JPH02266947A - Nozzle plate for inkjet recording device - Google Patents

Nozzle plate for inkjet recording device

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JPH02266947A
JPH02266947A JP8839089A JP8839089A JPH02266947A JP H02266947 A JPH02266947 A JP H02266947A JP 8839089 A JP8839089 A JP 8839089A JP 8839089 A JP8839089 A JP 8839089A JP H02266947 A JPH02266947 A JP H02266947A
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JP
Japan
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nozzle
nozzle plate
film
resin
etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP8839089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromichi Komai
博道 駒井
Minoru Ameyama
飴山 実
Osamu Naruse
修 成瀬
Shuzo Matsumoto
松本 修三
Toshitaka Hirata
平田 俊敞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP8839089A priority Critical patent/JPH02266947A/en
Publication of JPH02266947A publication Critical patent/JPH02266947A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable working of a nozzle hole to be performed after bonding a nozzle plate to a liquid chamber and to enable rigidity of the nozzle plate and a length of the nozzle to be optimized by a method wherein a nozzle opening part is formed by a resin material, and a periphery of the nozzle opening part is constructed by a composite layer of two or more layers of high rigidity materials and the resin materials. CONSTITUTION:A resin (for instance, polyimide) film is firstly prepared. When a thickness other than the thickness on the market of the film is required, a required thickness of the film can be obtained by a method of a spin coat or the like on a substrate. Further, the polyimide is excellent in chemical resistance, and anisotropic etching can be performed by dry etching such as plasma etching, reactive ion etching, etc. Then, a film of high rigidity materials such as metal or the like is formed on the resin 1 by a method of sputtering or the like, and a required pattern is obtained by etching or the like. Then, the film of polyimide or the like is formed by a required thickness by spin coat or the like. A nozzle plate 4 is preliminarily bonded to materials composing a liquid chamber 2, and a hole is worked from, for example, the arrow A direction by a method of plasma etching or the like.

Description

【発明の詳細な説明】 14汰互 本発明は、インクジェット記録装置用ノズルプレートに
関し、例えば、プリンターやプロッターに適用されるも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nozzle plate for an inkjet recording device, and is applied to, for example, a printer or a plotter.

災氷挟権 第3図は従来の加圧オンデマンド型インクジェットの基
本構成を示す図で1図中、1は圧電セラミックス、2は
液室1.3はノズル、4はノズルプレート、5はインク
滴、6はパイプ、7はインクタンクである。圧電セラミ
ックス1への記録電圧パルス印加により圧電セラミック
ス1の収縮によす液室2の壁は内方へ変位しく点線)、
この容積変化によりインクはノズル3よりインク滴5と
して吐出されて記録紙へ記録する。
Figure 3 shows the basic configuration of a conventional pressurized on-demand inkjet. 6 is a pipe, and 7 is an ink tank. By applying a recording voltage pulse to the piezoelectric ceramic 1, the wall of the liquid chamber 2 is displaced inward due to contraction of the piezoelectric ceramic 1 (dotted line).
Due to this change in volume, ink is ejected from the nozzle 3 as ink droplets 5 and recorded on the recording paper.

第4mは、従来のインクジェット記録装置用ノズルプレ
ートを示す図で、剛性の小さい(樹脂等)ノズルプレー
ト4の圧電セラミックス1による加圧時の問題点があり
、また、インク吐出の方向がノズル中心軸方向よりずれ
るという欠点もある。
No. 4m is a diagram showing a conventional nozzle plate for an inkjet recording device, and there are problems when pressurizing the nozzle plate 4 with low rigidity (resin, etc.) by the piezoelectric ceramics 1, and the direction of ink discharge is centered on the nozzle. It also has the disadvantage of being deviated from the axial direction.

以下にその問題点を述べる。The problems are described below.

連続流型や加圧オンデマンド型のインクジェット記録装
置の記録ヘッドのインク吐出用ノズルは、従来、以下の
方法で製造されている。
BACKGROUND ART Ink ejection nozzles of recording heads of continuous flow type or pressurized on-demand type inkjet recording apparatuses have conventionally been manufactured by the following method.

