JP3168742B2 - Mold for forming channel substrate of inkjet head, and method of manufacturing mold for channel substrate of inkjet head - Google Patents
Mold for forming channel substrate of inkjet head, and method of manufacturing mold for channel substrate of inkjet headInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は印字データの入力を受け
た時点で、インク滴を飛翔させ、このインク滴により記
録用紙にドットを形成させるオンデマンド方式のインク
ジェットヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-demand type ink jet head which, when print data is received, causes ink droplets to fly and form dots on recording paper using the ink droplets.
【0002】[0002]
【従来の技術】オンデマンド方式のインクジェットヘッ
ドに要求される高印字品質化を実現するにはノズル密度
をより高めることが必要で、このためには、特開平4−
64450号公報に見られるように、共通の流路基板上
に形成されたノズル列に対し、それぞれのノズルと連通
するインク室を両側から交互に対向位置させるようにし
て高集積化したインクジェットヘッド用の流路基板が提
案されており、加えて、この種の流路基板を低コストで
成形するために、高分子樹脂材を用いて射出成形により
一体的に成形するような製造手法がとられている。2. Description of the Related Art To realize high print quality required for an on-demand type ink jet head, it is necessary to further increase the nozzle density.
As disclosed in Japanese Patent No. 64450, a highly integrated ink jet head is provided in which ink chambers communicating with respective nozzles are alternately opposed from both sides to nozzle rows formed on a common flow path substrate. In addition, in order to form this kind of flow path substrate at low cost, a manufacturing method of integrally forming the same by injection molding using a polymer resin material has been adopted. ing.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
インクジェットヘッドでは流路基板材料の高分子樹脂材
が気泡を吸着しやすいうえ、供給路の幅、深さが絞られ
たため、気泡の排出性が特に悪く、印字特性に安定性を
欠いていた。However, in such a conventional ink jet head, the polymer resin material of the flow path substrate is apt to adsorb air bubbles, and the width and depth of the supply path are reduced, so that the air bubbles can be discharged easily. Was particularly poor, and the printing characteristics lacked stability.
【0004】また、従来の金型加工方法であるエンドミ
ル加工は工具の耐久性に問題があった。特に高集積化し
たインクジェットヘッド用の流路基板加工では工具が微
小で摩耗が激しく、切削溝の寸法管理が困難で、高精度
金型の安定供給を難しくしていた。[0004] End milling, which is a conventional mold processing method, has a problem in tool durability. Particularly, in the processing of a flow path substrate for a highly integrated ink jet head, the tool is very small and abrasion is severe, it is difficult to control the dimensions of the cutting groove, and it has been difficult to stably supply a high-precision mold.
【0005】また、金型と金型の接触面では流路基板の
表面状態が悪く、バリ、割れ、欠け等が発生して、流路
基板間と密閉部材との密着を妨げ、インクシール性確保
が難しかった。そのため、周辺機材にインクが付着し
て、汚れや腐食が発生する問題があった。In addition, the surface condition of the flow path substrate is poor at the contact surface between the dies, causing burrs, cracks, chipping, etc., which hinders the close contact between the flow path substrates and the sealing member, and reduces the ink sealing property. It was difficult to secure. For this reason, there has been a problem that ink adheres to peripheral devices, causing stains and corrosion.
【0006】このように、従来の高集積化された流路基
板は気泡排出性が悪く、インクのシールも困難であっ
た。また、その流路基板を射出成形する金型についても
寸法精度確保が難しく安定した製造が難しいという問題
を持っていた。[0006] As described above, the conventional highly integrated flow path substrate has poor air bubble discharge properties, and it is difficult to seal ink. In addition, a mold for injection molding the flow path substrate also has a problem that it is difficult to secure dimensional accuracy and difficult to manufacture stably.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明のインクジェットヘッドの流路基板の成形金
型は、複数のノズルのそれぞれに連通したインク室と、
インク室に連通した供給路と、供給路に接続した共通イ
ンク溜めとを射出成形で形成するための成形金型が複数
のコマにより構成されるインクジェットヘッドの流路基
板の成形金型において、成形金型は、一端から他端へ抜
ける供給路形成溝と、供給路形成溝よりも深く供給路形
成溝と交差する方向に一端から他端へ抜けるインク室壁
形成溝とを有することで、インク室と供給路とを成形す
る流路成形金型コマを少なくとも具備していること特徴
とする。また、係るインクジェットヘッドの流路基板の
成形金型において、成形金型は、共通インク溜めを成形
する周辺成形金型コマを更に有しており、該周辺成形金
型コマと流路成形金型コマの両者を隙間なく接触し、接
触面を流路成形金型コマと周辺成形金型コマの凸部に配
置したことを特徴とする。また、本発明のインクジェッ
トヘッドの流路基板成形金型の製造方法は、複数のノズ
ルのそれぞれに連通したインク室と、インク室に連通し
た供給路と、供給路に接続した共通インク溜めとを射出
成形で形成するための成形金型が複数のコマにより構成
されるインクジェットヘッドの流路基板成形金型の製造
方法において、成形金型は、インク室と供給路を成形す
る流路成形金型コマを少なくとも具備しており、該流路
成形金型コマに対し供給路形成刃を直進させることで直
線的に切削して流路成形金型コマの一端から他端に抜け
る供給路形成溝を形成する第1の工程と、インク室壁形
成刃を供給路形成溝と交差した方向に直進させ、流路成
形金型コマを供給路形成溝より深く直線的に切削して、
流路成形金型コマの一端から他端に抜けるインク室壁形
成溝を形成する第2の工程とを有することを特徴とす
る。また、係るインクジェットヘッドの流路基板成形金
型の製造方法において、共通インク溜を成形する周辺成
形金型コマを更に有し、該周辺成形金型コマを切削して
共通インク溜め壁形成溝を加工する第1の工程と、流路
成形金型コマと周辺成形金型コマの側面を研磨して両者
を隙間なく接触させる第2の工程と、流路成形金型コマ
と周辺成形金型コマを相対的に位置固定する第3の工程
とを有することを特徴とする。In order to solve the above problems, a molding die for a flow path substrate of an ink jet head according to the present invention comprises: an ink chamber communicating with each of a plurality of nozzles;
