JP2003165226A - インクジェットヘッドのオリフィスプレート製造方法 - Google Patents

インクジェットヘッドのオリフィスプレート製造方法

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JP2003165226A
JP2003165226A JP2001366579A JP2001366579A JP2003165226A JP 2003165226 A JP2003165226 A JP 2003165226A JP 2001366579 A JP2001366579 A JP 2001366579A JP 2001366579 A JP2001366579 A JP 2001366579A JP 2003165226 A JP2003165226 A JP 2003165226A
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JP
Japan
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ink
orifice plate
minute holes
plate
manufacturing
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JP2001366579A
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Kazunari Aoki
一成 青木
Kenichi Hisagai
健一 久貝
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Ricoh Printing Systems Ltd
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Hitachi Printing Solutions Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、オンデマンド型マルチノズルイン
クジェットヘッドのインク吐出機構部品であるオリフィ
スプレートの製造方法に関するものであり、インク吐出
用微小穴付近表面にスクラッチを無くすことを課題とす
る。 【解決手段】 本発明は、プレス加工でインク吐出用微
小穴をプレートに成形し反対側に山なりに張り出した突
起部を研磨仕上げ加工で微小穴に到達するまで削りイン
ク吐出用微小穴を設けるが、わずかでも突起部を残した
状態で必要なインク吐出用微小穴形状を設けることで微
小穴にスクラッチがかからないことを特徴とするオリフ
ィスプレートの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オンデマンド型マ
ルチノズルインクジェットヘッドのインク吐出機構部品
であるオリフィスプレートの製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、オリフィスプレートは、電鋳法に
より、プレートの外形及びインク吐出用微小穴を設けて
製作していた。この場合、電鋳品はニッケルで製作され
ているために、インク液で腐食するという問題があっ
た。
【0003】ここで、オリフィスプレートの素材にステ
ンレスを用いることにより、腐食の問題は解決された。
その加工方法は、プレス加工でインク吐出用微小穴を成
形し、反対側に山なりに張り出した突起部の全体を、研
磨仕上げ加工で削るものである。この方法では、インク
吐出用微小穴はプレート表面から張り出す部分は無く、
完全に平面になった状態であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図1に、オリフィスプ
レートの部品形状の一例を示す。
【0005】オリフィスプレート1の厚さtは、50〜
90μmと薄く、その表面に直径20〜50μmのイン
ク吐出用微小穴2が数百個設けられている。微小穴形精
度及び穴間のピッチは±数μmと高精度が要求される部
品である。
【0006】インク吐出用微小穴2は、プレス加工でイ
ンク吐出用微小穴をプレートに成形する。成形されて反
対側に山なりに張り出した突起部は、研磨仕上げ加工で
すべて削り、プレート表面と平面になった状態で必要な
インク吐出用微小穴形状を設けるが、その際、研磨仕上
げ加工時に脱粒した微粒子研磨材やゴミを巻き込み研磨
加工面にスクラッチが発生してしまう。
【0007】図2に、スクラッチが微小穴にかかった図
を示す。また、図3は、スクラッチに残留インク3が溜
まった状態を示す。
【0008】スクラッチが微小穴にかかったオリフィス
プレート4の場合、インク吐出の際、インク吐出用微小
穴2付近に残った僅かなインクが、残留インク3として
スクラッチに溜まり始めてしまう。やがて、インク吐出
時、インク滴が残留インク3に触れることで、インク滴
5のように飛行方向が残留インク3側に曲げられ、吐出
性能(速度・真直性等)が著しく低下し、着地精度を低
下させる問題をかかえていた。
【0009】本発明の目的は、インク吐出用微小穴付近
表面にスクラッチを無くすオリフィスプレートの製造方
法を提供することである。
【0010】本発明の他の目的は、突起オリフィスプレ
ートに撥水処理を施した場合、突起部のすその付近はワ
イピング材があたらないために、インク吐出用微小穴周
辺撥水膜の長寿命化を実現できることを備えたオリフィ
スプレートを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、オンデマンド型マルチノズルインクジェ
ットヘッドのインク吐出機構部品であるオリフィスプレ
ートの製造方法は、第1に、インク吐出用微小穴の形成
用として金属板に突起部をプレス加工にて成形し、第2
に、前記突起部を研磨仕上げ加工で前記インク吐出用微
小穴を形成し、且つ、前記インク吐出用微小穴の円周に
突起の一部が残る程度に研磨したことを特徴とする。
