JPS61163863A - インクジエツトプリンタ用ヘツドの製造方法 - Google Patents
インクジエツトプリンタ用ヘツドの製造方法Info
- Publication number
- JPS61163863A JPS61163863A JP424585A JP424585A JPS61163863A JP S61163863 A JPS61163863 A JP S61163863A JP 424585 A JP424585 A JP 424585A JP 424585 A JP424585 A JP 424585A JP S61163863 A JPS61163863 A JP S61163863A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- plate
- head
- nozzle plate
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、微小なインク粒子を噴射し、被記録物に文字
や図形などの画像を記録するインクジェットプリンタ用
ヘッドの製造方法に関する。
や図形などの画像を記録するインクジェットプリンタ用
ヘッドの製造方法に関する。
オンデマンド型インクジェットヘッドは、第３図に示す
ようにインク粒子を噴射するノズル３１とインクを一時
的に貯蔵するインク溜り３２とこれらの間のインクに圧
力を発生させる圧力室３３とから構成された１個または
複数個の噴射チャンネル系統からなるステンレス等の耐
蝕性のある基板３０と、耐蝕性のある弾性板３４を接合
し、その上に圧電素子３５を圧力室３３に対応した位置
に接着したものから構成されており、圧電素子３５に電
圧を印加して弾性板３４を内側に変形させ、圧力室３３
内のインクに圧力波を発生させてノズル３１よりインク
粒子３６を噴射させるものである。このようなオンデマ
ンド型インクジェットヘッドは、多数のノズルを配置す
る構造となっているのが一般的である。第２図は、本願
発明者によって既に考案されているヘッドの一例の分解
斜視図である。このヘッドは、圧電素子の接着の際に位
置決めを行うための圧電素子位置決め孔２０ａ。
ようにインク粒子を噴射するノズル３１とインクを一時
的に貯蔵するインク溜り３２とこれらの間のインクに圧
力を発生させる圧力室３３とから構成された１個または
複数個の噴射チャンネル系統からなるステンレス等の耐
蝕性のある基板３０と、耐蝕性のある弾性板３４を接合
し、その上に圧電素子３５を圧力室３３に対応した位置
に接着したものから構成されており、圧電素子３５に電
圧を印加して弾性板３４を内側に変形させ、圧力室３３
内のインクに圧力波を発生させてノズル３１よりインク
粒子３６を噴射させるものである。このようなオンデマ
ンド型インクジェットヘッドは、多数のノズルを配置す
る構造となっているのが一般的である。第２図は、本願
発明者によって既に考案されているヘッドの一例の分解
斜視図である。このヘッドは、圧電素子の接着の際に位
置決めを行うための圧電素子位置決め孔２０ａ。
２０ｂをそれぞれ有するピエゾプレート２１ ａ。
２１ｂと、弾性板に該当するエラスティスイティプレー
ト２２ａ、２２ｂと、ノズ／Ｌｚ２５ａ、２５ｂ１圧力
室２６ａ、２６ｂ、インク溜り２７ａ。
ト２２ａ、２２ｂと、ノズ／Ｌｚ２５ａ、２５ｂ１圧力
室２６ａ、２６ｂ、インク溜り２７ａ。
２７ｂを有するチャンバプレート２３ａ、２３ｂとを、
インク溜り２７のみ有するリサーバプレート２４の両側
から挟むような構成で積層したものである。これらの板
は、材料面を所定の加圧力によって密着させておいて母
材の再結晶温度あるいはそれ以上に比較的長時間加熱し
、母材の原子の拡散現象を利用して行う拡散接合法を用
いて同時に積層する。また、これらの板はケミカルエツ
チング等の手段により形状を形成するのでノズル群が非
常に高精度なピッチ間隔で得られるが、ケミカルエツチ
ングの性質上高精度なノズル断面が得られないという問
題があった。−例としてチャンバプレート２３ａ、２３
ｂの板厚が５０μｍの場合ノズル２５ａ、２５ｂの断面
の幅すなわちエツチング幅は板厚の２倍すなわち１００
μｍ以上でないと均一な幅を持つノズルが得られない。
インク溜り２７のみ有するリサーバプレート２４の両側
から挟むような構成で積層したものである。これらの板
は、材料面を所定の加圧力によって密着させておいて母
材の再結晶温度あるいはそれ以上に比較的長時間加熱し
