JPH091808A - インクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法並びにインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法並びにインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置Info
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- JPH091808A JPH091808A JP7159362A JP15936295A JPH091808A JP H091808 A JPH091808 A JP H091808A JP 7159362 A JP7159362 A JP 7159362A JP 15936295 A JP15936295 A JP 15936295A JP H091808 A JPH091808 A JP H091808A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 インクジェット記録ヘッド用ノズル板を、ノ
ズル密度に関係なく任意の厚さで且つ安価に製造でき、
さらに撥水処理も容易に行える製造方法を提供する。 【構成】 次の各工程の結合からなるインクジェット記
録ヘッド用ノズル板の製造方法。 （ａ）金属基板上に樹脂層を形成する第１工程。 （ｂ）前記樹脂層をエキシマレーザーによってパターニ
ングし、前記金属基板を部分的に露出させる第２工程。 （ｃ）前記金属基板の露出部表面上に金属層を形成する
第３工程。 （ｄ）前記金属層を、金属基板および樹脂層から分離す
る第４工程。
ズル密度に関係なく任意の厚さで且つ安価に製造でき、
さらに撥水処理も容易に行える製造方法を提供する。 【構成】 次の各工程の結合からなるインクジェット記
録ヘッド用ノズル板の製造方法。 （ａ）金属基板上に樹脂層を形成する第１工程。 （ｂ）前記樹脂層をエキシマレーザーによってパターニ
ングし、前記金属基板を部分的に露出させる第２工程。 （ｃ）前記金属基板の露出部表面上に金属層を形成する
第３工程。 （ｄ）前記金属層を、金属基板および樹脂層から分離す
る第４工程。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置に用いるインクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造
方法に関する。また、その方法により製造されたインク
ジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関す
る。
置に用いるインクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造
方法に関する。また、その方法により製造されたインク
ジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録ヘッド用ノズル板
は、インクジェット記録方式の装置（インクジェット記
録装置）の、記録液小滴を吐出させるインクジェット記
録ヘッドに用いられている。
は、インクジェット記録方式の装置（インクジェット記
録装置）の、記録液小滴を吐出させるインクジェット記
録ヘッドに用いられている。
【０００３】このインクジェット記録ヘッド用ノズル板
の製造方法に関しては、従来、種々の提案がなされてい
る。
の製造方法に関しては、従来、種々の提案がなされてい
る。
【０００４】そのひとつとして、金属基板上にレジスト
からなるマスクを配置しニッケルを電鋳することによっ
て、吐出口が傾斜構造を有したインクジェット記録ヘッ
ド用ノズル板を製造する方法が開示されている（Ｈｅｗ
ｌｌｅｔｔ ＰａｃｋａｒｄＪｏｕｒｎａｌ ３６，５
（１９８５））。しかしこの方法では、吐出口のピッチ
（ノズル密度）とノズル板の厚さにはトレードオフが存
在する。すなわち、高精細記録に対応するためにノズル
密度を上げようとすると、ノズル板の厚みが減少し、後
の工程においてインク流路を構成する部材と接合する
際、ハンドリングに支障をきたすおそれがある。
からなるマスクを配置しニッケルを電鋳することによっ
て、吐出口が傾斜構造を有したインクジェット記録ヘッ
ド用ノズル板を製造する方法が開示されている（Ｈｅｗ
ｌｌｅｔｔ ＰａｃｋａｒｄＪｏｕｒｎａｌ ３６，５
（１９８５））。しかしこの方法では、吐出口のピッチ
（ノズル密度）とノズル板の厚さにはトレードオフが存
在する。すなわち、高精細記録に対応するためにノズル
密度を上げようとすると、ノズル板の厚みが減少し、後
の工程においてインク流路を構成する部材と接合する
際、ハンドリングに支障をきたすおそれがある。
【０００５】上記の問題点を回避する方法として、特開
昭６２−２３４９４１号公報および特開昭６３−５０２
０１５号公報にそれぞれ方法が開示されている。前者の
方法は、金属基板上のレジストを２層構造にするもので
ある。後者の方法は、第１レジスト形成工程→電鋳工程
→第２レジスト形成工程→電鋳工程の順でノズル板を形
成し、インク吐出口の形成と同時にインク流路を形成す
るものである。
昭６２−２３４９４１号公報および特開昭６３−５０２
０１５号公報にそれぞれ方法が開示されている。前者の
方法は、金属基板上のレジストを２層構造にするもので
ある。後者の方法は、第１レジスト形成工程→電鋳工程
→第２レジスト形成工程→電鋳工程の順でノズル板を形
成し、インク吐出口の形成と同時にインク流路を形成す
るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の方法も製造工程が複雑になりコストの上昇は避けられ
ない。また、インクジェット記録ヘッドの吐出口面には
吐出性能（インク液滴の着弾精度）を向上させるために
発水処理が行われるが、上記のいずれの方法を用いても
吐出口表面が金属基板表面側に形成されるために電鋳後
に撥水処理を施すことは困難である。
の方法も製造工程が複雑になりコストの上昇は避けられ
ない。また、インクジェット記録ヘッドの吐出口面には
吐出性能（インク液滴の着弾精度）を向上させるために
発水処理が行われるが、上記のいずれの方法を用いても
吐出口表面が金属基板表面側に形成されるために電鋳後
に撥水処理を施すことは困難である。
【０００７】そこで本発明の目的は、インクジェット記
録ヘッド用ノズル板を、ノズル密度に関係なく任意の厚
さで且つ安価に製造でき、さらに撥水処理も容易に行え
る製造方法を提供することである。また、この方法によ
り製造されたインクジェット記録ヘッド及びインクジェ
ット記録装置を提供することである。
録ヘッド用ノズル板を、ノズル密度に関係なく任意の厚
さで且つ安価に製造でき、さらに撥水処理も容易に行え
