JP2002113529A - プレートの製造方法、並びに該製造方法により製造したプレートを用いたインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テーパ部１４ａとストレート部１４ｂとによ
り構成されたノズル１４を有するプレート６４を高精度
かつ低コストで製造し、延いては、インクジェットヘッ
ド及びインクジェット式記録装置の高画質化を図る。 【解決手段】 先細パンチ７２により底面が略平らなテ
ーパ部１４ａを形成する第１工程（Ｐ２１，Ｐ２２）
と、突出した部分６４ａを除去することによってプレー
ト６４の他側の面を略平らにする第２工程（Ｐ２３，Ｐ
２４）と、略円柱状パンチ７１でテーパ部１４ａの略平
らな底面部分を打ち抜き、ストレート部１４ｂを形成す
る第３工程（Ｐ２５，Ｐ２６）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１開口部と第２
開口部とにより構成された貫通孔を有するプレートの製
造方法、並びに該製造方法により製造したプレートを用
いたインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェットヘッドに用い
られるプレートであって、インク滴を吐出するためのノ
ズルが形成されたプレートが知られている。例えば、特
開平４−２９９１５０号公報には、上記ノズルとして、
ノズル径がノズル先端側に向かって小さくなるテーパ部
と、該テーパ部のノズル先端側に設けられたストレート
部とからなるものが記載されている。このようにテーパ
部を設けることによってインク滴の吐出速度の向上を図
ると共に、ストレート部を設けることによってインク滴
吐出の直進性の向上を図るようにしている。

【０００３】また、上記公報には、上記テーパ部とスト
レート部とからなるノズルを形成するプレートの製造方
法として、テーパ部を形成するための略円錐状の先細部
とこの先細部に連続して延びる第２開口部を形成するた
めの略円柱状の先端部とからなるパンチでプレートを打
ち抜いて、ノズルを形成する方法が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ノズル
のストレート部は、その開口部にバリ等が生じていた
り、真円度が悪かったりすると、インク滴が安定して吐
出しなくなるため、高い加工精度が求められる。

【０００５】ところが、上記公報に記載されたプレート
の製造方法のように、先細部と先端部とからなるパンチ
を用いて、テーパ部とストレート部とからなるノズルを
一度に形成する方法では、例えば厚肉のプレートにノズ
ルを形成しようとする場合や、硬い材質のプレートにノ
ズルを形成しようとする場合には、パンチにおける先端
部の消耗が激しくなってしまう。このため、高い加工精
度を維持するにはパンチ全体を頻繁に交換しなければな
らず、加工コストの増大を招いてしまうという不都合が
ある。

【０００６】また、特にインクジェットヘッド及びイン
クジェット式記録装置は記録の高画質化が求められてお
り、これを実現するには、ノズルにおけるストレート部
の小径化が必要となる。

【０００７】ところが、小径のストレート部を形成する
には、上記パンチの先端部を小径にしなければならず、
上記先端部の折れや曲がりを招きやすくなってしまう。
このため、上記公報に記載されたプレートの製造方法で
は、小径ノズルを製造するにはパンチ全体をより一層頻
繁に交換する必要が生じてしまい、その結果、加工コス
トの大幅な増大を招いてしまうという不都合がある。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、第１開口部
と、特に高い加工精度が要求される第２開口部とからな
る貫通孔を有するプレートを、高精度かつ低コストで製
造することにあり、併せて、このプレートを用いること
によってインクジェットヘッド及びインクジェット式記
録装置の高画質化を図ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第１開口部を形成した後に、高い加工精
度が要求される第２開口部を形成することとした。

【００１０】具体的に、請求項１記載の発明は、プレー
トにおける一側の面に開口しかつ他側の面に向かって径
が縮小するテーパ状の第１開口部と、該第１開口部の最
小径部に連通すると共に上記他側の面に開口したストレ
ート状の第２開口部とにより構成された貫通孔を有する
プレートの製造方法を対象とする。

【００１１】そして、上記プレートの一側の面に凹状に
加工して第１開口部を形成する第１工程と、上記第１開
口部の底部を、パンチで上記プレートの一側から該プレ
ート厚み方向に打ち抜くことによって、上記第２開口部
を形成する第２工程とを備えることを特定事項とするも
のである。

【００１２】請求項１記載の発明によると、先ず、第１
工程において、上記プレートの一側の面に凹状に加工し
て第１開口部が形成される。これは、例えばエキシマレ
ーザ加工や放電加工等によって行えばよい。

【００１３】次いで、上記第１開口部の底部を、パンチ
で上記プレートの一側から該プレート厚み方向に打ち抜
く第２工程において、上記第２開口部が形成される。こ
のとき、上記パンチによって打ち抜くプレートの厚み
は、上記第１開口部を予め形成することによって、該第
１開口部の分だけ薄くなっている。このため、プレート
全体が厚肉であっても、又硬い材質のプレートであって
も、打ち抜き時のせん断力の低減化が図られる。これに
より、第２開口部の形成の際にバリ等が発生せず、ま
た、第２開口部の真円度が向上する。すなわち、上記第
２開口部が高い加工精度で形成される。しかも、せん断
力の低減化に伴い、上記パンチの消耗が抑制される。

