JP2002001966A - 記録ヘッドと記録ヘッドの製造方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクの貯蔵部分に気泡の滞留部が生じること
を防いで安定してインクを吐出させて良質な画像を安定
して形成する。 【解決手段】ノズル基板１２を複数回の電鋳により形成
するときに、第１層２１にインク液滴を吐出するノズル
孔２３を形成した後、第２層２２でノズル孔２３に連通
するノズル連通孔２４を第１層２１から90度以上の角度
で立ち上げノズル孔２３に対して先細形状に形成し、か
つノズル孔２３とノズル連通孔２４を形成する各層のノ
ズル孔２３とノズル連通孔２４の内周面の界面に隙間が
ないように形成し、ノズル連通孔２４に気泡が滞留する
ことを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はノズルからインク
液滴を噴射して印字する記録ヘッドと記録ヘッドの製造
方法及びインクジェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置に使用する静電
型方式の記録ヘッドは、例えば特開平５−５０６０１号
公報や特開平９−３９２２９号公報，特開平９−３９２
３５号公報等に示されているように、ノズルを有する加
圧液室の一面に設けた振動板に一定間隔をおいて設けた
個別電極と振動板の間に電圧を印加して振動板を個別電
極側に静電的吸引又は反発させて変形させ、加圧液室の
インクをノズルから吐出させて記録紙に印字する。この
静電型方式の記録ヘッドは薄型で高密度，高品質の印字
を行なえるとともに長寿命であるという利点を有してい
る。

【０００３】この記録ヘッドのノズルを有するノズル基
板を作製するときは、例えば特開平５−４３４６号公報
や特開平７−１５６３８９号公報に示すように、２層以
上の複数層を電鋳により形成している。このように複数
層を電鋳により形成するのは、各ノズル孔に対向して設
けられる振動板との間に所定の間隙を作り、インクを充
填する加圧液室を形成するとともに加圧液室にインクを
供給するインク供給溝を形成するためである。

【０００４】この複数層の電鋳により形成してノズル基
板を作製する従来の製造方法を図８の工程図を参照して
説明する。図８（ａ）に示すように、ステンレス板等の
導電性基板からなるマスター基板３０にポジ型レジスト
を塗布して露光，現像し、所定の形状例えば直径が80μ
ｍで厚さが１μｍの円形パターン３１を形成した後、例
えばＮｉ電鋳液中で電鋳によりマスター基板３０と円形
パターン３１の表面にＮｉを30μｍ析出させて第１層２
１を形成する。このとき第１層２１は円形パターン３１
に約30μｍオーバーハングしてくるので直径約20μｍの
ノズル孔２３が形成される。次ぎに、図８（ｂ）に示す
ように、第１層２１の上にポジ型レジストを塗布して露
光，現像し、ノズル孔２３に連通するノズル連通孔を形
成する連通孔パターン４１とインク供給溝を形成する供
給溝パターン４２を形成する。次ぎに、図８（ｃ）に示
すように、第１層２１と連通孔パターン４１と供給溝パ
ターン４２の上にＮｉ電鋳によりＮｉを例えば25μｍ析
出させて第２層２２を形成する。その後、第１層２１か
らマスター基板３０を遊離させて、円形パターン３１と
連通孔パターン４１と供給溝パターン４２を剥離除去し
てノズル基板４３を完成する。

【０００５】また、ノズル基板を作製する他の製造方法
は、図９の工程図の（ａ）に示すよう、マスター基板３
０にポジ型レジストを塗布して露光，現像して所定の形
状の円形パターン３１を形成した後、Ｎｉ電鋳法により
マスター基板３０と円形パターン３１の表面にＮｉを30
μｍ析出させて第１層２１を形成する。次ぎに、図９
（ｂ）に示すように、第１層２１の上に例えば厚さ30μ
ｍのネガ型ドライフィルムレジスト（以下、ネガ型ＤＦ
Ｒという）を熱圧着ローラによりラミネートした後、フ
ォトリソグラフィの手法を用いてノズル孔２３に連通す
るノズル連通孔を形成する連通孔パターン４４とインク
供給溝を形成する供給溝パターン４５を形成する。次ぎ
に、図９（ｃ）に示すように、第１層２１の上にＮｉ電
鋳によりＮｉを例えば25μｍ析出させて第２層２２を形
成する。その後、第１層２１からマスター基板３０を遊
離させて、円形パターン３１と連通孔パターン４３と供
給溝パターン４４を剥離除去してノズル基板４６を完成
する。

