JPH0999560A - 長アレイ高密度ノズル板の製造方法 - Google Patents
長アレイ高密度ノズル板の製造方法Info
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- JPH0999560A JPH0999560A JP12470096A JP12470096A JPH0999560A JP H0999560 A JPH0999560 A JP H0999560A JP 12470096 A JP12470096 A JP 12470096A JP 12470096 A JP12470096 A JP 12470096A JP H0999560 A JPH0999560 A JP H0999560A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的及び熱的な安定性を有するインクジェ
ット印字ヘッドのための長アレイ高密度ノズル板の製造
方法を提供する。 【解決手段】 ポリマー（１２）を単一の金属ラミネー
ト上に保持させるか、又は、金属ラミネート（１４、１
６）間で拘束して、ノズル板（１０）に機械的及び熱的
な安定性を与える。化学的なエッチングにより、金属ラ
ミネートに開口（１８）を形成する。次いで、レーザー
融除（２０）により、ラミネートの開口に対応するポリ
マー部分に穴（ノズル）を形成する。
ット印字ヘッドのための長アレイ高密度ノズル板の製造
方法を提供する。 【解決手段】 ポリマー（１２）を単一の金属ラミネー
ト上に保持させるか、又は、金属ラミネート（１４、１
６）間で拘束して、ノズル板（１０）に機械的及び熱的
な安定性を与える。化学的なエッチングにより、金属ラ
ミネートに開口（１８）を形成する。次いで、レーザー
融除（２０）により、ラミネートの開口に対応するポリ
マー部分に穴（ノズル）を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタの分野に関し、特に、インクジェットプリンタの印
字ヘッドのための長アレイ高密度ノズル板を製造する方
法に関する。
ンタの分野に関し、特に、インクジェットプリンタの印
字ヘッドのための長アレイ高密度ノズル板を製造する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続インジェットプリンタにおいては、
導電性インクを加圧状態でマニホルド領域に供給し、そ
こからリニアアレイとして配列した複数個のオリフィス
へインクを分配する。インクはオリフィスからフィラメ
ントとなって吐き出され、このフィラメントを分断して
液滴ストリームを形成する。ストリーム内の個々の液滴
はフィラメントの分断領域において選択的にチャージさ
れ、チャージされた液滴はその正規の軌跡から逸れる。
逸れた液滴は捕獲されて再利用されるが、逸れなかった
（チャージされなかった）液滴は印字媒体に付着する。
導電性インクを加圧状態でマニホルド領域に供給し、そ
こからリニアアレイとして配列した複数個のオリフィス
へインクを分配する。インクはオリフィスからフィラメ
ントとなって吐き出され、このフィラメントを分断して
液滴ストリームを形成する。ストリーム内の個々の液滴
はフィラメントの分断領域において選択的にチャージさ
れ、チャージされた液滴はその正規の軌跡から逸れる。
逸れた液滴は捕獲されて再利用されるが、逸れなかった
（チャージされなかった）液滴は印字媒体に付着する。
【０００３】液滴はチャージ板によりチャージされ、チ
ャージ板はその一縁に沿って位置した複数個のチャージ
電極と、一面に沿って位置した対応する数の接続リード
とを有する。チャージ電極を備えたチャージ板の縁部は
インクジェットフィラメントの分断地点の近傍に位置
し、リードに電流を印加して、液滴をフィラメントから
分断するときに液滴にチャージを生じさせる。
ャージ板はその一縁に沿って位置した複数個のチャージ
電極と、一面に沿って位置した対応する数の接続リード
とを有する。チャージ電極を備えたチャージ板の縁部は
インクジェットフィラメントの分断地点の近傍に位置
し、リードに電流を印加して、液滴をフィラメントから
分断するときに液滴にチャージを生じさせる。
【０００４】従来、長アレイ高密度のオリフィス板即ち
ノズル板は、複数の短いノズルアレイを一緒に電鋳又は
突合せして長いアレイ（即ち、１インチ（約２５．４ｍ
ｍ）より長いアレイ）を形成することにより製造してい
た。
ノズル板は、複数の短いノズルアレイを一緒に電鋳又は
