JPS60264257A - Preparation of ink jet head - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インクジェットヘッドの製造方法に係り、特
にインクジェットヘッドのノズルの加工時にノズルの先
端部の内壁面や、圧力室よりノズルに至るインク流路の
内壁面に発生する凹凸部分を、効率良く除去するインク
ジェットヘッドの製造方法に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing an inkjet head, and in particular, when processing a nozzle of an inkjet head, the inner wall surface of the tip of the nozzle or the ink that reaches the nozzle from the pressure chamber The present invention relates to a method for manufacturing an inkjet head that efficiently removes uneven portions that occur on the inner wall surface of a flow path.
印字記録用インクが収容されている圧力室上に設置され
ている圧電素子に、印字情報に基づいて電圧を印加して
歪ませ、この歪みによる圧力を圧力室に伝達し、この圧
力室に連通して一端部に設けられているノズルより、圧
力室内に収容されている印字記録用インクを、記録紙上
に噴射記録するインクジェット記録方法は周知である。A voltage is applied to the piezoelectric element installed above the pressure chamber containing the print recording ink to distort it based on the print information, and the pressure caused by this distortion is transmitted to the pressure chamber, which communicates with the pressure chamber. An inkjet recording method is well known in which recording ink contained in a pressure chamber is jetted onto recording paper from a nozzle provided at one end of the recording paper.
このインクジェット記録方法はノンインパクト記録方式
であり印字記録する際の騒音の発生が少なく、また装置
の構造が簡単であるので、電子計算機の出力情報を記録
するプリンタに最近広く用いられるように成っている。This inkjet recording method is a non-impact recording method, generates little noise during printing, and has a simple device structure, so it has recently become widely used in printers that record information output from electronic computers. There is.
このようなインクジェット記録方法に用いるインクジェ
ットヘッドを製造する際、従来の方法として、まず第４
図に示すように、後の工程で圧電素子１を所定の間隔で
設置して、この圧電素子１の圧力を後述する圧力室に伝
達するためのステンレス製の薄板よりなる振動板２を用
意する。When manufacturing an inkjet head for use in such an inkjet recording method, as a conventional method, first the fourth
As shown in the figure, piezoelectric elements 1 are installed at predetermined intervals in a later step, and a diaphragm 2 made of a thin stainless steel plate is prepared for transmitting the pressure of the piezoelectric elements 1 to a pressure chamber to be described later. .
更に第５図に示すようにインクを噴射させるノズル３や
、インクを収容し圧電素子ｌの圧力を伝達する圧力室４
と、この圧力室４とノズル３の間のインク導出路５と、
インクを収容する共通インク室６等のインク流路をエツ
チング加工により開口したステンレス製の薄板よりなる
インク流路板７を用意する。Furthermore, as shown in FIG. 5, a nozzle 3 for ejecting ink and a pressure chamber 4 for accommodating ink and transmitting the pressure of the piezoelectric element 1 are provided.
and an ink outlet path 5 between the pressure chamber 4 and the nozzle 3,
An ink flow path plate 7 made of a thin stainless steel plate is prepared in which ink flow paths such as a common ink chamber 6 for storing ink are opened by etching.
更に第６図に示すように後述するインク供給管を設置す
るための開口部８を設けたステンレス製の薄板よりなる
底板９を用意する。Furthermore, as shown in FIG. 6, a bottom plate 9 made of a thin stainless steel plate is prepared, which has an opening 8 for installing an ink supply pipe to be described later.
次いで、このような振動板２、インク流路板７、底板９
の表面にニッケルメッキを施した後、これらの各板を積
層後、上記ニッケルメッキ層を有する各板をろう接方法
により接合させた後、第７図に示すように振動板２の上
に圧電素子１を、また底板９の開口部８にインク供給管
１０をそれぞれ接着剤で固着する。Next, such a diaphragm 2, ink channel plate 7, and bottom plate 9 are assembled.
