JPH0729422B2 - オリフィス板の組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、微小開口よりインクを吐出させ被記録物に文
字・画像等を記録するインクジェット記録装置等に用い
られるオフィス板の組立方法に関する。

従来の技術 複数のオリフィスを位置精度良く対向させることが必要
のマルチノズルインクジェット記録ヘッドとして特開昭
62−39249号公報に示されるものがある。第３図（ａ）
・（ｂ）を参照して説明する。第３図（ａ）は空気流を
用いたマルチノズルヘッドの平面図、同図（ｂ）は断面
図である。ボディ部材16の上に制御電極15が、さらにそ
の上に第１のオリフィス板７が、制御電極15に形成され
ている開口部17と第１のオリフィス板７に形成されてい
るインク吐出口２が同軸となるように合わされた状態で
接着剤14により取り付けられている。第１のオリフィス
板７を覆うように、第２のオリフィス板６が接着剤13に
より取り付けられており、それらの間に形成される空気
層８の第１のオリフィス板７の端面21と第２のオリフィ
ス板６の端面22との間（以下厚さ23と呼ぶ）の寸法は、
スペーサ11、12により規制されている。第１のオリフィ
ス板７と第２のオリフィス板６は、感光性ガラスで作ら
れており絶縁物である。第１のオリフィス板７には、イ
ンクのメニスカスを安定に保持するためとか空気の流れ
を均一にするために、リング状突出部９や突起部10がエ
ッチング技術により形成されており、インク吐出口２を
除く他のエッチングされた部分は空気層８の一部を成し
ている。第１のオリフィス板７の制御電極15側には、不
図示のイク供給源に連絡されたインク室４が形成されて
いる。インク吐出口２に対向して第２のオリフィス板６
には、空気吐出口１が形成されており、また第２のオリ
フィス板６外面には、共通電極５が設けられている。ボ
ディ部材16の外壁18と内壁19との間に空気室３が形成さ
れており、空気室３と空気層８は連通している。制御電
極15は信号源20に、空気室３は空気供給源（図示省略）
に、およびインク室４はインク供給源（図示省略）に接
続されている。

空気吐出口１からは、不図示の空気供給源から送られて
くる空気流が空気室３と空気層を通り、インク室４と空
気室３との間に設けられた間隙部でインク吐出口２から
空気吐出口１に向かって空気の圧力を減少させる圧力勾
配を形成しながら、空気吐出口１から流出している。共
通電極５と制御電極15との間に、所定の信号の印加に対
応して電位差が設けられると、インク吐出口２に空気吐
出口１と同軸になるように形成されているインクのメニ
スカスが静電力の作用により引き伸ばされ、空気流によ
り加速を受けながら空気吐出口１よりインクが吐出す
る。

第３図に示されたようなマルチノズルインクジェット記
録ヘッドでは、空気層８の厚さ23の寸法精度が必要であ
る。厚さ23の寸法にバラツキが生じると、共通電極５と
インク吐出口２に形成されるインクのメニスカス間に作
用する静電力や、空気吐出口１より流出する空気による
加速力にバラツキが生じ、インクの吐出特性にバラツキ
が生じてしまう。厚さ23の寸法精度を出すということは
第１のオリフィス板７の端面21と第２のオリフィス板６
の端面22の平行度を良くすることであるが、それにはそ
れぞれのオリフィス板７と６を平らに組立ることが重要
なポイントとなっている。

第４図は、第３図に示されたインクジェット記録ヘッド
の従来のオリフィス板の組立方法を示し第３図（ａ）の
Ａ−Ａ′線と同じところで断面にした場合の断面図であ
る。ボディ部材16の上に複数個の制御電極15が配置さ
れ、瞬間接着剤により動かないように固定される。制御
電極15は金属であるので反りがあり、ボディ部材16の上
に平らに配置することは難かしく、図中のように凹凸に
なっている。次に接着剤14を塗布し、その上に第１のオ
リフィス板７を置き、開口部17（第３図参照）とインク
吐出口２が同軸となるように位置合わせをする。第１の
オリフィス板７の上に押さえ治具24を置き、平面度の精
度が良い押さえ治具24の押さえ面25により第１のオリフ
ィス板７が押さえられた状態で、接着剤14を硬化させて
いる。

