JP6507644B2 - 液体噴射ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
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以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様1)に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板の平面領域に対して、半抜き加工により形成され、平面領域とは高さの異なる段差領域と、段差領域内に絞り加工により形成され、液体噴射側に突出する突起と、を設ける工程と、平板に対して、液体を供給する流路が設けられた流路部材を、突起が突出する側とは反対側に固定する工程とを有する。態様1では、液体噴射面を規定する平板(例えば液体噴射ノズルが形成されるノズル板を固定する固定板がある場合はその固定板、固定板がない場合はノズル板そのものでもよい)において、平面領域とは高さの異なる段差領域内に、液体噴射側に突出するように突起を形成してなるから、絞り加工(プレス加工)による歪みが抑制又は矯正されるので、プレス加工後の平板の平面度を担保することができる。また態様1では、絞り加工後の平面度が担保された平板に流路部材を固定することで、段差領域を設けない場合に比較して、流路部材をより確実に固定することができる。さらに態様1では、液体噴射面を規定する平板に、液体噴射側に突出する突起を設けるから、媒体が変形(例えばカール)して液体噴射面に近づいても、突起が邪魔になり媒体が液体噴射面までは届かない。これにより、媒体が液体噴射面に接触することを効果的に防止できる。なお、流路部材は、平板に直接固定してもよく、また他の部材を介して固定するようにしてもよい。
態様1の好適例(態様2)において、段差領域は、液体噴射側に突出するように形成される。態様2では、段差領域が液体噴射側(突起の突出側)に突出するように形成されるから、液体噴射面からの突起の高さは、突起の突出量と段差領域の突出量を加えた高さになる。これにより、段差領域が液体噴射側(突起の突出側)とは反対側に突出する構成と比較して、液体噴射面からの突起の高さを効果的に高くすることができる。
態様1または態様2の好適例(態様3)において、段差領域の側面は、半抜き加工により形成された剪断面である。態様3では、段差領域の側面が剪断面であり、破断面までは生じていないので、平板の強度を十分に維持できる。
態様1から態様3の何れかの好適例(態様4)において、段差領域内に突起を設ける工程において、半抜き加工により段差領域を形成した後に、絞り加工により突起を形成する。態様4では、半抜き加工により段差領域を形成した後に、絞り加工により突起を形成するから、絞り加工によって肉流れが生じても、半抜き加工により剪断された段差領域内に抑えることができるので、段差領域の周りの肉流れを抑制できる。こうして、絞り加工(プレス加工)による歪みを抑制することで、平板の平面度を担保できる。さらに、段差領域の形成がビード加工となるので、そのビード加工の効果によって平板の反りを抑えることができ、平面の耐久性(強度)を向上させることができる。なお、半抜き加工を複数回行うことにより段差領域を多段にしたとしても、平板の平面度が維持され易くなる。
態様1から態様3の何れかの好適例(態様5)において、段差領域内に突起を設ける工程において、絞り加工により突起を形成した後に、半抜き加工により段差領域を形成する。態様5では、絞り加工により突起を形成した後に、半抜き加工により段差領域を形成するから、先に行われる絞り加工によりその周囲に生じる肉流れにより歪みが発生しても、その後の半抜き加工による段差領域の形成がビード加工となるため、そのビード加工の効果によって、絞り加工(プレス加工)によって生じた歪みを矯正できる。これにより、平板の平面度を担保できる。
態様1から態様5の何れかの好適例(態様6)において、段差領域からの突起の突出量は、段差領域の平面領域からの段差量よりも大きい。態様6では、段差領域からの突起の突出量は、段差領域の平面領域からの段差量よりも大きいから、段差領域よりも突起の方を大きく突出させることができるので、液体噴射面に媒体が接触することをより効果的に防止できる。
態様1から態様6の何れかの好適例(態様7)において、突起の突出量は、平板の段差領域の厚みよりも大きい。態様7では、突起の突出量は、平板の段差領域の厚みよりも大きくなる程度に突起の高さが確保されるから、液体噴射面に媒体が接触することをより効果的に防止できる。
態様1から態様7の何れかの好適例(態様8)において、平板は、平面領域内に貫通口を有し、貫通口は、突起を形成した後に形成される。態様8では、絞り加工により突起を形成した後に、貫通口(例えば固定板に突起を形成する場合のノズル板を取り付ける開口部、ノズル板そのものに突起を形成する場合のノズル開口なども含まれる)が形成されるから、貫通口に絞り加工による歪みの影響が及ばないようにすることができる。これにより、平面領域に貫通口をより高精度に形成することができる。
