノズルプレ
ート材料２に、厚さ７５μｍのポリイミド樹脂製シート
を用いた。ポリイミド樹脂はインクに対する耐食性及び
耐熱性に富み、熱膨張係数も低いことから、ノズルプレ
ート１１０の材料として最適である。
【００２９】次に、上述のようにして積層したエッチン
グマスク１とノズルプレート材料２とを、図３に示すよ
うな、エッチング装置１０内に入れ、このノズルプレー
ト材料２に反応性イオンエッチングよるエッチングを施
した。
グマスク１とノズルプレート材料２とを、図３に示すよ
うな、エッチング装置１０内に入れ、このノズルプレー
ト材料２に反応性イオンエッチングよるエッチングを施
した。
【００３０】図３に示すように、このエッチング装置１
０は、エッチングチャンバ１１と、このエッチングチャ
ンバ１１内の上下にそれぞれ設けられた電極１３及びプ
ラテン１２と、前記電極１３の側方に設けられたガス供
給管１４と、前記プラテン１２の側方に設けられた排気
管１５とからなる、所謂平行平板型のエッチング装置で
ある。
０は、エッチングチャンバ１１と、このエッチングチャ
ンバ１１内の上下にそれぞれ設けられた電極１３及びプ
ラテン１２と、前記電極１３の側方に設けられたガス供
給管１４と、前記プラテン１２の側方に設けられた排気
管１５とからなる、所謂平行平板型のエッチング装置で
ある。
【００３１】尚、前記電極１３は接地されており、前記
プラテン１２には１３．５６ＭＨｚ、２００ＷのＲＦ電
力が印加されている。また、前記排気管１５は真空ポン
プ（図示せず）に接続されており、この真空ポンプ（図
示せず）により前記エッチングチャンバ１１内が８ｍＴ
ｏｒｒ程度に減圧されるようになっている。一方、ガス
供給管１４は酸素ボンベ（図示せず）に接続されてお
り、この酸素ボンベ（図示せず）から高純度のＯ２ ガ
スが前記エッチングチャンバ１１内に供給されるように
なっている。そして、積層した前記エッチングマスク１
及びノズルプレート材料２をこのエッチングチャンバ１
１内のプラテン１２上に載置している。
プラテン１２には１３．５６ＭＨｚ、２００ＷのＲＦ電
力が印加されている。また、前記排気管１５は真空ポン
プ（図示せず）に接続されており、この真空ポンプ（図
示せず）により前記エッチングチャンバ１１内が８ｍＴ
ｏｒｒ程度に減圧されるようになっている。一方、ガス
供給管１４は酸素ボンベ（図示せず）に接続されてお
り、この酸素ボンベ（図示せず）から高純度のＯ２ ガ
スが前記エッチングチャンバ１１内に供給されるように
なっている。そして、積層した前記エッチングマスク１
及びノズルプレート材料２をこのエッチングチャンバ１
１内のプラテン１２上に載置している。
【００３２】このエッチング装置１０によれば、前記プ
ラテン１２にＲＦ電力を印加すると、エッチングチャン
バ１１内に供給されたＯ２ ガスがイオン，電子，酸素
ラジカルなどを含むプラズマとなる。前記プラテン１２
には自己バイアスが生じており、プラズマ中のイオンが
この自己バイアスによってプラテン１２に引き寄せられ
る。
ラテン１２にＲＦ電力を印加すると、エッチングチャン
バ１１内に供給されたＯ２ ガスがイオン，電子，酸素
ラジカルなどを含むプラズマとなる。前記プラテン１２
には自己バイアスが生じており、プラズマ中のイオンが
この自己バイアスによってプラテン１２に引き寄せられ
る。
【００３３】そして、プラテン１２上に載置されたノズ
ルプレート材料２の、エッチングマスク１の開口部１ａ
に対応した部分、即ち露出した表面が、発生したプラズ
マ中の酸素ラジカルによって化学的にエッチングされる
とともに、前記自己バイアスによりプラテンに向けて加
速されたイオンが前記露出表面に衝突して物理的にエッ
チングされ、前記開口部１ａとほぼ同形状の凹溝１１２
が前記ノズルプレート材料２表面に形成される。
ルプレート材料２の、エッチングマスク１の開口部１ａ
に対応した部分、即ち露出した表面が、発生したプラズ
マ中の酸素ラジカルによって化学的にエッチングされる
とともに、前記自己バイアスによりプラテンに向けて加
速されたイオンが前記露出表面に衝突して物理的にエッ
チングされ、前記開口部１ａとほぼ同形状の凹溝１１２
が前記ノズルプレート材料２表面に形成される。
【００３４】このようにして凹溝１１２の形成されたノ
ズルプレート材料２を図５に示す。尚、図５（ａ）は凹
溝１１２の形成されたノズルプレート材料２を示す斜視
図であり、図５（ｂ）はその矢視Ａ−Ａ方向の断面図で
ある。また、エッチングチャンバ１１内のＯ２ ガス圧
を８ｍＴｏｒｒとし、プラテンに印加されるＲＦ電力を
２００Ｗとして、前記ノズルプレート材料２をエッチン
グしたときのエッチング時間と加工深さの関係を図４に
示す。
ズルプレート材料２を図５に示す。尚、図５（ａ）は凹
