JP2013180379A

JP2013180379A - インクジェットヘッド切削用砥石及びインクジェットヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2013180379A
Application number: JP2012046754A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kobari; 紳二小針
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-12
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: JP5636012B2

Abstract

【課題】圧電素子にチッピングやクラックが生じず、基板に必要な粗さを付与することが可能なインクジェットヘッド切削用砥石及びインクジェットヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッド切削用砥石は、円盤状の第１の砥石層と、第１の砥石層を径方向に挟み、第１の砥石層より粒度の細かい研磨剤を含有し、周方向の端部が切削形成する圧電素子の形状によって定まる角度を有する２つの第２の砥石層と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッド切削用砥石及びインクジェットヘッドの製造方法に関する。

インクジェットプリンタのヘッドの製造工程には、基板上に圧電素子を取り付け、この圧電素子と基板とを予め決められた形状に切削する工程が含まれる。

ここで、基板は例えばアルミナによって形成され、圧電素子は例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）によって形成され、互いに硬さが異なっている。

従来は、基板と圧電素子とを一つの砥石により切削していた。基板の切削に合わせて粗い砥石を用いると圧電素子にチッピングやクラックが発生する。圧電素子に合わせて細かい砥石を用いると、基板の切削面の粗さが不足し、メッキの密着力が弱まる。

従って、砥石の粗さを選択することが困難であった。

特開２００４−３０６１７２号公報

従って、圧電素子にチッピングやクラックが生じず、基板に必要な粗さを付与することが可能なインクジェットヘッド切削用砥石及びインクジェットヘッドの製造方法が求められている。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態は、円盤状の第１の砥石層と、第１の砥石層を径方向に挟み、第１の砥石層が含有する研磨剤より細かい研磨剤を含有し、周方向の端部が切削により形成する圧電素子の形状によって定まる角度を有する２つの第２の砥石層と、を備えるインクジェットヘッド切削用砥石を提供する。

インクジェットヘッド切削用砥石の平面図である。インクジェットヘッド切削用砥石の図１におけるＡＡ線断面図である。インクジェットヘッド切削用砥石の図２における点線によって囲んだ部分の拡大図である。応用例に係るインクジェットヘッド切削用砥石の図２における点線によって囲んだ部分の拡大図である。インクジェットヘッドが備える基板に圧電素子を取り付けた状態を示す図である。切削が完了したインクジェットヘッドの基板と圧電素子の状態を示す図である。第１の砥石層及び第２の砥石層の粗さを示す図である。

以下、インクジェットヘッド切削用砥石及びインクジェットヘッドの製造方法の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

本実施形態のインクジェットヘッド切削用砥石は、円盤状の第１の砥石層と、第１の砥石層を径方向に挟み、第１の砥石層が含有する研磨剤より細かい研磨剤を含有し、周方向の端部が切削により形成する圧電素子の形状によって定まる角度を有する２つの第２の砥石層と、を備える。

図１は、本実施形態に係るインクジェットヘッド切削用砥石１００の平面図である。図２は、インクジェットヘッド切削用砥石１００の図１におけるＡＡ線断面図である。

図１及び図２に示すように、インクジェットヘッド切削用砥石１００は、円盤状の第１の砥石層１０１と、第１の砥石層１０１を径方向に挟み、第１の砥石層１０１より粒度の細かい研磨剤を含有し、周方向の端部が切削形成する圧電素子の形状によって定まる角度を有する２つの第２の砥石層１０１Ａ、１０１Ｂと、を備える。

第１の砥石層１０１の一方の面に設けられる第２の砥石層１０１Ａは、第１の砥石層１０１の他方の面に設けられる第２の砥石層１０１Ｂと厚さが等しく、形状は第１の砥石層１０１の厚さ方向の中心に対して対称な形状をなす。

図３は、インクジェットヘッド切削用砥石１００の図２における点線によって囲んだ部分の拡大図である。図３に示すように、インクジェットヘッド切削用砥石１００は、一方の第２の砥石層１０２Ａの周方向の端部が第１の砥石層１０１に取り付けられる面に対して角度θＡを有し、他方の第２の砥石層１０２Ｂの周方向の端部が第１の砥石層１０１に取り付けられる面に対して角度θＢを有する。

角度θＡと角度θＢとは大きさが等しく、これらの角度の大きさは切削して形成する圧電素子の斜辺と底辺のなす角度を９０°から差し引いた角度と等しい。

一方の第２の砥石層１０２Ａ及び他方の第２の砥石層１０２Ｂは、ともに厚さＷ２を有する。

第１の砥石層１０１は、周方向の端部が径方向に対して平行、すなわち第２の砥石層１０２Ａ、１０２Ｂが取り付けられる面に対して垂直な側面を有する。第１の砥石層１０１は、切削して形成する基板の溝部５０３の底面の幅と等しい厚さＷ１を有する。

図４は、応用例に係るインクジェットヘッド切削用砥石１００の図２における点線によって囲んだ部分の拡大図である。図４に示すように、インクジェットヘッド切削用砥石１００は、一方の第２の砥石層１０２Ａの周方向の端部が第１の砥石層１０１に取り付けられる面に平行な面４０１Ａに対して角度θＡを有し、他方の第２の砥石層１０２Ｂの周方向の端部が第１の砥石層１０１に取り付けられる面に平行な面４０１Ｂに対して角度θＢを有する。