In a molding die for a flow path substrate of an ink jet head, a molding die for forming a supply path connected to the ink chamber and a common ink reservoir connected to the supply path by injection molding is formed. The mold has a supply path forming groove extending from one end to the other end, and an ink chamber wall forming groove extending from one end to the other end in a direction crossing the supply path forming groove deeper than the supply path forming groove. It is characterized by having at least a channel forming die piece for forming a chamber and a supply path. Further, in the molding die for the flow path substrate of the inkjet head, the molding die further has a peripheral molding die piece for forming a common ink reservoir, and the peripheral molding die piece and the flow path molding die are formed. The two pieces are brought into contact with no gap, and the contact surfaces are arranged on the convex portions of the flow path forming die piece and the peripheral forming die piece. Further, the method of manufacturing a mold for forming a flow path substrate of an ink jet head according to the present invention includes an ink chamber communicating with each of the plurality of nozzles, a supply path communicating with the ink chamber, and a common ink reservoir connected to the supply path. In a method of manufacturing a flow path substrate forming die of an ink jet head in which a forming die to be formed by injection molding includes a plurality of frames, the forming die is a flow path forming die for forming an ink chamber and a supply path. A supply path forming groove which is cut straight by moving a supply path forming blade straight with respect to the flow path forming die piece and passes from one end to the other end of the flow path forming die piece. The first step of forming, the ink chamber wall forming blade is moved straight in a direction intersecting with the supply path forming groove, and the flow path forming die piece is cut linearly deeper than the supply path forming groove,
Forming an ink chamber wall forming groove extending from one end to the other end of the channel forming die piece. Further, in the method of manufacturing a mold for forming a flow path substrate of an ink jet head, the method further includes a peripheral molding die piece for molding a common ink reservoir, and cutting the peripheral molding die piece to form a common ink reservoir wall forming groove. A first step of processing, a second step of polishing the side surfaces of the flow path molding die piece and the peripheral molding die piece and bringing them into contact without any gap, and a flow path molding die piece and the peripheral molding die piece And a third step of relatively fixing the position.
【0008】(2) 複数のノズルと、前記ノズルに連
通したインク室と、前記インク室に連通した供給路と、
前記供給路に接続した共通インク溜めを有し、少なくと
も前記インク室と前記供給路とを射出成形で製造するイ
ンクジェットヘッドの流路基板の成形金型において、前
記成形金型が流路成形金型コマを一部に含み、前記流路
成形金型コマがその一端から他端へ抜ける供給路形成溝
と、前記供給路形成溝よりも深く前記供給路形成溝と交
差し前記流路成形金型コマの一端から他端へ抜けるイン
ク室壁形成溝を有することを特徴とする。(2) a plurality of nozzles, an ink chamber communicating with the nozzle, a supply path communicating with the ink chamber,
A molding die for a flow path substrate of an ink jet head having a common ink reservoir connected to the supply path and manufacturing at least the ink chamber and the supply path by injection molding, wherein the molding die is a flow path molding die; A supply path forming groove in which the flow path forming die piece passes from one end to the other end, and the flow path forming die intersects the supply path forming groove deeper than the supply path forming groove. It is characterized by having an ink chamber wall forming groove that passes from one end of the frame to the other end.
【0009】(3) 複数のノズルと、前記ノズルに連
通したインク室と、前記インク室に連通した供給路と、
前記供給路に接続した共通インク溜めを有し、少なくと
も前記インク室と前記供給路と前記共通インク溜めを射
出成形で製造するインクジェットヘッドの流路基板の成
形金型において、前記成形金型が請求項2記載の流路成
形金型コマと前記共通インク溜めを成形する周辺成形金
型コマにより構成され、両者を隙間なく接触し、接触面
を前記流路成形金型コマと前記周辺成形金型コマの凸部
に配置したことを特徴とする。(3) a plurality of nozzles, an ink chamber communicating with the nozzle, and a supply path communicating with the ink chamber;
A molding die for a flow path substrate of an ink jet head having a common ink reservoir connected to the supply path and manufacturing at least the ink chamber, the supply path, and the common ink reservoir by injection molding, wherein the molding die is Item 3. The flow path forming die top and the peripheral forming die top for forming the common ink reservoir, which are in contact with each other without any gap, and the contact surfaces thereof are the flow path forming die top and the peripheral forming die. It is characterized in that it is arranged on the convex part of the frame.