態様8の好適例(態様9)において、平板は、平面領域内に厚みが互いに異なる厚肉領域と薄肉領域とを有し、貫通口は、薄肉領域内に設けられ、液体噴射ノズルが形成されるノズル板を有する液体噴射部は、ノズル板が貫通口内において液体噴射側に露出するように、平板に固定される。態様9では、平面領域内に厚みが互いに異なる厚肉領域と薄肉領域とを有し、ノズル板が液体噴射側に露出する貫通口を薄肉領域内に設けるから、厚肉領域によって平板の耐久性(強度)を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みが抑制され、平板の平面度を維持し易くすることができる。また、態様9では、ノズル板が液体噴射側に露出する貫通口を、薄肉領域内に設けるから、ノズル板と媒体との距離を近づけることができる。
本発明の好適な態様(態様10)に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板の平面領域に対して、厚みが互いに異なる厚肉領域および薄肉領域と、薄肉領域内に設けられた貫通口と、を形成する工程と、液体噴射ノズルが形成されるノズル板を有する液体噴射部を、ノズル板が貫通口内において液体噴射側に露出するように、平板に固定する工程とを有する。態様10では、厚みが互いに異なる厚肉領域および薄肉領域と、薄肉領域内に設けられた貫通口とを形成するから、厚肉領域によって平板の強度を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みが抑制され、平板の平面度を維持し易くすることができる。また態様10では、液体噴射ノズルが形成されるノズル板を有する液体噴射部を、ノズル板が貫通口内において液体噴射側に露出するように、平板に固定するから、ノズル板と媒体との距離を近づけることができる。さらに態様10では、薄肉領域内に貫通口を形成するプレス加工後の平面度が担保された平板に液体噴射部を固定することで、液体噴射部をより確実に固定することができる。
態様9または態様10の好適例(態様11)において、薄肉領域は、平板の液体噴射側とは反対側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域内に液体噴射部を固定する。態様11では、薄肉領域は、平板の液体噴射側とは反対側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域内に液体噴射部を固定するから、薄肉領域を形成しないで液体噴射部を固定する場合に比較して、薄肉領域内の凹み量だけ液体噴射側に液体噴射部を固定できる。これにより、ノズル板と媒体との間隔を狭くすることができるので、噴射した液体の位置ずれ防止効果を高めることができる。
態様9または態様10の好適例(態様12)において、薄肉領域は、平板の液体噴射側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域とは反対側の表面に液体噴射部を固定する。態様12では、薄肉領域は、平板の液体噴射側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域とは反対側の表面に液体噴射部を固定するから、薄肉領域内の凹み量だけ、ノズル板と媒体との距離を大きくとることができる。これにより、媒体が変形(例えばカール)したとしても、例えば態様11の場合と比較してノズル板に接触し難くなる。
態様1または態様12の好適例(態様13)において、さらに、平板の平面領域に対して曲げ加工を行う工程と、平板の曲げ加工が施された部位に、液体の流路を形成する流路部材の側面を固定する工程とを有する。態様12では、平板の平面領域に対して曲げ加工を行う工程を有するから、段差領域内の突起や薄肉領域内の貫通口をプレス加工により形成してから、平面領域に曲げ加工を行うことができる。これによれば、プレス加工の影響を受けずに曲げ加工を行うことができるので、曲げ加工を高精度に行うことができる。また態様12では、平板の曲げ加工が施された部位に、液体の流路を形成する支持体の側面を固定する工程を有するから、上記の通り高精度に行われた曲げ加工が施された部位に支持体の側面を固定することができるので、より確実に固定することができる。
本発明の好適な態様(態様14)に係る液体噴射装置は、液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板と、平板の平面領域とは高さの異なる段差領域内に、液体噴射側に突出するように設けられた突起とを具備する。態様14では、液体噴射面を規定する平板において、平面領域とは高さの異なる段差領域内に、液体噴射側に突出するように突起を形成してなるから、突起を形成するためのプレス加工による歪みが抑制又は矯正されるので、プレス加工後の平板の平面度を担保することができる。
本発明の好適な態様(態様15)に係る液体噴射装置は、液体が噴射されるノズルが設けられたノズル板を有する液体噴射部と、複数の液体噴射部を固定する平板と、を備え、前記平板は、厚みが互いに異なる厚肉領域および薄肉領域と、前記薄肉領域内に設けられた貫通口とを有し、ノズル板は、貫通口内において液体噴射側に露出する。態様15では、厚みが互いに異なる厚肉領域および薄肉領域と、前記薄肉領域内に設けられた貫通口とを有するから、厚肉領域によって平板の強度を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みが抑制され、平板の平面度を維持し易くすることができる。液体噴射装置の好例は、印刷用紙等の媒体にインクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。
