JPS5915033B2 - Nozzle Souchi Oyobi Sonoseisakuhouhou - Google Patents
Nozzle Souchi Oyobi SonoseisakuhouhouInfo
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- JPS5915033B2 JPS5915033B2 JP50150680A JP15068075A JPS5915033B2 JP S5915033 B2 JPS5915033 B2 JP S5915033B2 JP 50150680 A JP50150680 A JP 50150680A JP 15068075 A JP15068075 A JP 15068075A JP S5915033 B2 JPS5915033 B2 JP S5915033B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はノズルに関し、更に具体的にはインク・15ジ
ェット記録装置に使用するノズル及びその製作方法に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nozzle, and more specifically to a nozzle for use in an ink 15-jet recording apparatus and a method for manufacturing the nozzle.
インク・ジェット記録装置において、液体インクは圧力
下で非常に小さなオリフィスを有するノズル装置へ与え
られ、非常に微細なかつ連続したク0 インク・ジェッ
トがオリフィスを通して噴射される。In an ink jet recording device, liquid ink is applied under pressure to a nozzle arrangement having a very small orifice through which a very fine and continuous jet of ink is ejected.
オリフィス素子が、液体通過路を有しかつ圧力を加えら
れた液体インクの源へ接続されるノズル・ブロツクヘ固
定されたノズル装置は知られている。記録のために最も
望ましいジェット流は、ク5 オリフィスの縦横比、即
ちオリフィスの直径対長さの比が非常に小さく、例えば
1より少ないオーダである時に発生されることが発見さ
れた。これは、オリフィス素子が極度に小さくなければ
ならないことを意味する。このような小さなオリフイ3
0 ス素子の処理は、組立工程において困難であつた。
更に、極度に小さなオリフィス素子をノズル構成体へ付
加することは、特に照準の点で1つの問題を提起する。
ストリーム噴射の方向は、インク・ジェット記録装置に
おいてジェット制御素子と共35に組立てられた時に正
確に配置されねばならないからである。オリフィス素子
の配列がノズル構成体に関して非常に微小な誤差を有し
ても、ジエツハ、下流の方向に非常に大きな誤差を生じ
る。Nozzle devices are known in which an orifice element is fixed to a nozzle block having a liquid passageway and connected to a source of pressurized liquid ink. It has been discovered that the most desirable jet streams for recording are generated when the aspect ratio of the orifice, ie the ratio of the orifice diameter to length, is very small, for example on the order of less than one. This means that the orifice element must be extremely small. Such a small orifice 3
The treatment of zero-spacing elements has been difficult during the assembly process.
Additionally, the addition of extremely small orifice elements to the nozzle arrangement poses a problem, particularly with respect to aiming.
This is because the direction of stream ejection must be accurately positioned when assembled with the jet control elements 35 in an ink jet recording device. Even if the orifice element arrangement has very small errors with respect to the nozzle arrangement, the jets will produce very large errors in the downstream direction.
この誤差は、記録装置素子の汚染を惹起し、もしくは記
録装置において正確な照準を達成するため複雑な構造を
必要とするに至る。本発明の目的は、インク・ジニット
記録装置のためのノズル装置を製作する改善された方法
を提供することである。This error can lead to contamination of recording device elements or to the need for complex structures to achieve accurate aiming in the recording device. It is an object of the present invention to provide an improved method of fabricating a nozzle arrangement for an ink dinit recording device.
本発明の他の目的は、照準済みのノズル装置を製作する
ための方法を提供することである。Another object of the invention is to provide a method for making a sighted nozzle device.
本発明の他の目的は、優れた正確度がノズル・オリフイ
スの照準において得られる、インク・ジニット記録装置
のためのノズル製作方法を提供することである。本発明
の他の目的は、インク・ジニット記録装置のノズル装置
で使用するオリフイス素子を製作する改善された方法を
提供ことである。Another object of the present invention is to provide a method of nozzle fabrication for an ink dinit recording device in which excellent accuracy is obtained in the aiming of the nozzle orifice. Another object of the present invention is to provide an improved method of fabricating orifice elements for use in nozzle assemblies of ink dinit recording apparatus.
本発明に従うノズル装置は、支持プロツクとオリフイス
・ウエーハとより成る。The nozzle arrangement according to the invention consists of a support block and an orifice wafer.
