JPH09216369A - オリフィス板製造方法 - Google Patents
オリフィス板製造方法Info
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Abstract
造方法を提供する。 【解決手段】 オリフィス板(30)はインクジェット
プリンタに使用するために製造される。最初に、マンド
レル(24)を準備し、ホルダ(22)をマンドレルに
整合させる。マンドレル及びホルダを緊密接触状態に維
持し、同電位に維持する。マンドレル及びホルダを陰極
状態にする。次いで、組み合わせたマンドレル及びホル
ダにメッキ材料(28)を供給し、ホルダに直接結合さ
れた単一のオリフィス板(30)を形成させる。次い
で、マンドレルをオリフィス板から除去することができ
る。
Description
プリンタに関し、特に、オリフィス板の改善した構造に
関する。
としたインクの如き導電性記録流体を受け取り、複数列
の平行なストリームとして流体を排出する一列又は複数
列のオリフィスを備えた印刷ヘッドを有するインクジェ
ット印刷装置が知られている。このような印刷ヘッドを
使用するプリンタは、各ストリーム内の液滴を選択的に
チャージして偏向させ、少なくとも一部の液滴を受像媒
体に付着させることにより、図形を形成できる(この場
合、残りの液滴は液滴捕獲装置に収容される)。
ては、印刷ヘッドは流体受けリザーバを形成するマニホ
ルドを有し、複数列のオリフィスを備えた比較的薄いオ
リフィス板がリザーバに結合される。オリフィス板は電
気メッキされたニッケル又はニッケルで電気メッキされ
たベリリウム/銅で作られる。
ィス板を最初に電気メッキし、次いでマンドレルからオ
リフィス板を取り外すことにより、オリフィス板を形成
し、次いで、典型的にはエポキシを用いて、オリフィス
板が液滴発生器の本体の如きホルダに結合されている。
もちろん、オリフィス板がマンドレル上に位置する間
に、直角型式(right kind)のマンドレルを使用して、オ
リフィス板をホルダ即ち液滴発生器にエポキシ結合する
ことも可能である。
造技術にはいくつかの問題点がある。第1の問題点は、
エポキシフィレットを供給する技術において塵芥が侵入
することである。第2の問題点は、エポキシによる結合
は音響エネルギ伝達効率を減少させてしまうことであ
る。エポキシの厚さの変動、及び、アレイに沿ったオリ
フィスとエポキシとの間の距離の変動が、フィラメント
に伝達される音響エネルギの量を変化させ、アレイに沿
うフィラメントの分断長さを変化させてしめう。また、
現代技術ではデリケートなオリフィスフォイル(箔)を
取り扱うため、オリフィス板の面に対する非平坦性やオ
リフィスアレイに対する非直線性が生じてしまう。
るオリフィス板の改善された構造が要求されていること
が分かる。
は本発明に係る直接オリフィス板メッキ方法により満た
され、この方法では、オリフィス板はメッキによりマン
ドレルからホルダ上に直接結合される。
プリンタのためのホルダにオリフィス板を結合する方法
は直接メッキ技術を使用する。最初に、ホルダをマンド
レルに整合させ、これら2つの部材を近接関係(好まし
くは、緊密接触関係)にて同電位に保持する。次いで、
ホルダ及びマンドレルを陰極状態にする。次いで、2つ
の部材上のメッキ材料を一緒に成長させ、ホルダに直接
結合された単一のオリフィス板を形成する。次いで、マ
ンドレルを取り除くことができる。この場合、マンドレ
ルに対するメッキ材料の接着性がホルダに対する接着性
より小さいときは、剥離によりマンドレルを取り外し、
それ以外の場合はエッチングによりマンドレルを除去す
る。
ホルダ即ち液滴発生器に直接結合されたオリフィス板を
提供することである。これは、可撓性のオリフィス板上
にエポキシを使用しなくて済むという利点を与える。音
響エネルギは、オリフィス板/エポキシ/流体マニホル
ドによる構造よりも、一層剛直なオリフィス板ホルダ/
エポキシ/流体マニホルドによる構造を介して一層均一
に伝達される。オリフィス板を流体マニホルドに直接メ
ッキする場合は、エポキシを排除できる。本発明の別の
目的は、メッキにより結合を行ったオリフィス板を提供
することである。これは、オリフィス板を機械的に一層
剛直な構造とすることができるという利点を与える。機
械的に一層剛直な構造にすれば、アレイの面に対する非
平坦性やアレイに対するオリフィスの非直線性を大幅に
減少させることができる。また、機械的に一層剛直な構
造はアレイに沿って音響エネルギを一層均一に伝達さ
せ、アレイに沿うフィラメントの分断長さの一様性(不
変性)を改善する。
電気メッキすることによりオリフィス板を作っている。
マンドレルは電気メッキしたときに金属部分に所望の特
性を与える型(form)として形成できる。このような特性
は電気メッキできない領域をマンドレル上に設けること
により得られる。これは誘電材料として作られた領域を
マンドレル上に設けることにより達成される。誘電材料
はフォトレジストの如き導電性材料の頂部に設けること
ができる。マンドレルを構成する別の方法は誘電材料を
導電性表面でコーティングすることである。次いで、米
国特許第4,773,971号明細書及びこれと共願の
米国特許出願番号第08/331,060号明細書(出
願日:1994年、10月28日)に記載されたような
方法で、導電性表面を誘電材料までエッチングすること
により、誘電領域が得られる。いずれのマンドレルも、
本発明に従ってオリフィス板をホルダ上に直接メッキす
るために使用できる。導電性表面上に誘電領域を備えた