る製造方法を提供することである。また、この方法によ
り製造されたインクジェット記録ヘッド及びインクジェ
ット記録装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を
完成した。すなわち本発明は第１に、少なくとも次の各
工程の結合からなるインクジェット記録ヘッド用ノズル
板の製造方法に関する。 （ａ）金属基板上に樹脂層を形成する第１工程。 （ｂ）前記樹脂層をエキシマレーザーによってパターニ
ングし、前記金属基板を部分的に露出させる第２工程。 （ｃ）前記金属基板の露出部表面上に金属層を形成する
第３工程。 （ｄ）前記金属層を、金属基板および樹脂層から分離す
る第４工程。
的を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を
完成した。すなわち本発明は第１に、少なくとも次の各
工程の結合からなるインクジェット記録ヘッド用ノズル
板の製造方法に関する。 （ａ）金属基板上に樹脂層を形成する第１工程。 （ｂ）前記樹脂層をエキシマレーザーによってパターニ
ングし、前記金属基板を部分的に露出させる第２工程。 （ｃ）前記金属基板の露出部表面上に金属層を形成する
第３工程。 （ｄ）前記金属層を、金属基板および樹脂層から分離す
る第４工程。
【０００９】本発明は第２に、金属層表面に撥水処理を
施す上記第１の発明のインクジェット記録ヘッド用ノズ
ル板の製造方法に関する。
施す上記第１の発明のインクジェット記録ヘッド用ノズ
ル板の製造方法に関する。
【００１０】本発明は第３に、第３工程の金属層の形成
において、複数の金属層を積層し、このとき最後に形成
して表面層とする金属層として、テフロン粒子を含有し
ニッケルが主成分である金属層を積層する上記第１の発
明のインクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法に
関する。
において、複数の金属層を積層し、このとき最後に形成
して表面層とする金属層として、テフロン粒子を含有し
ニッケルが主成分である金属層を積層する上記第１の発
明のインクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法に
関する。
【００１１】本発明は第４に、金属層の金属材料がニッ
ケルである第１、第２又は第３の発明のインクジェット
記録ヘッド用ノズル板の製造方法に関する。
ケルである第１、第２又は第３の発明のインクジェット
記録ヘッド用ノズル板の製造方法に関する。
【００１２】本発明は第５に、第２工程のパターニング
において、異なる２つのマスクをそれぞれ用いて２段階
のパターニングを行い、インク吐出口とインク流路を一
体に形成する上記第１〜４のいずれかの発明のインクジ
ェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法に関する。
において、異なる２つのマスクをそれぞれ用いて２段階
のパターニングを行い、インク吐出口とインク流路を一
体に形成する上記第１〜４のいずれかの発明のインクジ
ェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法に関する。
【００１３】本発明は第６に、上記第１〜５のいずれか
の方法により製造されたインクジェット記録ヘッド用ノ
ズル板を備えたインクジェット記録ヘッドに関する。
の方法により製造されたインクジェット記録ヘッド用ノ
ズル板を備えたインクジェット記録ヘッドに関する。
【００１４】本発明は第７に、上記第６の発明のインク
ジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に
関する。
ジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に
関する。
【００１５】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１に、本発明の製造方法の工程図を模式的に示
す。
る。図１に、本発明の製造方法の工程図を模式的に示
す。
【００１６】第１工程：ステンレス鋼等の金属基板
（１）上に、エキシマレーザーで加工可能な樹脂層（２
ａ）を形成する（図１（ａ））。エキシマレーザーで加
工可能な樹脂は、特に制限されないが、ポリサルフォ
ン、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレー
ト、及びこれらの誘導体等が好適に用いられる。樹脂層
（２ａ）の厚さは、形成するノズル板の厚さによって任
意に設定できるが、１０〜１００μｍの範囲が好まし
い。
（１）上に、エキシマレーザーで加工可能な樹脂層（２
ａ）を形成する（図１（ａ））。エキシマレーザーで加
工可能な樹脂は、特に制限されないが、ポリサルフォ
ン、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレー
ト、及びこれらの誘導体等が好適に用いられる。樹脂層
（２ａ）の厚さは、形成するノズル板の厚さによって任
意に設定できるが、１０〜１００μｍの範囲が好まし
い。
【００１７】第２工程：エキシマレーザー光を、マスク
（３ａ）を介してインク吐出口に相当する部分に照射し
（図１（ｂ））、樹脂層（２ａ）をパターニングして金
属基板を部分的に露出させる（図１（ｃ））。照射部分
の樹脂層は、瞬間的に、プラズマ発光と衝撃音をともな
って分解・飛散・ガス化し、現像プロセスを経ずにパタ
ーニングされる。ノズル密度は、マスク（３ａ）によっ
て調整することができる。なお、エキシマレーザーの加
工膜厚に特に制限はない。また、このようにして得られ
るパターンは一般に、エキシマレーザー光が樹脂表面に
おいてより強く吸収されるために、テーパ形状を有す
る。このテーパ形状は、インクジェット記録ヘッドの駆
動周波数の向上、及び吐出液滴の方向性（着弾精度）の
改善に効果がある。テーパの角度は、エキシマレーザの
焦点位置の移動や、エキシマレーザー光を強く吸収する
物質を樹脂層（２ａ）に添加すること等によって調整す
ることができる。
（３ａ）を介してインク吐出口に相当する部分に照射し
（図１（ｂ））、樹脂層（２ａ）をパターニングして金
属基板を部分的に露出させる（図１（ｃ））。照射部分
の樹脂層は、瞬間的に、プラズマ発光と衝撃音をともな
って分解・飛散・ガス化し、現像プロセスを経ずにパタ
ーニングされる。ノズル密度は、マスク（３ａ）によっ
て調整することができる。なお、エキシマレーザーの加
工膜厚に特に制限はない。また、このようにして得られ
るパターンは一般に、エキシマレーザー光が樹脂表面に
おいてより強く吸収されるために、テーパ形状を有す
る。このテーパ形状は、インクジェット記録ヘッドの駆
動周波数の向上、及び吐出液滴の方向性（着弾精度）の
改善に効果がある。テーパの角度は、エキシマレーザの