、母材の原子の拡散現象を利用して行う拡散接合法を用
いて同時に積層する。また、これらの板はケミカルエツ
チング等の手段により形状を形成するのでノズル群が非
常に高精度なピッチ間隔で得られるが、ケミカルエツチ
ングの性質上高精度なノズル断面が得られないという問
題があった。−例としてチャンバプレート２３ａ、２３
ｂの板厚が５０μｍの場合ノズル２５ａ、２５ｂの断面
の幅すなわちエツチング幅は板厚の２倍すなわち１００
μｍ以上でないと均一な幅を持つノズルが得られない。
従って、マルチノズル化した場合各ノズルがら噴射され
るインク粒子の径も均一でな（、また飛翔速度にばらつ
きが生ずる。そのため、ノズルの断面の微細化に制限が
あり、高解像度を持つプリンタへの適用は困難であった
。また、ノズル端面を所定の面粗さく０．５ ｓＲｍａ
ｘ以下）に仕上げないと、表面の不均一なぬれなどによ
るインク滴の飛翔方向性、安定性に影響を与える。その
ため、ノズル端面を研摩仕上げしなければならず、その
工程においてノズルにばりの発生や切粉の付着など製造
上並びにヘッドの性質上大きな問題があった。このよう
な問題を解決するためにヘッド本体のノズルの断面寸法
をケミカルエツチング可能な余裕を持った大きさにし、
そのノズル端面にさらに微細なノズル孔を有するノズル
プレートを貼り合わせる方法がとられる。しかし、この
従来の方法では顕微鏡などで目視１位置合わせしながら
接着材等で接合するものであり、作業時間の長大化１位
置ずれ、接着材によるノズル孔の目づまり等、新たな問
題が生じ、その歩留りの悪さがこのようなヘッドを高価
なものにしていた。
るインク粒子の径も均一でな（、また飛翔速度にばらつ
きが生ずる。そのため、ノズルの断面の微細化に制限が
あり、高解像度を持つプリンタへの適用は困難であった
。また、ノズル端面を所定の面粗さく０．５ ｓＲｍａ
ｘ以下）に仕上げないと、表面の不均一なぬれなどによ
るインク滴の飛翔方向性、安定性に影響を与える。その
ため、ノズル端面を研摩仕上げしなければならず、その
工程においてノズルにばりの発生や切粉の付着など製造
上並びにヘッドの性質上大きな問題があった。このよう
な問題を解決するためにヘッド本体のノズルの断面寸法
をケミカルエツチング可能な余裕を持った大きさにし、
そのノズル端面にさらに微細なノズル孔を有するノズル
プレートを貼り合わせる方法がとられる。しかし、この
従来の方法では顕微鏡などで目視１位置合わせしながら
接着材等で接合するものであり、作業時間の長大化１位
置ずれ、接着材によるノズル孔の目づまり等、新たな問
題が生じ、その歩留りの悪さがこのようなヘッドを高価
なものにしていた。
本発明の目的は、接着材等を用いることなく、正確な位
置決め精度でノズルプレートをノズル端面に貼り合わせ
ることのできるインクジェットプリンタ用ヘッドの製造
方法を提供することにある。
置決め精度でノズルプレートをノズル端面に貼り合わせ
ることのできるインクジェットプリンタ用ヘッドの製造
方法を提供することにある。
本発明は、研摩されたノズル端面の少なくとも２箇所以
上の位置に位置合わせ用の凹部を設けたインクジェット
プリンタ用ヘッドの前記ノズル端面に、前記凹部に対応
する位置合わせ用の切欠部を設けたノズル板を、前記凹
部とその凹部に対応している前記切欠部とに対応する凸
部を設けた圧接用ブロックを用い、前記凸部が前記対応
する切欠部を介して前記対応する凹部に嵌合するように
して、前記ノズル板を前記ヘッドのノズル端面に押圧し
、前記ノズル板を前記ノズル端面に拡散接合することを
特徴としている。
上の位置に位置合わせ用の凹部を設けたインクジェット
プリンタ用ヘッドの前記ノズル端面に、前記凹部に対応
する位置合わせ用の切欠部を設けたノズル板を、前記凹
部とその凹部に対応している前記切欠部とに対応する凸
部を設けた圧接用ブロックを用い、前記凸部が前記対応
する切欠部を介して前記対応する凹部に嵌合するように
して、前記ノズル板を前記ヘッドのノズル端面に押圧し
、前記ノズル板を前記ノズル端面に拡散接合することを
特徴としている。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための図であり
、インクジェットプリンタ用ヘッドのノズル部の構成を
示す斜視図である。本実施例の製造方法においては、第
２図に示した構造のヘッド本体１２のノズル端面にノズ
ルプレートを貼り合わせるが、予めヘッド本体のりサー