【００１４】また、上記第２開口部が小径であっても、
プレート全体の厚み及びプレートの材質に拘わらず打ち
抜き加工を容易に行い得る。従って、小径の第２開口部
を高精度に加工可能であると共に、パンチの折れや曲が
りも抑制される。

【００１５】さらに、パンチが消耗したときでも、この
パンチのみを交換すればよく、先細部と先端部とからな
るパンチ全体を交換しなければならない上記公報に記載
されたプレートの製造方法に比べて、加工コストの大幅
な低減化が図られる。

【００１６】請求項２記載の発明は、プレートにおける
一側の面に開口しかつ他側の面に向かって径が縮小する
テーパ状の第１開口部と、該第１開口部の最小径部に連
通すると共に上記他側の面に開口したストレート状の第
２開口部とにより構成された貫通孔を有するプレートの
製造方法を対象とする。

【００１７】そして、上記プレートの一側の面に、底面
が略平らになるように凹状に加工して第１開口部を形成
する第１工程と、上記第１開口部の略平らな底面部分
を、パンチで上記プレートの一側から該プレート厚み方
向に打ち抜くことによって、上記第２開口部を形成する
第２工程とを備えることを特定事項とするものである。
ここで、上記第１工程は、上述したように例えばエキシ
マレーザ加工や放電加工等によって行えばよい。

【００１８】請求項２記載の発明によると、上記請求項
１記載の発明による作用・効果に加えて、第１開口部の
底面が略平らに形成されるため、第２工程においてパン
チによる打ち抜きの際に、該パンチが位置ずれを起こし
たりせず、第２開口部をより一層高精度に形成し得る。

【００１９】請求項３記載の発明は、プレートにおける
一側の面に開口した第１開口部と、該第１開口部に連通
すると共に上記プレートにおける他側の面に開口した第
２開口部とにより構成された貫通孔を有するプレートの
製造方法を対象とする。

【００２０】そして、上記プレートを、第１のパンチで
上記プレートの一側から該プレートの他側に押し出すこ
とによって第１開口部を形成する第１工程と、少なくと
も上記プレートの他側の面よりも突出した部分を除去す
ることによって、上記他側の面を略平らにする第２工程
と、上記第１開口部の底部を、第２のパンチで上記プレ
ートの一側から該プレート厚み方向に打ち抜くことによ
って、上記第２開口部を形成する第３工程とを備えるこ
とを特定事項とするものである。

【００２１】請求項３記載の発明によると、先ず、プレ
ートを、第１のパンチによって該プレートの一側から該
プレートの他側に押し出す第１工程により、上記プレー
トに対して第１開口部が形成される。

【００２２】次いで、少なくとも上記第１工程において
プレートの他側の面よりも突出した部分を、第２工程に
おいて除去して上記プレートの他側の面を略平らにす
る。これは、例えばバイトによる切削加工等により行え
ばよい。

【００２３】そして、第２のパンチで上記第１開口部の
底部を上記プレートの一側から該プレート厚み方向に打
ち抜く第３工程において、第２開口部が形成される。

【００２４】従って、請求項３記載の発明によると、上
記請求項１記載の発明による作用・効果に加えて、第１
工程における第１開口部の形成を第１のパンチによる押
出加工によって行うため、加工コストの低減化が図られ
る。特に、第１開口部の加工精度として高い加工精度が
要求されていない場合には、上記第１のパンチの交換頻
度が低減するため、より一層の加工コストの低減化が図
られる。

【００２５】請求項４記載の発明は、プレートにおける
一側の面に開口した第１開口部と、該第１開口部に連通
すると共に上記プレートにおける他側の面に開口した第
２開口部とにより構成された貫通孔を有するプレートの
製造方法を対象とする。

【００２６】そして、上記プレートを、略平らな先端面
を有する第１のパンチで上記プレートの一側から該プレ
ートの他側に押し出すことによって、底面が略平らな第
１開口部を形成する第１工程と、少なくとも上記プレー
トの他側の面よりも突出した部分を除去することによっ
て、上記他側の面を略平らにする第２工程と、上記第１
開口部の略平らな底面部分を、第２のパンチで上記プレ
ートの一側から該プレート厚み方向に打ち抜くことによ
って、上記第２開口部を形成する第３工程とを備えるこ
とを特定事項とするものである。

【００２７】請求項４記載の発明によると、上記請求項
３記載の発明による作用・効果に加えて、第１工程にお
ける第１開口部の形成を、略平らな先端面を有する第１
のパンチによる押出加工によって行うため、第１開口部
の底面が略平らに形成される。これにより、第３工程に
おいて第２のパンチによる打ち抜きの際に、該第２のパ
ンチが位置ずれを起こしたりせず、第２開口部をより一
層高精度に形成し得る。

