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JP4736174B2 - Method for forming nozzle hole of inkjet head - Google Patents

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JP4736174B2
JP4736174B2 JP2000346384A JP2000346384A JP4736174B2 JP 4736174 B2 JP4736174 B2 JP 4736174B2 JP 2000346384 A JP2000346384 A JP 2000346384A JP 2000346384 A JP2000346384 A JP 2000346384A JP 4736174 B2 JP4736174 B2 JP 4736174B2
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JP
Japan
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diameter portion
laser
nozzle hole
mask
forming
Prior art date
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一彦 坪井
良夫 竹内
省三 菊川
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッドに関し、詳しくはインク室への空気の侵入を防止できるノズル穴形状を有するインクジェットヘッドのノズル穴形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットヘッドのノズルプレートにノズル穴を形成する方法としては、電鋳法、ポンチング法、ドリリング法、エッチング法及びレーザーアブレーション法等が有る。しかしながら、これらの方法のうち、電鋳法は基板が導電性のものにしか適用できないし、メッキ操作が難しくコスト高となり、ポンチング法は加工によってノズルプレートに歪みやバリを生ずるので、歪みの修正やバリの除去の必要があり、特にノズル穴内部のバリの除去が面倒である。またドリリング法は径が100μm以下の穿孔を行うのに適するドリルが少なく、エッチング法はサイドエッチングによる穿孔精度の低下がある。
【0003】
そこで高分子材料の穿孔に適しているエキシマレーザーによるアブレーション法の検討が多くなされている。エキシマレーザーによるアブレーション法は、常温常圧で、短時間にミクロンオーダーの精度の、熱歪みやバリの無い穴や溝を形成できる。またマスクを通してエキシマレーザー光を被加工物(ワーク)に照射すれば、マスクパターンを転写して任意の形状の穴や溝を形成できる。エキシマレーザーはパルスとして発振され、高分子材料を1パルスで約0.1〜0.5μm除去できるので、パルス数で除去する深さを正確に制御できる。インクジェットヘッドに関してはノズル穴の精密穿孔、インク流路の精密形成等の加工に非常に有利であると考えられている。
【0004】
しかしながら、直進加工には有利でも角度(テーパー)を形成しにくいという欠点もある。穴のテーパー角はエキシマレーザーの照射エネルギーを変えることによりある程度の制御は可能ではあるが、限界がある。インクジェットヘッドのノズルプレートのノズル穴を、エキシマレーザーで高精度で均一に加工するには、高い照射エネルギー密度で穿孔する必要があり、それにより穿孔される穴は、殆どテーパーの無い直線状のものとなる。
【0005】
インクジェットヘッドのノズル穴に要求される条件は、穴径の変動が小さいことと、テーパー角が大きいことである。テーパー角が小さいノズル穴はノズル容積が小さいので、吐出するインク滴の体積が大きい場合、吐出後インク室に気泡が侵入する。ノズル穴内部に形成されたインクメニスカスは、ラプラースの法則により、ノズル径の小さい方向に移動し易いので、テーパー角の大きなノズル穴ほど吐出しやすく、空気を吸い込みにくくなる。
【0006】
よってエキシマレーザーを用いた穿孔は、精度の高い均一なノズル穴を形成できる一方で、テーパー角を大きくできない欠点がある。インクジェットヘッドのノズル穴のテーパー角は片側で10〜20°必要であるが、エキシマレーザーで高精度且つ均一な穿孔を行うと4〜8°くらいしか角度を持たせることができない。
【0007】