機械加工(ドリル、プレス)・・・金属、セラミックス
、樹脂 成型加工・・・金属、樹脂 エツチング・・・金属、感光性ガラス、樹脂放電加工・
・・金属 電鋳加工・・・金属 レーザ加工・・・金属、セラミックス、樹脂あらかじめ
ノズル穴加工されたノズルプレートを液室に接合するに
は、液室の中心とノズルの中心を正確に位置合わせする
ことは難かしい、特に。
Machining (drill, press)...Metal, ceramics, resin molding...Metal, resin etching...Metal, photosensitive glass, resin electrical discharge machining
・Metal electroforming processing ・Metal laser processing ・Metals, ceramics, resins To join a nozzle plate with pre-machined nozzle holes to the liquid chamber, accurately align the center of the liquid chamber and the center of the nozzle. It's difficult to do, especially.

マルチノズルのノズルプレートを位置合わせする場合は
、接合時の接着剤によるノズルプレートのすベリ等でそ
の位置合わせは難かしくなる。
When aligning the nozzle plates of a multi-nozzle, alignment becomes difficult due to the slippage of the nozzle plates due to adhesive during bonding.

この点で、予めノズルプレートを液室に接合した後にノ
ズル穴加工する方が望ましい、しかし、金属、セラミッ
クス、ガラス等の剛性の大きいノズルプレート材質にノ
ズルプレートの接合後に穴加工することは困難である。
From this point of view, it is preferable to machine the nozzle holes after bonding the nozzle plate to the liquid chamber in advance. However, it is difficult to machine the holes after bonding the nozzle plate to rigid nozzle plate materials such as metal, ceramics, and glass. be.

一方、樹脂の場合はノズルプレートの接合した後に例え
ば、レーザ加工や、エツチング加工等により、ノズル穴
加工することは金属やセラミックスなどの他の材料の場
合に比べてそれ程困難ではない。
On the other hand, in the case of resin, it is not so difficult to process the nozzle holes by, for example, laser processing or etching after the nozzle plates are joined, compared to the case of other materials such as metals and ceramics.

しかし、樹脂をノズルプレートとして用いる場合には次
の問題点がある。すなわち、ノズルプレートの厚さを厚
くするとノズルプレートの剛性は増大するが、ノズル長
さが長くなるためノズル部での圧力損失が大きくなり、
ノズルからのインクの吐出率は著しく劣化する。
However, when using resin as the nozzle plate, there are the following problems. In other words, increasing the thickness of the nozzle plate increases the rigidity of the nozzle plate, but since the nozzle length increases, the pressure loss at the nozzle section increases,
The rate of ink ejection from the nozzle is significantly degraded.

一方、ノズルプレートの厚さを薄くすると、ノズル長は
短くなりノズルの圧力損失は減少するものの、ノズルプ
レートの剛性(ヤング率は。
On the other hand, when the thickness of the nozzle plate is reduced, the nozzle length becomes shorter and the nozzle pressure loss decreases, but the rigidity (Young's modulus) of the nozzle plate decreases.

AQが7.03 X 10”N、/m”、Auが7.8
×10”N/m”、ポリイミドが0.3X10″oN/
m”、ナイロンがOa 3 X 10 ’ ” N /
 m ”である。)が小さくなり、特に加圧オンデマン
ド型のインクジェットでは、圧電素子への電圧印加によ
る液室容積変化時にノズルプレート自身の変形によるイ
ンク吐出効率は著しく劣化する。
AQ is 7.03 x 10”N,/m”, Au is 7.8
×10”N/m”, polyimide is 0.3X10”oN/
m", nylon is Oa 3 x 10'" N/
m'') becomes small, and particularly in a pressurized on-demand type inkjet, the ink ejection efficiency is significantly degraded due to the deformation of the nozzle plate itself when the liquid chamber volume changes due to voltage application to the piezoelectric element.

且−一五 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
ノズルプレートを液室と接合した後にノズル穴加工を可
能とし、かつノズルプレートの剛性とノズル長さの最適
化を可能とするインクジェット記録装置用ノズルプレー
トを提供することを目的としてなされたものである。
-15 The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances,
The purpose of this invention is to provide a nozzle plate for an inkjet recording device that allows nozzle holes to be machined after the nozzle plate is joined to a liquid chamber, and that allows optimization of the nozzle plate rigidity and nozzle length. .