【００２８】この請求項４記載の発明においては、請求
項５記載の如く、第１開口部を、プレートにおける一側
の面から他側の面に向かって径が縮小するテーパ状に形
成してもよい。

【００２９】また、請求項６記載の如く、第２開口部
を、ストレート状に形成してもよい。

【００３０】さらに、請求項７記載の如く、第２開口部
を、該第２開口部のプレート厚み方向長さが第１開口部
のプレート厚み方向長さよりも短くなるように形成して
もよい。

【００３１】このようなプレートの製造方法に用いるパ
ンチは、請求項８記載の如く、ダイヤモンド製とするの
が好ましい。尚、第１及び第２のパンチの少なくとも一
方をダイヤモンド製としてもよい。

【００３２】また、請求項９記載の如く、上記第２開口
部は、プレート厚み方向の長さをＬ、直径をＤとしたと
きに、Ｌ／Ｄ≦０．５を満たすように形成するのが好ま
しい。つまり、第２開口部の長さＬを短くすることによ
って、この第２開口部を確実に高精度に加工することが
可能になる。

【００３３】さらに、請求項９記載の発明においては、
請求項１０記載の如く、第２開口部の直径を、２５μｍ
以下とするのが好ましい。すなわち、上記請求項１〜請
求項７記載の発明は、第２開口部が小径であっても、高
精度に形成可能となる方法である。

【００３４】請求項１１記載の発明は、インクジェット
ヘッドに係るものであり、具体的には、請求項１〜請求
項１０のいずれか一つに記載の製造方法により製造した
プレートと、インクが充填される圧力室と、上記圧力室
に圧力を印加する圧力印加手段とを備え、上記プレート
の貫通孔を、上記圧力室に連通して上記圧力印加手段の
作動によりインク滴を吐出するノズルに構成して、上記
貫通孔における第１開口部がノズル基端側となる一方、
第２開口部がノズル先端側となるように構成することを
特定事項とするものである。

【００３５】また、請求項１２記載の発明は、インクジ
ェット式記録装置に係るものであり、具体的には、請求
項１１に記載のインクジェットヘッドと、上記インクジ
ェットヘッドと記録媒体とを相対移動させる相対移動手
段とを備え、上記相対移動手段によりインクジェットヘ
ッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、該イ
ンクジェットヘッドのノズルからインクを記録媒体に吐
出させて記録を行うように構成することを特定事項とす
るものである。

【００３６】請求項１１及び請求項１２記載の発明によ
ると、ノズル（貫通孔）のストレート部（ストレート状
の第２開口部）が上記請求項１〜請求項１０記載の発明
によって高精度に仕上げられているため、記録の高画質
化が図られたインクジェットヘッド及びインクジェット
式記録装置が構成される。特に、上記ストレート部の径
が小径であっても、高精度に仕上げられているため、イ
ンクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置にお
ける記録の高画質化を大幅に向上させることが可能にな
る。

【００３７】また、プレート製造に係る加工コストの低
減化が図られるため、インクジェットヘッド及びインク
ジェット式記録装置全体の製造コストの低減化も図られ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるプ
レートの製造方法によると、パンチ又は第２のパンチに
よって打ち抜くプレートの厚みが、予め形成した第１開
口部の分だけ薄くなるため、打ち抜き時のせん断力を低
減させることができる。このため、プレート全体の厚み
が分厚い又はプレートの材質が硬いものであっても、第
２開口部の打ち抜き加工を高精度に行うことができると
共に、上記パンチ又は第２のパンチの消耗を抑制するこ
とができる。また、上記パンチ又は第２のパンチが消耗
したときも、このパンチだけを交換すればよいため、加
工コストの低減化を図ることができる。

【００３９】また、上記第１開口部の底面を略平らに形
成すれば、第２開口部をより一層高精度に形成すること
ができる。

【００４０】特に、第１開口部を第１のパンチを用いて
形成する場合は、加工コストの大幅な低減化を図ること
ができる。

【００４１】そして、上記プレートの製造方法により製
造されたプレートを、インクジェットヘッド及びインク
ジェット記録装置に用いることによって、ノズルのスト
レート部が小径であっても高精度に仕上げられているた
め、記録の高画質化を図ることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００４３】図１は、本発明の実施形態に係るインクジ
ェット式記録装置を概略的に示し、このインクジェット
式記録装置は、後述の如く記録媒体としての記録紙４１
にインクを吐出するインクジェットヘッド１を備えてい
る。このインクジェットヘッド１はキャリッジ３１に支
持固定され、このキャリッジ３１には、図示を省略する
キャリッジモータが設けられ、このキャリッジモータに
より上記インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１が
主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延びるキャ
リッジ軸３２にガイドされてその方向に往復動するよう
になっている。このキャリッジ３１、キャリッジ軸３２
及びキャリッジモータにより、インクジェットヘッド１
と記録紙４１とを相対移動させる相対移動手段が構成さ
れている。

