JP5239286B2 - ノズルプレートの切り離し方法およびノズルプレートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液滴を吐出するノズル孔が多数形成されたノズルプレートの切り離し方法およびノズルプレートの製造方法に関する。

印刷用紙等の被記録媒体にノズルからインク滴を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタとしては、共通インク室、及び、共通インク室からノズルに至る多数の個別インク流路を含むインクジェットヘッドを有している。このようなインクジェットヘッドの流路部分は、例えば、孔が形成された複数のプレート部材を積層することによって構成されている。このプレート部材は、一枚の金属板からプレート部材が保持された中間板を形成し、さらに中間板からプレート部材を切り離すことによって作られる。中間板の形成では、金属板にエッチング処理を施し、フレーム枠に保持された１又は複数のプレート部材が形成される。プレート部材は、ブリッジ片によってフレーム枠に保持されている。中間板からのプレート部材の切り出しでは、ポンチなどの工具でブリッジ片を切断し、プレート部材が中間板から切り出される（特許文献１）。

特開２００５−２８６４１号公報（図７）

上述したように、ポンチなどの工具を用いてブリッジ片を切断すると、切断されたブリッジ片の一部が、プレート部材の側面から突出した状態で残存することになる。インクジェットプリンタにおいては、弾性を有する板部材であるワイパーを、インク吐出面に押し当てつつ移動させることによって、インク吐出面のクリーニングが行われる。このとき、ワイパーがインク吐出面に押し当てられることによって、ワイパーのインク吐出面と接する部分が弾性変形し、ワイパーの両側に位置する部分ではノズルプレートの側面と対向する。この状態でワイパーを移動させると、ワイパーのノズルプレートの側面と対向する部分が、ノズルプレートの側面から突出したブリッジ片の一部と干渉して引っかかることがある。これにより、ワイパーが劣化し易くなる。また、インクジェットプリンタの印刷時においては、インク吐出面の直下を印刷用紙が通過するため、ノズルプレートの側面から突出したブリッジ片の一部に印刷用紙の端部が引っかかることがある。

そこで、本発明は、インク吐出面をクリーニングするワイパーや印刷用紙が引っかかるのを防止することができるノズルプレートの切り離し方法およびノズルプレートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のノズルプレートの切り離し方法は、枠体と、前記枠体の内側に前記枠体から離隔して配置され、液滴を吐出するノズル孔が多数形成されたノズルプレートと、前記枠体と前記ノズルプレートとの間隙に配置されて前記枠体と前記ノズルプレートとを連結している連結片とを含む一次加工板から前記ノズルプレートを切り離すノズルプレートの切り離し方法である。打ち抜き工具を用いて、前記連結片と前記ノズルプレートとの間に形成された前記ノズルプレートの外周線と重なる前記連結片と前記ノズルプレートとの境界全域を内側に含んだ領域である、前記連結片と前記ノズルプレートとの連結領域を打ち抜くことによって、前記一次加工板から前記ノズルプレートを切り離す。

また、本発明のノズルプレートの製造方法は、液滴を吐出するノズル孔が多数形成されたノズルプレートを製造する方法であって、基体部と、その基体部から離隔した少なくとも１つのプレート部と、前記基体部と前記プレート部とを連結する第１の連結片とを含む一次加工板を形成する形成ステップと、前記第１の連結片と前記プレート部との間に形成された前記プレート部の外周線と重なる前記第１の連結片と前記プレート部との境界全域を内側に含んだ領域である、前記プレート部と前記第１の連結片との第１の連結領域を打ち抜く第１の打ち抜きステップとを有し、前記第１の打ち抜きステップにより前記一次加工板から切り離された前記プレート部から、前記ノズルプレートを製造する。

本発明によると、連結片（第１の連結片）とノズルプレートとの境界全域が除去されることにより、ノズルプレートの側面に突起がなくなり、インク吐出面をクリーニングするワイパーや印刷用紙が突起に引っかかるのを防止することができる。

本発明においては、前記打ち抜き工具が、円形の横断面を有していることが好ましい。また、前記第１の打ち抜きステップにおいて、前記第１の連結領域の打ち抜き形状が円形となるように打ち抜くことで、前記ノズルプレートを製造する。また、前記第１の打ち抜きステップは、円形断面を有する打ち抜き工具を用いて実行されることで、前記ノズルプレートを製造する。ところで、打ち抜き工具と対をなす受けの工具は、打ち抜き工具と同型の貫通孔を有している。仮に、打ち抜き部材が方形の横断面を持つ場合、受けの工具には、製作限界から角部に若干の丸みが必須である。この分、製作精度が低くなる。しかし、これによると、打ち抜き工具及び受けの工具が精度よく製造容易な同じ円形の横断面を有しているため、ノズルプレートの一部を打ち抜くための金型の製作精度を高くすることができる。これにより、ノズルプレートの一部を打ち抜くときに形成される、打ち抜き方向に突出するバリを小さくすることができる。

また、本発明においては、前記打ち抜き工具が、前記連結片の幅より大きい打ち抜き幅を有しており、前記打ち抜き工具によって、全ての前記連結片に対応した前記連結領域を打ち抜くことがより好ましい。また、本発明においては、前記第１の打ち抜きステップは、前記第１の連結領域の長さより大きな打ち抜き長さを有する打ち抜き工具を用いて実行されることで、前記ノズルプレートを製造する。これによると、ノズルプレートを素早く切り離すことができる。

