JPS593273B2 - インクジエツトヘツド及びその製造方法 - Google Patents
インクジエツトヘツド及びその製造方法Info
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- JPS593273B2 JPS593273B2 JP14822979A JP14822979A JPS593273B2 JP S593273 B2 JPS593273 B2 JP S593273B2 JP 14822979 A JP14822979 A JP 14822979A JP 14822979 A JP14822979 A JP 14822979A JP S593273 B2 JPS593273 B2 JP S593273B2
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインクジェットヘッド及びその製造方法に関す
るものである。
るものである。
本発明に係るインクジェットはノンインパクト５ 方式
であるため、機械音が少ない。
であるため、機械音が少ない。
また、印字に普通紙が利用できるという利点がある。
さらに微細な口径のノズルを用いることによりドット密
度の高い印字が可能であり、印字品質の良好な印刷がで
きる。またインクジエツトプ１０ リンターはアルフア
ニユメリツクばかりでなく漢字プリントにも利用できる
という特徴がある。インクジェットプリンターを用いて
、印字品質の良好な印刷を行うためには、直径３０〜８
０μｍの微細な孔径のノズルを精度よ〈作成することが
１５必要である。従来、インクジェットのノズルを作成
する方法には金属板をドリルで孔明けする方法、感光性
ガラスを用いて作成する方法等がある。
度の高い印字が可能であり、印字品質の良好な印刷がで
きる。またインクジエツトプ１０ リンターはアルフア
ニユメリツクばかりでなく漢字プリントにも利用できる
という特徴がある。インクジェットプリンターを用いて
、印字品質の良好な印刷を行うためには、直径３０〜８
０μｍの微細な孔径のノズルを精度よ〈作成することが
１５必要である。従来、インクジェットのノズルを作成
する方法には金属板をドリルで孔明けする方法、感光性
ガラスを用いて作成する方法等がある。
しかし、いずれの方法も歩留りが低く、製造価格が高く
なる２０というばかりでなく、微細な孔を精度よく作成
することが非常に難しいという欠点がある。本発明は、
この様な欠点を除去することを目的とし、この様な目的
は、セラミック基板と、該セラミック基板上に形成され
たガラスを主成分とす２５る層により側面を規制された
溝と、該溝上に設けられた該溝を閉路とする板を有する
ことを特徴とするインクジェットヘッド及びセラミック
基板上にガラスを主成分とする層を形成する工程、該層
上にニッケル又はクロム膜を形成し、パターニン３０
グする工程、パターニングされたニッケル又はクロム膜
をマスクとして該セラミック基板が現われるまでエッチ
ングする工程、該エッチングされたガラスを主成分とす
る層上にふた板を接着する工程を含むことを特徴とする
インクジェットヘッドあ の製造方法によつて達成され
る。
なる２０というばかりでなく、微細な孔を精度よく作成
することが非常に難しいという欠点がある。本発明は、
この様な欠点を除去することを目的とし、この様な目的
は、セラミック基板と、該セラミック基板上に形成され
たガラスを主成分とす２５る層により側面を規制された
溝と、該溝上に設けられた該溝を閉路とする板を有する
ことを特徴とするインクジェットヘッド及びセラミック
基板上にガラスを主成分とする層を形成する工程、該層
上にニッケル又はクロム膜を形成し、パターニン３０
グする工程、パターニングされたニッケル又はクロム膜
をマスクとして該セラミック基板が現われるまでエッチ
ングする工程、該エッチングされたガラスを主成分とす
る層上にふた板を接着する工程を含むことを特徴とする
インクジェットヘッドあ の製造方法によつて達成され
る。
以下に本発明の特徴を図をもとに説明する。
図は本発明によるインクジェットヘッドの製造１【１−
工程を示す。
工程を示す。
先ず本発明に用いるベース基板１は表面が極めて平滑な
ものでなければならない（ａ図）。なぜならば、図のｇ
