JP2002192577A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形駒のコストアップを招くことなく、且つバ
リの発生を防止することができ、さらには高品位な成形
品を安定して製造できる射出成形用金型を提供する。 【解決手段】本体部と、この本体部よりも高精度な微細
形状部とを有する成形品を成形するための射出成形用金
型であって、本体部を成形するための成形面３２４ａと
微細形状部を成形するための成形面３２４ｂとが一体に
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本体部と、該本体
部よりも高精度な微細形状部とを有する成形品を成形す
るための射出成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録媒体と
しての用紙もしくは布帛等における記録面に対向して配
され、記録面の送り方向に沿ってインクタンクから供給
されるインク液を選択的にインク滴にして記録面に向け
て吐出する複数のインク吐出部を有する記録ヘッドを備
えている。

【０００３】記録ヘッドは、例えば、図６に示されるよ
うに、図示が省略されるインクタンクに接続されインク
を液体噴射部品としてのインク吐出部材８０６に供給す
るインク供給部材８１０と、インク供給部材８１０に接
続されインク供給部材８１０からのインクが貯留される
インク貯留部を有するインク吐出部材８０６と、インク
吐出部材８０６のインク吐出流路に対応して配列された
発熱抵抗体を有しインク吐出部材８０６におけるインク
吐出流路が設けられる面に接着されるヒータボード８０
４と、ヒータボード８０４の各発熱抵抗体に制御信号を
供給するプリント基板８０２と、インク供給部材８１０
とインク吐出部材８０６との間に配されインク吐出部材
８０６をヒータボード８０４側に付勢する取付金具８０
８とを備えて構成されている。

【０００４】インク供給部材８１０は、その下方に向け
て突出する各ピンがプリント基板８０２の各透孔８０２
ａ，８０２ｂ，８０２ｃ，８０２ｄに嵌合することによ
りプリント基板８０２に支持されている。また、ヒータ
ボード８０４は、プリント基板８０２の被取付面８０２
Ａに載置され取付金具８０８、インク吐出部材８０６と
ともにインク供給部材８１０とプリント基板８０２との
間に狭持されて支持されている。

【０００５】例えば、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹
脂、メラミン樹脂、ポリサルフォン樹脂、液晶ポリマな
どの成形材料により射出成形されているインク吐出部材
８０６は、図５に示すように、その前面に比較的微小な
インク吐出口８０６ｂが一方向に配列されたインク吐出
口配列面８０６ａを有している。その各インク吐出口８
０６ｂは、インク吐出流路８０６ｃおよび共通のインク
室２１０に連通している。このようなインク吐出部材８
０６のインク吐出流路８０６ｃは、射出成形時にインク
吐出部材８０６の他の部分と一緒に成形される。

【０００６】また、上述のインク吐出流路８０６ｃが設
けられる面に接着されるヒータボード８０４を確実に密
着させるために、インク吐出流路８０６ｃとインク吐出
流路８０６ｃに隣接するインク室枠８０６ｄとの間に
は、例えば、５μｍ程度の段差が形成されている。この
段差は、インク室枠８０６ｄにおけるヒータボード８０
４に対向する面とヒータボード８０４の表面との間に塗
布される接着剤を毛細管現象を利用して塗布するために
設けられるものである。

【０００７】また、特開平５−３１７６４号公報に開示
される様な、インク室２１０を成形する成形駒は、機能
設計上要求される３次元形状を実現させるため、放電加
工により形成されている。また、インク吐出口配列面８
０６ａとインク吐出流路８０６ｃとを成形する成形駒
は、銅、アルミ、鉄及びそれらの合金を母材とし、その
表面にＫＮメッキの厚付けを施してからダイヤルバイト
で厚さ調整加工や形状加工を行い、必要であればミガキ
を行って加工されることが開示されている。

【０００８】これらのインク室２１０を成形する成形駒
とインク吐出口配列面８０６ａとインク吐出流路８０６
ｃとを成形する成形駒の関係は上述したように例えば、
５μｍ程度の段差を形成している。この段差を維持する
ために駒の加工精度のみならず、金型組込み精度、金型
組込み技術、測定技術を駆使し工夫されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方法では、以下のような問題点があった。

【００１０】（１）インク室を有する本体部分を成形す
るキャビティと高精度の精密部位を成形するキャビティ
おいては、成形駒の製作法の制約により材質の異なるキ
ャビティを使用しているために、射出成形時において金
型を昇温した際に、線膨張係数の違いによって二つのキ
ャビティの位置関係を保持することが困難である。

【００１１】（２）インク室を有する本体部分を成形す
る成形駒と高精度の精密部位を成形する成形駒との合わ
さる箇所に成形駒の反り等により隙間が生じるとバリが
発生する。

【００１２】（３）射出成形法にて、高密度な微細形状
部に溶融した樹脂を充填するために高圧、高速充填を繰
り返すため、充填圧によるダメージを受け、二つのキャ
ビティの位置関係を保持することが困難である。