突合せして長いアレイ（即ち、１インチ（約２５．４ｍ
ｍ）より長いアレイ）を形成することにより製造してい
た。
【０００５】
【発明が解決使用とする課題】高密度ノズルアレイとし
てノズル板を製造する際に２つの問題が生じる。第１の
問題は、ノズル板を固形液滴発生器に剛直に取り付けね
ばならず、また、必要な寸法公差の関係上、固形液滴発
生器は金属又はセラミックで形成しなければならない。
このような材料の熱膨張係数は小さい。従って、ノズル
板の熱膨張係数も同様に小さくしなければならない。こ
れは第２の問題、即ち製造上の問題を生じさせる。つま
り、ノズル板は小さな熱膨張係数の材料でしか形成でき
ず、しかも、液滴発生器の熱膨張基準（要求）を満たさ
ねばならない。
てノズル板を製造する際に２つの問題が生じる。第１の
問題は、ノズル板を固形液滴発生器に剛直に取り付けね
ばならず、また、必要な寸法公差の関係上、固形液滴発
生器は金属又はセラミックで形成しなければならない。
このような材料の熱膨張係数は小さい。従って、ノズル
板の熱膨張係数も同様に小さくしなければならない。こ
れは第２の問題、即ち製造上の問題を生じさせる。つま
り、ノズル板は小さな熱膨張係数の材料でしか形成でき
ず、しかも、液滴発生器の熱膨張基準（要求）を満たさ
ねばならない。
【０００６】エッチングにより金属に穴を明ける製造技
術が存在するが、この技術は粗い表面を生じさせ、これ
がノズルにおける局部乱流を発生させ、不安定なインク
吐き出しの原因となる。電鋳で形成したノズル板は、ノ
イズの大きいインク吐出しを生じるアスペクト比に関す
る問題を有し、また、高価な製造工程を必要とする。
術が存在するが、この技術は粗い表面を生じさせ、これ
がノズルにおける局部乱流を発生させ、不安定なインク
吐き出しの原因となる。電鋳で形成したノズル板は、ノ
イズの大きいインク吐出しを生じるアスペクト比に関す
る問題を有し、また、高価な製造工程を必要とする。
【０００７】従って、インクジェットプリンタの製造に
使用できる改善したノズル板が要求される。
使用できる改善したノズル板が要求される。
【０００８】本発明の目的は、インクジェット印字ヘッ
ドに使用する長アレイ高密度ノズル板を提供することで
ある。本発明の別の目的は、レーザーを用いて、化学的
なエッチングによって板の寸法が変化しないような長ア
レイ高密度ノズル板を提供することである。
ドに使用する長アレイ高密度ノズル板を提供することで
ある。本発明の別の目的は、レーザーを用いて、化学的
なエッチングによって板の寸法が変化しないような長ア
レイ高密度ノズル板を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段並びに作用効果】本発明に
係る長アレイ高密度ノズル板を提供することにより、上
述の要求を満たすことができる。
係る長アレイ高密度ノズル板を提供することにより、上
述の要求を満たすことができる。
【００１０】本発明の一形態によれば、単一の金属ラミ
ネート（積層体）上にポリマーを保持させるか、又は、
金属ラミネート間でポリマーを拘束することにより、ノ
ズル板に機械的及び熱的な安定性を与える。化学的なエ
ッチングにより、金属ラミネートに開口を形成する。次
いで、ラミネートの開口穴に対応するポリマー層の部分
をレーザー融除（溶けて消失すること）して、軸方向の
穴即ちノズルを形成する。
ネート（積層体）上にポリマーを保持させるか、又は、
金属ラミネート間でポリマーを拘束することにより、ノ
ズル板に機械的及び熱的な安定性を与える。化学的なエ
ッチングにより、金属ラミネートに開口を形成する。次
いで、ラミネートの開口穴に対応するポリマー層の部分
をレーザー融除（溶けて消失すること）して、軸方向の
穴即ちノズルを形成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】長アレイ高密度ノズル板の製造は
インクジェット印字ヘッドにとって極めて望ましい。従
来、レーザー融除技術やレーザーアシスト化学エッチン
グ技術は板の寸法を変化させる傾向を有する。これは長
アレイノズル板にとっては特に問題となる。本発明によ
れば、厳密でない窓（開口）をエッチングで形成し、次
いでレーザー融除を用いる方法により、明確に限定され
たパラメータでしかも極めて平滑な表面で、種々のポリ
マーに極めて小さな穴を明けることが可能になる。それ
故、ノズルに関して、金属（の種類）は無関係になる。
インクジェット印字ヘッドにとって極めて望ましい。従