また、前記形成ステップにおいて、前記一次加工板を前記打ち抜き工具に対して位置決めするための位置決め孔を含むように前記一次加工板を形成しても良いし、前記基体部が前記プレート部を囲むように前記一次加工板を形成しても良いし、前記第１の連結片が前記プレート部の外周と前記基体部の内周とを所定間隔毎に複数個所で連結するように前記一次加工板を形成しても良いし、前記プレート部が隣接して複数配列されるとともに、その隣接する２つのプレート部が第２の連結片により連結されるように前記一次加工板を形成しても良い。さらに、前記プレート部と前記第２の連結片との第２の連結領域を打ち抜く第２の打ち抜きステップをさらに有していても良い。このとき、前記第２の打ち抜きステップにおいて、前記隣接する２つのプレート部の間に存在する前記第２の連結片の長さより大きな打ち抜き長さを有する打ち抜き工具を用いて、前記第２の連結片と前記隣接する２つのプレート部の各々との第２の連結領域を打ち抜いても良い。さらに、前記形成ステップにおいて、前記一次加工板をエッチング加工により形成しても良い。

さらに、本発明においては、前記打ち抜き工具を、前記ノズルプレートにおける液滴の吐出方向に向かって移動させることによって、前記連結領域を打ち抜くことがより一層好ましい。また、本発明においては、前記第１の打ち抜きステップにおいて、前記プレート部から製造されるノズルプレートの液滴吐出方向に、前記打ち抜き工具を前記一次加工板に対して移動させることにより、前記第１の連結領域を打ち抜くことで、前記ノズルプレートを製造する。これによると、ノズルプレートの一部を打ち抜くときに形成される打ち抜き方向に突出するバリが、ノズルプレートにおけるインク吐出面側のみに発生し、インク吐出面の反対面に発生することがない。このため、ノズルプレートにおけるインク吐出面の反対面に他の部材を密着させて精度良く接合することができる。なお、当該バリは、インク吐出面側に発生することになるが、そのサイズはサブミクロン以下である。一方、連結片が連結片の途中から切断されたときに形成される突起は、数ミクロンから数１０ミクロンのサイズがある。バリは切り残し部と比較して十分に小さく、ワイパーが接触してもワイパーを痛めることがない。さらに、本発明においては、前記ノズルプレートに対応した前記一次加工板と共に、内部に前記ノズル孔に連通する液体流路が形成される流路ユニットを構成する複数のプレートそれぞれに対応した他の一次加工板を積層して接続した後に、各プレートそれぞれの前記連結領域を一括して打ち抜くことによって、前記一次加工板から前記ノズルプレートを切り離してもよい。または、本発明においては、前記枠体と前記ノズルプレートとは、複数の前記連結片で連結され、全ての前記連結片が同時に打ち抜かれてもよい。

またさらに、前記第１の打ち抜きステップは、前記基体部と前記プレート部との間に存在する前記第１の連結片の平面の面積より大きな横断面を有する打ち抜き工具を用いて実行されることで、前記ノズルプレートを製造する。この前記第１の打ち抜きステップは、前記プレート部の打ち抜き面積が前記基体部の打ち抜き面積より小さくなるように実行されても良い。また、前記第２の打ち抜きステップは、前記隣接する２つのプレート部の各々の打ち抜き面積がほぼ等しくなるように実行されても良い。また、本発明においては、一方の面から液滴を吐出するノズル孔が多数形成されたノズルプレートを製造する方法であって、基体部と、その基体部から離隔した少なくとも１つのプレート部と、前記基体部と前記プレート部とを連結する第１の連結片とを含む一次加工板を形成する形成ステップと、前記第１の連結片と前記プレート部との間に形成された前記プレート部の外周線と重なる前記第１の連結片と前記プレート部との境界全域を内側に含んだ領域である、前記プレート部と前記第１の連結片との第１の連結領域を、前記プレート部の特定の面から打ち抜く第１の打ち抜きステップとを有し、前記プレート部の特定の面は、前記一方の面の反対面に相当し、前記第１の打ち抜きステップにより前記一次加工板から切り離された前記プレート部から、前記ノズルプレートを製造する。このとき、前記第１の打ち抜きステップに先立って、前記ノズルプレートに対応した前記一次加工板と共に、内部に前記ノズル孔に連通する液体流路が形成される流路ユニットを構成する複数のプレートそれぞれに対応した他の一次加工板を積層して接合する積層接合工程を有し、前記第１の打ち抜きステップにおいて、前記積層接合工程において接合された各プレートそれぞれの前記第１の連結領域を一括して打ち抜くことによって、前記一次加工板から前記プレート部を切り離してもよい。また、前記基体部と前記プレート部とは複数の前記第１の連結片で連結されており、前記第１の打ち抜きステップにおいて、全ての前記第１の連結片が同時に打ち抜かれてもよい。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、インクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１０１は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。このインクジェットプリンタ１０１には、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２がそれぞれ構成されている。

インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙（被記録媒体）Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１は、用紙ストッカ１１ａと、ピックアップローラ１１ｃとを有している。用紙ストッカ１１ａは、その内部に多数の用紙Ｐを収容するものである。用紙ストッカ１１ａ内には、用紙ストッカ１１ａの底から開口部に向かって付勢された支持板１１ｂが配置されており、この支持板１１ｂ上に多数の用紙Ｐが積層されている。ピックアップローラ１１ｃは、積層された用紙Ｐを上から一枚ずつピックアップすると共に、ピックアップした用紙Ｐを下流側に送り出すものである。ピックアップローラ１１ｃによって用紙ストッカ１１ａから送り出された用紙Ｐは、搬送ベルト８の外周面８ａに載置される。