After applying nickel plating to the surface of the diaphragm 2, laminating these plates, and joining the plates having the nickel plating layer by soldering, a piezoelectric plate is placed on the diaphragm 2 as shown in FIG. The element 1 and the ink supply tube 10 are fixed to the opening 8 of the bottom plate 9 with adhesive.
更に振動板２、インク流路板７、底板９をそれぞれ接合
したインクジェットヘッドのノズル面１１側を鏡面研磨
し、前述の第５図に示すようにインク導出路５より研磨
後のノズル３の先端部へまでの寸法ｌ（通常ノズル寸法
と称している）が所定の値になるようにして、インクの
粒子化速度等のインクの粒子化特性を一定に保つように
している。Further, the nozzle surface 11 side of the inkjet head to which the diaphragm 2, ink channel plate 7, and bottom plate 9 are joined is mirror polished, and the tip of the nozzle 3 after polishing is removed from the ink outlet path 5 as shown in FIG. The dimension l (usually referred to as the nozzle dimension) from the nozzle to the nozzle is set to a predetermined value in order to keep the ink atomization characteristics, such as the ink atomization speed, constant.
更にノズル面１１を鏡面研磨仕上げすることでインク粒
子の飛翔方向を一定の方向に保ち、また目詰り等による
信頼性低下を防ぐようにしている。Further, by mirror-polishing the nozzle surface 11, the flying direction of ink particles is maintained in a constant direction, and a decrease in reliability due to clogging or the like is prevented.
またこの研磨すべき研磨量が大きい場合には、ノズル面
１１より所定の間隔まで予めワイヤソウ等を用いて接合
されたインクジェットヘッドを切断し、その後、ワイヤ
ソウで切断したノズル面を鏡面研磨仕上げするようにし
ている。If the amount of polishing to be performed is large, the inkjet head that has been joined to the nozzle surface 11 is cut in advance to a predetermined distance using a wire saw, etc., and then the nozzle surface cut with the wire saw is polished to a mirror finish. I have to.
ところでこのようにして形成したインクジェットヘッド
は、ノズル面１１を研磨する際のノズル面１１と研磨盤
（図示せず）との摩擦によって、第８図に示すようにノ
ズル３の先端部Ａが損傷してパリと称するヘッド本体に
つながった金属片１２がノズル３の先端部の内部に入り
込む。またインク流路の内壁面では、ニッケルメッキ層
がろう接の際に＃簗したり、あるいはステンレスの薄板
の加工表面の面仕上げが充分でない等の理由により凹凸
形状を呈していることが多い。By the way, in the inkjet head formed in this way, the tip A of the nozzle 3 is damaged due to friction between the nozzle surface 11 and a polishing plate (not shown) when polishing the nozzle surface 11, as shown in FIG. Then, a metal piece 12 connected to the head body called a paris enters the inside of the tip of the nozzle 3. Further, the inner wall surface of the ink flow path often has an uneven shape due to the nickel plating layer being smeared during soldering, or the processed surface of the stainless steel thin plate being insufficiently finished.
このようなノズル３の内壁面、およびインク流路の内壁
面に凹凸があると、この凹凸部分に気泡が保持されやす
く、また容易に除去できず、そのためインクの安定な粒
子化が行えず、更には、大きい気泡が滞留する原因とな
り、ノズル内の目詰りが発生する。If the inner wall surface of the nozzle 3 and the inner wall surface of the ink flow path are uneven, air bubbles are likely to be retained in the uneven portions and cannot be easily removed, making it impossible to stably form ink into particles. Furthermore, this causes large air bubbles to accumulate, causing clogging in the nozzle.
従来、このようなノズル内のパリ、およびノズル内、イ
ンク流路内の凹凸部分を除去するため、第９図に示すよ
うに形成されたインクジェットヘッド１３のノズル面１
１を電解エツチング液１４に浸漬し、インクジェットヘ
ッド１３と電解エツチング１４内に設けた電極１５間に
電圧を印加した状態でインクジェットヘッド１３のノズ
ル３内、およびインク流路内を電解エツチングして前記
したノズル３内のパリや、ノズル内やインク流路内の凹
凸部分を除去する方法を採っていた。Conventionally, in order to remove such particles in the nozzle and uneven parts in the nozzle and ink flow path, the nozzle surface 1 of the inkjet head 13 is formed as shown in FIG.
