JP2002187268A - インクジェットプリンタ用ノズルプレート及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットプリンタ用ノズルプレート及びその製造方法Info
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- JP2002187268A JP2002187268A JP2000389698A JP2000389698A JP2002187268A JP 2002187268 A JP2002187268 A JP 2002187268A JP 2000389698 A JP2000389698 A JP 2000389698A JP 2000389698 A JP2000389698 A JP 2000389698A JP 2002187268 A JP2002187268 A JP 2002187268A
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- ink
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- repellent film
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、吐出曲がりや吐出不良の発
生させないノズルプレートを容易に製造できる方法を提
供することである。 【解決手段】 ノズルプレート全面に撥インク膜を形成
した後、ノズルプレート裏面からサンドブラストにより
撥インク膜を除去し、インクが吐出するノズル表面と、
それと連続的にノズル先端部から最も近いノズル内面の
最小直径となる部分まで撥インク膜を形成する。
生させないノズルプレートを容易に製造できる方法を提
供することである。 【解決手段】 ノズルプレート全面に撥インク膜を形成
した後、ノズルプレート裏面からサンドブラストにより
撥インク膜を除去し、インクが吐出するノズル表面と、
それと連続的にノズル先端部から最も近いノズル内面の
最小直径となる部分まで撥インク膜を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に用いるノズルプレートとその製造方法に関す
る。
録装置に用いるノズルプレートとその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来技術のインクジェットヘッドにおい
ては、ノズルより吐出させたインク滴がノズル表面の濡
れやノズル間のメニスカス形成位置のばらつきによっ
て、インクの飛翔方向が曲がり、印刷品質が低下すると
いう問題を抱えている。
ては、ノズルより吐出させたインク滴がノズル表面の濡
れやノズル間のメニスカス形成位置のばらつきによっ
て、インクの飛翔方向が曲がり、印刷品質が低下すると
いう問題を抱えている。
【０００３】このような問題に対して、インクが吐出す
るノズル表面及びある所定の範囲でノズル内面に撥イン
ク膜を形成することで、ノズル表面の濡れやノズル間の
メニスカス形成位置のばらつき、及びインクの飛翔方向
の曲がりを防止することが知られている。
るノズル表面及びある所定の範囲でノズル内面に撥イン
ク膜を形成することで、ノズル表面の濡れやノズル間の
メニスカス形成位置のばらつき、及びインクの飛翔方向
の曲がりを防止することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】インクが吐出するノズ
ル表面、及びノズル内面のある所定の範囲に撥インク膜
を形成する一般的な方法として、撥インク膜を形成する
部分以外にマスク処理を行い、撥インク処理を施した
後、マスク材を除去するという方法がある。しかしなが
ら、この方法は、非常に工程が多く、かつ加工条件が厳
しいため、ノズル間のメニスカス形成位置のばらつきが
発生したり、ノズル内のマスク材が完全に除去できない
等の問題があった。
ル表面、及びノズル内面のある所定の範囲に撥インク膜
を形成する一般的な方法として、撥インク膜を形成する
部分以外にマスク処理を行い、撥インク処理を施した
後、マスク材を除去するという方法がある。しかしなが
ら、この方法は、非常に工程が多く、かつ加工条件が厳
しいため、ノズル間のメニスカス形成位置のばらつきが
発生したり、ノズル内のマスク材が完全に除去できない
等の問題があった。
【０００５】そこで、本発明では、インクジェットプリ
ンタ用ノズルプレートにおいて、インク直進飛行性向上
及びノズル内のインクの挙動を安定化し、かつノズル間
のメニスカス形成位置のばらつきを減少させ、高印字品
質の印字ができるノズルプレートを提供することを課題
とする。
ンタ用ノズルプレートにおいて、インク直進飛行性向上
