JP2000203029A - インクジェットノズルおよびインクジェットノズルの微細製造方法 - Google Patents
インクジェットノズルおよびインクジェットノズルの微細製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 印刷装置に用いる濡れ防止インクジェットノ
ズルを提供する。 【解決手段】 上表面１０２と下表面とを有するノズル
板１００を用意し、前記ノズル板１００の上表面１０２
をレーザでアブレーション加工して、前記ノズル板１０
０の上表面１０２から前記ノズル板１００の下表面１０
４に伸びるボア１１０を生成し、前記ノズル板１００の
下表面１０４をレーザでアブレーション加工して、前記
ノズル板１００の下表面１０４からノズル板１００の外
側に伸びるリップ１４０を生成する。
ズルを提供する。 【解決手段】 上表面１０２と下表面とを有するノズル
板１００を用意し、前記ノズル板１００の上表面１０２
をレーザでアブレーション加工して、前記ノズル板１０
０の上表面１０２から前記ノズル板１００の下表面１０
４に伸びるボア１１０を生成し、前記ノズル板１００の
下表面１０４をレーザでアブレーション加工して、前記
ノズル板１００の下表面１０４からノズル板１００の外
側に伸びるリップ１４０を生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、濡れ防止インクジ
ェットノズルと濡れ防止インクジェットノズルを精密に
形成する方法に関する。方法の一つではレーザによるア
ブレーション（削磨；ａｂｌａｔｉｏｎ）加工を用い、
もう一つの方法では精密射出成形を用いて、インク滴の
望ましくない偏流を防止できるリップを備えたノズルを
成形する。本発明のインクジェットノズルは、シリコン
ウェーファまたは半導体製のノズルを損傷させると知ら
れるインクに起因する損傷を回避する材料から製造でき
る。更に、本発明を用いると、広範囲の種類のインク、
例えば、高ｐＨまたは低ｐＨ範囲の磨耗性または腐食性
のインクをインクジェットノズルに使用することが可能
となる。
ェットノズルと濡れ防止インクジェットノズルを精密に
形成する方法に関する。方法の一つではレーザによるア
ブレーション（削磨；ａｂｌａｔｉｏｎ）加工を用い、
もう一つの方法では精密射出成形を用いて、インク滴の
望ましくない偏流を防止できるリップを備えたノズルを
成形する。本発明のインクジェットノズルは、シリコン
ウェーファまたは半導体製のノズルを損傷させると知ら
れるインクに起因する損傷を回避する材料から製造でき
る。更に、本発明を用いると、広範囲の種類のインク、
例えば、高ｐＨまたは低ｐＨ範囲の磨耗性または腐食性
のインクをインクジェットノズルに使用することが可能
となる。
【０００２】
【従来の技術】図１（Ａ）は、従来のノズル構造を有す
る既往技術のインクジェット印刷装置１を示す。この装
置は、円環状のボア（孔；ｂｏｒｅ）３と該ボア３の軸
に直角に配向されている前端面４を備える。インクジェ
ット噴射装置１の各ボア３には、文字を記録媒体（図示
せず）に形成する目的のインク２が供給される。図１
（Ａ）は、ボア３から現れ、記録媒体に到るインク２の
進行状態を示す。インク滴５の形成は初めボアの口部で
起こり、次第にサイズが大きくなり、次いでボアからイ
ンクが発射され、望ましい文字を記録媒体に印刷する。
このタイプのサーマルインクジェット装置は、インクジ
ェットノズルの前端面４に濡れ６が起こる時、印刷品質
が損なわれるという問題がある。このタイプの濡れが起
こると、文字の印刷が不正確になり、シミが出ることが
多くなる。
る既往技術のインクジェット印刷装置１を示す。この装
置は、円環状のボア（孔；ｂｏｒｅ）３と該ボア３の軸
に直角に配向されている前端面４を備える。インクジェ
ット噴射装置１の各ボア３には、文字を記録媒体（図示
せず）に形成する目的のインク２が供給される。図１
（Ａ）は、ボア３から現れ、記録媒体に到るインク２の
進行状態を示す。インク滴５の形成は初めボアの口部で
起こり、次第にサイズが大きくなり、次いでボアからイ
ンクが発射され、望ましい文字を記録媒体に印刷する。
このタイプのサーマルインクジェット装置は、インクジ
ェットノズルの前端面４に濡れ６が起こる時、印刷品質
が損なわれるという問題がある。このタイプの濡れが起
こると、文字の印刷が不正確になり、シミが出ることが
多くなる。
【０００３】更に、図１（Ｂ）に示されるようにオリフ
ィス３周りに付着したインク２の一部分７が非対称形に
乾燥すると、次に形成するインク滴８が、濡れ性が最も
大きい側に引付けられ、矢印９で示される方向に偏流さ
れる。既往技術のサーマルインクジェット装置では、疎
水性コーティングを前面に被覆してインクが前端面を濡