用紙搬送経路の中間部には、搬送装置１３が設けられている。搬送装置１３は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト８と、搬送ベルト８によって囲まれた領域内においてインクジェットヘッド１と対向する位置に配置されたプラテン１５とを含む。プラテン１５は、インクジェットヘッド１と対向する領域において搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持するものである。ベルトローラ７と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、用紙Ｐが搬送ベルト８の外周面８ａに載置されたとき、この用紙Ｐを外周面８ａに押さえ付けるものである。搬送ベルト８は、その表面に弱粘着性のシリコン樹脂層を有し、用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙部１２に向けて搬送する。

搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離機構１４が設けられている。剥離機構１４は、搬送ベルト８の外周面８ａに粘着されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離して、図中右方の排紙部１２に向けて導くように構成されている。

４つのインクジェットヘッド１は、４色のインク（マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））に対応して、用紙Ｐの搬送方向に沿って順に４つ並べて固定されている。つまり、このインクジェットプリンタ１０１はライン式プリンタである。インクジェットヘッド１は、搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、インクジェットヘッド１の底面が搬送ベルト８の外周面８ａに対向するインク吐出面２ａとなっている。

搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのインクジェットヘッド１のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面すなわち印刷領域に向けてインク吐出面２ａから各色のインク滴が吐出される。これにより、用紙Ｐの印刷領域に所望のカラー画像が形成できるようになっている。

また、インクジェットヘッド１の近傍に、インク吐出面２ａをクリーニングするための図示しないワイパー機構が配置されている。ワイパー機構は、弾性材料からなる板部材であるワイパーを有している。ワイパー機構は、用紙Ｐに対して印刷を開始する前、印刷が完了した後などに、ワイパーをインク吐出面２ａに押し当てつつインクジェットヘッド１の延在方向に沿って移動させる。これにより、インク吐出面２ａの表面に付着した余分なインクが除去される。またインク吐出面２ａに開口しているノズル４３（図３参照）内に形成されるインクのメニスカスが整えられる。

インクジェットヘッド１について、図２及び図３を参照しつつ詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の概略斜視図である。図３は、インクジェットヘッド１の部分拡大断面図である。

図２及び図３に示すように、インクジェットヘッド１は、一方向に長尺な矩形形状を有する流路ユニット２と、流路ユニット２の上面に取り付けられたアクチュエータユニット３とを有している。流路ユニット２は、ステンレス製の７枚の流路プレート２１〜２７及びノズルプレート２８が順に積層された積層構造を有する積層体である。流路ユニット２の上面には、外部からインクが供給されるインク供給口２ｂが、長手方向に関する端部近傍に形成されている。流路ユニット２の下面には、インク滴を吐出するノズル４３が多数開口しているインク吐出面２ａが形成されている。流路ユニット２の内部には、インク供給口２ｂから供給されたインクが流し込まれる共通インク室４１及び共通インク室４１から圧力室４２を経てノズル４３に至る多数の個別インク流路４４が形成されている。なお、図３においては、１つの個別インク流路４４のみが表れるような断面を示している。

流路プレート２１〜２７及びノズルプレート２８は、エッチング処理によりに孔が形成されている。つまり、流路プレート２１〜２７には、これらが積層された状態で、内部に共通インク室４１及び多数の個別インク流路４４（ノズル４３を除く）が構成されるように、孔が形成されている。また、ノズルプレート２８には、ノズル４３となる孔が多数形成されている。各圧力室４２は、流路ユニット２の上面に形成された開口を有している。各圧力室４２の開口は、流路ユニット２の上面に取り付けられたアクチュエータユニット３により閉じられている。インク供給口２ｂから流し込まれたインクは、共通インク室４１を介して各個別インク流路４４に流れ込む。そして、個別インク流路４４においては、流れ込んだインクが圧力室４２を経てノズル４３に到達する。

アクチュエータユニット３は、各圧力室４２内のインクに対して個別に吐出エネルギーを付与する多数のアクチュエータを構成するものであり、上述したように、流路ユニット２の上面において多数の圧力室４２の開口を閉じるように取り付けられている。そして、アクチュエータユニット３は、圧力室４２のそれぞれと対向するように配置された多数の個別電極３１と、圧電層３２と、共通電極３４と、圧電層３３とが順に積層された積層構造を有している。個別電極３１及び共通電極３４は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。圧電層３２、３３は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。また、圧電層３２は、多数の個別電極３１と共通電極３４とに挟持されており、圧電層３３は、共通電極３４と流路ユニット２の上面とに挟持されている。ここで、個別電極３１と共通電極３４とに挟まれた圧電層３２の部分が、活性層として働き、両電極間に電圧を印加すると平面方向に伸縮する。また、この活性層として働く部分は、圧力室４２側の圧電層３３と協働して、圧力室４２の容積を変化するように変形する。活性層の分極方向と電界の方向とが共に厚み方向であれば、活性層が面方向に縮み、個別電極３１に対応した部分は圧力室４２の内側方向に凸状に変形する。１つの個別電極と積層方向に対応した部分が、１つのアクチュエータとして機能する。

このように、アクチュエータユニット３は、ユニモルフ式のアクチュエータとして構成されている。各アクチュエータは、圧力室４２にそれぞれ対向して配置されている。図示しない駆動ドライバから個別電極３１に所定の電圧パルスが供給されることにより、アクチュエータが変形して対向する圧力室４２の容積が変化する。これにより、圧力室４２内のインクに圧力波（吐出エネルギー）が発生し、圧力室４２に連通するノズル４３からインク滴が吐出される。

