JP2987954B2 - インクジェットノズルプレート及びその製造方法並びに細孔の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はノズルよりインク滴を吐
出することによって記録を行なうインクジェットプリン
ターの新規且つ改良されたインクジェットノズルの製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェットプリンターのヘ
ッドにおけるインクジェットノズルは、その孔径が１０
０μｍ以下の微細孔をもって構成されている。安定した
インク滴を吐出させるためには、インクジェットノズル
では流れを層流状態とすることが望ましくそのためにイ
ンクジェットノズルは、ノズル先端部に一定直径のスト
レート部を有し、後方に向かって滑らかな傾斜形状を持
つ形状が理想的なものと考えられている。

【０００３】従来、このようなインクジェットノズルを
製造する方法として、エレクトロフォーミング（電鋳）
法により微細孔（ノズル）を形成する方法が知られてい
る。（例えば特公昭６３ー４８７１４号公報）。

【０００４】またパンチプレス法によって樹脂プレート
に微細孔を形成する方法が知られている。（例えば特開
平２ー１８８２５７号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電鋳法による
場合は、図６に示すようにノズル１の内面形状が円弧状
になっており層流状の流れを形成するためのストレート
部を殆ど形成することができず、できても極めて短いと
いう問題があった。さらにこのストレート部は流路抵抗
が大きいため、図示されていない圧力室内で発生するイ
ンク滴吐出のための圧力波をインク滴吐出後に減衰させ
る役目をも同時に持っており、そのためにも通常２０μ
ｍ以上の長さを必要とする。しかし電鋳法で製造したイ
ンクジェットノズルを有するヘッドでは、従来十分な減
衰特性がえられなかった。

【０００６】また金属プレートにパンチプレス法で傾斜
面の形成された微細孔形成する場合、ポンチに傾斜面部
ができるためポンチに過大な力が加わりポンチの耐久性
に問題があった。

【０００７】また樹脂プレートでインクジェットノズル
を形成した場合ノズル面が記録媒体と接触した際、耐擦
傷性がないためノズルプレート表面に傷がつきインク滴
を正常な状態で吐出できないという問題点があった。

【０００８】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的とするところは、ストレート形状と
傾斜形状よりなり安定した飛行特性が得られ、且つ耐擦
傷性を有するインクジェットノズルプレートを供すると
共に新規且つ改良された製造方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ノズルプレートは、金属プレートと樹脂プレートを接合
して形成された接合プレートに、ストレート部とそれに
連続する傾斜部または円弧部を備えたノズルとなる細孔
が穿設されたインクジェットノズルプレートであって、
前記細孔の断面形状が前記金属プレート部においてスト
レート形状であることを特徴とする。また、インクジェ
ットノズルプレートの形成方法は、金属プレートと樹脂
プレートが接合されたプレートに、このプレートの樹脂
プレート側から、ストレート形状とそれに連続する傾斜
形状または円弧形状を有するポンチを用いて穿孔し、イ
ンクジェットノズルとなる細孔を形成することを特徴と
する。さらに、本発明の細孔の形成方法は、金属プレー
トと樹脂プレートが接合された接合プレートに、この接
合プレートの樹脂プレート側から、ストレート形状とそ
れに連続する傾斜形状または円弧形状を有するポンチを
用いて穿孔し、前記接合プレートに細孔を形成すること
を特徴とする。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面にもとずいて説
明する。図１に本発明のインクジェットヘッドの全体構
造を示す。図１に示すように、インクジェットヘッドは
金属、樹脂、ガラス等の適当な第一基板６にインク流路
１０となる溝とインク液室９を形成し、さらに第二基板
７の上方に、インクを吐出するために利用されるエネル
ギーを発生する吐出エネルギー発生体８（例えば圧電素
子、インク加熱素子等）を、第一基板６に形成されたイ
ンク液室９に対応して配置し、第一基板６と第２基板７
とを接合することによってヘッド本体を作成する。さら
に本発明の特徴であるプレス加工によってノズル１が形
成されている積層プレート１１をヘッド本体に接合し、
目的とするヘッドを供する。