【００４４】上記記録紙４１は、図示を省略する搬送モ
ータによって回転駆動される２つの搬送ローラ４２に挟
まれていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ４２によ
り、上記インクジェットヘッド１の下側において上記主
走査方向と垂直な副走査方向（図１及び図２に示すＹ方
向）に搬送されるようになっている。

【００４５】上記インクジェットヘッド１は、図２〜図
４に示すように、インクを供給するための供給口３ａ及
びインクを吐出するための吐出口３ｂを有する複数の圧
力室用凹部３が形成されたヘッド本体２を備えている。
このヘッド本体２の各凹部３は、該ヘッド本体２の上面
に上記主走査方向に延びるように開口されていて、互い
に上記副走査方向に略等間隔をあけた状態で並設されて
いる。上記各凹部３開口の全長は約１５００μｍに、幅
は約１５０μｍにそれぞれ設定されている。尚、上記各
凹部３の開口の両端部は、略半円形状をなしている。

【００４６】上記ヘッド本体２の各凹部３の側壁部は、
約２００μｍ厚の感光性ガラス製の第１基板６１で構成
され、各凹部３の底壁部は、この第１基板６１の下面に
接着固定された第２基板６２で構成されている。この第
２基板６２は約３０μｍ厚のステンレス鋼からなり、該
第２基板６２に上記供給口３ａ及び吐出口３ｂが形成さ
れている。

【００４７】上記第２基板６２の下面には、約３００μ
ｍ厚のステンレス鋼製の第３基板６３が接着固定され、
この第３基板６３には、上記各凹部３の供給口３ａと接
続されかつ上記副走査方向に延びる１つの供給用インク
流路１１と、上記吐出口３ｂとそれぞれ接続された複数
の吐出用インク流路１２とが形成されている。上記供給
用インク流路１１は図外のインクタンクと接続されて、
そのインクタンクより供給用インク流路１１内にインク
が供給されるようになっている。尚、上記各凹部３の供
給口３ａ及び吐出口３ｂ並びに吐出用インク流路１２は
断面円形状に形成され、供給口３ａの径は約３０μｍに
設定され、吐出口３ｂ及び吐出用インク流路１２の径は
共に約１８０μｍに設定されている。

【００４８】上記第３基板６３の下面には、インクジェ
ットヘッド１の下面を構成する第４基板（ノズルプレー
ト）６４が接着固定されている。このノズルプレート６
４は、約７０μｍ厚のステンレス鋼からなっていて、イ
ンク滴を上記記録紙４１に向けて吐出するための複数の
ノズル１４を有している。この各ノズル１４は、上記吐
出用インク流路１２とそれぞれ接続されていて、この吐
出用インク流路１２を介して上記各凹部３の吐出口３ｂ
にそれぞれ連通されており、インクジェットヘッド１の
下面に、上記副走査方向に列状に並ぶように設けられて
いる。このように、各ノズル１４は、上記ノズルプレー
ト６４の厚み方向に貫通する貫通孔とされている。尚、
図示は省略するが、上記ノズルプレート６４の外表面
（後述の圧力室４側の面とは逆側の面）には、フッ素樹
脂からなる撥水膜が設けられている。

【００４９】上記各ノズル１４は、図５に示すように、
ノズル径がノズル先端側に向かって小さくなる（後述の
圧力室４側に向かって大きくなる）第１開口部としての
テーパ部１４ａと、該テーパ部１４ａのノズル先端側に
連続して設けられた第２開口部としてのストレート部１
４ｂとからなっている。このストレート部１４ｂのノズ
ル径Ｄは２５μｍ以下であり、好ましくは約２０μｍで
ある。また、そのノズルプレート６４の厚み方向長さＬ
は、１〜１０μｍ程度であり、好ましくは５〜１０μｍ
である。さらに、Ｌ／Ｄが０．５以下となるように、上
記ノズル１４の長さＬ及び径Ｄを設定するのが好まし
い。

【００５０】上記ヘッド本体２の各凹部３の上側には、
圧電アクチュエータ２１がそれぞれ設けられている。こ
の各圧電アクチュエータ２１は、上記ヘッド本体２の上
面に接着固定された状態で該ヘッド本体２の各凹部３を
塞いで該凹部３と共に圧力室４を構成する約４μｍ厚の
Ｃｒ製振動板２２を有している。この振動板２２は、全
ての圧電アクチュエータ２１に共通の１つのものからな
っていて、後述の全圧電素子２３に共通の共通電極とし
ての役割をも果たしている。