ブ田ソクは液体インクの源へ接続可能な流体通路を有し
、この流体通路はプロツクの平坦表面にある開孔で終つ
ている。オリフイス・ウエーハは、その本体部分に固着
された環状オリフイス素子を含み、オリフイス素子の環
状端部表面及びウエーハ本体表面は共通平面を形成し、
オリフイス素子中の開孔軸はこの共通表面に垂直になつ
ている。ウエーハの共通表面は、支持プロツクの平坦表
面へ接着され、オリフイス素子の開孔とプロツク中の液
体開孔は整夕1ルている。位置ずけ表示(水平面及び垂
直面を有する溝の形態であることが望ましい。)は、オ
リフイス素子をノズル・プロツク中の流体開孔と整列さ
せるため、プロツク中に形成される。プロツク中の開孔
は、オリフイス開孔より大きいが、オリフイス素子の環
の直径よりも小さく、流体防止シールがプロツク中の流
体開孔の周り、及びオリフイス素子とノズル・プロツク
との間に達成される。この事は、圧縮されたインクがプ
ロツクへ与えられる時、オリフイス装置の周りで漏れが
生じないことを保証する。ノズル装置の正確な照準のた
めに、ノズル・プロツクは照準表面を設けられる。ウエ
ーハの共通表面と、ウエーハが接着されるプロツクの表
面とは、この照準表面と平行している。このような構成
において、ノズル装置は、インク・ジニット記録装置の
支持構成体中に載せられた時、容易にかつ手早く高い正
確度で照準を行うことができる。更に、本発明に従つて
、ウエーハを製作するための方法は、ガラス又は繊維質
の細長い管のまつすぐな一本をカプセル化物質で囲み、
それを管の軸に垂直の薄い断片として切断することより
成る。予め照準を合せられたノズル装置に望まれる正確
度を達成するため、カプセル化物質は、少なくとも2つ
の平坦な直角外部位置ずけ表面を有するように機械加工
されたセラミツク・プロツクの形式をとる。プロツクの
第3表面は、2つの外部位置ずけ表面に平行な2つの直
角平坦内部位置ずけ表面を有する溝を有するように機械
加工される。所望の外部直径及び厚さに予め引抜かれた
管のまつすぐな1本が、溝の中に置かれて、管の周囲が
溝の長さにわたつて双方の内部位置ずけ表面と接触する
ようにされる。カプセル化は、管と内部位置ずけ表面と
の接触を保ちつつ、溝の空間を凝固物質で充填すること
によつて完了する。実施例において、管はガラスであり
、充填物質は管の上部の溝に置かれた接着用ガラスであ
り、加熱されると(真空中が望ましい)、融解した接着
用ガラスは管の周囲の空間へ流れてそこを充填する。冷
却した後、管と凝固充填物質より成るプロツクは、ウエ
ーハ・プロツクの外部位置ずけ表面に垂直の平面に沿つ
て、薄い断片へ切断される(オリフイス素子の究極的な
所望の長さより厚いことが望ましい。)。管は溝の内部
で外部位置ずけ表面に関して正確に配列されているから
、外部位置ずけ表面に対して垂直に切断することは、オ
リフイス素子の開孔がウエーハ表面に対して正確に直角
でありかつ共通平面を有することを保証する。かくて、
オリフイス素子の正確な照準は、切断ツールを管の中実
軸と整列させるため、時間のかかる労力を要することな
く容易に達成される。更に精密なノズル装置を製作する
方法は、ノズル・プロツクを形成することを考慮するも
のである。このノズル・プロツクは、平行な平坦な前面
及び背面を有するセラミツクであることが望ましく、背
面は照準のための基準表面を形成する。圧力を加えられ
た流体の源へ接続するための流体通路は、ノズル・プロ
ツク中に形成され、プロツクの前面にある開孔は、環状
オリフイス素子の外側直径よりも小であるが、オリフイ
ス素子中の開孔よりも大である。オリフイス・ウエーハ
はノズル・プロツクの前面へ固着され、オリフイス素子
の開孔は通路の流体開孔と整列される。このため、オリ
フイス素子及びウエーハ本体の環状端表面をノズル・プ
ロツクの前面へ接着することによつて、流体防止シール
がノズル・プロツクの前面にある開孔の周りで形成され
る。本発明の実施例において、接着は、ノズル.プロツ
クの前面へ接着用ガラスの薄い被覆を与えることによつ
て達成される。被覆は、少なくともウエーハの面と同一
平面のノズル・プロツクの前面部分及び通路開孔の周囲
を完全に包む。ウエーハが正しく整列され、その共通平
面をはんだ用ガラスの層と接触させた後、その組立体が
加熱されると、接着用ガラスは融解し、それが冷却され
ると、ウエーハ及びオリフイス素子はノズル・プロツク
の前面へ接着される。次いで、ウエーハは、ノズル・プ
ロツク上の背面と平行になるように、機械加工で所望の
厚さにされる。この事は、オリフイス素子が所望の縦横
比を有し、かつノズル・プロツクの照準表面に関して正
確に照準を合せられることを保証する。かくて、大きさ
及び方向上の照準に関して非常に正確なノズル装置が提
供されることが明らかである。The block has a fluid passage connectable to a source of liquid ink, the fluid passage terminating in an aperture in the flat surface of the block. The orifice wafer includes an annular orifice element secured to a body portion thereof, the annular end surface of the orifice element and the wafer body surface forming a common plane;
The aperture axis in the orifice element is perpendicular to this common surface. The common surface of the wafer is bonded to the flat surface of the support block, and the apertures of the orifice elements and the liquid apertures in the block are aligned. Alignment indicia (preferably in the form of a groove having horizontal and vertical surfaces) are formed in the nozzle block to align the orifice element with a fluid aperture in the nozzle block. The aperture in the block is larger than the orifice aperture but smaller than the diameter of the annulus of the orifice element such that a fluid-tight seal is achieved around the fluid aperture in the block and between the orifice element and the nozzle block. Ru. This ensures that no leakage occurs around the orifice arrangement when compressed ink is applied to the block. For precise aiming of the nozzle device, the nozzle block is provided with an aiming surface. The common surface of the wafers and the surface of the block to which the wafers are bonded are parallel to this aiming surface. In such a configuration, the nozzle device can be easily and quickly aimed with high accuracy when mounted in the support structure of the ink dinit recording device. Further, in accordance with the present invention, a method for fabricating a wafer includes surrounding a straight length of glass or fibrous elongated tube with an encapsulating material;
It consists of cutting it into thin pieces perpendicular to the axis of the tube. To achieve the accuracy desired in a pre-aimed nozzle device, the encapsulant takes the form of a ceramic block machined to have at least two flat, orthogonal external positioning surfaces. The third surface of the block is machined with a groove having two orthogonal flat internal positioning surfaces parallel to the two external positioning surfaces. A straight piece of tubing, previously drawn to the desired external diameter and thickness, is placed into the groove so that the circumference of the tube contacts both internal locating surfaces over the length of the groove. It will be done like this. Encapsulation is completed by filling the groove space with solidified material while maintaining contact between the tube and the internal positioning surface. In an embodiment, the tube is glass and the filling