【０００６】このようにして作製したノズル基板４３，
４６を用いた記録ヘッドによりインク滴の吐出特性を良
好にするためには、ノズル孔２３やノズル連通孔とイン
ク供給溝の内面のインクとの親水性を高くする必要があ
り、かつ、インク滴が形成されるノズルの外周部に位置
する表面はインクとの撥水性が高い必要がある。このた
めノズル基板のインク吐出側の表面に撥水層を形成して
いる。この撥水層を形成したノズル基板の製造方法を図
１０の工程図を参照して説明する。

【０００７】図１０（ａ）に示すように、マスター基板
３０にポジ型レジストを塗布して露光，現像して所定の
形状の円形パターン３１を形成した後、Ｎｉ電鋳法によ
りマスター基板３０と円形パターン３１の表面にＮｉを
30μｍ析出させて第１層２１を形成する。次ぎに図１０
（ｂ）に示すように、第１層２１をマスター基板３０か
ら遊離させて、円形パターン３１を剥離除去する。次ぎ
に図１０（ｃ）に示すように、第１層２１の円形パター
ン３１で形成された円形部とは反対側の下面に例えば厚
さ70μｍのネガ型ＤＦＲを熱圧着ローラ（温度60℃）に
よりラミネートしてネガ型ＤＦＲをノズル孔２３内へ潜
り込ませてレジスト層４７を形成する。また、図１０
（ｄ）に示すように、第１層２１の上面に例えば厚さ20
μｍのネガ型ＤＦＲを熱圧着ローラー（温度60℃）によ
りラミネートしてレジスト層４８を形成し、第１層２１
をレジスト層４７とレジスト層４８で挾み込んだ後に、
下面のレジスト層４７側から全面露光を行なう。その
後、現像してリンスを行うことにより、図１０（ｅ）に
示すように、光の当たった第１層２１の下面のレジスト
層４７とノズル孔２３から突出した円柱状のレジスト部
４９が残存する。次ぎに、フッ素系樹脂例えばポリテト
ラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）の粒子を
含有したＮｉの電鋳液中にて電解共析メッキ法により、
第１層２１の上面（インク吐出面）にのみＰＴＦＥ−Ｎ
ｉ層の撥水層５０を形成する。その後、レジスト層４７
とレジスト部４９を第１層２１から剥離して洗浄し、例
えば350℃で１時間熱処理を行ない、ノズル孔以外の吐
出面に良好な撥水性を示す撥水層５０を形成する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図８の工
程図に示す製造方法により作製したノズル基板４３は第
２層２２を形成するときに連通孔パターン４１と供給溝
パターン４２にＮｉメッキ層がオーバーハングするた
め、第１層２１と第２層２２の界面の第２層端面には連
通孔パターン４１と供給溝パターン４２の厚さの空間５
１が存在する。このような空間５１は記録ヘッドとして
組み立て後、インクを充填するときに、インクの流れが
発生しないため、この空間５１は気泡を抱える危険性が
高い。また、真空充填などにより気泡が無いようにイン
クを充填した場合でも、供給されたインク中に混入した
気泡が空間５１に滞留する危険性がある。このような気
泡は振動板を作動させてインク圧力を高めノズルからよ
りインクを吐出させる一連の動作において、インク圧力
を減じる作用を生じると共にガスキャビテーションの発
生源になる。ガスキャビテーションとはエアレーション
とも呼ばれ、液中の気泡が加圧，減圧の繰り返しを受け
ることにより液中に溶解する気体を取り込み、成長，分
解することをいう。この振動板の動作により発生させる
圧力を減らすことはインク滴の吐出速度と吐出量を減少
させることになり、印字品質を劣化させ、甚だしい場合
にはインク滴の吐出そのものを阻害する場合もある。