次に、図４〜図８を参照しつつノズルプレート２８の切り離し方法について説明する。図４は、ノズルプレート２８を含む中間板（金属板を加工した１次加工板としてのノズルプレートの原材）３０の平面図である。図５は、ノズルプレート２８を切り離すための打ち抜き工具５０の外観斜視図である。図６は、ノズルプレート２８を切り離すときの打ち抜き工具５０を上方から見た拡大平面図である。図７は、図６のVII-VII線に関する断面図である。図８は、ノズルプレート２８を切り離した後の切り離し箇所の拡大平面図である。

まず、図４に示すように、一枚の金属板（板材）にエッチング処理（孔空け加工）を施すことにより、中間板３０を形成する。中間板３０は、フレーム枠（基体部としての枠体）２９、フレーム枠２９の内側にフレーム枠２９から離隔して配置された１枚のノズルプレート（プレート部）２８、及び、フレーム枠２９とノズルプレート２８との間隙に配置されつつフレーム枠２９とノズルプレート２８とを連結している多数のブリッジ片（第１の連結部としての連結部）２９ａを含んでいる。なお、ノズルプレート２８は、この段階では、インクを吐出するノズル孔が形成されていてもいなくても良い。

ノズルプレート２８は、一方向に延在した矩形状の金属薄板である。フレーム枠２９は一方向に延在した矩形状の枠体であり、製造工程においてノズルプレート２８をハンドリングするのに用いられる。また、フレーム枠２９には、４つの角部近傍に長手方向に沿って２つずつ、及び、長手方向に関する中央における短手方向に関する両端近傍に１つずつ、計１０個の位置決め孔２９ｂが形成されている。この位置決め孔２９ｂは、ノズルプレート２８に加工を施すときに用いられる。ブリッジ片２９ａは、ノズルプレート２８の外周とフレーム枠２９の内周とを連結する連結部であって、ノズルプレート２８の長手方向に関する両端部において短手方向に沿って２つずつ配置されている。また、ブリッジ片２９ａは、ノズルプレート２８の短手方向に関する両端部にも長手方向に沿って７つずつ配置されている。本実施形態の中間板３０では、ブリッジ片２９ａがノズルプレート２８の周囲に計１８個形成されている。このように、中間板３０は、ノズルプレート２８が、１８個のブリッジ片２９ａを介してフレーム枠２９に保持された状態で形成されている。

次に、打ち抜き工具５０を用いてブリッジ片２９ａを打ち抜くことによって、中間板３０からノズルプレート２８を切り離す。図５に示すように、打ち抜き工具５０は、ポンチ５１と、ダイス５２とを有している。ポンチ５１は、円形の横断面を有する丸ポンチであり、ブリッジ片２９ａより大きい打ち抜き幅（図６参照:ポンチ５１の円形断面の直径に相当）を有している。ダイス５２には、ポンチ５１が侵入する穴５２ａが形成されている。

そして、図６に示すように、この打ち抜き工具５０を用いて、ブリッジ片２９ａの全て、及び、ブリッジ片２９ａとノズルプレート２８との境界全域（第１の連結領域）２９ｃが除去される。このとき、ポンチ５１でノズルプレート２８の一部を１回の打ち抜きで打ち抜く。この打ち抜きは、全てのブリッジ片２９ａに対して同時的に行われる。なお、ブリッジ片２９ａとノズルプレート２８との境界とは、ブリッジ片２９ａとノズルプレート２８との間に形成されたノズルプレート２８の外周線と重なる仮想線２９ｄを意味する。また、境界全域２９ｃは、この境界を内側中央部に含む境界近傍の領域であって、例えば、図中の一点鎖線で囲まれた領域である。このとき、図７に示すように、ポンチ５１が、ノズルプレート２８のインク吐出面（一方の面）２ａの反対面からインク吐出面２ａに向かって、つまり、ノズルプレート２８におけるインク滴の吐出方向に向かって移動しつつ、ノズルプレート２８の一部を打ち抜く。これにより、ポンチ５１の外径とダイス５２の穴５２ａの内径との差により生じる微小なバリが、インク吐出面２ａ側にのみ発生し、ノズルプレート２８の裏面側には発生しない。そして、図８に示すように、打ち抜き工具５０によって、上述の境界全域２９ｃを含めて、ノズルプレート２８の端縁部が部分的に除去される。中間板３０から切り離されたノズルプレート２８の端部には、ポンチ５１により作られた円弧状の凹部２９ｅが形成されている。このように、ノズルプレート２８の側面にブリッジ片２９ａの一部が残ることがない。

本実施の形態では、ポンチ５１が対向する領域内には、図６に示すように、フレーム枠２９とブリッジ片２９ａとの境界全域２９ｃも含まれている。フレーム枠２９側の境界が、この対向領域のほぼ中央部に位置している。逆に、境界全域２９ｃは、若干の余裕を残して対向領域の周辺側に偏綺している。これは、ノズルプレート２８から除去される部分を少なくしつつ、境界全域２９ｃを打ち抜くためである。これによって、ノズルプレート２８の強度が保たれる。さらに、凹部２９ｅの持つ円弧が、ノズルプレート２８の外周と鈍角で交差することになるので、インク吐出面２ａを払拭するワイパーを凹部２９ｅの角部で損傷することもない。しかし、この打ち抜きでは、フレーム枠２９側の境界（境界領域）が対向領域の中央部に位置することは必須ではない。フレーム枠２９とノズルプレート２８との間のスリット幅によっては、ポンチ５１の径が相対的に小さくなり、フレーム枠２９側にブリッジ片２９ａの一部が残ることがある。