【００５１】また、上記各圧電アクチュエータ２１は、
上記振動板２２の上記圧力室４と反対側面（上面）にお
いて圧力室４に対応する部分（凹部３開口に対向する部
分）にそれぞれ接合されかつチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐ
ＺＴ）からなる約４μｍ厚の圧電素子２３（圧電定数８
×１０^-11ｍ／Ｖ程度）と、この各圧電素子２３の上記
振動板２２と反対側面（上面）にそれぞれ接合され、該
振動板２２と共に各圧電素子２３に電圧（駆動電圧）を
それぞれ印加するための約０．１μｍ厚のＰｔ製個別電
極２４とを有している。上記各圧電素子２３及び個別電
極２４は、互いに重なった状態で、上記ヘッド本体２の
凹部３開口の幅方向略中央部において該凹部３開口と同
じ方向（主走査方向）に延びるように設けられており、
その長さは約１４４０μｍに、幅は約９０μｍにそれぞ
れ設定され、両端部は、凹部３開口と同様に略半円形状
をなしている。尚、上記振動板２２、圧電素子２３及び
個別電極２４は、例えばスパッタ法により薄膜で形成さ
れてなっている。

【００５２】上記各圧電アクチュエータ２１は、その振
動板２２と各個別電極２４とを介して各圧電素子２３に
駆動電圧を印加することにより該振動板２２の圧力室４
に対応する部分（凹部３開口部分）を変形させること
で、該圧力室４内のインクを吐出口３ｂないしノズル１
４から吐出させるようになっている。すなわち、振動板
２２と個別電極２４との間にパルス状の電圧を印加する
と、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電素子２３が
圧電効果によりその厚み方向と垂直な幅方向に収縮する
のに対し、振動板２２及び個別電極２４は収縮しないの
で、いわゆるバイメタル効果により振動板２２の圧力室
４に対応する部分が圧力室４側へ凸状に撓んで変形す
る。この撓み変形により圧力室４内に圧力が生じ、この
圧力で圧力室４内のインクが吐出口３ｂ及び吐出用イン
ク流路１２を経由してノズル１４よりインク滴として記
録紙４１へ吐出されて、該記録紙４１面にドット状に付
着することとなる。このことで、各圧電アクチュエータ
２１は、圧力室４に圧力を印加して該圧力室４内のイン
クをノズル１４から吐出させる圧力印加手段を構成して
いることになる。そして、上記パルス電圧の立ち下がり
により圧電素子２３が伸長して振動板２２の圧力室４に
対応する部分が元の状態に復帰し、このとき、圧力室４
内には上記インクタンクより供給用インク流路１１及び
供給口３ａを介してインクが充填される。尚、各圧電素
子２３に印加するパルス電圧としては、上記のように押
し引きタイプのものでなくても、第１の電圧から該第１
の電圧よりも低い第２の電圧まで立ち下がった後に上記
第１の電圧まで立ち上がる引き押しタイプのものであっ
てもよい。

【００５３】上記各圧電素子２３への駆動電圧の印加
は、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走
査方向において記録紙４１の一端から他端まで略一定速
度で移動させているときに所定時間（例えば５０μｓ程
度：駆動周波数２０ｋＨｚ）毎に行われ（但し、インク
ジェットヘッド１が記録紙４１におけるインク滴を着弾
させない箇所に達したときには電圧が印加されない）、
このことで、記録紙４１の所定位置にインク滴を着弾さ
せる。そして、１走査分の記録が終了すると、搬送モー
タ及び各搬送ローラ４２により記録紙４１を副走査方向
に所定量搬送し、再度、インクジェットヘッド１及びキ
ャリッジ３１を主走査方向に移動させながらインク滴を
吐出させて、新たな１走査分の記録を行う。この動作を
繰り返すことによって、記録紙４１全体に所望の画像が
形成される。

【００５４】＜第１実施形態＞次に、本発明の第１実施
形態に係る上記ノズルプレート６４の製造方法につい
て、図６を参照しながら説明する。

【００５５】先ず、例えばエキシマレーザ加工や放電加
工等によって、上記ノズルプレート６４の一側の面（圧
力室４側の面）に対して、この一側の面に開口しかつ他
側の面（圧力室４と反対側の面）に向かって径が縮小す
るテーパ状の第１開口部（ノズル１４のテーパ部１４
ａ）を形成する（同図のＰ１１参照）。このテーパ部１
４ａは、その底面が略平らとなるように形成されている
と共に、この底面の径はストレート部１４ｂの径と略同
一となるように形成されている。

【００５６】次いで、略円柱形状に構成された略円柱状
パンチ７１と第１のダイス８１とを用いて、上記ノズル
プレート６４に打ち抜き加工を施し、ノズル１４のスト
レート部１４ｂを形成する。

【００５７】上記略円柱状パンチ７１は、例えばダイヤ
モンドからなり、所定径（ノズル１４のストレート部１
４ｂの径）を有している。一方、上記第１のダイス８１
は、上記略円柱状パンチ７１の径よりも僅かに大径の孔
８１ａを有している。

