JP3389986B2 - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

インクジェット記録ヘッド

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力発生手段によ
り圧力発生室を加圧してノズル開口からインク滴を吐出
させるインクジェット記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録ヘッドは、それぞれ
が独立のノズル開口と、共通のインク室とに連通する圧
力発生室を、同一基板に複数、列状に形成し、圧力発生
室の容積を圧電振動子により変化させたり、また発熱素
子によりインクを気化させてノズル開口からインク滴を
吐出させるように構成されている。
【０００３】このようなインクジェット記録ヘッドにお
ける圧力発生室は、記録密度に対応したピッチで規則的
に形成する必要があるため、基板をエッチングしたり、
また高分子材料を射出成形することにより形成されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エッチ
ング精度を確保しようとすると、基板材料としてシリコ
ン単結晶を用いた異方性エッチングに頼らざるを得ず、
材料コストが上昇するという問題がある。
【０００５】また、射出成形によれば圧力発生室を比較
的容易に高い精度で形成することができるものの、高分
子材料の剛性が低いため、圧電振動子による外力による
疲労や、発熱素子の発熱に伴うヒートサイクルにより劣
化を来しやすい等の問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、耐久性を維持
でき、かつ製造コストの低減を図ることができるインク
ジェット記録ヘッドを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために第１の発明によるインクジェット記録ヘッド
は、複数のノズル開口を穿設したノズルプレートと、前
記複数のノズル開口に連通する複数の圧力発生室及び前
記複数の圧力発生室に複数のインク供給口を介してイン
クを供給するリザーバを有し、互いに対向する第１面及
び第２面を含む流路形成基板と、前記流路形成基板の前
記第１面を封止する蓋材と、を積層して構成した流路ユ
ニットと、前記圧力発生室の内部のインクを加圧する圧
力発生手段と、を備え、前記流路形成基板は、前記第１
面及び前記第２面を含む金属板材に前記リザーバとなる
貫通孔を前記第１面から前記第２面まで貫通形成し、前
記金属板材の前記第１面に、前記複数の圧力発生室とな
る複数の凹部をプレス加工により形成して構成されてい
ることを特徴とする。
【０００８】また、好ましくは、前記プレス加工の後に
前記金属板材の前記第１面を平面仕上加工する。
【０００９】また、好ましくは、前記プレス加工によっ
て、前記複数のインク供給口となる複数の凹部が、前記
複数の圧力発生室となる前記複数の凹部と同時に形成さ
れる。
【００１０】また、好ましくは、前記圧力発生室及び前
記インク供給口は共に前記金属板材の前記第１面に形成
されている。
【００１１】また、好ましくは、前記インク供給口を形
成する前記凹部は、前記圧力発生室を形成する前記凹部
よりも浅く形成されている。
【００１２】また、好ましくは、前記圧力発生室は前記
金属板材の前記第１面に形成され、前記インク供給口は
前記金属板材の前記第２面に形成されており、前記圧力
発生室と前記インク供給口とを連通する供給口連通孔を
さらに有する。
【００１３】また、好ましくは、前記プレス加工の後に
前記金属板材の両面を平面仕上加工する。
【００１４】また、好ましくは、前記プレス加工におい
て前記金属板材の前記第１面に前記圧力発生室となる前
記凹部を形成する際に、前記圧力発生室となる前記凹部
の周辺の前記第１面に***部を形成するために、前記金
属板材の前記第２面にプレス加工により***形成用凹部
を形成する。
【００１５】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成される前記***形成用凹部は、隣接する前記
圧力発生室同士を区画する複数の壁に対応する複数の領
域に形成される。
【００１６】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成される前記***形成用凹部は、隣接する前記
圧力発生室同士を区画する複数の壁と前記複数の圧力発
生室とにまたがる複数の領域に形成される。
【００１７】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成される前記***形成用凹部は、前記複数の圧
力発生室の全体に対応する単一の領域に形成される。
【００１８】また、好ましくは、前記金属板材は、純ニ
ッケル、亜鉛・アルミニウム・銅の３元合金、又は鉛・
錫・ビスマス等の超塑性合金により形成されている。
【００１９】第２の発明によるインクジェット記録ヘッ
ドは、複数のノズル開口を穿設したノズルプレートと、
前記複数のノズル開口に連通する複数の圧力発生室及び
前記複数の圧力発生室に複数のインク供給口を介してイ
ンクを供給するリザーバを有し、互いに対向する第１面
及び第２面を含む流路形成基板と、前記流路形成基板の
前記第１面を封止する蓋材と、を積層して構成した流路
ユニットと、前記圧力発生室の内部のインクを加圧する