【0010】(4) 複数のノズルと、前記ノズルに連
通したインク室と、前記インク室に連通した供給路と、
前記供給路に接続した共通インク溜めを有し、少なくと
も前記インク室と前記供給路とを射出成形で製造するイ
ンクジェットヘッドの流路基板の成形金型の製造方法に
おいて、供給路形成刃を直進させ、前記成形金型の一部
を構成する流路成形金型コマを切削して前記流路成形金
型コマの一端から他端に抜ける供給路形成溝を形成する
第1の工程と、インク室壁形成刃を前記供給路形成溝と
交差した方向に直進させ、前記流路成形金型コマを前記
供給路形成溝より深く切削して、前記流路成形金型コマ
の一端から他端に抜けるインク室壁形成溝を形成する第
2の工程と、よりなることを特徴とする。(4) a plurality of nozzles, an ink chamber communicating with the nozzle, a supply path communicating with the ink chamber,
In the method of manufacturing a mold for forming a flow path substrate of an ink jet head having a common ink reservoir connected to the supply path and manufacturing at least the ink chamber and the supply path by injection molding, the supply path forming blade is moved straight. A first step of cutting a flow path forming die piece constituting a part of the forming die to form a supply path forming groove extending from one end to the other end of the flow path forming die piece; The wall forming blade is moved straight in a direction intersecting with the supply path forming groove, the flow path forming die piece is cut deeper than the supply path forming groove, and the flow path forming die piece is removed from one end to the other end of the flow path forming die piece. And a second step of forming the ink chamber wall forming groove.
【0011】(5) 前記(4)記載の流路成形金型コ
マの製造方法であって、周辺成形金型コマを切削して共
通インク溜め壁形成溝を加工する第1の工程と、前記流
路成形金型コマと前記周辺成形金型コマの側面を研磨し
て両者を隙間なく接触させる第2の工程と、前記流路成
形金型コマと前記周辺成形金型コマを相対的に位置固定
する第3の工程と、よりなることを特徴とする。(5) The method for manufacturing a channel forming die piece according to the above (4), wherein a first step of cutting a peripheral forming die piece to form a common ink reservoir wall forming groove is performed, A second step of polishing the side surfaces of the flow path molding die piece and the peripheral molding die piece to make them contact without any gap, and relatively positioning the flow path molding die piece and the peripheral molding die piece And a third step of fixing.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明の詳細を実施例により図面を参
照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1は本発明の一実施例をなすインクジェ
ットヘッドを、図2はそのインクジェットヘッドの流路
基板230を、図3はその流路基板230を射出成形す
る成形金型340の一例を示したものである。FIG. 1 shows an ink jet head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an example of a molding die 340 for injection-molding the flow path substrate 230 of the ink jet head. It is shown.
【0014】図1に示したようにノズル190はノズル
プレート33に開けられ、インク室170に連結し、前
記インク室170は供給路35を介して共通インク溜め
53に連結している。圧力発生部材150は電圧の印加
で密閉部材30を押圧し、前記密閉部材30で密閉され
たインク室170内のインクをノズル190から吐出す
る。流路基板230にはインク室170、供給路35、
共通インク溜め53を配設してある。As shown in FIG. 1, the nozzle 190 is opened in the nozzle plate 33 and connected to the ink chamber 170. The ink chamber 170 is connected to the common ink reservoir 53 via the supply path 35. The pressure generating member 150 presses the sealing member 30 by applying a voltage, and discharges the ink in the ink chamber 170 sealed by the sealing member 30 from the nozzle 190. The ink chamber 170, the supply path 35,
A common ink reservoir 53 is provided.
【0015】その流路基板230を射出成形する成形金
型340は図3に示したように、流路成形金型コマ34
1と周辺成形金型コマ342より構成され、両者は隙間
なく接触し、その接触面280は流路成形金型コマ34
1の凸部57と周辺成形金型コマ342の凸部58の間
に配置されている。As shown in FIG. 3, a molding die 340 for injection-molding the flow path substrate 230 has a flow path molding die top 34.
1 and a peripheral molding die top 342, both of which are in contact with no gap, and the contact surface 280 of which is in contact with the flow path forming die top 34.
It is arranged between the first protrusion 57 and the protrusion 58 of the peripheral molding die top 342.
【0016】流路成形金型コマ341は図4に示したよ
うに、その一端260から他端261へ抜ける供給路形
成溝343と、その供給路形成溝343よりも深く、そ
れと交差し、流路形成金型コマ341の一端263から
他端262へ抜けるインク室壁形成溝344からなる。
流路形成金型コマ341は図5に示したように、供給路
形成刃345をあらかじめプログラミングした自動加工
機等で矢印の方向に直進させ、、流路形成金型コマ34
1をその一端260から他端261まで通して切削し
て、供給路形成溝343を加工する工程の後に、図6に
示したように、インク室壁形成刃346を同様の自動加
工機等で、イの場所からロの場所に向かって直進させ、
流路形成金型コマ341をその一端263から他端26
2まで通して供給路形成溝343より深く切削して、イ
ンク室壁形成溝344を加工する。次にロからイに向か
って正反対に直進させインク室壁形成刃346を元の位
置に戻し、イに達したらハに移動し、再びニに向かって
直進させ切削し、インク室壁形成溝344を複数形成す
る工程の製造方法で製造される。流路成形金型コマ34
1の両端には凸部57を残すようにインク室壁形成刃3
46はやや内側から切削を進めることが望ましい。As shown in FIG. 4, the flow path forming die piece 341 has a supply path forming groove 343 extending from one end 260 to the other end 261 and a depth deeper than the supply path forming groove 343, and intersects with the groove. An ink chamber wall forming groove 344 extends from one end 263 to the other end 262 of the path forming die top 341.