【００１３】また、熱エネルギーをインクに作用させ、
熱膨張による圧力を利用してインク液滴を吐出させる方
式（バブルジェット（登録商標）方式）の記録ヘッド
は、記録信号に対する応答性が良く、吐出口の高密度化
が容易であるなどの利点を有している。

【００１４】また、この熱エネルギーを利用してインク
を吐出させる方式であって、被記録材の幅に略対応して
吐出口および電気熱変換体（吐出エネルギー発生素子、
具体的にはヒータ）を長尺に配列させた、フルラインタ
イプの記録ヘッド（フルライン記録ヘッド）およびこの
記録ヘッドを用いるインクジェットプリント装置は、そ
の高速性能面から大いに期待されている。

【００１５】しかしながら、上記フルライン記録ヘッド
の主要部品である長尺状の溝付き天板部材を射出成形で
得るための射出成形用金型の加工が非常に困難であっ
た。すなわち、例えば長尺方向に複数の溝部を有する成
形駒の加工ならびに型組み時における各成形駒の位置精
度を維持するための機構の構築が困難であった。

【００１６】また、長尺方向に複数の溝部を有する部分
は、まず溝形状が無い状態の成形体を射出成形にて製造
し、特開平２−１２１８４５号公報記載に開示される様
な、レーザ加工装置を用いて溝部を加工する方法が取ら
れている。

【００１７】しかしながら、上記の従来方法では、以下
のような問題点があった。

【００１８】（１）例えば、インク吐出口の密度３６０
ｄｐｉ（dot per inch：１インチ当たりのドット数）
で、溝ピッチＰ＝７０．５μｍでインクの吐出口数３０
０８ノズルの場合、印字幅は約２１２ｍｍとなり、その
サイズに対応したインク吐出流路を成形する成形駒の必
要とする加工精度を満足することが困難である。

【００１９】（２）インク室を有する本体部分を成形す
るキャビティと高精度の精密部位を成形するキャビティ
においては、成形駒の製作法の制約により材質の異なる
キャビティを使用しており、射出成形時において金型を
昇温した際に、線膨張係数の違いによって二つのキャビ
ティの位置関係を保持することが困難である。

【００２０】（３）インク室を有する本体部分を成形す
る成形駒と高精度の精密部位を成形する成形駒との合わ
さる箇所に成形駒の反り等により隙間が生じるとバリが
発生する。

【００２１】（４）射出成形法にて、高密度な微細形状
部に溶融した樹脂を充填するために高圧、高速充填を繰
り返すと、充填圧によるダメージを受け、二つのキャビ
ティの位置関係を保持することが困難である。

【００２２】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、成形駒のコストアップ
を招くことなく、且つバリの発生を防止することがで
き、さらには高品位な成形品を安定して提供できる射出
成形用金型を提供することである。

【００２３】また、本発明の他の目的は、フルラインタ
イプのインク吐出流路を成形する成形駒を加工する装置
を新たに開発、設置することなく、また、成形駒のコス
トアップを招くことなく、且つバリの発生を防止するこ
とができ、さらには高品位な成形品を安定して提供でき
る射出成形用金型を提供することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる射出成形用金型
は、本体部と、該本体部よりも高精度な微細形状部とを
有する成形品を成形するための射出成形用金型であっ
て、前記本体部を成形するための成形面と前記微細形状
部を成形するための成形面とが一体に形成されているこ
とを特徴としている。

【００２５】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記射出成形用金型は、マスター金型から紫外
線硬化型樹脂で反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹
脂から電鋳により反転形状を製作することにより、マス
ター金型と同一形状に形成されることを特徴としてい
る。

【００２６】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記射出成形用金型は、スライド駒として構成
されていることを特徴としている。

【００２７】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記微細形状部は複数の溝部であることを特徴
としている。

【００２８】また、本発明に係わる射出成形用金型は、
インクを吐出する吐出口と、この吐出口に連通するイン
ク路とを有するインクジェット記録ヘッドの、前記吐出
口と前記インク路とインクを貯留するためのインク室と
を有する溝付き天板部材を射出成形するための射出成形
用金型であって、前記インク室を有する本体部分を成形
するキャビティと、高精度の精密部位である前記インク
路を成形するキャビティとを一体形成した駒で構成した
ことを特徴としている。

【００２９】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記駒は、マスター駒から紫外線硬化型樹脂で
反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹脂から電鋳によ
り反転形状を製作することにより、マスター駒と同一形
状に形成されることを特徴としている。

【００３０】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記インク路は、複数の溝部であることを特徴
としている。

【００３１】また、本発明に係わる射出成形用金型は、
インクを吐出する吐出口と、この吐出口に連通するイン
ク路とを有するインクジェット記録ヘッドの、前記吐出
口と前記インク路とインクを貯留するためのインク室と
を有する長尺状の溝付き天板部材を射出成形するための
射出成形用金型であって、前記インク室を有する本体部
分を成形するキャビティと高精度の精密部位である前記
インク路を成形するキャビティとを一体形成した駒で構
成したことを特徴としている。