圧力発生手段と、を備え、前記複数の圧力発生室は前記
流路形成基板の前記第１面における複数の凹部として形
成されており、前記複数のインク供給口は前記流路形成
基板の前記第２面における複数の凹部として形成されて
おり、前記複数のインク供給口と前記複数の圧力発生室
とを連通する複数の供給口連通孔をさらに有することを
特徴とする。
【００２０】また、好ましくは、前記インク供給口と前
記圧力発生室とは、前記流路形成基板の厚み方向に互い
に離間しており且つ前記厚み方向に直交する方向に一部
が重なり合っており、前記供給口連通孔は前記インク供
給口と前記圧力発生室とが重なり合った部分に形成され
ている。
【００２１】第３の発明によるインクジェット記録ヘッ
ドは、複数のノズル開口を穿設したノズルプレートと、
前記複数のノズル開口に連通する複数の圧力発生室及び
前記複数の圧力発生室に複数のインク供給口を介してイ
ンクを供給するリザーバを有し、互いに対向する第１面
及び第２面を含む流路形成基板と、前記流路形成基板の
前記第１面を封止する蓋材と、を積層して構成した流路
ユニットと、前記圧力発生室の内部のインクを加圧する
圧力発生手段と、を備え、前記流路形成基板は、前記第
１面を含む第１板材と、前記第２面を含む第２板材と、
を有し、前記第１板材と前記第２板材とは互いに積層さ
れており、前記第１板材は、複数の前記圧力発生室のそ
れぞれに対応する複数の圧力発生室対応貫通孔と、前記
リザーバに対応するリザーバ対応貫通孔と、複数の前記
圧力発生室対応貫通孔と前記リザーバ対応貫通孔とを連
通し、前記複数のインク供給口を形成する複数のインク
供給口形成用貫通部と、を含み、前記第２板材は、複数
の前記圧力発生室対応貫通孔のそれぞれに連接されて前
記複数の圧力発生室を形成する複数の圧力発生室形成用
凹部と、前記リザーバ対応貫通孔に連接されて前記リザ
ーバを形成するリザーバ形成用貫通孔と、を含むことを
特徴とする。
【００２２】また、好ましくは、前記第２板材は、前記
第２面及び前記第２面に対向する第３面を含む金属板材
により形成されており、前記リザーバ形成用貫通孔は、
前記金属板材の前記第２面から前記第３面まで貫通形成
された貫通孔であり、前記複数の圧力発生室形成用凹部
は、前記金属板材の前記第３面にプレス加工により形成
された複数の凹部である。
【００２３】また、好ましくは、前記プレス加工の後に
前記金属板材の前記第３面を平面仕上加工する。
【００２４】また、好ましくは、前記プレス加工におい
て前記金属板材の前記第３面に前記圧力発生室となる前
記凹部を形成する際に、前記圧力発生室となる前記凹部
の周辺の前記第３面に***部を形成するために、前記金
属板材の前記第２面にプレス加工により***形成用凹部
を形成する。
【００２５】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成される前記***形成用凹部は、隣接する前記
圧力発生室同士を区画する複数の壁に対応する複数の領
域に形成される。
【００２６】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成される前記***形成用凹部は、隣接する前記
圧力発生室同士を区画する複数の壁と前記複数の圧力発
生室とにまたがる複数の領域に形成される。
【００２７】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成される前記***形成用凹部は、前記複数の圧
力発生室の全体に対応する単一の領域に形成される。
【００２８】また、好ましくは、前記金属板材は、純ニ
ッケル、亜鉛・アルミニウム・銅の３元合金、又は鉛・
錫・ビスマス等の超塑性合金により形成されている。
【００２９】また、上記第１乃至第３の発明において、
好ましくは、前記圧力発生室の底面の前記ノズル開口に
対応する領域にノズル連通孔が穿設されている。
【００３０】また、上記第１乃至第３の発明において、
好ましくは、前記蓋材は、前記複数の圧力発生室に対応
する領域で弾性変形可能に構成された弾性板であり、前
記圧力発生手段は前記弾性板を変形させる複数の圧電振
動子である。
【００３１】第４の発明によるインクジェット記録ヘッ
ドは、複数のノズル開口を穿設したノズルプレートと、
前記複数のノズル開口に連通する複数の圧力発生室及び
前記複数の圧力発生室に複数のインク供給口を介してイ
ンクを供給するリザーバを有し、互いに対向する第１面
及び第２面を含む流路形成基板と、前記流路形成基板の
前記第１面を封止する蓋材と、を積層して構成した流路
ユニットと、前記圧力発生室の内部のインクを加圧する
圧力発生手段と、を備え、前記流路形成基板は、前記第
１面及び前記第２面を含む金属板材に前記第１面から前
記第２面まで貫通形成されて前記リザーバとなる貫通孔
と、前記金属板材の前記第１面に形成されて前記複数の
圧力発生室となる複数の凹部と、前記金属板材の前記第
２面に形成された凹部と、を有することを特徴とする。
【００３２】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成された前記凹部は、隣接する前記圧力発生室
同士を区画する複数の壁に対応する複数の領域にそれぞ
れ形成されている。
【００３３】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成された前記凹部は、隣接する前記圧力発生室
同士を区画する複数の壁と前記複数の圧力発生室とにま