発明が解決しようとする問題点 第４図に示したような組立方法においては、第１のオリ
フィス板７が感光性ガラスで作られており、厚さが0.2m
m以下と薄く、ヤング率が約８×10⁵kgf/cm²であるので
反り易いために、第１のオリフィス板７が取り付けられ
るときに当たる箇所が制御電極15が凹凸になっており平
らでない場合や、また当たる箇所がボディ部材16の外壁
18の上には設けられておらず、当たる箇所が接着する範
囲の中に適当な間隔に分散して設けられていない場合で
あると、押さえ治具24により第１のオリフィス板７を精
度良く平らに押さえることができず、反りの高さ26が５
〜10μｍと反ったまま接着剤14が硬化してしまうので、
第１のオリフィス板７を平らに組立ることができないと
いう問題があった。

第２のオリフィス板６においても第３図を見てわかるよ
うに、取り付けられるときに当たる箇所がスペーサ11と
12のみであり接着する範囲の中に適当な間隔に分散して
いないために、平らに組立ることができないという問題
があった。

第１のオリフィス板７と第２のオリフィス板６を平らに
組立てることができないために、空気層８の厚さ23の寸
法にバラツキが生じ、その結果インクの吐出特性が不均
一にならざるを得なかった。

本発明は以上のような難点を解消し、オリフィス板を精
度良く平らに接着させることのできる組立方法を提供す
るものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記課題を解決すために、インクを供給する
インク供給源と、空気流を供給するための空気流供給源
と、複数のインク吐出口を有する絶縁性の第１のオリフ
ィス板と、前記第１のオリフィス板に対向して設けら
れ、前記複数の空気吐出口と同軸上にインクのメニスカ
スが各々形成されるよう前記複数の空気吐出口に対向し
て配された複数の空気吐出口を有する絶縁性の第２のオ
リフィス板と、前記複数のインク吐出口の各々と前記複
数の空気吐出口の各々との対応した間隙部分において急
激な曲がりを生じさせながら前記複数の空気吐出口より
空気流を送出させ、前記複数のインク吐出口から前記複
数の空気吐出口に至る方向に空気の圧力の減少するよう
な圧力勾配の変化する空間を形成する第１の手段と、前
記第２のオリフィス板の前面に形成された共通電極と前
記複数のインク吐出口の各々の内のインクとの間に信号
に応じて選択的に電位差を生じさせる第２の手段とを有
し、第２の手段の電位差による誘引力により前記複数の
インク吐出口に生じているインクのメニスカスを引き伸
ばし、前記第１の手段により圧力勾配の変化する空間に
生じる空気流の加速力を作用させ、前記複数のインク吐
出口内のインクを対応した前記複数の空気吐出口を経て
外方に吐出させるインクジェット記録装置における前記
第１および／または第２のオリフィス板の組立方法であ
って、前記オリフィス板を押さえ治具の平面度の精度が
出された面に、前記オリフィス板の全体を押さえながら
仮止め用接着剤により平に仮止めする仮止め工程と、前
記仮止め工程後、前記押さえ治具に仮止めしたままの状
態で被接着部材に前記オリフィス板を接着剤により接着
する接着工程と、前記接着工程後、溶剤により前記仮止
め用接着剤を溶解して前記押さえ治具を取り除く工程と
を有するオリフィス板の組立方法を提供するものであ
る。

作 用 本発明によれば、反り易いオリフィス板を押さえ治具に
平らに仮止めしたままの状態で、被接着部材にオリフィ
ス板を接着するため、オリフィス板が取り付けられると
きに当たる箇所（オリフィス板を支える箇所）が凹凸し
ていたり、また当たる箇所が接着する範囲の中に適当な
間隔に分散して設けられていなくとも、オリフィス板を
平らに精度良く組立ることができる。