以上のように、ノズルプレート２８を製造するための切り離し方法は、フレーム枠２９と、このフレーム枠２９の内側にフレーム枠２９から離隔して配置され、液滴を吐出するノズル４３となる孔が複数形成されたノズルプレート２８と、フレーム枠２９とノズルプレート２８との隙間に配置されてフレーム枠２９とノズルプレート２８とを連結しているブリッジ片２９ａとを含む中間板３０からノズルプレート２８を切り離す方法であって、打ち抜き工具を用いて、ブリッジ片２９ａとノズルプレート２８との境界全域２９ｃを、ブリッジ片２９ａを残すことなく打ち抜くことによって、中間板３０からノズルプレート２８を切り離すことに特徴がある。このとき、切り欠き部（凹部２９ｅ）が、ノズルプレート２８の外周と鈍角で交差すると良い。

上述した方法で切り離されたノズルプレート２８は、流路プレート２１〜２７とともに積層された状態で、金属接合されて流路ユニット２となる。さらに、流路ユニット２にアクチュエータユニット３や図示しない制御部品を組み付けることによって、インクジェットヘッド１の組み立てが完了する。

以上、説明した本実施形態によると、ブリッジ片２９ａとノズルプレート２８との境界全域２９ｃが除去されることにより、ノズルプレート２８の側面にブリッジ片２９ａに係る突起がなくなり、インク吐出面２ａをクリーニングするワイパーや印刷用紙が突起に引っかかるのを防止することができる。

また、打ち抜き工具５０のポンチ５１が、円形の横断面を有しているため、ダイス５２の穴５２ａの製作精度を高くすることができる。つまり、ポンチ５１とダイス５２との径の差が、他の形状を有するポンチの場合に比べ、最も小さくできる。（例えば、方形のポンチに対しては、方形の貫通孔を持つダイスが組み合わされるが、この貫通孔の角部には若干の丸みが必要となり、この分が寸法誤差に加わることになる。この寸法誤差とバリのサイズには、相関がある。）これにより、ノズルプレート２８の一部を打ち抜くときに形成されるバリを小さくすることができる。

さらに、打ち抜き工具５０による１回の打ち抜きで、全てのブリッジ片２９ａをノズルプレート２８の一部とともに打ち抜くため、ノズルプレート２８を中間板３０から素早く切り離すことができる。

加えて、ポンチ５１が、ノズルプレート２８のインク吐出面２ａの反対面からインク吐出面２ａに向かって移動しつつ、ノズルプレート２８の一部を打ち抜くため、打ち抜き時に生じる微小なバリが、インク吐出面２ａ側にのみ発生し、ノズルプレート２８の裏面側には発生しない。このため、ノズルプレート２８におけるインク吐出面２ａの反対面に流路プレート２７を密着させて精度良く接合することができる。

次に、図９を用いて、別のノズルプレートについて説明する。このノズルプレートを作成するに当たり、本発明の切り離し方法及び製造方法を適用して製造する点は共通である。上述の実施形態では、１８個のブリッジ片２９ａが、長手方向及び短手方向に関して、ノズルプレート２８を挟んで対向する位置に配置されていた。ここでは、ノズルプレート１２８の両側で長手方向に配置されるブリッジ片１２９ａが千鳥状に配列されている。この配列の場合、ノズルの配置形態によっては、ノズルプレートの製造過程で特異な効果を生む。

本変形例では、インク吐出面１０２ａにおいて、複数のノズルがマトリクス状に配列してノズル群１４０を構成しており、ノズルプレート１２８の中心に関して点対称に配置されている。複数のノズル群１４０は、ノズルプレート１２８の長手方向に所定の群間隔で併設されている。また、複数のノズル群１４０は、ノズルプレート１２８の短手方向の中心に関して、短手方向に平行で相反する方向に交互に等距離偏倚して配置されている。ブリッジ片１２９ａは、ノズル群１４０の配置形態に対応して配設されている。ブリッジ片１２９ａは、図９に示すように、ノズル群１４０が偏倚する側と反対側に設けられている。複数のブリッジ片１２９ａは、ノズルプレート１２８の平行な長辺の互いに対向しない位置にそれぞれ配置されている。

なお、本変形例では、短辺に設けられているブリッジ片１２９ａは、上述の実施形態と同様に、ノズルプレート１２８を挟んで対向する位置に配置されているが、千鳥状に配置されていてもよい。また、本変形例では、ノズル群１４０の各々が、台形の平面形状を有し、この台形の長辺側が短辺側に比べてノズルプレート１２８の長辺に近接している。

上述のノズルプレート２８も同様であるが、インク吐出特性の向上と維持という観点から、切り離し加工前において、インク吐出面２ａ、１０２ａに撥水膜を形成することがある。この撥水膜を形成する場合に、本変形例の中間板１３０は有利である。

撥水膜（フッ素系高分子材料のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有したニッケルメッキ膜）の形成は、電解メッキによって形成される。電解メッキ時の電流密度は約３Ａ／ｄｍ²、メッキ液の温度は約５０℃とし、厚さ約２μｍの撥水膜を得る。このとき電流が、フレーム枠１２９からブリッジ片１２９ａを介してノズルプレート１２８に供給される。電解メッキにおいて、撥水膜の膜厚は、ノズルプレート１２８上の電流密度の分布に依存する。そのため、電流が集中するブリッジ片１２９ａ近傍では、撥水膜が厚くなる傾向を示す。しかし、本変形例では、ブリッジ片１２９ａは、均一な膜厚がほしいノズル群１４０から離れているとともに、三角形を作る３つのブリッジ片１２９ａが１つのノズル群１４０をほぼ等距離から包囲している。これによって、各ノズル群１４０では、電流分布が均一化し、これに対応して撥水膜の厚さも均一化している。

