JP3755332B2 - インクジェットヘッド用ノズルの形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡便な方法で所望の孔形状を有するノズルが形成可能なインクジェットヘッド用ノズルの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタ用のヘッドで、インク加圧室に連通する流路をノズルプレートにより覆って、インク流路の部分に開口したノズルからインクを吐出させるように構成したものでは、インクがノズルの軸線方向で安定して吐出されるように、メニスカスを安定化させ、圧力波を減衰させる観点から、ノズルプレートに形成されるノズルは通常漏斗型の形状をしている。その様なノズルの形成方法として、例えば特公昭５６−３９９７２号には、まずノズル形成位置に孔をあけ、先端の角度が大きなポンチから順次先端の角度が小さなポンチを用いてこの孔をハンマリングすることにより、孔の側壁を加圧変形させることにより加工硬化させ、最後に研削して形成することが、特開平５−２２９１２７号にはノズルの漏斗形状に見合う形状を持つポンチと、ポンチ先端の細径部より僅かに大きい孔に面取り部を設けたダイとを組み合わせて、ノズルプレートにポンチを貫通させることによって形成することが、それぞれ記載されているが、前者の方法では厚さ１００μｍ程度のノズルプレートに数１０ピコリットルのインク滴を連続吐出させるインクジェットヘッド用ノズルを形成するのは困難であり、後者では位置の精度を厳密に制御しなければノズルピンが折れてしまい生産には難しい。
【０００３】
近年は、レーザー加工によりノズルを形成することも行われているが、この技術は真円が作りにくい、孔周辺にバリが発生する、漏斗形状に加工することが難しい等の難点があり、機械加工によるものが主流を占めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェットヘッドのノズルはその径が数１００μｍ以下、通常５０〜１５μｍ程度の微細な孔であり、かつ各孔の径が同一であること、液の吐出方向を一定に保つにはノズル出口にバリや切り欠きがあってはいけないこと、といった厳しい要請があるため、前述の如く、従来の機械加工は作業が困難であったり、加工用の機械や技術が高度でコストが高い難点を伴っていた。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常の機械精度で、所望の形状のノズルを形成することができ、コスト低減が可能なインクジェットヘッドノズルの形成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
（請求項１）ノズルプレートの移動方向に溝が形成されたダイに載置したノズルプレートを押さえ部材の下降により固定し、漏斗形状の細径部の先端が錐状に突出した１以上のポンチで突いて、ノズルプレート内部に孔形状を形成した後、ポンチと次いで前記押さえ部材とを上昇させ、前記ダイに載置したノズルプレートを前記移動方向に移動してノズル位置を設定することを順次繰り返して複数の孔形状を形成した後、インク吐出側のノズルプレート突出部を研磨して孔をあけ仕上げることを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルの形成方法。
（請求項２）ラップ工程で孔をあけ、平均粒径１μｍ以下の研磨剤を用いるポリッシュ工程で仕上げることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド用ノズルの形成方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【０００８】
図１は請求項１に係るノズルの形成方法を説明するものである。図１（ａ）において、１は素材は特に限定されないが、例えばステンレス材のノズルプレート、２は細径部２１の先端に錐状の突出部２２、例えば約１２０°の傾斜を有する円錐形状、を有する漏斗形状のポンチ、３はポンチで突いた時インク吐出側に突き出るノズルプレートの突出部１１を受け容れる孔３１を有するダイ、４はポンチの上下動を規制するガイド孔４１を有するポンチが形成されているピンのホルダーで、この図はポンチで突いた状態をモデル的に示す。ピンの上端にはフリンジ状の段が形成され（図示せず）、ポンチで突くときのストッパーとなって、ノズルプレートを貫通しない位置でポンチが止まるようになっている。
【０００９】
ダイ３の孔３１の径はノズル孔径の３〜４倍が適当である。またダイは真鍮などの柔らかい平面材をダイとしてポンチングして突出部１１を平面材に残す方法でも良い。ノズルプレートをポンチングしたときの突出部形状に馴染む加工を施しても良い。連続でポンチングを行う場合、前記突出部１１を逃がすために、ノズルプレートの移動方向に溝などの逃げを形成してもよい。
【００１０】
図１（ｂ）は、前記ポンチで突いた後、インク吐出側のノズルプレート突出部１１を研削して孔をあけ仕上げて形成したノズルの孔形状を示すもので、ポンチのテーパー部２３に対応するテーパーを有する孔部５２と、細径部２１に対応する細孔部５１からなる。具体的には、例えば平面ラップ盤の様な装置を用い、平均粒径２μｍ以上の研磨剤で磨くラップ工程で孔をあけて、孔の周辺に残るのバリを平均粒径１μｍ以下の研磨剤を用いるポリッシュ工程で取り去って仕上げる。