実施例 以下、本発明の実施例について、図面とともに詳細に説
明する。

第１図（ａ）は本発明の適用されるインクジェットヘッ
ドの一例を示す平面図、第１図（ｂ）（ｃ）は第１図
（ａ）のＢ−Ｂ′線断面に対応する工程図である。同図
（ｂ）において、まずホットプレート29の上に押さえ治
具26を置き、温度を60℃に上げる。押さえ治具26の押さ
え面27は、20mm平方で１μｍ平面度の精度が出された面
である。温度が60℃に上げられた押さえ面27に仮止め用
接着剤28を塗布する。仮止め用接着剤28は、エレクトロ
ンワックス（宗電子工業（株）製）というパラフィン系
の接着剤で、約34℃で軟らかくなりはじめ約48℃以上の
温度では液体状となり、またトリクロルエタン、トリク
ロルエチレン等の溶剤により溶解可能なものである。次
に第１のオリフィス板７を端面21側を押さえ面27に向け
て置き、その上に弾性部材31、さらにその上に重し30を
置いて第１のオリフィス板７を押さえる。弾性部材31
は、スポンジ、ゴム、布地等の弾性のあるものであり、
第１のオリフィス板７の全体を万遍無く押さえるため
に、第１のオリフィス板７と重し30の間に入れられる。
重し30は、第１のオリフィス板７を平らに押さえること
ができる重さのものが用いられる。第１のオリフィス板
７の全体を押さえると、端面21と押さえ面27の間にある
液体状の仮止め用接着剤28の大部分が横に押し出され、
端面21が押さえ面27に沿うので、第１のオリフィス板７
が平らな状態となる。温度が下がると仮止め用接着剤28
は固体状となるので、第１のオリフィス板７の全体を押
さえながら温度を下げて、押さえ面27に第１のオリフィ
ス板７を仮止め用接着剤28により平らに仮止めする。

つぎに第１図（ｃ）において、ボディ部材16の上に複数
個の制御電極15を瞬間接着剤により固定してから、第１
のオリフィス板７を接着させる範囲に接着剤14を塗布す
る。接着剤14は、室温硬化型で硬化中の収縮が小さいも
のであり、ここではエポキシ樹脂接着剤を用いている。
第１のオリフィス板７を押さえ治具26に仮止めしたまま
の状態で接着剤14の上に置き、第１図（ａ）に示した位
置合わせ用開口部32から覗いて、開口部17（第３図参
照）とインク吐出口２が同軸となるように位置合わせを
し、仮止め用接着剤28が軟らかくならない室温で接着剤
14を硬化させる。位置合わせ用開口部32は、第１のオリ
フィス板７を仮止めするのに押さえたときに、第１のオ
リフィス板７に反りを生じさせないために小さな開口と
する。被接着部材のボディ部材16と制御電極15に第１の
オリフィス板７を接着した後、トリクロルエチレンの溶
剤による超音波洗浄により仮止め用接着剤28を溶解し、
押さえ治具26を取り除く。

本実施例によれば、第１のオリフィス板７を押さえ治具
26の押さえ面27に平らに仮止めしたままの状態で、被接
着部材のボディ部材16と制御電極15に接着するため、押
さえ面27の20mm平方で１μｍの平面度に近い精度で、第
１のオリフィス板７を平らに組立てることができた。反
りの高さ26（第４図参照）でいうと、２μｍ以内の良い
精度で組立てることができた。

次に、第２の実施例について説明する。第２図は第２の
オリフィス板６の組立方法を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面図である。第２図は、前記第１の実施例と
同様の手順により、押さえ治具34の平面度の精度が出さ
れた押さえ面35に、第２のオリフィス板６を仮止め用接
着剤28により平らに仮止めされたところである。第２の
オリフィス板６は、表端面36を平らに仮止めした場合、
端面22の平面度が20mm平方で１μｍ以内となるように精
度が出されている。押さえ治具34に仮止めしたままの状
態で（以下第３図も参照）被接着部材の第１のオリフィ
ス板７とボディ部材16および制御電極15に接着剤13によ
り第２のオリフィス板６を接着する。このとき、第１の
オリフィス板７と第２のオリフィス板６の間にはスペー
サ11と12が入れられ、また位置合わせ用開口部33から覗
いて、空気吐出口１とインク吐出口２が同軸となるよう
に位置合わせをしている。次にトリクロルエチレンの溶
剤による超音波洗浄により仮止め用接着剤28を溶解し、
押さえ治具34を取り除く。