本変形例では、上述の撥水膜形成工程の後に、ポンチ５１によってノズルプレート１２８をフレーム枠１２９から切り離す。したがって、前述の実施形態の効果に加えて、撥水膜の膜厚が、ノズルプレート１２８のほぼ全域に亘って均一になり、インクの吐出精度の高いノズルプレート１２８が得られることになる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態においては、中間板３０、１３０において、フレーム枠２９、１２９の内側に１枚のノズルプレート２８、１２８が保持されている構成であるが、フレーム枠の内側に、複数枚のノズルプレートが保持されている構成であってもよい。この中間板２３０は、図１０（ａ）に示すように、一方向に延在したフレーム枠２２９の内側に、ノズルプレート２２８の長手方向がフレーム枠２２９の短手方向に沿うように配置された複数のノズルプレート２２８が、フレーム枠２２９の長手方向に沿って配列されている。各ノズルプレート２２８とフレーム枠２２９との間が、１又は複数のブリッジ片（第１の連結部）２９ａにより連結されているとともに、隣接するノズルプレート２２８同士が、１又は複数のブリッジ片（第２の連結部）２２９ａにより連結されている。このとき、隣接するノズルプレート２２８同士を連結するブリッジ片２２９ａも、各ノズルプレート２２８とフレーム枠２２９とを連結するブリッジ片（第１の連結部）２９ａと同様に、ブリッジ片２２９ａとノズルプレート２２８との境界全域（第２の連結領域）２２９ｃが除去されるように、ノズルプレート２２８の一部を打ち抜くことによって、ノズルプレート２２８を切り離すことが好ましい。

ここで、ブリッジ片２２９ａに対する打ち抜きを一度ですますためには、ポンチ５１が対向する領域内に、ブリッジ片２２９ａの両側の境界全域２２９ｃが含まれるようにする必要がある。ブリッジ片２２９ａのサイズと形状がこの対向領域内に収まるならば、ポンチ５１の中心をブリッジ片２２９ａの中心と一致するように配置すればよい。このとき、ポンチ５１による切り欠き部が、ノズルプレート２２８の外周と鈍角で交差することが好適である。そのため、ノズルプレート２２８同士の間隙、ブリッジ片２２９ａのサイズ、ポンチ５１の横断面サイズを調整する。例えば、ポンチ５１の径が決まっておれば、境界全域２２９ｃが対向領域の周辺側に偏綺した位置関係で打ち抜けるように、ノズルプレート２２８同士の間隙およびブリッジ片２２９ａの幅を設定すればよい。

図１０（ｂ）に、打ち抜き時のブリッジ片２２９ａとポンチ５１との位置関係を示す。両者の中心同士が、ほぼ一致している。図１０（ｃ）は、打ち抜き後のノズルプレート２２８の外周部を示している。外周部には、円弧状の凹部２２９ｅが形成されており、それぞれ円弧と外周とが鈍角に交差している。ここで、対向する凹部２２９ｅ同士は、互いにほぼ同形状同サイズを有しており、打ち抜き中心に関してほぼ対象である。これによって、例えば、凹部２２９ｅによるワイパーの損傷に対する抑制効果の均一化が図れる。

また、上述した実施形態においては、打ち抜き工具５０のポンチ５１が、円形の横断面を有する構成であるが、矩形など他の横断面を有する構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、フレーム枠２９、１２９、２２９がいずれもノズルプレート２８、１２８、２２８の全周を囲む形態を有していたが、フレーム枠２９、１２９、２２９に対するノズルプレート２８、１２８、２２８のサイズによっては、全周を囲んでいなくても良い。例えば、枠を構成する４辺のうち１辺が無くて、全体としてコの字状の枠体であっても良い。

さらに、上述した実施形態においては、ポンチ５１がブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａより大きい打ち抜き幅を有しており、打ち抜き工具５０による１回の打ち抜きで、全てのブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａをノズルプレート２８、１２８、２２８の一部とともに打ち抜く構成となっているが、ブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａの数に対応して複数回の打ち抜きで、ノズルプレート２８、１２８、２２８の一部を打ち抜く構成であってもよい。ポンチ５１によって、ブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａが順次打ち抜かれることになる。このとき、ポンチ５１が、ブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａ以下の打ち抜き幅を有していてもよい。この場合、境界全域２９ｃ、２２９ｃが対向領域の周辺側に偏綺して打ち抜けるように、ポンチ５１と境界全域２９ｃ、２２９ｃとの相対的な位置およびポンチ５１に対するブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａの幅が調整される。なお、上記変形例のように複数のノズルプレートが１つのフレーム枠内に配置されている場合、ノズルプレート同士が別のフレーム枠を間に挟むブリッジ片で連結されていても良い。

加えて、上述した実施形態においては、ポンチ５１が、ノズルプレート２８、１２８、２２８のインク吐出面２ａ、１０２ａの反対面からインク吐出面２ａ、１０２ａに向かって移動しつつ、ノズルプレート２８、１２８、２２８の一部を打ち抜く構成となっているが、ポンチ５１が、インク吐出面２ａ、１０２ａからノズルプレート２８、１２８、２２８のインク吐出面２ａ、１０２ａの反対面に向かって移動しつつ、ノズルプレート２８、１２８、２２８の一部を打ち抜く構成であってもよい。この場合、ノズルプレート２８、１２８、２２８のインク吐出面２ａ、１０２ａの反対面に発生したバリを除去することが好ましい。

