JPS5836062B2 - インクジェツトノズル成形用金型の製作方法 - Google Patents
インクジェツトノズル成形用金型の製作方法Info
- Publication number
- JPS5836062B2 JPS5836062B2 JP9103881A JP9103881A JPS5836062B2 JP S5836062 B2 JPS5836062 B2 JP S5836062B2 JP 9103881 A JP9103881 A JP 9103881A JP 9103881 A JP9103881 A JP 9103881A JP S5836062 B2 JPS5836062 B2 JP S5836062B2
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- JP
- Japan
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- mold
- electroforming
- mask
- hole
- nozzle
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プリンタ用のインクジェットノズルをプラス
チックで或形して作るための金型の主要部の製作方法に
関するものである。
チックで或形して作るための金型の主要部の製作方法に
関するものである。
インクジェットノズルの単孔のものは第1図に示すよう
に、一端からインク導入穴1が設けられ、他端に該イン
ク導入穴1に続いてインク噴出口2が設けられている。
に、一端からインク導入穴1が設けられ、他端に該イン
ク導入穴1に続いてインク噴出口2が設けられている。
ノズルにおいて重要なことは、30μm〜60ltmで
あるインク噴出口2の直径のばらつきが2μ筑以下、外
径に対する偏心が1μ扉以下、1たインク噴出側端面の
直角方向に対するインク噴出口2の軸の傾きが1分以下
の精度が必要である。
あるインク噴出口2の直径のばらつきが2μ筑以下、外
径に対する偏心が1μ扉以下、1たインク噴出側端面の
直角方向に対するインク噴出口2の軸の傾きが1分以下
の精度が必要である。
ところでこのようなノズルは、従来ガラス、セラミック
、金属などの材料から切削、研磨、レーザ光加工等で1
個1個それぞれ高精度加工により製作している。
、金属などの材料から切削、研磨、レーザ光加工等で1
個1個それぞれ高精度加工により製作している。
しかしながら必要精度のものを得るための歩留りは現在
1〜2多程度であるため極めて高価格なものになってい
る。
1〜2多程度であるため極めて高価格なものになってい
る。
筐た従来第2図に示すように、インク噴出口2のみをル
ビー、サフイアのような宝石類にレーザ光による穴あけ
加工によって形成したテツプ3を円筒状のノズル本体端
部に埋め込んだものもあるが、レーザ加工後の仕上げ加
工に多くの時間を要し、さらにチツプ3をノズル本体に
埋め込む際の正確な位置合わせが難しく、製作には多く
の時間を要しかつ歩留りが悪く、結局高価格なものとな
っている。
ビー、サフイアのような宝石類にレーザ光による穴あけ
加工によって形成したテツプ3を円筒状のノズル本体端
部に埋め込んだものもあるが、レーザ加工後の仕上げ加
工に多くの時間を要し、さらにチツプ3をノズル本体に
埋め込む際の正確な位置合わせが難しく、製作には多く
の時間を要しかつ歩留りが悪く、結局高価格なものとな
っている。
筐た第3図に示すように、複数個の噴出口2を有するも
のにおいては、シリコンウエハからエッチング加工など
の方法で作っているが、エッチングに時間を要し、一方
エッチング条件のゆらぎのため、寸法精度のばらつきが
大きくなるので高精度のものを得るには高度な技術と高
価な装置を必要とし、そのためノズルは極めて高価格な
ものとなっている。
のにおいては、シリコンウエハからエッチング加工など
の方法で作っているが、エッチングに時間を要し、一方
エッチング条件のゆらぎのため、寸法精度のばらつきが
大きくなるので高精度のものを得るには高度な技術と高
価な装置を必要とし、そのためノズルは極めて高価格な
ものとなっている。
さらに従来上記のような構造のノズルをプラスチック成
形によって得る試みがなされたが、高精度な成形用金型
を作ることができなく、従ってインクジェットノズルを
プラスチック製のものにすることができなかった。
形によって得る試みがなされたが、高精度な成形用金型
を作ることができなく、従ってインクジェットノズルを
プラスチック製のものにすることができなかった。
本発明は、一端にインク噴出口を形成するための穴を設
けあるいは一端に設けた穴にインク噴出口を形成させる
ためのピンの一端部を挿嵌して所要インクジェットノズ
ルの外形寸法になるよう形成したマスク型を作り、該マ
スク型を電鋳槽に入れて電鋳を行ない、該マスク型の表
面に所要厚さの電鋳金属層を形威せしめ、それにより得