璽−一虚 本発明は、上記目的を達成するために、(1)ノズル開
口部を樹脂材料で形成し、該ノズル開口部の周辺を高剛
性材料と樹脂材料との2層以上の複合層構成とすること
、更には、(2)前記ノズルプレートを、ノズル関口部
を除くようにパターン形成された2つの樹脂材料間に金
属材料を封入してサンドインチ構成とすること、更には
、(3)前記ノズルプレートを、ノズル開口部を除くよ
うなパターンに形成された2つの金属材料間に樹脂材料
を封入してサンドイッチ構成とすることを特徴としたも
のである。以下、本発明の実施例に基づいて睨明する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention (1) forms a nozzle opening with a resin material, and surrounds the nozzle opening with a composite layer of two or more layers of a high-rigidity material and a resin material. Further, (2) the nozzle plate has a sandwich-inch structure by sealing a metal material between two resin materials patterned so as to exclude the nozzle entrance part; 3) The nozzle plate has a sandwich structure in which a resin material is sealed between two metal materials formed in a pattern excluding the nozzle openings. Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.

第1図(a)〜((1)は、本発明によるノズルプレー
トの製造方法を示す図である。
FIGS. 1(a) to 1(1) are diagrams showing a method of manufacturing a nozzle plate according to the present invention.

(a)まず、樹脂(例えば、ポリイミド)膜を準備する
。市販の厚さのフィルム以外の厚みが必要な時は、基板
上にスピンコード等の方法で所望の厚みのフィルムが得
られる。なお、ポリイミドは耐薬品性に優れプラズマエ
ツチング、リアクティブイオンエツチング等のドライエ
ツチングにより異方性エツチング(サイドエッチがなく
ノズル穴が広がらない)が可能である。
(a) First, a resin (eg, polyimide) film is prepared. When a thickness other than that of a commercially available film is required, a film of the desired thickness can be obtained on a substrate by a method such as spin cording. Note that polyimide has excellent chemical resistance and can be anisotropically etched (no side etching and no widening of the nozzle hole) by dry etching such as plasma etching and reactive ion etching.

(b)次に、樹脂上に金属等の剛性の高い材質をスパッ
タリング等の方法で成膜し、所望のパターンをエツチン
グ等により得る。
(b) Next, a film of a highly rigid material such as metal is formed on the resin by a method such as sputtering, and a desired pattern is obtained by etching or the like.

(0)次に、更にポリイミド等の膜をスピンコード等に
より、より所望の厚さに形成する。
(0) Next, a film of polyimide or the like is further formed to a desired thickness using a spin cord or the like.

第2図は、ノズル穴加工の方法を示す、ノズルプレート
4は°予め液室2を構成する材料と接合されている。こ
の状層で、例えば矢印Aの方向からポリイミドはプラズ
マエツチング等の方法により穴加工される。このように
ノズルプレート4は液室部に接合した後にプラズマエツ
チング等で位置精度良く穴加工が可能である。また、樹
脂薄膜で金属をサンドインチしているため、剛性が大き
く効率良いインク吐出が可能である。その場合金属とし
てはAI等が用いられる。
FIG. 2 shows a method of machining nozzle holes. The nozzle plate 4 is joined in advance to the material constituting the liquid chamber 2. As shown in FIG. In this layer, holes are formed in the polyimide from the direction of arrow A, for example, by a method such as plasma etching. In this way, after the nozzle plate 4 is bonded to the liquid chamber, holes can be formed with high positional accuracy by plasma etching or the like. Furthermore, since the metal is sandwiched between a thin resin film, it has high rigidity and can eject ink efficiently. In that case, AI or the like is used as the metal.

第5図(a)〜(d)は、本発明の他の実施例を示すも
ので、(a)で基板上に金属膜1を形成し、(b)でそ
の上に樹脂膜を形成し、(c)でさらにその上に金属膜
2を形成し、(d)で基板を剥離させる。したがって、
(d)でのノズルプレートは金属、樹脂、金属よりなる
構成で、第6図のように液室部に接合した後、穴加工(
矢印方向)される、第2図の場合と比べて液室の構成部
材に対して金属部が接合されるため、樹脂と液室部材と
の接合に比べて接合強度が大きくとれる。
5(a) to (d) show another embodiment of the present invention, in which (a) a metal film 1 is formed on a substrate, and (b) a resin film is formed thereon. , (c), a metal film 2 is further formed thereon, and the substrate is peeled off (d). therefore,
The nozzle plate in (d) is made of metal, resin, and metal, and after it is joined to the liquid chamber as shown in Figure 6, the nozzle plate is drilled (
Since the metal part is bonded to the component of the liquid chamber compared to the case shown in FIG. 2, in which the metal part is bonded to the component of the liquid chamber (in the direction of the arrow), the bonding strength can be greater than that of the bond between the resin and the liquid chamber member.

