(57)【要約】【課題】シリコンなどを素材とする部材と接合して使用する場合に、熱変形による反りなど防止可能なノズルプレートおよびその製造方法の提供。【解決手段】この発明は、プレート１１にノズル孔１２を形成したノズルプレート１であって、構成材料がチタン系合金からなる。そのチタン系合金の構成元素は、例えばＴｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）である。また、ノズル孔１２はプレス加工で形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレートにノズル孔を形成したノズルプレートであって、チタン系合金からなることを特徴とするノズルプレート。
【請求項２】
前記チタン系合金の構成元素は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂであることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレート。
【請求項３】
前記チタン系合金の組成がＴｉ（１００−Ｘ−Ｙ）Ｚｒ（Ｘ）Ｎｂ（Ｙ）で示され、２０重量％＜Ｘ≦３５重量％、２０重量％＜Ｙ≦３０重量％であることを特徴とする請求項２に記載のノズルプレート。
【請求項４】
ノズルプレートの製造方法であって、
プレートの構成材料をチタン系合金とし、当該チタン系合金のプレートにプレス加工でノズル孔を形成することを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクなどの液滴を吐出する液滴吐出装置に適用されるノズルプレートおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばインクジェットプリンタではインクを吐出するためにインクジェットヘッドを備えている。そのインクジェットヘッドは、インクを吐出するノズルが形成されるノズルプレートを含んでいる（特許文献１などを参照）。ノズルプレートの構成素材としては、ステンレスなどが使用される。
また、インクジェットヘッドは、ノズルプレートの他にインク室（インク流路）などを形成するインク室プレートを含んでいる。そして、ノズルプレートとインク室プレートとは別工程で作成され、両者は熱硬化性樹脂などを用いて加熱して接合される。
しかし、ノズルプレートの素材であるステンレスとインク室プレートの素材であるシリコンとは熱膨張係数が異なるので、接合後のプレート温度が室温に戻る際などに、プレートに反りが発生するという不具合がある。
言い換えると、従来のノズルプレートでは、接合または張り合わせて使用するような場合に熱変形を起こすという不具合がある。
【特許文献１】特開２００７−１３７０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明の目的は、例えばシリコンなどを素材とする部材と接合して使用する場合に、熱変形による反りなど防止可能なノズルプレートおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
第１の発明は、プレートにノズル孔を形成したノズルプレートであって、チタン系合金からなる。
第２の発明は、第１の発明において、チタン系合金の構成元素は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂである。
第３の発明は、第２の発明において、チタン系合金の組成がＴｉ（１００−Ｘ−Ｙ）Ｚｒ（Ｘ）Ｎｂ（Ｙ）で示され、２０重量％＜Ｘ≦３５重量％、２０重量％＜Ｙ≦３０重量％である。
第４の発明は、ノズルプレートの製造方法であって、プレートの構成材料をチタン系合金とし、当該チタン系合金のプレートにプレス加工でノズル孔を形成する。
【０００５】
本発明によれば、低熱膨張係数のノズルプレートを得ることができるので、例えばシリコンなどを素材とする部材と接合して使用する場合に、熱変形による反りなどを防止することが可能となる。
また、本発明によれば、低ヤング率、高耐蝕性のノズルプレートを得ることができる。このため、本発明を例えばインクジェットプリンタの記録ヘッドに適用する場合には、耐インク処理が不要で、熱変形の少ない長尺のノズルプレートが実現でき、長尺のインクジェットヘッドを実現することで１パス当たりの印字幅が増大するため、印刷スピードの向上を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（ノズルプレートの実施形態）
この実施形態に係るノズルプレート１は、例えばインクジェットプリンタの記録ヘッドに適用されるものであって、図１に示すように、薄板状のプレート１１と、そのプレート１１の所定箇所に形成される複数のノズル孔１２と、を備えている。
ノズル孔１２は、インクなどの液滴を吐出するものであって、液滴の出口（吐出）側に向かって次第に径（内径）が小さくなっていく滑らかな曲面で形成されている。なお、ノズル孔１２は、複数である必要はなく少なくとも１つであれば良い。