焦点位置の移動や、エキシマレーザー光を強く吸収する
物質を樹脂層（２ａ）に添加すること等によって調整す
ることができる。
【００１８】第３工程：金属基板の露出部分に、電鋳等
の手段によって金属層（４）を形成する（図１
（ｄ））。金属層の材質としては、電鋳を行う場合は電
鋳処理が可能なものであれば制限はないが、ニッケルが
好適に用いられる。
の手段によって金属層（４）を形成する（図１
（ｄ））。金属層の材質としては、電鋳を行う場合は電
鋳処理が可能なものであれば制限はないが、ニッケルが
好適に用いられる。
【００１９】この第３工程において、金属層表面に撥水
処理を容易に行うことができる。撥水処理としては、金
属層（４）の表面上に撥水性を有する物質からなる撥水
層（６）を形成する（図２）。例えば、フルオロカーボ
ンを含有する有機樹脂をシランカップリング等を介して
積層してもよい。この例の撥水処理は必ずしも第３工程
で行う必要はないが本工程で行うことが操作上望まし
い。その他の方法として、複数の金属層を積層し、この
とき最後に形成して表面層とする金属層として、テフロ
ン粒子を含有した金属層を積層してもよい。テフロン粒
子を含有した金属層の金属材料としてはニッケルが好ま
しい。本発明の方法では、インク吐出口面が金属基板
（１）表面の反対側に形成するため、上記の撥水処理を
容易に行うことができる。
処理を容易に行うことができる。撥水処理としては、金
属層（４）の表面上に撥水性を有する物質からなる撥水
層（６）を形成する（図２）。例えば、フルオロカーボ
ンを含有する有機樹脂をシランカップリング等を介して
積層してもよい。この例の撥水処理は必ずしも第３工程
で行う必要はないが本工程で行うことが操作上望まし
い。その他の方法として、複数の金属層を積層し、この
とき最後に形成して表面層とする金属層として、テフロ
ン粒子を含有した金属層を積層してもよい。テフロン粒
子を含有した金属層の金属材料としてはニッケルが好ま
しい。本発明の方法では、インク吐出口面が金属基板
（１）表面の反対側に形成するため、上記の撥水処理を
容易に行うことができる。
【００２０】さらに、金属層を積層する場合は、金属基
板（１）上に最初に形成する金属層の材料として、イン
クジェット記録ヘッドの作製の際に接合が容易な金属種
を選択することもできる。
板（１）上に最初に形成する金属層の材料として、イン
クジェット記録ヘッドの作製の際に接合が容易な金属種
を選択することもできる。
【００２１】第４工程：金属層（４）を、金属基板
（１）及び樹脂層（２ｂ）から分離し、インクジェット
記録ヘッド用ノズル板（５）を得る（図１（ｅ））。
（１）及び樹脂層（２ｂ）から分離し、インクジェット
記録ヘッド用ノズル板（５）を得る（図１（ｅ））。
【００２２】以上が本発明の基本的な製造方法である
が、さらに、第２工程のパターニングにおいて、異なる
２つのマスクをそれぞれ用いて２段階のパターニングを
行い、インク吐出口（１２）とインク流路（１３）を一
体に形成してインクジェット記録ヘッド用ノズル板を製
造してもよい。図３に、この製造方法の模式的工程図を
示す。以下、図３を用いて製造工程を説明する。
が、さらに、第２工程のパターニングにおいて、異なる
２つのマスクをそれぞれ用いて２段階のパターニングを
行い、インク吐出口（１２）とインク流路（１３）を一
体に形成してインクジェット記録ヘッド用ノズル板を製
造してもよい。図３に、この製造方法の模式的工程図を
示す。以下、図３を用いて製造工程を説明する。
【００２３】第１工程：ステンレス鋼等の金属基板
（１）上に、エキシマレーザーで加工可能な樹脂層（２
ａ）を形成する（不図示）。
（１）上に、エキシマレーザーで加工可能な樹脂層（２
ａ）を形成する（不図示）。
【００２４】第２工程：エキシマレーザー光を、マスク
（３ｂ）を介してインク吐出口およびインク流路に相当
する部分に照射し（図３（ａ））、樹脂層（２ａ）を分
解除去・パターニングして金属基板を部分的に露出さ
せ、樹脂層（２ｃ）を形成する（図３（ｂ））。
（３ｂ）を介してインク吐出口およびインク流路に相当
する部分に照射し（図３（ａ））、樹脂層（２ａ）を分
解除去・パターニングして金属基板を部分的に露出さ
せ、樹脂層（２ｃ）を形成する（図３（ｂ））。
【００２５】次いで、マスク（３ｃ）を介して、エキシ
マレーザー光をインク吐出口に相当する部分に照射し、
樹脂層（２ｃ）をパターニングする（図３（ｃ））。エ
キシマレーザー光の照射量を調整することにより、パタ
ーニングを樹脂層の中間部で止め、樹脂層（２ｄ）を形
成する（図３（ｄ））。
マレーザー光をインク吐出口に相当する部分に照射し、
樹脂層（２ｃ）をパターニングする（図３（ｃ））。エ
キシマレーザー光の照射量を調整することにより、パタ
ーニングを樹脂層の中間部で止め、樹脂層（２ｄ）を形
成する（図３（ｄ））。
【００２６】第３工程：金属基板の露出部分に、電鋳等
の手段によって金属層（７）を形成する（図３
（ｅ））。金属層の材質としては、前記の製造方法と同
様に、電鋳を行う場合は電鋳処理が可能なものであれば
制限はないが、ニッケルが好適に用いられる。また、前
記の製造工程と同様にして撥水処理または積層によって
表面層を撥水性にすることができる。さらに、金属層を
積層する場合は、金属基板（１）上に最初に形成する金
属層の材料として、インクジェット記録ヘッドの作製の
際に接合が容易な金属種を選択することもできる。
の手段によって金属層（７）を形成する（図３
（ｅ））。金属層の材質としては、前記の製造方法と同
様に、電鋳を行う場合は電鋳処理が可能なものであれば
制限はないが、ニッケルが好適に用いられる。また、前
記の製造工程と同様にして撥水処理または積層によって
表面層を撥水性にすることができる。さらに、金属層を
積層する場合は、金属基板（１）上に最初に形成する金
属層の材料として、インクジェット記録ヘッドの作製の
際に接合が容易な金属種を選択することもできる。
【００２７】第４工程：金属層（７）を、金属基板
（１）及び樹脂層（２ｄ）から分離し、インクジェット
記録ヘッド用ノズル板（８）を得る（図３（ｆ））。
（１）及び樹脂層（２ｄ）から分離し、インクジェット
記録ヘッド用ノズル板（８）を得る（図３（ｆ））。
【００２８】以上の２種の製造方法において、インク吐
出口を２列に形成し、ノズルを千鳥に配列してもよい。
出口を２列に形成し、ノズルを千鳥に配列してもよい。
【００２９】次に、本発明のインクジェット記録ヘッド
について説明する。図４に本発明のインクジェット記録
ヘッドの斜視図、図５に本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの図４のＡ−Ａ線断面図、図６に本発明のインクジ
ェット記録ヘッドの図４のＢ−Ｂ線断面図を示す。
について説明する。図４に本発明のインクジェット記録
