JPS6030353A - インクジエツトヘツドの製造方法 - Google Patents

インクジエツトヘツドの製造方法

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JPS6030353A
JPS6030353A JP13806583A JP13806583A JPS6030353A JP S6030353 A JPS6030353 A JP S6030353A JP 13806583 A JP13806583 A JP 13806583A JP 13806583 A JP13806583 A JP 13806583A JP S6030353 A JPS6030353 A JP S6030353A
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JP
Japan
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nozzle hole
ink
flow path
nozzle
ink flow
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Application number
JP13806583A
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English (en)
Inventor
Shigeru Nagai
永井 繁
Yuji Yoshida
雄二 吉田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1607Production of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/161Production of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14362Assembling elements of heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジェットヘッドの製造方法に係り、特に
該ヘッドのノズル孔をインク流路と連通して一体に形成
する製造方法に関する。
(b) 技術の背景 インクジェットプリンタはその無騒音性と普通用紙を利
用できるという利点により最近急速に普及してきている
が、特に必要な時に必要量のインクを供給するオンデマ
ンド方式は、不要インクの回収装置や高圧電源が不要で
附属機器も少ない点から経済的にも有利なため各方面で
開発実用化が進められている。
そして、このようなプリンタのインクジェットヘッドは
記録用のインクを導入するインク流路と、前記インクを
吐出するために前記インク流路に連続して設けられたノ
ズル孔とを具備しており、該ノズル孔から吐出されるイ
ンク微小粒の飛翔方向が安定していること、及び前記イ
ンクジェットヘッド内部でのインク押出しエネルギーの
損失が小さいことが必要要件として要求されている。
従来、上記のようなインクジェットヘッドとしてはイン
ク流路を具備するヘッド本体とは別個に、微細なノズル
孔を備えたノズル板を電鋳法等で製造し、しかるのち前
記ノズル板と前記ヘッド本体とを合成樹脂接着剤を使用
して接着したものが用いられていた。
しかし、この従来の構成では、ノズル板の接着を行う際
、前記合成樹脂接着剤がノズル孔の一部を塞いで目詰り
を起こす場合があり、ヘッドの製造歩留りが悪く量産に
適さない問題があった。
更に、ノズル孔が微細であるため、特にノズル孔数が多
く、ノズル孔列が複数の場合には前記ノズル板自体の製
造も難しい等の問題があった。
そこで、ノズlし孔とインク流路とを一体的に形成する
ことが考えられ、その1つの方法として所定の金属板に
エツチング法等でノズル孔とインク流路との溝パターン
を同時に一体形成する方法が考えられている。
しかし、上記のようなエツチング法で溝パターンを形成
する場合、ノズμ溝部では該溝幅が微小であるため該溝
幅を維持したまま十分な深さに該溝を形成することは非
常に困難である。また、エツチング面は比較的粗面とな
るので、該溝を多数形成した時にはインク粒径が不揃い
となるほか、サイドエツチングの影響により溝の内面形
状が不規則と彦ってノズル孔より吐出されるインク微小
粒の飛翔方向にばらつきを生じる問題があった。
口)発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑みなされたものであって、
ノズル孔とインク流路とを最初から連通して一体形成す
ることのできるインクジェットヘッドの製造方法の提供
を目的とし、具体的には各ノズル孔より吐出されるイン
ク微小粒の飛翔方向を一定にすることのできるよう改善
されたノズル孔形成方法の提供を目的とするものである
(e) 発明の構成 簡単に述べると本発明は、上記のような目的を達成する
ため、インクジェットヘッドの基体ニ、あらかじめノズ
ル孔を除いたインク流路の溝パターンを形成したのち、
前記基体上面の前記ノズル孔を規定する所定位置に該ノ
ズル孔の断面と同一の断面形状を有する非電導性の細線
を固定し、該細線を電鋳法による金属で埋込み、かつ前
記溝パターンの内面も前記金属で被覆し、しかるのち前
記細線を除去することによって前記インク流路に連通し
たノズル孔を形成するようにしたことを特徴とするもの
である。
cf)発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳述する。
第1図は本発明によって製造するインクジェットヘッド
の構造を示す一部破断斜視図であり、基体となる所定の
金属、例えばステンレス等の金属板lの表面には、記録
用のインクを吐出する8個(代表的に例示)のノズル孔
2と、インク流路8とが連続して形成されている。イン
ク流路8は対応する各ノズル孔2に連通し前記インクに
衝撃圧力を発生させる圧力室4と、対応する各圧力室4
に前記インクを導入する個別インク流路6と、個り流路
6とからなる。そして、上記ノズル孔2とインク流路8
とは後で詳しく説明するように基体金属板l上に電鋳法