たがる複数の領域にそれぞれ形成されている。
【００３４】また、好ましくは、前記金属板材の前記第
２面に形成された前記凹部は、前記複数の圧力発生室の
全体に対応する単一の領域に形成されている。
【００３５】また、好ましくは、前記金属板材は、純ニ
ッケル、亜鉛・アルミニウム・銅の３元合金、又は鉛・
錫・ビスマス等の超塑性合金により形成されている。
【００３６】
【発明の実施の形態】第１実施形態 以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説
明する。
【００３７】図１、図２は、それぞれ本実施形態による
記録ヘッドを示すものであって、流路ユニット１は、複
数のノズル開口２を一定ピッチで穿設したノズルプレー
ト３と、ノズル連通孔４を介してノズル開口２に連通す
る圧力発生室５、これにインク供給口６を介してインク
を供給するリザーバ７を備えた流路形成基板８と、圧力
発生手段である圧電振動ユニット９の縦振動モードの各
圧電振動子１０の先端に当接して圧力発生室５の容積を
膨張、縮小させる弾性板（蓋材）１１とを一体に積層し
て構成されている。
【００３８】なお、この実施形態では圧力発生手段とし
て圧電振動子１０を使用した関係上、弾性板１１の圧力
発生室５に対向する領域に薄肉部１１ａを形成して、圧
電振動子１０の変位により弾性変形可能に構成されてい
るが、発熱素子によりインクを気化させて圧力を発生さ
せる記録ヘッドにあっては、剛体として構成するのが望
ましい。
【００３９】流路ユニット１は、高分子材料の射出成形
等により構成されたホルダー１２の開口面１３に設けら
れ、また圧電振動ユニット９は外部からの駆動信号を伝
達するフレキシブルケーブル１４に接続された上でホル
ダー１２の収容室１５に収容され、それぞれホルダー１
２との当接面を接着剤により固定され、ノズルプレート
側に静電シールド材を兼ねる枠体１６を被せて記録ヘッ
ドが構成されている。
【００４０】図３は、流路ユニット１の分解斜視図であ
り、流路形成基板８は、超塑性的な特性と、インクに対
する耐久性とを備えた材料、例えば形成すべき圧力発生
室５の深さｄよりも若干厚い純ニッケル板に、リザーバ
７となる領域に予め貫通孔を形成し、リザーバ７側にイ
ンク供給口６となる凹部と、これに連通して圧力発生室
５となる凹部を形成し、圧力発生室５のノズル開口２に
対向する領域にレーザ等によりノズル連通孔４を穿設し
て構成されている。
【００４１】このように構成された流路形成基板８は、
その第１面８ａ、つまり封止側の面のノズル連通孔４に
連通するようにノズル開口２を位置合わせしてノズルプ
レート３を、また、その第２面８ｂ、つまり開口側の面
に弾性板１１を接着剤等により固定して構成される。
【００４２】次に、上述の流路形成基板８の製造方法に
ついて、図４乃至図７を参照して説明する。
【００４３】まず、図６（Ｉ）に示した第１工程におい
て、図４に示したように予めリザーバ７を形成すべき位
置に貫通孔２０を穿設した板材２１を用意する。
【００４４】次に、図６（II−１、II−２）に示した第
２工程において、板材２１を、図５（ａ）に示した第１
の金型２４と、図５（ｂ）に示した第２の金型２６とに
より、図７（Ｉ）に示したようにプレス加工する。ここ
で、第１の金型２４は圧力発生室５及びインク供給口６
となる凹部に対応する複数の凸部２２、２３を備えてお
り、第２の金型２６は圧力発生室５を区画する壁５ａに
対応し、かつノズル連通孔４とインク供給口６との間に
位置する複数の凸部２５を備えている。また、凸部２２
は、その高さｈ１が、形成すべき圧力発生室５の深さｄ
よりも若干大きくなるように形成されている。
【００４５】このプレス工程により、第１の金型２４の
凸部２２、２３により、圧力発生室５及びインク供給口
６となる複数の凹部２７、２８が形成され、また第２の
金型２６の凸部２５により、圧力発生室５同士の間に位
置する隔壁５ａに対応する領域に複数の凹部（***形成
用凹部）３０を形成する。これにより、図６（II−１、
II−２）及び図７（Ｉ）に示したように、凸部２５によ
り板材２１の裏面から押し出された分が圧力発生室５の
間に位置する隔壁５ａの領域２９に、若干盛り上り部を
形成することになる。このように裏面に凹部３０を形成
することにより、第１の金型２４の凸部２２の形成に伴
う境界部のだれ込みを防止することができる。
【００４６】次いで、図６（III）に示した第３工程に
おいて、流路形成基板８の第１面８ａに相当する、板材
２１の開口側の表面の領域２９をラビング等により平た
ん化処理する。すると、図７（II）に示したように圧力
発生室５となる凹部２７の境界が平面化される。もとよ
り、盛り上がり部は、圧力発生室５同士の間の隔壁５ａ
の領域２９にのみ形成されていて体積が少ないから、研
磨等により容易に除去でき、凹部２７、２８側の第１面
８ａが平面に整形される。
【００４７】最後に、図６（IV）に示した第４工程にお
いて、ノズル開口２と対向する領域に、レーザ光の照射
等の細孔形成技術によりノズル連通孔４となる通孔３１
を穿設する。
【００４８】このようにして形成された流路形成基板８
の各表面に接着剤を塗布したり、また熱溶着フィルムを
介装してノズルプレート３と蓋材となる弾性板１１を積
層、装着することにより流路ユニット１が完成する。
【００４９】そして、圧力発生室５となる凹部２７の境
界近傍は、研磨により平坦面に仕上げられているので、
確実な接着が可能となるばかりでなく、ノズル連通孔４
