JP4033371B2 - Ink jet head, manufacturing method thereof, and image forming apparatus - Google Patents

Ink jet head, manufacturing method thereof, and image forming apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はインクジェットヘッド及びその製造方法、画像形成装置に関し、特に加圧室にインクを供給するインク供給路を有するインクジェットヘッド及びその製造方法、画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像記録装置として用いるインクジェット記録装置において使用するインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する加圧室(加圧液室、圧力室、吐出室、液室、インク液室、インク流路等とも称される。)と、この加圧室内のインクを加圧するエネルギーを発生するエネルギー発生手段とを備えて、エネルギー発生手段を駆動することで加圧室内インクを加圧してノズル孔からインク滴を吐出させるものであり、記録の必要なときにのみインク滴を吐出するインク・オン・デマンド方式のものが主流である。
【0003】
従来、加圧室内のインクを加圧するエネルギーを発生するエネルギー発生手段として、圧電素子を用いて加圧室の壁面を形成する振動板を変形させて加圧室内容積を変化させてインク滴を吐出させるようにしたピエゾ型のもの(特開平2−51734号公報参照)、或いは、発熱抵抗体を用いて加圧室内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるようにしたバブル型のもの(特開昭61−59911号公報参照)、また、加圧室の壁面を形成する振動板を静電気力によって変形させることで加圧室内容積を変化させてインク滴を吐出させるようにした静電型のもの(特開平6−71882号)などが知られている。
【0004】
これらの各種インクジェットヘッドにおいては、加圧室で消費されたインクに量に応じて共通インク流路から新たなインクを加圧室に供給するためのインク供給路が設けられている。この場合、加圧室内の圧力変化を効率的にインク滴吐出に利用するため、インク供給路を微細な穴や溝とし、インクの逆流低減作用を営む流体抵抗部として機能させるようにしているが、ヘッドの小型化、多ノズル化に伴なって加圧室やインク供給路の微細化が要求されている。
【0005】
そこで、例えば特開平6−31914号公報に開示されているように、結晶面方位(110)のSiウェハと任意の面方位のSiウェハ又はホウケイ酸ガラス基板とを貼り合わせて形成し、(110)面方位のSiウェハに加圧室を、任意の面方位のSiウェハ又はホウケイ酸ガラス基板にノズル又はインク供給路を配置したものが知られている。或いは、特開平6−23984号公報に開示されているように、感光性材料を用いてフォトリソグラフィによって加圧室やインク供給路を形成したものが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、加圧室にインクを供給するインク流路であるインク供給路は、インク滴を吐出したときの加圧室内のインクの逆流を防止する流体抵抗部となるものであり、この流体抵抗が大きすぎると、インク滴吐出を高周波で行ったときに加圧室へのインク補給不足が生じ、流体抵抗が小さすぎると、インク滴を吐出するときに加圧室からインクが逆流して、効率的なインク滴吐出を行うことができず、更には他の加圧室への圧力波の伝搬による相互干渉を生じることになる。
【0007】
そのため、インク供給路を高精度に製作しなければならないが、インク供給路を孔形状(貫通孔)で形成する場合、加圧室毎に設ける微小径のインク供給孔を1穴ごとに加工するのではコストが高くなる。そこで、多数の微小径、微小ピッチの穴加工を行う方法として、フォトエッチングを用いることが考えられるが、現状のフォトエッチングは板厚と同程度の径の貫通穴であればバラツキ少なく加工できるが、それ以上は限界がある。なお、微小径の穴加工が可能な方法としては放電加工もあるが、上述したように多数の穴を一度に加工することができず、加工に要する時間が著しく長いため量産には適していない。
【0008】
また、インク供給路を溝形状で形成するものとしては、前述したようなインクジェットヘッドがあるが、Siウェハ又はホウケイ酸ガラス基板にインク供給路を配置したインクジェットヘッドにあっては、材料が限定される。
【0009】
また、感光性材料を用いるものは、微細のインク流路を形成することができるが、低剛性なために液室間隔壁を薄くできず、しかも振動板の変位や発熱抵抗体によって得られるインク吐出エネルギーが液室の変形によって吸収されてしまうため、エネルギー効率が悪く、高周波でインク吐出できない。
【0010】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、高精度なインク供給路を有し、量産性にも優れたインクジェットヘッド及びその製造方法、このインクジェットヘッドを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係るインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する加圧室と、この加圧室に共通インク流路からインクを供給するインク供給路とを有するインクジェットヘッドにおいて、インク供給路を形成する部材は、金属又はセラミックスからなる板状部材を含んで形成され、板状部材は、板状部材を貫通して形成され、加圧室側と共通インク流路側とに略円形状又は楕円形状の膨出部が形成された溝を有し、溝は、板状部材の厚み方向と垂直な方向に、一方の膨出部、括り部、他方の膨出部の順に形成された形状であり、インク供給路は、板状部材の第一の面側から貫通して形成された溝を経由して、板状部材の第一の面の裏面の第二の面側へと繋がる構成とした。なお、本明細書において「板状部材」とは板材の他、例えばメッキ膜などの膜部材、或いはフィルム状部材を含む意味の用語として用いる。