で形成したニッケ/L/(Ni−)等の金属の電鋳層1
8で境界面を形づくられている。
また、これらインク流路8の上面は蓋板7で閉塞され、
かつ該蓋板?の上記共通インク流路6に対応した部分に
はインクを導入するインク導入口8が設けられている。
尚、ノズル孔2.圧力室4、及び個別インク流路5の数
は必要に応じて任意に設定されている。
第2図は本発明に係るノズル孔2の形成方法を説明する
ためのステンレスよりなる基体金属板lの平面図であり
、第8図は第2図のx −x’断面図である。
両図の関連において、基体金属板10表面には、あらか
じめ予定されたインク流路8の幅に対して後の工程で行
なう電鋳法で析出させる電鋳金属の厚みと同程度大きい
幅で、インク流路8を規定する溝パターン8′がエツチ
ング法によって形成されしたノズル孔2を規定する位置
、すなわち溝パターン8′の圧力室4を規定する部分の
左端中央部lO上に近接させて非電導性の細線9が直線
状に固定治具11に止めねじ12で張架されている。こ
の細線9としては次工程の電鋳浴に対し耐蝕性を有する
テトロン等が適し、その径はノズル孔2の断面形状に対
応した直径0.05 耐程度のものを用いる。
また、固定治具llはセラミックス或いはプラスチック
等次工程の電鋳浴に対し耐蝕性を有し、か↓ つ硬質な非電導性材料で加したものを用いる。
尚、この時、上記細線9は左端部を基体金属板l上面に
密着させ、右端部を基体金属板l上面よりQ、 211
程度隔てて張架させるのが好ましい。
この状態で、基体金属板lが上記のようにステンレスで
ある場合には、電鋳金属が基体金属板lに密着するよう
、あらかじめ基体金属板1表面の酸化被膜を除去し、ニ
ッケルストライクを施す等の前処理を行なう。その後、
所定の電鋳法、例えばスlレフアミン酸浴等一般のニッ
ケIV(Nj−)電鋳浴に浸漬して行がうニッケル電鋳
法により、溝パターン8′を含む基体金属板l上面にニ
ッケルを0.1M厘程度被覆させる。
尚、細線9を被覆してノズル孔2を規定する電鋳金属と
しては、記録用のインクに対する耐蝕性及び被覆させた
金属の強度を考慮して決定すれば良く、現在のところニ
ッケル電鋳法が好ましい。
第4図は!鋳抜の基体金属板lの平面図であり、第す図
は第4図のy−y′断面図、第6図は第4図のz −z
’断面図である。
基体金属板1上面にニッケルを被覆させた結果、第4図
及び第5図に示すように、細線9のノズル孔2を規定す
る部分が電鋳層18の中に埋込まれて細線9と同一断面
を有するノズル孔2が形成され、同時に溝パターン3′
の内面を含む基体金属板1上面にも0.1111程度の
厚さに電鋳層18が被覆されてインク流路3が所望の溝
幅に形成される。
この時、ノズ7し孔2及びインク流路3の内面の面粗さ
が0.8RZ程度と々す、エツチングだけの面の粗さが
3.2RZ以上であるのに対し、非常に滑らかな面に形
成される。従って、ノズル孔2とインク流路8との連通
部が極めてスムーズな形状となる。つまり、細線9が非
電導性であって溝パターン8′上ではこの細線9が基体
金属板lから浮いた状態にあるので、電鋳金属は溝パタ
ーン8′面に沿った形で付着し、溝パターン8′での細
線9の影響はないわけである。
但しこの場合、第6図に示すようにノズル孔2が形成さ
れた位置の電鋳層18上面には細線9に対応した凹凸1
4ができるため、電鋳層18上面を機械研摩によって0
.02n+程度削りとり電鋳層13上面を平滑に仕上げ
る。
そして、ノZ′ル孔2より細線9を抜脱した後、拡散ろ
う付は法により基体1の上面を蓋板7で閉塞する。その
後、この組立体の先端部を圧力室4何より仕上げ寸法を
見込んだ所定長さ、例えば0.5電騎 13 n程度残して切断し、また後端部は船層Hの後端より後
方に突出した部分を切断し、これらの切断面を仕上げ加
工して第1図に示したインクジェットヘッドを完成させ
る。
以上、詳細に説明したように、本発明に係るインクジェ
ットヘッドの製造方法によれば、あらかじめノズル孔を
除いたインク流路の溝パターンを形成した基体上面の所
定位置に、非電導性の細線を固定して該細線を電鋳法に
よる金属で埋込み、かつ前記溝パターンの内面も前記金
属で被覆してノズル孔及びインク流路を形成することに
より、複雑かつ微細な構造をもつノズル孔を正確に、か
つ該ノズル孔内面を滑らかに形成でき、更に、インク流
路内面を連続した滑らかな面に形成できるため、各ノズ
ル孔より吐出されるインク微小粒の飛翔方向が一定で、
かつインクジェットヘッド内部でのインク押出しエネル
ギーの損失が少ない高品質で信頼性の高いインクジェッ
トヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によって製造するインクジェットヘッド
の構造を示す一部破断斜視図、第2図は本発明に係るノ
ズル孔の形成方法を説明するため断面図、第4図は電鋳
後の基体金属板の平面図、第5図は第4図のY−Y’断
面図、第6図は第4図のz −z’断面図である。 図において、lは基体金属板、2はノズル孔、8はイン
ク流路、7は蓋板、9は細線、11は固定治具、18は
電鋳層である。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 記録用のインクを導入するインク流路と、前記インクを
    吐出するために前記インク流路に連続して設けられたノ
    ズル孔とを具備したインクジェットヘッドの製造方法に
    あって、あらかじめ前記インクジェットヘッドの基体に
    前記ノズtv孔を除いた前記インク流路の溝パターンを
    形成したのち、前記基体上面の前記ノズル孔を規定する
    所定位置に該ノズル孔の断面と同一の断面形状を有する
    非電導性の細線を固定し、該細線を電鋳法による金属で
    埋込み、かつ前記溝パターンの内面も前記金属で被覆し
    、しかるのち前記細線を除去することによって前記イン
    ク流路に連通したノズル孔を形成するようにしたことを
    特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
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