ヘッドの斜視図、図５に本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの図４のＡ−Ａ線断面図、図６に本発明のインクジ
ェット記録ヘッドの図４のＢ−Ｂ線断面図を示す。
【００３０】本発明の方法で形成されたインクジェット
記録ヘッド用ノズル板（５）は、壁部材（９）を介して
記録ヘッド基板（１０）と接合してインクジェット記録
ヘッドを形成する。記録ヘッド基板（１０）には、例え
ば図５及び図６に示すように吐出手段（１１）（電気熱
変換素子や圧電素子等）及びインク供給口（１４）を設
ける。
記録ヘッド用ノズル板（５）は、壁部材（９）を介して
記録ヘッド基板（１０）と接合してインクジェット記録
ヘッドを形成する。記録ヘッド基板（１０）には、例え
ば図５及び図６に示すように吐出手段（１１）（電気熱
変換素子や圧電素子等）及びインク供給口（１４）を設
ける。
【００３１】その他の構成として、インク吐出口（１
２）とインク流路（１３）が一体に形成されたインクジ
ェット記録ヘッド用ノズル板（８）を、壁部材（９）を
介しないで直接に記録ヘッド基板（１０）へ接合してイ
ンクジェット記録ヘッドを形成することもできる。
２）とインク流路（１３）が一体に形成されたインクジ
ェット記録ヘッド用ノズル板（８）を、壁部材（９）を
介しないで直接に記録ヘッド基板（１０）へ接合してイ
ンクジェット記録ヘッドを形成することもできる。
【００３２】本発明は、特に、インクジェット記録方式
のなかでも熱エネルギーを利用して液滴を飛翔させて記
録を行うインクジェット記録ヘッド及びインクジェット
記録装置において優れた効果をもたらすものである。
のなかでも熱エネルギーを利用して液滴を飛翔させて記
録を行うインクジェット記録ヘッド及びインクジェット
記録装置において優れた効果をもたらすものである。
【００３３】これらの記録ヘッド及びインクジェット記
録装置の代表的な構成や原理については、例えば、米国
特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号
明細書に開示されている基本的な原理を用いるものが好
ましい。
録装置の代表的な構成や原理については、例えば、米国
特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号
明細書に開示されている基本的な原理を用いるものが好
ましい。
【００３４】この原理を用いた方式は、オンデマンド型
およびコンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特にオンデマンド型の場合に有効である。オンデマ
ンド型方式は次の通りである。液体（インク）が保持さ
れているシートや液路に対応して配置されている電気熱
変換体に、記録情報に対応した、核沸騰を超える急速な
温度上昇を与える一つ以上の駆動信号を印加することに
よって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生させ、記録
ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて駆動信号に１対
１で対応した気泡を液体（インク）内に形成させる。こ
の気泡の成長・収縮によってインク吐出口からインクを
吐出させ、１つ以上の液滴を形成・飛翔させる。
およびコンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特にオンデマンド型の場合に有効である。オンデマ
ンド型方式は次の通りである。液体（インク）が保持さ
れているシートや液路に対応して配置されている電気熱
変換体に、記録情報に対応した、核沸騰を超える急速な
温度上昇を与える一つ以上の駆動信号を印加することに
よって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生させ、記録
ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて駆動信号に１対
１で対応した気泡を液体（インク）内に形成させる。こ
の気泡の成長・収縮によってインク吐出口からインクを
吐出させ、１つ以上の液滴を形成・飛翔させる。
【００３５】このときの駆動信号をパルス形状とする
と、信号の印加に対して気泡の成長・収縮が瞬時・適切
に行われ、応答性に優れたインクの吐出が達成できる。
この駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明
細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているよ
うなものが適している。また、米国特許第４３１３１２
４号明細書に記載の熱作用面の温度上昇率に関する発明
の設定条件を採用すると、さらに優れた記録を行うこと
ができる。
と、信号の印加に対して気泡の成長・収縮が瞬時・適切
に行われ、応答性に優れたインクの吐出が達成できる。
この駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明
細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているよ
うなものが適している。また、米国特許第４３１３１２
４号明細書に記載の熱作用面の温度上昇率に関する発明
の設定条件を採用すると、さらに優れた記録を行うこと
ができる。
【００３６】本発明のインクジェット記録ヘッドの構成
としては、上記の各明細書に記載されているような吐出
口・液路・電気熱変換体を組み合わせた構成（直線状液
流路構成または直角液流路構成）の他に、米国特許第４
５５８３３３号明細書および同第４４５９６００号明細
書に開示されている、熱作用部が屈曲する領域に配置さ
れた構成をとってもよい。
としては、上記の各明細書に記載されているような吐出
口・液路・電気熱変換体を組み合わせた構成（直線状液
流路構成または直角液流路構成）の他に、米国特許第４
５５８３３３号明細書および同第４４５９６００号明細
書に開示されている、熱作用部が屈曲する領域に配置さ
れた構成をとってもよい。
【００３７】上記構成に加えて、複数の電気熱変換体に
対して共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする
構成（特開昭５９−１２３６７０号公報に開示）や、熱
エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させ
る構成（特開昭５９−１３８４６１号公報に開示）に基
づいた構成としても本発明は有効である。
対して共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする
構成（特開昭５９−１２３６７０号公報に開示）や、熱
エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させ
る構成（特開昭５９−１３８４６１号公報に開示）に基
づいた構成としても本発明は有効である。
【００３８】さらに、記録装置が記録可能な最大記録幅
に対応した長さを有するフルラインタイプのインクジェ
ット記録ヘッドを用いてもよい。このフルラインタイプ
の記録ヘッドとしては、上記の明細書に開示されている
ような記録ヘッドを複数組み合わせた構成や、一体型の
構成のいずれであってもよい。
に対応した長さを有するフルラインタイプのインクジェ
ット記録ヘッドを用いてもよい。このフルラインタイプ
の記録ヘッドとしては、上記の明細書に開示されている
ような記録ヘッドを複数組み合わせた構成や、一体型の
構成のいずれであってもよい。
【００３９】その他のインクジェット記録ヘッドのタイ
プとして、インクジェット記録装置本体との電気的接続
や、記録装置本体からのインクの供給が可能になる交換
自在のチップタイプの記録ヘッド、又は記録ヘッド自体
に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイ
プの記録ヘッドであってもよい。
プとして、インクジェット記録装置本体との電気的接続
や、記録装置本体からのインクの供給が可能になる交換
自在のチップタイプの記録ヘッド、又は記録ヘッド自体
に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイ
プの記録ヘッドであってもよい。
【００４０】本発明のインクジェット記録装置の構成ユ
ニットとして、インクジェット記録ヘッドに対する回復
手段や予備的な補助手段等を付加することは、本発明の
効果を一層安定化するため好ましい。これらの手段を具
体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手
段、クリーニング手段、加圧・吸引手段、予備加熱手
段、予備吐出手段等がある。
ニットとして、インクジェット記録ヘッドに対する回復
手段や予備的な補助手段等を付加することは、本発明の
効果を一層安定化するため好ましい。これらの手段を具
体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手
段、クリーニング手段、加圧・吸引手段、予備加熱手
段、予備吐出手段等がある。
【００４１】さらに本発明のインクジェット記録装置の
記録モードとして、黒色等の主流色のみの記録モード以
外に、異なる色の複色カラーや、混色によるフルカラー
のモードを備えてもよい。
記録モードとして、黒色等の主流色のみの記録モード以
外に、異なる色の複色カラーや、混色によるフルカラー
のモードを備えてもよい。
【００４２】以上に説明した本発明のインクジェット記
録ヘッド及びインクジェット記録装置においては、イン
クを液体として説明しているが、室温またはそれ以下で
固化するインクであっても室温以上で軟化または液化す
るインクであれば本発明に用いることができる。インク
ジェット方式では一般に、インク自体を３０〜７０℃に
調整してインクの粘性を安定吐出範囲に温度制御するた
め、記録信号付与時に上記温度範囲でインクが液状であ
ればよい。このようなインクは、記録信号に応じた熱エ
ネルギーの付与によって液化し、液状インクとして吐出
され、記録媒体に到達時点で即座に固化しはじめるもの
等が用いられる。インクの液化によっては過剰な熱エネ
ルギーによる昇温を防止できたり、インクが常温で付近
で固体であること又は吐出後に固化することによっては
インクの蒸発を防止することができる。
録ヘッド及びインクジェット記録装置においては、イン
クを液体として説明しているが、室温またはそれ以下で
固化するインクであっても室温以上で軟化または液化す
るインクであれば本発明に用いることができる。インク
ジェット方式では一般に、インク自体を３０〜７０℃に
調整してインクの粘性を安定吐出範囲に温度制御するた
め、記録信号付与時に上記温度範囲でインクが液状であ
ればよい。このようなインクは、記録信号に応じた熱エ
ネルギーの付与によって液化し、液状インクとして吐出
され、記録媒体に到達時点で即座に固化しはじめるもの
等が用いられる。インクの液化によっては過剰な熱エネ
ルギーによる昇温を防止できたり、インクが常温で付近
で固体であること又は吐出後に固化することによっては
インクの蒸発を防止することができる。
【００４３】上記のインクは、多孔質シート等の凹部ま
たは貫通孔に液状または固形物として保持され、これを
電気熱変換体に対向する位置に設けてもよい（特開昭５
４−５６８４７号公報、特開昭６０−７１２６０号公報
に記載）。
たは貫通孔に液状または固形物として保持され、これを
電気熱変換体に対向する位置に設けてもよい（特開昭５
４−５６８４７号公報、特開昭６０−７１２６０号公報
に記載）。
【００４４】本発明においては、上述の各インクに対し
て膜沸騰方式が最も有効である。
て膜沸騰方式が最も有効である。
【００４５】本発明のインクジェット記録装置は、ワー
ドプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出
力端末として一体または別体に設けられるものの他、リ
ーダ等と組み合わせた複写装置や、送受信機能を有する
ファクシミリ装置の形態をとるものであってもよい。
ドプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出
力端末として一体または別体に設けられるものの他、リ
ーダ等と組み合わせた複写装置や、送受信機能を有する
ファクシミリ装置の形態をとるものであってもよい。
【００４６】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明する
が、本発明はこれらに限定するものではない。
が、本発明はこれらに限定するものではない。
【００４７】実施例１ 本発明の方法により、インクジェット記録ヘッド用ノズ
ル板を製造した。図１に、本実施例の製造方法の工程図
を模式的に示す。以下、図１を用いて製造工程を説明す
る。
ル板を製造した。図１に、本実施例の製造方法の工程図
を模式的に示す。以下、図１を用いて製造工程を説明す
る。
【００４８】第１工程：ステンレス鋼の金属基板（１）
上に、ポリエーテルサルフォンからなる厚さ７０μｍの
樹脂層（２ａ）を形成した（図１（ａ））。
上に、ポリエーテルサルフォンからなる厚さ７０μｍの
樹脂層（２ａ）を形成した（図１（ａ））。
【００４９】第２工程：エキシマレーザー光を、マスク
（３ａ）を介してインク吐出口に相当する部分に照射し
（図１（ｂ））、樹脂層（２ａ）をパターニングして金
属基板を部分的に露出させた（図１（ｃ））。テーパ形
状は、エキシマレーザー光の焦点位置により調整した。
