JPH03239559A - インクジェットヘッド用ノズル形成部材の製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッド用ノズル形成部材の製造方法Info
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- JPH03239559A JPH03239559A JP3475290A JP3475290A JPH03239559A JP H03239559 A JPH03239559 A JP H03239559A JP 3475290 A JP3475290 A JP 3475290A JP 3475290 A JP3475290 A JP 3475290A JP H03239559 A JPH03239559 A JP H03239559A
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、インク滴を飛翔させ記録紙等の記録媒体上に
インク像を形成するプリンタ等に使用するインクジェッ
トヘッドの製造方法に関する。
インク像を形成するプリンタ等に使用するインクジェッ
トヘッドの製造方法に関する。
［従来の技術］
特公昭６０−８９５３号公報等に開示されている従来の
インクジェットヘッドに用いられる複数のノズル開口を
有するノズル形成部材の製造方法としては、電鋳法、エ
ツチング法、ワイヤー放電法等が提案されていた。さら
に前記電鋳法においては、導体板上に選択的にレジスト
を施した後板状部材を形成するフォト電鋳法と、マスタ
ー形状を作成した後その形状を転写して形成するマスタ
ー電鋳法とがある。しかしながら、上記いずれの製法に
より形成されても、すべて単一の金属部材により形成さ
れていた。
インクジェットヘッドに用いられる複数のノズル開口を
有するノズル形成部材の製造方法としては、電鋳法、エ
ツチング法、ワイヤー放電法等が提案されていた。さら
に前記電鋳法においては、導体板上に選択的にレジスト
を施した後板状部材を形成するフォト電鋳法と、マスタ
ー形状を作成した後その形状を転写して形成するマスタ
ー電鋳法とがある。しかしながら、上記いずれの製法に
より形成されても、すべて単一の金属部材により形成さ
れていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、前述の従来技術において、フォト電鋳法あるい
はエツチング法では、ノズル開口部の入口側と出口側の
形状は相似形状になってしまい、ノーズル開口部の配列
間隔を細密にすることが困難であった。また、インク吐
出部のノズル開口部孔径が精度よく形成できないと言う
欠点があった。
はエツチング法では、ノズル開口部の入口側と出口側の
形状は相似形状になってしまい、ノーズル開口部の配列
間隔を細密にすることが困難であった。また、インク吐
出部のノズル開口部孔径が精度よく形成できないと言う
欠点があった。
マスター電鋳法においては、そのマスターの製造に膨大
な費用を要し、さらにマスターが短寿命であるため非常
に高価になってしまう。ワイヤー放電法で製造したもの
も製造時間が非常に長くなるため、高価な物になってし
まうと言う欠点があった。
な費用を要し、さらにマスターが短寿命であるため非常
に高価になってしまう。ワイヤー放電法で製造したもの
も製造時間が非常に長くなるため、高価な物になってし
まうと言う欠点があった。
［課題を解決するための手段］
本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、金属板に
複数の略円形状の開口部を形成する工程と、 金属板に段けられた前記開口部より孔径が小さく、かつ
略同心となる略円形状の開口部を前記樹脂膜に形成しノ
ズル形成部材とする工程と、を有することを特徴とする
。
複数の略円形状の開口部を形成する工程と、 金属板に段けられた前記開口部より孔径が小さく、かつ
略同心となる略円形状の開口部を前記樹脂膜に形成しノ
ズル形成部材とする工程と、を有することを特徴とする
。
［実施例］
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明によるインクジェットヘッドを用いた
プリンタの斜視図で、図中符号ｌは記録媒体でプラテン
４に巻き付けられ送りローラ２゜３によって押圧される
。ガイド軸６．７に案内されプラテン軸と平行方向１０
に移動可能なキャリッジ８上にインクジェットヘッド９
が搭載されて構成される。インクジェットヘッド９は外
部がらの駆動電圧を印加することによって独立にインク
滴を吐出制御可能な複数のノズル開口を有している。イ
ンクジェットヘッド９は、プラテン軸方向１０に走査さ
れ、ノズル開口から選択的にインク滴を吐出し、記録媒
体１上にインク像を形成する。
プリンタの斜視図で、図中符号ｌは記録媒体でプラテン
４に巻き付けられ送りローラ２゜３によって押圧される
。ガイド軸６．７に案内されプラテン軸と平行方向１０
に移動可能なキャリッジ８上にインクジェットヘッド９
が搭載されて構成される。インクジェットヘッド９は外
部がらの駆動電圧を印加することによって独立にインク
滴を吐出制御可能な複数のノズル開口を有している。イ
ンクジェットヘッド９は、プラテン軸方向１０に走査さ