1 is immersed in the electrolytic etching liquid 14, and the inside of the nozzle 3 of the inkjet head 13 and the inside of the ink flow path are electrolytically etched with a voltage applied between the inkjet head 13 and the electrode 15 provided in the electrolytic etching 14. A method was adopted in which the particles inside the nozzle 3 and the uneven portions inside the nozzle and the ink flow path were removed.
このように電解エツチング法を用いるのは、微細加工さ
れているノズルの内面を精密にエツチング加工する必要
があり、通常のエツチングではこのように高精度にエツ
チング加工を制御することが困難なためである。The reason why electrolytic etching is used in this way is that it is necessary to precisely etch the inner surface of the nozzle, which is microfabricated, and it is difficult to control the etching process with such high precision with normal etching. be.
然し、上記のようなインクジェットヘッドの製造方法で
は、電解エソチンダ液が毛細管現象でノズルの内部やイ
ンク流路の内部のようなインク通路内部に入り込んだと
しても、この流入した電解エツチング液は滞留して順次
新しい電解エソチンダ液と置換されないため、インク通
路内の凹凸部分を充分エツチング除去出来ない問題点が
ある。However, in the method for manufacturing an inkjet head as described above, even if the electrolytic etching liquid enters the inside of the ink passage such as the inside of the nozzle or the inside of the ink flow path due to capillary phenomenon, the electrolytic etching liquid that has flowed in does not stay. Since the ink is not sequentially replaced with new electrolytic etching agent, there is a problem that the uneven portions in the ink passage cannot be sufficiently etched away.
更にインク粒子の飛翔方向を一定方向に保つために、折
角鏡面研磨仕上げしたノズル面を電解エツチング液によ
り粗くしてしまう問題点を生じている。Furthermore, in order to maintain the flight direction of the ink particles in a constant direction, the electrolytic etching solution causes a problem in that the nozzle surface, which has been carefully polished to a mirror finish, becomes rough.
上記問題点は、インク流路とノズルとからなるインク通
路を備えたインクシエンドヘッドの製造方法であって、
前記インクジェットヘッドのインク通路内に電解エツチ
ング液を流入しながら、前記インク通路内を電解エツチ
ングする本発明のインクジェットヘッドの製造方法によ
り解決される。The above problem is a method of manufacturing an ink end head having an ink passage consisting of an ink flow path and a nozzle,
This problem is solved by the method of manufacturing an inkjet head of the present invention, in which the inside of the ink passageway is electrolytically etched while an electrolytic etching liquid is flowing into the ink passageway of the inkjet head.
即ち、加圧ポンプ、或いは吸引ポンプ等を用いて、イン
クジェットヘッドのノズルより電解エツチング液を排出
させながら、或いはノズルから電解エツチング液を流入
させながら、つまりノズルやインク流路よりなるインク
通路内を、反応にあずかっていない新しい電解エツチン
グ液で循環させながら、効率良く、かつ均一にインク通
路内の電解エツチングを行うようにしたものである。That is, using a pressure pump, a suction pump, etc., the electrolytic etching liquid is discharged from the nozzle of the inkjet head, or while the electrolytic etching liquid is introduced from the nozzle, the inside of the ink passage consisting of the nozzle and the ink flow path is pumped. The ink passage is efficiently and uniformly electrolytically etched while circulating fresh electrolytic etching solution that has not been subjected to any reaction.
以下、図面を用いながら本発明の実施例につき詳細に説
明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図は、本発明のインクジェットヘッドの製造方法の
第１の実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of the method for manufacturing an inkjet head of the present invention.