卦よびｆに示すようにこのベース基板の表面はガラスま
たはガラスセラミツク２とともにノズルの内壁を形成し
インクの通路となるためであり、仮に、この通路にくぼ
みまたは突起があると、そこでインクの流れにじよう乱
が与えられ、不安定な流れとなるために、印字品質が低
下する。また、ベース基板１はガラスまたはガラスーセ
ラミツク層２の形成および上ぶた５の接着に耐えうる機
械的強度および熱的安定性をもつた材料でなければなら
ない。このため、ベース基板にはアルミナ、ムライト、
フオルステライトのような耐熱性の優れたセラミツクを
研摩して使用するのが望ましい。このベース基板上焼成
後の厚さが３０〜８０μｍになるようにガラスまたはガ
ラスーセラミツク層２を形成する（ｂ図）。ガラスまた
はガラスーセラミツク層２の形成には、厚膜印刷法，コ
ーテイング法訃よびグリーンシートを接着する方法等が
考えられるがベース基板との密着性卦よびガラスまたは
ガラスーセラミツク層２の厚さ等から考慮して厚膜印刷
法が適している。ガラスまたはガラスーセラミツク層２
はエツチングが可能であり、かつエツチング面の表面あ
らさの小さいものでなければならない。このような材料
として、鉛ガラス，ボロシリケイトーアルミナ系ガラス
セラミツク複合材料等がある。ベース基板１にガラスま
たはガラスーセラミツク層２を形成した後、ノズルの口
径に合せて、幅３０〜８０μＭ，深さ３０〜８０μｍの
溝をエツチングする（ｅ図）。エツチングの際、通常の
市販レジストを使用するとガラスまたはガラスーセラミ
ツク層２とレジストとの間からエツチング液が浸み込み
、望ましい溝が形成できない。このため本発明では、ガ
ラスまたはガラスーセラミツク層２に （ＮｉまたはＣ
ｒの薄膜３を蒸着し（ｃ図）、その上に感光性レジスト
４を塗布し、これを露光（ｄ図）してＮｉまたはＣｒ３
をエツチングした後、このＮｉまたはＣｒ薄膜をマスク
として、ガラスまたはガラスーセラミツク層２をエツチ
ングする ｔ（ｅ図）。次にレジストおよびＮｉまたは
Ｃｒ薄膜を除去する（ｆ図）。このようにして、溝を形
成した後、１００〜１５０μｍ厚の上ぶた５をガラスま
たはガラスーセラミツク層２に接着する（ｇ図）。土ぶ
た３はガラスまたはガラスーセラミツク層２と完全に、
すき間がなく密着するものでなければならない。また、
上ぶた５はその上に電極６卦よびピエゾ７を形成する（
ｈ図）ため、それらの工程中に熱による変形等の起こら
ない材料であり、かつ、ピエゾ形成後は、ピエゾからの
信号を正確に伝えるものでなければならない。このよう
な材料として、アルミナ、鉛ガラス卦よびボロシリケイ
トガラスーアルミナの複合材料等が考えられる。上ぶた
の接着方法は使用する材料により異なる。アルミナ等の
高融点材料を用いる場合はｌ低融点ガラスを接着剤とし
て使用する。また、ガラスまたはガナスセラミツクのよ
うな軟化点の低い材料を使用する場合には、接着剤を使
用せずに、それ自身を軟化して接着する。次に、薄膜法
または厚膜法により電極を形成し、それにピエゾを接着
する。本発明によればセラミツク，ガラス卦よびガラス
ーセラミツク等の比較的安価な材料を使用することがで
き、かつ微細加工に適したエツチング法を用いることが
できるため、望ましい形状のノズルが、比較的安く得ら
れる。
ものでなければならない（ａ図）。なぜならば、図のｇ
卦よびｆに示すようにこのベース基板の表面はガラスま
たはガラスセラミツク２とともにノズルの内壁を形成し
インクの通路となるためであり、仮に、この通路にくぼ
みまたは突起があると、そこでインクの流れにじよう乱
が与えられ、不安定な流れとなるために、印字品質が低
下する。また、ベース基板１はガラスまたはガラスーセ
ラミツク層２の形成および上ぶた５の接着に耐えうる機
械的強度および熱的安定性をもつた材料でなければなら
ない。このため、ベース基板にはアルミナ、ムライト、
フオルステライトのような耐熱性の優れたセラミツクを
研摩して使用するのが望ましい。このベース基板上焼成
後の厚さが３０〜８０μｍになるようにガラスまたはガ
ラスーセラミツク層２を形成する（ｂ図）。ガラスまた
はガラスーセラミツク層２の形成には、厚膜印刷法，コ
ーテイング法訃よびグリーンシートを接着する方法等が