が非プレス加工領域に位置しているため、ノズル開口２
と確実に連通させることができる。
【００５０】なお、上述の実施形態においては、圧力発
生室５の隔壁５ａに一致する領域２９に凹部３０を形成
しているが、本実施形態による記録ヘッドの製造方法の
第１変形例としては、図８に示したように、圧力発生室
５となる凹部２７の、ノズル連通孔４となる通孔３１を
形成する領域よりもインク供給口６の凹部２８側の領域
に、隔壁５ａ（図３参照）に対応する領域から凹部２７
にまたがるように凹部３０’を形成しても同様の作用を
奏する。
【００５１】また、図９は、本実施形態による記録ヘッ
ドの製造方法の第２変形例を示すものであって、この製
造方法においては、前述の製造方法と同様に予めリザー
バ７を形成すべき位置に貫通孔２０を形成した板材２１
を用意し（図９（I））、図１０（ａ）に示したよう
に、圧力発生室５、及びインク供給口６となる凹部に対
応する複数の凸部２２、２３を備えた前述と同様の第１
の金型２４と、図１０（ｂ）に示したように、ノズル連
通孔４とインク供給口６との間に位置し、複数の圧力発
生室５の形成領域の全体をカバーできる単一の凸部２
５’を備えた第２の金型２６’とによりプレス加工す
る。
【００５２】この凸部２５’は、その高さｈ３（図１０
（ｂ））が圧力発生室５の底部を形成できる程度に、前
述の製造方法における金型２６の凸部２５の高さｈ２よ
りも小さく設定されている。
【００５３】このプレス工程により、第１の金型２４の
凸部２２、２３により圧力発生室５及びインク供給口６
となる複数の凹部２７、２８が、また第２の金型２６’
の凸部２５’により複数の圧力発生室５の形成領域全体
に単一の凹部３２が形成される。これにより、図９（II
−１、II−２）及び図１１（I）に示したように、凸部
２５’により裏面から押し出された分が凹部２７の間に
位置する隔壁５ａとなる領域２９に若干盛り上り部を形
成することになる。
【００５４】この製造方法においても、前述の製造方法
と同様に、第２面８ｂの凹部３２により押し出された肉
により、第１の金型２４の凸部２２の形成に伴う境界部
のだれ込みを防止することができる。
【００５５】次いで、図９（III）及び図１１（II）に
示したように、板材２１の第１面８ａ、つまり開口側の
表面をラビング等により領域２９を平たん化してから、
図９（IV）に示したように、ノズル開口２と対向する領
域にノズル連通孔４となる通孔３１を穿設する。
【００５６】なお、上述の実施形態及びその変形例にお
いては、流路形成基板８の板材２１として純ニッケルを
使用しているが、例えば亜鉛・アルミニウム・銅の３元
合金や、鉛・錫・ビスマス等の超塑性合金から成る板材
を用いても同様の作用を奏する。
【００５７】第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態によるインクジェット記録
ヘッドについて図１２及び図１３を参照して説明する。
なお、上記第１実施形態と共通する部分については、同
一符号を付すと共に詳細な説明は省略する。
【００５８】本実施形態によるインクジェット記録ヘッ
ドは、流路形成基板４０の構造が上記第１実施形態と一
部相違する。具体的には、本実施形態の流路形成基板４
０においては、複数のインク供給口４１を形成する複数
の凹部が、流路形成基板４０の第１面４０ａ側（圧力発
生室５の開口側）ではなく、流路形成基板４０の第２面
４０ｂ側（ノズルプレート３が取り付けられた側）に形
成されている。
【００５９】また、各インク供給口４１と各圧力発生室
５とは、流路形成基板４０の厚み方向に互いに離間して
おり且つ厚み方向に直交する方向に一部が重なり合って
いる。そして、各インク供給口４１と各圧力発生室５と
が重なり合った部分に各供給口連通孔４２が厚み方向に
形成されており、各供給口連通孔４２によって各インク
供給口４１と各圧力発生室５とが連通されている。この
ように、各インク供給口４１及び各供給口連通孔４２に
よって、リザーバ７と各圧力発生室５とを連通させて、
リザーバ７から各圧力発生室５へのインクの供給を可能
としている。
【００６０】次に、本実施形態によるインクジェット記
録ヘッドの製造方法について図１３を参照して説明す
る。
【００６１】本実施形態における製造方法においても、
上記第１実施形態と同様に、図４に示したように予めリ
ザーバ７を形成すべき位置に貫通孔２０を穿設した板材
２１に対して、一対の金型を用いてその両面からプレス
加工し、しかる後に両面に対して平坦化処理を実施す
る。
【００６２】図１３（ａ）、（ｂ）は、本実施形態にお
ける製造方法で使用する第１の金型４３及び第２の金型
４４を示している。図１３（ａ）から分かるように第１
の金型４３は、複数の圧力発生室５を形成するための複
数の凸部４５を備えている。ただし、第１の金型４３
は、図５（ａ）に示した第１実施形態における製造方法
で使用する第１の金型２４の凸部２３に相当するものを
備えていない。
【００６３】また、図１３（ｂ）から分かるように第２
の金型４４は、複数のインク供給口４１を形成するため
の複数の凸部４６を備えている。なお、この第２の金型
４４は、図５（ｂ）に示した凸部２５を備えていない
が、凸部４６と干渉しない領域に、凸部２５と同様の機
能を有する凸部を適宜形成することもできる。
【００６４】そして、第１の金型４３及び第２の金型４
４を用いて板材２１をその両面からプレス加工すること
によって、複数の圧力発生室５を形成する複数の凹部