らすことを最小限に抑えることによって、これらの方向
性問題を避ける試みの一つとしている。
ィス３周りに付着したインク２の一部分７が非対称形に
乾燥すると、次に形成するインク滴８が、濡れ性が最も
大きい側に引付けられ、矢印９で示される方向に偏流さ
れる。既往技術のサーマルインクジェット装置では、疎
水性コーティングを前面に被覆してインクが前端面を濡
らすことを最小限に抑えることによって、これらの方向
性問題を避ける試みの一つとしている。
【０００４】もう一つの解法は、ノズルオリフィスの周
りに前端面濡れ現象を最小限に抑えるノズル構造を微細
製造することによって濡れを最小眼に抑えることであ
る。インク濡れ問題に対するそのような解法の一つが、
従来技術を示す図２に示されている。この図は、インク
ジェットノズル１０、該ノズル先の前端面１１、該前端
面に直角のボア１２、該ボア内を流れるインク１３を示
す。インク１３は、インク源（図示せず）から供給され
る。更に、図２のノズル１０は、該ノズルの前端面１１
上に付着する濡れを防止する役目のリップ部１４を備え
ている。このノズル構造は濡れ防止に有効であるけれど
も、現在のところ高価な化学的または機械的方法で製造
されているという問題点を抱えている。
りに前端面濡れ現象を最小限に抑えるノズル構造を微細
製造することによって濡れを最小眼に抑えることであ
る。インク濡れ問題に対するそのような解法の一つが、
従来技術を示す図２に示されている。この図は、インク
ジェットノズル１０、該ノズル先の前端面１１、該前端
面に直角のボア１２、該ボア内を流れるインク１３を示
す。インク１３は、インク源（図示せず）から供給され
る。更に、図２のノズル１０は、該ノズルの前端面１１
上に付着する濡れを防止する役目のリップ部１４を備え
ている。このノズル構造は濡れ防止に有効であるけれど
も、現在のところ高価な化学的または機械的方法で製造
されているという問題点を抱えている。
【０００５】図３は、図２の既往技術デバイスのリップ
部を形成する５段階の化学プロセスを示す。最初の段階
は、ステップ（ａ）に示されるようにブラス（黄銅）板
１５を用意し、ステップ（ｂ）で前記ブラス板１５に第
一の円筒形ホール１６と第二の相対する円錐形ボア１７
を穿つ。ステップ（ｃ）では、ニッケル層１８を「無電
解」法でステップ（ｂ）のブラス板１５の全表面にメッ
キする。ここで、ステップ（ｂ）のブラス板１５の全表
面には、頂面１９、底面２０、貫通ホール１６と相対円
錐形ホール１７の表面が含まれる。ステップ（ｄ）で、
底表面２１のニッケル層１８とブラスの一部とを、必要
に応じて、研磨で除去する。最後に、ステップ（ｅ）
で、円環状ボア１６上にコーティングされたニッケル面
１８ｂの周囲の表面２１を選択的にエッチングして新し
い表面２０’を出し、ノズルのリップ部１４を生成す
る。
部を形成する５段階の化学プロセスを示す。最初の段階
は、ステップ（ａ）に示されるようにブラス（黄銅）板
１５を用意し、ステップ（ｂ）で前記ブラス板１５に第
一の円筒形ホール１６と第二の相対する円錐形ボア１７
を穿つ。ステップ（ｃ）では、ニッケル層１８を「無電
解」法でステップ（ｂ）のブラス板１５の全表面にメッ
キする。ここで、ステップ（ｂ）のブラス板１５の全表
面には、頂面１９、底面２０、貫通ホール１６と相対円
錐形ホール１７の表面が含まれる。ステップ（ｄ）で、
底表面２１のニッケル層１８とブラスの一部とを、必要
に応じて、研磨で除去する。最後に、ステップ（ｅ）
で、円環状ボア１６上にコーティングされたニッケル面
１８ｂの周囲の表面２１を選択的にエッチングして新し
い表面２０’を出し、ノズルのリップ部１４を生成す
る。
【０００６】図４（Ａ）と図４（Ｂ）は、インクジェッ
トノズルにリップ部を機械的に形成する別法を示す。こ
の方法では、目的はニッケル板２３にパンチ２２を用い
て穿孔し、ノズルをニッケル板に形成することである。
パンチ２２に力Ｆを加えてニッケル板２３を穿孔する。
この工程の最後で、ニッケル板２３の一部がプラスチッ
ク片２４の中に貫通する。スチール板２５の支持作用と
プラスチック片２４の流体的挙動によって、ギザギザが
なく所望の形状のホール２６が、リップ部２７を含ん
で、ニッケル板２３に生成される。
トノズルにリップ部を機械的に形成する別法を示す。こ
の方法では、目的はニッケル板２３にパンチ２２を用い
て穿孔し、ノズルをニッケル板に形成することである。
パンチ２２に力Ｆを加えてニッケル板２３を穿孔する。
この工程の最後で、ニッケル板２３の一部がプラスチッ
ク片２４の中に貫通する。スチール板２５の支持作用と
プラスチック片２４の流体的挙動によって、ギザギザが
なく所望の形状のホール２６が、リップ部２７を含ん
で、ニッケル板２３に生成される。
【０００７】また、レーザアブレーション加工法を用い