【００５８】そして、上記打ち抜き加工は、上記第１の
ダイス８１の孔８１ａとノズルプレート６４のテーパ部
１４ａとの位置を合わせてノズルプレート６４を上記第
１のダイス８１上に載置し、上記略円柱状パンチ７１に
よって、上記テーパ部１４ａの底面を上記ノズルプレー
ト６４の一側から該プレート厚み方向に打ち抜くことに
よって行う（同図のＰ１２参照）。これにより、ストレ
ート状の第２開口部（ノズル１４のストレート部１４
ｂ）が形成される（同図のＰ１３参照）。

【００５９】このように、ノズルプレート６４に予めテ
ーパ部１４ａを形成しておき、その後略円柱状パンチ７
１によって上記ノズルプレート６４を打ち抜くため、こ
の略円柱状パンチ７１によって打ち抜くプレート６４の
厚みは、該テーパ部１４ａの分だけ薄くなっている。こ
のため、ノズルプレート６４全体が厚肉であっても、又
硬い材質のノズルプレート６４であっても、打ち抜き時
のせん断力の低減化が図られる。

【００６０】これにより、バリ等が発生することなくス
トレート部１４ｂを形成することが可能になると共に、
上記ストレート部１４ｂの真円度が向上する。すなわ
ち、ストレート部１４ｂを高い加工精度で形成すること
ができる。しかも、せん断力が低減することによって、
上記略円柱状パンチ７１の消耗を抑制することができ
る。

【００６１】また、上記ストレート部１４ｂが小径であ
っても、ノズルプレート６４全体の厚み及びノズルプレ
ート６４の材質に拘わらず、打ち抜き加工を容易に行い
得る。これにより、上記略円柱状パンチ７１の折れや曲
がりを抑制することができる。

【００６２】ここで、上述したようにストレート部１４
ｂの長さＬと径Ｄとを、Ｌ／Ｄ≦０．５を満たすように
それぞれ設定すれば、上記ストレート部１４ｂを確実に
高い加工精度で形成することができるため好ましい。

【００６３】さらに、テーパ部１４ａの底面を略平らに
形成することによって、略円柱状パンチ７１による打ち
抜きの際に該略円柱状パンチ７１が位置ずれを起こした
りせず、上記ストレート部１４ｂをより一層高精度に形
成することができる。

【００６４】加えて、略円柱状パンチ７１が消耗したと
きでも、この略円柱状パンチ７１のみを交換すればよ
く、先細部と先端部とからなるパンチ全体を交換しなけ
ればならない場合に比べて、加工コストの低減化を図る
ことができる。

【００６５】そして、このプレートの製造方法によって
ノズル１４を形成することにより、バリ等がなく真円度
の高いノズル１４が形成されるため、良好なインク吐出
が実現する。その結果、記録の高画質化が図られたイン
クジェットヘッド１及びインクジェット式記録装置が構
成される。

【００６６】尚、本第１実施形態においては、上記テー
パ部１４ａの底面の径を、上記略円柱状パンチ７１の径
と略同一に設定しているが、上記テーパ部１４ａの底面
の径は、略円柱状パンチ７１の径より僅かに大径として
もよい。但しこの場合、ノズル１４においてテーパ部１
４ａとストレート部１４ｂとの間で段差が形成されるた
め、インクジェットヘッド１においてはこの段差部分に
気泡が溜まる虞がある。このため、上記テーパ部１４ａ
の底面の半径と略円柱状パンチ７１の半径との差は５μ
ｍ以下とするのが好ましい。

【００６７】また、上記ノズルプレート６４に予め形成
する第１開口部（テーパ部１４ａ）は、必ずしも略平ら
な底面を有していなくてもよく、縦断面が逆三角形とな
るような円錐状に形成してもよい。

【００６８】尚、本第１実施形態に係るプレートの製造
方法によれば、上述したようにバリの発生が防止できる
が、上記ストレート部１４ｂの先端部分に僅かなバリが
生じてしまった場合には、例えば電解研磨等の２次加工
を施せばよい。

【００６９】＜第２実施形態＞図７は本発明の第２実施
形態に係るプレートの製造方法の手順を示していて、こ
のプレートの製造方法は、第１開口部（テーパ部１４
ａ）の形成を、第１のパンチとしての先細パンチ７２と
第２のダイス８２とを用いた押出加工により行う点が、
上記第１実施形態とは異なる。

【００７０】上記先細パンチ７２は、先細となった先細
部７２ａとこの先細部７２ａの先端で略平らな先端面７
２ｂとを有している。この先細パンチ７２もダイヤモン
ド製とするのが好ましい。一方、第２のダイス８２に
は、上記先細パンチ７２の先細部７２ａの径と、ノズル
プレート６４の厚みとに応じて設定された径を有する孔
８２ａが形成されている。

【００７１】そして、上記第２のダイス８２上に載置さ
れたノズルプレート６４に対し、上記先細パンチ７２
で、ノズルプレート６４の一側から該プレートの他側に
押し出すようにして、第１開口部（テーパ部１４ａ）を
形成する（同図のＰ２１，Ｐ２２参照）。このテーパ部
１４ａは、上記第２のダイス７２の先端面７２ｂによっ
て、略平らな底面を有している。

