JPS60262658A - Manufacture of ink jet head - Google Patents
Manufacture of ink jet headInfo
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- JPS60262658A JPS60262658A JP11889084A JP11889084A JPS60262658A JP S60262658 A JPS60262658 A JP S60262658A JP 11889084 A JP11889084 A JP 11889084A JP 11889084 A JP11889084 A JP 11889084A JP S60262658 A JPS60262658 A JP S60262658A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインクジェット記録装置のインクジエソI・ヘ
ッドに係り、特にインクを噴射するノズル等のインク通
路の形状を精度良く形成する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ink jet recording head of an inkjet recording apparatus, and more particularly to a method for forming the shape of an ink passage such as a nozzle for ejecting ink with high precision.
印字記録用インクが収容されている圧力室上に設置され
ている圧電素子に、印字情報に基づいて電圧を印加して
歪ませ、この歪みによる圧力を圧力室に伝達し、この圧
力室に連通して一端部に設けられているノズルより、圧
力室内に収容されている印字記録用インクを、記録紙上
に噴射記録するインクジェット記録方法は周知である。A voltage is applied to the piezoelectric element installed above the pressure chamber containing the print recording ink to distort it based on the print information, and the pressure caused by this distortion is transmitted to the pressure chamber, which communicates with the pressure chamber. An inkjet recording method is well known in which recording ink contained in a pressure chamber is jetted onto recording paper from a nozzle provided at one end of the recording paper.
このインクジェット記録方法はノンインパクト記録方式
であり、印字記録する際の騒音の発生が少なく、また装
置の構造が簡単であるので、最近電子計算機の出力装置
等に利用されている。This inkjet recording method is a non-impact recording method, generates little noise during print recording, and has a simple device structure, so it has recently been used in output devices of electronic computers, etc.
ところで、このインクを噴射させるノズルの形状は、イ
ンクの飛翔方向やインクの粒子化特性に大きい影響を及
ぼすので、高精度に加工仕上げすることが要望されてい
る。By the way, the shape of the nozzle through which this ink is ejected has a large effect on the flying direction of the ink and the atomization characteristics of the ink, so it is required to process and finish the nozzle with high precision.
このようなインクジェットヘッドの平面図を第7図に、
また第7図をA−A ’線に沿って切断した断面図を第
8図に示す。第7図、および第8図に示すように、1は
インクを噴射させるためのノズル、2はインクを収容し
、圧電素子3からの圧力を伝達するだめの圧力室、4ば
インク室、5はインク供給管である。A plan view of such an inkjet head is shown in Figure 7.
Further, FIG. 8 shows a cross-sectional view taken along the line AA' in FIG. 7. As shown in FIGS. 7 and 8, 1 is a nozzle for ejecting ink, 2 is a pressure chamber that accommodates ink and transmits the pressure from the piezoelectric element 3, 4 is an ink chamber, and 5 is a pressure chamber for storing ink and transmitting pressure from a piezoelectric element 3. is the ink supply tube.
このようなインクジェットヘッドを形成する従来の方法
は、既に特開昭59−22763号公報に提案されてい
るように、まず第9図に示すように前記した圧電素子3
の圧力を伝達するためのステンレス製の薄板よりなる振
動板6を用意する。また第10図に示すように前記した
ノズル1、圧力室2、インク室4等のインク通路をエツ
チング加工により開口形成したステンレス製の薄板より
なるインク流路板7を用意し、更に第11図に示すよう
な前記インク供給管5を接続する貫通孔8をエツチング
加工により形成したステンレス製の薄板よりなる底板9
を用意する。The conventional method for forming such an inkjet head has already been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-22763, and as shown in FIG.
A diaphragm 6 made of a thin stainless steel plate for transmitting the pressure is prepared. Further, as shown in FIG. 10, an ink passage plate 7 made of a thin stainless steel plate in which ink passages for the nozzle 1, pressure chamber 2, ink chamber 4, etc. described above are formed by etching is prepared, and furthermore, as shown in FIG. A bottom plate 9 made of a thin stainless steel plate with a through hole 8 for connecting the ink supply pipe 5 formed therein by etching as shown in FIG.
Prepare.