バプレート２４のノズル端面の２箇所に位置合わせ用の
凹部１５ａ、１５ｂを設けておく。これら凹部は、積層
前のりサーバプレート２４にエツチング等の手段で切欠
きを作ることにより容易に形成できる。このような位置
合わせ用の凹部を有し、かつケミカルエツチングによっ
て余裕を持った断面寸法に形成された流路（ノズル）２
５ａ、２５ｂを含むノズル面を、平面になるように研摩
して接合面１８を形成する。この場合、その面粗さは数
μｍ程度で良い。
、インクジェットプリンタ用ヘッドのノズル部の構成を
示す斜視図である。本実施例の製造方法においては、第
２図に示した構造のヘッド本体１２のノズル端面にノズ
ルプレートを貼り合わせるが、予めヘッド本体のりサー
バプレート２４のノズル端面の２箇所に位置合わせ用の
凹部１５ａ、１５ｂを設けておく。これら凹部は、積層
前のりサーバプレート２４にエツチング等の手段で切欠
きを作ることにより容易に形成できる。このような位置
合わせ用の凹部を有し、かつケミカルエツチングによっ
て余裕を持った断面寸法に形成された流路（ノズル）２
５ａ、２５ｂを含むノズル面を、平面になるように研摩
して接合面１８を形成する。この場合、その面粗さは数
μｍ程度で良い。
一方、ヘッド本体１２の接合面１８に貼り合わすべき所
定の板厚のノズルプレート１１には、ノズル本体１２の
流路２５ａ、２５ｂにそれぞれ位置対応するように、放
電加工、レーザ、電子ビーム加工、プレス加工などの手
段により直径数十μｍのノズル孔１６ａ、１６ｂがあけ
られている。
定の板厚のノズルプレート１１には、ノズル本体１２の
流路２５ａ、２５ｂにそれぞれ位置対応するように、放
電加工、レーザ、電子ビーム加工、プレス加工などの手
段により直径数十μｍのノズル孔１６ａ、１６ｂがあけ
られている。
このノズルプレート１１に、ノズル本体のノズル端面の
凹部１５ａ、１５ｂにそれぞれ対応し、かつこれら凹部
と同一の寸法形状を持った位置合わせ用の切欠部１９ａ
、１９ｂを、エツチング、プレス加工等の手段により形
成する。
凹部１５ａ、１５ｂにそれぞれ対応し、かつこれら凹部
と同一の寸法形状を持った位置合わせ用の切欠部１９ａ
、１９ｂを、エツチング、プレス加工等の手段により形
成する。
本発明では、このようなノズルプレート１１を、拡散接
合法を用いてノズル本体１２の接合面１８に接合する。
合法を用いてノズル本体１２の接合面１８に接合する。
接合に際し、一定の押圧力を加えるための圧接用ブロッ
ク１３を用意する。この圧接用ブロック１３の材料とし
ては、横系合金のように所定の硬度を持ち、表面に強靭
な酸化膜を形成しやすい材料を用いる。この酸化膜は、
拡散接合時にノズルプレート１１と圧接用ブロック１３
の材料の原子が互いに拡散しないようすなわち拡散現象
を妨害するためであり、接合防止膜の役目をはだすもの
である。また、圧接用ブロック１３には第１図に示すよ
うに押圧面に、ノズル本体１２の接合面１８に設けられ
た凹部１５ａ、１５ｂおよびノズルプレート１１に設け
られた切欠部１９ａ、１９ｂに対応する位置合わせ用の
凸部１４ａ。
ク１３を用意する。この圧接用ブロック１３の材料とし
ては、横系合金のように所定の硬度を持ち、表面に強靭
な酸化膜を形成しやすい材料を用いる。この酸化膜は、
拡散接合時にノズルプレート１１と圧接用ブロック１３
の材料の原子が互いに拡散しないようすなわち拡散現象
を妨害するためであり、接合防止膜の役目をはだすもの
である。また、圧接用ブロック１３には第１図に示すよ
うに押圧面に、ノズル本体１２の接合面１８に設けられ
た凹部１５ａ、１５ｂおよびノズルプレート１１に設け
られた切欠部１９ａ、１９ｂに対応する位置合わせ用の
凸部１４ａ。
１４ｂを設けてお（。
このような圧接用ブロック１３を用いて、ノズルプレー
ト１１をノズル本体１２の接合面１８に拡散接合する場
合には、ノズルプレート１１をこの圧接用ブロック１３
の押圧面とノズル本体１２の接合面１８との間に挟み、
圧接用ブロック１３の凸部１４ａがノズルプレート１１
の切欠部１９ａおよびノズル本体１２の凹部１５ａには
め合い、圧接用ブロック１３の凸部１４ｂがノズルプレ
ート１１の切欠部１９ｂおよびノズル本体１２の凹部１
５ｂにはめ合うようにする。このようにすることによっ
て、ノズルプレート１１をノズル本体１２の接合面１８
に対して容易かつ正確に位置決めすることができるので
、ノズル本体１２の接合面１８に対するノズルプレート