と、複数のインク供給口４１を形成する複数の凹部とが
同時に形成されている。プレス加工が終了したら、板材
２１の両面を平坦化処理する。
【００６５】このように本実施形態においては、圧力発
生室５を形成するための凹部を流路形成基板４０の第１
面４０ａに形成し、インク供給口４１を形成するための
凹部を流路形成基板４０の第２面４０ｂに形成するよう
にしたので、１つの面に深さの異なる凹部を同時に形成
する必要がない。
【００６６】つまり、上記第１実施形態においては、図
５（ａ）に示した第１の金型２４を見ると分かるよう
に、凸部２２と凸部２３との高さが異なっている。これ
は、圧力発生室５内のインクを加圧した際のインクの逆
流を最小限にするために、インク供給口６の断面積を圧
力発生室５の断面積よりも小さくする必要があるからで
ある。一方、圧力発生室５については、インクの供給時
の抵抗を下げて応答性を高めるために、その断面積を大
きく（深く）したいという要求がある。
【００６７】ところが、１つの型に高さの異なる部分を
形成すると、プレス加工の精度を出すことが困難になる
場合がある。プレス加工の精度を出すために凸部２２と
凸部２３の高さをそろえると、インク供給口６用の凸部
２３の幅を狭くする必要が生じるが、凸部２３の幅を狭
くすることもまた、高精度のプレス加工を困難なものに
してしまう。
【００６８】これに対して本実施形態においては、圧力
発生室５とインク供給口４１とを、流路形成基板４０の
互いに異なる面に配置したので、１つの型に高さの異な
る部分を形成する必要がなく、高精度のプレス加工を達
成することができる。
【００６９】第３実施形態 次に、本発明の第３実施形態によるインクジェット記録
ヘッドについて図１４を参照して説明する。なお、上記
第１実施形態と共通する部分については、同一符号を付
すと共に詳細な説明は省略する。
【００７０】本実施形態によるインクジェット記録ヘッ
ドは、流路形成基板５０の構造が上記第１実施形態と一
部相違する。具体的には、本実施形態の流路形成基板５
０は、図１４（ａ）に示したように、図１４（ｂ）に示
した第１板材５１と、図１４（ｃ）に示した第２板材５
２とを積層して構成されている。
【００７１】そして、第１板材５１は、複数の圧力発生
室５のそれぞれに対応する複数の圧力発生室対応貫通孔
５３と、リザーバ７に対応するリザーバ対応貫通孔５４
と、複数の圧力発生室対応貫通孔５３とリザーバ対応貫
通孔５４とを連通し、複数のインク供給口６を形成する
複数のインク供給口形成用貫通部５５と、を含んでい
る。
【００７２】また、第２板材５２は、複数の圧力発生室
対応貫通孔５３のそれぞれに連接されて複数の圧力発生
室５を形成する複数の圧力発生室形成用凹部５６と、リ
ザーバ対応貫通孔５４に連接されてリザーバ７を形成す
るリザーバ形成用貫通孔５７とを含んでいる。また、第
２板材５２の圧力発生室形成用凹部５６には、ノズル開
口２に対応する位置にノズル連通孔４が形成されてい
る。
【００７３】次に、本実施形態によるインクジェット記
録ヘッドの製造方法について説明する。
【００７４】図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、
第１板材５１の上面を第１面５１ａとし、第２板材５２
の下面を第２面５２ａとし、第２板材５２の上面を第３
面５２ｂとし、第１板材５１の下面を第４面５１ｂとす
る。
【００７５】第１板材５１を形成する際には、第１面５
１ａ及び第４面５１ｂを含む金属板材に対して、打ち抜
き加工又はエッチング加工を行うことにより、所定形状
の各貫通５３、５４、貫通部５５を形成する。ここで、
第１板材５１の厚みは、インク供給口６の断面積を規定
する。
【００７６】一方、第２板材５２を形成する際には、第
２面５２ａ及び第３面５２ｂを含む金属板材に対して、
第２面５２ａから第３面５２ｂまで貫通する所定形状の
孔を形成してリザーバ形成用貫通孔５７を形成する。
【００７７】また、第２板材５２に圧力発生室形成用凹
部５６を形成する際には、第３面５２ｂに対してプレス
加工を実施して所定形状の凹部を形成することにより、
圧力発生室形成用凹部５６を形成する。このプレス加工
を実施した後、金属板材の第３面５２ｂをラビング等に
より平坦化処理する。
【００７８】しかる後、圧力発生室５のノズル開口２に
対向する領域にレーザ等によりノズル連通孔４を穿設し
て形成する。
【００７９】以上述べたように本実施形態によれば、貫
通部５５により形成されたインク供給口６を含む第１板
材５１と、凹部により形成された圧力発生室５を含む第
２板材５２とを積層して流路形成基板５０を構成するよ
うにしたので、インク供給口６の断面の寸法は第１板材
５１の厚さ及び貫通部５５の幅により規定され、これに
より、インク供給口６の断面を所望の寸法に正確に形成
することができる。
【００８０】また、圧力発生室５をプレス加工により形
成するようにしたので、圧力発生室５を所望の寸法に正
確に形成することができる。
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
金属板材にリザーバとなる貫通孔を形成し、圧力発生室
となる凹部をプレス加工により形成して流路形成基板が
構成されているため、インクの吐出性能に大きな影響を
及ぼす流路形成基板の圧力発生室を、所望の寸法に正確
に形成することができる。
【００８２】本発明によれば、圧力発生室とインク供給
口とを、流路形成基板の互いに異なる面に配置したの