【００３２】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記駒は、マスター駒から紫外線硬化型樹脂で
反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹脂から電鋳によ
り反転形状を製作することにより、マスター駒と同一形
状に形成されることを特徴としている。

【００３３】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記インク路は、長尺方向に並ぶ複数の溝部で
あることを特徴としている。

【００３４】

【発明実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態につ
いて、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００３５】（第１の実施形態）図５は、記録ヘッドに
おける構成要素としての液体噴射部品であるインク吐出
部材８０６（天板部材とも言う）を示す図である。イン
クを溜めるインク室２１０を有する本体部８０６と、本
体部８０６の前面に取り付けられインクを吐出するイン
ク吐出口８０６ｂを有するオリフィスプレート８０６ａ
とを備えている。インク吐出口８０６ｂは、成形後、エ
キシマレーザなどにより加工されて後述する各インク流
路に連通するインク吐出口が複数個、長手方向に沿って
ヒータボードにおける各発熱抵抗体に対応して形成され
る。

【００３６】また、図５において、多数の溝部８０６ｃ
とオリフィスプレート８０６ａとが接する部分について
は、四隅が鋭角なヒータボードが組み合わさった際に干
渉をさけるために、面取り３μｍ以下の精度が要求され
る。

【００３７】また、ヒータボードと天板部材を接着する
際に多数の溝部８０６ｃとインク室２１０の枠（液室
枠）８０６ｄとの間にクリアランス５μｍを持たせ、毛
細管現象を利用して、封止接着を行う。インク吐出部材
８０６は、インク流路形成用の多数の溝部８０６ｃの位
置に対応するインク加熱用のヒータが多数配置されたヒ
ータボードと組み合わされることにより、インクジェッ
トヘッドとして機能する。

【００３８】近年、インク記録ヘッドの品位を向上する
ことが求められ、インク流路を構成する多数の溝８０６
ｃの配列密度を高めるために要求される溝形状は、例え
ば、図１に示す成形駒３２４ｂの上面では山の幅寸法が
３１．５μｍ（ミクロン）に設定され、谷の幅寸法が８
μｍに設定されている。また、山高さは４０μｍに設定
されている。また、溝の１ピッチは、４０．５μｍであ
る。

【００３９】また、オリフィスプレート８０６ａは、最
も肉厚が薄い部分で４０μｍであり、最も肉厚が厚い端
部も１５０μｍの非常に薄肉部材である。

【００４０】図１は、第１の実施形態に係わるインク室
を有する本体部分を成形するキャビティと高精度の精密
部位を成形するキャビティとを一体形成した駒の拡大斜
視図である。

【００４１】図１に示すインク室を有する本体部分を成
形するキャビティ３２４ａと高精度の精密部位を成形す
るキャビティ３２４ｂとを一体形成した駒３２４の製造
方法としては、例えば、以下のような方法が考えられ
る。

【００４２】上述してきた寸法精度をクリアしたマスタ
ーとなる複数の駒を組み合わせたマスター金型を用意
し、このマスター金型の転写面に紫外線硬化型樹脂を供
給する。この紫外線硬化型樹脂を硬化させてから、マス
ター金型から離型することによって、マスター金型の形
状が反転して転写された樹脂製型を製造する。この樹脂
製型の離型面に導電性薄膜を形成するためにニッケルを
蒸着する。その後、蒸着されたニッケル膜の上に、ニッ
ケル電鋳処理を行ない、電鋳層を形成した後に離型す
る。離型された電鋳層は、マスター金型の形状が精密に
転写された形状となる。最後に、電鋳品の外形を任意の
形状にすることで一体駒３２４を得ることができる。

【００４３】なお、本実施形態の説明では、電鋳として
ニッケルを使用する場合について説明したが、銅、鉄等
の単一金属の電鋳、またはニッケル−コバルト、ニッケ
ル−リン等の複合金属の電鋳、あるいは、これらを組み
合わせて積層させることも可能である。さらに、電鋳時
間を短縮させ電鋳型を製作して不足部分を機械加工で製
作してつなぎ合わせて複合型として使用することも可能
である。

【００４４】図２、図３は本発明の第１の実施形態に係
る射出成形用金型を示す側断面図である。

【００４５】まず、金型構成から説明する。図２におい
て、キャビティ３３０は図５に示すインクジェットヘッ
ドの成形体を成形するためのキャビティである。上述し
た製造方法で得た一体駒３２４を含む固定側成形駒３７
０を構成する固定側型板４１０と、可動側成形駒３８０
を構成する可動側型板４２０と、スライド成形駒３６０
を備えて構成されている。