【０００９】また、図９に示す工程図に示す製造方法で
作製されたノズル基板４６は、図８で作製されたノズル
基板４６のように第１層２１と第２層２２の界面に気泡
を滞留することはないが、第２層２２で形成したノズル
連通孔５２が第１層２１の表面から垂直に立ち上がって
いるため、このノズル基板４６に撥水層５０を形成する
場合には次ぎのような問題点がある。すなわち、図１１
の工程図の（ａ）に示すように、ノズル基板４６を作製
した後、図１１（ｂ）に示すように、例えば厚さ70μｍ
のネガ型ＤＦＲ５３をノズル基板４６の吐出面と反対側
の下面から熱圧着ローラによりラミネートするとき、ノ
ズル孔２３及びノズル連通孔５２内に存在する気泡はノ
ズル孔方向Ａとノズル連通孔方向Ｂの２方向から完全に
排出されることが望ましい。しかしながら、ノズル連通
孔５２が第１層２１の表面から垂直に立ち上がっている
ため、ノズル連通孔方向Ｂからの排気が十分に行なわれ
ず、ネガ型ＤＦＲ５３をラミネートして第１層２１の下
面にレジスト層４７を形成したとき、図１１（ｃ）に示
すように、第１層２１と第２層２２の界面近傍に気泡部
５４が残留する。この状態でノズル基板４６の吐出面に
レジスト層４８を形成して、第１層２１の下面のレジス
ト層４７側から全面露光すると、図１１（ｄ）に示すよ
うに、残留した気泡部５４により散乱光が発生し、ノズ
ル孔２３の気泡部５４と反対側方向に進む。その後、現
像してリンスを行なうと、図１１（ｅ）に示すように、
光の当たった第１層２１の下面のレジスト層４７とノズ
ル孔２３から突出した円柱状のレジスト部４９が形成さ
れるが、形成された円柱状のレジスト部４９の残留した
気泡部５４による散乱光が入射した部分５５にはノズル
孔２３よりも大きい面積が残る。その後、図１１（ｆ）
に示すように、第１層２１の表面に撥水層５０を形成
し、レジスト層４７とレジスト部４９を剥離，洗浄して
熱処理を行なうと、図１１（ｇ）に示すように、ノズル
孔２３の外周部の気泡部５４による散乱光が入射した部
分５５には撥水層５０のない部分が生じる。このように
ノズル孔２３の外周部に撥水層５０が局部的になく親水
性の状態となっていると、インク滴の吐出を行なったと
きに、親水性の状態になっている側にインク液滴が引き
寄せられ吐出曲がりの不良が発生してしまい、安定した
吐出特性が得られなくなる。この現象はネガ型ＤＦＲ５
３を使用した場合以外にも液状レジストのような感光性
材料等を充填する場合にも同様に発生する。

【００１０】この発明はかかる短所を改善し、インクの
貯蔵部分に気泡の滞留部が生じることを防いで安定して
インクを吐出することができるとともに、インク吐出側
の表面に均質な撥水層を形成でき、安定した吐出特性で
インクを吐出させて良質な画像を安定して形成すること
ができる記録ヘッドと記録ヘッドの製造方法及びインク
ジェット記録装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る記録ヘッ
ドは、複数回の電鋳により第１層目にインク液滴を吐出
するノズル孔を形成した後、第２層目以降でノズル孔に
連通するノズル連通孔を形成したノズル基板と振動板基
板とが積層され、ノズル基板と振動板基板でノズルに連
通する加圧液室を形成し、加圧液室の一面には振動板を
有し、振動板を変位させて加圧液室内のインクをノズル
から吐出させる記録ヘッドにおいて、ノズル基板のノズ
ル連通孔が第１層から90度以上の角度で立ち上がりノズ
ル孔に対して先細形状になっており、かつノズル孔とノ
ズル連通孔を形成する各層のノズル孔とノズル連通孔の
内周面の界面には隙間がないことを特徴とする。

【００１２】上記ノズル基板のノズル孔を有する第１層
の少なくともノズル孔の外周を含むインク吐出面側に撥
水層を有することが望ましい。

【００１３】この発明に係る記録ヘッドの製造方法は、
複数回の電鋳により第１層目にインク液滴を吐出するノ
ズル孔を形成した後、第２層目以降でノズル孔に連通す
るノズル連通孔を形成したノズル基板と振動板基板とが
積層され、ノズル基板と振動板基板でノズルに連通する
加圧液室を形成し、加圧液室の一面には振動板を有し、
振動板を変位させて加圧液室内のインクをノズルから吐
出させる記録ヘッドの製造方法において、ノズル基板の
ノズル連通孔を第１層から90度以上の角度で立ち上げノ
ズル孔に対して先細形状に形成し、かつノズル孔とノズ
ル連通孔を形成する各層のノズル孔とノズル連通孔の内
周面の界面に隙間がないように形成したことを特徴とす
る。