material is adhesive glass placed in a groove at the top of the tube, and when heated (preferably in a vacuum), the molten adhesive glass fills the space around the tube. flows to and fills it. After cooling, the block consisting of tube and solidified filling material is cut into thin pieces (thicker than the ultimate desired length of the orifice element) along a plane perpendicular to the external positioning surface of the wafer block. is desirable). Because the tube is precisely aligned within the groove with respect to the external alignment surface, cutting perpendicular to the external alignment surface ensures that the orifice element aperture is exactly perpendicular to the wafer surface. ensure that they are true and have a common plane. Thus,
Accurate aiming of the orifice element is easily achieved without time-consuming effort to align the cutting tool with the solid axis of the tube. A method of making a more precise nozzle device considers forming a nozzle block. The nozzle block is preferably ceramic with parallel flat front and back surfaces, the back surface forming a reference surface for aiming. A fluid passageway for connection to a source of pressurized fluid is formed in the nozzle block, with an aperture in the front face of the block being smaller than the outer diameter of the annular orifice element, but with an aperture in the orifice element. It is larger than the aperture of. An orifice wafer is affixed to the front face of the nozzle block, and the apertures in the orifice elements are aligned with the fluid apertures in the passageways. To this end, a fluid-tight seal is formed around the aperture in the front face of the nozzle block by adhering the annular end surfaces of the orifice element and wafer body to the front face of the nozzle block. In embodiments of the invention, the adhesive is attached to the nozzle. This is accomplished by applying a thin coating of adhesive glass to the front side of the block. The coating completely encloses at least the front portion of the nozzle block coplanar with the surface of the wafer and around the passage aperture. After the wafer is properly aligned and its common plane is in contact with the layer of solder glass, the assembly is heated, the bonding glass melts, and when it cools, the wafer and orifice element are placed in the nozzle. - Glued to the front of the block. The wafer is then machined to the desired thickness parallel to the back surface on the nozzle block. This ensures that the orifice element has the desired aspect ratio and is accurately aimed with respect to the aiming surface of the nozzle block. It is thus clear that a nozzle arrangement is provided which is very accurate in terms of size and directional aiming.
更に、実施するのに比較的容易であり、かつ取扱い易い
部品を使用してオリフイス素子の正確な配列照準を提供
する、ノズル素子及びノズル装置を製造する方法が提供
されることが分る。第1図を参照すると、本発明に従つ
て照準済みのノズル装置20は、平行な前面22及び背
面23を有するノズル・プロツク21を含む。流体通路
24(第11図参照)はノズル・プロツク21の下部に
形成され、前面22の開孔25で終端する1つの端部と
、背面23で終端する第2の端部26とを有する。通路
24の第2部分26は、圧力下にある液体インクの源へ
接続するための管を受取るよう拡大されるのが望ましい
。流体通路24は、プロツク21の背面から生じるよう
に示されるが、圧縮液体インク源への接続は、プロツク
21の側面における開孔を介してなされてもよいことが
明らかである。位置ずけ溝27及び28は、プロツク2
1の側面29及び30に形成される。位置ずけ溝28及
び29の垂直面31及び水平面32は、前面22におけ
る開孔25に関してX−Y座標基準点として働く。本発
明で使用されるオリフイス・ウエーハ33は、該ウエー
ハに固定されかつ接着層35によつてノズル・プロツク
21の前面へウエーハと共に接着されたオリフイス素子
34を含む。Additionally, it is found that a method of manufacturing a nozzle element and nozzle apparatus is provided that is relatively easy to implement and provides accurate alignment aiming of the orifice element using components that are easy to handle. Referring to FIG. 1, a nozzle assembly 20 aimed in accordance with the present invention includes a nozzle block 21 having parallel front faces 22 and rear faces 23. As shown in FIG. A fluid passageway 24 (see FIG. 11) is formed in the lower part of the nozzle block 21 and has one end terminating in an aperture 25 in the front face 22 and a second end 26 terminating in the rear face 23. The second portion 26 of the passageway 24 is preferably enlarged to receive a tube for connection to a source of liquid ink under pressure. Although fluid passageway 24 is shown emanating from the back of block 21, it is clear that connection to a source of compressed liquid ink may also be made through an aperture in the side of block 21. The positioning grooves 27 and 28 are
1 are formed on the sides 29 and 30 of 1. The vertical surface 31 and horizontal surface 32 of the locating grooves 28 and 29 serve as X-Y coordinate reference points with respect to the aperture 25 in the front surface 22. The orifice wafer 33 used in the present invention includes an orifice element 34 fixed to the wafer and bonded with the wafer to the front surface of the nozzle block 21 by an adhesive layer 35.