【００４６】図示しない射出成形機本体のノズルと接す
るスプルブシュ４００に射出成形機から溶融した樹脂を
射出する。図３において、射出された溶融樹脂はまず、
ランナー３１７およびゲート３１８を介して、固定側成
形駒３７０と可動側成形駒３８０とスライド成形駒３６
０とから形成されたキャビティ３３０内に射出され、樹
脂硬化を待ち、分離面ＰＬから型開きを行う。

【００４７】図４はインクジェットヘッドの成形体を突
出す状態の射出金型断面図である。

【００４８】図４において、図示しない射出成形機本体
からの突き出しロッドを介して、突き出しピン３４０，
３５０を駆動させて成形体を取り出す。

【００４９】ここで、溶融樹脂を金型内に充填する際に
は、例えばポリサルフォン樹脂を使用する場合は、毎シ
ョット毎に４００℃の溶融樹脂が１７０℃に設定された
金型へ射出充填された後、樹脂が固化する間に熱移動を
繰返す。また、インク流路形成用の多数の溝部８０６ｃ
と、最も肉厚が薄い部分であるオリフィスプレート８０
６ａに溶融した樹脂を忠実に転写成形するために、高
速、高圧で毎ショット繰返すが、ニッケル電鋳部材の一
体駒３２４が破損すること無く、高精度のインク吐出部
材を繰返し製造できる。

【００５０】以上、説明したように上記の実施形態によ
れば、液体噴射記録ヘッド用の天板部材を供給するため
の射出成形用金型において、インク室を有する本体部分
を成形するキャビティと高精度の精密部位を成形するキ
ャビティとを一体形成した駒で構成したことにより、温
度変化によって生じる異種部材間の膨張率差による寸法
変化を気にすることなく、インク流路部材に要求される
ミクロンオーダの加工精度を満足させ、かつ、バリのな
い安定した品質の成形体を供給することができる。

【００５１】また、マスター駒から紫外線硬化型樹脂で
反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹脂から電鋳によ
り反転形状を製作することで、複数の加工工程と加工工
数を費やすことなく、さらには、二部品の相互関係を維
持するための複雑な機構も必要としない。また、マスタ
ー駒から複数個の反転形状を製作することが可能となる
ために、同一形状の成形駒を安定した品質で製造するこ
とが可能となる。

【００５２】（第２の実施形態）図１２は、記録ヘッド
における構成要素としてのフルラインインクジェット部
品であるインク吐出部材７５０（天板部材とも言う）を
示す図である。図１３はフルラインインクジェットヘッ
ドの分解斜視図である。

【００５３】インク吐出部材７５０は、インクを溜める
インク室７０１を有する本体部７００と、本体部７００
の前面に取り付けられたインクを吐出するインク吐出口
７０３を有するオリフィスプレート７０４とを備えてい
る。インク吐出口７０３は、成形後、エキシマレーザな
どにより加工されて、後述する各インク流路に連通する
インク吐出口が複数個、長手方向に沿ってヒータボード
６００における各発熱抵抗体に対応して形成される。ま
た、図１２において、多数の溝部７０２とオリフィスプ
レート７０４とが接する部分については、四隅が鋭角な
ヒータボード６００が組み合わさった際に干渉をさける
ために、面取り３μｍ以下の精度が要求される。

【００５４】また、ヒータボード６００とインク吐出部
材７５０を接着する際に、多数の溝部７０２とインク室
７０１の枠（液室枠）７０５との間にクリアランス５μ
ｍを持たせ、毛細管現象を利用して、封止接着を行う。

【００５５】インク吐出部材７５０は、インク流路形成
用の多数の溝部７０２の位置に対応するインク加熱用の
ヒータが多数配置されたヒータボード６００と組み合わ
されることにより、インクジェットヘッドとして機能す
るものである。

【００５６】近年、インク記録ヘッドの品位を向上する
ことが求められており、インク流路を構成する多数の溝
７０２の配列密度を高めるために要求される溝形状は、
例えば、図７に示す成形駒５２４ｂの上面の山の幅寸法
が３１．５μｍ（ミクロン）、谷の幅寸法が８μｍであ
る。また、山高さは４０μｍに設定される。また、溝の
１ピッチは、４０．５μｍである。

【００５７】また、オリフィスプレート７０４は最も肉
厚が薄い部分で４０μｍであり、最も肉厚が厚い端部で
も１５０μｍの超薄肉成形体である。

【００５８】図７は、本実施形態に係わるインク室を有
する本体部分を成形するキャビティと高精度の精密部位
を成形するキャビティとを一体形成した駒の拡大斜視図
である。図８は、一体形成した駒のマスターとなるレプ
リカマスター駒の拡大斜視図である。

【００５９】図７に示すインク室を右する本体部分を成
形するキャビティ５２４ａと高精度の精密部位を成形す
るキャビティ５２４ｂとを一体形成した駒５２４の製造
法としては、例えば、以下のような方法が考えられる。