考えられるがベース基板との密着性卦よびガラスまたは
ガラスーセラミツク層２の厚さ等から考慮して厚膜印刷
法が適している。ガラスまたはガラスーセラミツク層２
はエツチングが可能であり、かつエツチング面の表面あ
らさの小さいものでなければならない。このような材料
として、鉛ガラス，ボロシリケイトーアルミナ系ガラス
セラミツク複合材料等がある。ベース基板１にガラスま
たはガラスーセラミツク層２を形成した後、ノズルの口
径に合せて、幅３０〜８０μＭ，深さ３０〜８０μｍの
溝をエツチングする（ｅ図）。エツチングの際、通常の
市販レジストを使用するとガラスまたはガラスーセラミ
ツク層２とレジストとの間からエツチング液が浸み込み
、望ましい溝が形成できない。このため本発明では、ガ
ラスまたはガラスーセラミツク層２に （ＮｉまたはＣ
ｒの薄膜３を蒸着し（ｃ図）、その上に感光性レジスト
４を塗布し、これを露光（ｄ図）してＮｉまたはＣｒ３
をエツチングした後、このＮｉまたはＣｒ薄膜をマスク
として、ガラスまたはガラスーセラミツク層２をエツチ
ングする ｔ（ｅ図）。次にレジストおよびＮｉまたは
Ｃｒ薄膜を除去する（ｆ図）。このようにして、溝を形
成した後、１００〜１５０μｍ厚の上ぶた５をガラスま
たはガラスーセラミツク層２に接着する（ｇ図）。土ぶ
た３はガラスまたはガラスーセラミツク層２と完全に、
すき間がなく密着するものでなければならない。また、
上ぶた５はその上に電極６卦よびピエゾ７を形成する（
ｈ図）ため、それらの工程中に熱による変形等の起こら
ない材料であり、かつ、ピエゾ形成後は、ピエゾからの
信号を正確に伝えるものでなければならない。このよう
な材料として、アルミナ、鉛ガラス卦よびボロシリケイ
トガラスーアルミナの複合材料等が考えられる。上ぶた
の接着方法は使用する材料により異なる。アルミナ等の
高融点材料を用いる場合はｌ低融点ガラスを接着剤とし
て使用する。また、ガラスまたはガナスセラミツクのよ
うな軟化点の低い材料を使用する場合には、接着剤を使
用せずに、それ自身を軟化して接着する。次に、薄膜法
または厚膜法により電極を形成し、それにピエゾを接着
する。本発明によればセラミツク，ガラス卦よびガラス
ーセラミツク等の比較的安価な材料を使用することがで
き、かつ微細加工に適したエツチング法を用いることが
できるため、望ましい形状のノズルが、比較的安く得ら
れる。
本発明のイックジェットヘッド構造体の製造上の特徴は
、インクの通路として、表面平滑性の良好なセラミツク
面を利用することにある。
、インクの通路として、表面平滑性の良好なセラミツク
面を利用することにある。
すなわち、ガラスまたはガラスーセラミツク層をエツチ
ングして微細な溝を形成する際、側面８は良好な表囲が
得られるが、底面に凹凸が生じ易い。このため、本発明
によるイックジェットプリンターの印字品質の表面粗さ
に依存するということができる。そして、底部の表面粗
さが大きくなると印字品質が劣化する。例えば、１ＴＭ
ｎに１０ドツトの印字を行う場合、印字ドツトのずれは
、目的の場所から１／４ドツト以下にするのが、一つの
良好な印字の目安となるが、底部の表面粗さがＲｎｌａ
ｘｌμｍ以上のとき、１／４ドツト以上のずれが５０％
以上発生する。しかし、Ｒｍａｘが２．０μｍで１／４
ｄａｔ以上のずれが５％以下に減少し、良好な印字が得
られる。通常のエツチング法でガラスまたはガラスーセ
ラミツク層をエツチングした場合、側面の表面粗さをＲ
ｍａｘ２．Ｏμｍ以下にするのは比較的容易であるが、
底部の表面粗さをＲｍａｘ２．Ｏμｍ以下にするのは、
技術上、極めて困難である。このため、本発明では底部
にあたる部分を表面平滑性の良好なセラミツク基板を用
いている。実施例 １ ベース基板に純度９９．７（！）の高純度アルミナ基板
を使用した。
ングして微細な溝を形成する際、側面８は良好な表囲が
得られるが、底面に凹凸が生じ易い。このため、本発明
によるイックジェットプリンターの印字品質の表面粗さ
に依存するということができる。そして、底部の表面粗
さが大きくなると印字品質が劣化する。例えば、１ＴＭ
ｎに１０ドツトの印字を行う場合、印字ドツトのずれは
、目的の場所から１／４ドツト以下にするのが、一つの
良好な印字の目安となるが、底部の表面粗さがＲｎｌａ