また、上述した実施形態においては、中間板３０、１３０、２３０からノズルプレート２８、１２８、２２８を切り離した後に、流路ユニット２を組み立てる構成であるが、流路プレート２１〜２７及びノズルプレート２８、１２８、２２８を中間板の状態で積層して接合することによって流路ユニット２を形成し、その後、積層された中間板から一括して流路ユニット２を切り離す構成であってもよい。

さらに、上述した実施形態においては、打ち抜き工具５０により、ブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａとノズルプレート２８、１２８、２２８の一部とを一括して打ち抜く構成であるが、ブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａとノズルプレート２８、１２８、２２８との境界よりノズルプレート２８、１２８、２２８側の一部のみを切断することによって、中間板３０、１３０、２３０からノズルプレート２８、１２８、２２８を切り離す構成であってもよい。

上述した実施形態においては、インクジェットプリンタ１０１が有するライン式のインクジェットヘッド１のノズルプレート２８、１２８、２２８に本発明を適用した例について説明したが、シリアル式のインクジェットヘッドなど、他の方式のインクジェットヘッドが有するノズルプレートに対しても適用可能である。また、インク滴以外の液滴、例えば、金属ペーストの液滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートに対しても本発明は適用可能である。

また、上述の実施形態においては、中間板３０、１３０、２３０をエッチング処理にて形成されていたが、他の方法やその組合せで形成してもよい。中間板３０、１３０、２３０を得るための手法としては、上述のエッチング処理に加え、プレス加工、ドライエッチング処理、サンドブラスト加工、レーザ加工等がある。例えば、フレーム枠２９、１２９、２２９とノズルプレート２８、１２８、２２８との隙間の形成（ブリッジ片２９ａ、１２９ａ、２２９ａの形成）はエッチングで行い、ノズルの形成はプレス加工で行ってもよい。ノズルの形成も隙間の形成もプレス加工（打ち抜き加工）で行ってもよい。

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略側面図である。 図１に示されたインクジェットヘッドの概略斜視図である。 図２に示されたインクジェットヘッドの拡大部分断面図である。 図２に示されたノズルプレートを含む中間板の平面図である。 図２に示されたノズルプレートを切り離すための打ち抜き工具の外観斜視図である。 図２に示されたノズルプレートを切り離すときの打ち抜き工具を上方から見た拡大平面図である。 図６のVII-VII線に関する断面図である。 図２に示されたノズルプレートを切り離した後の切り離し箇所の拡大平面図である。 本発明の実施形態に関わる別のノズルプレートを含む中間板の平面図である。 本発明の実施形態に関わる別の中間板の平面図である。（ａ）は、この中間板の全体を示す概略平面図である。（ｂ）は、ノズルプレート同士を繋ぐブリッジ片とこれを打ち抜くポンチとの位置関係を示す部分平面図である。（ｃ）は、打ち抜き後のノズルプレート外周部を示す部分平面図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
２ａ、１０２ａ インク吐出面
２ 流路ユニット
３ アクチュエータユニット
８ 搬送ベルト
１１ 給紙部
１２ 排紙部
１３ 搬送装置
２１〜２７ 流路プレート
２８、１２８、２２８ ノズルプレート
２９、１２９、２２９ フレーム枠
２９ａ、１２９ａ、２２９ａ ブリッジ片
３０、１３０、２３０ 中間板
４１ 共通インク室
４２ 圧力室
４３ ノズル
４４ 個別インク流路
５０ 工具
５１ ポンチ
５２ ダイス
５２ａ 穴
１０１ インクジェットプリンタ

Claims (24)