As shown in FIG. 5, the flow path forming die piece 341 is moved straight in the direction of the arrow by an automatic processing machine or the like programmed in advance to form the flow path forming die piece 34.
1 is cut from one end 260 to the other end 261 to cut the supply path forming groove 343, and then, as shown in FIG. 6, the ink chamber wall forming blade 346 is cut by a similar automatic processing machine or the like. Go straight from the location of A to the location of B,
The flow path forming die piece 341 is moved from one end 263 to the other end 26 thereof.
2 and cut deeper than the supply path forming groove 343 to process the ink chamber wall forming groove 344. Next, the ink chamber wall forming blade 346 is returned straight to the opposite position from b to a and returns to the original position. Is manufactured by the manufacturing method of the step of forming a plurality of Flow path molding die top 34
1 so that the ink chamber wall forming blades 3 are formed so as to leave the convex portions 57 at both ends.
It is desirable that the cutting be advanced slightly from inside.
【0017】このように、前記の流路成形金型コマ34
1の製造方法では供給路形成刃345とインク室壁形成
刃346は流路成形金型コマ341の一端から他端へ直
線的に移動して加工を進めるため、供給路形成刃345
やインク室壁形成刃346の幅Wはエンドミル先端のよ
うに直径全体を細くする必要がなく、切削幅方向(y方
向)だけ微細化すれば良い。その結果、切削方向(x方
向)には充分な長さLを持たせることが可能になり、供
給路形成刃345およびインク室壁形成刃346の耐久
性の大幅な向上が可能になり、刃が摩耗しにくく、常に
精度の良い流路成形金型コマ341を供給することがで
きるようになった。As described above, the flow path molding die piece 34
In the first manufacturing method, the supply path forming blade 345 and the ink chamber wall forming blade 346 move linearly from one end to the other end of the flow path forming die piece 341 to advance the processing.
The width W of the ink chamber wall forming blade 346 does not need to be reduced in diameter as in the end mill end, but may be reduced in the cutting width direction (y direction). As a result, a sufficient length L can be provided in the cutting direction (x direction), and the durability of the supply path forming blade 345 and the ink chamber wall forming blade 346 can be greatly improved. Is less likely to be worn, and the flow path molding die top 341 can always be supplied with high accuracy.
【0018】さらには、切削深さ方向(z方向)に工具
を移動することなく加工を終了することができる。その
ため、自動加工機等のz方向の繰返し動作誤差が発生せ
ず、供給路成形溝343、インク室壁形成溝344深さ
の精度が向上し、高密度インクジェットヘッドの成形金
型が初めて加工可能になったのである。特に供給路成形
溝343の深さは射出成形時に供給路35に転写され、
吐出速度、吐出量等の特性を決める重要なパラメータで
あり、そのような供給路成形溝343は前記加工方法で
初めて実現可能となった。Furthermore, machining can be completed without moving the tool in the cutting depth direction (z direction). Therefore, a repetitive operation error in the z direction of an automatic processing machine or the like does not occur, the accuracy of the supply path forming groove 343 and the depth of the ink chamber wall forming groove 344 is improved, and a forming die for a high-density inkjet head can be processed for the first time. It became. In particular, the depth of the supply path forming groove 343 is transferred to the supply path 35 during injection molding,
It is an important parameter that determines the characteristics such as the discharge speed and the discharge amount, and such a supply path forming groove 343 can be realized for the first time by the processing method.
【0019】なお、供給路形成刃345、インク室壁形
成刃346は様々な形状のものを使用することができ
る。例としては図7に示したような段付形状のインク室
壁形成刃346はインク室170の底部スミにコーナー
を形成して、気泡溜りを防止できる。The supply path forming blade 345 and the ink chamber wall forming blade 346 can have various shapes. As an example, a stepped ink chamber wall forming blade 346 as shown in FIG. 7 forms a corner at the bottom of the ink chamber 170 to prevent the accumulation of bubbles.
【0020】もう一方の周辺部成形金型コマ342は図
8に示したように、エンドミル71で周辺部成形金型コ
マ342を切削して共通インク溜め壁形成溝347とノ
ズルプレート位置決め穴形成突起348、位置決めピン
用穴349を加工する工程で製造される。エンドミル7
1は各加工に合った径のものを選びながら加工を進めて
いく。流路成形金型コマ341との接触面の近くには凸
部58を残すようにやや内側を切削する。As shown in FIG. 8, the other peripheral molding die piece 342 is cut by the end mill 71 to form a common ink reservoir wall forming groove 347 and a nozzle plate positioning hole forming projection. 348, manufactured in the process of processing the positioning pin holes 349. End mill 7
1 advances processing while selecting a diameter suitable for each processing. The inside is slightly cut so as to leave the convex portion 58 near the contact surface with the channel forming die piece 341.