（３ａ）を介してインク吐出口に相当する部分に照射し
（図１（ｂ））、樹脂層（２ａ）をパターニングして金
属基板を部分的に露出させた（図１（ｃ））。テーパ形
状は、エキシマレーザー光の焦点位置により調整した。
【００５０】第３工程：金属基板の露出部分に、電鋳よ
って金属層（４）を形成した（図１（ｄ））。金属層
（４）にはニッケルを用いた。
って金属層（４）を形成した（図１（ｄ））。金属層
（４）にはニッケルを用いた。
【００５１】第４工程：金属層（４）を、金属基板
（１）及び樹脂層（２ｂ）から分離し、厚さ５０μｍの
インクジェット記録ヘッド用ノズル板（５）を得た（図
１（ｅ））。
（１）及び樹脂層（２ｂ）から分離し、厚さ５０μｍの
インクジェット記録ヘッド用ノズル板（５）を得た（図
１（ｅ））。
【００５２】実施例２ 第３工程において金属層（４）の形成後、撥水処理を行
った以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録ヘ
ッド用ノズル板を製造した。なお撥水処理は、金属層
（４）の表面上にフルオロカーボンを含有する有機樹脂
をシランカップリングを介して積層した。
った以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録ヘ
ッド用ノズル板を製造した。なお撥水処理は、金属層
（４）の表面上にフルオロカーボンを含有する有機樹脂
をシランカップリングを介して積層した。
【００５３】実施例３ 第３工程の金属層（４）の形成において、ニッケル層の
表面上にテフロン粒子を含有したニッケル層を積層した
以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録ヘッド
用ノズル板を製造した。
表面上にテフロン粒子を含有したニッケル層を積層した
以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録ヘッド
用ノズル板を製造した。
【００５４】実施例４ 本発明の方法により、インク吐出口とインク流路が一体
であるインクジェット記録ヘッド用ノズル板を製造し
た。図３に、本実施例の製造方法の工程図を模式的に示
す。以下、図３を用いて製造工程を説明する。
であるインクジェット記録ヘッド用ノズル板を製造し
た。図３に、本実施例の製造方法の工程図を模式的に示
す。以下、図３を用いて製造工程を説明する。
【００５５】第１工程：ステンレス鋼の金属基板（１）
上に、ポリエーテルサルフォンからなる樹脂層（２ａ）
を形成した（不図示）。
上に、ポリエーテルサルフォンからなる樹脂層（２ａ）
を形成した（不図示）。
【００５６】第２工程：エキシマレーザー光を、マスク
（３ｂ）を介してインク吐出口およびインク流路に相当
する部分に照射し（図３（ａ））、樹脂層（２ａ）を分
解除去・パターニングして金属基板を部分的に露出さ
せ、樹脂層（２ｃ）を形成した（図３（ｂ））。
（３ｂ）を介してインク吐出口およびインク流路に相当
する部分に照射し（図３（ａ））、樹脂層（２ａ）を分
解除去・パターニングして金属基板を部分的に露出さ
せ、樹脂層（２ｃ）を形成した（図３（ｂ））。
【００５７】次いで、マスク（３ｃ）を介して、エキシ
マレーザー光をインク吐出口に相当する部分に照射し、
樹脂層（２ｃ）をパターニングした（図３（ｃ））。エ
キシマレーザー光の照射量を調整することにより、パタ
ーニングを樹脂層の中間部で止め、樹脂層（２ｄ）を形
成した（図３（ｄ））。
マレーザー光をインク吐出口に相当する部分に照射し、
樹脂層（２ｃ）をパターニングした（図３（ｃ））。エ
キシマレーザー光の照射量を調整することにより、パタ
ーニングを樹脂層の中間部で止め、樹脂層（２ｄ）を形
成した（図３（ｄ））。
【００５８】第３工程：金属基板の露出部分に、電鋳に
よって金属層（７）を形成した（図３（ｅ））。金属層
にはニッケルを用いた。
よって金属層（７）を形成した（図３（ｅ））。金属層
にはニッケルを用いた。
【００５９】第４工程：金属層（７）を、金属基板
（１）及び樹脂層（２ｄ）から分離し、インクジェット
記録ヘッド用ノズル板（８）を得た（図３（ｆ））。
（１）及び樹脂層（２ｄ）から分離し、インクジェット
記録ヘッド用ノズル板（８）を得た（図３（ｆ））。
【００６０】実施例５ 第３工程において金属層（７）の形成後、撥水処理を行
った以外は実施例４と同様にしてインクジェット記録ヘ
ッド用ノズル板を製造した。なお撥水処理は、金属層
（７）の表面上にフルオロカーボンを含有する有機樹脂
をシランカップリング等を介して積層した。
った以外は実施例４と同様にしてインクジェット記録ヘ
ッド用ノズル板を製造した。なお撥水処理は、金属層
（７）の表面上にフルオロカーボンを含有する有機樹脂
をシランカップリング等を介して積層した。
【００６１】実施例６ 第３工程の金属層（７）の形成において、ニッケル層の
表面上にテフロン粒子を含有したニッケル層を積層した
以外は実施例４と同様にしてインクジェット記録ヘッド
用ノズル板（８）を製造した。
表面上にテフロン粒子を含有したニッケル層を積層した
以外は実施例４と同様にしてインクジェット記録ヘッド
用ノズル板（８）を製造した。
【００６２】実施例７ 実施例１、２又は３のインクジェット記録ヘッド用ノズ
ル板を用いて、本発明のインクジェット記録ヘッドを作
製した。図４に本実施例のインクジェット記録ヘッドの
斜視図、図５に本発明のインクジェット記録ヘッドの図
４のＡ−Ａ線断面図、図６に本発明のインクジェット記
録ヘッドの図４のＢ−Ｂ線断面図を示す。各インクジェ
ット記録ヘッド用ノズル板を、壁部材（９）を介して記
録ヘッド基板（１０）と接合し、本発明のインクジェッ
ト記録ヘッドをそれぞれ作製した。記録ヘッド基板（１
０）には、図５及び図６に示すように吐出手段（１１）
（電気熱変換素子）及びインク供給口（１４）を設け
た。
ル板を用いて、本発明のインクジェット記録ヘッドを作
製した。図４に本実施例のインクジェット記録ヘッドの
斜視図、図５に本発明のインクジェット記録ヘッドの図
４のＡ−Ａ線断面図、図６に本発明のインクジェット記
録ヘッドの図４のＢ−Ｂ線断面図を示す。各インクジェ
ット記録ヘッド用ノズル板を、壁部材（９）を介して記
録ヘッド基板（１０）と接合し、本発明のインクジェッ
ト記録ヘッドをそれぞれ作製した。記録ヘッド基板（１
０）には、図５及び図６に示すように吐出手段（１１）
（電気熱変換素子）及びインク供給口（１４）を設け
た。
【００６３】実施例８ 実施例４、５又は６のインクジェット記録ヘッド用ノズ
ル板を用い、これらの各ノズル板と記録ヘッド基板（１
０）とを壁部材（９）を用いないで直接接合した以外は
実施例７と同様にして本発明のインクジェット記録ヘッ
ドをそれぞれ作製した。
ル板を用い、これらの各ノズル板と記録ヘッド基板（１
０）とを壁部材（９）を用いないで直接接合した以外は