図示するように、クロム酸と燐酸の混合液よりなる電解
エツチング液１４を収容したガラス製の容器２１の内部
に、この電解エツチング液１４内にインクジェットヘッ
ド１３のノズル面１１を浸漬させた状態でインクジェッ
トへソド１３を設置し、このインクジェットへソド１３
のインク供給管１０よりノズルの方向に向かって加圧ポ
ンプ２２を用いて電解エツチング液１４を供給する。As shown in the figure, the nozzle surface 11 of the inkjet head 13 is immersed in the electrolytic etching liquid 14 in a glass container 21 containing an electrolytic etching liquid 14 made of a mixture of chromic acid and phosphoric acid. Install Sodo 13 to the inkjet, and install Sodo 13 to this inkjet.
An electrolytic etching liquid 14 is supplied from the ink supply pipe 10 toward the nozzle using a pressure pump 22.
この状態でインクジェットヘッド１３と電解エンチング
液１４内に設けた電極２３間に直流の電圧を印加する。In this state, a DC voltage is applied between the inkjet head 13 and the electrode 23 provided in the electrolytic etching liquid 14.
するとノズル、およびインク流路からなるインク通路内
には常に新しい電解エツチング液が供給された状態でイ
ンク通路内がエツチングされるので、ノズル内のパリや
インク流路内の凹凸部分がエツチングされてインク通路
内のエツチングが効率良く実行できる。またこの加圧ポ
ンプ２２０代わりに吸引ポンプを用い、ノズル側よりイ
ンク供給管１０側に向かってインクを流入させるように
しても良い。Then, new electrolytic etching liquid is constantly supplied to the ink passage consisting of the nozzle and the ink passage, and the inside of the ink passage is etched, so that the holes in the nozzle and the uneven parts in the ink passage are etched. Etching inside the ink passage can be performed efficiently. Further, a suction pump may be used instead of the pressure pump 220 to cause ink to flow from the nozzle side toward the ink supply pipe 10 side.
更に第２図に本発明のインクジェットヘッドの製造方法
の第２の実施例を示す。Further, FIG. 2 shows a second embodiment of the method for manufacturing an inkjet head of the present invention.
本実施例が第１の実施例と異なる点は、インクジェット
ヘッド１３のノズル面１１を電解エツチング液１４より
所定の間隔を隔てて設置した点にある。This embodiment differs from the first embodiment in that the nozzle surface 11 of the inkjet head 13 is placed at a predetermined distance from the electrolytic etching liquid 14.
この状態で加圧ポンプ２２を用いてインクジェットヘッ
ド１３のインク供給管１０側より電解エツチング液を供
給しながら、電解エツチング液１４内に設置した電極２
３とインクジェットヘッド１３間に直流電圧を印加して
、インクジェットヘッド１３のインク通路内を電解エツ
チングするようにする。In this state, while supplying electrolytic etching liquid from the ink supply pipe 10 side of the inkjet head 13 using the pressure pump 22, the electrode 2 installed in the electrolytic etching liquid 14 is
A DC voltage is applied between the inkjet head 13 and the inkjet head 13, so that the inside of the ink passage of the inkjet head 13 is electrolytically etched.
このようにすれば、ノズル面１１が電解エツチング１４
液内に浸漬されていないので、鏡面研磨仕上げしたノズ
ル面１１の表面が電解エツチング液１４で侵されない状
態で、インク通路内がエツチングされ、インク粒子の飛
翔方向の安定した高信頼度のインクジェットヘッドが得
られる。In this way, the nozzle surface 11 can be electrolytically etched 14.
Since it is not immersed in the liquid, the inside of the ink passage is etched while the surface of the mirror-polished nozzle surface 11 is not corroded by the electrolytic etching liquid 14, resulting in a highly reliable inkjet head with a stable flying direction of ink particles. is obtained.
更に本発明の第３の実施例を第３図を用いて説明する。Further, a third embodiment of the present invention will be explained using FIG. 3.