【００１１】次に図２に基ずいて本発明の実施例につい
て説明する。まず金属プレート４と樹脂プレート２を接
合材３にて接合する。この場合接合材３は、各種の接着
剤であればよく特に限定するものではない。次にストレ
ート形状Ａ部及び傾斜形状Ｂ部が形成されているポンチ
５と図示されていないダイを用いパンチプレス法により
ノズル１を加工する。この場合ポンチ５の傾斜形状Ｂ部
が金属プレート４にとどかないよう、図示されていない
ストッパー機構によりポンチ５のストロークが調整され
ている。本実施例は、ストレート形状Ａ部が、接合材３
の一部及び金属プレート４に形成されるようストローク
調整されている例である。これにより金属プレート４に
はせん断力のみが作用することになる。

【００１２】図３は、本発明の別の実施例でありストレ
ート形状Ａ部が樹脂プレート２の一部及び接合材３、金
属プレート４に形成されるようポンチ５のストロークが
調整されている例である。

【００１３】図４は、本発明の別の実施例でありポンチ
５の先端は、ストレート形状Ａ部と円弧形状Ｃ部とから
なる。前述の実施例と同様、本実施例においてもストレ
ート形状部Ａ部が金属プレート４及び接合材３または、
金属プレート４、接合材３、樹脂プレート２に形成され
るようポンチ５のストロークが調整されている。

【００１４】図５は、本発明の別の実施例である。樹脂
プレート２に降伏点の大きい材料を用いた場合、樹脂部
材の弾性による戻りのためにポンチ５の傾斜角θ２とノ
ズルプレート内に形成される傾斜角θ１は異なる。そこ
で本発明では所望のθ１が得られるようなθ２を予め求
めポンチ５の傾斜角を大きめに設定しておく。円弧形状
の場合も同様、樹脂プレートのもどりを考慮してポンチ
の円弧形状を設定しておけばよい。

【００１５】尚前述の全ての実施例においては、金属プ
レート４のノズル先端側と樹脂プレート２のノズル導入
側にバリ、カエリなどが発生する場合がある。この場合
は、研磨や研削加工によりこれを取り除く。また超音波
洗浄やジェット水流あるいは火炎処理、高温下でのアニ
ール処理によりこれを取り除くことも可能である。

【００１６】

【発明の効果】本発明のよれば、ストレート部と傾斜形
状を有する細孔、特にノズルプレートのノズルの形成が
容易にかつ安価に可能となり、ノズルプレートにおいて
は良好なインクの飛行特性を得ることが可能になった。
また、ノズルプレートにおいては記録媒体と対向する面
を金属で形成しているので、耐擦傷性の高いノズルプレ
ートを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットヘッドの構成を示した
説明図である。

【図２】本発明の実施例を示すノズル部及びポンチの断
面図である。

【図３】本発明の実施例を示すノズル部断面図である。

【図４】本発明の別の実施例を示すノズル部及びポンチ
の断面図である。

【図５】本発明の別の実施例を示すノズル部及びポンチ
の断面図である。

【図６】従来のノズル部の断面図である。

【符号の説明】

１ ノズル ２ 樹脂プレート ３ 接合材 ４ 金属プレート ５ ポンチ ６ 第一基板 ７ 第二基板 ８ 吐出エネルギー発生体 ９ インク液室 １０ インク流路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属プレートと樹脂プレートを接合して
   形成された接合プレートに、ストレート部とそれに連続
   する傾斜部または円弧部を備えたノズルとなる細孔が穿
   設されたインクジェットノズルプレートであって、前記
   細孔の断面形状が前記金属プレート部においてストレー
   ト形状であることを特徴とするインクジェットノズルプ
   レート。
2. 【請求項２】 金属プレートと樹脂プレートが接合され
   たプレートに、このプレートの樹脂プレート側から、ス
   トレート形状とそれに連続する傾斜形状または円弧形状
   を有するポンチを用いて穿孔し、インクジェットノズル
   となる細孔を形成することを特徴とするインクジェット
   ノズルプレートの形成方法。
3. 【請求項３】 金属プレートと樹脂プレートが接合され
   た接合プレートに、この接合プレートの樹脂プレート側
   から、ストレート形状とそれに連続する傾斜形状または
   円弧形状を有するポンチを用いて穿孔し、前記接合プレ
   ートに細孔を形成することを特徴とする細孔の形成方
   法。