こういった事情により、エキシマレーザーを用いてインクジェットヘッドのノズル穴を穿孔する場合において、ノズル穴のテーパー角を大きくする様々な方法が提案されている。例えば、特開平5−77425号、同9−66606号には、複数のマスクを使用して複数回のレーザー照射を行い、ノズル穴に段階的にテーパーをつける方法が記載されるが、これらの方法においては、テーパー角を大きくしてノズル穴の入口を広げるために、ヘッド組み立てに用いる接着剤がノズル穴内部に流れ込みやすくなる問題が有る。特開平5−318744号、同10−337876号、同11−240159号、日本特許第2985682号には、複数のマスクを重ね合わせ、互いに移動させながら、エキシマレーザーを照射してノズル穴にテーパーを付与したり、ノズル穴の入口部の段差を解消したりすることが提案されているが、マスクを移動させるための精密で複雑な装置が必要になる問題が有る。また特開平6−91833号、同8−11311号、同8−72250号、同11−170541号にはノズルプレートのノズル形成位置に機械的な手段で、有底の凹部を形成し、その底面をエキシマレーザーで穿孔する方法が記載されるが、穿孔に先立って機械的な手段で凹部を形成しなければならないので、面倒な操作となる。更に特開平11−10891号、特公平6−24874号、同6−506069号には、ノズルプレートをインクチャネルの末端に接着し、マスクをノズルプレートに密着させ、ヘッドとマスクを揺動させながら、インク吐出側からエキシマレーザーで穿孔する方法が記載されるが、ワークを揺動させながらレーザー照射を行うので、非常に効率が悪いという問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インク流路への気泡の侵入を防止できるインクジェットヘッドを、簡便に得られる方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、
1. インク吐出側から小径部分、該小径部分周縁の凸部及び該凸部に連続した大径部分を経てインクチャネルに接続するノズル穴を形成するにあたり、
前記小径部分に対応するレーザー透過部を有する第1マスクを介してエキシマレーザーを照射することにより、前記小径部分を形成する第1加工工程と、
前記小径部分周縁に対応するレーザー不透過部と、該レーザー不透過部の外側に形成され前記大径部分に対応する環状パターンのレーザー透過部を有する第2マスクを介してエキシマレーザーを照射することにより、前記大径部分を有する環状の溝と、該環状の溝の内側に前記ノズル穴の内面から前記第2マスク側に突出する前記凸部と、を形成する第2加工工程を経ることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル穴形成方法、
2. インク吐出側から小径部分、該小径部分周縁の凸部及び該凸部に連続した大径部分を経てインクチャネルに接続するノズル穴を形成するにあたり、
前記大径部分に対応するレーザー透過部を有する第3マスクを介してエキシマレーザーを照射することにより、前記大径部分を有する溝を形成する第1加工工程と、
前記小径部分に対応するレーザー透過部と、該レーザー透過部の外側に前記小径部分周縁に対応するレーザー不透過部と、該レーザー不透過部の外側に環状パターンのレーザー透過部を有する第4マスクを介してエキシマレーザーを照射することにより、前記小径部分と、環状の溝と、前記環状の溝の内側に前記ノズル穴の内面から前記第4マスク側に突出する前記凸部と、を形成する第2加工工程を経ることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル穴形成方法、
により達成される。
【0010】
即ち、本発明者は、複数のマスクを使用して複数回のレーザー照射を行い、ノズル穴に段階的にテーパーをつける方法は、インク室(インクチャネル)とノズルプレートの接合部にできる段差を小さくできるので、ここに気泡が溜まるのを防止でき、吐出が安定することに着目し、大径部分と小径部分の単純な組み合わせにしても、ノズル穴のインク吐出側からの小径部分周縁に凸部を設ければヘッド組み立てに用いる接着剤がノズル穴の小径部分に流れ込むのを防止できることを見出して本発明に至ったものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態により本発明を詳しく説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
【0012】
図1に1例として、剪断モード型インクジェットヘッドの構成を斜視図で示す。図において、1は圧電性セラミック基板、2はノズルプレート、3はノズル、4はインクチャネル、5は側壁、6はカバープレート、7はインク供給部(マニホールドとも言う。)、8はインク導入口である。
【0013】
圧電性セラミック基板1にはダイヤモンドブレード等により切削加工され、複数の溝(インクチャネル)4が全て同じ形状で平行に形成され、溝4の側面となる側壁5は矢印の方向に分局されている。溝4の深さは圧電性セラミック基板の一方の端面12に近づくにつれて徐々に浅くなって、端面12近傍では浅溝10とされている。溝4の内面には、その両側面の上半分に金属電極9が蒸着等によって形成されている。インクチャネル4又、浅溝10の内面には、その側面及び底面に金属電極11が蒸着等によって形成されており、金属電極9と金属電極11は連通している。
【0014】
カバープレート6は、セラミック材料又は樹脂材料等から形成され、研削又は切削加工等によって、インク導入口8及びマニホールド7が形成されている。そして、圧電性セラミック基板1の溝4が加工された面とカバープレート6のマニホールド7が加工された面とがエポキシ系接着剤等を用いて接着され、溝4の上面がカバープレート6で覆われてインク流路となる。