本実施例においては、インク供給管１０と電解エツチン
グ液１４が収容された管状のガラス製の容器２４とを直
接塩化ビニル製の配管２５で接続し、この容器２４内の
電解エツチング液１４を、例えば加圧ポンプ（図示せず
）を用いてインクジェットヘッド１３のノズル３より噴
射させる。In this embodiment, the ink supply pipe 10 and the tubular glass container 24 containing the electrolytic etching liquid 14 are directly connected by a vinyl chloride pipe 25, and the electrolytic etching liquid 14 in the container 24 is For example, the ink is ejected from the nozzle 3 of the inkjet head 13 using a pressure pump (not shown).
この状態でインクジェットヘッド１３と、容器２４に埋
設形成した電極２６間に直流電圧を印加してインク通路
内の電解エツチングを行う。In this state, a DC voltage is applied between the inkjet head 13 and the electrode 26 embedded in the container 24 to perform electrolytic etching in the ink passage.
このようにすれば、電解エツチング液を収容する大容量
の容器を必要とせず、簡単な装置で、然も新しい電解エ
ツチング液をノズルやインク流路よりなるインク通路内
に流入させながらインク通路内を電解エツチングするこ
とが可能となり、ノズル内のパリや、インク流路内の凹
凸部分がエツチング除去されてインク通路の内壁面が滑
らかな状態にエツチング加工できる。In this way, there is no need for a large-capacity container to contain the electrolytic etching liquid, and a simple device can be used to flow the new electrolytic etching liquid into the ink passage consisting of the nozzle and the ink passage. This makes it possible to perform electrolytic etching to remove particles inside the nozzle and uneven parts in the ink flow path, making it possible to etching the inner wall surface of the ink flow path into a smooth state.
またインクジェットヘッド１３のノズル面が電解エツチ
ング液内に浸漬されていないので、鏡面研磨されたノズ
ル面１３の表面粗さが増大することなくインク通路内の
凹凸部分がエツチング除去されまた以上述べた実施例に
おいては、電解エツチング液としてクロム酸と燐酸の混
合液を用いたが、その他電解エソチンダ液として、蓚酸
の水溶液、過硫酸アンモニウム、或いは塩酸とアルコー
ルの混合液のいずれを用いても差し支えない。Furthermore, since the nozzle surface of the inkjet head 13 is not immersed in the electrolytic etching liquid, the uneven portions in the ink passage can be etched away without increasing the surface roughness of the mirror-polished nozzle surface 13. In the example, a mixed solution of chromic acid and phosphoric acid was used as the electrolytic etching solution, but any of an aqueous solution of oxalic acid, ammonium persulfate, or a mixed solution of hydrochloric acid and alcohol may be used as the electrolytic etching solution.
以上述べたように本発明のインクジェットヘッドの製造
方法によれば、反応にあずかっていない新しい電解エツ
チング液がインクジェットヘッドのインク通路内を常に
流れている状態で、インク通路内を電解エツチングでき
るので、インク通路内のエツチングが効果的に行われ、
そのためインク通路内のパリや、凹凸が充分エツチング
されて除去でき、また鏡面研磨加工されたノズル面の表
面粗さが大きくならない状態で電解エツチングできるの
で、ノズルより噴射されるインク粒子の飛翔方向が一定
な、粒子化特性の安定した高信頼度のインクジェットヘ
ッドが得られる効果を生じる。As described above, according to the inkjet head manufacturing method of the present invention, the inside of the ink passage of the inkjet head can be electrolytically etched while the new electrolytic etching liquid that has not participated in the reaction is constantly flowing inside the ink passage of the inkjet head. Etching inside the ink passage is done effectively,
Therefore, the particles and irregularities in the ink passage can be sufficiently etched and removed, and electrolytic etching can be performed without increasing the surface roughness of the mirror-polished nozzle surface, so the flight direction of ink particles ejected from the nozzle can be adjusted. The effect is that a highly reliable inkjet head with constant and stable particle formation characteristics can be obtained.