オリフイス素子34は、ノズル・プロツク21中の開孔
25と整列された開孔36を有する。第11図で分るよ
うに、オリフイス開孔36は、開孔25より実質的に小
さな直径を有し(開孔25も接着層35中へ延長される
)、オリフイス素子34の外側直径は、開孔25の直径
より実質的に大きい。以下の説明で明らかになるように
、開孔36はノズル・プロツク21の背面23へ垂直の
中実軸を有する。背面23はノズル装置20のために照
準表面として働く。第2図から分るように、ノズル・プ
ロツク21はハウジング・プロツク40から横断部分を
切断することによつてなされる。Orifice element 34 has an aperture 36 aligned with aperture 25 in nozzle block 21. As can be seen in FIG. 11, orifice aperture 36 has a substantially smaller diameter than aperture 25 (aperture 25 also extends into adhesive layer 35), and orifice element 34 has an outer diameter of substantially larger than the diameter of the aperture 25. As will become clear in the following description, the aperture 36 has a solid axis perpendicular to the back surface 23 of the nozzle block 21. The rear surface 23 serves as an aiming surface for the nozzle arrangement 20. As can be seen in FIG. 2, the nozzle block 21 is made by cutting a transverse section from the housing block 40.
切断する前に、横溝27及び28がハウジング・プロツ
ク40の側面に設けられる。溝は合いくぎ(図示されず
)を受取るのに適した大きさである。合いくぎは、溝2
7及び28の垂直表面31及び水平表面32の1つと接
触一致を保つように設計される。更に、プロツク40を
切断する前に、孔41が全体のプロツクを通して穿孔さ
れる。この孔は、溝27及び28の垂直表面31及び水
平表面32に関しておおよその所に設けられる。ハウジ
ング・プロツクは、表面22及び23が平行となり、表
面31及び32に対して垂直となるように切断される。
1つの断片が切断された後、孔41は背面23中で拡大
され、第10図で分るように拡大部分26を与えるが、
これは前述した如く管を装着するためである。Before cutting, transverse grooves 27 and 28 are provided in the sides of housing block 40. The groove is suitably sized to receive a dowel (not shown). The dowel is groove 2
7 and 28 are designed to maintain contact correspondence with one of the vertical surfaces 31 and horizontal surfaces 32. Additionally, prior to cutting the block 40, holes 41 are drilled through the entire block. This hole is located approximately in relation to the vertical surface 31 and horizontal surface 32 of the grooves 27 and 28. The housing block is cut so that surfaces 22 and 23 are parallel and perpendicular to surfaces 31 and 32.
After one piece has been cut, the hole 41 is enlarged in the back surface 23, giving an enlarged section 26, as can be seen in FIG.
This is to attach the tube as described above.
ノズル装置20を製作する次のステツプは、オリフイス
・ウエーハを組立てることである。The next step in fabricating nozzle assembly 20 is to assemble the orifice wafer.
オリフイス・ウエーハ33を製作する方法は、次の如く
である。実質的に正方形横断面を有するセラミツク・ウ
エーノいプロツク43(第3図〜第6図参照)が、正確
に直交した側面44と底面45とを有するように機械加
工される。The method for manufacturing the orifice wafer 33 is as follows. A ceramic wafer block 43 (see FIGS. 3-6) having a substantially square cross section is machined to have precisely orthogonal side surfaces 44 and bottom surface 45.
位置ずけ溝46(正方形横断面を有するのが望ましい)
が、プロツク43の上部に設けられる。溝46の設置は
、内部表面47が外部表面44と平行になり、底面48
が外部底面45と平行になるようになされる。次の処理
ステツ7゜は、オリフイス・ガラス管49のまつすぐな
1本を溝46へ置き、この管の周囲が内部位置ずけ表面
47及び48と接触するようにすることである。オリフ
イス・ガラス管49はウエーハ・プロツク43より長い
ことが望ましく、その両端がウエーハ・プロツク43の
終端表面50及び51を越えて延長される。オリフイス
・ガラス管49は、その全長にわたつて実質的に均一の
外部直径を有するように前もつて伸長されている。この
外部直径は、前述した如くノズル・プロツク21の前面
22にある開孔25の直径より大である。更に、管49
にある開孔36は、ノズル・プロツク21の前面22に
ある開孔25の直径より幾分小さい所望のサイズに製造
されている。ガラス伸長の各種の装置が使用されてよく
、かつ先行技術として周知である。これらは本発明の1
部を形成しない。管49を溝46へ配置した後、終端プ
レート52及び53が、ウエーハ・プロツク43の前面
50及び背面51を越えて延長される管にゆるやかに付
けられる。端末プレート52,53及び管は内部位置ず
け表面47及び48に接触するように管49を保持する
。プロツク43は、管49が溝46の内部表面47及び
48と接触を保つように、垂直状態からや\傾けられる
。管49を内部位置ずけ表面47及び48と接触させる
他の方法は、管の直径と実質的に同じ大きさに溝46を
カツトするか、管49に沿つた1つ以上の地点でセラミ
ツクを使用するくさび形を溝46に設けることである。
これらの方法は、管がまつすぐでない場合に使用されて
よい。次いで、溝46は粉末状の接着用ガラスか、又は
寸断した繊維で充填され、管の外側の空間が実質的に満
たされる。セラミツクのカバープレート54が、ウエー
ハ・プロツクの上部表面55に置かれ、接着用ガラスで
充填された溝46を完全に閉じる。次に組立体は、空室
に置かれ、第5図に示される如く、や\傾斜状態にされ
る。次に組立体は、接着用ガラスのみを融解する温度(
例えば46『C)へ加熱され、ウエーハ・プロツク43
における管49のカプセル化が完了する。加熱は、接着
用ガラスが管49によつて占有されない空間を充填する
のに必要な時間だけ(例えば、30分)なされ、その間
に管はその全長にわたつて内部位置ずけ表面47及び4
8と接触を保つようにされる。加熱に続いて、全体の組
立体は冷却され、接着用ガラスは凝固し、ガラス管49
をウエーハ・プロツク43へ固着する。Positioning groove 46 (preferably having a square cross section)
is provided on the top of the block 43. The installation of the groove 46 is such that the inner surface 47 is parallel to the outer surface 44 and the bottom surface 48