１１の位置ずれが生じない。そして、圧接用ブロック１
３をノズル 糞本体１２の接合面１８に対し
て所定の押圧力で圧接することによって、ノズル１１を
ノズル本体１２の接合面１８に拡散接合させる。このと
き、圧接用ブロック１３は表面に形成されている酸化膜
の効果によりノズルプレート１１には拡散接合せず、し
たがって圧接後容易にノズルプレート１１より取りはず
すことができる。このため、圧接用ブロック１３は、こ
のような製造方法に繰り返し使用することができる。
ト１１をノズル本体１２の接合面１８に拡散接合する場
合には、ノズルプレート１１をこの圧接用ブロック１３
の押圧面とノズル本体１２の接合面１８との間に挟み、
圧接用ブロック１３の凸部１４ａがノズルプレート１１
の切欠部１９ａおよびノズル本体１２の凹部１５ａには
め合い、圧接用ブロック１３の凸部１４ｂがノズルプレ
ート１１の切欠部１９ｂおよびノズル本体１２の凹部１
５ｂにはめ合うようにする。このようにすることによっ
て、ノズルプレート１１をノズル本体１２の接合面１８
に対して容易かつ正確に位置決めすることができるので
、ノズル本体１２の接合面１８に対するノズルプレート
１１の位置ずれが生じない。そして、圧接用ブロック１
３をノズル 糞本体１２の接合面１８に対し
て所定の押圧力で圧接することによって、ノズル１１を
ノズル本体１２の接合面１８に拡散接合させる。このと
き、圧接用ブロック１３は表面に形成されている酸化膜
の効果によりノズルプレート１１には拡散接合せず、し
たがって圧接後容易にノズルプレート１１より取りはず
すことができる。このため、圧接用ブロック１３は、こ
のような製造方法に繰り返し使用することができる。
以上本発明の一実施例を説明したが本発明はこの実施例
に限定されることなく本発明の範囲内で種々の変形、変
更が可能なことは勿論である。例えばヘッド本体の接合
面に形成される位置合わせ用の凹部は２個に限るもので
はなくそれ以上の個数であってもよい。この場合、これ
に対応してノズルプレートの切欠部および圧接用ブロッ
クの凸部を形成することになる。また、凹部、切欠部、
凸部の形状はこれらが互いに嵌合し得るものであればど
のような形状であってもよい。
に限定されることなく本発明の範囲内で種々の変形、変
更が可能なことは勿論である。例えばヘッド本体の接合
面に形成される位置合わせ用の凹部は２個に限るもので
はなくそれ以上の個数であってもよい。この場合、これ
に対応してノズルプレートの切欠部および圧接用ブロッ
クの凸部を形成することになる。また、凹部、切欠部、
凸部の形状はこれらが互いに嵌合し得るものであればど
のような形状であってもよい。
本発明によれば、顕微鏡等で人間の目によって位置合わ
せすることなく、ノズルプレートのノズル孔とヘッド本
体の流路の対応位置精度良く、ノズルプレートをヘッド
本体の接合面に貼り合わせることができる。また、本発
明によれば、接着材等を使用せずに拡散接合によりノズ
ルプレートを接合するので、ノズル目づまりがなく、堅
固な接合力を持ったノズルプレートを有する量産性の高
い安価なインクジェットプリンタ用ヘッドを製造するこ
とが可能となる。
せすることなく、ノズルプレートのノズル孔とヘッド本
体の流路の対応位置精度良く、ノズルプレートをヘッド
本体の接合面に貼り合わせることができる。また、本発
明によれば、接着材等を使用せずに拡散接合によりノズ
ルプレートを接合するので、ノズル目づまりがなく、堅
固な接合力を持ったノズルプレートを有する量産性の高
い安価なインクジェットプリンタ用ヘッドを製造するこ
とが可能となる。
第１図は、本発明の一実施例を説明するためにインクジ
ェットプリンタ用ヘッドのノズル部の構成を示す図、 第２図は、インクジェットプリンタ用ヘッドの本体の構
成を示す図、 第３図は、インクジェットプリンタ用ヘッドの原理を説
明するための図である。 １１・・・・・ノズルプレート １３・・・・・圧接用ブロック １４ａ、１４ｂ・・凸部 １５ａ、１５ｂ・−凹部 １９ａ、１９ｂ・・切欠部 ２１ａ、２１ｂ・・ピエゾプレート ２２ａ、２２ｂ・・エラスティスイティプレート ２３ａ、２３ｂ・・チャンバプレート ２４・・・・・・・リサーバプレート ｊ、俸 第１図 −第２図 ｉｔ／υ 第３図
ェットプリンタ用ヘッドのノズル部の構成を示す図、 第２図は、インクジェットプリンタ用ヘッドの本体の構
成を示す図、 第３図は、インクジェットプリンタ用ヘッドの原理を説