【００６０】上述してきた寸法精度をクリアしたマスタ
ーとなる複数の駒５２５ａ，５２５ｂを組み合わせたマ
スター金型を用意し、このマスター金型の転写面に紫外
線硬化型樹脂を供給する。この紫外線硬化型樹脂を硬化
させてから、マスター金型から離型することによって、
マスター金型の形状が反転して転写された樹脂製型を製
造する。この樹脂製型の離型面に導電性薄膜を形成する
ためにニッケルを蒸着する。その後、蒸着されたニッケ
ル膜の上に、ニッケル電鋳処理を行ない、電鋳層を形成
した後に離型する。離型された電鋳層は、マスター金型
の形状が精密に転写された形状となる。最後に、電鋳品
の外形を任意の形状にすることで一体駒５２４を得るこ
とができる。

【００６１】なお、本実施形態の説明では、電鋳として
ニッケルを使用する場合について説明したが、銅、鉄等
の単一金属の電鋳、またはニッケル−コバルト、ニッケ
ル−リン等の複合金属の電鋳、あるいは、これらを組み
合わせて積層させることも可能である。さらに、電鋳時
間を短縮させ電鋳型を製作して不足部分を機械加工で製
作してつなぎ合わせて複合型として使用することも可能
である。

【００６２】図９、図１０は本発明に係る射出成形用金
型の第２の実施形態を示す側断面図である。

【００６３】まず、金型構成から説明する。図９におい
て、キャビティ５３０は図１２に示すフルラインインク
ジェットヘッドの成形体を成形するためのキャビティで
ある。キャビティは、上述した製造方法で得た一体駒５
２４を含む固定側成形駒５７０を構成する固定側型板６
１０と、可動側成形駒５８０を構成する可動側型板６２
０と、スライド成形駒５６０とから形成されている。

【００６４】図示しない射出成形機本体のノズルと接す
るスプルブシュ６００に射出形成機から溶融した樹脂を
射出する。図１０において、射出された溶融樹脂は、ま
ずランナー５１７およびゲート５１８を介して、固定側
成形駒５７０と可動側成形駒５８０とスライド成形駒５
６０で形成されたキャビティ５３０内に射出され、樹脂
硬化を待ち、分離面ＰＬから型開きを行う。

【００６５】図１１はインクジェットヘッドの成形体を
突出す状態の射出金型断面図である。

【００６６】図１１において、図示しない射出成形機本
体からの突き出しロッドを介して、突き出しピン５４
０，５５０を駆動させて成形体を取り出すものである。
ここで、溶融樹脂を金型内に充填する際には、例えばポ
リサルフォン樹脂を使用する場合は、毎ショット毎に４
００℃の溶融樹脂が１７０℃に設定された金型へ射出充
填された後、樹脂が固化する間に熱移動を繰返す。ま
た、インク流路形成用の多数の溝部７０２と、最も肉厚
が薄い部分であるオリフィスプレート７０４に溶融した
樹脂を忠実に転写成形するために、高速、高圧で毎ショ
ット繰返すが、ニッケル電鋳部材の一体駒５２４が破損
すること無く、高精度のインク吐出部材を繰返し製造で
きる。

【００６７】以上説明したように、上記の第２の実施形
態によれば、フルラインインクジェットヘッド用の天板
部材を成形するための射出成形用金型において、インク
室を有する本体部分を成形するキャビティと高精度の精
密部位を成形するキャビティとを一体形成した駒で構成
したことにより、温度変化によって生じる異種部材間の
膨張率差による寸法変化を気にすることなく、インク流
路部材に要求されるミクロンオーダの加工精度を満足さ
せ、かつ、バリのない安定した品質の成形体を製造する
ことができる。

【００６８】また、マスター駒から紫外線硬化型樹脂で
反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹脂から電鋳によ
り反転形状を製作することで、複数の加工工程と加工工
数を費やすことなく、さらには、二部品の相互関係を維
持するための複雑な機構も必要としない。

【００６９】また、マスター駒から複数個の反転形状を
製作することが可能となるために、同一形状の成形駒を
安定した品質で製造することが可能となる。

【００７０】また、高精度精密部位はフルラインに対応
した複数の溝部で形成されていることより精度品質の優
れたフルラインインクジェット記録ヘッド部品が製造で
きる。

【００７１】（第３の実施形態）まず、第３の実施形態
の概要について説明する。

【００７２】本実施形態では、複数のインク流路溝、イ
ンク液室及びインク導入路が形成されかつ、複数個のオ
リフィス列が平行に２列に配列された天板部材におい
て、インク室を有する本体部分を成形するキャビティと
高精度の精密部位を成形するキャビティとを一体加工し
た駒で構成している。

【００７３】上記駒を使用して成形を行うことにより、
金型昇温時および成形時の温度変化による成形駒の膨張
率の差によって生じる二つのキャビティの相対位置変化
を極力抑えることができる。