【００７２】次に、この押出加工によって上記ノズルプ
レート６４の他側の面よりも突出した部分６４ａをバイ
ト９によって切削して、上記ノズルプレート６４の他側
の面を略平らにする（同図のＰ２３，Ｐ２４参照）。

【００７３】このとき、ノズルプレート６４の他側の面
よりも突出した部分６４ａのみを切削してもよいが、ノ
ズルプレート６４の他側の面全体を薄く削るように（例
えば同図Ｐ２３における一点鎖線位置で切削するよう
に）してもよい。

【００７４】このようにしてテーパ部１４ａが形成され
れば、上記第１実施形態と同様に、第２のパンチとして
の略円柱状パンチ７１と第１のダイス８１とによって、
上記ノズルプレート６４を厚み方向に挟み込んで、上記
テーパ部１４ａの底面を上記プレートの一側から該プレ
ート厚み方向に打ち抜く（同図のＰ２５参照）。これに
より、ストレート状の第２開口部、すなわち、ノズル１
４のストレート部１４ｂが形成される（同図のＰ２６参
照）。

【００７５】このように第２実施形態においては、上記
第１実施形態における作用・効果に加えて、テーパ部１
４ａを先細パンチ７２によって形成するため、加工コス
トの低減化を図ることができる。また、上記テーパ部１
４ａはストレート部１４ｂに比べて加工精度が低くても
よい。このため、上記先細パンチ７２の交換頻度の低減
化が図られ、より一層の加工コストの低減化を図ること
ができる。

【００７６】−変形例− 図８は第２実施形態の変形例に係るプレートの製造方法
の手順を示していて、この製造方法において用いるテー
パ部１４ａを形成する円錐状パンチ７３（第１のパン
チ）は、上記第２実施形態の先細パンチ７２とは異なり
先端面７２ｂを有さず、先端が尖った円錐状の円錐部７
３ａを有している。

【００７７】このため、上記円錐状パンチ７３を用い、
上記ノズルプレート６４の一側から該プレート厚み方向
に該プレート６４を押し出すことによって形成された第
１開口部（テーパ部１４ａ）は、その底部が円錐状に尖
っている（同図のＰ３１，Ｐ３２参照）。

【００７８】このテーパ部１４ａが形成された後に、上
記ノズルプレート６４の他側の面よりも突出した部分６
４ｂを、バイト９によって切削して、上記ノズルプレー
ト６４の他側の面を略平らにすることは上記第２実施形
態と同様である（同図のＰ３３，Ｐ２４参照）。尚、上
記突出した部分６４ｂを切削した際に、上記ノズルプレ
ート６４の他側の面に上記テーパ部１４ａが開口しても
よいが、その開口径はストレート部１４ｂの径よりも小
さくしなければならない。

【００７９】そして、テーパ部１４ａが形成されれば、
上記第１又は第２実施形態と同様に、略円柱形状の略円
柱状パンチ７１と第１のダイス８１とによって、上記ノ
ズルプレート６４を厚み方向に挟み込んで、上記テーパ
部１４ａの円錐状底部を上記プレート６４の一側から該
プレート厚み方向に打ち抜く（同図のＰ３５参照）。こ
れにより、ノズル１４のストレート部１４ｂが形成され
る（同図のＰ３６参照）。

【００８０】この場合でも、上記第２実施形態と同様
に、テーパ部１４ａとストレート部４ｂからなるノズル
１４を高精度にかつ低コストで形成することができる。

【００８１】＜他の実施形態＞尚、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を
包含するものである。すなわち、本発明に係るプレート
の製造方法は、上記実施形態の如く、インクジェットヘ
ッド１のノズルプレート６４の製造に限らず、その他第
１開口部と第２開口部とからなる貫通孔をプレートに形
成する場合に適用することができる。ここで、第１開口
部はテーパ状に限るものではなく、また、第２開口部も
ストレート状に限るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録
装置を示す概略斜視図である。

【図２】インクジェットヘッドの部分底面図である。

【図３】図２のIII−III線断面図である。

【図４】図２のIV−IV線断面図である。

【図５】ノズルの詳細を示す拡大断面図である。

【図６】第１実施形態に係るプレートの製造方法の手順
を示す図である。

【図７】第２実施形態に係るプレートの製造方法の手順
を示す図である。

【図８】第２実施形態の変形例に係るプレートの製造方
法の手順を示す図である。

【符号の説明】

１ インクジェットヘッド １４ ノズル（貫通孔） １４ａ テーパ部（第１開口部） １４ｂ ストレート部（第２開口部） ３１ キャリッジ（相対移動手段） ３２ キャリッジ軸（相対移動手段） ４１ 記録紙（記録媒体） ６４ ノズルプレート（プレート） ７１ 略円柱状パンチ（第２のパンチ） ７２ 先細パンチ（第１のパンチ） ７２ａ 先細部（先細パンチ） ７２ｂ 先端面（先細パンチ）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ４１Ｊ 2/135 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｎ (72)発明者 曽我美 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 立川 雅一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF93 AG14 AG44 AN01 AP02 AP13 AP21 AP22 AP23 4E048 LA01 LA14