【0015】
圧電性セラミック基板1及びカバープレート6の端面に、各インク流路4の位置に対応する位置にノズル3が設けられたノズルプレート2が接着される。ノズルプレートはPET等のポリアルキレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のプラスチックによって形成されている。
【0016】
本発明で用いるマスクは、例えば、石英基板上にアルミでパターンを作っておいて、更にその上に2種類の誘電体膜を交互に多層積層した全反射膜を形成し、、次いでアルミを溶かすことで所望のパターンを形成したものである。図2にイメージ図で示した様に、形成したマスクをエキシマレーザーの光路に挿入して、例えば1/4に縮小してワークに照射する。本実施形態においては、エキシマレーザー光を透過する、直径160(縮小して40)μmの穴パターンを有する第1マスクと、外輪の径が240(60)μmで内輪の径が200(50)μmのリング状のエキシマレーザー光を透過するパターンを有する第2マスクを使用する。
【0017】
厚さ75μmのポリイミド製プレートの片面に、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)の水性分散液を乾燥膜厚で0.2μmになる様に塗布し、380℃で30分間熱処理して撥水膜を形成する。この撥水膜に保護シートを貼り付け、プレートPの撥水膜(図示せず)の裏面側から、図3(a)に示す様に、上記第1マスクM1を通して、KrFガスによるエキシマレーザーを、典型的には200Hzで、1パルス当たり0.3μmの加工速度で300パルス照射することにより、貫通孔21を穿孔する。貫通孔の形状は真円に限られず、楕円や長円でも良い。
【0018】
引き続き、第2マスクM2を等して80パルスのレーザー照射を行い、深さ20〜25μmの環状に溝22を形成する。溝22の底部と貫通孔21との接続部は第2マスクM2の内輪の遮光パターンの周縁部に当たり、レーザー光が遮られるが、回折光等により若干加工され、結局、周囲より約10μm盛り上がった突起部23を形成する(図3(b))。
【0019】
ノズル穴が穿孔されたノズルプレートは、保護フィルムが剥がされ、インクチャネルを有する圧電性基板に接着される。接着は圧電性基板のチャネル端部側に例えばエポキシ系接着剤を塗布して、ノズル穴がチャネル中央に位置するように配置して行う。この際、加熱や加圧により接着剤がノズルプレート側に侵入しても、突起部23が土手の役割をして接着剤の流入を防ぎノズル穴を塞ぐことは無い。なおインクに溶け込まない気泡サイズは直径30μm程度以上で、気泡が残らない様にする観点から突起の高さは30μmを超えないことが望ましい。
【0020】
本発明の別の実施態様について、説明する。
同様にして撥水膜を形成し保護シートを貼り付けた基板プレートPに、図4(a)に示すように、直径240(60)μmのエキシマレーザー光透過部を有する第3マスクM3を通して、同様のエキシマレーザー光を80パルス照射し、深さ25μmの溝24を設ける。続いて、直径160(40)μmのエキシマレーザー光を透過する穴パターンと、該穴パターン周囲の内径200(50)μm、外径220(55)μmのエキシマレーザー光を透過する環状パターンを有する第4マスクM4を通して、エキシマレーザー光を200パルス照射して径40μmのノズル穴21を貫通させる。環状パターンは透過部が狭く、エキシマレーザー光が回折によって広がるため、結果として環状の溝25が形成され、この溝25により形成される突起部26は同様に接着剤のノズル穴への流入を防止できる。この様にエキシマレーザー光透過部の幅により加工深度を調整できる。この実施態様では10〜30μmの幅で300パルス程度の照射であると貫通しない溝とすることができる。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、インク流路への気泡の侵入を防止できるインクジェットヘッドを、簡便に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェットヘッドの1例を示す図。
【図2】エキシマレーザーを用いる加工を示すイメージ図。
【図3】本発明に係るノズル加工を示すモデル断面図。
【図4】本発明に係る他のノズル加工を示すモデル断面図。
【符号の説明】
1 圧電性セラミック基板
2 ノズルプレート
3 ノズル
4 インクチャネル
5 側壁
6 カバープレート
7 インク供給部
8 インク導入口
9、11 金属電極
21 貫通孔
23、26 突起部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet head, more particularly to a nozzle hole forming method of the ink jet heads having a nozzle hole shape capable of preventing air from entering the ink chamber.