実施例７と同様にして本発明のインクジェット記録ヘッ
ドをそれぞれ作製した。
【００６４】実施例９ 実施例８又は９の各インクジェット記録ヘッドを備えた
インクジェット記録装置をそれぞれ作製した。
インクジェット記録装置をそれぞれ作製した。
【００６５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、 （ｉ）ノズル密度およびノズル板厚を独立に制御可能で
あり、設計自由度が高い。 （ii）操作も容易で工程も少なく、低コストで製造でき
る。 （iii）吐出口表面の撥水処理が容易に行える。
よれば、 （ｉ）ノズル密度およびノズル板厚を独立に制御可能で
あり、設計自由度が高い。 （ii）操作も容易で工程も少なく、低コストで製造でき
る。 （iii）吐出口表面の撥水処理が容易に行える。
【００６６】本発明の方法で製造したインクジェット記
録ヘッド用ノズル基板を用いて作製したインクジェット
記録ヘッド及びインクジェット記録装置は、インクの着
弾精度等の吐出性能が良好である。
録ヘッド用ノズル基板を用いて作製したインクジェット
記録ヘッド及びインクジェット記録装置は、インクの着
弾精度等の吐出性能が良好である。
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッド用ノズル板
の製造方法の模式的工程図である。
の製造方法の模式的工程図である。
【図２】本発明のインクジェット記録ヘッド用ノズル板
の製造方法の第３工程において、金属層上に撥水層を形
成した場合の説明図である。
の製造方法の第３工程において、金属層上に撥水層を形
成した場合の説明図である。
【図３】本発明のインクジェット記録ヘッド用ノズル板
の製造方法の模式的工程図である。
の製造方法の模式的工程図である。
【図４】本発明のインクジェット記録ヘッドの斜視図で
ある。
ある。
【図５】本発明のインクジェット記録ヘッドの図４のＡ
−Ａ線断面図である。
−Ａ線断面図である。
【図６】本発明のインクジェット記録ヘッドの図４のＢ
−Ｂ線断面図である。
−Ｂ線断面図である。
１ 金属基板 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 樹脂層 ３ａ、３ｂ、３ｃ マスク ４、７ 金属層 ５、８ インクジェット記録ヘッド用ノズル板 ６ 撥水層 ９ 壁部材 １０ 記録ヘッド基板 １１ 吐出手段 １２ インク吐出口 １３ インク流路 １４ インク供給口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 博和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 横井 英人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 藤川 孝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくとも次の各工程の結合からなるイ
ンクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法。 （ａ）金属基板上に樹脂層を形成する第１工程。 （ｂ）前記樹脂層をエキシマレーザーによってパターニ
ングし、前記金属基板を部分的に露出させる第２工程。 （ｃ）前記金属基板の露出部表面上に金属層を形成する
第３工程。 （ｄ）前記金属層を、金属基板および樹脂層から分離す
る第４工程。 - 【請求項２】 金属層表面に撥水処理を施す請求項１記
載のインクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法。 - 【請求項３】 第３工程の金属層の形成において、複数
の金属層を積層し、このとき最後に形成して表面層とす
る金属層として、テフロン粒子を含有した金属層を積層
する請求項１記載のインクジェット記録ヘッド用ノズル
板の製造方法。 - 【請求項４】 金属層の金属材料がニッケルである請求
項１、２又は３記載のインクジェット記録ヘッド用ノズ
ル板の製造方法。 - 【請求項５】 第２工程のパターニングにおいて、異な
る２つのマスクをそれぞれ用いて２段階のパターニング
を行い、インク吐出口とインク流路を一体に形成する請
求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録
ヘッド用ノズル板の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の方
法により製造されたインクジェット記録ヘッド用ノズル
板を備えたインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項７】 請求項６記載のインクジェット記録ヘッ
ドを備えたインクジェット記録装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7159362A JPH091808A (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | インクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法並びにインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
| US08/668,478 US6460970B1 (en) | 1995-06-26 | 1996-06-25 | Method of manufacturing nozzle plate for ink jet recording head, ink jet recording head comprising such nozzle plate, and ink jet recording apparatus comprising such head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7159362A JPH091808A (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | インクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法並びにインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH091808A true JPH091808A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15692190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7159362A Pending JPH091808A (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | インクジェット記録ヘッド用ノズル板の製造方法並びにインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6460970B1 (ja) |