られた電鋳体から上記マスク型を取り去って電鋳型を得
ることを特徴とし、高精度で量産化し得て低価格のプラ
スチックのインクジェットノズルを得るようにすること
ができる高精度な成形用金型の主体部を容易に製作し得
るようにするどとを目的とするものであって、以下図面
に従って詳細に説明する。
けあるいは一端に設けた穴にインク噴出口を形成させる
ためのピンの一端部を挿嵌して所要インクジェットノズ
ルの外形寸法になるよう形成したマスク型を作り、該マ
スク型を電鋳槽に入れて電鋳を行ない、該マスク型の表
面に所要厚さの電鋳金属層を形威せしめ、それにより得
られた電鋳体から上記マスク型を取り去って電鋳型を得
ることを特徴とし、高精度で量産化し得て低価格のプラ
スチックのインクジェットノズルを得るようにすること
ができる高精度な成形用金型の主体部を容易に製作し得
るようにするどとを目的とするものであって、以下図面
に従って詳細に説明する。
第4図にぱ電鋳用マスク型を示す。
同図aに示されたマスク型4は、金属、セラミックある
いは金属とセラミックの複合材より、作るべきノズルと
同じ外形寸法としたマスク型本体5の一端にインク噴出
口を形或するための穴6を高精度に穿設したものである
。
いは金属とセラミックの複合材より、作るべきノズルと
同じ外形寸法としたマスク型本体5の一端にインク噴出
口を形或するための穴6を高精度に穿設したものである
。
同図bに示したマスク型4′は、同様なマスク型本体5
′の=端にインク噴出口を形成させるためのビン7がす
き昔なく挿嵌される穴8を高精度に穿設し、その穴8に
ピン7を挿嵌したものである。
′の=端にインク噴出口を形成させるためのビン7がす
き昔なく挿嵌される穴8を高精度に穿設し、その穴8に
ピン7を挿嵌したものである。
同図c,dに示したマスク型4“4“′は複穴インクジ
ェットノズルを作るためのものであり、同図Cに示した
ものは同図aと同様の穴6を複数個穿設したもの、また
同図dに示したものは同図bと同様の穴8を複数個穿設
し、各穴8にそれぞれピン7を挿嵌したものである。
ェットノズルを作るためのものであり、同図Cに示した
ものは同図aと同様の穴6を複数個穿設したもの、また
同図dに示したものは同図bと同様の穴8を複数個穿設
し、各穴8にそれぞれピン7を挿嵌したものである。
以上のようなマスク型を高精度に作製することは容易で
ある。
ある。
上記のように作製したマスク型は、セラミック材料より
なるものであればその表面に金属蒸着あるいはスパツタ
により導電層を形成しておいてから第5図に示すように
電鋳槽9のニッケル電鋳浴10内へ入れ、電極11との
間に電源12より電圧を印加して電鋳し、マスク型4〜
4″上に必要な厚さにニッケル層13を形或させて電鋳
を終り槽9内から取り出す。
なるものであればその表面に金属蒸着あるいはスパツタ
により導電層を形成しておいてから第5図に示すように
電鋳槽9のニッケル電鋳浴10内へ入れ、電極11との
間に電源12より電圧を印加して電鋳し、マスク型4〜
4″上に必要な厚さにニッケル層13を形或させて電鋳
を終り槽9内から取り出す。
このようにしてマスク型4〜4″′上に電鋳した電鋳体
からマスク型4〜4″′を取り外し、外周を切削等によ
り所要形状に仕上げる。
からマスク型4〜4″′を取り外し、外周を切削等によ
り所要形状に仕上げる。
このようにして作られた電鋳型14〜14”は第6図に
示される。
示される。
第4図a, eに示されたマスタ型4,4〃を用いたと
きはその穴6内に入った電鋳金属がそれぞれ第6図a、
同図Cに示す電鋳型においてインク噴出口を作るべき突
起15となる。
きはその穴6内に入った電鋳金属がそれぞれ第6図a、
同図Cに示す電鋳型においてインク噴出口を作るべき突
起15となる。
オた第4図b,dに示されたマスク型4,4″′を用い
たときは、そのとき穴8に挿嵌しておいたピン7基部が
電鋳体の中に埋め込筐れ、電鋳体からマスタ型を取り除
いても電鋳体に残る。
たときは、そのとき穴8に挿嵌しておいたピン7基部が
電鋳体の中に埋め込筐れ、電鋳体からマスタ型を取り除
いても電鋳体に残る。
その前半部が電鋳型1 4’ , 1 4”’の内面
から突出し、その突出部分がインク噴出口を形或させる
ための部分となる。
から突出し、その突出部分がインク噴出口を形或させる
ための部分となる。
これら電鋳型14〜14′llのように穴底から微小な
、傾きの極めて小さい径寸法精度のよい突起15,7を
切削によって形成することは不可能に近いことであるが
、上記のように容易に作成できるマスク型から電鋳によ
って簡単に得られる。
、傾きの極めて小さい径寸法精度のよい突起15,7を
切削によって形成することは不可能に近いことであるが
、上記のように容易に作成できるマスク型から電鋳によ
って簡単に得られる。
上記のように製作した本発明電鋳型14〜14′l′を
用いてプラスチックのノズルを或型する場合、単穴用の