[0002]
[Prior art]
Methods for forming nozzle holes in the nozzle plate of an inkjet head include electroforming, punching, drilling, etching, and laser ablation. However, among these methods, the electroforming method can only be applied to a conductive substrate, the plating operation is difficult and costly, and the punching method causes distortion and burrs in the nozzle plate due to processing. It is necessary to remove the burrs, and it is particularly troublesome to remove the burrs inside the nozzle holes. The drilling method has few drills suitable for drilling with a diameter of 100 μm or less, and the etching method has a decrease in drilling accuracy due to side etching.
[0003]
Therefore, many studies have been made on ablation methods using excimer lasers suitable for drilling polymer materials. The excimer laser ablation method can form holes and grooves without thermal distortion and burrs with micron-order accuracy in a short time at normal temperature and pressure. Moreover, if excimer laser light is irradiated to a workpiece (workpiece) through a mask, the mask pattern can be transferred to form holes and grooves of any shape. The excimer laser oscillates as a pulse, and the polymer material can be removed by about 0.1 to 0.5 μm by one pulse, so that the depth of removal can be accurately controlled by the number of pulses. The inkjet head is considered to be very advantageous for processing such as precision drilling of nozzle holes and precision formation of ink flow paths.
[0004]
However, there is a drawback that it is difficult to form an angle (taper) even though it is advantageous for straight-line machining. The taper angle of the hole can be controlled to some extent by changing the irradiation energy of the excimer laser, but has a limit. In order to uniformly process the nozzle holes of the nozzle plate of the inkjet head with an excimer laser with high accuracy, it is necessary to drill with a high irradiation energy density, and the holes to be drilled are linear with almost no taper. It becomes.
[0005]
The conditions required for the nozzle holes of the ink jet head are that the fluctuation of the hole diameter is small and the taper angle is large. A nozzle hole with a small taper angle has a small nozzle volume, so that when the volume of ink droplets to be ejected is large, bubbles enter the ink chamber after ejection. The ink meniscus formed inside the nozzle hole easily moves in the direction of a smaller nozzle diameter according to Laplace's law. Therefore, a nozzle hole with a larger taper angle is easier to eject and less likely to inhale air.
[0006]
Therefore, perforation using an excimer laser has a drawback that it is not possible to increase the taper angle while it is possible to form uniform nozzle holes with high accuracy. The taper angle of the nozzle hole of the ink jet head needs to be 10 to 20 ° on one side. However, when excimer laser drills with high accuracy and uniformity, the angle can only be 4 to 8 °.