【００７４】また、マスター駒から紫外線硬化型樹脂で
反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹脂から電鋳によ
り反転形状を製作することで、マスター駒と同一形状の
成形駒を製造する。

【００７５】上記の製造方法を用いることにより、液体
吐出ヘッドユニットの天板部材に対応したインク室を有
する本体部分を成形するキャビティと、高精度の精密部
位を成形するキャビティとを一体加工した駒を容易にか
つ精度品質の優れた状態で製作することが可能となる。

【００７６】また、一体加工した駒をスライド駒（摺動
駒）として構成する。スライド駒にインク室を有する本
体部分を成形するキャビティと、高精度の精密部位を成
形するキャビティとを一体加工した駒を組込むことによ
り、複数個のオリフィス列が平行に２列に配列された天
板部材を製造できる。

【００７７】また、前記の高精度精密部位は複数の溝部
である。

【００７８】上記駒を使用して成形を行うことにより、
精度品質の優れたインクジェット記録ヘッド部品が製造
できる。

【００７９】以下、第３の実施形態について図面を参照
して具体的に説明する。

【００８０】図１６は本実施形態により成形される成形
品を含む液体吐出ヘッドユニット１０（本実施形態では
インクの吐出口が２列に配列されたものを示す）の構成
を模式的に示す斜視図である。

【００８１】図１６において、１は液体流路溝、液室お
よびオリフィス列が設けられている天板、２は抵抗性加
熱素子を装備した基板４とキャリッジ側とを電気的に接
続する配線基板、３は上記抵抗加熱素子のある基板４を
天板１に押し付けて固定する弾性部材、２３および２４
は天板１に穴開けされ、画質向上液およびインクをそれ
ぞれ吐出する画質向上オリフィス列およびインクオリフ
ィス列、６は天板１の中央に設けられ、画質向上オリフ
ィス列２３およびインクオリフィス列２４から吐出した
液体が混ざることを防止するために設けられた凹部、９
は凹部６に設けられたリブである。

【００８２】図１７は天板１の外観を示す詳細図であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、
（ｃ）は裏面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ矢視図である。図
５は天板１の要部拡大詳細図であり、図１７（ａ）のＢ
−Ｂ断面図である。図３に示す抵抗性加熱素子を有する
基板４と天板１を接着する際に、インク流路形成用の多
数の溝部２０とインク室２１の枠（液室枠）２５との間
にクリアランス５μｍを持たせ、毛細管現象を利用し
て、封止接着を行う。天板１は、インク流路形成用の多
数の溝部２０の位置に対応するインク加熱用のヒータが
多数配置された抵抗性加熱素子を有する基板４と組み合
わされることにより、インクジェットヘッドとして機能
するものである。

【００８３】近年、インク記録ヘッドの記録品位を向上
することが求められており、インク流路を構成する多数
の溝２０の配列密度を高めるために要求される溝形状
は、例えば、上面部の山の幅寸法が３１．５μｍ（ミク
ロン）に設定され、谷の幅寸法が８μｍに設定されてい
る。また、山高さは４０μｍに設定されている。また、
溝の１ピッチは、４０．５μｍである。また、オリフィ
スプレート２６は最も肉厚が薄い部分で４０μｍであ
り、最も肉厚が厚い端部でも１５０μｍの超薄肉体であ
る。

【００８４】図１４は、本実施形態に係わるインク室を
有する天板１の本体部分を成形するキャビティと高精度
の精密部位（溝２０）を成形するキャビティとを一体加
工した駒の拡大斜視図である。

【００８５】図１４に示すインク室を有する本体部分を
成形するキャビティ３０ａと高精度の精密部位を成形す
るキャビティ３０ｂとを一体加工した駒３０の製造方法
としては、例えば、以下のような方法が考えられる。

【００８６】上述してきた寸法精度をクリアしたマスタ
ーとなる複数の駒を組み合わせたマスター金型を用意
し、このマスター金型の転写面に紫外線硬化型樹脂を供
給する。この紫外線硬化型樹脂を硬化させてから、マス
ター金型から離型することによって、マスター金型の形
状が反転して転写された樹脂製型を製造する。この樹脂
製型の離型面に導電性薄膜を形成するためにニッケルを
蒸着する。その後、蒸着されたニッケル膜の上に、ニッ
ケル電鋳処理を行ない、電鋳層を形成した後に離型す
る。離型された電鋳層は、マスター金型の形状が精密に
転写された形状となる。最後に、電鋳品の外形を任意の
形状にすることで一体駒３０を得ることができる。

【００８７】なお、本実施形態の説明では、電鋳として
ニッケルを使用する場合について説明したが、銅、鉄等
の単一金属の電鋳、またはニッケル−コバルト、ニッケ
ル−リン等の複合金属の電鋳、あるいは、これらを組み
合わせて積層させることも可能である。さらに、電鋳時
間を短縮させ電鋳型を製作して不足部分を機械加工で製
作してつなぎ合わせて複合型として使用することも可能
である。