溝１１２の形成されたノズルプレート材料２を示す斜視
図であり、図５（ｂ）はその矢視Ａ−Ａ方向の断面図で
ある。また、エッチングチャンバ１１内のＯ２ ガス圧
を８ｍＴｏｒｒとし、プラテンに印加されるＲＦ電力を
２００Ｗとして、前記ノズルプレート材料２をエッチン
グしたときのエッチング時間と加工深さの関係を図４に
示す。
【００３５】次に、エッチングの終了したエッチングマ
スク１及びノズルプレート材料２を前記エッチングチャ
ンバ１１内から取り出し、これらを分離した後、ノズル
プレート材料２の凹溝１１２を形成した側の面全体に、
フッ素を含む樹脂を塗布して撥水膜を形成する。尚、フ
ッ素を含む樹脂としては、ＦＥＰ（４ふっ化エチレン・
エチレン共重合樹脂）又はＰＴＦＥ（４ふっ化エチレン
樹脂）が特に好ましい。
スク１及びノズルプレート材料２を前記エッチングチャ
ンバ１１内から取り出し、これらを分離した後、ノズル
プレート材料２の凹溝１１２を形成した側の面全体に、
フッ素を含む樹脂を塗布して撥水膜を形成する。尚、フ
ッ素を含む樹脂としては、ＦＥＰ（４ふっ化エチレン・
エチレン共重合樹脂）又はＰＴＦＥ（４ふっ化エチレン
樹脂）が特に好ましい。
【００３６】ついで、図６に示したレーザ加工装置２０
を用いて、撥水膜形成後の前記ノズルプレート材料２
に、その凹溝１１２を形成した反対側の面からレーザ光
を照射してノズル孔１１を形成する。
を用いて、撥水膜形成後の前記ノズルプレート材料２
に、その凹溝１１２を形成した反対側の面からレーザ光
を照射してノズル孔１１を形成する。
【００３７】図６に示すように、このレーザ加工装置２
０は、適宜載置面２１ａを有し、矢示Ｘ，Ｙ方向に移動
可能となったテーブル２１と、レーザ光２２ａを出射す
るレーザ発振器２２と、加工すべきノズル孔１１１に対
応した開口を有するマスク２３と、このマスク２３を通
ったレーザ光２２ａを反射するハーフミラー２４と、反
射したレーザ光２２ｂを前記テーブル２１の載置面２１
ａ上に照射する集光レンズ２７と、ハーフミラー２４を
介して前記載置面２１ａ上を撮像するように設けられた
カメラ２５と、カメラ２５により撮像された画像を表示
するディスプレイ２６とを備えている。尚、前記カメラ
２５は、その光軸が前記ハーフミラー２４によって反射
されたレーザ光２２ｂの光軸と同軸となるように設けら
れている。
０は、適宜載置面２１ａを有し、矢示Ｘ，Ｙ方向に移動
可能となったテーブル２１と、レーザ光２２ａを出射す
るレーザ発振器２２と、加工すべきノズル孔１１１に対
応した開口を有するマスク２３と、このマスク２３を通
ったレーザ光２２ａを反射するハーフミラー２４と、反
射したレーザ光２２ｂを前記テーブル２１の載置面２１
ａ上に照射する集光レンズ２７と、ハーフミラー２４を
介して前記載置面２１ａ上を撮像するように設けられた
カメラ２５と、カメラ２５により撮像された画像を表示
するディスプレイ２６とを備えている。尚、前記カメラ
２５は、その光軸が前記ハーフミラー２４によって反射
されたレーザ光２２ｂの光軸と同軸となるように設けら
れている。
【００３８】まず、前記ノズルプレート材料２を、凹溝
１１２の形成された面が下を向くようにして、即ち凹溝
１１２とは反対面が上を向くようにして、前記テーブル
２１の載置面２１ａ上に載置し、前記カメラ２５により
これを撮像しディスプレイ２６上に表示する。尚、前記
ノズルプレート材料２は透明な部材であるので、その裏
面に形成した凹溝１１２がディスプレイ２６に表示され
る。
１１２の形成された面が下を向くようにして、即ち凹溝
１１２とは反対面が上を向くようにして、前記テーブル
２１の載置面２１ａ上に載置し、前記カメラ２５により
これを撮像しディスプレイ２６上に表示する。尚、前記
ノズルプレート材料２は透明な部材であるので、その裏
面に形成した凹溝１１２がディスプレイ２６に表示され
る。
【００３９】次に、テーブル２１を矢示Ｘ，Ｙ方向に移
動させて、図６に示したごとく、カメラ２５に設定した
十字線２５ａの中心が前記撮像した凹溝１１２に対して
適宜位置関係となるようにする。しかる後、レーザ発振
器２２からレーザ光２２ａを出射してテーブル２１上の
ノズルプレート材料２に照射し、ノズル孔１１１を形成
する。以後、テーブル２１を矢示Ｙ，Ｘ方向に適宜移動
させながら、レーザ光２２ａを照射して必要なノズル孔
１１１を順次形成する。
動させて、図６に示したごとく、カメラ２５に設定した
十字線２５ａの中心が前記撮像した凹溝１１２に対して
適宜位置関係となるようにする。しかる後、レーザ発振
器２２からレーザ光２２ａを出射してテーブル２１上の
ノズルプレート材料２に照射し、ノズル孔１１１を形成
する。以後、テーブル２１を矢示Ｙ，Ｘ方向に適宜移動
させながら、レーザ光２２ａを照射して必要なノズル孔