次いでこれ等の振動板6、インク流路板7および底板9
の各々にニッケルメッキを施した後、これ等の各板を積
層し、水素ガスのような還元性雰囲気内で加熱すること
で、ニッケルメッキ層を溶融し、この溶融したニッケル
の原子と各板を構成するステンレス板の構成原子がそれ
ぞれ相互拡散するいわゆる拡散接合法により接合形成し
ていた。Next, these diaphragm 6, ink channel plate 7 and bottom plate 9
After applying nickel plating to each plate, these plates are stacked and heated in a reducing atmosphere such as hydrogen gas to melt the nickel plating layer, and the molten nickel atoms and each plate The bond was formed by the so-called diffusion bonding method, in which the constituent atoms of the stainless steel plates that make up the steel plate interdiffuse with each other.
然し、上記した従来の方法では、第12図に示すように
インク流路板7に形成したノズル1の内壁面に被着した
ニッケル層10Aや、或いは振動板6、および底Fj、
9の表面に被着形成されているニッケル層10Bが、拡
散接合する際の凝集等により流れ出し、ノズル1の断面
寸法が正確に形成されない問題点がある。However, in the conventional method described above, as shown in FIG.
There is a problem that the nickel layer 10B formed on the surface of the nozzle 9 flows out due to aggregation during diffusion bonding, and the cross-sectional dimension of the nozzle 1 is not formed accurately.
特にノズルの断面寸法は50μmX50μmと微小であ
るので、この流れ出たニッケルの金属層がノズルの断面
寸法に影響を及ぼし、そのためこのノズル内に流れ出し
た金属層によりインクの飛翔方向が変化し、特にノズル
を一枚の流路板に多数形成したマルチノズルの場合には
、この影響が甚だしく、インクの飛翔方向に伴う、印字
ドツトの位置ずれ等の現象を起こし、印字品位が低下し
たインクジェットヘッドが形成されるような問題点を生
しる。In particular, the cross-sectional dimensions of the nozzle are minute, 50 μm x 50 μm, so this flowing nickel metal layer affects the cross-sectional dimensions of the nozzle.As a result, the metal layer flowing into the nozzle changes the flying direction of the ink. In the case of multi-nozzles in which a large number of ink are formed on a single channel plate, this effect is severe, causing phenomena such as misalignment of printed dots due to the direction of ink flight, resulting in an inkjet head with degraded printing quality. This can lead to problems such as:
上記問題点は、複数の薄板を積層し、接合した □構造
のインクジェットヘッドを製造する方法に於いて、イン
ク通路形成予定部分を除いた接合面にろう材となる金属
膜を被着形成したインク流路板と、前記金属膜を表面に
被着形成していない平板とを接合して形成する本発明の
インクジェットヘッドの製造方法により解決される。The above problem is caused by the method of manufacturing an inkjet head with a □ structure in which multiple thin plates are laminated and bonded. This problem is solved by the method of manufacturing an inkjet head of the present invention, which is formed by joining a channel plate and a flat plate on whose surface the metal film is not adhered.
即ち、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、ノ
ズル等のインク通路の形成予定領域以外に選択的に金属
膜を被着形成したインク流路板を用意し、これと別個に
金M膜を何等被着形成していない振動板と底板のような
他の基板を用意し、これ等インク流路板、振動板、底板
をそれぞれ積層して拡散接合することで、拡散接合時に
ノズル等のインク通路内に金属層が溶融して流れ出す現
象を無くして、高精度な断面寸法のインク通路を有する
インクジェットヘッドを得るようにしたものである。That is, in the method for manufacturing an inkjet head of the present invention, an ink flow path plate is prepared in which a metal film is selectively deposited on areas other than areas where ink passages such as nozzles are planned to be formed, and a gold M film is separately formed on the ink flow path plate. By preparing an unadhered diaphragm and other substrates such as a bottom plate, and stacking and diffusion bonding the ink passage plate, diaphragm, and bottom plate, the ink passages for nozzles, etc. This eliminates the phenomenon in which the metal layer melts and flows out, thereby obtaining an inkjet head having an ink passage with a highly accurate cross-sectional dimension.
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図乃至第6図は、本発明のインクジェットヘッドの
製造方法を工程順に示す断面図で、説明の便宜上、前記
した第7図をB−B“線に沿って切断した形の断面図で
説明する。1 to 6 are cross-sectional views showing the method of manufacturing an inkjet head according to the present invention in the order of steps. For convenience of explanation, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line B-B''. explain.
まず第1図に示すように厚さ0.1額のステンレス製の
薄板11を用意する。First, as shown in FIG. 1, a thin stainless steel plate 11 having a thickness of 0.1 is prepared.
次いで第2図に示すように、この薄板11の表面に厚さ
が2μmの金メッキ層】2を電解メッキ法により形成す
る。Next, as shown in FIG. 2, a gold plating layer 2 having a thickness of 2 μm is formed on the surface of this thin plate 11 by electrolytic plating.