てノズル板を製造することも知られている。この方法で
はレーザを用いてノズル板貫通のボア、例えば、円錐形
孔を生成する。しかし、このようなノズルも上述のイン
ク濡れ問題を抱える。図２に示されるようなリップ部が
ないからである。
てノズル板を製造することも知られている。この方法で
はレーザを用いてノズル板貫通のボア、例えば、円錐形
孔を生成する。しかし、このようなノズルも上述のイン
ク濡れ問題を抱える。図２に示されるようなリップ部が
ないからである。
【０００８】
【本発明が解決しようとする課題】本発明の一つの側面
は、印刷装置に用いる濡れ防止インクジェットノズルを
提供することであり、インク滴の望ましくない偏流の防
止は、インクジェットノズルのオリフィス周囲の領域の
周りにインクが非対称的に堆積することを防止すること
によって行われる。
は、印刷装置に用いる濡れ防止インクジェットノズルを
提供することであり、インク滴の望ましくない偏流の防
止は、インクジェットノズルのオリフィス周囲の領域の
周りにインクが非対称的に堆積することを防止すること
によって行われる。
【０００９】本発明の側面のもう一つは、濡れ防止イン
クジェットノズルを精密製造するのに用いられる材料の
範囲を拡大することである。例えば、本発明の製造方法
を用いると、ポリマー（例えば、ポリスルフォン）、プ
ラスチック、テフロン（登録商標）、金属および／また
はその酸化物などで製造されたノズルを製造することが
できる。
クジェットノズルを精密製造するのに用いられる材料の
範囲を拡大することである。例えば、本発明の製造方法
を用いると、ポリマー（例えば、ポリスルフォン）、プ
ラスチック、テフロン（登録商標）、金属および／また
はその酸化物などで製造されたノズルを製造することが
できる。
【００１０】もう一つの側面では、インクジェット装置
のノズルを形成するに当たって、費用と時間双方ともに
効率的に行われ、インク選択制約やインク履歴欠陥に関
連する問題をなくすることができる。だから、化学的に
腐食性の激しいインク、例えば、ｐＨ３またはｐＨ９〜
１０を有するインクも用いることができる。
のノズルを形成するに当たって、費用と時間双方ともに
効率的に行われ、インク選択制約やインク履歴欠陥に関
連する問題をなくすることができる。だから、化学的に
腐食性の激しいインク、例えば、ｐＨ３またはｐＨ９〜
１０を有するインクも用いることができる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様に従
えば、インクジェットノズルの微細製造方法が提供され
る。本方法は、上表面と下表面とを有するノズル板を用
意するステップと、ノズル板の上表面をレーザでアブレ
ーション加工して、ノズル板の上表面からノズル板の下
表面に伸びるボアを生成するステップと、ノズル板の下
表面をレーザでアブレーション加工して、ノズル板の下
表面からノズル板の外側に伸びるリップを生成するステ
ップと、を含む。
えば、インクジェットノズルの微細製造方法が提供され
る。本方法は、上表面と下表面とを有するノズル板を用
意するステップと、ノズル板の上表面をレーザでアブレ
ーション加工して、ノズル板の上表面からノズル板の下
表面に伸びるボアを生成するステップと、ノズル板の下
表面をレーザでアブレーション加工して、ノズル板の下
表面からノズル板の外側に伸びるリップを生成するステ
ップと、を含む。
【００１２】本発明のもう一つの態様に従えば、インク
ジェットノズルの別の微細製造方法が提供される。本方
法は、ノズル板と該ノズル板から外側に伸びて一体的に
形成されているリップとを有するインクジェットノズル
に対応する形状を規定する空間が中間に形成されている
上部金型と下部金型とを用意するステップと、前記空間
に成形材料を注入するステップと、前記上部金型と下部
金型とを取り外して、成形されたインクジェットノズル
を離型するステップと、を含む。本方法において、前記
成形材料は、ポリマー、プラスチック材料、セラミック
スまたは射出成形可能な他の材料である。更に、本方法
は、上部金型に形成することができるノズル形成ピンを
用いてインクジェットノズルのリップを形成するステッ
プを含むことができる。更に、前記ピンを上部金型と下
部金型双方に対して可動にして、異なる形状・特性を有
して対応するリップを備えたノズル板を製造することも
可能である。
ジェットノズルの別の微細製造方法が提供される。本方
法は、ノズル板と該ノズル板から外側に伸びて一体的に
形成されているリップとを有するインクジェットノズル
に対応する形状を規定する空間が中間に形成されている
上部金型と下部金型とを用意するステップと、前記空間
に成形材料を注入するステップと、前記上部金型と下部
金型とを取り外して、成形されたインクジェットノズル
を離型するステップと、を含む。本方法において、前記