１１１を順次形成する。
【００４０】図７に、このようにしてノズル孔１１１を
形成した後のノズルプレート材料２を示す。尚、図７
（ａ）はノズルプレート材料２を示す斜視図であり、図
７（ｂ）はその矢視Ｂ−Ｂ方向の断面図である。図７
（ｂ）に示すように、ノズル孔１１１はレーザ光２２ｂ
の照射される側が大径のテーパ状となっている。
形成した後のノズルプレート材料２を示す。尚、図７
（ａ）はノズルプレート材料２を示す斜視図であり、図
７（ｂ）はその矢視Ｂ−Ｂ方向の断面図である。図７
（ｂ）に示すように、ノズル孔１１１はレーザ光２２ｂ
の照射される側が大径のテーパ状となっている。
【００４１】ついで、このようにして製造されたノズル
プレート材料２を、図７に示す一点鎖線の部分で裁断す
ることにより、最終的に２個のノズルプレート１１０と
することができる。
プレート材料２を、図７に示す一点鎖線の部分で裁断す
ることにより、最終的に２個のノズルプレート１１０と
することができる。
【００４２】以上詳述したように、本例のノズルプレー
ト１１０を製造する方法によれば、２個のノズルプレー
ト１１０分の凹溝１１２を同時に形成することができる
ので、上述した従来のステップ・アンド・リピートによ
るレーザ加工に比べて、短時間で凹溝１１２を形成する
ことができる。これにより、ノズルプレート１１０の製
造コストを低減することができる。尚、本例では、便宜
上、２個のノズルプレート１１０の凹溝１１２を形成す
るものとしたがこれに限るものではなく、更に多くのノ
ズルプレート１１０分についての凹溝１１２を同時に加
工するようにすれば、その加工時間が更に短くなる。ま
た、本例では、１列のノズル孔１１１列を含む領域に凹
溝１１２を設けたノズルプレート１１０の製造方法につ
いて例示したが、当然に、複数列のノズル孔１１１列を
含む領域に凹溝１１２を設けたノズルプレート１１０に
ついても本発明に含まれる。
ト１１０を製造する方法によれば、２個のノズルプレー
ト１１０分の凹溝１１２を同時に形成することができる
ので、上述した従来のステップ・アンド・リピートによ
るレーザ加工に比べて、短時間で凹溝１１２を形成する
ことができる。これにより、ノズルプレート１１０の製
造コストを低減することができる。尚、本例では、便宜
上、２個のノズルプレート１１０の凹溝１１２を形成す
るものとしたがこれに限るものではなく、更に多くのノ
ズルプレート１１０分についての凹溝１１２を同時に加
工するようにすれば、その加工時間が更に短くなる。ま
た、本例では、１列のノズル孔１１１列を含む領域に凹
溝１１２を設けたノズルプレート１１０の製造方法につ
いて例示したが、当然に、複数列のノズル孔１１１列を
含む領域に凹溝１１２を設けたノズルプレート１１０に
ついても本発明に含まれる。
【００４３】また、化学的エッチング及び物理的エッチ
ングの双方のエッチング作用を有する反応性イオンエッ
チングにより凹溝１１２を形成するようにしているの
で、更に短時間に前記凹溝を形成することができる。ま
た、指向性をもって移動するイオンにより物理的にエッ
チングされるので、所謂アンダーカットが少なく、正確
な形状の凹溝１１２を形成することができる。
ングの双方のエッチング作用を有する反応性イオンエッ
チングにより凹溝１１２を形成するようにしているの
で、更に短時間に前記凹溝を形成することができる。ま
た、指向性をもって移動するイオンにより物理的にエッ
チングされるので、所謂アンダーカットが少なく、正確
な形状の凹溝１１２を形成することができる。
【００４４】また、エッチングマスク１をステンレス鋼
の薄板で形成しているので、前記ノズルプレート材料２
へのマスク形成を短時間で行うことができるとともに、
これを繰返して使用することができることから極めて経
済的であり、また、Ｏ２ ガスに対する耐食性が高いこ
とから、長時間にわたって当該エッチングマスク１を使
用することができ、この面においても経済的である。
の薄板で形成しているので、前記ノズルプレート材料２
へのマスク形成を短時間で行うことができるとともに、
これを繰返して使用することができることから極めて経
済的であり、また、Ｏ２ ガスに対する耐食性が高いこ
とから、長時間にわたって当該エッチングマスク１を使
用することができ、この面においても経済的である。
【００４５】また、凹溝１１２に撥水膜を形成した後に
該凹溝１１２内にノズル孔１１１を形成するようにして
いるので、撥水膜によってノズル孔１１１が塞がれると
いった問題を生じることがなく、確実にノズル孔１１１
を形成することができる。
該凹溝１１２内にノズル孔１１１を形成するようにして
いるので、撥水膜によってノズル孔１１１が塞がれると
いった問題を生じることがなく、確実にノズル孔１１１