で、一対の型を用いて金属板材をプレス加工することよ
り圧力発生室及びインク供給口を同時に形成できると共
に、１つの型に高さの異なる部分を形成する必要がない
ので、高精度のプレス加工を達成することができる。
【００８３】本発明によれば、貫通部により形成された
インク供給口を含む第１板材と、凹部により形成された
圧力発生室を含む第２板材とを積層して流路形成基板を
構成するようにしたので、インク供給口の断面を所望の
寸法に正確に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェット記録
ヘッドを示す組立て斜視図。
【図２】図１に示した記録ヘッドの断面構造を示す図。
【図３】図１に示した流路ユニットを示した組立て斜視
図。
【図４】図１に示した流路ユニットの製造に使用する板
材の一例を示した斜視図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の第１実
施形態おいて、図４に示した板材をプレス加工する第
１、第２の金型の一例を示した斜視図。
【図６】（I）乃至（IV）は、図４に示した板材の加工
工程を、圧力発生室の軸方向の断面構造で示した図。
【図７】（Ｉ）、（II）は、図４に示した板材の加工工
程を、圧力発生室の列設方向の断面構造で示した図であ
る。
【図８】図１に示した記録ヘッドの製造方法の第１変形
例における製造途中の板材の断面構造を示した図。
【図９】図（I）乃至（IV）は、図１に示した記録ヘッ
ドの製造方法の第２変形例における板材の加工工程を、
圧力発生室の軸方向の断面構造で示した図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図１に示した
記録ヘッドの製造方法の第２変形例において板材をプレ
ス加工する第１、第２の金型を示した斜視図。
【図１１】（I）、（II）は、図１に示した記録ヘッド
の製造方法の第２変形例における板材の加工工程を、圧
力発生室の列設方向の断面構造で示した図。
【図１２】（ａ）は、本発明の第２実施形態によるイン
クジェット記録ヘッドの要部を示した平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の第２
実施形態おいて、図４に示した基板をプレス加工する第
１、第２の金型を示した斜視図。
【図１４】（ａ）は、本発明の第３実施形態によるイン
クジェット記録ヘッドの要部を示した断面図、（ｂ）は
第１板材を示した平面図、（ｃ）は第２板材を示した平
面図。
【符号の説明】
１ 流路ユニット ２ ノズル開口 ３ ノズルプレート ４ ノズル連通孔 ５ 圧力発生室 ６、４１ インク供給口 ７ リザーバ ８、４０、５０ 流路形成基板 ８ａ、４０ａ 流路形成基板の第１面 ８ｂ、４０ｂ 流路形成基板の第２面 １０ 圧電振動子 ２０ リザーバとなる貫通孔 ２１ 金属板材 ４２ 供給口連通孔 ５１ 第１板材 ５１ａ 第１板材の上面（第１面） ５１ｂ 第１板材の下面（第４面） ５２ 第２板材 ５２ａ 第２板材の下面（第２面） ５２ｂ 第２板材の上面（第３面）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−176655（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−255109（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−156396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−14283（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−314836（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/16 B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (27)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のノズル開口を穿設したノズルプレー
    トと、前記複数のノズル開口にそれぞれ連通する複数の
    圧力発生室及び前記複数の圧力発生室にそれぞれ複数の
    インク供給口を介してインクを供給するリザーバを有
    し、互いに対向する第１面及び第２面を含む流路形成基
    板と、前記流路形成基板の前記第１面を封止する蓋材
    と、を積層して構成した流路ユニットと、 前記圧力発
    生室の内部のインクを加圧する圧力発生手段と、を備
    え、 前記流路形成基板は、前記第１面及び前記第２面を含む
    金属板材に前記リザーバとなる貫通孔を前記第１面から
    前記第２面まで貫通形成し、前記金属板材の前記第１面
    に、前記複数の圧力発生室となる複数の凹部をプレス加
    工により形成して構成されており、 前記プレス加工において前記金属板材の前記第１面に前
    記圧力発生室となる前記凹部を形成する際に、前記圧力
    発生室となる前記凹部の周辺の前記第１面に***部を形
    成するために、前記金属板材の前記第２面にプレス加工
    により形成された***形成用凹部を有することを特徴と
    するインクジェット記録ヘッド。
  2. 【請求項２】前記プレス加工の後に前記金属板材の前記