成形材料は、ポリマー、プラスチック材料、セラミック
スまたは射出成形可能な他の材料である。更に、本方法
は、上部金型に形成することができるノズル形成ピンを
用いてインクジェットノズルのリップを形成するステッ
プを含むことができる。更に、前記ピンを上部金型と下
部金型双方に対して可動にして、異なる形状・特性を有
して対応するリップを備えたノズル板を製造することも
可能である。
【００１３】本発明の別の一つの態様に従えば、上表面
と下表面とを有するノズル板と、ノズル板の下表面から
外側に伸びてノズル板と一体的に形成されるリップと、
ノズル板の上表面から下表面へ前記リップを完全に貫通
して伸びるボアと、を有するインクジェットノズルが提
供される。前記ボアは、上表面と下表面とに対してある
角度で傾斜している内部表面を有し、前記角度はノズル
板とリップ全体を通して実質的に一定である。
と下表面とを有するノズル板と、ノズル板の下表面から
外側に伸びてノズル板と一体的に形成されるリップと、
ノズル板の上表面から下表面へ前記リップを完全に貫通
して伸びるボアと、を有するインクジェットノズルが提
供される。前記ボアは、上表面と下表面とに対してある
角度で傾斜している内部表面を有し、前記角度はノズル
板とリップ全体を通して実質的に一定である。
【００１４】実施の形態では、リップの断面形状は三角
形でもよく、リップの下部表面がボアの内部表面に対し
て鋭角を形成しているものでもよく、ノズル板とリップ
とをインク寛容度制約やインク履歴欠陥に強い材料で製
造することもでき、前記材料をプラスチックおよび／ま
たはポリマーとすることもできる。
形でもよく、リップの下部表面がボアの内部表面に対し
て鋭角を形成しているものでもよく、ノズル板とリップ
とをインク寛容度制約やインク履歴欠陥に強い材料で製
造することもでき、前記材料をプラスチックおよび／ま
たはポリマーとすることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態は、図
５（Ａ）〜５（Ｄ）を参照して説明し、本発明の第二の
実施の形態は、図６（Ａ）〜６（Ｃ）を参照して説明す
る。
５（Ａ）〜５（Ｄ）を参照して説明し、本発明の第二の
実施の形態は、図６（Ａ）〜６（Ｃ）を参照して説明す
る。
【００１６】図５Ａ〜５Ｄは、インクジェットプリンタ
に用いられるリップ付のインクジェットノズルをノズル
板１００から微細製造することができるプロセスを示
す。このプロセスは順次プロセスで説明されるが、ステ
ップの順序を再調整したり同時に行ったりすることもで
きるのは言うまでもない。図５（Ａ）で、適切な材料か
ら製作された厚さＴpのノズル板１００を用意する。こ
のノズル板は、レーザアブレーション加工に供される好
適な材料、例えば、ポリマーやプラスチックから製作で
きる。レーザアブレーション加工は、材料次第で変わる
ものであるが、一般に、技術に既知の光子誘起アブレー
ションが行われる。
に用いられるリップ付のインクジェットノズルをノズル
板１００から微細製造することができるプロセスを示
す。このプロセスは順次プロセスで説明されるが、ステ
ップの順序を再調整したり同時に行ったりすることもで
きるのは言うまでもない。図５（Ａ）で、適切な材料か
ら製作された厚さＴpのノズル板１００を用意する。こ
のノズル板は、レーザアブレーション加工に供される好
適な材料、例えば、ポリマーやプラスチックから製作で
きる。レーザアブレーション加工は、材料次第で変わる
ものであるが、一般に、技術に既知の光子誘起アブレー
ションが行われる。
【００１７】図５（Ａ）のノズル板１００を、その上表
面１０２からレーザ・アブレーション加工して、インク
ジェットオリフィス、すなわちボア１１０を製造する。
図５（Ｂ）に示されるように、インクジェットボア１１
０は、ノズル板１００の上表面１０２からノズル板１０
０の下表面１０４へノズル板１００を完全に貫通して伸
びる。図５（Ｂ）に示されるノズル板１００に対して、
技術に普通知られるフォトマスク１２０を下表面１０４
の近く、かつボア１１０の上に掛ける。前記フォトマス
クを適切に配置した後、ノズル板１００の下表面１０４
にレーザーアブレーション加工操作を行う。一連の矢印
１３０は、レーザアブレーション加工を行うことを示
す。フォトマスク１２０は、ノズル板１００の下表面１
０４にレーザアブレーションがかからないギャップＧを
作る。下表面１０４にレーザアブレーションを掛けた結
果、ノズル板１００がアブレーション加工され、その厚
さがｔに減少される。この減少された厚さｔは、図５
（Ｄ）に示されている。図５（Ａ）に示されるノズル板
１００の最初の厚さＴPと図５（Ｄ）に示される厚さｔ
との間の差は、図５（Ｄ）に示されるリップ１４０の厚
さＴLを示す。図５（Ｄ）に示されるように、前記ボア