【００１４】上記ノズル基板の第１層目に、第２層の形
成面側の開口端がラウンド形状のノズル孔を形成し、第
２層目以降で形成するノズル連通孔の開口端をノズル孔
の開口端のラウンド形状に倣ったラウンド形状に形成す
ると良い。

【００１５】また、ノズル基板の第１層目に、第２層の
形成面側の開口端がラウンド形状の孔を形成し、第１層
目の開口端がラウンド形状の孔の内周面に第２層目以降
を形成してノズル孔と開口端がラウンド形状のノズル連
通孔を形成しても良い。

【００１６】さらに、ノズル孔を形成した第１層の少な
くともノズル孔の外周を含むインク吐出面側に撥水層を
形成することが望ましい。

【００１７】この発明に係るインクジェット記録装置は
上記製造方法で作製した記録ヘッドを有することを特徴
とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明の記録ヘッドは、ノズル
基板と振動板基板と電極基板が接合されて積層されてい
る。ノズル基板には複数のノズルがアレイ状に設けられ
ている。この記録ヘッドは各ノズル毎に、ノズル基板と
振動板基板で個々のノズルに連通する加圧液室と流体抵
抗路を形成し、流体抵抗路は共通液室に連通している。
加圧液室の一面には振動板を有する。電極基板には振動
板と対向して個別電極が設けられ、各個別電極にはコン
タクト部を介してプリント配線板であるＦＰＣが接続さ
れている。

【００１９】ノズルを有するノズル基板は複数回の電鋳
により複数層、例えば、第１層と第２層の２層で形成さ
れ、第１層にインク液滴を吐出するノズル孔を形成した
後、第２層でノズル孔に連通するノズル連通孔と流体抵
抗路を形成するインク供給溝を形成している。このノズ
ル連通孔の形状はノズル孔に対して先細形状になってい
る。また、ノズル孔とノズル連通孔の内周面の第１層と
第２層の界面には隙間がないように形成されている。

【００２０】このノズル基板の製造方法を製造するとき
は、例えばステンレス板等の導電性材料からなるマスタ
ー基板の各ノズルに対応した位置にポジ型レジストを塗
布して露光，現像し、所定の形状の円形パターンを形成
する。この円形パターンを有する表面に、例えばＮｉ電
鋳によりＮｉメッキを所定厚さ析出させて第１層を形成
する。このときＮｉメッキは円形パターンに一定量オー
バーハングして開口端がラウンド形状をした一定直径の
ノズル孔が形成される。次ぎに、電鋳マスク材、例えば
ネガ型ドライフイルムレジスト（以下、ネガ型ＤＦＲと
いう）を熱圧着ローラによりラミネートした後、フォト
リソグラフィの手法を用いて、ノズル孔に連通するノズ
ル連通孔を形成する連通孔パターンとインク供給溝を形
成する供給溝パターンをパターンニングする。このと
き、連通孔パターンと供給溝パターンは逆テーパ形状に
パターンニングする。次ぎに、連通孔パターンと供給溝
パターンをマスクとして第１層の表面に電鋳によりＮｉ
メッキを一定厚さ析出させて第２層を形成する。その
後、第１層をマスター基板から遊離させ、円形パターン
と連通孔パターン及び供給溝パターンを剥離除去してノ
ズル基板を完成する。

【００２１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成図である。
図に示すように、インクジェットプリンタ１はシアン
Ｃ，マゼンタＭ、イェロＹ，ブラックＢｋの各色のイン
クをそれぞれ収納した４個のインクカートリッジ２と、
複数のノズルを有し各インクカートリッジ２からインク
が供給される４個の記録ヘッド３と、インクカートリッ
ジ２と記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４と、記録紙
を収納した給紙トレイ５ａ，５ｂや手差しテーブル６か
ら記録紙を印字部７に搬送する搬送ローラ８と、印字し
た記録紙を排紙トレイ９に排出する排出ローラ１０を有
する。そしてホスト装置から送られる画像データを記録
紙に印字するときは、キャリッジ４をキャリッジガイド
ローラ１１に倣って走査しながら、搬送ローラ８により
印字部７に送られた記録紙に記録ヘッド３のノズルから
画像データに応じてインクを噴射して文字や画像を記録
する。