更に第3図に示すようにこの薄板11の表面にポジ型の
ホトレジスト膜(商品名:AZ−1350) 13を塗
布した後、ノズル形成予定領域14上のホトレジストI
llをホトリソグラフィ法を用いて除去する。Further, as shown in FIG. 3, after applying a positive type photoresist film (trade name: AZ-1350) 13 to the surface of this thin plate 11, a photoresist film I on the nozzle formation area 14 is applied.
ll is removed using a photolithography method.
次いでこのようにパターンニングされたホトレジスト膜
13をマスクとして、王水等の金のエソチンダ液を用い
て金メッキN12を所定のパターンになるようにエツチ
ング除去する。Next, using the thus patterned photoresist film 13 as a mask, the gold plating N12 is removed by etching using a gold etchant solution such as aqua regia so as to form a predetermined pattern.
その後、第4図に示すようにホトレジスト膜をアセトン
により除去する。Thereafter, as shown in FIG. 4, the photoresist film is removed with acetone.
次いで第5図に示すようにパターンニングされた金メッ
キ層12をマスクとして用いてインク流路板11を塩化
第2鉄溶液でエツチングし、ノズル15を形成する。こ
こで本実施例においては、ノズルを形成する場合に付い
て述べたが、熱論適当なホトマスクを用いて、インク流
路板に形成したホトレジスト13膜を所定のパターンに
パターン形成することで、ノズルを形成するのと同時に
平行してインク通路板の圧力室や、インク室等のインク
通路を形成することが可能である。このようにすれば、
ノズル等のインク通路の内壁面に金属層が被着されない
状態でインク通路が形成できる。Next, as shown in FIG. 5, the ink channel plate 11 is etched with a ferric chloride solution using the patterned gold plating layer 12 as a mask to form nozzles 15. In this embodiment, the case of forming the nozzle has been described, but the nozzle can be formed by patterning the photoresist 13 film formed on the ink channel plate into a predetermined pattern using a photomask suitable for thermal theory. It is possible to form an ink passage such as a pressure chamber of an ink passage plate or an ink chamber in parallel with the formation of the ink passage plate. If you do this,
The ink passage can be formed without a metal layer being deposited on the inner wall surface of the ink passage such as a nozzle.
次いで第6図に示すように前記形成したインク流路板1
1の底面に、金属層を被着形成していない厚さが0.4
1のステンレス製の薄板よりなる底板16を設置し、ま
た前記インク流路板の表面に金属層を被着形成していな
い厚さが0.INのステンレス製の薄板よりなる振動板
17を設置した状態で、これ等、インク流路板11、底
板16、振動板17のそれぞれを拡散接合させる。この
ようにすれば、ノズルの内壁面に金属層が形成されてい
ないので、拡散接合の際に金属層がノズルの内壁面に流
れ出してノズルの寸法に変動をきたすような恐れがなく
なり、ノズルの断面寸法が精密に加工された高信頼度の
インクジェットヘッドが得られる。Next, as shown in FIG. 6, the formed ink channel plate 1 is
1, the thickness of which is not coated with a metal layer is 0.4
A bottom plate 16 made of a stainless steel thin plate of 0.0 mm is installed, and the thickness of the ink flow path plate is 0.0 mm without a metal layer deposited on the surface of the ink flow path plate. With the diaphragm 17 made of a thin stainless steel plate of IN installed, the ink flow path plate 11, the bottom plate 16, and the diaphragm 17 are each diffusion bonded. In this way, since no metal layer is formed on the inner wall surface of the nozzle, there is no risk that the metal layer will flow out onto the inner wall surface of the nozzle during diffusion bonding and cause a change in the dimensions of the nozzle. A highly reliable inkjet head with precisely processed cross-sectional dimensions can be obtained.
以上の実施例に於いては、一枚のインク流路板に一関の
ノズルを形成した場合に付いて述べたが、一枚のインク
流路板に多数のノズルを形成するマルチノズルのインク
ジェットヘッドの場合、本発明の方法は更に効果が大と
なる。In the above embodiments, the case where one nozzle is formed on a single ink flow path plate has been described, but a multi-nozzle inkjet head where a large number of nozzles are formed on a single ink flow path plate has been described. In this case, the method of the present invention becomes even more effective.
