(57)【特許請求の範囲】
【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、を備えたインクジェット記録ヘッドを製造するための方法であって、
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面まで貫通形成する工程と、
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する工程と、
前記プレス加工の際に前記金属板材の前記第１面上に形成された僅かに突出した部分を除去するために前記金属板材の前記第１面を平面仕上加工する工程と、
前記ノズルプレート、前記金属板材で形成された前記流路形成基板、及び蓋材を積層して流路ユニットを形成する工程と、を備え、
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面に隆起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隆起形成用凹部を形成することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
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の製造方法。
【請求項３】
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面に形成されることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
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の製造方法。
【請求項５】
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、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形成することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
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ことを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記金属板材の前記第２面に形成される前記隆起形成用凹部は、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記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記金属板材の前記第２面に形成される前記隆起形成用凹部は、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記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記金属板材の前記第２面に形成される前記隆起形成用凹部は、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記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
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９のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
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、を備えたインクジェット記録ヘッドを製造するための方法であって、
前記第１面を含む第１板材に、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、を形成する工程と、
前記第２面を含む第２板材に、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、を形成する工程と、
前記第１板材と前記第２板材とを積層して前記流路形成基板を形成する工程と、を備え、
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として形成され、
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として形成され、
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面に隆起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隆起形成用凹部を形成することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
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ことを特徴とする請求項１１記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記金属板材の前記第２面に形成される前記隆起形成用凹部は、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１１記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記金属板材の前記第２面に形成される前記隆起形成用凹部は、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１１記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記金属板材の前記第２面に形成される前記隆起形成用凹部は、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１１記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
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１１乃至１５のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
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ることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のインクシニット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
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１７のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【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を製造するための方法に関する。
【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、インクジェット記録ヘッドの耐久性を維持でき、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の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、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、を備えたインクジェット記録ヘッドを製造するための方法であって、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面まで貫通形成する工程と、
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する工程と、前記プレス加工の際に前記金属板材の前記第１面上に形成された僅かに突出した部分を除去するために前記金属板材の前記第１面を平面仕上加工する工程と、前記ノズルプレート、前記金属板材で形成された前記流路形成基板、及び蓋材を積層して流路ユニットを形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
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。
【０００９】
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面に形成される。
【００１０】
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る。
【００１１】
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、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形成する。
【００１２】
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。
【００１３】
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面に隆起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隆起形成用凹部を形成する。
【００１４】
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隆起形成用凹部は、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。
【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隆起形成用凹部は、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。
【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隆起形成用凹部は、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。
【００１７】
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。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明は、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、を備えたインクジェット記録ヘッドを製造するための方法であって、前記流路形成基板の前記第１面に前記複数の圧力発生室を構成する複数の凹部を形成する工程と、前記流路形成基板の前記第２面に前記複数のインク供給口を構成する複数の凹部を形成する工程と、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形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
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る。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明は、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、を備えたインクジェット記録ヘッドを製造するための方法であって、前記第１面を含む第１板材に、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、を形成する工程と、前記第２面を含む第２板材に、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、を形成する工程と、前記第１板材と前記第２板材とを積層して前記流路形成基板を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
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として形成され、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として形成される。
【００２２】
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。
【００２３】
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面に隆起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隆起形成用凹部を形成する。
【００２４】
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隆起形成用凹部は、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。
【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隆起形成用凹部は、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。
【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隆起形成用凹部は、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。
【００２７】
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。
【００２８】
上記課題を解決するために、本発明は、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、を備えたインクジェット記録ヘッドを製造するための方法であって、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面まで前記リザーバとなる貫通孔を貫通形成する工程と、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形成する工程と、前記金属板材の前記第２面に凹部を形成する工程と、を含む、前記流路形成基板を形成する工程と、前記蓋材、前記流路形成基板、及び前記ノズルプレートを積層して前記流路ユニットを形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
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る。
【００３０】
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る。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
また、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る。
【００３４】
また、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。
【００３５】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態によるインクジェット記録ヘッドの製造方法について図面を参照して説明する。
【００３６】
図１、図２は、それぞれ本実施形態による方法で製造された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。
【００３７】
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。
【００３８】
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１２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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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（隆起形成用凹部）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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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２５’を備えた第２の金型２６’とによりプレス加工する。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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の製造方法について図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。
【００５７】
本実施形態による方法で製造され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実施形態の場合と一部相違する。具体的には、本実施形態における流路形成基板４０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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
そして、第１の金型４３及び第２の金型４４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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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の製造方法について図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。
【００６９】
本実施形態による方法で製造され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実施形態の場合と一部相違する。具体的には、本実施形態の流路形成基板５０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５２とを積層して構成されている。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
第１板材５１を形成する際には、第１面５１ａ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。
【００７５】
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５４を形成する。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
【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。
【００８１】
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。
【００８２】
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の製造方法で製造された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製造方法で製造された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製造方法で製造された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）
【図１】
0003651457.tif 000002
【図２】
0003651457.tif 000003
【図３】
0003651457.tif 000004
【図４】
0003651457.tif 000005
【図５】
0003651457.tif 000006
【図６】
0003651457.tif 000007
【図７】
0003651457.tif 000008
【図８】
0003651457.tif 000009
【図９】
0003651457.tif 000010
【図１０】
0003651457.tif 000011
【図１１】
0003651457.tif 000012
【図１２】
0003651457.tif 000013
【図１３】
0003651457.tif 000014
【図１４】
0003651457.tif 000015