【００２２】記録ヘッド３は、図２の分解斜視図と図３
の断面図に示すように、ノズル基板１２と振動板基板１
３と電極基板１４が接着剤や陽極接合などにより接合さ
れて積層されている。ノズル基板１２には複数のノズル
１５がアレイ状に設けられている。この記録ヘッド３は
各ノズル１５毎に、ノズル基板１２と振動板基板１３で
ノズル１５に連通する加圧液室１６と流体抵抗路１７を
形成し、流体抵抗路１７は共通液室１８に連通してい
る。加圧液室１６の一面には振動板１９を有する。電極
基板１４には振動板１９と対向して個別電極２０が設け
られ、各個別電極２０にはコンタクト部を介してプリン
ト配線板であるＦＰＣが接続されている。

【００２３】ノズル１５を有するノズル基板１２は複数
回の電鋳により複数層、例えば、図４の断面図に示すよ
うに、第１層２１と第２層２２の２層で形成され、第１
層２１にインク液滴を吐出するノズル孔２３を形成した
後、第２層２２でノズル孔２３に連通するノズル連通孔
２４と流体抵抗路１７を構成するインク供給溝２５を形
成している。このノズル連通孔２４の形状はノズル孔２
３に対して先細形状になっている。また、ノズル孔２３
とノズル連通孔２４の内周面の第１層２１と第２層２２
の界面には隙間がないように形成されている。

【００２４】このノズル基板１２の製造方法を図５の工
程図を参照して説明する。図５（ａ）に示すように、例
えばステンレス板等の導電性材料からなるマスター基板
３０のノズル基板１２のノズル孔２３とノズル連通孔２
４を有するノズル１５に対応した位置にポジ型レジスト
を塗布して露光，現像し、所定の形状例えば直径が80μ
ｍで厚さ１μｍの円形パターン３１を形成する。この円
形パターン３１を有する表面に、例えばＮｉ電鋳液中
で、電鋳法によりＮｉメッキを所定厚さ例えば30μｍ析
出させて第１層２１を形成する。このときＮｉメッキは
円形パターン３１にほぼ30μｍオーバーハングしてくる
ので、直径が約20μｍのノズル孔２３が形成される。次
ぎに、図５（ｂ）に示すように、第１層２１の上に電鋳
マスク材、例えば厚さ30μｍのネガ型ドライフイルムレ
ジスト（以下、ネガ型ＤＦＲという）を熱圧着ローラに
よりラミネートした後、フォトリソグラフィの手法を用
いて、ノズル連通孔２４を形成する連通孔パターン３２
とインク供給溝２５を形成する供給溝パターン３３をパ
ターンニングする。このとき、連通孔パターン３２と供
給溝パターン３３は逆テーパ形状にパターンニングす
る。次ぎに図５（ｃ）に示すように、連通孔パターン３
２と供給溝パターン３３をマスクとして第１層２１の表
面に電鋳によりＮｉメッキを例えば25μｍ析出させて第
２層２２を形成する。このＮｉメッキの第２層２２を電
鋳により形成するときに、ネガ型ＤＦＲを電鋳マスク材
として使用しているが、厚膜型レジストを用いても良
い。微細パターン形成には液状である厚膜型レジストが
有利であるが、取り扱いやコストの面でネガ型ＤＦＲが
有利である。その後、図５（ｄ）に示すように、第１層
２１と第２層２２をマスター基板３０から遊離させて、
円形パターン３１と連通孔パターン３２及び供給溝パタ
ーン３３を剥離除去してノズル基板１２を完成する。

【００２５】このように第１層２１の表面に電鋳により
Ｎｉメッキを析出して第２層２２を形成するから、第１
層２１と第２層２２の界面に隙間ができることを防ぐこ
とができる。また、連通孔パターン３２の表面に連続し
て、かつ逆テーパ形状に形成された円形パターン３１を
マスクとして第２層２２を形成することにより、ノズル
孔２３に向かって先細形状となり、第１層２１から90度
以上の角度で立ち上がったノズル連通孔２４を形成する
ことができる。このノズル基板１２を使用して記録ヘッ
ド３を作製し、インクを充填すると、流体抵抗路１７を
通るインクは開口端が90度以上の角度をしたインク供給
溝２５を通ってインクが流れるから、流体抵抗路１７に
気泡が滞留することを防ぐことができる。また、第１層
２１と第２層２２の界面に隙間がないとともにノズル連
通孔２４がノズル孔２３に向かって先細形状となり、第
１層２１から90度以上の角度で立ち上がっているいるか
ら、ノズル連通孔２４に気泡が滞留することを防ぐこと
ができる。したがって、ノズル１５からインクを吐出す
るときに気泡の影響を受けずに安定した吐出圧力でイン
クを吐出させることができ、インク滴の吐出速度と吐出
量の変動を防止して良質な印字を安定して行なうことが
できる。