is parallel to the external bottom surface 45. The next processing step 7° is to place a straight piece of orifice glass tube 49 into groove 46 so that the circumference of this tube contacts internal locating surfaces 47 and 48. Orifice glass tube 49 is preferably longer than wafer block 43, and its ends extend beyond end surfaces 50 and 51 of wafer block 43. Orifice glass tube 49 is pre-stretched to have a substantially uniform external diameter over its entire length. This external diameter is larger than the diameter of the aperture 25 in the front face 22 of the nozzle block 21, as described above. Furthermore, the tube 49
The aperture 36 in the front face 22 of the nozzle block 21 is made to a desired size somewhat smaller than the diameter of the aperture 25 in the front face 22 of the nozzle block 21. A variety of glass stretching devices may be used and are well known in the prior art. These are 1 of the present invention
does not form a section. After placing tube 49 into groove 46, end plates 52 and 53 are loosely attached to the tube extending beyond front 50 and back 51 of wafer block 43. End plates 52, 53 and tube hold tube 49 in contact with internal positioning surfaces 47 and 48. The block 43 is tilted slightly from the vertical position so that the tube 49 remains in contact with the interior surfaces 47 and 48 of the groove 46. Other methods of bringing tube 49 into contact with internal positioning surfaces 47 and 48 include cutting groove 46 substantially the same size as the tube diameter or cutting ceramic at one or more points along tube 49. The wedge shape used is provided in the groove 46.
These methods may be used when the tube is not straight. Groove 46 is then filled with powdered adhesive glass or shredded fibers, substantially filling the space outside the tube. A ceramic cover plate 54 is placed on the top surface 55 of the wafer block, completely closing the groove 46 filled with adhesive glass. The assembly is then placed in the empty chamber and placed in a slightly tilted position as shown in FIG. The assembly is then heated to a temperature that melts only the adhesive glass (
For example, the wafer block 43 is heated to 46'C).
The encapsulation of tube 49 at is completed. Heating is applied for a period of time (e.g., 30 minutes) necessary for the adhesive glass to fill the space not occupied by tube 49, during which time the tube is exposed to internal positioning surfaces 47 and 4 over its entire length.
8 will be kept in contact. Following heating, the entire assembly is cooled, the adhesive glass solidifies, and the glass tube 49
is fixed to the wafer block 43.
オリフイス・ガラス管49の直径に対する溝46の幅は
変えることができるから、望ましい幅としては、接着用
ガラスが融解する時に毛細管現象が起つて、溝の両端間
の領域でより完全な接着が生じるような幅である。室温
へ冷却された後、ウエーハ・プロツク・オリフイス管組
立体は、第6図に示される如く、ウエーハ33へ切断さ
れる準備が完了する。切断は、組立体に関して移動可能
な、均一に間隔を設けられた複数個の鋸56を使用して
なされるのが望ましい。第1図のオリフイス素子34の
正確な照準を達成するため、鋸は、ウエーハ・プロツク
43の外部表面44及び45に垂直な平面に沿つて切断
するようにされる。セツト及びカツトは、当技術分野に
おける周知の各種の方法でなされてよいが、ウエーハ・
プロツク43の組立体をギヤング鋸機械の作業片固定台
へ載せるのが望ましい。組立体は、表面44及ひ45が
鋸面に対して正確に垂直となるよう調節することができ
る。セツトした後、このプロツクは鋸面と平行に送られ
、切断が生じる。回転鋸が示されているが、往復鋸も使
用されてよい。ウエーハは、本発明に従つて1個宛切断
されてもよいが、第6図に示される如く、ギヤング鋸装
置を使用して各ウエーハを同時に切断するのが望ましい
。何故ならば、それによりウエーハの全長を通じて均一
の厚さが得られるからである。もし切断が、1本刃鋸で
なされると、ウエーハは切断の過程で均一な厚さでない
ように切断されるおそれがあり、個々のウエーハを均一
の厚さに保証するために、追加的な仕上げ工程が必要と
なろう。更に、プロツクから端部のウエーハを切断する
ことは放棄されてよい。何故ならば、管49の端部はこ
れら端部ウエーハのウエーハ本体の外に延長されている
からである。更に前述した如く、溝46及ひ管49の相
対的大きさに依存して、接着用ガラス充填材は、ウエー
ハ・プロツクの端部に近い預域において、管によつて占
有されない空間を完全に満たさず、領域中で十分な緊密
接着を与えないかも知れない。前述した如くウエーハは
、オリフイス素子34の開孔36の最終的な所望の長さ
より厚い大きさに切断される。Since the width of the groove 46 relative to the diameter of the orifice glass tube 49 can be varied, the desired width is such that capillary action occurs as the bonding glass melts, resulting in a more complete bond in the region between the ends of the groove. It's about the same width. After cooling to room temperature, the wafer block orifice tube assembly is ready to be cut into wafers 33, as shown in FIG. Preferably, the cuts are made using a plurality of evenly spaced saws 56 that are movable relative to the assembly. To achieve accurate aiming of the orifice element 34 of FIG. 1, the saw is adapted to cut along a plane perpendicular to the outer surfaces 44 and 45 of the wafer block 43. Setting and cutting may be done in a variety of ways well known in the art;