は、ノズル板１００の上表面１０２からノズル板１００
の下表面１０４へとリップ１４０を完全に貫通して伸び
る。また、前記ボアは、上表面１０２と下表面１０４と
に対してある角度で傾斜している内部表面１１２を有す
るが、前記角度はノズル板１００とリップ１４０の厚さ
全体を通して実質的に一定である。レーザアブレーショ
ン微細加工技術を用いると、リップ１４０をノズル板１
００と一体に形成したものを製造することが可能であ
る。この一体構造のリップ１４０は、インクジェットノ
ズルのボア１１０周囲の領域の周りにインクが非対称的
に堆積するのを防止することができる。更に、図５
（Ａ）〜５（Ｄ）に示されるインクジェットノズルは、
例えば、ポリマー、すなわちシリコンウェーファや半導
体とは異なる材料から製造できるので、インク寛容度制
約やインク履歴欠陥に関連する問題を回避できる。換言
すれば、レーザアブレーション加工技術を用いると、イ
ンクによる損傷に耐性のある材料を使用することが可能
となる。このような材料はインクの寛容度を増すことが
できる（すなわち、化学的に腐食性が強いインク、例え
ば、酸性（ｐＨ＝３）または塩基性（ｐＨ＝９）のイン
クを使用することができる）。このような腐食性の強い
インクはシリコンのようなノズル材料をエッチングした
り溶解したりする恐れがある。しかし、テフロン（登録
商標）のような材料は、化学的に極めて不活性なので、
この材料から作られたノズル板はインクの損傷に対して
耐性を有することができる。
面１０２からレーザ・アブレーション加工して、インク
ジェットオリフィス、すなわちボア１１０を製造する。
図５（Ｂ）に示されるように、インクジェットボア１１
０は、ノズル板１００の上表面１０２からノズル板１０
０の下表面１０４へノズル板１００を完全に貫通して伸
びる。図５（Ｂ）に示されるノズル板１００に対して、
技術に普通知られるフォトマスク１２０を下表面１０４
の近く、かつボア１１０の上に掛ける。前記フォトマス
クを適切に配置した後、ノズル板１００の下表面１０４
にレーザーアブレーション加工操作を行う。一連の矢印
１３０は、レーザアブレーション加工を行うことを示
す。フォトマスク１２０は、ノズル板１００の下表面１
０４にレーザアブレーションがかからないギャップＧを
作る。下表面１０４にレーザアブレーションを掛けた結
果、ノズル板１００がアブレーション加工され、その厚
さがｔに減少される。この減少された厚さｔは、図５
（Ｄ）に示されている。図５（Ａ）に示されるノズル板
１００の最初の厚さＴPと図５（Ｄ）に示される厚さｔ
との間の差は、図５（Ｄ）に示されるリップ１４０の厚
さＴLを示す。図５（Ｄ）に示されるように、前記ボア
は、ノズル板１００の上表面１０２からノズル板１００
の下表面１０４へとリップ１４０を完全に貫通して伸び
る。また、前記ボアは、上表面１０２と下表面１０４と
に対してある角度で傾斜している内部表面１１２を有す
るが、前記角度はノズル板１００とリップ１４０の厚さ
全体を通して実質的に一定である。レーザアブレーショ
ン微細加工技術を用いると、リップ１４０をノズル板１
００と一体に形成したものを製造することが可能であ
る。この一体構造のリップ１４０は、インクジェットノ
ズルのボア１１０周囲の領域の周りにインクが非対称的
に堆積するのを防止することができる。更に、図５
（Ａ）〜５（Ｄ）に示されるインクジェットノズルは、
例えば、ポリマー、すなわちシリコンウェーファや半導
体とは異なる材料から製造できるので、インク寛容度制
約やインク履歴欠陥に関連する問題を回避できる。換言
すれば、レーザアブレーション加工技術を用いると、イ
ンクによる損傷に耐性のある材料を使用することが可能
となる。このような材料はインクの寛容度を増すことが
できる（すなわち、化学的に腐食性が強いインク、例え
ば、酸性（ｐＨ＝３）または塩基性（ｐＨ＝９）のイン
クを使用することができる）。このような腐食性の強い
インクはシリコンのようなノズル材料をエッチングした
り溶解したりする恐れがある。しかし、テフロン（登録
商標）のような材料は、化学的に極めて不活性なので、
この材料から作られたノズル板はインクの損傷に対して
耐性を有することができる。
【００１８】リップ１４０の下表面１４２はボア内表面
１１２に対して鋭角の角度θを形成しているので、形成
された鋭いエッジ１４４が下表面１４２のインク濡れを
制御する助けになる。
１１２に対して鋭角の角度θを形成しているので、形成
された鋭いエッジ１４４が下表面１４２のインク濡れを
制御する助けになる。
【００１９】本発明の別の実施形態を図６（Ａ）〜６
（Ｃ）を参照して説明する。図６（Ａ）〜６（Ｃ）は、
本発明のインクジェットノズルを製造するプロセスの一
つを示す。図６（Ａ）は、上部金型２０２と下部金型２