【００１１】
この本発明のノズル形成方法によれば、ノズルプレートを打ち抜かないので、正確なノズル位置への連続的なポンチングが容易であり、ポンチピンの寿命が長いという利点がある。
【００１２】
尚、本発明に係る形状のポンチは、研削加工によって製造するのが実用的である。
【００１３】
図２は請求項１に係るノズルの形成方法を実施するための装置の１例のモデル図である。図２（ａ）において、押さえ部材６はダイ３にネジ止めされてカンチレバーの様に構成され、このカンチレバーの中にピンホルダー４がダイと位置合わせして固定される。またカンチレバー端はエアシリンダー（図示せず）等で上下されるように構成され、ノズルプレートの固定及び解放ができるようにピンホルダー４の高さが調整される。ノズルプレート１が載置されると、ピンホルダー４及びピン２０を支持するカンチレバーが下降してノズルプレートが固定される。ピン２０はピンホルダーのフランジ４２上に設けられたバネ７で支えられたくわえ部材８で保持され、ポンチが形成されたピン２０がガイド孔４１中にあって、槌９により突かれることにより、ノズルプレートがポンチングされる。槌９が上昇するとバネの伸張によりピンが戻る。カンチレバー端をエアシリンダーにより上昇させて前記押さえ部材を上昇させ、ノズルプレートを解放する。図２（ｂ）の上面図に示す様に、例えばＸＹステージにより前記ノズルプレートを矢印方向に移動してノズル位置の設定をし、同様の手順で次のポンチングが行われる。ポンチの打ち込み量（深さ）の設定はくわえ部材によって行えばよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のノズルの形成方法によれば、漏斗形状で、バリの無い真円のインク突出口を有するインクジェットヘッド用ノズルを、簡便に、かつ確実に形成することができ、従ってコストダウンが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係るノズルの形成方法を説明する図。
【図２】 請求項１に係るノズルの形成方法を実施するための装置の１例のモデル図。
【符号の説明】
１ ノズルプレート
２ ポンチ
２０ ピン
３ ダイ
４ ピンホルダー
６ 押さえ部材
７ バネ
８ くわえ部材
９ 槌
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡便な方法で所望の孔形状を有するノズルが形成可能なインクジェットヘッド用ノズルの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタ用のヘッドで、インク加圧室に連通する流路をノズルプレートにより覆って、インク流路の部分に開口したノズルからインクを吐出させるように構成したものでは、インクがノズルの軸線方向で安定して吐出されるように、メニスカスを安定化させ、圧力波を減衰させる観点から、ノズルプレートに形成されるノズルは通常漏斗型の形状をしている。その様なノズルの形成方法として、例えば特公昭５６−３９９７２号には、まずノズル形成位置に孔をあけ、先端の角度が大きなポンチから順次先端の角度が小さなポンチを用いてこの孔をハンマリングすることにより、孔の側壁を加圧変形させることにより加工硬化させ、最後に研削して形成することが、特開平５−２２９１２７号にはノズルの漏斗形状に見合う形状を持つポンチと、ポンチ先端の細径部より僅かに大きい孔に面取り部を設けたダイとを組み合わせて、ノズルプレートにポンチを貫通させることによって形成することが、それぞれ記載されているが、前者の方法では厚さ１００μｍ程度のノズルプレートに数１０ピコリットルのインク滴を連続吐出させるインクジェットヘッド用ノズルを形成するのは困難であり、後者では位置の精度を厳密に制御しなければノズルピンが折れてしまい生産には難しい。
【０００３】
近年は、レーザー加工によりノズルを形成することも行われているが、この技術は真円が作りにくい、孔周辺にバリが発生する、漏斗形状に加工することが難しい等の難点があり、機械加工によるものが主流を占めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェットヘッドのノズルはその径が数１００μｍ以下、通常５０〜１５μｍ程度の微細な孔であり、かつ各孔の径が同一であること、液の吐出方向を一定に保つにはノズル出口にバリや切り欠きがあってはいけないこと、といった厳しい要請があるため、前述の如く、従来の機械加工は作業が困難であったり、加工用の機械や技術が高度でコストが高い難点を伴っていた。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常の機械精度で、所望の形状のノズルを形成することができ、コスト低減が可能なインクジェットヘッドノズルの形成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