電鋳型14.14’の場合は第7図に示すようにインク
導入穴を形成すべき駒16を有する金型1Tと組み合わ
せ、複穴用の電鋳型14l′,14///の場合は第9
図に示すように駒16′を支持固定した金型17′と組
み合わせて行えばよい。
用いてプラスチックのノズルを或型する場合、単穴用の
電鋳型14.14’の場合は第7図に示すようにインク
導入穴を形成すべき駒16を有する金型1Tと組み合わ
せ、複穴用の電鋳型14l′,14///の場合は第9
図に示すように駒16′を支持固定した金型17′と組
み合わせて行えばよい。
そのとき駒16.16’の先端は突起15,7と丁度接
触するように高精度に加工される。
触するように高精度に加工される。
筐た金型17,17’には樹脂注入のためのゲート、ラ
ンナ(図示せず)が設けられる。
ンナ(図示せず)が設けられる。
このような金型17,17’は切削等により容易に精度
よく作り得る。
よく作り得る。
つぎに本発明方法により製作した電鋳型を用いた成形金
型により成形したプラスチックのインクジェットノズル
の製作結果について述べる。
型により成形したプラスチックのインクジェットノズル
の製作結果について述べる。
第8図aに示すように、マスク型材料として横幅1.2
關、厚さ0.5關の真ちゅう快削板を使用し、先端部面
取りをした後、径30μ扉±1μ流の穴を横幅方向にビ
ッチQ. I ml+!±0.1μmの間隔で10個、
トルクモータ使用のドリルを1μ扉精度の試料移動装置
を用い、深さ0.5闘に加工し、その各穴に、隙間なく
入る約30μmの径に仕上げた焼入れ鋼製のピンを挿入
したものを作成した。
關、厚さ0.5關の真ちゅう快削板を使用し、先端部面
取りをした後、径30μ扉±1μ流の穴を横幅方向にビ
ッチQ. I ml+!±0.1μmの間隔で10個、
トルクモータ使用のドリルを1μ扉精度の試料移動装置
を用い、深さ0.5闘に加工し、その各穴に、隙間なく
入る約30μmの径に仕上げた焼入れ鋼製のピンを挿入
したものを作成した。
このように作成したマスク型をニッケル電鋳槽に入れて
電鋳を行ない、電鋳体を得、その電鋳体からマスタ型を
取り外して外周の加工を行ない、第8図bに示す電鋳型
を作成した。
電鋳を行ない、電鋳体を得、その電鋳体からマスタ型を
取り外して外周の加工を行ない、第8図bに示す電鋳型
を作成した。
電鋳体内に基部が埋め込1れたピン7のピッチは0.0
9 9 〜0. 1 0 1mmの範囲になっており
、捷た各ピンの突出高さは0.4 9 8〜0.501
mNの範囲内にあり、ピン7の傾きは0.5分以下であ
った。
9 9 〜0. 1 0 1mmの範囲になっており
、捷た各ピンの突出高さは0.4 9 8〜0.501
mNの範囲内にあり、ピン7の傾きは0.5分以下であ
った。
このようにマスク型の寸法形状が電鋳型に極めて高精度
に忠実に転写されている。
に忠実に転写されている。
つぎにこの電鋳型を第9図に示すように電鋳型の各ピン
7とそれぞれ対応する駒16/を設けた金型17′と組
み合わせて成形用金型を作り、この成形用金型を用い、
カーボンファイバを充填したフェノール樹脂を、成形圧
力200〜350k9 /cIIt、或形温度165〜
170℃で注意深く成形した結果、得られた或形品は第
10図に示す構造となり、そのうち80%のものは、先
端インク噴出口の径は28〜30μ扉、ピッチ0.09
7〜0.099順、傾きは0.5分以下であった。
7とそれぞれ対応する駒16/を設けた金型17′と組
み合わせて成形用金型を作り、この成形用金型を用い、
カーボンファイバを充填したフェノール樹脂を、成形圧
力200〜350k9 /cIIt、或形温度165〜
170℃で注意深く成形した結果、得られた或形品は第
10図に示す構造となり、そのうち80%のものは、先
端インク噴出口の径は28〜30μ扉、ピッチ0.09
7〜0.099順、傾きは0.5分以下であった。
このように成形金型からの転写精度が極めてよく必要精
度を満足するものが高歩留うで成形できた。
度を満足するものが高歩留うで成形できた。
以上のように本発明方法によれば、切削等によってはイ
ンク噴出口を形或させるための突起を作ることが不可能
に近い部分の成型用金型の主要部を、極めて容易にしか
も高精度に得ることができる。
ンク噴出口を形或させるための突起を作ることが不可能
に近い部分の成型用金型の主要部を、極めて容易にしか
も高精度に得ることができる。
従ってこのような金型を用いて成形したインクジェット
ノズルは同じ高精度のものとすることができ、筐た同じ
一個のマスク型より同寸法形状の電鋳金型を多数作って
おくことができ、同じ高精度のプラスチックインクジェ
ットノズルを歩留りよく量産化ができ、価格を極めて低
くすることができる。
ノズルは同じ高精度のものとすることができ、筐た同じ
一個のマスク型より同寸法形状の電鋳金型を多数作って
おくことができ、同じ高精度のプラスチックインクジェ
ットノズルを歩留りよく量産化ができ、価格を極めて低