及びノズル内のインクの挙動を安定化し、かつノズル間
のメニスカス形成位置のばらつきを減少させ、高印字品
質の印字ができるノズルプレートを提供することを課題
とする。
【０００６】また本発明においては、インクが吐出する
ノズル表面と、それと連続的にノズル先端部から最も近
いノズル内面の最小直径となる部分まで撥インク膜を形
成するノズルプレートを安価に高精度で製造するための
製造方法を提供することを課題とする。
ノズル表面と、それと連続的にノズル先端部から最も近
いノズル内面の最小直径となる部分まで撥インク膜を形
成するノズルプレートを安価に高精度で製造するための
製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を達成するため、インクジェットプリンタ用ノズルプ
レートにおいて、その表面に形成された撥インク膜のノ
ズル内部への入り込み量を、ノズル先端部から最も近い
ノズル内面の最小直径となる部分までとする。
題を達成するため、インクジェットプリンタ用ノズルプ
レートにおいて、その表面に形成された撥インク膜のノ
ズル内部への入り込み量を、ノズル先端部から最も近い
ノズル内面の最小直径となる部分までとする。
【０００８】また、ノズルプレートの製造方法として、
撥インク膜をノズルプレート全面、あるいは少なくとも
前記ノズルプレートの表面、ノズル内部及びノズルプレ
ートの裏面の一部に形成し、該ノズルプレートの裏面か
ら、サンドブラスト（エアーブラスト）により撥インク
膜を除去し、ノズルプレートを形成するようにした。
撥インク膜をノズルプレート全面、あるいは少なくとも
前記ノズルプレートの表面、ノズル内部及びノズルプレ
ートの裏面の一部に形成し、該ノズルプレートの裏面か
ら、サンドブラスト（エアーブラスト）により撥インク
膜を除去し、ノズルプレートを形成するようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一例について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１０】図1は、本発明のインクジェットプリンタ
用ノズルプレートの製造工程、特に表面処理工程につい
て説明したものである。
用ノズルプレートの製造工程、特に表面処理工程につい
て説明したものである。
【００１１】図１の（ａ）において、ノズルプレート１
はステンレスで形成され、ノズル部は、プレス加工によ
って裏面に開いた漏斗状に形成されている。なお、本例
では、ノズルプレート1の材質を金属としたが、セラミ
ック、シリコン、ガラス、プラスチック樹脂などで形成
しても問題はない。また、ノズル部の加工も電鋳、機械
加工、ドライエッチングなどの方法を用いても何ら問題
はない。
はステンレスで形成され、ノズル部は、プレス加工によ
って裏面に開いた漏斗状に形成されている。なお、本例
では、ノズルプレート1の材質を金属としたが、セラミ
ック、シリコン、ガラス、プラスチック樹脂などで形成
しても問題はない。また、ノズル部の加工も電鋳、機械
加工、ドライエッチングなどの方法を用いても何ら問題
はない。
【００１２】次に、（ｂ）でノズルプレート１の全面に
撥インク膜２を形成する。例として、Ｎｉ−ＰＴＦＥ複
合めっきの荏原ユージライト製テフジットめっき液を用
いて撥インク膜を形成した。ここでは、Ｎｉ−ＰＴＦＥ
複合めっきを用いたが、撥インク膜として、ふっ素系高
分子膜やその他撥インク性を有するあらゆる撥インク膜
を用いても良い。また、ノズルプレート１の全面に撥イ
ンク膜２を形成するようにしているが、スパッタ法や真
空蒸着法等を利用して、ノズルプレート表面とノズル内
部及びノズルプレート裏面の一部の撥インク膜を形成し
ても何ら問題はない。
撥インク膜２を形成する。例として、Ｎｉ−ＰＴＦＥ複
合めっきの荏原ユージライト製テフジットめっき液を用
いて撥インク膜を形成した。ここでは、Ｎｉ−ＰＴＦＥ
複合めっきを用いたが、撥インク膜として、ふっ素系高
分子膜やその他撥インク性を有するあらゆる撥インク膜
を用いても良い。また、ノズルプレート１の全面に撥イ
ンク膜２を形成するようにしているが、スパッタ法や真
空蒸着法等を利用して、ノズルプレート表面とノズル内
部及びノズルプレート裏面の一部の撥インク膜を形成し
ても何ら問題はない。
【００１３】続いて、（ｃ）において、ノズルプレート
１の裏面側から、サンドブラスト装置３を用い、研磨材
４を噴射させ、撥インク膜２を除去する。例として、セ
ラミック系のアルミナ研磨材を用い、ノズル内面の最小
直径の３分の１以下の粒径を使用した。なお、ここでは
セラミック系のアルミナ研磨材を用いたが、ノズルプレ
ートの材質及び撥インク膜の種類に応じて、金属系、ガ