【0021】成形金型340は図9に示したように、前
記のように製造された流路部成形金型コマ341の側面
270と周辺部成形金型コマ342の側面271をラッ
ピング等で研磨して両者を隙間なく接触させる工程と、
流路成形金型コマ341と周辺成形金型コマ342の位
置を調整してインク室壁形成溝344の底部と周辺部成
形金型コマ342の底部の高さズレhをゼロとし、両者
をネジ等で固定する工程により製造する。As shown in FIG. 9, the molding die 340 polishes the side surface 270 of the flow path molding die piece 341 and the side surface 271 of the peripheral molding die piece 342 manufactured as described above by lapping or the like. Contacting the two without gaps,
By adjusting the positions of the flow path forming die top 341 and the peripheral forming die top 342, the height deviation h between the bottom of the ink chamber wall forming groove 344 and the bottom of the peripheral forming die top 342 is reduced to zero, and both are screwed. It is manufactured by a process of fixing with, for example.
【0022】こうして製造された成形金型340内に高
温の高分子樹脂を流し込み、加圧して充填すると、成形
金型340の凹凸は流路基板230にそのまま転写さ
れ、インク室壁形成溝344はインク室壁180を、供
給路形成溝343は供給路35を、ノズルプレート位置
決め穴形成突起348はノズルプレート位置決め穴35
0を、駆動部位置決めピン351は駆動部位置決め穴3
52をそれぞれ流路基板230に転写する。こうして流
路基板230にはインク室壁180で分離されたインク
室170と前記インク室170に連通した供給路35と
前記供給路35に連通した共通インク溜め53が形成さ
れる。When a high-temperature polymer resin is poured into the molding die 340 thus manufactured and filled by pressing, the irregularities of the molding die 340 are transferred to the flow path substrate 230 as they are, and the ink chamber wall forming groove 344 is formed. The ink chamber wall 180, the supply path forming groove 343 and the supply path 35, and the nozzle plate positioning hole forming projection 348 corresponds to the nozzle plate positioning hole 35.
0, the drive unit positioning pin 351 is
52 are transferred to the channel substrate 230, respectively. In this way, the ink chamber 170 separated by the ink chamber wall 180, the supply path 35 communicating with the ink chamber 170, and the common ink reservoir 53 communicating with the supply path 35 are formed on the flow path substrate 230.
【0023】この発明の特徴の1つは、このように構成
された供給路35の形状にあり、その形状は図10に示
したように、インク室170の幅と等しく、その深さは
インク室170より浅いものである。このような供給路
35は気泡の流動を促し、流路(共通インク溜め53と
供給路35、インク室170を指す)内の気泡除去を促
進する。そのため、インクの吐出特性が安定する効果が
生じるのである。この効果を図11を参照してさらに詳
しく説明すると、共通インク溜め53に混入した気泡2
10はインクの吸引で供給路35に吸い込まれて、供給
路53の入り口に達する。供給路53は深さ方向に絞っ
てあるため、気泡210は下方から押し潰され、インク
室170の上面の密閉部材30に沿って変形して、徐々
に供給路53の出口方向に向かって進んでいく。(図中
気泡211)供給路53の出口に達するとインク室17
0まで気泡は広がる(図中気泡212)この一連の流動
で気泡は常に密閉部材30の面に沿って直線的に移動す
るので気泡の流動を妨げる力が弱く、気泡の排出性が良
い。One of the features of the present invention lies in the shape of the supply passage 35 thus configured. The shape of the supply passage 35 is equal to the width of the ink chamber 170 and the depth of the supply passage 35 is, as shown in FIG. It is shallower than room 170. Such a supply path 35 promotes the flow of bubbles, and promotes the removal of bubbles in the flow path (refers to the common ink reservoir 53, the supply path 35, and the ink chamber 170). Therefore, the effect of stabilizing the ink ejection characteristics is produced. This effect will be described in more detail with reference to FIG.
Numeral 10 is sucked into the supply path 35 by suction of ink, and reaches the entrance of the supply path 53. Since the supply path 53 is narrowed in the depth direction, the bubble 210 is crushed from below, deforms along the sealing member 30 on the upper surface of the ink chamber 170, and gradually advances toward the outlet direction of the supply path 53. Go out. (Air bubbles 211 in the figure) When the ink reaches the outlet of the supply path 53, the ink chamber 17
The bubbles spread to zero (bubbles 212 in the figure). In this series of flows, the bubbles always move linearly along the surface of the sealing member 30, so that the force that hinders the flow of the bubbles is weak, and the bubble is easily discharged.
【0024】この発明は流路部成形金型コマ341と周
辺部成形金型コマ342の接触面近くの成形金型の形状
にも特徴があり、その形状は図3に示したように、接触
面280の周囲が凸部57,58で囲まれているもので
ある。この凸形状は成形金型340の接触面280の近
傍で流路基板230表面に発生したバリ、割れ、欠けと
いった欠陥を溝353に隠し(図2参照)、その結果、
図12に示したように、流路基板230と密閉部材30
が溝353の両傍で密着しインク室170のインクシー
ル性が確保される。一方、成形金型340の接触面28
0の近傍で流路基板230表面に発生したバリ、割れ、
欠けといった表面の粗さは溝353の底部285に隠
れ、密閉部材30に接触しないため、そういった製造時
に発生した不良がインクシール性に影響を及ぼさなくな
る。なお、溝353の深さは、それら表面の粗さが充分
に埋没するような、深さが望ましい。The present invention is also characterized by the shape of the molding die near the contact surface between the flow path molding die piece 341 and the peripheral part molding die piece 342, and the shape is, as shown in FIG. The periphery of the surface 280 is surrounded by the convex portions 57 and 58. This convex shape hides, in the groove 353, defects such as burrs, cracks, and chips generated on the surface of the flow path substrate 230 near the contact surface 280 of the molding die 340 (see FIG. 2).