またインク流路板を形成する際、エツチング加工により
ノズルや、圧力室等を開口することな(、インク流路板
の厚さの約1/2の厚さ迄、上記ノズルや圧力室をエツ
チングで加工したインク流路板を用意し、これに圧電素
子とインク供給管を備えた他の一枚の基板を接合してイ
ンクジェットヘッドを形成する場合にも、本発明の方法
を適用することも可能である。Also, when forming the ink channel plate, do not open the nozzles, pressure chambers, etc. by etching (the nozzles and pressure chambers should be etched until the thickness is approximately 1/2 of the thickness of the ink channel plate). The method of the present invention can also be applied to the case where an ink jet head is formed by preparing an ink flow path plate processed by the above method and bonding it to another substrate equipped with a piezoelectric element and an ink supply tube. It is possible.
またインク流路板に、金メッキを施す代わりにニッケル
メッキを施しても良い。Further, the ink channel plate may be plated with nickel instead of plated with gold.
以上述べたように本発明のインクジェットヘッドの製造
方法によれば、ノズル等のインク通路が高精度に加工仕
上げされたインクジェットヘッドが得られるので、イン
クの飛翔方向が安定した、高信頼度のインクジェットヘ
ッドが得られる効果がある。As described above, according to the inkjet head manufacturing method of the present invention, an inkjet head whose ink passages such as nozzles are processed and finished with high precision can be obtained, so that a highly reliable inkjet with a stable ink flight direction can be obtained. There is an effect that the head can obtain.
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は本発明のインクジエソ1−ヘッドの
製造方法を工程順に示す断面図、第7図は一般的なイン
クジェットヘッドの平面図、
第8図は第7図をA−A’線に沿って切断した断面図、
第9図はインクジェットヘッドの振動板の平面図、
第10図はインクジェットヘッドのインク流路板の平面
図、
第11図はインクジェットヘッドの底板を示す平面図、
第12図は従来の方法で形成したインクジェットヘッド
の不都合を示す要部断面図である。
図に於いて、11はインク流路板、12は金メッキ層、
13はホトレジスト膜、14はノズル形成予定領域、1
5はノズル、16は底板、17は振動板を示す。
第1図
2乙石フz211
第6図
!!i7図
第 9 図
第10図[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIGS. 1 to 6 are cross-sectional views showing the method for manufacturing an inkjet head according to the present invention in order of process, FIG. 7 is a plan view of a general inkjet head, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A', FIG. 9 is a plan view of the diaphragm of the inkjet head, FIG. 10 is a plan view of the ink channel plate of the inkjet head, and FIG. 11 is the inkjet head. FIG. 12 is a sectional view of a main part showing disadvantages of an inkjet head formed by a conventional method. In the figure, 11 is an ink channel plate, 12 is a gold plating layer,
13 is a photoresist film, 14 is a nozzle formation area, 1
5 is a nozzle, 16 is a bottom plate, and 17 is a diaphragm. Figure 1 2 Otsuishi Fuz211 Figure 6! ! i7 Figure 9 Figure 10
Claims (1)
ッドを製造する方法に於いて、インク通路形成予定部分
を除いた接合面にろう材となる金属膜を被着形成したイ
ンク流路板と、前記金属膜を表面に被着形成していない
平板とを接合して形成することを特徴とするインクジェ
ットヘッドの製造方法。In a method for manufacturing an inkjet head having a structure in which a plurality of thin plates are laminated and bonded, an ink flow path plate having a metal film as a brazing material adhered to the joint surface excluding a portion where ink passages are to be formed; 1. A method for manufacturing an inkjet head, characterized in that the inkjet head is formed by bonding a flat plate on which a metal film is not adhered.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11889084A JPS60262658A (en) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | Manufacture of ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11889084A JPS60262658A (en) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | Manufacture of ink jet head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60262658A true JPS60262658A (en) | 1985-12-26 |
JPH0341074B2 JPH0341074B2 (en) | 1991-06-20 |
Family
ID=14747677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11889084A Granted JPS60262658A (en) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | Manufacture of ink jet head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60262658A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5638271A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-13 | Toshiba Corp | Head for ink jet recording |
JPS5793444U (en) * | 1980-12-01 | 1982-06-09 | ||
JPS5922763A (en) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Fujitsu Ltd | Fabrication of ink jet printer head |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP11889084A patent/JPS60262658A/en active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5638271A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-13 | Toshiba Corp | Head for ink jet recording |
JPS5793444U (en) * | 1980-12-01 | 1982-06-09 | ||
JPS5922763A (en) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Fujitsu Ltd | Fabrication of ink jet printer head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0341074B2 (en) | 1991-06-20 |
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