を形成することができる。
【００４６】また、凹溝１１２が設けられた面とは反対
側の面から、レーザ加工によってノズル孔１１１を形成
するようにしているので、レーザ加工により形成される
ノズル孔１１１は、レーザ光２２ｂの照射される側が大
径のテーパとなり、即ち、インク噴射側の口径が小径と
なったテーパとなる。したがって、適量かつ定量のイン
ク滴を噴射することができるような好ましい形状のノズ
ル孔１１２とすることができる。
側の面から、レーザ加工によってノズル孔１１１を形成
するようにしているので、レーザ加工により形成される
ノズル孔１１１は、レーザ光２２ｂの照射される側が大
径のテーパとなり、即ち、インク噴射側の口径が小径と
なったテーパとなる。したがって、適量かつ定量のイン
ク滴を噴射することができるような好ましい形状のノズ
ル孔１１２とすることができる。
【００４７】尚、上例では、ドライエッチングに反応性
イオンエッチングを採用したが、これに限られるもので
はなく、例えば、反応ガスにＯ２ ガスを用いた、イオ
ンアシストのないプラズマエッチングによるものとして
も良い。
イオンエッチングを採用したが、これに限られるもので
はなく、例えば、反応ガスにＯ２ ガスを用いた、イオ
ンアシストのないプラズマエッチングによるものとして
も良い。
【００４８】また、前記エッチングマスク１よりも重
く、且つ前記エッチングマスク１の開口部１ａより広い
開口部を備えた押え部材を前記エッチングマスク１上に
重ね合わせた後、エッチングを行うようにしても良い。
このようにすれば、押え部材により前記ノズルプレート
材料２とエッチングマスク１とを密着させることができ
るので、ドライエッチングの際に所謂アンダーカットを
生じ難くすることができ、形成される凹溝１１２の形状
を正確なものとすることができる。
く、且つ前記エッチングマスク１の開口部１ａより広い
開口部を備えた押え部材を前記エッチングマスク１上に
重ね合わせた後、エッチングを行うようにしても良い。
このようにすれば、押え部材により前記ノズルプレート
材料２とエッチングマスク１とを密着させることができ
るので、ドライエッチングの際に所謂アンダーカットを
生じ難くすることができ、形成される凹溝１１２の形状
を正確なものとすることができる。
【図１】本発明の一実施形態にかかるノズルプレートの
製造方法を説明するための説明図である。
製造方法を説明するための説明図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるノズルプレートの
製造方法を説明するための説明図である。
製造方法を説明するための説明図である。
【図３】本実施形態にかかる製造方法に用いるエッチン
グ装置を示す断面図である。
グ装置を示す断面図である。
【図４】本実施形態にかかるエッチング装置によりエッ
チングした結果を示すグラフである。
チングした結果を示すグラフである。
【図５】凹溝を形成した後のノズルプレート材料を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】本実施形態にかかる製造方法に用いるレーザ加
工装置を示す斜視図である。
工装置を示す斜視図である。
【図７】ノズル孔を形成した後のノズルプレート材料を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図８】一例にかかるインクジェットヘッドを示す斜視
図である。
図である。
１ エッチングマスク ２ ノズルプレート材料 １０ エッチング装置 １１ エッチングチャンバ １２ プラテン １３ 電極 １４ ガス供給管 １５ 排気管 ２０ レーザ加工装置 ２１ テーブル ２２ レーザ発振器 ２３ 集光レンズ ２４ ハーフミラー ２５ カメラ ２６ ディスプレイ １００ インクジェットヘッド １０１ アクチュエータ部 １１０ ノズルプレート １１１ ノズル孔 １１２ 凹溝
Claims (6)
- 【請求項１】 表裏に貫通したインク噴射用ノズル孔列
の少なくとも１列を備えるとともに、インク噴射側表面
の前記各ノズル孔列を単独列若しくは複数列で含む領域
に凹溝を備えたノズルプレートを製造する方法であっ
て、 前記凹溝の開口形状に対応した開口部を有するエッチン
グマスクを、該開口部が前記領域と対応するように前記
インク噴出側表面に設け、しかる後ドライエッチングに
より前記インク噴射側表面をエッチングして前記凹溝を
形成することを特徴とするノズルプレートの製造方法。 - 【請求項２】 反応性イオンエッチングにより前記凹溝
を形成することを特徴とする請求項１記載のノズルプレ
ートの製造方法。 - 【請求項３】 前記ノズルプレートをポリイミドから形
成し、前記エッチングマスクをステンレス鋼の薄板から