【００８８】図１５は本発明に係る射出成形用金型の第
３の実施形態を示す側断面図である。

【００８９】まず金型構成から説明する。図１５におい
て、キャビティ９０は図１７に示す液体流路液室および
オリフィス列が設けられている天板成形体を成形するた
めのキャビティである。キャビティ９０は、上述した製
造方法で得られた一体駒３０を含むスライドブロック６
０と、固定側成形駒７０を備える固定側型板１１０と、
可動側成形駒８０を備える可動側型板１２０とから形成
される。

【００９０】図示しない射出成形機本体のノズルと接す
るスプルブシュ１００に射出成形機から加熱溶融した樹
脂を射出する。図１５において、射出された溶融樹脂は
まず、ランナー１７０および二次スプル１８０を介し
て、固定側成形駒７０と可動側成形駒８０と一体駒３０
とから形成されたキャビティ９０内に射出され、樹脂硬
化を待ち、分離面ＰＬから型開きを行いながらアンギュ
ラピン１３０を介して、スライドブロック６０を反キャ
ビティ方向に移動させる。

【００９１】図示しない射出成形機本体からの突き出し
ロッドを介して、突き出しピン４０，５０を駆動させて
成形体を取り出すものである。ここで、溶融樹脂が金型
内に充填される際には、例えばポリサルフォン樹脂を使
用する場合は、毎ショット毎に４００℃の溶融樹脂が１
７０℃に設定された金型へ射出充填された後、樹脂が固
化する間に熱移動を繰返す。また、インク流路形成用の
多数の溝部２０と、最も肉厚が薄い部分であるオリフィ
スプレート２６に溶融した樹脂を忠実に転写成形するた
めに、高速、高圧で毎ショット繰返すが、ニッケル電鋳
部材の一体駒３０が破損すること無く、高精度のインク
吐出部分を繰返し製造することが可能となる。

【００９２】以上説明した様に、上記の第３の実施形態
よれば、複数のインク流路溝、インク液室及びインク導
入路が形成され、かつ、複数個のオリフィス列が平行に
２列に配列された天板部材を成形するための射出成形用
金型において、インク室を有する本体部分を成形するキ
ャビティと高精度の精密部位を成形するキャビティとを
一体加工した駒で構成したことにより、温度変化によっ
て生じる異種部材間の膨張率差による寸法変化に影響さ
れることなく、インク流路部材に要求されるミクロンオ
ーダの加工精度を満足させ、かつバリのない安定した品
質の成形体を供給することができる。

【００９３】また、マスター駒から紫外線硬化型樹脂で
反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹脂から電鋳によ
り反転形状を製作して金型を製造することにより、複数
の加工工程と加工工数を費やすことなく、さらには、二
部品の相互関係を維持するための複雑な機構も必要とせ
ずに精密な金型を製造することができる。また、マスタ
ー駒から複数個の反転形状を製作することが可能となる
ために、同一形状の成形駒を安定した品質で製造するこ
とが可能となる。

【００９４】また、スライド駒（摺動駒）に重要部品を
成形する駒を配置することで、複数個のオリフィス列が
平行に２列に配列された天板部材などの何種類かのバリ
エーションを持った天板部材を製造できる。

【００９５】また、高精度精密部位は複数の溝部で形成
されていることにより、精度品質の優れた液体吐出ヘッ
ドユニットの天板部材が製造できる。

【００９６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、成
形駒のコストアップを招くことなく、且つバリの発生を
防止することができ、さらには高品位な成形品を安定し
て提供することができる。

【００９７】また、フルラインタイプのインク吐出流路
を形成する成形駒を加工する装置を新たに開発、設置す
ることなく、また、成形駒のコストアップを招くことな
く、且つバリの発生を防止することができ、さらには高
品位な成形品を安定して提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インク室を有する本体部分を成形する部分と高
精度の精密部位を成形する部分とを一体化した成形駒の
拡大斜視図である。