れ、ノズル開口から選択的にインク滴を吐出し、記録媒
体１上にインク像を形成する。
記録媒体１は、プラテン４．送りローラ２，３の回転に
より走査方向と直交する副走査方向５に搬送され、記録
媒体１上への印字が行われる。
より走査方向と直交する副走査方向５に搬送され、記録
媒体１上への印字が行われる。
第２図は本発明によるインクジェットヘッドの一実施例
を示す断面図であるが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。フレーム２０には、ベース材２５と、圧電変
換器２１と、ノズル形成部材２２と、が積層され固定さ
れる。ノズル形成部材２２は、複数のノズル開口２３を
有する金属薄板から構成される。圧電変換器２１とノズ
ル２３の近傍が記録インク２８で充される。圧電変換器
２１は、フレキシブル基板２７より印加される駆動電圧
により変位し、ノズル開口部近傍の記録インクの圧力を
高めてノズル開口よりインク滴を吐出させる。
を示す断面図であるが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。フレーム２０には、ベース材２５と、圧電変
換器２１と、ノズル形成部材２２と、が積層され固定さ
れる。ノズル形成部材２２は、複数のノズル開口２３を
有する金属薄板から構成される。圧電変換器２１とノズ
ル２３の近傍が記録インク２８で充される。圧電変換器
２１は、フレキシブル基板２７より印加される駆動電圧
により変位し、ノズル開口部近傍の記録インクの圧力を
高めてノズル開口よりインク滴を吐出させる。
第３図は本実施例により形成したノズル形成部材の断面
図を示すものである。開口部４４を有する金属板４１と
、前記開口部４４より孔径が小さい側口部４６を有する
樹脂膜４２とが積層形成されてなる。記録インクはノズ
ル形成部材４１側から供給され、ノズル形成部材４２側
から吐出される。記録インクが吐出される面の開口部孔
径は、印字品質に大きく影響するため高精度な寸法を要
求される。そのためには、ノズル形成部材をできるだけ
薄くして、開口部径を精度良く形成する必要がある。一
方、吐出時のインクの圧力によりノズル形成部材の振動
、変形、ノズル形成部材接合時の変形、あるいは紙との
接触等の外力による変形が生じないようにするためには
、ノズル形成部材を厚くしなければならない。従来の製
造方法では、開口部孔径の寸法精度を犠牲にしてノズル
形成部材を厚くして、機械的強度を高めていた。そこで
本発明では、機械的強度を高める金属板と、開口部孔径
寸法精度を良好に形成できる樹脂膜とを積層形成するこ
とにより、機械的強度と開口部孔径寸法精度とを同時に
満足させることが可能となった。又、インク供給側の開
口部孔径をインク吐出側よりも大きくとる事により、イ
ンク流路抵抗を増大させる事なくノズル形成部材を構成
できる。さらに、インク吐出側の開口部孔径を精度良く
作れる為、インク飛翔時の特性を向上させる事ができる
。
図を示すものである。開口部４４を有する金属板４１と
、前記開口部４４より孔径が小さい側口部４６を有する
樹脂膜４２とが積層形成されてなる。記録インクはノズ
ル形成部材４１側から供給され、ノズル形成部材４２側
から吐出される。記録インクが吐出される面の開口部孔
径は、印字品質に大きく影響するため高精度な寸法を要
求される。そのためには、ノズル形成部材をできるだけ
薄くして、開口部径を精度良く形成する必要がある。一
方、吐出時のインクの圧力によりノズル形成部材の振動
、変形、ノズル形成部材接合時の変形、あるいは紙との
接触等の外力による変形が生じないようにするためには
、ノズル形成部材を厚くしなければならない。従来の製
造方法では、開口部孔径の寸法精度を犠牲にしてノズル
形成部材を厚くして、機械的強度を高めていた。そこで
本発明では、機械的強度を高める金属板と、開口部孔径
寸法精度を良好に形成できる樹脂膜とを積層形成するこ
とにより、機械的強度と開口部孔径寸法精度とを同時に
満足させることが可能となった。又、インク供給側の開
口部孔径をインク吐出側よりも大きくとる事により、イ
ンク流路抵抗を増大させる事なくノズル形成部材を構成
できる。さらに、インク吐出側の開口部孔径を精度良く
作れる為、インク飛翔時の特性を向上させる事ができる
。
本発明によるインクジェットヘッドの製造方法を略製造
工程を示す第４図（ａ）〜（ｆ）により工程順に説明す
る。
工程を示す第４図（ａ）〜（ｆ）により工程順に説明す
る。
（ａ）図中符号４１は金属板であり、温度変化によって
インクジェットヘッドが変形してインク吐出特性に影響
しないように他のインクジェットヘッド構成部材と熱膨
張係数が近似した金属を用いなければならない。本実施
例では、前記金属板４１には、鉄とニッケルの合金（Ｆ
ｅ ６４％−Ｎｉ３６％合金）を使用した。（ｂ）金属
板４１の片面に、液状樹脂を塗布する。液状樹脂として
本実施例では、ジメチルアセトアミドやＮ−メチルピロ
リドン等の極性溶媒中で芳香族ジアミンとテトラカルボ
ン酸二無水物を開環重付加反応によりポリアミド酸溶液
としたものを用いたが、これに限定されるものではない
。該ポリアミド酸溶液を金属板４１上に滴下し高速回転
により膜化させる。さらに、１８０〜３５０°Ｃに加熱