| JP (1) | JPH091808A (ja) |
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| JP2006218859A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-08-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | ノズルプレートの製造方法、液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| JP2007276149A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの製造方法、液体収容容器、液体吐出装置、画像形成装置 |
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| JP3777594B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2006-05-24 | ソニー株式会社 | インク吐出装置 |
| KR100468859B1 (ko) * | 2002-12-05 | 2005-01-29 | 삼성전자주식회사 | 일체형 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법 |
| US6857727B1 (en) | 2003-10-23 | 2005-02-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Orifice plate and method of forming orifice plate for fluid ejection device |
| DE102013202532A1 (de) * | 2013-02-16 | 2014-08-21 | Aptar Radolfzell Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Spenders, Spender sowie Werkzeug hierfür |
| US20200087808A1 (en) * | 2016-12-23 | 2020-03-19 | 3M Innovative Properties Company | Method of electroforming microstructured articles |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5936879B2 (ja) | 1977-10-14 | 1984-09-06 | キヤノン株式会社 | 熱転写記録用媒体 |
| US4330787A (en) | 1978-10-31 | 1982-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording device |
| US4345262A (en) | 1979-02-19 | 1982-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording method |
| US4463359A (en) | 1979-04-02 | 1984-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Droplet generating method and apparatus thereof |
| US4313124A (en) | 1979-05-18 | 1982-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording process and liquid jet recording head |
| US4558333A (en) | 1981-07-09 | 1985-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head |
| JPS59123670A (ja) | 1982-12-28 | 1984-07-17 | Canon Inc | インクジエツトヘツド |
| JPS59138461A (ja) | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Canon Inc | 液体噴射記録装置 |
| JPS6071260A (ja) | 1983-09-28 | 1985-04-23 | Erumu:Kk | 記録装置 |
| US4716423A (en) | 1985-11-22 | 1987-12-29 | Hewlett-Packard Company | Barrier layer and orifice plate for thermal ink jet print head assembly and method of manufacture |
| US4675083A (en) | 1986-04-02 | 1987-06-23 | Hewlett-Packard Company | Compound bore nozzle for ink jet printhead and method of manufacture |
| JPS63197941A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成材料 |
| JPH01280566A (ja) * | 1988-05-02 | 1989-11-10 | Fuji Electric Co Ltd | インクジェット記録ヘッドのノズル板 |
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-
1995
- 1995-06-26 JP JP7159362A patent/JPH091808A/ja active Pending
-
1996
- 1996-06-25 US US08/668,478 patent/US6460970B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6460970B1 (en) | 2002-10-08 |
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