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレートにおける一側の面に開口しかつ
   他側の面に向かって径が縮小するテーパ状の第１開口部
   と、該第１開口部の最小径部に連通すると共に上記他側
   の面に開口したストレート状の第２開口部とにより構成
   された貫通孔を有するプレートの製造方法であって、 上記プレートの一側の面に凹状に加工して第１開口部を
   形成する第１工程と、 上記第１開口部の底部を、パンチで上記プレートの一側
   から該プレート厚み方向に打ち抜くことによって、上記
   第２開口部を形成する第２工程とを備えていることを特
   徴とするプレートの製造方法。
2. 【請求項２】 プレートにおける一側の面に開口しかつ
   他側の面に向かって径が縮小するテーパ状の第１開口部
   と、該第１開口部の最小径部に連通すると共に上記他側
   の面に開口したストレート状の第２開口部とにより構成
   された貫通孔を有するプレートの製造方法であって、 上記プレートの一側の面に、底面が略平らになるように
   凹状に加工して第１開口部を形成する第１工程と、 上記第１開口部の略平らな底面部分を、パンチで上記プ
   レートの一側から該プレート厚み方向に打ち抜くことに
   よって、上記第２開口部を形成する第２工程とを備えて
   いることを特徴とするプレートの製造方法。
3. 【請求項３】 プレートにおける一側の面に開口した第
   １開口部と、該第１開口部に連通すると共に上記プレー
   トにおける他側の面に開口した第２開口部とにより構成
   された貫通孔を有するプレートの製造方法であって、 上記プレートを、第１のパンチで上記プレートの一側か
   ら該プレートの他側に押し出すことによって第１開口部
   を形成する第１工程と、 少なくとも上記プレートの他側の面よりも突出した部分
   を除去することによって、上記他側の面を略平らにする
   第２工程と、 上記第１開口部の底部を、第２のパンチで上記プレート
   の一側から該プレート厚み方向に打ち抜くことによっ
   て、上記第２開口部を形成する第３工程とを備えている
   ことを特徴とするプレートの製造方法。
4. 【請求項４】 プレートにおける一側の面に開口した第
   １開口部と、該第１開口部に連通すると共に上記プレー
   トにおける他側の面に開口した第２開口部とにより構成
   された貫通孔を有するプレートの製造方法であって、 上記プレートを、略平らな先端面を有する第１のパンチ
   で上記プレートの一側から該プレートの他側に押し出す
   ことによって、底面が略平らな第１開口部を形成する第
   １工程と、 少なくとも上記プレートの他側の面よりも突出した部分
   を除去することによって、上記他側の面を略平らにする
   第２工程と、 上記第１開口部の略平らな底面部分を、第２のパンチで
   上記プレートの一側から該プレート厚み方向に打ち抜く
   ことによって、上記第２開口部を形成する第３工程とを
   備えていることを特徴とするプレートの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、第１開口部を、プレ
   ートにおける一側の面から他側の面に向かって径が縮小
   するテーパ状に形成することを特徴とするプレートの製
   造方法。
6. 【請求項６】 請求項４において、 第２開口部を、ストレート状に形成することを特徴とす
   るプレートの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項４において、 第２開口部を、該第２開口部のプレート厚み方向長さが
   第１開口部のプレート厚み方向長さよりも短くなるよう
   に形成することを特徴とするプレートの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項７のいずれかにおい
   て、 パンチは、ダイヤモンド製であることを特徴とするプレ
   ートの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項７のいずれかにおい
   て、 第２開口部を、該第２開口部のプレート厚み方向の長さ
   をＬ、第２開口部の直径をＤとしたときに、 Ｌ／Ｄ≦０．５ を満たすように形成することを特徴とするプレートの製
   造方法。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 第２開口部の直径は、２５μｍ以下であることを特徴と
    するプレートの製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜請求項１０のいずれか一つ
    に記載の製造方法により製造したプレートと、 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に圧力を印加する圧力印加手段とを備え、 上記プレートの貫通孔が、上記圧力室に連通して上記圧
    力印加手段の作動によりインク滴を吐出するノズルに構
    成されており、 上記貫通孔における第１開口部がノズル基端側となる一
    方、第２開口部がノズル先端側となるように構成されて
    いることを特徴とするインクジェットヘッド。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のインクジェットヘ
    ッドと、 上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させ
    る相対移動手段とを備え、 上記相対移動手段によりインクジェットヘッドが記録媒
    体に対して相対移動しているときに、該インクジェット
    ヘッドのノズルからインクを記録媒体に吐出させて記録
    を行うように構成されていることを特徴とするインクジ
    ェット式記録装置。