As shown in FIG. 12, the flow path substrate 230 and the sealing member 30
Adhere to both sides of the groove 353, and the ink sealing property of the ink chamber 170 is ensured. On the other hand, the contact surface 28 of the molding die 340
Burrs and cracks generated on the surface of the flow path substrate 230 near 0
The surface roughness such as chipping is hidden by the bottom portion 285 of the groove 353 and does not contact the sealing member 30, so that a defect generated during the manufacturing does not affect the ink sealing property. The depth of the groove 353 is desirably such that the surface roughness is sufficiently buried.
【0025】本発明は図13に示したようなノズル19
0を流路基板230と一体射出成形する流路基板230
にも適用することができる。The present invention relates to a nozzle 19 as shown in FIG.
0 is integrally formed with the flow path substrate 230.
Can also be applied.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドの流路基
板の成形金型は、複数のノズルのそれぞれに連通したイ
ンク室と、インク室に連通した供給路と、供給路に接続
した共通インク溜めとを射出成形で形成するための成形
金型が複数のコマにより構成されるインクジェットヘッ
ドの流路基板の成形金型において、成形金型は、一端か
ら他端へ抜ける供給路形成溝と、供給路形成溝よりも深
く供給路形成溝と交差する方向に一端から他端へ抜ける
インク室壁形成溝とを有することで、インク室と供給路
とを成形する流路成形金型コマを少なくとも具備してい
ることにより、微細な加工を要するインクジェットヘッ
ドの流路基板を成形する成形金型において、最も複雑且
つ精度を要する供給路及びインク室を成形する金型を流
路成形金型コマとし、該流路成形金型コマに形成される
供給路形成溝とインク室壁形成溝とを直線的に加工する
ことができるため、気泡排出性に優れた形状を有する流
路基板を精度よく形成するための成形金型を提供するこ
とができるという効果を有する。また、本発明のインク
ジェットヘッドの流路基板成形金型の製造方法は、複数
のノズルのそれぞれに連通したインク室と、インク室に
連通した供給路と、供給路に接続した共通インク溜めと
を射出成形で形成するための成形金型が複数のコマによ
り構成されるインクジェットヘッドの流路基板成形金型
の製造方法において、成形金型は、インク室と供給路を
成形する流路成形金型コマを少なくとも具備しており、
該流路成形金型コマに対し供給路形成刃を直進させるこ
とで直線的に切削して流路成形金型コマの一端から他端
に抜ける供給路形成溝を形成する第1の工程と、インク
室壁形成刃を供給路形成溝と交差した方向に直進させ、
流路成形金型コマを供給路形成溝より深く直線的に切削
して、流路成形金型コマの一端から他端に抜けるインク
室壁形成溝を形成する第2の工程とを有することによ
り、供給路及びインク室を成形する金型を流路成形金型
コマとし、該流路成形金型コマに形成される供給路形成
溝とインク室壁形成溝とを直線的に加工することができ
るため、供給路形成刃やインク室壁形成刃の切削方向に
おいては十分な幅を持たせることができ、該供給路形成
刃やインク室壁形成刃の耐久性を向上させることができ
る。また、切削方向が直線的であるため加工時の誤差が
少なく精度に優れた成形金型を作成することができると
いう効果を有する。According to the present invention, a mold for forming a flow path substrate of an ink jet head includes an ink chamber communicating with each of a plurality of nozzles, a supply path communicating with the ink chamber, and a common ink reservoir connected to the supply path. In a molding die for a flow path substrate of an ink jet head in which a molding die for forming by injection molding is composed of a plurality of frames, the molding die has a supply path forming groove extending from one end to the other end, and a supply path. By providing an ink chamber wall forming groove that extends from one end to the other in a direction that intersects the supply path forming groove deeper than the forming groove, at least a flow path forming die piece that forms the ink chamber and the supply path is provided. With this, in a molding die for molding a flow path substrate of an ink jet head requiring fine processing, a die for molding a supply path and an ink chamber which requires the most complicated and accurate is called a flow path molding die piece. Since the supply path forming groove and the ink chamber wall forming groove formed in the flow path forming die piece can be linearly processed, a flow path substrate having a shape excellent in bubble discharging property can be accurately formed. It is possible to provide a molding die for performing the above. Further, the method of manufacturing a mold for forming a flow path substrate of an inkjet head according to the present invention includes an ink chamber communicating with each of the plurality of nozzles, a supply path communicating with the ink chamber, and a common ink reservoir connected to the supply path. In a method of manufacturing a flow path substrate forming die of an ink jet head in which a forming die for injection molding is formed by a plurality of frames, the forming die is a flow path forming die for forming an ink chamber and a supply path. It has at least a top,
A first step of forming a supply path forming groove extending from one end of the flow path forming die piece to the other end by linearly cutting the supply path forming blade by moving the supply path forming blade straight to the flow path forming die piece; Move the ink chamber wall forming blade straight in the direction crossing the supply path forming groove,
A second step of linearly cutting the flow path forming die piece deeper than the supply path forming groove to form an ink chamber wall forming groove extending from one end to the other end of the flow path forming die piece. The mold for forming the supply path and the ink chamber may be a flow path forming die piece, and the supply path forming groove and the ink chamber wall forming groove formed in the flow path forming die piece may be linearly processed. Therefore, a sufficient width can be provided in the cutting direction of the supply path forming blade and the ink chamber wall forming blade, and the durability of the supply path forming blade and the ink chamber wall forming blade can be improved. In addition, since the cutting direction is linear, there is an effect that a molding die with little error during processing and excellent in accuracy can be produced.