来、レーザー融除技術やレーザーアシスト化学エッチン
グ技術は板の寸法を変化させる傾向を有する。これは長
アレイノズル板にとっては特に問題となる。本発明によ
れば、厳密でない窓（開口）をエッチングで形成し、次
いでレーザー融除を用いる方法により、明確に限定され
たパラメータでしかも極めて平滑な表面で、種々のポリ
マーに極めて小さな穴を明けることが可能になる。それ
故、ノズルに関して、金属（の種類）は無関係になる。
【００１２】図面を参照すると、図１にはラミネート構
造体即ちノズル板１０を示す。このノズル板１０はポリ
マー又はポリアミド（金属にラミネートされたポリマー
フィラー）１２を有する。金属ラミネートは１以上の金
属ラミネート層を有することができる。しかし、単一の
金属ラミネート層でも、応力によるポリマーの寸法の変
化を阻止することができる。
造体即ちノズル板１０を示す。このノズル板１０はポリ
マー又はポリアミド（金属にラミネートされたポリマー
フィラー）１２を有する。金属ラミネートは１以上の金
属ラミネート層を有することができる。しかし、単一の
金属ラミネート層でも、応力によるポリマーの寸法の変
化を阻止することができる。
【００１３】好ましい発明の実施の形態においては、ポ
リマー１２は２つの金属シート（第１金属ラミネート１
４及び第２金属ラミネート１６）間に挟まれている。積
層（ラミネーション）は機械的及び熱的な安定性を提供
する。ポリマーは、金属シートにより保持され、その熱
膨張係数が金属の熱膨張係数に極めて近似するようにな
る傾向を有する。ポリマーはカプトン(Kapton)や容易に
融除できるその他の材料の如き任意の適当な材料とする
ことができる。金属及びポリマーの厚さを変えることに
より、ポリマーの大きな熱膨張係数と、金属の小さな熱
膨張限界値との間の範囲内で、熱膨張係数を任意の値に
調整できる。
リマー１２は２つの金属シート（第１金属ラミネート１
４及び第２金属ラミネート１６）間に挟まれている。積
層（ラミネーション）は機械的及び熱的な安定性を提供
する。ポリマーは、金属シートにより保持され、その熱
膨張係数が金属の熱膨張係数に極めて近似するようにな
る傾向を有する。ポリマーはカプトン(Kapton)や容易に
融除できるその他の材料の如き任意の適当な材料とする
ことができる。金属及びポリマーの厚さを変えることに
より、ポリマーの大きな熱膨張係数と、金属の小さな熱
膨張限界値との間の範囲内で、熱膨張係数を任意の値に
調整できる。
【００１４】本発明の方法によれば、厳密でない窓即ち
開口１８は例えば化学的なエッチングにより形成され
る。次いで、ノズル板１０のポリマー層をレーザー融除
２０することにより、ノズル板の寸法を変化させること
なく、種々のポリマーに極めて小さな穴を形成すること
ができる。従って、ノズルに関しては、金属（の種類）
は無関係になる。金属はポリマーのための拘束素子とし
て作用するので、上方の金属層１４及び下方の金属層１
６を貫通してエッチングされた開口１８は、アスペクト
比、表面仕上げ、円形性、穴寸法等の吐き出しパラメー
タを厳格に満たす必要がなく、ポリマーが露出するよう
にすればよい。本発明によれば、融除されたノズルは吐
き出しパラメータを満たす。すなわち、ポリマー部分に
ついて実際のノズルをレーザー加工し、１より大きなア
スペクト比（ノズル径に対する軸方向長さの比）を達成
でき、層流効果（laminar flow advantage)を与える。
開口１８は例えば化学的なエッチングにより形成され
る。次いで、ノズル板１０のポリマー層をレーザー融除
２０することにより、ノズル板の寸法を変化させること
なく、種々のポリマーに極めて小さな穴を形成すること
ができる。従って、ノズルに関しては、金属（の種類）
は無関係になる。金属はポリマーのための拘束素子とし
て作用するので、上方の金属層１４及び下方の金属層１
６を貫通してエッチングされた開口１８は、アスペクト
比、表面仕上げ、円形性、穴寸法等の吐き出しパラメー
タを厳格に満たす必要がなく、ポリマーが露出するよう
にすればよい。本発明によれば、融除されたノズルは吐
き出しパラメータを満たす。すなわち、ポリマー部分に
ついて実際のノズルをレーザー加工し、１より大きなア
スペクト比（ノズル径に対する軸方向長さの比）を達成
でき、層流効果（laminar flow advantage)を与える。
【００１５】本発明に係るレーザー融除は、各ノズルの
位置が明確に限定されるようにレーザーの前面でノズル
板を極めて正確に移動させることにより達成できる。本