[0007]
Under these circumstances, various methods for increasing the taper angle of the nozzle hole in the case of drilling the nozzle hole of the inkjet head using an excimer laser have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-77425 and 9-66606 describe a method in which laser irradiation is performed a plurality of times using a plurality of masks to taper the nozzle holes step by step. In the method, since the taper angle is increased to widen the inlet of the nozzle hole, there is a problem that the adhesive used for assembling the head easily flows into the nozzle hole. In JP-A-5-318744, JP-A-10-337876, JP-A-11-240159, and Japanese Patent No. 29985682, a plurality of masks are overlapped and moved to each other, and excimer laser is irradiated to taper the nozzle holes. Although it has been proposed to apply or eliminate the level difference at the inlet of the nozzle hole, there is a problem that a precise and complicated device for moving the mask is required. In JP-A-6-91833, 8-111111, 8-72250, and 11-170541, a bottomed recess is formed by a mechanical means at the nozzle formation position of the nozzle plate, and its bottom surface. Although a method of drilling with an excimer laser is described, the concave portion must be formed by mechanical means prior to drilling, which is a troublesome operation. Further, in JP-A-11-10891, JP-B-6-24874, and JP-A-6-506069, the nozzle plate is adhered to the end of the ink channel, the mask is brought into close contact with the nozzle plate, and the head and the mask are swung. Although a method of drilling with an excimer laser from the ink discharge side is described, there is a problem that the laser irradiation is performed while the workpiece is swung, which is very inefficient.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for easily obtaining an ink jet head capable of preventing air bubbles from entering an ink flow path.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is to
1. In forming the nozzle hole connected to the ink channel through the small diameter portion from the ink ejection side, the convex portion on the periphery of the small diameter portion and the large diameter portion continuous to the convex portion,
A first processing step of forming the small-diameter portion by irradiating an excimer laser through a first mask having a laser transmitting portion corresponding to the small-diameter portion;
Irradiating the excimer laser through a second mask having a laser opaque portion corresponding to the periphery of the small diameter portion and an annular pattern laser transparent portion formed outside the laser opaque portion and corresponding to the large diameter portion. The second processing step of forming an annular groove having the large-diameter portion and the convex portion protruding from the inner surface of the nozzle hole toward the second mask inside the annular groove is performed. A nozzle hole forming method for an inkjet head,
2. In forming the nozzle hole connected to the ink channel through the small diameter portion from the ink ejection side, the convex portion on the periphery of the small diameter portion and the large diameter portion continuous to the convex portion,
A first processing step of forming a groove having the large-diameter portion by irradiating an excimer laser through a third mask having a laser transmitting portion corresponding to the large-diameter portion;
A fourth mask having a laser transmitting portion corresponding to the small diameter portion, a laser nontransmitting portion corresponding to the periphery of the small diameter portion outside the laser transmitting portion, and a laser transmitting portion having an annular pattern outside the laser nontransmitting portion. The small-diameter portion, the annular groove, and the protrusion protruding from the inner surface of the nozzle hole to the fourth mask side are formed inside the annular groove by irradiating the excimer laser through A nozzle hole forming method for an inkjet head, characterized by undergoing a second processing step;
Is achieved.
[0010]
That is, the present inventor performs laser irradiation a plurality of times using a plurality of masks, and the method of tapering the nozzle holes in a stepwise manner is to form a step that can be formed at the junction between the ink chamber (ink channel) and the nozzle plate. Focusing on the fact that bubbles can be prevented from accumulating and the discharge is stable because it can be made smaller, and even if a simple combination of a large diameter part and a small diameter part, it protrudes from the ink discharge side of the nozzle hole to the periphery of the small diameter part It was found that the adhesive used for head assembly can be prevented from flowing into the small-diameter portion of the nozzle hole if the portion is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
[0012]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a shear mode type ink jet head as an example. In the figure, 1 is a piezoelectric ceramic substrate, 2 is a nozzle plate, 3 is a nozzle, 4 is an ink channel, 5 is a side wall, 6 is a cover plate, 7 is an ink supply section (also referred to as a manifold), and 8 is an ink inlet. It is.
[0013]
The piezoelectric ceramic substrate 1 is cut by a diamond blade or the like, and a plurality of grooves (ink channels) 4 are all formed in parallel with the same shape, and the side wall 5 which is the side surface of the groove 4 is divided in the direction of the arrow. . The depth of the groove 4 gradually becomes shallower as it approaches the one end face 12 of the piezoelectric ceramic substrate, and the shallow groove 10 is formed in the vicinity of the end face 12. On the inner surface of the groove 4, metal electrodes 9 are formed on the upper half of both side surfaces by vapor deposition or the like. A metal electrode 11 is formed on the inner surface of the ink channel 4 or the shallow groove 10 by vapor deposition or the like on the side surface and the bottom surface thereof, and the metal electrode 9 and the metal electrode 11 communicate with each other.