明するための図である。 １１・・・・・ノズルプレート １３・・・・・圧接用ブロック １４ａ、１４ｂ・・凸部 １５ａ、１５ｂ・−凹部 １９ａ、１９ｂ・・切欠部 ２１ａ、２１ｂ・・ピエゾプレート ２２ａ、２２ｂ・・エラスティスイティプレート ２３ａ、２３ｂ・・チャンバプレート ２４・・・・・・・リサーバプレート ｊ、俸 第１図 −第２図 ｉｔ／υ 第３図
Claims (1)
- （１）研摩されたノズル端面の少なくとも２箇所以上の
位置に位置合わせ用の凹部を設けたインクジェットプリ
ンタ用ヘッドの前記ノズル端面に、前記凹部に対応する
位置合わせ用の切欠部を設けたノズル板を、前記凹部と
その凹部に対応している前記切欠部とに対応する凸部を
設けた圧接用ブロックを用い、前記凸部が前記対応する
切欠部を介して前記対応する凹部に嵌合するようにして
、前記ノズル板を前記ヘッドのノズル端面に押圧し、前
記ノズル板を前記ノズル端面に拡散接合することを特徴
とするインクジェットプリンタ用ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP424585A JPS61163863A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | インクジエツトプリンタ用ヘツドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP424585A JPS61163863A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | インクジエツトプリンタ用ヘツドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61163863A true JPS61163863A (ja) | 1986-07-24 |
Family
ID=11579155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP424585A Pending JPS61163863A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | インクジエツトプリンタ用ヘツドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61163863A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0928692A2 (en) * | 1998-01-08 | 1999-07-14 | Xerox Corporation | Method for bonding a nozzle plate to an ink jet printhead |
| JP2006123517A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Brother Ind Ltd | 積層体の製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法 |
-
1985
- 1985-01-14 JP JP424585A patent/JPS61163863A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0928692A2 (en) * | 1998-01-08 | 1999-07-14 | Xerox Corporation | Method for bonding a nozzle plate to an ink jet printhead |
| EP0928692A3 (en) * | 1998-01-08 | 1999-12-01 | Xerox Corporation | Method for bonding a nozzle plate to an ink jet printhead |
| JP2006123517A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Brother Ind Ltd | 積層体の製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法 |
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