して脱溶剤、環化脱水縮合反応によって硬化して、ポリ
イミド樹脂膜（樹脂膜４２）とする。樹脂膜４２の膜厚
は、５〜３０μｍとした。（Ｃ）樹脂膜４２を形成した
面とは反対面に耐酸性フォトレジスト４３を形成した後
、ノズル開口部に相当する部分を円形に除去する。
インクジェットヘッドが変形してインク吐出特性に影響
しないように他のインクジェットヘッド構成部材と熱膨
張係数が近似した金属を用いなければならない。本実施
例では、前記金属板４１には、鉄とニッケルの合金（Ｆ
ｅ ６４％−Ｎｉ３６％合金）を使用した。（ｂ）金属
板４１の片面に、液状樹脂を塗布する。液状樹脂として
本実施例では、ジメチルアセトアミドやＮ−メチルピロ
リドン等の極性溶媒中で芳香族ジアミンとテトラカルボ
ン酸二無水物を開環重付加反応によりポリアミド酸溶液
としたものを用いたが、これに限定されるものではない
。該ポリアミド酸溶液を金属板４１上に滴下し高速回転
により膜化させる。さらに、１８０〜３５０°Ｃに加熱
して脱溶剤、環化脱水縮合反応によって硬化して、ポリ
イミド樹脂膜（樹脂膜４２）とする。樹脂膜４２の膜厚
は、５〜３０μｍとした。（Ｃ）樹脂膜４２を形成した
面とは反対面に耐酸性フォトレジスト４３を形成した後
、ノズル開口部に相当する部分を円形に除去する。
（ｄ）金属板４２を塩化第二鉄、硝酸、塩酸等を用いて
エツチングし、開口部４４を形成する。（ｅ）前記フォ
トレジストを除去した後、金属板４１及び樹脂膜４２の
表面に耐アルカリ性フォトレジスト４５を塗布し、前記
開口部４°４と略同心となるように樹脂膜上のフォトレ
ジスト４５ａを円形に除去する。（ｆ）水酸化カリウム
等を用いてポリイミド樹脂膜４２をエツチングして、開
口部４６を形成する。前記水酸化カリウムの代わりにヒ
ドラジン等を用いることも可能であるが、高反応性で人
体に有害であるため望ましくは使用しない方がよい。（
ｇ）フォトレジスト４５を除去してノズル形成部材２２
を得る。
エツチングし、開口部４４を形成する。（ｅ）前記フォ
トレジストを除去した後、金属板４１及び樹脂膜４２の
表面に耐アルカリ性フォトレジスト４５を塗布し、前記
開口部４°４と略同心となるように樹脂膜上のフォトレ
ジスト４５ａを円形に除去する。（ｆ）水酸化カリウム
等を用いてポリイミド樹脂膜４２をエツチングして、開
口部４６を形成する。前記水酸化カリウムの代わりにヒ
ドラジン等を用いることも可能であるが、高反応性で人
体に有害であるため望ましくは使用しない方がよい。（
ｇ）フォトレジスト４５を除去してノズル形成部材２２
を得る。
上記により形成したノズル形成部材をベース材２５上に
整列配置固着した複数の圧電変換器２１へ接合材２４を
用いて接合する。接合材２４の厚みは記録インク滴の吐
出特性を決定する一因であるため、精密に圧電変換器２
１とノズル開口２３の間隔を規定しなければならない。
整列配置固着した複数の圧電変換器２１へ接合材２４を
用いて接合する。接合材２４の厚みは記録インク滴の吐
出特性を決定する一因であるため、精密に圧電変換器２
１とノズル開口２３の間隔を規定しなければならない。
そのため本実施例においては、接合材２４中に大きさの
揃ったガラス、金属等の球状、長球状、繊維状の間隔規
制部材を混入することによって実現している。
揃ったガラス、金属等の球状、長球状、繊維状の間隔規
制部材を混入することによって実現している。
本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、ノ
ズル形成部材を二つの部材の積層構造として、インク吐
出側の樹脂膜は、開口部に対して薄くしているため開口
部孔径を高精度に形成できる。また、金属板上に樹脂膜
を形成したため吐出時のインクの圧力によるノズル形成
部材の振動。
ズル形成部材を二つの部材の積層構造として、インク吐
出側の樹脂膜は、開口部に対して薄くしているため開口
部孔径を高精度に形成できる。また、金属板上に樹脂膜
を形成したため吐出時のインクの圧力によるノズル形成
部材の振動。
変形、ノズル形成部材接合時の変形、あるいは紙との接
触等の外力による変形が生じなくなった。
触等の外力による変形が生じなくなった。
さらに、前記開口部孔径より大きな孔径の開口部を設け
て構成した事により、インク流路抵抗が小さく印字品質
の優れたインクジェットヘッドを提供することができる
。
て構成した事により、インク流路抵抗が小さく印字品質
の優れたインクジェットヘッドを提供することができる
。
第１図は本発明のインクジェットヘッドを搭載した記録
装置の一実施例を示す図である。 第２図は本実施例のインクジェットヘッドの断面図であ
る。 第３図は本発明によるノズル形成部材の断面図である。 第４図は本発明による略製造工程を示す工程図である。 １ ・ ４ ・ ９ ・ ２１ ・ ２２ ・ ２３ ・ ２５ ・ ２８ ・ ３１ ・ ３２ ・ ４１ ・ ４２ ・ ４３ ・ ４４ ・ ４５ ・ ４６ ・ ・記録媒体 ・プラテン ・・インクジェットヘッド ・圧電変換器 ・・ノズル形成部材 ・ノズル開口 ・ベース材 ・記録インク ・・金属層 ・圧電材 ・・金属板 ・樹脂膜 ・・フォトレジスト ・開口部 ・フォトレジスト ・・開口部 ２３ 第３図 ３ ノス゛ル藺ロ ア ｔａ） （ｂ） （ｆ） ［う四＝コ１へ２２ （９） 第４図