    第１面を平面仕上加工されていることを特徴とする請求
    項１記載のインクジェット記録ヘッド。
  3. 【請求項３】前記プレス加工によって、前記複数のイン
    ク供給口となる複数の凹部が、前記複数の圧力発生室と
    なる前記複数の凹部と同時に形成されていることを特徴
    とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録ヘッ
    ド。
  4. 【請求項４】前記圧力発生室及び前記インク供給口は共
    に前記金属板材の前記第１面に形成されていることを特
    徴とする請求項３記載のインクジェット記録ヘッド。
  5. 【請求項５】前記インク供給口を形成する前記凹部は、
    前記圧力発生室を形成する前記凹部よりも浅く形成され
    ていることを特徴とする請求項４記載のインクジェット
    記録ヘッド。
  6. 【請求項６】前記圧力発生室は前記金属板材の前記第１
    面に形成され、前記インク供給口は前記金属板材の前記
    第２面に形成されており、前記圧力発生室と前記インク
    供給口とを連通する供給口連通孔をさらに有することを
    特徴とする請求項３記載のインクジェット記録ヘッド。
  7. 【請求項７】前記プレス加工の後に前記金属板材の両面
    を平面仕上加工されていることを特徴とする請求項６記
    載のインクジェット記録ヘッド。
  8. 【請求項８】前記金属板材の前記第２面に形成される前
    記***形成用凹部は、隣接する前記圧力発生室同士を区
    画する複数の壁に対応する複数の領域に形成されること
    を特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のイ
    ンクジェット記録ヘッド。
  9. 【請求項９】前記金属板材の前記第２面に形成される前
    記***形成用凹部は、隣接する前記圧力発生室同士を区
    画する複数の壁と前記複数の圧力発生室とにまたがる複
    数の領域に形成されることを特徴とする請求項１乃至７
    のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド。
  10. 【請求項１０】前記金属板材の前記第２面に形成される
    前記***形成用凹部は、前記複数の圧力発生室の全体に
    対応する単一の領域に形成されることを特徴とする請求
    項１乃至７のいずれか一項に記載のインクジェット記録
    ヘッド。
  11. 【請求項１１】前記金属板材は、純ニッケル、亜鉛・ア
    ルミニウム・銅の３元合金、又は鉛・錫・ビスマス等の
    超塑性合金により形成されていることを特徴とする請求
    項１乃至１０のいずれか一項に記載のインクジェット記
    録ヘッド。
  12. 【請求項１２】複数のノズル開口を穿設したノズルプレ
    ートと、前記複数のノズル開口にそれぞれ連通する複数
    の圧力発生室及び前記複数の圧力発生室にそれぞれ複数
    のインク供給口を介してインクを供給するリザーバを有
    し、互いに対向する第１面及び第２面を含む、金属材料
    より成る流路形成基板と、前記流路形成基板の前記第１
    面を封止する蓋材と、を積層して構成した流路ユニット
    と、 前記圧力発生室の内部のインクを加圧する圧力発生手段
    と、を備え、 前記複数の圧力発生室は前記流路形成基板の前記第１面
    における複数の凹部としてプレス加工により形成されて
    おり、 前記複数のインク供給口は前記流路形成基板の前記第２
    面における複数の凹部としてプレス加工により形成され
    ており、 前記複数のインク供給口と前記複数の圧力発生室とを連
    通する複数の供給口連通孔をさらに有することを特徴と
    するインクジェット記録ヘッド。
  13. 【請求項１３】前記インク供給口と前記圧力発生室と
    は、前記流路形成基板の厚み方向に互いに離間しており
    且つ前記厚み方向に直交する方向に一部が重なり合って
    おり、前記供給口連通孔は前記インク供給口と前記圧力
    発生室とが重なり合った部分に形成されていることを特
    徴とする請求項１２記載のインクジェット記録ヘッド。
  14. 【請求項１４】複数のノズル開口を穿設したノズルプレ
    ートと、前記複数のノズル開口にそれぞれ連通する複数
    の圧力発生室及び前記複数の圧力発生室にそれぞれ複数
    のインク供給口を介してインクを供給するリザーバを有
    し、互いに対向する第１面及び第２面を含む流路形成基
    板と、前記流路形成基板の前記第１面を封止する蓋材
    と、を積層して構成した流路ユニットと、 前記圧力発生室の内部のインクを加圧する圧力発生手段
    と、を備え、 前記流路形成基板は、前記第１面を含む第１板材と、前
    記第２面を含む第２板材と、を有し、前記第１板材と前
    記第２板材とは互いに積層されており、 前記第１板材は、複数の前記圧力発生室のそれぞれに対
    応する複数の圧力発生室対応貫通孔と、前記リザーバに
    対応するリザーバ対応貫通孔と、複数の前記圧力発生室
    対応貫通孔と前記リザーバ対応貫通孔とを連通し、前記
    複数のインク供給口を形成する複数のインク供給口形成
    用貫通部と、を含み、 前記第２板材は、複数の前記圧力発生室対応貫通孔のそ