Preferably, the assembly of procs 43 is mounted on the workpiece fixture of the Guyang saw machine. The assembly can be adjusted so that surfaces 44 and 45 are exactly perpendicular to the saw plane. After setting, the proc is fed parallel to the saw face and the cut is made. Although a rotary saw is shown, a reciprocating saw may also be used. Although the wafers may be cut singly in accordance with the present invention, it is preferable to cut each wafer simultaneously using a Guyang saw apparatus, as shown in FIG. This is because it provides a uniform thickness throughout the entire length of the wafer. If cutting is done with a single-blade saw, the wafers may be cut to non-uniform thickness during the cutting process, and an additional A finishing step will be required. Furthermore, cutting the edge wafers from the block may be abandoned. This is because the ends of tubes 49 extend outside the wafer body of these end wafers. Further, as mentioned above, depending on the relative sizes of groove 46 and tube 49, the adhesive glass filler may completely fill the space not occupied by the tube in the deposit area near the edge of the wafer block. may not fill or provide sufficient tight contact throughout the area. As previously discussed, the wafer is cut to a size that is thicker than the final desired length of the aperture 36 of the orifice element 34.
最大精度のためには、ノズル・プロツク21の前面22
へ接着されるべき側面にあるウエーハ33の表面は、ラ
ツプ仕上げされて研磨される。第8図〜第11図から分
るように、プロツク21の上にウエーハを載せる工程は
次のようである。For maximum accuracy, the front face 22 of the nozzle block 21
The surface of the wafer 33 on the side to be bonded is lapped and polished. As can be seen from FIGS. 8 to 11, the process of placing the wafer on the block 21 is as follows.
均一な厚さの接着材の薄い層が、ノズル・プロツク21
の前面22に付着される。接着材は接着用ガラスである
ことが望ましい。接着用ガラスは、刷毛で塗布されてよ
い。その場合、塗布は溝27及び28の整列表面32の
端部より幾分下にある前面22の下部においてのみなさ
れる。接着用ガラス層35は、遠心力作用を受けるコロ
イド懸濁液から接着用ガラス粒子を堆積する方法によつ
て製作されてもよい。その場合、全体の表面22が被覆
されてよく、又は上の部分がマスクされ、次いで底層上
のみに粘着性被覆を残すように除去されてよい。接着用
ガラス層を表面22上に堆積する遠心力利用方法によつ
て、非常に薄い均一層が、直接的に達成される。しかし
、接着用ガラス層が塗布によつてなされるならば、第1
0図の線57で示される如く、層は所望の厚さへ研削さ
れ、層が均一となりかつノズル・プロツク21の背面2
3と実質的に平行になるようにされる。接着層35を研
削した後に、オリフイス・ウエーハ33がその上に置か
れ、オリフイス素子34の開孔36が開孔25と整列さ
れる。整列は、溝27の垂直面31、及び溝27及ひ2
8の水平面32を基準として正確になされる。これらの
面は、開孔36の中心を開孔25内で正確に位置ずける
。次にウエーハ33は、プロツク21へ軽く重ねられる
。組立体は、接着用ガラスの接着層35を融解するよう
な温度へ加熱される。ウエーハ整整をプロツク21へ重
ねることは、接着用ガラスが融解した時、それがオリフ
イス素子34の開孔36へ突出されないよう、相対的に
軽くなされなければならない。合理的な加熱時間の後(
約30分)、組立体は冷却される。層35の接着用ガラ
スは、ウエーハ33をノズル・プロツク21の前面22
へ強固に接着する。この接着は、開孔25の周囲及びオ
リフイス素子とプロツク21との間に流体防止シールを
与える。冷却に続いて、オリフイス・ウエーハ33はラ
ツプ仕上げされ、開孔32の所望の縦横比が得られるよ
う、所望の厚さへ研削される。オリフイス・ウエーハ3
3の外面の研削は、ノズル・フロツク21の背面23に
平行した線58に沿つてなされる。この事は、オリフイ
ス素子34の開孔36が、ノズル・プロツク21の背面
23に関して正確に照準を合せられることを保証する。
かくて、完成したノズル装置組立体がインク・ジニット
記録装置へ載せられる時、オリフイス素子34は、背面
23及び表面31,32によつて形成されるX−Y位置
を基準としてノズル・プロツク21を位置ずけることに
より、正確に照準を合せられる。かくて、オリフイスの
大きさ及び方向において精度を有する改善されたノズル
装置が提供されることが分る。A thin layer of adhesive of uniform thickness is applied to the nozzle block 21.
is attached to the front surface 22 of. Preferably, the adhesive is adhesive glass. The adhesive glass may be applied with a brush. In that case, application is done only in the lower part of the front face 22, somewhat below the ends of the alignment surfaces 32 of the grooves 27 and 28. The adhesive glass layer 35 may be produced by a method of depositing adhesive glass particles from a colloidal suspension subjected to centrifugal force. In that case, the entire surface 22 may be coated, or the top portion may be masked and then removed to leave a sticky coating only on the bottom layer. By the centrifugal method of depositing the adhesive glass layer on the surface 22, very thin uniform layers are directly achieved. However, if the adhesive glass layer is made by coating, the first
The layer is ground to the desired thickness, as shown by line 57 in FIG.