【図２】インク吐出部材を射出成形するための金型の実
施形態の構造を表す断面図である。

【図３】図２に示した金型の主要部の拡大断面図であ
る。

【図４】インク吐出部材を金型から突出した状態を表す
断面図である。

【図５】インク吐出部材の外観を表す拡大斜視図であ
る。

【図６】インクジェットヘッドの分解斜視図である。

【図７】インク室を有する本体部分を成形する部分と高
精度の精密部位を成形する部分とを一体化したフルライ
ンインクジェット成形駒の拡大斜視図である。

【図８】図１に示す一体形成駒のレプリカマスター駒の
拡大斜視図である。

【図９】フルラインインク吐出部材を射出成形するため
の金型の実施形態の構造を表す断面図である。

【図１０】図９に示した金型の主要部の拡大断面図であ
る。

【図１１】フルラインインク吐出部材を金型から突出し
た状態を表す断面図である。

【図１２】フルラインインク吐出部材の外観を表す拡大
斜視図である。

【図１３】フルラインインクジェットヘッドの分解斜視
図である。

【図１４】インク室を有する成形品の本体部分を成形す
る部分と高精度の精密部位を成形する部分とを一体化し
た成形駒の拡大詳細図である。

【図１５】本発明の金型の第３の実施形態の構造を示す
断面図である。

【図１６】第３の実施形態における成形対象である液体
吐出ヘッド部品の分解斜視図である。

【図１７】液体吐出ヘッドユニットの天板部材を示す詳
細図である。

【図１８】図１７の一部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 天板部材 ２ 配線基板 ３ 弾性部材 ４ 抵抗性加熱素子 ６ 凹部 ９ リブ １０ 液体吐出ヘッド ２３ 画質向上オリフィス列 ２４ インクオリフィス列 ２０ インク吐出流路溝 ２１ インク室 ２５ インク室枠 ２６ オリフィスプレート ３０ 一体駒 ３０ａ 成形駒 ３０ｂ 成形駒 ４０，５０ 突出しピン ６０ スライド成形駒 ７０ 固定側成形駒 ８０ 可動側成形駒 ９０ キャビティ １００ スプルブッシュ １１０ 固定側型板 １２０ 可動側型坂 １３０ アンギュラピン １７０ ランナー １８０ 二次スプル ３１７，５１７ ランナー ３１８，５１８ ゲート ３２４，５２４ 一体駒 ３２４ａ，５２４ａ インク室を成形する成形駒 ３２４ｂ，５２４ｂ 高精度の精密部位を成形する成形
駒 ３３０，５３０ キャビティ ３４０，３５０，５４０，５５０ 突出しピン ３６０，５６０ スライド成形駒 ３７０，５７０ 固定側成形駒 ３８０，５８０ 可動側成形駒 ８０２ プリント基板 ８０２Ａ 被取付け面 ８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃ，８０２ｄ 透孔 ８０４ ヒータボード ８０６ インク吐出部材 ８０６ａ オリフィスプレート ８０６ｂ インク吐出口 ８０６ｃ インク吐出流路 ８０６ｄ インク室枠 ８０８ 取付け金具 ８１０ インク供給部材

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部と、該本体部よりも高精度な微細
   形状部とを有する成形品を成形するための射出成形用金
   型であって、 前記本体部を成形するための成形面と前記微細形状部を
   成形するための成形面とが一体に形成されていることを
   特徴とする射出成形用金型。
2. 【請求項２】 前記射出成形用金型は、マスター金型か
   ら紫外線硬化型樹脂で反転形状を製作し、更に紫外線硬
   化型樹脂から電鋳により反転形状を製作することによ
   り、マスター金型と同一形状に形成されることを特徴と
   する請求項１に記載の射出成形用金型。
3. 【請求項３】 前記射出成形用金型は、スライド駒とし
   て構成されていることを特徴とする請求項１に記載の射
   出成形用金型。
4. 【請求項４】 前記微細形状部は複数の溝部であること
   を特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
5. 【請求項５】 インクを吐出する吐出口と、この吐出口
   に連通するインク路とを有するインクジェット記録ヘッ
   ドの、前記吐出口と前記インク路とインクを貯留するた
   めのインク室とを有する溝付き天板部材を射出成形する
   ための射出成形用金型であって、 前記インク室を有する本体部分を成形するキャビティ
   と、高精度の精密部位である前記インク路を成形するキ
   ャビティとを一体形成した駒で構成したことを特徴とす
   る射出成形用金型。
6. 【請求項６】 前記駒は、マスター駒から紫外線硬化型
   樹脂で反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹脂から電
   鋳により反転形状を製作することにより、マスター駒と
   同一形状に形成されることを特徴とする請求項５に記載
   の射出成形用金型。
7. 【請求項７】 前記インク路は、複数の溝部であること
   を特徴とする請求項５に記載の射出成形用金型。
8. 【請求項８】 インクを吐出する吐出口と、この吐出口
   に連通するインク路とを有するインクジェット記録ヘッ
   ドの、前記吐出口と前記インク路とインクを貯留するた
   めのインク室とを有する長尺状の溝付き天板部材を射出
   成形するための射出成形用金型であって、 前記インク室を有する本体部分を成形するキャビティと
   高精度の精密部位である前記インク路を成形するキャビ
   ティとを一体形成した駒で構成したことを特徴とする射
   出成形用金型。
9. 【請求項９】 前記駒は、マスター駒から紫外線硬化型
   樹脂で反転形状を製作し、更に紫外線硬化型樹脂から電
   鋳により反転形状を製作することにより、マスター駒と
   同一形状に形成されることを特徴とする請求項８に記載
   の射出成形用金型。
10. 【請求項１０】 前記インク路は、長尺方向に並ぶ複数
    の溝部であることを特徴とする請求項８に記載の射出成
    形用金型。