【0012】また、前記金属板はステンレスであること
を特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】図8に、インクジェットヘッドの
構造例を断面で示す。
【0014】圧電素子12に電圧を加えることにより、
圧電素子12が伸縮しインク室13を加圧する。この圧
力によりオリフィスプレート14の微小穴15よりイン
ク滴16を吐出する。
【0015】本発明のオリフィスプレートは、プレス加
工→研磨仕上げ加工→撥水加工のプロセスで製造され
る。
【0016】図4に、プレス加工方法を示す。プレス加
工では、プレス加工機内に剛性のある受台6があり、プ
レート位置決め用ピンが設置してある。位置決めされた
プレート7は図示しない手段により固定され、インク吐
出用微小穴成形を連続で加工する。プレス加工されたプ
レート7には、プレス方向に山なりに張り出した突起が
できる。
【0017】図5に、インク吐出用微小穴形状に成形さ
れたプレートの断面図を示す。
【0018】プレス加工用パンチ径は数十μmと微小の
ため、受台6には予め突起用ニゲ穴が加工されている。
【0019】パンチ押込み量は、プレート7上面を基準
にすると平面オリフィスの場合、プレート厚みプラス数
μmで突起オリフィスの場合、プレート厚みプラス数十
μmの押込み量になる。連続加工が終了したプレートは
受台6から外され、研磨仕上げ加工される。
【0020】図6に研磨仕上げ加工を示す。
【0021】加工機内に受台8があり、プレート位置決
め用ピンが設置してある。位置決めされたプレート9は
図示しない手段により固定され、プレス加工により山な
りに張り出した突起部にラッピングフィルムシート10
を押し当てながらラッピングフィルムシート10を巻き
取り揺動させ、インク吐出用微小穴まで削り、微小穴を
設ける。ラッピングフィルムシート10は加工面を超精
密仕上げするため、超微粒子研磨材が定着されている。
【0022】突起オリフィスプレートは、プレス加工で
パンチ押込み量をプレート厚みプラス数十μmと深く押
込み、研磨仕上げ加工では、加工時間またはストッパで
加工量を制御することで、張り出した突起部を全て削り
取らず、僅かに突起部を残した状態とする。
【0023】これにより、スクラッチがオリフィスプレ
ート表面に出来てしまうことを防止し、インク吐出用微
小穴形状を設けたオリフィスプレートを製造することが
可能となる。
【0024】このオリフィスプートは、オリフィスプレ
ートの突起部分のみ研磨することになるため、研磨面積
および研磨量が少量で済み、微粒子研磨材の脱粒を抑制
可能となる。また、ラッピングングフィルムシートとプ
レートとの間に隙間ができ、その隙間から脱粒した微粒
子研磨材やゴミが排出されるため、スクラッチが微小穴
にかからないようになる。
【0025】オリフィスプレートは研磨仕上げ加工後、
プレート表面に撥水加工を行い完成となる。撥水膜はイ
ンク吐出面にインクの濡れ広がりを抑制させるために行
うが、撥水膜の厚さは、数ナノミクロンと非常に薄いた
め、インク吐出後、プレート表面に付着したインクを取
り除くワイピング作業の回数を重ねる毎にワイピング材
11との摩擦で撥水膜が磨耗し吐出性能(速度・真直性
等)が著しく低下し着地精度を低下させてしまう。
【0026】突起オリフィスプレートに撥水処理を施し
た場合、図7に示す通り、突起部のすその付近はワイピ
ング材11が当たらないため、インク吐出穴周辺の撥水
膜の長寿命化を実現できる。
【0027】この製造方法はステンレス材に限らずFe
−42Niなどの合金や他の金属にも適用可能である。
【0028】
【発明の効果】本発明により、微小穴周辺のスクラッチ
を無くすことが可能となり、また、研磨加工による削り
量が少なくなったため、加工時間の短縮による原価低減
が可能となる。更に、インク吐出穴周辺撥水膜の長寿命
化が達成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 オリフィスプレートの概略図である。
【図2】 スクラッチが微小穴にかかった概略図であ
る。
【図3】 スクラッチに残留インクが溜まった概略図で
ある。
【図4】 本発明のプレス加工の概略図である。
【図5】 本発明のインク吐出用微小穴形状に成形され
たプレートの概略断面図である。
【図6】 本発明の研磨仕上げ加工方法を示す概略図で
ある。
【図7】 ワイピング材により、インク吐出微小穴をワ
イプしている状態を示す部分断面図である。
【図8】 本発明のインクジェットヘッドの概略断面図
である。
【符号の説明】
1はオリフィスプレート、2はインク吐出用微小穴、3
は残留インク、4はスクラッチが微小穴にかかったオリ
フィスプレート、5はインク滴、6はプレス加工機内受
台、7はプレート、8は研磨加工機内受台、9はプレス
済みプレート、10はラッピングフィルムシート、11
はワイピング材、12は圧電素子、13はインク室、1
4はオリフィスプレート、15は微小穴、16はインク
滴である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インクジェットヘッドのインク吐出機構部
    品であるオリフィスプレートの製造方法は、第1に、イ
    ンク吐出用微小穴の形成用として金属板に突起部をプレ
    ス加工にて成形し、第2に、前記突起部を研磨仕上げ加
    工で前記インク吐出用微小穴を形成し、且つ、前記イン
    ク吐出用微小穴の円周に突起の一部が残る程度に研磨し
    たことを特徴とするオリフィスプレートの製造方法。
  2. 【請求項2】前記金属板はステンレスであることを特徴
    とする請求項1に記載のオリフィスプレートの製造方
    法。
JP2001366579A 2001-11-30 2001-11-30 インクジェットヘッドのオリフィスプレート製造方法 Pending JP2003165226A (ja)

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