3 and substantially parallel to each other. After grinding the adhesive layer 35, the orifice wafer 33 is placed thereon and the apertures 36 of the orifice elements 34 are aligned with the apertures 25. The alignment is in the vertical plane 31 of groove 27 and in grooves 27 and 2.
This is done accurately using the horizontal plane 32 of No. 8 as a reference. These surfaces accurately position the center of aperture 36 within aperture 25. The wafer 33 is then lightly stacked onto the block 21. The assembly is heated to a temperature that melts the adhesive layer 35 of the adhesive glass. The overlay of the wafer alignment onto the block 21 must be relatively light so that when the bonding glass melts it does not protrude into the aperture 36 of the orifice element 34. After a reasonable heating time (
(approximately 30 minutes), the assembly is allowed to cool. Layer 35 of adhesive glass attaches wafer 33 to front surface 22 of nozzle block 21.
firmly adheres to. This bond provides a fluid-tight seal around the aperture 25 and between the orifice element and the block 21. Following cooling, the orifice wafer 33 is lapped and ground to the desired thickness to obtain the desired aspect ratio of the apertures 32. Orifice wafer 3
The grinding of the outer surface of 3 is done along a line 58 parallel to the back surface 23 of the nozzle flock 21. This ensures that the aperture 36 of the orifice element 34 is accurately aimed with respect to the back surface 23 of the nozzle block 21.
Thus, when the completed nozzle assembly is loaded onto an ink generator, the orifice element 34 aligns the nozzle block 21 with respect to the X-Y position formed by the back surface 23 and surfaces 31,32. By positioning it, you can aim accurately. It can thus be seen that an improved nozzle arrangement having precision in orifice size and orientation is provided.
更に、製作方法は比較的に簡単である。オリフイス素子
を大型ウエーハ素子の一体的な1部として形成すること
によつて、オリフイス・ブロツク21中の開孔25と対
向するオリフイス素子及びその位置の取扱いが、容易に
管理される。更に、位置ずけ溝を使用することにより、
オリフイス開孔36は、比較的容易な方法で非常に正確
に位置ずけられ得る。各種の物質が、本発明に従つてノ
ズル装置を製造するために使用され得るが、本発明を実
施する望ましい物質は、ノズル・プロツク23、ウエー
ハ本体33、カバー・プレート54を形成するための機
械処理可能なセラミツクである。Furthermore, the manufacturing method is relatively simple. By forming the orifice element as an integral part of the large wafer element, handling of the orifice element and its location opposite the aperture 25 in the orifice block 21 is easily managed. Furthermore, by using positioning grooves,
Orifice aperture 36 can be positioned very accurately in a relatively easy manner. Although a variety of materials may be used to manufacture the nozzle apparatus in accordance with the present invention, the preferred materials for practicing the present invention include the machine for forming the nozzle block 23, wafer body 33, and cover plate 54. It is a processable ceramic.
前述した如く、オリフイス素子34は、ガラス管から形
成され、充填物質及び接着物質は、接着用ガラスである
。これら特定物質の選択は、それらの膨張係数が相対的
に近接するようになされればよい。As previously mentioned, the orifice element 34 is formed from a glass tube, and the filling material and adhesive material are adhesive glass. These specific materials may be selected so that their expansion coefficients are relatively close to each other.
第1図は本発明に従つて製作されたノズル装置の斜視図
、第2図は本発明のノズル装置のノズルプロツク部分を
製作する方法を示す斜視図、第3図〜第6図は本発明の
ノズル装置に使用されるオリフイス・ウエーハを製作す
る方法を示す一連の図、第7図は第3図から第6図まで
に示された方法に従つて製作されたオリフイス・ウエー
ハの正面図、第8図〜第11図は第7図のウエーハ素子
を第2図に従つて形成された,/ズル・プロツクへ組込
むステツプを示す一連の図である。
20・・・・・・ノズル装置、21・・・・・・ノズル
・プロツク、22・・・・・・前面、23・・・・・・
背面、24・・・・・・流体通路、25・・・・・開孔
、26・・・−・・通路の第2部分、27,28・・・
・・・位置ずけ溝、29,30・・・・・・側面、31
・・・・・・垂直面、33・・・−・・オリフイス・ウ
エーハ、34・・・・・・オリフイス素子、35・・・
・・・接着層、36・・・・・・開孔、・・・・・・開
孔、
・・・側面、4
部表面、4
40・・・・・・ハウジング・プロツク、4143・・
・・・・ウエーノいプロツク、44・・・5・・・・・
・底面、46・・・・・・溝、47・・・・・・内8・
・・・・・底面、49・・・・・・オリフイス管、50
,51・・・・・・端面、52,53・・・・・・終端
プレート、54・・・・・・カバー・プレート、55・
・・・・・上部表面。FIG. 1 is a perspective view of a nozzle device manufactured according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a method of manufacturing the nozzle block portion of the nozzle device of the present invention, and FIGS. A series of figures illustrating a method of manufacturing an orifice wafer used in a nozzle device, FIG. 7 is a front view of an orifice wafer manufactured according to the method shown in FIGS. 8-11 are a series of diagrams illustrating the steps for incorporating the wafer device of FIG. 7 into a /zle block formed in accordance with FIG. 20...Nozzle device, 21...Nozzle block, 22...Front, 23...