【００２６】さらに、第１層２１の表面の吐出面に撥水
層を形成するため、第２層２２の下面にネガ型ＤＦＲを
ラミネートするときに、ノズル連通孔２４が第１層２１
から90度以上の角度で立ち上がっているいるから、ノズ
ル連通孔２４から気泡を安定して排出することができ、
ノズル連通孔２４に気泡溜りが生じることを防いでノズ
ル孔２３の外周面に均質な撥水層を形成でき、安定した
吐出特性でインクを吐出させることができる。

【００２７】次ぎにノズル基板１２の第２の製造方法を
図６の工程図を参照して説明する。図６（ａ）に示すよ
うに、例えばステンレス板等の導電性材料からなるマス
ター基板３０のノズル基板１２のノズル孔２３とノズル
連通孔２４を有するノズル１５に対応した位置にポジ型
レジストを塗布して露光，現像し、所定の形状例えば直
径が80μｍで厚さ１μｍの円形パターン３１を形成す
る。この円形パターン３１を有する表面に、例えばＮｉ
電鋳液中で、電鋳法によりＮｉメッキを所定厚さ例えば
30μｍ析出させて第１層２１を形成する。このときＮｉ
メッキは円形パターン３１にほぼ30μｍオーバーハング
してくるので、直径が約20μｍのノズル孔２３が形成さ
れる。次ぎに、図６（ｂ）に示すように、第１層２１の
上に電鋳マスク材、例えば厚さ30μｍのネガ型ＤＦＲを
熱圧着ローラによりラミネートした後、フォトリソグラ
フィの手法を用いて、連通孔パターン３２と供給溝パタ
ーン３３をパターンニングする。このとき連通孔パター
ン３２は第１層２１のラウンド形状の上に形成する。こ
の連通孔パターン３２と供給溝パターン３３は垂直形状
でも良いが逆テーパ形状に形成することが好ましい。次
ぎに図６（ｃ）に示すように、連通孔パターン３２と供
給溝パターン３３をマスクとして第１層２１の表面に電
鋳によりＮｉメッキを例えば25μｍ析出させて第２層２
２を形成する。この形成された第２層２２の連通孔パタ
ーン３２をマスクとした部分の上部開口端は第１層２１
のラウンド形状を反映させたラウンド形状になる。その
後、図６（ｄ）に示すように、第１層２１と第２層２２
をマスター基板３０から遊離させて、円形パターン３１
と連通孔パターン３２及び供給溝パターン３３を剥離除
去してノズル基板１２を完成する。

【００２８】このように連通孔パターン３２を第１層２
１のラウンド形状の上に形成し、第２層２２に形成する
ノズル孔２３に連通するノズル連通孔２４の開口端をラ
ウンド形状にするから、インクに含まれる気泡の排出性
能が高く、気泡の滞留確率が低い形状にすることができ
とともに第１層２１の表面の吐出面に均質な撥水層を形
成することができる。