ラス系、樹脂系、植物系等の研磨材を用いても良い。
１の裏面側から、サンドブラスト装置３を用い、研磨材
４を噴射させ、撥インク膜２を除去する。例として、セ
ラミック系のアルミナ研磨材を用い、ノズル内面の最小
直径の３分の１以下の粒径を使用した。なお、ここでは
セラミック系のアルミナ研磨材を用いたが、ノズルプレ
ートの材質及び撥インク膜の種類に応じて、金属系、ガ
ラス系、樹脂系、植物系等の研磨材を用いても良い。
【００１４】以上のような工程で、（ｄ）のような構成
を有するノズルプレートを作製する。
を有するノズルプレートを作製する。
【００１５】サンドブラストは研磨材の直進性が非常に
高いことから、ノズルプレート裏面から研磨加工するこ
とにより、図２に示すように、影となる部分、すなわち
ノズルプレート表面、及びノズルプレートノズル先端部
（Ｓ）から最も近いノズル内面の最小直径（Ｌ）となる
領域まで、マスク処理を施すことなく連続的に撥インク
膜を形成することが可能である。
高いことから、ノズルプレート裏面から研磨加工するこ
とにより、図２に示すように、影となる部分、すなわち
ノズルプレート表面、及びノズルプレートノズル先端部
（Ｓ）から最も近いノズル内面の最小直径（Ｌ）となる
領域まで、マスク処理を施すことなく連続的に撥インク
膜を形成することが可能である。
【００１６】なお、上記工程を経るサンドブラスト加工
において、撥インク膜のノズル内部への入り込み量はノ
ズル穴先端部分の形状に沿うこととなる。すなわち、図
２に示すように、ノズル穴作成のプレス加工時に、予め
ノズル穴の出口部分のＲのサイズを任意に決めて加工す
れば、撥インク膜のノズル内部への入り込み量はＲの加
工形状に応じて一義的に決定できるのである。このこと
は、ノズル間の撥インク膜の内部への入り込み量のばら
つきが、ノズル加工精度とほぼ同等となり、高精度に制
御できることを意味する。なお、ノズル穴の出口部分の
Rを任意に形成する方法としては、バレル研磨やサンド
ブラストなどが挙げられる。
において、撥インク膜のノズル内部への入り込み量はノ
ズル穴先端部分の形状に沿うこととなる。すなわち、図
２に示すように、ノズル穴作成のプレス加工時に、予め
ノズル穴の出口部分のＲのサイズを任意に決めて加工す
れば、撥インク膜のノズル内部への入り込み量はＲの加
工形状に応じて一義的に決定できるのである。このこと
は、ノズル間の撥インク膜の内部への入り込み量のばら
つきが、ノズル加工精度とほぼ同等となり、高精度に制
御できることを意味する。なお、ノズル穴の出口部分の
Rを任意に形成する方法としては、バレル研磨やサンド
ブラストなどが挙げられる。
【００１７】表１は、本発明のノズルプレートを圧電素
子駆動方式のオンデマンド型インクジェットプリントヘ
ッドに装着して、直径が５０μmのノズルを１００個、
２０ｋＨｚの駆動周波数で３０分連続吐出を行った時に
発生した不吐出や曲がりなどの吐出不良の発生回数を、
従来方法の処理なし品と比較したものである。
子駆動方式のオンデマンド型インクジェットプリントヘ
ッドに装着して、直径が５０μmのノズルを１００個、
２０ｋＨｚの駆動周波数で３０分連続吐出を行った時に
発生した不吐出や曲がりなどの吐出不良の発生回数を、
従来方法の処理なし品と比較したものである。
【００１８】
【表１】
【００１９】上記結果より、本発明の撥インク膜形成を
施したノズルプレートは、不吐出や曲がりなどの吐出不
良が発生し難く、ノズル間のばらつきが少ないことが分
かった。
施したノズルプレートは、不吐出や曲がりなどの吐出不
良が発生し難く、ノズル間のばらつきが少ないことが分
かった。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、インクが吐出するノズ
ル表面と、ノズル先端部から最も近いノズル内面の最小
直径となる部分までの連続的な領域を撥インク膜を形成
することにより、インク直進飛行性に優れノズル内のイ
ンクの挙動が安定し、しかもノズル間のばらつきの少な
いインク滴の吐出が可能であり、信頼性が高く高印字品
質の印字ができるノズルプレートを安価に高精度で形成
することができる。
ル表面と、ノズル先端部から最も近いノズル内面の最小
直径となる部分までの連続的な領域を撥インク膜を形成
することにより、インク直進飛行性に優れノズル内のイ
ンクの挙動が安定し、しかもノズル間のばらつきの少な
いインク滴の吐出が可能であり、信頼性が高く高印字品
質の印字ができるノズルプレートを安価に高精度で形成
することができる。
【図１】 本発明の一例となるノズルプレートの製造工
程を示す図。
程を示す図。
【図２】 本発明により形成されたノズルプレートを示
す断面図。
す断面図。
１はオリフィスプレート、２は撥インク膜、３はサンド
ブラスト装置の先端部、４は研磨材である。