Back surface, 24... Fluid passage, 25... Opening, 26... Second portion of passage, 27, 28...
...Positioning groove, 29, 30...Side surface, 31
... Vertical surface, 33 ... Orifice wafer, 34 ... Orifice element, 35 ...
... Adhesive layer, 36 ... Opening, ... Opening, ... Side surface, 4 part surface, 4 40 ... Housing block, 4143 ...
...Uenoi Protsuk, 44...5...
・Bottom surface, 46...groove, 47...inner 8・
...Bottom, 49...Orifice tube, 50
, 51... end face, 52, 53... end plate, 54... cover plate, 55...
...Top surface.
Claims (1)
ス素子となる開口を有する細長い管を入れ、該溝の残り
の空間を凝固充填剤で充満固定し、該ウェーハブロック
を両断面が平行な平坦面となるように切断することによ
り、環状オリフィス素子の周囲をウェーハで保持して成
るオリフィスウェーハを形成する段階と、前部及び後部
に平坦面を持ち該平坦面が互に平行であるノズルブロッ
クを形成する段階と、加圧流体源に接続するための流体
通路を上記ノズルブロック内に形成する段階と、上記流
体通路は上記環状オリフィス素子の外径より小さく該オ
リフィス素子の開口より大きい径の開口を上記ノズルブ
ロックの前部平坦面内に有することと、上記オリフィス
素子の開口が上記流体通路の開口と整列するよう上記オ
リフィスウェーハを上記ノズルブロックの前部平坦面に
接着して上記、ノズルブロツクの前部平坦面内の開口と
環状オリフィス素子との周辺に流体密封シールを形成す
る段階とより成るノズル装置の製造方法。1. A groove is provided in the wafer block, a long and thin tube with an opening serving as an annular orifice element is inserted into the groove, the remaining space of the groove is filled and fixed with solidified filler, and the wafer block is placed on a flat surface with both cross sections parallel to each other. forming an orifice wafer by holding the wafer around an annular orifice element, and forming a nozzle block having flat surfaces at the front and rear parts, the flat surfaces being parallel to each other. forming a fluid passageway in the nozzle block for connection to a source of pressurized fluid, the fluid passageway having an opening having a diameter smaller than an outer diameter of the annular orifice element and larger than an opening in the orifice element; in the front flat surface of the nozzle block, and the orifice wafer is bonded to the front flat surface of the nozzle block so that the opening of the orifice element is aligned with the opening of the fluid passage. forming a fluid-tight seal around an aperture in a front planar surface of a nozzle and an annular orifice element.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170633A (en) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | projection device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4019886A (en) * | 1975-12-12 | 1977-04-26 | International Business Machines Corporation | Method of manufacture of multiple glass nozzle arrays |
| US4364059A (en) * | 1979-12-17 | 1982-12-14 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet printing apparatus |
| EP0042932A3 (en) * | 1980-06-30 | 1984-07-25 | International Business Machines Corporation | A process for the manufacture of hollow tube-like members |
| US4429322A (en) | 1982-02-16 | 1984-01-31 | Mead Corporation | Method of fabricating a glass nozzle array for an ink jet printing apparatus |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49208A (en) * | 1972-04-17 | 1974-01-05 | ||
| JPS5315030B2 (en) * | 1972-05-12 | 1978-05-22 | ||
| JPS526532Y2 (en) * | 1972-07-11 | 1977-02-10 | ||
| FR2211879A5 (en) * | 1972-12-21 | 1974-07-19 | Ibm | |
| US3839721A (en) * | 1973-06-27 | 1974-10-01 | Ibm | Device for retention of ink jet nozzle clogging and ink spraying |
-
1975
- 1975-10-28 GB GB44287/75A patent/GB1492088A/en not_active Expired
- 1975-12-09 DE DE2555295A patent/DE2555295C2/en not_active Expired
- 1975-12-17 FR FR7539616A patent/FR2298372A1/en active Granted
- 1975-12-19 JP JP50150680A patent/JPS5915033B2/en not_active Expired
-
1976
- 1976-01-22 SE SE7600633A patent/SE411493B/en unknown
-
1983
- 1983-10-14 JP JP58191050A patent/JPS5989168A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170633A (en) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | projection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE411493B (en) | 1979-12-27 |
| JPS5989168A (en) | 1984-05-23 |
| DE2555295A1 (en) | 1976-07-29 |
| DE2555295C2 (en) | 1983-10-27 |
| FR2298372B1 (en) | 1978-05-19 |
| FR2298372A1 (en) | 1976-08-20 |
| GB1492088A (en) | 1977-11-16 |
| JPS5198922A (en) | 1976-08-31 |
| SE7600633L (en) | 1976-07-28 |
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