装置の一実施例を示す図である。 第２図は本実施例のインクジェットヘッドの断面図であ
る。 第３図は本発明によるノズル形成部材の断面図である。 第４図は本発明による略製造工程を示す工程図である。 １ ・ ４ ・ ９ ・ ２１ ・ ２２ ・ ２３ ・ ２５ ・ ２８ ・ ３１ ・ ３２ ・ ４１ ・ ４２ ・ ４３ ・ ４４ ・ ４５ ・ ４６ ・ ・記録媒体 ・プラテン ・・インクジェットヘッド ・圧電変換器 ・・ノズル形成部材 ・ノズル開口 ・ベース材 ・記録インク ・・金属層 ・圧電材 ・・金属板 ・樹脂膜 ・・フォトレジスト ・開口部 ・フォトレジスト ・・開口部 ２３ 第３図 ３ ノス゛ル藺ロ ア ｔａ） （ｂ） （ｆ） ［う四＝コ１へ２２ （９） 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 記録媒体に対向するよう配置される複数のノズル開口を
有するノズル形成部材と、圧電変換器を備え、ノズル形
成部材と圧電変換器との間に記録インクが充されるごと
く構成されたインクジェットヘッドの製造方法であって
、 金属板の片面に樹脂膜を形成する工程と、 金属板に複数の略円形状の開口部を形成する工程と、 金属板に設けられた前記開口部より孔径が小さく、かつ
略同心となる略円形状の開口部を前記樹脂膜に形成しノ
ズル形成部材とする工程と、を有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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3475290A JP3092134B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | インクジェットヘッド用ノズル形成部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3475290A JP3092134B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | インクジェットヘッド用ノズル形成部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239559A true JPH03239559A (ja) | 1991-10-25 |
| JP3092134B2 JP3092134B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=12423059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3475290A Expired - Fee Related JP3092134B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | インクジェットヘッド用ノズル形成部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092134B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0829355A4 (en) * | 1996-03-28 | 1998-12-09 | Sony Corp | Printer |
| US7568785B2 (en) | 2003-06-27 | 2009-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nozzle plate and method of manufacturing the same |
| US8458903B2 (en) * | 1999-01-29 | 2013-06-11 | Seiko Epson Corporation | Method of producing an elastic plate member for a liquid jet head |
-
1990
- 1990-02-15 JP JP3475290A patent/JP3092134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0829355A4 (en) * | 1996-03-28 | 1998-12-09 | Sony Corp | Printer |
| US8458903B2 (en) * | 1999-01-29 | 2013-06-11 | Seiko Epson Corporation | Method of producing an elastic plate member for a liquid jet head |
| US7568785B2 (en) | 2003-06-27 | 2009-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nozzle plate and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3092134B2 (ja) | 2000-09-25 |
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