ｘｌμｍ以上のとき、１／４ドツト以上のずれが５０％
以上発生する。しかし、Ｒｍａｘが２．０μｍで１／４
ｄａｔ以上のずれが５％以下に減少し、良好な印字が得
られる。通常のエツチング法でガラスまたはガラスーセ
ラミツク層をエツチングした場合、側面の表面粗さをＲ
ｍａｘ２．Ｏμｍ以下にするのは比較的容易であるが、
底部の表面粗さをＲｍａｘ２．Ｏμｍ以下にするのは、
技術上、極めて困難である。このため、本発明では底部
にあたる部分を表面平滑性の良好なセラミツク基板を用
いている。実施例 １ ベース基板に純度９９．７（！）の高純度アルミナ基板
を使用した。
このアルミナ基板を研摩し、表面粗さをＲｍａｘＯ．８
μｍ以下とした。次に、アルミナ基板上に第１表に示す
組成の鉛ガラスペーストをスクリーン印刷した。鉛ガラ
スペーストは各成分ペーストは各成分を第１表に示す割
合で秤量し、これをポリエチレンポツトとＡｔ２Ｏ３ポ
ールを用いてミリングした後、らいかい機で４〜５時間
混練して、作製した。
μｍ以下とした。次に、アルミナ基板上に第１表に示す
組成の鉛ガラスペーストをスクリーン印刷した。鉛ガラ
スペーストは各成分ペーストは各成分を第１表に示す割
合で秤量し、これをポリエチレンポツトとＡｔ２Ｏ３ポ
ールを用いてミリングした後、らいかい機で４〜５時間
混練して、作製した。
次に鉛ガラスを８０μｍの厚さに印刷し、これを９００
℃で１０分間焼成した。表−１の組成の鉛ガラスの収縮
率は３２Ｉｆ６であるため、焼成後のガラス層は５５μ
ｍとなる。次に、ガラス層を充分に洗浄した後、蒸着に
より０．８μｍ厚のＣｒ薄膜を形成した。これに、市販
のポジ型レジストを塗布し、マスクを焼付・現像した。
次に過塩素酸系エツチング液を用いてＣｒをエツチング
した後、第２表に示すＨＦ系エツチング液でガラス層を
エツチングしセラミツク面を露出させた。レジスト卦よ
びＣｒ蒸着膜を取り除ぃた後、第３表に示す組成のグリ
ーンシートを９００℃で焼成して得た厚さ１００μｍの
ガラスーセラミツク板を、７００℃で焼成して接着した
。電極の形成法は、上ぶたの作成方法により異なる。例
えば、上ぶたの接着に低融点ガラスを使用した場合は、
その接着の際の温度より、低温で電極を形成することが
必要であり、Ａｇペイント等を用いるのがよい。ピエゾ
の形成はエポキシ系の常温接着剤を使用した。本実施例
により作成したイックジェットノズルはノズルの内壁の
表面平滑性が優れているため、良好な印字ができる（第
４表）実施例 ２実施例１と同様な手法によりイックジ
ェットノズルを作成した。
℃で１０分間焼成した。表−１の組成の鉛ガラスの収縮
率は３２Ｉｆ６であるため、焼成後のガラス層は５５μ
ｍとなる。次に、ガラス層を充分に洗浄した後、蒸着に
より０．８μｍ厚のＣｒ薄膜を形成した。これに、市販
のポジ型レジストを塗布し、マスクを焼付・現像した。
次に過塩素酸系エツチング液を用いてＣｒをエツチング
した後、第２表に示すＨＦ系エツチング液でガラス層を
エツチングしセラミツク面を露出させた。レジスト卦よ
びＣｒ蒸着膜を取り除ぃた後、第３表に示す組成のグリ
ーンシートを９００℃で焼成して得た厚さ１００μｍの
ガラスーセラミツク板を、７００℃で焼成して接着した
。電極の形成法は、上ぶたの作成方法により異なる。例
えば、上ぶたの接着に低融点ガラスを使用した場合は、
その接着の際の温度より、低温で電極を形成することが
必要であり、Ａｇペイント等を用いるのがよい。ピエゾ
の形成はエポキシ系の常温接着剤を使用した。本実施例
により作成したイックジェットノズルはノズルの内壁の
表面平滑性が優れているため、良好な印字ができる（第
４表）実施例 ２実施例１と同様な手法によりイックジ
ェットノズルを作成した。
ただし、第１表に示す組成のガラスを１００ｔｔｍ厚に
印刷した（実施例−１では８０μｍ）。そして、実施例
１と同様に９００℃で１０分間焼成し、焼成後のガラス
層の厚さを６８μｍとした。次に、実施例−１と同様な
手法によりガラス層を５０μｍエツチングした。
印刷した（実施例−１では８０μｍ）。そして、実施例
１と同様に９００℃で１０分間焼成し、焼成後のガラス
層の厚さを６８μｍとした。次に、実施例−１と同様な
手法によりガラス層を５０μｍエツチングした。