1. 枠体と、前記枠体の内側に前記枠体から離隔して配置され、液滴を吐出するノズル孔が多数形成されたノズルプレートと、前記枠体と前記ノズルプレートとの間隙に配置されて前記枠体と前記ノズルプレートとを連結している連結片とを含む一次加工板から前記ノズルプレートを切り離すノズルプレートの切り離し方法であって、
   打ち抜き工具を用いて、前記連結片と前記ノズルプレートとの間に形成された前記ノズルプレートの外周線と重なる前記連結片と前記ノズルプレートとの境界全域を内側に含んだ領域である、前記連結片と前記ノズルプレートとの連結領域を打ち抜くことによって、前記一次加工板から前記ノズルプレートを切り離すことを特徴とするノズルプレートの切り離し方法。
2. 前記打ち抜き工具が、円形の横断面を有していることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの切り離し方法。
3. 前記打ち抜き工具が、前記連結片の幅より大きい打ち抜き幅を有しており、
   前記打ち抜き工具によって、全ての前記連結片に対応した前記連結領域を打ち抜くことを特徴とする請求項１又は２に記載のノズルプレートの切り離し方法。
4. 前記打ち抜き工具を、前記ノズルプレートにおける液滴の吐出方向に向かって移動させることによって、前記連結領域を打ち抜くことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のノズルプレートの切り離し方法。
5. 前記ノズルプレートに対応した前記一次加工板と共に、内部に前記ノズル孔に連通する液体流路が形成される流路ユニットを構成する複数のプレートそれぞれに対応した他の一次加工板を積層して接続した後に、各プレートそれぞれの前記連結領域を一括して打ち抜くことによって、前記一次加工板から前記ノズルプレートを切り離すことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のノズルプレートの切り離し方法。
6. 前記枠体と前記ノズルプレートとは、複数の前記連結片で連結され、全ての前記連結片が同時に打ち抜かれることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のノズルプレートの切り離し方法。
7. 液滴を吐出するノズル孔が多数形成されたノズルプレートを製造する方法であって、
   基体部と、その基体部から離隔した少なくとも１つのプレート部と、前記基体部と前記プレート部とを連結する第１の連結片部とを含む一次加工板を形成する形成ステップと、
   前記第１の連結片と前記プレート部との間に形成された前記プレート部の外周線と重なる前記第１の連結片と前記プレート部との境界全域を内側に含んだ領域である、前記プレート部と前記第１の連結片との第１の連結領域を打ち抜く第１の打ち抜きステップとを有し、
   前記第１の打ち抜きステップにより前記一次加工板から切り離された前記プレート部から、前記ノズルプレートを製造することを特徴とするノズルプレートの製造方法。
8. 前記第１の打ち抜きステップにおいて、前記第１の連結領域の打ち抜き形状が円形となるように打ち抜くことを特徴とする請求項７に記載のノズルプレートの製造方法。
9. 前記第１の打ち抜きステップは、円形断面を有する打ち抜き工具を用いて実行されることを特徴とする請求項８に記載のノズルプレートの製造方法。
10. 前記第１の打ち抜きステップは、前記第１の連結領域の長さより大きな打ち抜き長さを有する打ち抜き工具を用いて実行されることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
11. 前記形成ステップにおいて、前記一次加工板を前記打ち抜き工具に対して位置決めするための位置決め孔を含むように前記一次加工板を形成することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
12. 前記形成ステップにおいて、前記基体部が前記プレート部を囲むように前記一次加工板を形成することを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
13. 前記形成ステップにおいて、前記第１の連結片が前記プレート部の外周と前記基体部の内周とを所定間隔毎に複数個所で連結するように前記一次加工板を形成することを特徴とする請求項１２に記載のノズルプレートの製造方法。
14. 前記形成ステップにおいて、前記プレート部が隣接して複数配列されるとともに、その隣接する２つのプレート部が第２の連結片により連結されるように前記一次加工板を形成することを特徴とする請求項７〜１３のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
15. 前記プレート部と前記第２の連結片との第２の連結領域を打ち抜く第２の打ち抜きステップをさらに有することを特徴とする請求項１４に記載のノズルプレートの製造方法。
16. 前記第２の打ち抜きステップにおいて、前記隣接する２つのプレート部の間に存在する前記第２の連結片の長さより大きな打ち抜き長さを有する打ち抜き工具を用いて、前記第２の連結片と前記隣接する２つのプレート部の各々との第２の連結領域を打ち抜くことを特徴とする請求項１５に記載のノズルプレートの製造方法。
17. 前記形成ステップにおいて、前記一次加工板をエッチング加工により形成することを特徴とする請求項７〜１６のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
18. 前記第１の打ち抜きステップにおいて、前記プレート部から製造されるノズルプレートの液滴吐出方向に、前記打ち抜き工具を前記一次加工板に対して移動させることにより、前記第１の連結領域を打ち抜くことを特徴とする請求項７〜１７のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
19. 前記第１の打ち抜きステップは、前記基体部と前記プレート部との間に存在する前記第１の連結片の平面の面積より大きな横断面を有する打ち抜き工具を用いて実行されることを特徴とする請求項７〜１８のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
20. 前記第１の打ち抜きステップは、前記プレート部の打ち抜き面積が前記基体部の打ち抜き面積より小さくなるように実行されることを特徴とする請求項７〜１９のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
21. 前記第２の打ち抜きステップは、前記隣接する２つのプレート部の各々の打ち抜き面積がほぼ等しくなるように実行されることを特徴とする請求項１５〜２０のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
22. 一方の面から液滴を吐出するノズル孔が多数形成されたノズルプレートを製造する方法であって、
    基体部と、その基体部から離隔した少なくとも１つのプレート部と、前記基体部と前記プレート部とを連結する第１の連結片とを含む一次加工板を形成する形成ステップと、
    前記第１の連結片と前記プレート部との間に形成された前記プレート部の外周線と重なる前記第１の連結片と前記プレート部との境界全域を内側に含んだ領域である、前記プレート部と前記第１の連結片との第１の連結領域を、前記プレート部の特定の面から打ち抜く第１の打ち抜きステップとを有し、
    前記プレート部の特定の面は、前記一方の面の反対面に相当し、
    前記第１の打ち抜きステップにより前記一次加工板から切り離された前記プレート部から、前記ノズルプレートを製造することを特徴とするノズルプレートの製造方法。
23. 前記第１の打ち抜きステップに先立って、前記ノズルプレートに対応した前記一次加工板と共に、内部に前記ノズル孔に連通する液体流路が形成される流路ユニットを構成する複数のプレートそれぞれに対応した他の一次加工板を積層して接合する積層接合工程を有し、
    前記第１の打ち抜きステップにおいて、前記積層接合工程において接合された各プレートそれぞれの前記第１の連結領域を一括して打ち抜くことによって、前記一次加工板から前記プレート部を切り離すことを特徴とする請求項２２に記載のノズルプレートの製造方法。
24. 前記基体部と前記プレート部とは複数の前記第１の連結片で連結されており、前記第１の打ち抜きステップにおいて、全ての前記第１の連結片が同時に打ち抜かれることを特徴とする請求項２２又は２３に記載のノズルプレートの製造方法。
    

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