発明によれば、電鋳加工中のマンドレルにおける寸法変
化を回避できる。
位置が明確に限定されるようにレーザーの前面でノズル
板を極めて正確に移動させることにより達成できる。本
発明によれば、電鋳加工中のマンドレルにおける寸法変
化を回避できる。
【００１６】
【産業上の利用可能性及び効果】本発明はインクジェッ
ト印刷の分野において有用であり、長アレイ高密度ノズ
ル板を提供するという効果を奏する。本発明は更に、比
較的変化の生じにくいノズルを提供し、製造が簡単であ
り、軸方向の形状を選択できるという効果を奏する。本
発明はまた、ノズル板に機械的及び熱的な安定性を与え
るという効果を奏する。本発明の方法による効果は、ノ
ズル板の寸法変化を生じさせずにレーザー融除を行うこ
とができることである。更に、本発明は、ノズルに関し
て、金属（の種類）を無関係にすることができるという
効果を奏する。
ト印刷の分野において有用であり、長アレイ高密度ノズ
ル板を提供するという効果を奏する。本発明は更に、比
較的変化の生じにくいノズルを提供し、製造が簡単であ
り、軸方向の形状を選択できるという効果を奏する。本
発明はまた、ノズル板に機械的及び熱的な安定性を与え
るという効果を奏する。本発明の方法による効果は、ノ
ズル板の寸法変化を生じさせずにレーザー融除を行うこ
とができることである。更に、本発明は、ノズルに関し
て、金属（の種類）を無関係にすることができるという
効果を奏する。
【００１７】以上、好ましい発明の実施の形態につき本
発明を説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種
々の修正、変形が可能であることは言うまでもない。
発明を説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種
々の修正、変形が可能であることは言うまでもない。
【図１】レーザー融除で形成した本発明に係るノズル板
の部分拡大断面図である。
の部分拡大断面図である。
１０ ノズル板 １２ ポリマー １４、１６ 金属ラミネート １８ 開口 ２０ レーザー融除
Claims (10)
- 【請求項１】 インクジェット印字ヘッドのための長ア
レイ高密度ノズル板の製造方法において、 金属ラミネートを準備する準備工程と；ノズル板に機械
的及び熱的な安定性を与えるために上記金属ラミネート
にポリマーを当接させる工程と；を有することを特徴と
する長アレイ高密度ノズル板の製造方法。 - 【請求項２】 上記金属ラミネートに少なくとも１つの
開口を形成する開口形成工程を有することを特徴とする
請求項１の長アレイ高密度ノズル板の製造方法。 - 【請求項３】 上記開口形成工程が化学的なエッチング
により上記金属ラミネートに少なくとも１つの開口を形
成する工程を有することを特徴とする請求項２の長アレ
イ高密度ノズル板の製造方法。 - 【請求項４】 上記金属ラミネートの上記開口に対応す
るポリマー部分に、レーザー融除により軸方向の穴を形
成する工程を有することを特徴とする請求項２の長アレ
イ高密度ノズル板の製造方法。 - 【請求項５】 上記準備工程が第１の金属ラミネートを
準備する工程と、第２の金属ラミネートを準備する工程
とを有することを特徴とする請求項１の長アレイ高密度
ノズル板の製造方法。 - 【請求項６】 上記第１の金属ラミネートと上記第２の
金属ラミネートとの間でポリマーを拘束する工程を有す
ることを特徴とする請求項５の長アレイ高密度ノズル板
の製造方法。 - 【請求項７】 上記第１の金属ラミネートに少なくとも
１つの開口を形成する工程と、上記第２の金属ラミネー
トに少なくとも１つの対応する開口を形成する工程とを
有することを特徴とする請求項６の長アレイ高密度ノズ
ル板の製造方法。 - 【請求項８】 化学的なエッチングにより上記第１及び
第２の金属ラミネートに少なくとも１つの開口を形成す
る工程を有することを特徴とする請求項７の長アレイ高
密度ノズル板の製造方法。 - 【請求項９】 上記第１及び第２の金属ラミネートの上
記開口に対応するポリマー部分に、レーザー融除により
軸方向の穴を形成する工程を有することを特徴とする請
求項７の長アレイ高密度ノズル板の製造方法。 - 【請求項１０】 上記ポリマーをカプトンとしたことを
特徴とする請求項１の長アレイ高密度ノズル板の製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44392395A | 1995-05-18 | 1995-05-18 | |