[0014]
The cover plate 6 is formed of a ceramic material or a resin material, and the ink introduction port 8 and the manifold 7 are formed by grinding or cutting. Then, the surface of the piezoelectric ceramic substrate 1 where the groove 4 is processed and the surface of the cover plate 6 where the manifold 7 is processed are bonded using an epoxy adhesive or the like, and the upper surface of the groove 4 is covered with the cover plate 6. It becomes an ink flow path.
[0015]
A nozzle plate 2 provided with a nozzle 3 at a position corresponding to the position of each ink flow path 4 is bonded to the end surfaces of the piezoelectric ceramic substrate 1 and the cover plate 6. The nozzle plate is made of a plastic such as polyalkylene terephthalate such as PET, polyimide, polyetherimide, polyetherketone, polyethersulfone, polycarbonate, or cellulose acetate.
[0016]
In the mask used in the present invention, for example, a pattern is made of aluminum on a quartz substrate, a total reflection film in which two types of dielectric films are alternately laminated is formed thereon, and then aluminum is melted. Thus, a desired pattern is formed. As shown in the image diagram of FIG. 2, the formed mask is inserted into the optical path of the excimer laser, and reduced to 1/4, for example, to irradiate the work. In the present embodiment, a first mask having a hole pattern with a diameter of 160 (40 by reduction) that transmits excimer laser light, an outer ring with a diameter of 240 (60) μm, and an inner ring with a diameter of 200 (50). A second mask having a pattern that transmits a μm ring-shaped excimer laser beam is used.
[0017]
An aqueous dispersion of tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP) is applied to one side of a 75 μm thick polyimide plate so that the dry film thickness is 0.2 μm, and heat-treated at 380 ° C. for 30 minutes. To form a water repellent film. A protective sheet is attached to the water repellent film, and an excimer laser using KrF gas is passed through the first mask M1 from the back side of the water repellent film (not shown) of the plate P as shown in FIG. The through hole 21 is drilled by irradiating 300 pulses typically at 200 Hz at a processing speed of 0.3 μm per pulse. The shape of the through hole is not limited to a perfect circle, and may be an ellipse or an ellipse.
[0018]
Subsequently, 80 pulses of laser irradiation are performed using the second mask M2 or the like to form grooves 22 in an annular shape having a depth of 20 to 25 μm. The connecting portion between the bottom of the groove 22 and the through hole 21 hits the peripheral edge of the light shielding pattern of the inner ring of the second mask M2, and the laser light is blocked, but is slightly processed by diffracted light or the like, and eventually rises by about 10 μm from the surroundings. The protrusion 23 is formed (FIG. 3B).
[0019]
The nozzle plate in which the nozzle holes are perforated is peeled off from the protective film and adhered to the piezoelectric substrate having the ink channels. Adhesion is performed by applying, for example, an epoxy-based adhesive on the channel end portion side of the piezoelectric substrate and arranging the nozzle hole at the center of the channel. At this time, even if the adhesive enters the nozzle plate side by heating or pressurization, the protrusion 23 serves as a bank to prevent the inflow of the adhesive and does not block the nozzle hole. The bubble size that does not dissolve in the ink is about 30 μm or more in diameter, and it is desirable that the height of the protrusion does not exceed 30 μm from the viewpoint of preventing bubbles from remaining.
[0020]
Another embodiment of the present invention will be described.
Similarly, a substrate plate P on which a water-repellent film is formed and a protective sheet is attached is passed through a third mask M3 having an excimer laser light transmitting portion having a diameter of 240 (60) μm, as shown in FIG. The same excimer laser light is irradiated with 80 pulses to provide a groove 24 having a depth of 25 μm. Subsequently, a hole pattern that transmits excimer laser light having a diameter of 160 (40) μm and an annular pattern that transmits excimer laser light having an inner diameter of 200 (50) μm and an outer diameter of 220 (55) μm around the hole pattern are provided. Through the fourth mask M4, 200 pulses of excimer laser light are irradiated to penetrate the nozzle hole 21 having a diameter of 40 μm. Since the annular pattern has a narrow transmission part and the excimer laser beam spreads by diffraction, an annular groove 25 is formed as a result, and the protrusion 26 formed by this groove 25 similarly prevents the adhesive from flowing into the nozzle hole. it can. In this way, the processing depth can be adjusted by the width of the excimer laser light transmitting portion. In this embodiment, when the irradiation is about 300 pulses with a width of 10 to 30 μm, a groove that does not penetrate can be formed.