【0027】(1) 工具の耐久性を大幅に向上するこ
とができたため、高精度成形金型を安定供給することが
可能になる。ひいては高密度で吐出特性ばらつきの少な
いインクジェットへッドを提供することが可能になる。(1) Since the durability of the tool can be greatly improved, it is possible to stably supply a high-precision molding die. As a result, it is possible to provide an ink jet head with high density and little variation in ejection characteristics.
【0028】(2) 気泡が比較的流動しにくい射出成
形のインクジェットヘッドでも、供給路がインク室と一
部断面を共有して貫通しているため、気泡がその断面に
沿って流動し易い。そのため、射出成形で気泡排出性の
優れたインクジェットへッドを提供することが可能にな
る。(2) Even in the case of an injection-molded ink jet head in which bubbles are relatively hard to flow, since the supply path penetrates the ink chamber and shares a partial cross section, the bubbles can easily flow along the cross section. For this reason, it is possible to provide an ink jet head having excellent bubble discharging properties by injection molding.
【0029】(3) 流路基板を密閉するインクシール
性が金型接触面付近の流路基板の表面粗さに影響を受け
なくなり、インク洩れがなくなる。その結果、インクジ
ェットヘッドおよびその周辺機材の信頼性が向上する。(3) The ink sealing property for sealing the flow path substrate is not affected by the surface roughness of the flow path substrate near the mold contact surface, and ink leakage is eliminated. As a result, the reliability of the ink jet head and its peripheral equipment is improved.
【図1】本発明のインクジェットヘッドを示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing an ink jet head of the present invention.
【図2】本発明のインクジェットヘッドの流路基板の斜
視図である。FIG. 2 is a perspective view of a flow path substrate of the ink jet head of the present invention.
【図3】本発明のインクジェットヘッドの流路基板の成
形金型の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a molding die for a flow path substrate of the inkjet head of the present invention.
【図4】本発明の流路部成形金型コマの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a flow path molding die piece of the present invention.
【図5】本発明の流路部成形金型コマの製造工程を説明
する斜視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining a manufacturing process of a channel forming die piece of the present invention.
【図6】本発明の流路部成形金型コマの製造工程を説明
する斜視図である。FIG. 6 is a perspective view for explaining a manufacturing process of the flow path molding die piece of the present invention.
【図7】インク室壁形成刃の一例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view illustrating an example of an ink chamber wall forming blade.
【図8】本発明の周辺部成形金型コマの製造工程を説明
する斜視図である。FIG. 8 is a perspective view for explaining a manufacturing process of a peripheral molding die piece of the present invention.
【図9】本発明の成形金型の製造工程を説明する斜視図
である。FIG. 9 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the molding die of the present invention.
【図10】本発明のインクジェットヘッドのインク室、
供給路の斜視図である。FIG. 10 shows an ink chamber of the inkjet head of the present invention,
It is a perspective view of a supply path.
【図11】気泡の流動を説明する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating the flow of bubbles.
【図12】溝の効果を説明する斜視図である。FIG. 12 is a perspective view illustrating an effect of a groove.
【図13】本発明の他の実施例のインクジェットヘッド
を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing an inkjet head according to another embodiment of the present invention.
30 ‥‥ 密閉部材 53 ‥‥ 共通インク溜め 58 ‥‥ 凸部 71 ‥‥ エンドミル 170 ‥‥ インク室 210 ‥‥ 気泡 211 ‥‥ 気泡 212 ‥‥ 気泡 230 ‥‥ 流路基板 260 ‥‥ 端面 261 ‥‥ 端面 262 ‥‥ 端面 263 ‥‥ 端面 280 ‥‥ 接触面 281 ‥‥ 接触面 285 ‥‥ 底部 340 ‥‥ 成形金型 341 ‥‥ 流路成形金型コマ 342 ‥‥ 周辺成形金型コマ 343 ‥‥ 供給路形成溝 344 ‥‥ インク室壁形成溝 345 ‥‥ 供給路形成刃 346 ‥‥ インク室壁形成刃 347 ‥‥ 共通インク溜め壁形成溝 348 ‥‥ ノズルプレート位置決め穴形成突起 349 ‥‥ 位置決めピン用穴 350 ‥‥ ノズルプレート位置決め穴 351 ‥‥ 駆動部位置決めピン 352 ‥‥ 駆動部位置決め穴 353 ‥‥ 溝 354 ‥‥ インク室壁形成溝底部 30 ‥‥ Sealing member 53 ‥‥ Common ink reservoir 58 凸 Convex portion 71 ‥‥ End mill 170 イ ン ク Ink chamber 210 気 泡 Bubbles 211 ‥‥ Bubbles 212 ‥‥ Bubbles 230 流 路 Flow path substrate 260 端 End face 261 ‥‥ End surface 262 ‥‥ End surface 263 端 End surface 280 接触 Contact surface 281 ‥‥ Contact surface 285 ‥‥ Bottom 340 ‥‥ Mold 341 流 路 Channel mold 342 ‥‥ Peripheral mold 343 供給 Supply Path forming groove 344 ‥‥ Ink chamber wall forming groove 345 ‥‥ Supply path forming blade 346 イ ン ク Ink chamber wall forming blade 347 共通 Common ink reservoir wall forming groove 348 ノ ズ ル Nozzle plate positioning hole forming protrusion 349 位置 決 め Positioning pin Hole 350 ノ ズ ル Nozzle plate positioning hole 351 駆 動 Drive unit positioning pin 352 ‥‥ Drive unit positioning hole 353溝 Groove 354 底 Ink chamber wall forming groove bottom
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B23P 15/24 B41J 2/055 B41J 2/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B23P 15/24 B41J 2/055 B41J 2/16
Claims (4)
ク室と、前記インク室に連通した供給路と、前記供給路
に接続した共通インク溜めとを射出成形で形成するため
の成形金型が複数のコマにより構成されるインクジェッ
トヘッドの流路基板の成形金型において、前記成形金型は、一端から他端へ抜ける供給路形成溝
と、前記供給路形成溝よりも深く前記供給路形成溝と交
差する方向に一端から他端へ抜けるインク室壁形成溝と
を有することで、前記インク室と供給路とを成形する流
路成形金型コマを少なくとも具備していること特徴とす
るインクジェットヘッドの流路基板の成形金型。 An ink chamber connected to each of a plurality of nozzles, a supply path connected to the ink chamber, and a common ink reservoir connected to the supply path are formed by injection molding.