その後の工程は実施例−１と同様である。すなわち、実
施例１と２の違いは、ノズルの内壁の一辺に研磨したセ
ラミツク板を使うか（実施例１）、第１表のガラス面を
使うか（実施例２）の違いである。この結果、実施例２
で作成したヘッドは印字ドットのずれが多くなり（第４
表）印字品質が劣化した。以上の様に本発明によれば内
壁が平滑であり、凹凸が少ないノズルが得られるので、
印字品質が良好となる。
施例１と２の違いは、ノズルの内壁の一辺に研磨したセ
ラミツク板を使うか（実施例１）、第１表のガラス面を
使うか（実施例２）の違いである。この結果、実施例２
で作成したヘッドは印字ドットのずれが多くなり（第４
表）印字品質が劣化した。以上の様に本発明によれば内
壁が平滑であり、凹凸が少ないノズルが得られるので、
印字品質が良好となる。
又、一度に沢山の溝が形成できるためマルチヘツドの製
造に適している。
造に適している。
図は本発明の実施例を示す図である。
図中、１はベース基板、２ｔ≠ガラスセラミツク層、３
はＮｉ又はＣｒ層、４はレジスト、５は上ふた、５は電
極、７はビエゾ、である。
はＮｉ又はＣｒ層、４はレジスト、５は上ふた、５は電
極、７はビエゾ、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セラミック基板と、該セラミック基板上に形成され
たガラスを主成分とする層により側面を規制された溝と
、該溝上に設けられた該溝を閉路とする板を有すること
を特徴とするインクジェットヘッド。 ２ セラミック基板上にガラスを主成分とする層を形成
する工程、該層上にニッケル又はクロム膜を形成し、パ
ターニングする工程、パターニングされたニッケル又は
クロム膜をマスクとして該セラミック基板が現われるま
でエッチングする工程、エッチングされたガラスを主成
分とする層上にふた板を接着する工程を含むことを特徴
とする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 |
|---|---|---|---|
| JP14822979A JPS593273B2 (ja) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | インクジエツトヘツド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14822979A JPS593273B2 (ja) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | インクジエツトヘツド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5670966A JPS5670966A (en) | 1981-06-13 |
| JPS593273B2 true JPS593273B2 (ja) | 1984-01-23 |
Family
ID=15448154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14822979A Expired JPS593273B2 (ja) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | インクジエツトヘツド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593273B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0606685D0 (en) * | 2006-04-03 | 2006-05-10 | Xaar Technology Ltd | Droplet Deposition Apparatus |
-
1979
- 1979-11-15 JP JP14822979A patent/JPS593273B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5670966A (en) | 1981-06-13 |
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