先ず、本発明の第1実施形態に係る液体噴射装置について、インクジェット方式の印刷装置を例に挙げて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置10の部分的な構成図である。第1実施形態の印刷装置10は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体(噴射対象)12に噴射する液体噴射装置であり、制御装置22と搬送機構24と液体噴射ユニット26とを具備する。印刷装置10には、インクを貯留する液体容器(カートリッジ)14が装着される。
以上に例示した液体噴射ヘッド30の製造方法を以下に説明する。図10は、液体噴射ヘッド30の製造するための工程図である。
ここで、平板110にプレス加工を施して固定板38を形成する際に、段差領域602内に突起604を形成する突起部60の形成方法についてより詳細に説明する。突起部60の形成する方法としては、上述したように、半抜き加工により段差領域602を形成してから、絞り加工により突起604を形成する方法(第1の方法)、絞り加工により突起604を形成してから、半抜き加工により段差領域602を形成する方法(第2の方法)、絞り加工による突起604と半抜き加工による段差領域602とを同時に形成する方法(第3の方法)が適用可能であるので、以下これらについて順に説明する。
最初に、半抜き加工により段差領域602を形成してから、絞り加工により突起604を形成する第1の方法について説明する。図11、図12は、第1実施形態による突起部60を形成する第1の方法を説明するための工程図である。図11は、先に行われる半抜き加工の工程図であり、図12は、続いて行われる絞り加工の工程図である。
次に、絞り加工により突起604を形成してから、半抜き加工により段差領域602を形成する第2の方法について説明する。図13、図14は、第1実施形態による突起部60を形成する第2の方法を説明するための工程図である。図13は、先に行われる絞り加工の工程図であり、図14は、続いて行われる半抜き加工の工程図である。
次に、絞り加工による突起604と半抜き加工による段差領域602とを同時に形成する第3の方法について説明する。図15は、第1実施形態による突起部60を形成する第3の方法を説明するための工程図である。
本発明の第2実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
ここで、平板にプレス加工を施して固定板38を形成する際に、ノズル板46を配置するための開口部52を薄肉領域522内に形成する方法についてより詳細に説明する。ここでは、平板110に、第1面Q1側が凹となる図16(a)に示す薄肉領域522を面押し加工により形成してから、その薄肉領域522内に打ち抜き加工により開口部52を形成する場合を例に挙げる。図18、図19は、第2実施形態によるノズル板配置用の開口部52を形成する方法を説明するための工程図である。図18は、先に行われる面押し加工の工程図であり、図19は、続いて行われる打ち抜き加工の工程図である。
本発明の第3実施形態を以下に説明する。図20は、第3実施形態にかかる液体噴射ヘッド30の構成例を示す図である。ここでは、上述した第1実施形態による突起部60の形成方法を適用可能な液体噴射ヘッド30の他の構成例として、ノズルNの乾燥等を防ぐための封止機構(キャップ)28が固定板38に当接する領域を考慮して突起部60を形成した場合の具体例を挙げる。
本発明の第4実施形態を以下に説明する。ここでは、上述した第1実施形態による突起部60の形成方法を適用可能な液体噴射ヘッド30の他の構成例として、突起部60の構成を変えた場合の具体例を挙げる。
本発明の第5実施形態を以下に説明する。上述した第1〜第4実施形態では、複数のノズル板46を固定する固定板38を設けた液体噴射ヘッドについて、固定板38を、液体噴射面を規定する平板として例示し、その固定板38に絞り加工による突起部60を形成した場合を説明した。第5実施形態では、固定板38を設けない液体噴射ヘッドについて、ノズル板72そのものを、液体噴射面を規定する平板として例示し、そのノズル板72に絞り加工による突起部60を形成する場合について説明する。
本発明の第6実施形態を以下に説明する。ここでは、固定板38を設けない液体噴射ヘッドについて、ノズル板72そのものを、液体噴射面を規定する平板とし、そのノズル板72に突起部60を形成する他の具体例について説明する。
以上に例示した形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
Claims (13)
- 液体噴射ヘッドの製造方法であって、
