JP5104088B2 - 液体噴射装置、および、液体噴射装置の製造方法 - Google Patents
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このような金属板材に生じる反りの一般的な修正は、反りを発生させる応力を相殺するように応力を与えるローラー式レベラーを用いたり、残留応力を除去するためのアニール等の熱処理を施すことによって行われる。
しかし、一般的なローラー式レベラーでは、金属板材の厚みに制約があり、極薄の金属板材に微細な貫通孔を多数加工したものの反りの修正を行うことができないという問題がある。
また、アニールなどの熱処理については、加熱炉などの装置に多大な費用がかかるとともに、処理時間が長く生産性に欠けるという問題がある。
前記フィルタは、貫通孔が複数開設された金属板材であり、その表面に、加圧塑性変形による凹凸筋が複数本交差した状態で形成されており、
前記凹凸筋が、金属板材の表裏面に一対に対応して形成されており、且つ、先端が尖った断面形状に形成されている液体噴射装置であって、
前記フィルタは、表面から突出した凸条押圧部が交差した状態で設けられたパンチと、前記凸条押圧部に対応した凹条を形成したダイとの間に、両面を樹脂フィルムで被覆した前記金属板材をセットし、この状態で前記金属板材に向かって前記パンチを押圧することで、前記金属板材の表面に、前記凹凸筋を形成する工程を経て作製されたことを特徴とする。
また、本発明の液体噴射装置の製造方法は、ヘッドのノズル開口に連通する液体流路内に配されたフィルタを有し、
前記フィルタは、貫通孔が複数開設された金属板材であり、その表面に、加圧塑性変形による凹凸筋が複数本交差した状態で形成されており、
前記凹凸筋が、金属板材の表裏面に一対に対応して形成されており、且つ、先端が尖った断面形状に形成されている液体噴射装置の製造方法であって、
表面から突出した凸条押圧部が交差した状態で設けられたパンチと、前記凸条押圧部に対応した凹条を形成したダイとの間に、両面を樹脂フィルムで被覆した前記金属板材をセットし、
この状態で前記金属板材に向かって前記パンチを押圧することで、前記金属板材の表面に、前記凹凸筋を形成する工程を有することを特徴とする。
なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定が成されているが、本発明はこれらの態様に限られるものではない。また、以下においては、金属板材およびフィルタを、代表的な液体噴射装置であるインクジェット式記録装置(以下、プリンタと略記する)のフィルタに適用した場合を例示する。このフィルタは、インク噴射ヘッド(本発明のヘッドに相当)の圧力発生室に供給されるインク中の異物を捕捉するものである。
ここで、図1は、インクジェット式記録装置の斜視図、図2は、インク噴射ヘッドの主要部の横断面図、図3は、インク噴射ヘッドの全体の縦断面図である。
フィルタ32は、図4に示すように、例えばステンレス製(SUS製)の平坦な極薄の金属板材(例えば、厚さ15μm)51に多数の貫通孔である微細穴52(例えば、直径あるいは対角線長が15μmの穴が1cm2に数万穴)が開設されて外形が円形状に切断して構成されたものであり、外径は、例えば8〜9mm程度とされている。貫通孔である微細穴52の大きさは、フィルタ32として機能させるため、ノズル開口20(図2参照)よりも小さく設定されている。なお、フィルタ32の穴形状としては、円形とする場合に限らず、正方形や六角形等の多角形にすることも可能であり、円形の場合には、直径をノズル開口20よりも小さく設定し、多角形の場合には、対角線の長さをプリンタ1のノズル開口20よりも小さく設定することで、フィルタとして機能させることができる。
なお、この金属板材51をフィルタ32とする場合には、例えば取り付け部分となる周囲に、凹凸筋53を形成しない平坦なフランジ部を設けることで、一層簡単に組み立てることができる。
前記した凹凸筋53は、薄い金属板材51に加圧塑性変形により形成するので、金属板材51の表面(狭義の表面と裏面)に一対に対応して形成される。
このような交差する複数の凹凸筋53の高さやピッチ、先端角度を変更することで、金属板材51やフィルタ32に加える矯正力を調整することができ、金属板材51やフィルタ32ヘの加工度などに生じる反りの大きさに応じて凹凸筋53の高さ、ピッチ、先端角度を設定・調整して反りを修正すれば良い。
また、交差する凹凸筋53は、直角に交差する格子状に形成することで、矯正に方向性をなくすことができ、金属板材51やフィルタ32に均一に矯正力を付与することができる。なお、交差角度は直交に限らず、菱形ができる角度に交差させてもよい。要するに、交差する2方向の凹凸筋53を形成することで、金属板材51に発生する反りを修正できれば良い。