０４とを備える精密射出成形装置２００を示す。上部金
型２０２の一部として成形されているのは、ノズル成形
ピン２０６である。ノズル成形ピン２０６は矢印で示さ
れているように上部金型２０２に対して可動にできる。
その目的は以下に説明する。
（Ｃ）を参照して説明する。図６（Ａ）〜６（Ｃ）は、
本発明のインクジェットノズルを製造するプロセスの一
つを示す。図６（Ａ）は、上部金型２０２と下部金型２
０４とを備える精密射出成形装置２００を示す。上部金
型２０２の一部として成形されているのは、ノズル成形
ピン２０６である。ノズル成形ピン２０６は矢印で示さ
れているように上部金型２０２に対して可動にできる。
その目的は以下に説明する。
【００２０】上部金型２０２と下部金型２０４との位置
決めを適切に行い、ノズル成形ピン２０６を正しい位置
にセットした後、上部金型と下部金型との間でノズル成
形ピン２０６と下部金型２０４との間に形成されるギャ
ップ、すなわち空間Ｓに成形材料を挿入する。前記成形
材料としては、適切な成形材料ならどんな材料でも、例
えば、プラスチック、ポリマー（例えば、ポリスルフォ
ン）あるいはセラミックを使用することができる。図６
（Ｂ）は、成形材料３００が成形装置２００に挿入され
た後の状態を示す。
決めを適切に行い、ノズル成形ピン２０６を正しい位置
にセットした後、上部金型と下部金型との間でノズル成
形ピン２０６と下部金型２０４との間に形成されるギャ
ップ、すなわち空間Ｓに成形材料を挿入する。前記成形
材料としては、適切な成形材料ならどんな材料でも、例
えば、プラスチック、ポリマー（例えば、ポリスルフォ
ン）あるいはセラミックを使用することができる。図６
（Ｂ）は、成形材料３００が成形装置２００に挿入され
た後の状態を示す。
【００２１】成形材料３００がセットされた後、上部金
型２０２と下部金型２０４と、並びにノズル成形ピン２
０６とを取り外し、成形されたインクジェットノズル３
００を離型する。インクジェットノズル３００は、下表
面３０４を有するノズル板３０２を備える。リップ３０
６はノズル板３０２とワンピースに成形され、ノズル板
３０２の下表面３０４から外側に伸びる。この実施形態
のインクジェットノズルは、図５（Ａ）〜５（Ｄ）の実
施形態に関して上に議論した利点と同じような利点があ
る。
型２０２と下部金型２０４と、並びにノズル成形ピン２
０６とを取り外し、成形されたインクジェットノズル３
００を離型する。インクジェットノズル３００は、下表
面３０４を有するノズル板３０２を備える。リップ３０
６はノズル板３０２とワンピースに成形され、ノズル板
３０２の下表面３０４から外側に伸びる。この実施形態
のインクジェットノズルは、図５（Ａ）〜５（Ｄ）の実
施形態に関して上に議論した利点と同じような利点があ
る。
【図１】 オリフィス領域に濡れ問題を抱える既往技術
のノズルを示す図である。
のノズルを示す図である。
【図２】 円筒形のリップ部を有する既往技術のノズル
を示す図である。
を示す図である。
【図３】 図２のリップ部を形成する既往技術の化学プ
ロセス法を示す図である。
ロセス法を示す図である。
【図４】 ニッケル板のノズルにリップ部を形成する機
械的プロセスを示す図である。
械的プロセスを示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態の一形態を示す図であ
る。
る。
【図６】 本発明の実施の形態の別の形態を示す図であ
る。
る。
１ インクジェット印刷装置、２，１３ インク、３
ボア、４，１１ 前端面、５ インク滴、６ 濡れ、７
インクの一部、８ 次に生成するインク滴、９ 矢
印、１０ インクジェットノズル、１２ ボア、１４
リップ部、１５ブラス板、１６ 第一円筒形ホール、１
７ 第二円錐形ボア、１８ ニッケル層、１９ 頂面、
２０ 底面、２０’新しい底端面、２１ 底表面、２２
パンチ、２３ ニッケル板、２４ プラスチック片、
２５ スチール板、２６ ホール、２７ リップ部、１
００，３０２ ノズル板、１０２ 上表面、１０４，３
０４ 下表面、１１０ インクジェットボア、１１２
内部表面、１２０ フォトマスク、１３０ レーザ・ア
ブレーション方向、１４０，３０６ リップ、１４２
下表面、１４４ 鋭いエッジ、２００ 精密射出成形装
置、２０２ 上部金型、２０４ 下部金型、２０６ パ
ンチ、３００ 成形材料。
ボア、４，１１ 前端面、５ インク滴、６ 濡れ、７
インクの一部、８ 次に生成するインク滴、９ 矢
印、１０ インクジェットノズル、１２ ボア、１４
リップ部、１５ブラス板、１６ 第一円筒形ホール、１
７ 第二円錐形ボア、１８ ニッケル層、１９ 頂面、
２０ 底面、２０’新しい底端面、２１ 底表面、２２
パンチ、２３ ニッケル板、２４ プラスチック片、
２５ スチール板、２６ ホール、２７ リップ部、１