また、ノズルプレート１は、低ヤング率、低熱膨張係数、および高耐蝕性を満たすことが好ましく、その構成材料としてチタン系合金（チタンを主成分とする合金）を採用するようにした。そのチタン系合金の構成元素は、例えばＴｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）である。
【０００７】
さらに具体的には、そのチタン系合金の組成がＴｉ（１００−Ｘ−Ｙ）Ｚｒ（Ｘ）Ｎｂ（Ｙ）で示され、Ｘ、Ｙは重量％であり、例えば２０重量％＜Ｘ≦３５重量％、２０重量％＜Ｙ≦３０重量％になるようにした。従って、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｂの重量％の合計は１００重量％になる。
このように構成されるノズルプレート１は、インクジェットプリンタの記録ヘッドに適用される場合には、シリコンからなり別個に製造されるインク室プレート（図示せず）などと熱硬化性樹脂などを用いて加熱して接合される。この場合には、チタン系合金からなるノズルプレート１とシリコンからなるインク室プレートとはいずれも低熱膨張係数であって近似するので、接合後の熱変形による反りなどを防止できる。
【０００８】
（ノズルプレートの製造方法の実施形態）
次に、図１に示すノズルプレートの製造方法について、図２を参照して説明する。
この製造方法は、チタン系合金からなるプレート１１にプレス加工でノズル孔１２をパンチング形成するものであり、具体的には以下の手順によって製造される。
（１）チタン系合金からなるプレート１１の所定位置にノズル孔１２を形成するために、図２（Ａ）に示すように、プレス機（図示せず）にパンチ２およびプレート１１を取り付け、ノズル孔１２を形成する位置とパンチ２の位置との位置合わせを行う。
ここで、パンチ２は、プレート１１に嵌入される部分が、形成されるノズル孔１２に対応してインクの出口（吐出）側に向かって次第に径（外径）が小さくなっていく滑らかな面で構成されている。
【０００９】
（２）パンチ２の端部がプレート１１に打ち込まれ、孔明け加工が開始される。そして、パンチ２によってプレート１１に塑性変形を生じさせ、ノズル孔１２を形成していく（図２（Ｂ）参照）。このとき、プレス機はパンチ２のスライド量（移動量）を所定単位で制御可能であり、パンチ２を所定位置まで下降させる。
以上のパンチ加工によって、プレート１１の下面側は凸面状に突き出た状態になるが、パンチ加工によってはノズル孔１２は貫通していない。
（３）そして、プレス成形の終了後に、プレート１１の下面側に突き出た凸部分１３を図２（Ｃ）に示すように研磨加工または研削加工で除去することにより、ノズル孔１２が貫通したノズルプレート１が得られる。
【００１０】
以上のように、実施形態に係るノズルプレートは構成材料としてチタン系合金を使用するようにしたので、低ヤング率、低熱膨張係数、高耐蝕性のノズルプレートを得ることができる。
このため、実施形態に係るノズルプレートをインクジェットプリンタの記録ヘッドに適用した場合には、耐インク処理が不要で、熱変形の少ない長尺のノズルプレートが実現でき、長尺のインクジェットヘッドを実現することで１パス当たりの印字幅が増大するため、印刷スピードの向上を図ることが可能になる。
【００１１】
（その他）
上記の実施形態では、ノズルプレート１は、構成材料としてチタン系合金（チタンを主成分とする合金）を採用するようにし、そのチタン系合金の構成元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂからなる場合について説明した。
しかし、本発明は、ノズルプレートの構成材料としてチタンを主成分とする合金であれば、その構成元素は上記の元素に限定されるものではなく、例えばノズルプレートと接合される相手側のプレートなどの材質の特性との関係などを考慮して選択すれば良い。
また、チタン系合金の構成元素の組成の比率についても上記の例に限定されるものではなく、上記と同様に相手側のプレートなどの材質の特性を考慮するなどして決定すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のノズルプレートの実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】本発明のノズルプレートの製造方法の工程を説明する図であり、（Ａ）はパンチとプレートの位置関係を示す断面図、（Ｂ）はパンチによるプレートのプレス加工を示す断面図、（Ｃ）はパンチ加工後のプレートの研磨（研削）加工を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１３】
１・・・ノズルプレート、２・・・パンチ、１１・・・プレート、１２・・・ノズル孔、１３・・・凸部分
【図１】
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【図２】
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