くすることができる。
第1図は従来の単穴のインクジェットノズルを示し、同
図aは断面図、同図bは正面図、第2図は従来の単穴の
インクジェットノズルの他の例の断面図、第3図は従来
の複穴のインクジェットノズルを示し、同図aは断面図
、同図bは正面図、第4図はマスク型を示し、同図aは
単穴ノズル用マスク型の一例断面図、同図bは単穴ノズ
ル用マスク型の他のfE断面図、同図Cは複穴ノズル用
マスク型の一例の断面図、同図dは複穴ノズル用マスク
型の他の例の断面図、第5図は電鋳状態の説明図、第6
図は電鋳型を示し、同図a,b,c,dはそれぞれ第4
図a,b,c,dのマスタ型により作られた電鋳型の断
面図、第1図は単穴用ノズルの成形金型全体の断面図、
第8図は本発明による製作例を示し、同図aはマスク型
の斜視図、同図bは電鋳型の断面図、第9図は第8図b
に示した電鋳型を用いた複穴ノズノレ用成形金型全体の
断面図、第10図は第9図の金型で製作されたインクジ
ェットノズルの斜視図である。 2・・・インク噴出口、4〜4″′・・・マスタ型、6
・・・穴、7・・・ピン、8・・・ピン挿嵌穴、9・・
・電鋳槽、13・・・電鋳金属層、14〜14”・・・
電鋳型。
図aは断面図、同図bは正面図、第2図は従来の単穴の
インクジェットノズルの他の例の断面図、第3図は従来
の複穴のインクジェットノズルを示し、同図aは断面図
、同図bは正面図、第4図はマスク型を示し、同図aは
単穴ノズル用マスク型の一例断面図、同図bは単穴ノズ
ル用マスク型の他のfE断面図、同図Cは複穴ノズル用
マスク型の一例の断面図、同図dは複穴ノズル用マスク
型の他の例の断面図、第5図は電鋳状態の説明図、第6
図は電鋳型を示し、同図a,b,c,dはそれぞれ第4
図a,b,c,dのマスタ型により作られた電鋳型の断
面図、第1図は単穴用ノズルの成形金型全体の断面図、
第8図は本発明による製作例を示し、同図aはマスク型
の斜視図、同図bは電鋳型の断面図、第9図は第8図b
に示した電鋳型を用いた複穴ノズノレ用成形金型全体の
断面図、第10図は第9図の金型で製作されたインクジ
ェットノズルの斜視図である。 2・・・インク噴出口、4〜4″′・・・マスタ型、6
・・・穴、7・・・ピン、8・・・ピン挿嵌穴、9・・
・電鋳槽、13・・・電鋳金属層、14〜14”・・・
電鋳型。
Claims (1)
- 1 一端にインク噴出口を形成するための穴を設けある
いは一端に設けた穴にインク噴出口を形成させるための
ピンの一端部を挿嵌して所要インクジェットノズルの外
形寸法になるよう形成したマスク型を作り、該マスク型
を電鋳槽に入れて電鋳を行ない、該マスク型の表面に所
要厚さの電鋳金属層を形成せしめ、それにより得られた
電鋳体から上記マスク型を取り去って電鋳型を得ること
を特徴とするインクジェットノズル成形用金型の製作方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9103881A JPS5836062B2 (ja) | 1981-06-13 | 1981-06-13 | インクジェツトノズル成形用金型の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9103881A JPS5836062B2 (ja) | 1981-06-13 | 1981-06-13 | インクジェツトノズル成形用金型の製作方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57207188A JPS57207188A (en) | 1982-12-18 |
JPS5836062B2 true JPS5836062B2 (ja) | 1983-08-06 |
Family
ID=14015327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9103881A Expired JPS5836062B2 (ja) | 1981-06-13 | 1981-06-13 | インクジェツトノズル成形用金型の製作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5836062B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102409369B (zh) * | 2011-12-01 | 2014-04-16 | 河南理工大学 | 一种微细电铸装置 |
-
1981
- 1981-06-13 JP JP9103881A patent/JPS5836062B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57207188A (en) | 1982-12-18 |
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