００，３０２ ノズル板、１０２ 上表面、１０４，３
０４ 下表面、１１０ インクジェットボア、１１２
内部表面、１２０ フォトマスク、１３０ レーザ・ア
ブレーション方向、１４０，３０６ リップ、１４２
下表面、１４４ 鋭いエッジ、２００ 精密射出成形装
置、２０２ 上部金型、２０４ 下部金型、２０６ パ
ンチ、３００ 成形材料。
Claims (3)
- 【請求項１】 インクジェットノズルの微細製造方法で
あって、 上表面と下表面とを有するノズル板を用意するステップ
と、 前記ノズル板の上表面をレーザでアブレーション加工し
て、前記ノズル板の上表面から前記ノズル板の下表面に
伸びるボアを生成するステップと、 前記ノズル板の下表面をレーザでアブレーション加工し
て、前記ノズル板の下表面からノズル板の外側に伸びる
リップを生成するステップと、 を含むことを特徴とするインクジェットノズルの微細製
造方法。 - 【請求項２】 インクジェットノズルの微細製造方法で
あって、 ノズル板と、該ノズル板から外側に伸びて一体的に形成
されているリップと、を有するインクジェットノズルに
対応する形状を規定する空間が中間に形成されている上
部金型と下部金型とを用意するステップと、 前記空間に成形材料を注入するステップと、 前記上部金型と下部金型とを取り外して、成形されたイ
ンクジェットノズルを離型するステップと、 を含むことを特徴とするインクジェットノズルの微細製
造方法。 - 【請求項３】 インクジェットノズルであって、 上表面と下表面とを有するノズル板と、 前記ノズル板の前記下表面から外側に伸びて一体的に形
成されているリップと、 前記ノズル板の前記上表面から前記下表面へ前記リップ
を完全に貫通して伸びるボアと、を備え、 前記ボアは前記上表面と下表面とに対してある角度で傾
斜している内部表面を有し、 前記角度は、前記ノズル板と前記リップの厚さ全体を通
して実質的に一定であることを特徴とするインクジェッ
トノズル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/232456 | 1999-01-19 | ||
| US09/232,456 US6507001B1 (en) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | Nozzles for ink jet devices and laser ablating or precision injection molding methods for microfabrication of the nozzles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000203029A true JP2000203029A (ja) | 2000-07-25 |
| JP4375865B2 JP4375865B2 (ja) | 2009-12-02 |
Family
ID=22873192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000007783A Expired - Fee Related JP4375865B2 (ja) | 1999-01-19 | 2000-01-17 | インクジェットノズルの微細製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6507001B1 (ja) |
| JP (1) | JP4375865B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7708383B2 (en) | 2004-03-12 | 2010-05-04 | Fujifilm Corporation | Ink jet head and ink jet recording apparatus |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030155328A1 (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Huth Mark C. | Laser micromachining and methods and systems of same |
| US6955417B2 (en) * | 2002-03-28 | 2005-10-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Inkjet recording head and inkjet printer |
| JP4296893B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2009-07-15 | ブラザー工業株式会社 | ノズルプレートの製造方法 |