液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板の平面領域に対して、半抜き加工により形成され、前記平面領域とは高さの異なる段差領域と、前記段差領域内に絞り加工により形成され、液体噴射側に突出する突起とを含み、第1方向に延在し、当該第1方向に交差する第2方向に配列する第1突起部および第2突起部を設ける工程と、
前記平板に対して、前記液体を供給する流路が設けられた流路部材を、前記突起が突出する側とは反対側に固定する工程とを有し、
前記第1突起部は、第1部分と、当該第1部分から前記第1方向における第1側に延在する第2部分とを含み、
前記第2突起部は、第3部分と、当該第3部分から前記第1方向における前記第1側とは反対側の第2側に延在する第4部分とを含み、
前記第1部分と前記第3部分とは、前記第2方向からみて相互に重複し、
前記第2部分と前記第2突起部とは、前記第2方向からみて相互に重複せず、
前記第4部分と前記第1突起部とは、前記第2方向からみて相互に重複しない
液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記段差領域は、液体噴射側に突出するように形成される
請求項1の液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記段差領域の側面は、前記半抜き加工により形成された剪断面である
請求項1または請求項2の液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記段差領域内に前記突起を設ける工程において、
前記半抜き加工により前記段差領域を形成した後に、前記絞り加工により前記突起を形成する
請求項1から請求項3の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記段差領域内に前記突起を設ける工程において、
前記絞り加工により前記突起を形成した後に、前記半抜き加工により前記段差領域を形成する
請求項1から請求項3の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記段差領域からの前記突起の突出量は、前記段差領域の前記平面領域からの段差量よりも大きい
請求項1から請求項5の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記突起の突出量は、前記平板の前記段差領域の厚みよりも大きい
請求項1から請求項6の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記平板は、前記平面領域内に貫通口を有し、
前記貫通口は、前記突起を形成した後に形成される
請求項1から請求項7の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記平板は、前記平面領域内に厚みが互いに異なる厚肉領域と薄肉領域とを有し、
前記貫通口は、前記薄肉領域内に設けられ、
液体噴射ノズルが形成されるノズル板を有する液体噴射部は、前記ノズル板が前記貫通口内において液体噴射側に露出するように、前記平板に固定される
請求項8の液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記薄肉領域は、前記平板の液体噴射側とは反対側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域内に前記液体噴射部を固定する
請求項9の液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記薄肉領域は、前記平板の液体噴射側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域とは反対側の表面に前記液体噴射部を固定する
請求項9の液体噴射ヘッドの製造方法。 - さらに、前記平板の平面領域に対して曲げ加工を行う工程と、
前記平板の曲げ加工が施された部位に、液体の流路を形成する支持体の側面を固定する工程と、を有する
請求項1から請求項11の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。 - 液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板と、
前記平板の平面領域とは高さの異なる段差領域内に、液体噴射側に突出するように設けられた突起を含み、第1方向に延在し、当該第1方向に交差する第2方向に配列する第1突起部および第2突起部を具備し、
前記第1突起部は、第1部分と、当該第1部分から前記第1方向における第1側に延在する第2部分とを含み、
前記第2突起部は、第3部分と、当該第3部分から前記第1方向における前記第1側とは反対側の第2側に延在する第4部分とを含み、
前記第1部分と前記第2部分とは、前記第2方向からみて相互に重複し、
前記第2部分と前記第2突起部とは、前記第2方向からみて相互に重複せず、
前記第4部分と前記第1突起部とは、前記第2方向からみて相互に重複しない
液体噴射ヘッド。
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