また、エツチング方向の金属膜2の形成時に金属膜自身
のパターンがプラズマエツチング等のマスクとして利用
できるメリットがある。金属としてはAu等の耐薬品性
に優れる材料が用いられる。
Further, when forming the metal film 2 in the etching direction, there is an advantage that the pattern of the metal film itself can be used as a mask for plasma etching or the like. As the metal, a material having excellent chemical resistance such as Au is used.

羞−一員 以上の説明から明らかなように、本発明によると、ノズ
ルプレートを液室と接合した後に、ノズル穴の加工を可
能とし、また、ノズルプレートの構成を高剛性材料と樹
脂材料との複合層にしたので剛性が大きく、効率良いイ
ンク吐出が可能となる。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, the nozzle hole can be machined after the nozzle plate is joined to the liquid chamber, and the nozzle plate is constructed using a highly rigid material and a resin material. Since it is a composite layer, it has high rigidity and enables efficient ink ejection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図Ca>〜(0)は、本発明によるノズルプレート
の製造方法を示す図、第2図は、ノズル穴加工の方法を
示す図、第3WIは、従来の加圧オンデマンド型インク
ジェットの基本構成を示す図、第4図は、従来のノズル
プレートを示す図、第5図(a)〜(d)は、本発明の
他の実施例を示す図、第6図は、第5図に示した実施例
のノズル穴加工を示す図である。 1・・・圧電セラミックス、2・・・液室、3・・・ノ
ズル、4・・・ノズルプレート。 第 1 図 第2図 第5図 <CD (b) 第3図 <C) <d) 亜目う亜目〒〉ピ4歪至百う手羽 上ノズルプレート第
4図 ! 第6図
Figures 1 Ca> to (0) are diagrams showing a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention, Figure 2 is a diagram showing a method for machining nozzle holes, and Figure 3 WI is a diagram showing a method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention. 4 is a diagram showing the basic configuration, FIG. 4 is a diagram showing a conventional nozzle plate, FIGS. 5(a) to 5(d) are diagrams showing other embodiments of the present invention, and FIG. It is a figure which shows the nozzle hole processing of the Example shown in FIG. 1... Piezoelectric ceramics, 2... Liquid chamber, 3... Nozzle, 4... Nozzle plate. Fig. 1 Fig. 2 Fig. 5 <CD (b) Fig. 3 <C) <d) Suborder 〒> Pi 4 distortion to 100 wings Upper nozzle plate Fig. 4! Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、ノズル開口部を樹脂材料で形成し、該ノズル開口部
の周辺を高剛性材料と樹脂材料との2層以上の複合層構
成とすることを特徴とするインクジェット記録装置用ノ
ズルプレート。
1. A nozzle plate for an inkjet recording device, characterized in that the nozzle opening is formed of a resin material, and the periphery of the nozzle opening has a composite layer structure of two or more layers of a highly rigid material and a resin material.
JP8839089A 1989-04-07 1989-04-07 Nozzle plate for inkjet recording device Pending JPH02266947A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006044133A (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Fuji Xerox Co Ltd Inkjet recording head

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729465A (en) * 1980-07-31 1982-02-17 Toshiba Corp Ink jet recording head
JPS5772866A (en) * 1980-10-24 1982-05-07 Toshiba Corp Head for ink jet recording
JPS6158744A (en) * 1984-08-31 1986-03-26 Canon Inc Orifice plate of ink jet recording head and latter having corresponding orifice plate
JPS63281854A (en) * 1987-05-15 1988-11-18 Nec Corp Ink jet head

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729465A (en) * 1980-07-31 1982-02-17 Toshiba Corp Ink jet recording head
JPS5772866A (en) * 1980-10-24 1982-05-07 Toshiba Corp Head for ink jet recording
JPS6158744A (en) * 1984-08-31 1986-03-26 Canon Inc Orifice plate of ink jet recording head and latter having corresponding orifice plate
JPS63281854A (en) * 1987-05-15 1988-11-18 Nec Corp Ink jet head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006044133A (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Fuji Xerox Co Ltd Inkjet recording head

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