| US8205969B2 (en) * | 2007-11-14 | 2012-06-26 | Xerox Corporation | Jet stack with precision port holes for ink jet printer and associated method |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3048259A1 (de) * | 1980-12-20 | 1982-07-29 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | "duese fuer tintenstrahldrucker" |
| US5045142A (en) | 1989-11-22 | 1991-09-03 | Xerox Corporation | Stand-off structure for flipped chip butting |
| US4961821A (en) | 1989-11-22 | 1990-10-09 | Xerox Corporation | Ode through holes and butt edges without edge dicing |
| US4975143A (en) | 1989-11-22 | 1990-12-04 | Xerox Corporation | Keyway alignment substrates |
| US4985710A (en) | 1989-11-29 | 1991-01-15 | Xerox Corporation | Buttable subunits for pagewidth "Roofshooter" printheads |
| US5206983A (en) | 1991-06-24 | 1993-05-04 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method of manufacturing micromechanical devices |
| DE4329728A1 (de) | 1993-09-03 | 1995-03-09 | Microparts Gmbh | Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung |
| US5818479A (en) | 1993-09-03 | 1998-10-06 | Microparts Gmbh | Nozzle plate for a liquid jet print head |
| US6130009A (en) * | 1994-01-03 | 2000-10-10 | Litel Instruments | Apparatus and process for nozzle production utilizing computer generated holograms |
| US5487483A (en) * | 1994-05-24 | 1996-01-30 | Xerox Corporation | Nozzles for ink jet devices and method for microfabrication of the nozzles |
| US6132028A (en) * | 1998-05-14 | 2000-10-17 | Hewlett-Packard Company | Contoured orifice plate of thermal ink jet print head |
-
1999
- 1999-01-19 US US09/232,456 patent/US6507001B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-01-17 JP JP2000007783A patent/JP4375865B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7708383B2 (en) | 2004-03-12 | 2010-05-04 | Fujifilm Corporation | Ink jet head and ink jet recording apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6507001B1 (en) | 2003-01-14 |
| JP4375865B2 (ja) | 2009-12-02 |
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