【００２９】次ぎにノズル基板１２の第３の製造方法を
図７の工程図を参照して説明する。図７（ａ）に示すよ
うに、例えばステンレス板等の導電性材料からなるマス
ター基板３０のノズル基板１２のノズル孔２３と連通孔
２４を有するノズル１５に対応した位置にポジ型レジス
トを塗布して露光，現像し、前記第１の製造方法と第２
の製造方法で形成した円形パターン３１より大きな直
径、例えば直径が130μｍで厚さ１μｍの円形パターン
３４を形成する。この円形パターン３４を有する表面
に、例えばＮｉ電鋳液中で、電鋳法によりＮｉメッキを
所定厚さ例えば30μｍ析出させて第１層２１を形成す
る。このときＮｉメッキは円形パターン３１にほぼ30μ
ｍオーバーハングしてくるので、直径が約70μｍの孔３
５が形成される。次ぎに、図７（ｂ）に示すように、第
１層２１の上に電鋳マスク材、例えば厚さ30μｍのネガ
型ＤＦＲを熱圧着ローラによりラミネートした後、フォ
トリソグラフィの手法を用いて、インク供給溝２５を形
成する供給溝パターン３３を形成する。次ぎに図７
（ｃ）に示すように、供給溝パターン３３をマスクとし
て第１層２１の表面に電鋳によりＮｉメッキを例えば25
μｍ析出させて第２層２２を形成する。このとき第１層
２１の孔３５の部分には電鋳マスク材が存在しないため
に、第１層２１の孔３５の部分に連続してＮｉメッキが
されて第２層２２を形成する。この孔３５の部分にはＮ
ｉメッキが25μｍオーバーハングしてノズル径が約20μ
ｍのノズル孔２３が形成され、かつ第２層２２の上部開
口端は第１層２１のラウンド形状を反映したラウンド形
状となる。その後、図７（ｄ）に示すように、第１層２
１と第２層２２をマスター基板３０から遊離させて、円
形パターン３４と供給溝パターン３３を剥離除去してノ
ズル基板１２を完成する。

【００３０】このように第１層２１の孔３５の部分に連
続してＮｉメッキをして第２層２２を形成することによ
り、ノズル孔２３に連通するノズル連通孔２４の形状
を、ノズル孔２３に向かい先細りとなるホーン形状にす
ることができ、インクに混在する気泡の排出性能を高め
ることができるとともに、第１層２１の表面の吐出面に
均質な撥水層を形成することができる。

【００３１】このようにインクに混在する気泡の排出性
能を高めることができるとともに、第１層２１の表面の
吐出面に均質な撥水層を形成することができるから、高
密度の記録ヘッド３を安定して製造することができ、こ
の記録ヘッド３をインクジェットプリンタ１等の画像形
成装置に使用することにより安定した吐出特性で高密度
の画像を形成することができる。

【００３２】上記実施例は静電型方式の記録ヘッド３に
ついて説明したが、圧電素子を用いた記録ヘッドやバブ
ルジェット（登録商標）方式の記録ヘッドにも同様にし
て適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、複数回
の電鋳により第１層目にインク液滴を吐出するノズル孔
を形成した後、第２層目以降でノズル孔に連通するノズ
ル連通孔を形成するときに、ノズル連通孔を第１層から
90度以上の角度で立ち上げノズル孔に対して先細形状に
形成し、かつノズル孔とノズル連通孔を形成する各層の
ノズル孔とノズル連通孔の内周面の界面に隙間がないよ
うに形成したから、ノズル連通孔に気泡が滞留すること
を防ぐことができ、ノズルからインクを吐出するときに
気泡の影響を受けずに安定した吐出圧力でインクを吐出
させてインク滴の吐出速度と吐出量の変動を防止して良
質な印字を安定して行なうことができる。

【００３４】また、第１層の表面の吐出面に撥水層を形
成するときに、第２層以降で形成したノズル連通孔が第
１層から90度以上の角度で立ち上がっているいるから、
ノズル孔とノズル連通孔をマスキングする場合に、ノズ
ル連通孔の気泡を安定して排出することができ、ノズル
連通孔に気泡溜りが生じることを防いで吐出面のノズル
孔の外周面に均質な撥水層を形成することができ安定し
た吐出特性でインクを吐出させることができる。

【００３５】さらに、ノズル基板の第１層目に、第２層
の形成面側の開口端がラウンド形状のノズル孔を形成
し、第２層目以降で形成するノズル連通孔の開口端をノ
ズル孔の開口端のラウンド形状に倣ったラウンド形状に
形成することにより、ノズル連通孔に気泡が滞留するこ
とを防ぐことができるとともに、第１層の表面の吐出面
に撥水層を形成するために、ノズル孔とノズル連通孔を
マスキングするときのノズル連通孔からの気泡の排出性
能をより高めることができる。

【００３６】また、ノズル基板の第１層目に、第２層の
形成面側の開口端がラウンド形状の孔を形成し、第１層
目の開口端がラウンド形状の孔の内周面に第２層目以降
を形成してノズル孔と開口端がラウンド形状のノズル連
通孔を形成することにより、ノズル孔とノズル連通孔を
連続したホーン形状にすることができ、気泡の排出性能
をより高めることができる。