角度θＡと角度θＢとは大きさが等しく、これらの角度の大きさは切削して形成する圧電素子の斜辺と底辺のなす角度を９０°から差し引いた角度と等しい。角度θＡと角度θＢとは、例えば４５°である。

インクジェットヘッド切削用砥石１００は、周方向の端部が径方向に対して平行、すなわち第２の砥石層１０２Ａ、１０２Ｂが取り付けられる面に対して垂直な側面を有する。この側面は、切削して形成する基板の溝部５０３の底面の幅と等しい厚さＷ１を有する。

本応用例においては、第１の砥石層１０１は厚さＷ１より薄い厚さＷ３を有する。

本応用例によれば、よりチッピングやクラックが圧電素子５０２に生じにくいという効果がある。

図５は、インクジェットヘッドが備える基板５０１に圧電素子５０２を取り付けた状態を示す図である。図５に示すように、切削前は、基板５０１は平坦であり、圧電素子５０２はほぼ直方体をなす。基板５０１は例えばアルミナによって形成され、圧電素子５０２は例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）によって形成される。基板５０１と圧電素子５０２とは硬さが異なっている。

図６は、切削が完了したインクジェットヘッドの基板５０１と圧電素子５０２の状態を示す図である。図６に示すように、切削後の圧電素子５０２は断面が台形をなし、この台形の斜辺と底辺とがなす角は大きさがθＣである。

すなわち、θＡとθＢとは９０°からθＣを差し引いた角度に等しい。

インクジェットヘッド切削用砥石１００は第２の砥石層１０２Ａ、１０２Ｂにより圧電素子５０２を切削する。

インクジェットヘッド切削用砥石１００は第１の砥石層１０１及び第２の砥石層１０２Ａ、１０２Ｂにより基板５０１を切削し、溝部５０３を形成する。溝部は底面が幅Ｗ１を有する。

図７は、第１の砥石層１０１及び第２の砥石層１０２Ａ、１０２Ｂの粗さを示す図である。図７に示すように、第１の砥石層１０１は、粒度すなわち粗さは砥石番号２００番以上２７０番以下が望ましく、砥石番号２７０番が最も望ましい。

なお、砥石番号２００番は、ＪＩＳにおいては２００／２３０であり、研磨剤の平均の粒径は７４μｍである。砥石番号２７０番は、ＪＩＳにおいては２７０／３２５であり、研磨剤の平均の粒径は５３μｍである。

第２の砥石層１０２Ａ、１０２Ｂは、粗さは砥石番号５００番以上７００番以下が望ましく、砥石番号６００番が最も望ましい。

なお、砥石番号５００番は研磨剤の平均の粒径は３０μｍから３６μｍである。砥石番号６００番は研磨剤の平均の粒径は２５μｍから３５μｍである。砥石番号７００番は研磨剤の平均の粒径は２２μｍから３０μｍである。

以上述べたように、本実施形態のインクジェットヘッド切削用砥石１００は、円盤状の第１の砥石層１０１と、第１の砥石層１０１を径方向に挟み、第１の砥石層１０１より粒度の細かい研磨剤を含有し、周方向の端部が切削形成する圧電素子５０２の形状によって定まる角度を有する２つの第２の砥石層１０１Ａ、１０１Ｂと、を備える。

従って、本実施形態のインクジェットヘッド切削用砥石１００によれば、圧電素子５０２にチッピングやクラックが生じず、基板５０１に必要な粗さを付与することが可能となるという効果がある。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０１：第１の砥石層
１０２Ａ、１０２Ｂ：第２の砥石層
５０１：基板
５０２：圧電素子

Claims

円盤状の第１の砥石層と、
前記第１の砥石層を径方向に挟み、前記第１の砥石層が含有する研磨剤より細かい研磨剤を含有し、周方向の端部が切削により形成する圧電素子の形状によって定まる角度を有する２つの第２の砥石層と、
を備えるインクジェットヘッド切削用砥石。
前記角度は、
切削によって形成する圧電素子の断面形状の斜辺と底辺とのなす角の角度を９０°から差し引いた角度である請求項１記載のインクジェットヘッド切削用砥石。
前記第１の砥石層の厚さは、
切削によって形成される基板の溝部の底面の幅より薄い請求項２記載のインクジェットヘッド切削用砥石。
円盤状の第１の砥石層と、前記第１の砥石層を径方向に挟み、前記第１の砥石層が含有する研磨剤より細かい研磨剤を含有し、周方向の端部が切削により形成する圧電素子の形状によって定まる角度を有する２つの第２の砥石層と、を備えるインクジェットヘッド切削用砥石の前記第２の砥石層により前記圧電素子を切削して断面形状に斜辺部を形成し、
前記第１の砥石層及び前記第２の砥石層により基板を切削して溝部を形成する
インクジェットヘッドの製造方法。
前記角度は、
切削によって形成する圧電素子の断面形状の斜辺と底辺とのなす角の角度を９０°から差し引いた角度である請求項４記載のインクジェットヘッドの製造方法。
前記第１の砥石層の厚さは、
切削によって形成される基板の溝部の底面の幅より薄い請求項５記載のインクジェットヘッドの製造方法。