In a molding die for a flow path substrate of an ink jet head, wherein the molding die is formed by a plurality of frames , the molding die has a supply path forming groove that passes from one end to the other end.
Intersects with the supply path forming groove deeper than the supply path forming groove.
An ink chamber wall forming groove that passes from one end to the other
The flow for forming the ink chamber and the supply path.
Characterized in that it has at least a road forming die top.
Mold for the flow path substrate of the inkjet head.
成形する周辺成形金型コマを更に有しており、該周辺成
形金型コマと前記流路成形金型コマの両者を隙間なく接
触し、接触面を前記流路成形金型コマと前記周辺成形金
型コマの凸部に配置したことを特徴とする請求項1記載
のインクジェットヘッドの流路基板の成形金型。2. The method according to claim 1, wherein the molding die includes the common ink reservoir.
It further has a peripheral molding die piece for molding,
The mold die piece and the flow path molding die piece are connected without any gap.
2. A molding die for a flow path substrate of an ink jet head according to claim 1, wherein the contact surface is arranged at a convex portion of the flow path molding die piece and the peripheral molding die piece.
室と、前記インク室に連通した供給路と、前記供給路に
接続した共通インク溜めとを射出成形で形成するための
成形金型が複数のコマにより構成されるインクジェット
ヘッドの流路基板成形金型の製造方法において、 前記成形金型は、前記インク室と供給路を成形する流路
成形金型コマを少なくとも具備しており、該流路成形金
型コマに対し供給路形成刃を直進させることで直線的に
切削して前記流路成形金型コマの一端から他端に抜ける
供給路形成溝を形成する第1の工程と、 インク室壁形成刃を前記供給路形成溝と交差した方向に
直進させ、前記流路成形金型コマを前記供給路形成溝よ
り深く直線的に切削して、前記流路成形金型コマの一端
から他端に抜けるインク室壁形成溝を形成する第2の工
程と、を有することを特徴とするインクジェットヘッド
の流路基板成形金型の製造方法。3. A method for forming, by injection molding, an ink chamber communicating with each of a plurality of nozzles, a supply path communicating with the ink chamber, and a common ink reservoir connected to the supply path .
In a method of manufacturing a flow path substrate forming die of an ink jet head in which a forming die includes a plurality of frames , the forming die includes at least a flow path forming die top for forming the ink chamber and a supply path. A first feed path forming blade for moving the supply path forming blade straight to the flow path forming die piece to form a supply path forming groove extending from one end to the other end of the flow path forming die piece; And a step of causing the ink chamber wall forming blade to move straight in a direction intersecting with the supply path forming groove, and cutting the flow path forming die piece linearly deeper than the supply path forming groove, thereby forming the flow path forming metal. A second step of forming an ink chamber wall forming groove extending from one end to the other end of the die piece.
型コマを更に有し、該周辺成形金型コマを切削して共通
インク溜め壁形成溝を加工する第1の工程と 、 前記流路成形金型コマと前記周辺成形金型コマの側面を
研磨して両者を隙間なく接触させる第2の工程と、 前記流路成形金型コマと前記周辺成形金型コマを相対的
に位置固定する第3の工程と、を有することを特徴とす
る請求項3記載のインクジェットヘッドの流路基板成形
金型の製造方法。 4. A peripheral molding metal for molding said common ink reservoir.
It also has a mold piece, and cuts the peripheral molding mold piece to be common
A first step of processing the ink reservoir walls forming groove, a second step of contacting without gaps therebetween by polishing sides of the peripheral molding die block and the flow path forming die block, the passage forming 4. The method according to claim 3, further comprising a third step of fixing the position of the die top and the peripheral forming die top relative to each other.
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JPH06198875A JPH06198875A (en) | 1994-07-19 |
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- 1992-12-28 JP JP34885892A patent/JP3168742B2/en not_active Expired - Fee Related
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WO2020162925A1 (en) * | 2019-02-06 | 2020-08-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Movable mold insert adjuster |
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