    れぞれに連接されて前記複数の圧力発生室を形成する複
    数の圧力発生室形成用凹部と、前記リザーバ対応貫通孔
    に連接されて前記リザーバを形成するリザーバ形成用貫
    通孔と、を含み、 前記第２板材は、前記第２面及び前記第２面に対向する
    第３面を含む金属板材により形成されており、 前記リザーバ形成用貫通孔は、前記金属板材の前記第２
    面から前記第３面まで貫通形成された貫通孔であり、 前記複数の圧力発生室形成用凹部は、前記金属板材の前
    記第３面にプレス加工により形成された複数の凹部であ
    ることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
  15. 【請求項１５】前記プレス加工の後に前記金属板材の前
    記第３面を平面仕上加工されていることを特徴とする請
    求項１４記載のインクジェット記録ヘッド。
  16. 【請求項１６】前記プレス加工において前記金属板材の
    前記第３面に前記圧力発生室となる前記凹部を形成する
    際に、前記圧力発生室となる前記凹部の周辺の前記第３
    面に***部を形成するために、前記金属板材の前記第２
    面にプレス加工により***形成用凹部を形成することを
    特徴とする請求項１４又は１５に記載のインクジェット
    記録ヘッド。
  17. 【請求項１７】前記金属板材の前記第２面に形成される
    前記***形成用凹部は、隣接する前記圧力発生室同士を
    区画する複数の壁に対応する複数の領域に形成されるこ
    とを特徴とする請求項１６記載のインクジェット記録ヘ
    ッド。
  18. 【請求項１８】前記金属板材の前記第２面に形成される
    前記***形成用凹部は、隣接する前記圧力発生室同士を
    区画する複数の壁と前記複数の圧力発生室とにまたがる
    複数の領域に形成されることを特徴とする請求項１６記
    載のインクジェット記録ヘッド。
  19. 【請求項１９】前記金属板材の前記第２面に形成される
    前記***形成用凹部は、前記複数の圧力発生室の全体に
    対応する単一の領域に形成されることを特徴とする請求
    項１６記載のインクジェット記録ヘッド。
  20. 【請求項２０】前記金属板材は、純ニッケル、亜鉛・ア
    ルミニウム・銅の３元合金、又は鉛・錫・ビスマス等の
    超塑性合金により形成されていることを特徴とする請求
    項１４乃至１９のいずれか一項に記載のインクジェット
    記録ヘッド。
  21. 【請求項２１】複数のノズル開口を穿設したノズルプレ
    ートと、前記複数のノズル開口にそれぞれ連通する複数
    の圧力発生室及び前記複数の圧力発生室にそれぞれ複数
    のインク供給口を介してインクを供給するリザーバを有
    し、互いに対向する第１面及び第２面を含む流路形成基
    板と、前記流路形成基板の前記第１面を封止する蓋材
    と、を積層して構成した流路ユニットと、 前記圧力発生室の内部のインクを加圧する圧力発生手段
    と、を備え、 前記流路形成基板は、前記第１面及び前記第２面を含む
    金属板材に前記第１面から前記第２面まで貫通形成され
    て前記リザーバとなる貫通孔と、前記金属板材の前記第
    １面にプレス加工により形成され前記複数の圧力発生室
    となる複数の凹部と、前記金属板材の前記第２面に形成
    された凹部と、を有することを特徴とするインクジェッ
    ト記録ヘッド。
  22. 【請求項２２】前記金属板材の前記第２面に形成された
    前記凹部は、隣接する前記圧力発生室同士を区画する複
    数の壁に対応する複数の領域にそれぞれ形成されている
    ことを特徴とする請求項２１記載のインクジェット記録
    ヘッド。
  23. 【請求項２３】前記金属板材の前記第２面に形成された
    前記凹部は、隣接する前記圧力発生室同士を区画する複
    数の壁と前記複数の圧力発生室とにまたがる複数の領域
    にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項２１
    記載のインクジェット記録ヘッド。
  24. 【請求項２４】前記金属板材の前記第２面に形成された
    前記凹部は、前記複数の圧力発生室の全体に対応する単
    一の領域に形成されていることを特徴とする請求項２１
    記載のインクジェット記録ヘッド。
  25. 【請求項２５】前記金属板材は、純ニッケル、亜鉛・ア
    ルミニウム・銅の３元合金、又は鉛・錫・ビスマス等の
    超塑性合金により形成されていることを特徴とする請求
    項２１乃至２４のいずれか一項に記載のインクジェット
    記録ヘッド。
  26. 【請求項２６】前記圧力発生室の底面の前記ノズル開口
    に対応する領域にノズル連通孔が穿設されていることを
    特徴とする請求項１乃至２５のいずれか一項に記載のイ
    ンクシニット記録ヘッド。
  27. 【請求項２７】前記蓋材は、前記複数の圧力発生室に対
    応する領域で弾性変形可能に構成された弾性板であり、 前記圧力発生手段は前記弾性板を変形させる複数の圧電
    振動子であることを特徴とする請求項１乃至２６のいず
    れか一項に記載のインクジェット記録ヘッド。
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