[0021]
【The invention's effect】
According to the present invention, an ink jet head capable of preventing bubbles from entering the ink flow path can be easily obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an inkjet head.
FIG. 2 is an image diagram showing processing using an excimer laser.
FIG. 3 is a model sectional view showing nozzle processing according to the present invention.
FIG. 4 is a model sectional view showing another nozzle processing according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric ceramic substrate 2 Nozzle plate 3 Nozzle 4 Ink channel 5 Side wall 6 Cover plate 7 Ink supply part 8 Ink introduction port 9, 11 Metal electrode 21 Through-hole 23, 26 Protrusion part

Claims (2)

インク吐出側から小径部分、該小径部分周縁の凸部及び該凸部に連続した大径部分を経てインクチャネルに接続するノズル穴を形成するにあたり、
前記小径部分に対応するレーザー透過部を有する第1マスクを介してエキシマレーザーを照射することにより、前記小径部分を形成する第1加工工程と、
前記小径部分周縁に対応するレーザー不透過部と、該レーザー不透過部の外側に形成され前記大径部分に対応する環状パターンのレーザー透過部を有する第2マスクを介してエキシマレーザーを照射することにより、前記大径部分を有する環状の溝と、該環状の溝の内側に前記ノズル穴の内面から前記第2マスク側に突出する前記凸部と、を形成する第2加工工程を経ることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル穴形成方法。
In forming the nozzle hole connected to the ink channel through the small diameter portion from the ink ejection side, the convex portion on the periphery of the small diameter portion and the large diameter portion continuous to the convex portion,
A first processing step of forming the small-diameter portion by irradiating an excimer laser through a first mask having a laser transmitting portion corresponding to the small-diameter portion;
Irradiating the excimer laser through a second mask having a laser opaque portion corresponding to the periphery of the small diameter portion and an annular pattern laser transparent portion formed outside the laser opaque portion and corresponding to the large diameter portion. The second processing step of forming an annular groove having the large-diameter portion and the convex portion protruding from the inner surface of the nozzle hole toward the second mask inside the annular groove is performed. A method for forming a nozzle hole in an inkjet head.
インク吐出側から小径部分、該小径部分周縁の凸部及び該凸部に連続した大径部分を経てインクチャネルに接続するノズル穴を形成するにあたり、
前記大径部分に対応するレーザー透過部を有する第3マスクを介してエキシマレーザーを照射することにより、前記大径部分を有する溝を形成する第1加工工程と、
前記小径部分に対応するレーザー透過部と、該レーザー透過部の外側に前記小径部分周縁に対応するレーザー不透過部と、該レーザー不透過部の外側に環状パターンのレーザー透過部を有する第4マスクを介してエキシマレーザーを照射することにより、前記小径部分と、環状の溝と、前記環状の溝の内側に前記ノズル穴の内面から前記第4マスク側に突出する前記凸部と、を形成する第2加工工程を経ることを特徴とするインクジェットヘッドのノズル穴形成方法。
In forming the nozzle hole connected to the ink channel through the small diameter portion from the ink ejection side, the convex portion on the periphery of the small diameter portion and the large diameter portion continuous to the convex portion,
A first processing step of forming a groove having the large-diameter portion by irradiating an excimer laser through a third mask having a laser transmitting portion corresponding to the large-diameter portion;
A fourth mask having a laser transmitting portion corresponding to the small diameter portion, a laser nontransmitting portion corresponding to the periphery of the small diameter portion outside the laser transmitting portion, and a laser transmitting portion having an annular pattern outside the laser nontransmitting portion. The small-diameter portion, the annular groove, and the protrusion protruding from the inner surface of the nozzle hole to the fourth mask side are formed inside the annular groove by irradiating the excimer laser through A method for forming a nozzle hole of an ink jet head, wherein the second processing step is performed .
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