まず、金属板材51に貫通した微細穴52を多数開設するため、プレス装置による打抜き加工が行われる。このため、プレス装置54は、図5(a)に示すように、凹凸が形成されていない平盤状の台座55を備え、その上面と対向してストリッパ56を介してパンチ57が設けられる。平盤状の台座(受け台)55の上面には、弾性マット58として例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート:高分子材料)などからなるマット状の軟質部材が設けられ、この弾性マット58上に金属板材51がセットされるようになっている。パンチ57の先端57aは、例えば円柱状とされ、その直径はフィルタ32の微細穴52の径に対応しており、パンチ57を押圧することで、弾性マット58にパンチ57の先端57aが挿入されるようになっている。これにより、図5(b)(c)に示すように、金属板材51の多数の打ち抜き片62を弾性マット58に押し込んでそのまま保持することができ、ダイレス加工で微細穴52を打ち抜くことができる。また、台座55上の弾性マット58の表面が凹凸が無く平坦であるため、パンチ57の押し込み量を均一にすることができ、多数の打ち抜き片62を確実に弾性マット58の内部に留めることができる。
このプレス加工には、図6に示すように、プレス装置65が用いられ、パンチ66には、図6(b)に示すように、表面から突出した凸条押圧部67が交差した状態で設けられ、ダイ68には、同図(c)に示すように、凸条押圧部67に対応した凹条69が形成してある。この凸条押圧部67は交差角度が90度の格子状とされ、その断面形状が、例えば先端角度が90度とされ、頂条縁部が面取りされた3角形状としてあり、対応する凹条69も同一断面形状としてある。また、凸条押圧部67の高さ、すなわち格子高さは、例えば0.1mmとされ、凸条押圧部67の隣接する間隔、すなわち格子ピッチは、例えば0.6mmとしてある。
このような樹脂フィルム70で両面を被覆して金属板材51をパンチ66およびダイ68でプレス加工することで、山高さが0.08mm程度で緩やかな山が0.6mmピッチに配列された格子状の凹凸筋53を形成することができる。
そして、金属板材51の反りの修正加工後に樹脂フィルム70を取り除き、製品としての金属板材51やフィルタ32を得ることができる。
したがって、樹脂フィルムの材質、厚みを変えることで、製品となる金属板材51やフィルタ32として必要な状態に応じて反りの修正を行うことができる。
したがって、この金属板材51をフィルタ32とする場合には、例えば取り付け部分となる周囲を凹凸筋53を形成しない未加工の平坦なフランジ部とすることで、液体流路内に簡単に取り付けて、この液体流路内の液体を濾過するフィルタとすることができる。例えば、プリンタ1では、圧力発生室21とノズル開口20を有するインク噴射ヘッド5の圧力発生室21に供給されるインク中の異物を捕捉するインク噴射ヘッド用のフィルタ32として用いることができる。
Claims (2)
- ヘッドのノズル開口に連通する液体流路内に配されたフィルタを有し、
前記フィルタは、貫通孔が複数開設された金属板材であり、その表面に、加圧塑性変形による凹凸筋が複数本交差した状態で形成されており、
前記凹凸筋が、金属板材の表裏面に一対に対応して形成されており、且つ、先端が尖った断面形状に形成されている液体噴射装置であって、
前記フィルタは、表面から突出した凸条押圧部が交差した状態で設けられたパンチと、前記凸条押圧部に対応した凹条を形成したダイとの間に、両面を樹脂フィルムで被覆した前記金属板材をセットし、この状態で前記金属板材に向かって前記パンチを押圧することで、前記金属板材の表面に、前記凹凸筋を形成する工程を経て作製されたことを特徴とする液体噴射装置。 - ヘッドのノズル開口に連通する液体流路内に配されたフィルタを有し、
前記フィルタは、貫通孔が複数開設された金属板材であり、その表面に、加圧塑性変形による凹凸筋が複数本交差した状態で形成されており、
前記凹凸筋が、金属板材の表裏面に一対に対応して形成されており、且つ、先端が尖った断面形状に形成されている液体噴射装置の製造方法であって、
表面から突出した凸条押圧部が交差した状態で設けられたパンチと、前記凸条押圧部に対応した凹条を形成したダイとの間に、両面を樹脂フィルムで被覆した前記金属板材をセットし、
この状態で前記金属板材に向かって前記パンチを押圧することで、前記金属板材の表面に、前記凹凸筋を形成する工程を有することを特徴とする液体噴射装置の製造方法。
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