形成するとともに、反応ガスに酸素ガスを用いて前記ド
ライエッチングを行うことを特徴とする請求項１又は２
記載のノズルプレートの製造方法。 - 【請求項４】 前記エッチングマスクよりも重く、且つ
前記エッチングマスクの開口部より広い開口部を備えた
押え部材を前記エッチングマスク上に重ね合わせた後、
前記ドライエッチングを行うことを特徴とする請求項３
記載のノズルプレートの製造方法。 - 【請求項５】 形成した前記凹溝に撥水膜を形成し、し
かる後該凹溝内に前記ノズル孔を形成することを特徴と
する請求項１乃至４に記載のいずれかのノズルプレート
の製造方法。 - 【請求項６】 前記ノズル孔を、前記凹溝が設けられた
面とは反対側の面からレーザ加工により形成することを
特徴とする請求項５記載のノズルプレートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14124098A JPH11334084A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | ノズルプレートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14124098A JPH11334084A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | ノズルプレートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11334084A true JPH11334084A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15287365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14124098A Pending JPH11334084A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | ノズルプレートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11334084A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002154209A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-05-28 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JP2007125714A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 液滴吐出ヘッド |
| JP2013237263A (ja) * | 2012-04-18 | 2013-11-28 | Canon Inc | 液体吐出ヘッド |
| JP2015168143A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | 貫通孔の形成方法、部材、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドユニットおよびインクジェット式記録装置 |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP14124098A patent/JPH11334084A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002154209A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-05-28 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JP2007125714A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 液滴吐出ヘッド |
| JP2013237263A (ja) * | 2012-04-18 | 2013-11-28 | Canon Inc | 液体吐出ヘッド |
| JP2015168143A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | 貫通孔の形成方法、部材、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドユニットおよびインクジェット式記録装置 |
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