型式のマンドレルはオリフィス板をホルダ上に直接メッ
キする方法を実施するために使用される。次いで、マン
ドレルを金属(例えば、ニッケル又はニッケル合金)電
気メッキ槽内に配置する。次いで、金属をマンドレル上
に電気メッキするが、誘電材料の無い領域にのみニッケ
ルが電気メッキされる。次いで、オリフィス板をマンド
レルから取り外すことができる。この方法は米国特許第
4,184,925号明細書に開示されている。
その周辺部で、エポキシ14の如き適当な結合手段によ
り、マニホルド12に結合される。これにより、流体リ
ザーバ16へ通じるマニホルド開口が覆われ、実質上閉
じる。その結果、オリフィス板10内のオリフィスはリ
ザーバ16と直接流体連通する。加圧流体が流体リザー
バへ供給されると、流体は流体チャンネル18を通って
オリフィス板10のオリフィスへ流れ、流体フィラメン
トとして各オリフィスから流出する。次いで、流体フィ
ラメントはその先端部で一連の流体液滴に分断される。
フィラメントの長さは流体マニホルド12に取り付けら
れた圧電クリスタル20からフィラメントへ供給される
刺激振幅(stimulation amplitude) の量により制御でき
る。アレイに沿ったすべてのフィラメント長さが同一と
なるのが望ましい。このようなものを同期分断(breakof
f)と呼ぶ。
プリンタのためのホルダ上にオリフィス板を結合する方
法は直接メッキ技術を使用する。図2を参照すると、最
初に、オリフィス板ホルダ22をマンドレル24に整合
させ、これら2つの部材を近接関係(好ましくは、緊密
接触関係)にて同電位に保持する。次いで、ホルダ及び
マンドレルを陰極状態にする。電気メッキされた金属が
マンドレルの導電性部分上及びフォトレジスト突起(ペ
グ)26のまわりで成長したときに、オリフィスが形成
される。必要なら、突起の頂点を越えるのに十分な厚さ
で金属を付着させることができる。
ル28の如きメッキ材料が、組み合わせたホルダ及びマ
ンドレルへ供給される。次いで、ホルダ22及びマンド
レル24は一緒に成長し、ホルダに直接結合された単一
のオリフィス板を形成する。次いで、マンドレルを取り
除くことができる。この場合、マンドレルに対するメッ
キ材料の接着性がホルダに対する接着性より小さいとき
は、剥離によりマンドレルを取り外し、それ以外の場合
はエッチングによりマンドレルを除去する(図4)。
することにより本発明に従って製造されたオリフィス板
30の断面図である。本発明を示す図5と従来技術を示
す図1とを比較すると、本発明と従来技術との差異は明
らかである。特に、本発明では、従来技術におけるエポ
キシ14の層が存在しない。図5において、陽極は流体
マニホルドのキャビティ(空所)の内部の下方における
位置32に軸方向で配置することができる。メッキ工程
中、電解液は流体マニホルドキャビティを通してポンピ
ングされ、メッキされている金属イオンの濃度が流体マ
ニホルドキャビティの長さにわたって一様になるのを保
証する。金属イオンの濃度が一様でない場合は、アレイ
に沿ったオリフィス板の厚さが一様でなくなり、アレイ
に沿ったオリフィスの直径に変化が生じてしまう。
刷の分野に有用であり、可撓性のオリフィス板上にエポ
キシを使用しなくて済むという利点を与える。音響エネ
ルギは、オリフィス板/エポキシ/流体マニホルドによ
る構造よりも、一層剛直なオリフィス板ホルダ/エポキ
シ/流体マニホルドによる構造を介して一層均一に伝達
される。本発明の別の利点は、オリフィス板を機械的に
一層剛直な構造とすることができることである。機械的
に一層剛直な構造にすれば、アレイの面に対する非平坦
性やアレイに対するオリフィスの非直線性を大幅に減少
させることができる。また、機械的に一層剛直な構造は
アレイに沿って音響エネルギを一層均一に伝達させ、ア
レイに沿うフィラメントの分断長さの一様性(不変性)
を改善する。
発明を説明したが、本発明の要旨を変更することなく種
々の修正、変形が可能であることは言うまでもない。
板の断面図である。
ス板ホルダの断面図である。
面図である。
ダ及びオリフィス板の断面図である。
されたオリフィス板の断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 インクジェットプリンタのオリフィス板
を製造する方法において、 マンドレルを準備する工程と;上記マンドレルにホルダ
を整合させる工程と;上記マンドレル及びホルダを陰極
状態にする工程と;上記マンドレル及びホルダにメッキ
材料を供給し、当該マンドレル及びホルダにより、上記
ホルダに直接結合された単一のオリフィス板を形成させ
る工程と;を有することを特徴とするオリフィス板製造
方法。 - 【請求項2】 上記マンドレル及びホルダを緊密接触状
態に維持する工程を更に有することを特徴とする請求項
1のオリフィス板製造方法。 - 【請求項3】 上記マンドレル及びホルダを同じ電位に
維持する工程を更に有することを特徴とする請求項1の
オリフィス板製造方法。 - 【請求項4】 上記オリフィス板から上記マンドレルを
取り除く除去工程を更に有することを特徴とする請求項
1のオリフィス板製造方法。 - 【請求項5】 上記除去工程が上記オリフィス板から上
記マンドレルを剥離する工程を有することを特徴とする
請求項4のオリフィス板製造方法。 - 【請求項6】 上記除去工程が上記オリフィス板から上
記マンドレルをエッチングにより除去する工程を有する
ことを特徴とする請求項4のオリフィス板製造方法。
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