| US443923 | 1995-05-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0999560A true JPH0999560A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=23762739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12470096A Pending JPH0999560A (ja) | 1995-05-18 | 1996-05-20 | 長アレイ高密度ノズル板の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0743184A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0999560A (ja) |
| CA (1) | CA2176856A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332667B1 (en) | 1997-10-07 | 2001-12-25 | Tokyo Kikai Seisakusho, Ltd. | Orifice member of nozzle for ink-jet printing |
| CN1298539C (zh) * | 2001-06-05 | 2007-02-07 | 萨尔技术有限公司 | 用于微滴沉积装置的喷嘴板、其制造方法和喷嘴板坯件 |
| JP2009535231A (ja) * | 2006-04-28 | 2009-10-01 | ザール テクノロジー リミテッド | 小滴付着部材 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120092416A1 (en) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | Xerox Corporation | Metalized Polyimide Aperture Plate And Method For Preparing Same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202743A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-07 | Ricoh Co Ltd | インクジエツト記録装置用インク噴射ノズルの撥水処理方法 |
| JPH03108554A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-08 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録用ヘッド |
| JPH05147223A (ja) * | 1991-12-02 | 1993-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジエツトヘツド |
| JPH06336009A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-06 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | インクジェットヘッド等のコントロールノズル及びその製造方法 |
| US5350616A (en) * | 1993-06-16 | 1994-09-27 | Hewlett-Packard Company | Composite orifice plate for ink jet printer and method for the manufacture thereof |
-
1996
- 1996-05-14 EP EP96303396A patent/EP0743184A3/en not_active Withdrawn
- 1996-05-17 CA CA 2176856 patent/CA2176856A1/en not_active Abandoned
- 1996-05-20 JP JP12470096A patent/JPH0999560A/ja active Pending
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