第１図は、本発明のインクジェットヘッドの製造方法の
第１の実施例を説明するための概略図、第２図は、本発
明のインクジェットヘッドの製造方法の第２の実施例を
説明するための概略図、第３図は、本発明のインクジェ
ットヘッドの製造方法の第３の実施例を説明するための
概略図、第４図はインクジェットヘッドの振動板を示す
平面図、
第５図はインクジェットヘッドの流路板を示す平面図、
第６図はインクジェットヘッドの底板を示す平面図、
第７図はインクジェットヘッドの断面図、第８図は従来
の方法で形成したインクジェットヘッドの不都合な状態
を示す要部断面図、第９図は従来のインクジェットヘッ
ドの製造方法を示す概略図である。
図に於いて、１０はインク供給管、１１はノズル面、１
３はインクジェットヘッド、１４は電解エソチンダ液、
２１ 、２４は容器、２２は加圧ポンプ、２３．２６は
電１
極、２５は配管を示す。
２
第１図
第３１！１
第４図
１
第６図
第８図
２
第９図FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a first embodiment of the inkjet head manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a second embodiment of the inkjet head manufacturing method of the present invention. 3 is a schematic diagram for explaining the third embodiment of the inkjet head manufacturing method of the present invention, FIG. 4 is a plan view showing the diaphragm of the inkjet head, and FIG. 5 is an inkjet head. 6 is a plan view showing the bottom plate of the inkjet head, FIG. 7 is a sectional view of the inkjet head, and FIG. 8 shows the disadvantageous state of the inkjet head formed by the conventional method. The main part sectional view shown in FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional method of manufacturing an inkjet head. In the figure, 10 is an ink supply pipe, 11 is a nozzle surface, 1
3 is an inkjet head, 14 is an electrolytic esotyinda liquid,
21 and 24 are containers, 22 is a pressure pump, 23 and 26 are electrodes, and 25 is piping. 2 Figure 1 Figure 31! 1 Figure 4 1 Figure 6 Figure 8 2 Figure 9
Claims (1)
えたインクジェットヘッドの製造方法であって、前記イ
ンクジェットヘッドのインク通路内に電解エツチング液
を流入しながら、前記インク通路内を電解エツチングす
ることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 （２）前記インクジェットヘッドのノズル面を電解エツ
チング液に浸漬させない状態で、前記インクジェットヘ
ッドのインク通路内に電解エツチング液を流入しながら
、前記インクジェットヘッドと電解エツチング液内に設
けた電極間に電圧を印加して、前記インク通路内を電解
エツチングすることを特徴とする特許請求の範囲第（１
１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。[Scope of Claims] +11 A method for manufacturing an inkjet head having an ink passage consisting of an ink flow path and a nozzle, the method comprising: flowing an electrolytic etching liquid into the ink passage of the inkjet head; A method for manufacturing an inkjet head characterized by electrolytic etching. (2) While the nozzle surface of the inkjet head is not immersed in the electrolytic etching liquid, while the electrolytic etching liquid is flowing into the ink passage of the inkjet head, a voltage is applied between the inkjet head and the electrode provided in the electrolytic etching liquid. Claim 1 (1) is characterized in that the inside of the ink passage is electrolytically etched by applying a
A method for manufacturing an inkjet head according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12273384A JPS60264257A (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Preparation of ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12273384A JPS60264257A (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Preparation of ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60264257A true JPS60264257A (en) | 1985-12-27 |
Family
ID=14843238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12273384A Pending JPS60264257A (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Preparation of ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60264257A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615822A (en) * | 1991-06-14 | 1994-01-25 | Sony Tektronix Corp | Ink jet printing head |
| US5867189A (en) * | 1993-01-13 | 1999-02-02 | Tektronix, Inc. | Ink jet print heads |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP12273384A patent/JPS60264257A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615822A (en) * | 1991-06-14 | 1994-01-25 | Sony Tektronix Corp | Ink jet printing head |
| US5867189A (en) * | 1993-01-13 | 1999-02-02 | Tektronix, Inc. | Ink jet print heads |
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