本実施例によれば、第２のオリフィス板６を平らに組立
てることができ、反りの高さでいうと、２μｍ以内の良
い精度で組立てることができた。

発明の効果 以上の説明より明らかなように本発明によればオリフィ
ス板を平らに組立てることができるので、次のような効
果が得られる。

（１）空気層８の厚さ23の寸法のバラツキが４μｍ以内
に押さえられ、マルチノズルにおけるインクの吐出特性
のバラツキを小さくすることができた。

（２）オリフィス板を押さえ治具に平らに仮止めしたま
まの状態で接着するため、オリフィス板が取り付けられ
るときに当たる箇所が凹凸していたり、また当たる箇所
が接着する範囲の中に適当な間隔に分散して設けられて
いなくとも良いため、その分制約が少なくなりインクジ
ェットヘッドの構造の設計の自由度が広がる。

（３）オリフィス板を押さえ治具に平らに仮止めしたま
まの状態で、マルチノズルにおける制御電極15の開口部
17とインク吐出口２または、インク吐出口２と空気吐出
口１の位置合わせを行なうので、作業が容易になりかつ
精度良く合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のオリフィス板の組立方法
の工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）（ｃ）は第１図
（ａ）のＢ−Ｂ′矢視断面図、第２図は本発明の第２実
施例の組立方法の工程図を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面図、第３図は本発明の適用されるインクジ
ェット記録ヘッドの一例を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′線断面図、第４図は第３図の
インクジェット記録ヘッドの従来のオリフィス板の組立
方法を示し、第３図（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。 ６……第２のオリフィス板、７……第１のオリフィス
板、13,14……接着剤、26,34……押さえ治具、27,35…
…押さえ面、28……仮止め用接着剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクを供給するインク供給源と、空気流
   を供給するための空気流供給源と、複数のインク吐出口
   を有する絶縁性の第１のオリフィス板と、前記第１のオ
   リフィス板に対向して設けられ、前記複数の空気吐出口
   と同軸上にインクのメニスカスが各々形成されるよう前
   記複数の空気吐出口に対向して配された複数の空気吐出
   口を有する絶縁性の第２のオリフィス板と、前記複数の
   インク吐出口の各々と前記複数の空気吐出口の各々との
   対応した間隙部分において急激な曲がりを生じさせなが
   ら前記複数の空気吐出口より空気流を送出させ、前記複
   数のインク吐出口から前記複数の空気吐出口に至る方向
   に空気の圧力の減少するような圧力勾配の変化する空間
   を形成する第１の手段と、前記第２のオリフィス板の前
   面に形成された共通電極と前記複数のインク吐出口の各
   々の内のインクとの間に信号に応じて選択的に電位差を
   生じさせる第２の手段とを有し、第２の手段の電位差に
   よる誘引力により前記複数のインク吐出口に生じている
   インクのメニスカスを引き伸ばし、前記第１の手段によ
   り圧力勾配の変化する空間に生じる空気流の加速力を作
   用させ、前記複数のインク吐出口内のインクを対応した
   前記複数の空気吐出口を経て外方に吐出させるインクジ
   ェット記録装置における前記第１および／または第２の
   オリフィス板の組立方法であって、前記オリフィス板を
   押さえ治具の平面度の精度が出された面に、前記オリフ
   ィス板の全体を押さえながら仮止め用接着剤により平に
   仮止めする仮止め工程と、前記仮止め工程後、前記押さ
   え治具に仮止めしたままの状態で被接着部材に前記オリ
   フィス板を接着剤により接着する接着工程と、前記接着
   工程後、溶剤により前記仮止め用接着剤を溶解して前記
   押さえ治具を取り除く工程とを有するオリフィス板の組
   立方法。