（請求項１）ノズルプレートの移動方向に溝が形成されたダイに載置したノズルプレートを押さえ部材の下降により固定し、漏斗形状の細径部の先端が錐状に突出した１以上のポンチで突いて、ノズルプレート内部に孔形状を形成した後、ポンチと次いで前記押さえ部材とを上昇させ、前記ダイに載置したノズルプレートを前記移動方向に移動してノズル位置を設定することを順次繰り返して複数の孔形状を形成した後、インク吐出側のノズルプレート突出部を研磨して孔をあけ仕上げることを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルの形成方法。
（請求項２）ラップ工程で孔をあけ、平均粒径１μｍ以下の研磨剤を用いるポリッシュ工程で仕上げることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド用ノズルの形成方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【０００８】
図１は請求項１に係るノズルの形成方法を説明するものである。図１（ａ）において、１は素材は特に限定されないが、例えばステンレス材のノズルプレート、２は細径部２１の先端に錐状の突出部２２、例えば約１２０°の傾斜を有する円錐形状、を有する漏斗形状のポンチ、３はポンチで突いた時インク吐出側に突き出るノズルプレートの突出部１１を受け容れる孔３１を有するダイ、４はポンチの上下動を規制するガイド孔４１を有するポンチが形成されているピンのホルダーで、この図はポンチで突いた状態をモデル的に示す。ピンの上端にはフリンジ状の段が形成され（図示せず）、ポンチで突くときのストッパーとなって、ノズルプレートを貫通しない位置でポンチが止まるようになっている。
【０００９】
ダイ３の孔３１の径はノズル孔径の３〜４倍が適当である。またダイは真鍮などの柔らかい平面材をダイとしてポンチングして突出部１１を平面材に残す方法でも良い。ノズルプレートをポンチングしたときの突出部形状に馴染む加工を施しても良い。連続でポンチングを行う場合、前記突出部１１を逃がすために、ノズルプレートの移動方向に溝などの逃げを形成してもよい。
【００１０】
図１（ｂ）は、前記ポンチで突いた後、インク吐出側のノズルプレート突出部１１を研削して孔をあけ仕上げて形成したノズルの孔形状を示すもので、ポンチのテーパー部２３に対応するテーパーを有する孔部５２と、細径部２１に対応する細孔部５１からなる。具体的には、例えば平面ラップ盤の様な装置を用い、平均粒径２μｍ以上の研磨剤で磨くラップ工程で孔をあけて、孔の周辺に残るのバリを平均粒径１μｍ以下の研磨剤を用いるポリッシュ工程で取り去って仕上げる。
【００１１】
この本発明のノズル形成方法によれば、ノズルプレートを打ち抜かないので、正確なノズル位置への連続的なポンチングが容易であり、ポンチピンの寿命が長いという利点がある。
【００１２】
尚、本発明に係る形状のポンチは、研削加工によって製造するのが実用的である。
【００１３】
図２は請求項１に係るノズルの形成方法を実施するための装置の１例のモデル図である。図２（ａ）において、押さえ部材６はダイ３にネジ止めされてカンチレバーの様に構成され、このカンチレバーの中にピンホルダー４がダイと位置合わせして固定される。またカンチレバー端はエアシリンダー（図示せず）等で上下されるように構成され、ノズルプレートの固定及び解放ができるようにピンホルダー４の高さが調整される。ノズルプレート１が載置されると、ピンホルダー４及びピン２０を支持するカンチレバーが下降してノズルプレートが固定される。ピン２０はピンホルダーのフランジ４２上に設けられたバネ７で支えられたくわえ部材８で保持され、ポンチが形成されたピン２０がガイド孔４１中にあって、槌９により突かれることにより、ノズルプレートがポンチングされる。槌９が上昇するとバネの伸張によりピンが戻る。カンチレバー端をエアシリンダーにより上昇させて前記押さえ部材を上昇させ、ノズルプレートを解放する。図２（ｂ）の上面図に示す様に、例えばＸＹステージにより前記ノズルプレートを矢印方向に移動してノズル位置の設定をし、同様の手順で次のポンチングが行われる。ポンチの打ち込み量（深さ）の設定はくわえ部材によって行えばよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のノズルの形成方法によれば、漏斗形状で、バリの無い真円のインク突出口を有するインクジェットヘッド用ノズルを、簡便に、かつ確実に形成することができ、従ってコストダウンが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係るノズルの形成方法を説明する図。
【図２】 請求項１に係るノズルの形成方法を実施するための装置の１例のモデル図。
【符号の説明】
１ ノズルプレート
２ ポンチ
２０ ピン
３ ダイ
４ ピンホルダー
６ 押さえ部材
７ バネ
８ くわえ部材
９ 槌
Claims (2)
- ノズルプレートの移動方向に溝が形成されたダイに載置したノズルプレートを押さえ部材の下降により固定し、漏斗形状の細径部の先端が錐状に突出した１以上のポンチで突いて、ノズルプレート内部に孔形状を形成した後、ポンチと次いで前記押さえ部材とを上昇させ、前記ダイに載置したノズルプレートを前記移動方向に移動してノズル位置を設定することを順次繰り返して複数の孔形状を形成した後、インク吐出側のノズルプレート突出部を研磨して孔をあけ仕上げることを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルの形成方法。