ブラスト装置の先端部、４は研磨材である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 治 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA04 EA24 HA16 HA24 2C057 AF41 AF43 AF93 AG07 AP13 AP22 AP60
Claims (2)
- 【請求項１】その表面に形成された撥インク膜のノズル
内部への入り込み量が、ノズル先端部から最も近いノズ
ル内面の最小直径となる部分までであることを特徴とす
るインクジェットプリンタ用ノズルプレート。 - 【請求項２】少なくとも前記ノズルプレートの表面、ノ
ズル内部及びノズルプレートの裏面の一部に撥インク膜
を形成する工程と、前記ノズルプレートの裏面およびノ
ズル先端部から最も近いノズル内面の最小直径となる部
分までを除くノズル内面の撥インク膜をサンドブラスト
により除去する工程とからなるインクジェットプリンタ
用ノズルプレートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000389698A JP2002187268A (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | インクジェットプリンタ用ノズルプレート及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000389698A JP2002187268A (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | インクジェットプリンタ用ノズルプレート及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002187268A true JP2002187268A (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=18856193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000389698A Pending JP2002187268A (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | インクジェットプリンタ用ノズルプレート及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002187268A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051808A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-23 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッドのノズル部材、撥インク膜形成方法、インクジェットヘッド、カートリッジ、およびインクジェット記録装置 |
| US7232206B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-06-19 | Ricoh Printing Systems, Ltd. | Ink-jet head, ink-jet printer using the same, and process for producing ink-jet head |
-
2000
- 2000-12-22 JP JP2000389698A patent/JP2002187268A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7232206B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-06-19 | Ricoh Printing Systems, Ltd. | Ink-jet head, ink-jet printer using the same, and process for producing ink-jet head |
| JP2006051808A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-23 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッドのノズル部材、撥インク膜形成方法、インクジェットヘッド、カートリッジ、およびインクジェット記録装置 |
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