【００３７】さらに、この気泡の排出性能を高めたノズ
ル基板を有する記録ヘッドをインクジェット方式のプリ
ンタや複写機，ファクシミリ等の記録装置に使用するこ
とにより、安定した噴射特性でインク滴をノズルから吐
出させることができ、高画質の画像を安定して形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のインクジェットプリンタの
構成図である。

【図２】記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。

【図３】記録ヘッドの構成を示す断面図である。

【図４】ノズル基板の構成を示す断面図である。

【図５】ノズル基板の製造方法を示す工程図である。

【図６】ノズル基板の第２の製造方法を示す工程図であ
る。

【図７】ノズル基板の第３の製造方法を示す工程図であ
る。

【図８】従来のノズル基板の製造方法を示す工程図であ
る。

【図９】従来のノズル基板の第２の製造方法を示す工程
図である。

【図１０】従来のノズル基板の第３の製造方法を示す工
程図である。

【図１１】従来のノズル基板の第４の製造方法を示す工
程図である。

【符号の説明】

１；インクジェットプリンタ、２；インクカートリッ
ジ、３；記録ヘッド、４；キャリッジ、１２；ノズル基
板、１３；振動板基板、１４；電極基板、１５；ノズ
ル、１６；加圧液室、１９；振動板、２０；個別電極、
２１；第１層、２２；第２層、２３；ノズル孔、２４；
ノズル連通孔、２５；インク供給溝、３０；マスター基
板、３１；円形パターン、３２；連通孔パターン、３
３；供給溝パターン。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C057 AF78 AF80 AF93 AG04 AG07 AG08 AG14 AG30 AN01 AP02 AP13 AP25 AP28 AP38 AP60 AQ06 BA03 BA15

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数回の電鋳により第１層目にインク液
   滴を吐出するノズル孔を形成した後、第２層目以降でノ
   ズル孔に連通するノズル連通孔を形成したノズル基板と
   振動板基板とが積層され、ノズル基板と振動板基板でノ
   ズルに連通する加圧液室を形成し、加圧液室の一面には
   振動板を有し、振動板を変位させて加圧液室内のインク
   をノズルから吐出させる記録ヘッドにおいて、 ノズル基板のノズル連通孔が第１層から90度以上の角度
   で立ち上がりノズル孔に対して先細形状になっており、
   かつノズル孔とノズル連通孔を形成する各層のノズル孔
   とノズル連通孔の内周面の界面には隙間がないことを特
   徴とする記録ヘッド。
2. 【請求項２】 上記ノズル基板のノズル孔を有する第１
   層の少なくともノズル孔の外周を含むインク吐出面側に
   撥水層を有する請求項１記載の記録ヘッド。
3. 【請求項３】 複数回の電鋳により第１層目にインク液
   滴を吐出するノズル孔を形成した後、第２層目以降でノ
   ズル孔に連通するノズル連通孔を形成したノズル基板と
   振動板基板とが積層され、ノズル基板と振動板基板でノ
   ズルに連通する加圧液室を形成し、加圧液室の一面には
   振動板を有し、振動板を変位させて加圧液室内のインク
   をノズルから吐出させる記録ヘッドの製造方法におい
   て、 ノズル基板のノズル連通孔を第１層から90度以上の角度
   で立ち上げノズル孔に対して先細形状に形成し、かつノ
   ズル孔とノズル連通孔を形成する各層のノズル孔とノズ
   ル連通孔の内周面の界面に隙間がないように形成したこ
   とを特徴とする記録ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 上記ノズル基板の第１層目に、第２層の
   形成面側の開口端がラウンド形状のノズル孔を形成し、
   第２層目以降で形成するノズル連通孔の開口端をノズル
   孔の開口端のラウンド形状に倣ったラウンド形状に形成
   する請求項３記載の記録ヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】 上記ノズル基板の第１層目に、第２層の
   形成面側の開口端がラウンド形状の孔を形成し、第１層
   目の開口端がラウンド形状の孔の内周面に第２層目以降
   を形成してノズル孔と開口端がラウンド形状のノズル連
   通孔を形成する請求項３記載の記録ヘッドの製造方法。
6. 【請求項６】 上記ノズル孔を形成した第１層の少なく
   ともノズル孔の外周を含むインク吐出面側に撥水層を形
   成する請求項３，４又は５記載の記録ヘッドの製造方
   法。
7. 【請求項７】 請求項３乃至６のいずれかの製造方法で
   作製した記録ヘッドを有することを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。