- ラップ工程で孔をあけ、平均粒径１μｍ以下の研磨剤を用いるポリッシュ工程で仕上げることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド用ノズルの形成方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10115499A JP3755332B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | インクジェットヘッド用ノズルの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10115499A JP3755332B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | インクジェットヘッド用ノズルの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000289211A JP2000289211A (ja) | 2000-10-17 |
| JP3755332B2 true JP3755332B2 (ja) | 2006-03-15 |
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ID=14293143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10115499A Expired - Fee Related JP3755332B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | インクジェットヘッド用ノズルの形成方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3755332B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022004459A1 (ja) | 2020-06-29 | 2022-01-06 | コニカミノルタ株式会社 | ノズルプレート、インクジェットヘッド、ノズルプレートの製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法 |
| WO2022149181A1 (ja) | 2021-01-05 | 2022-07-14 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッド用ノズル板、その製造方法、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003231259A (ja) | 2001-12-03 | 2003-08-19 | Seiko Epson Corp | ノズルプレート、ノズルプレートの製造方法、及び、液体噴射ヘッド |
| WO2003053699A1 (fr) | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Seiko Epson Corporation | Diaphragme pour tete de pulverisation de gouttelettes liquides, procede de fabrication correspondant et perforateur |
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| JP4296893B2 (ja) | 2003-09-30 | 2009-07-15 | ブラザー工業株式会社 | ノズルプレートの製造方法 |
| JP2006181796A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP5754089B2 (ja) * | 2009-09-15 | 2015-07-22 | 株式会社リコー | 液体吐出ヘッド及びその製造方法、画像形成装置 |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP10115499A patent/JP3755332B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022004459A1 (ja) | 2020-06-29 | 2022-01-06 | コニカミノルタ株式会社 | ノズルプレート、インクジェットヘッド、ノズルプレートの製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法 |
| WO2022149181A1 (ja) | 2021-01-05 | 2022-07-14 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッド用ノズル板、その製造方法、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000289211A (ja) | 2000-10-17 |
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