【0012】
ここで板状部材の溝の加圧液室側の膨出部はインクの流れ方向に対して略斜めに広がる壁面を有している構成とできる。また、インク供給路を形成する部材は部材を三層積層して形成され、中間層の板状部材に膨出部を有する溝が形成されている構成とできる。この場合、中間層の板状部材を挟む二つの部材は同じ材質で厚さが等しいことが好ましい。
【0013】
また、板状部材は金属材料からなり、表面に酸化膜が形成されている構成とできる。また、板状部材を挟む部材には板状部材の溝の膨出部に対応する開口を有し、この開口は板状部材の溝の内の膨出部以外の部分にかからない構成とできる。
【0014】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係るインクジェットヘッドを搭載しているものである。
ことを特徴とする画像形成装置。
【0015】
本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、前記三層積層のインクジェットヘッドを製造する製造方法において、三層の積層部材の接合を同時に行う構成とした。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施形態に係るインクジェットヘッドの断面説明図、図2は図1の透過状態で示す平面説明図である。
【0017】
このインクジェットヘッドは、加圧室形成板1に振動板2及びこの振動板2が壁面を形成する加圧室を形成するための凹部3を設け、振動板2の外面に圧電素子4を設けてアクチュエータ部を構成している。また、加圧室形成板1上には、流体抵抗形成板5、接続板6、共通インク流路形成板7及びノズル板8を順次積層して、複数の加圧室10、これらの複数の加圧室10にインクを供給するための共通インク流路(共通インク室)11、共通インク流路11から加圧室10にインクを供給するインク流路となるインク供給路12などの液室を形成している。
【0018】
ここで、インク供給路12は加圧室形成板1と流体抵抗形成板5と接続板6の三枚の板状部材を積層することで形成されるものである。これら三層の中間層の板状部材である流体抵抗形成板5は、例えば厚さ50μmを越えない高剛性な材料からなり、図2に示すように、流体抵抗部となる細溝(スリット溝)14の加圧室10側の端部及び共通インク流路11側の端部に大きく開口した膨出部である第1開口部15、第2開口部16を有する平面略骨形状の貫通溝(貫通穴)13を形成した板状部材である。すなわち、この貫通溝13は両端に大きく開口した括れ部を有する形状の溝である。
【0019】
そして、流体抵抗形成板5の貫通溝13の第1開口部15を加圧室10に通じる位置に配置し、第2開口部16を共通インク流路11に通じる位置に配置している。これにより、インク供給路12は、板状部材の第一の面側から貫通して形成された溝13を経由して、板状部材(流体抵抗形成板5)の第一の面(接続板6側の面)の裏面の第二の面側(加圧室形成板1側の面)へと繋がる。この場合、第1開口部15はそのまま加圧室10に臨んで連通し、また第2開口部16は接続板6に形成した貫通穴からなる共通インク流路連通穴17を介して共通インク流路11に連通している。
【0020】
また、ノズル板8には各加圧室10に対応して複数のノズル18を形成し、流体抵抗形成板5、接続板6及び共通インク流路形成板7にはこれらの各ノズル18を加圧室10を連通するノズル連通路19を形成する貫通穴を形成している。
【0021】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、圧電素子4に駆動電圧を印加することによって、圧電素子4の伸縮が生じて振動板2が加圧室10側に変形変位して加圧室10の内容積が減少し、加圧室10内圧力が上昇してノズル連通路19を通じてノズル18からインク滴が吐出される。
【0022】
このとき、加圧室10内のインクはインク供給路12を通じて共通インク流路11側にも流入しようとするが、インク供給路12が流体抵抗となって共通インク流路11側へのインク流入が抑制されるので、効率的なインク滴吐出を行なうことができる。
【0023】
そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧室10内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動電圧の放電過程によって加圧室10内に負圧が発生してインク充填行程へ移行し、共通インク流路11から接続板6の共通インク流路連通穴17、流体抵抗形成板5の貫通溝13からなるインク供給路12を通じて加圧室10内にインクが充填される。そして、ノズル18の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、ある程度定常状態に戻れば次のインク滴吐出動作に移行する。
【0024】
このように、このインクジェットヘッドにおいては、上述したようにインク供給路12を形成する部材には、細溝14の加圧室10側端部及び共通インク流路11側端部に大きく開口した膨出部である第1開口部15、第2開口部16を有する平面略骨形状の貫通溝13を形成した流体抵抗形成板5を含み、この流体抵抗形成板5の貫通溝13で形成される流路をインク供給路12の少なくとも一部としている。
【0025】
これにより流体抵抗形成板5の貫通溝13の中央部に位置するスリット溝(細溝)14がインク供給路12中の流体抵抗部を形成する。この流体抵抗部の流体抵抗は、流体抵抗形成板5の厚さと細溝14の幅と長さによって決定される。細溝14が長辺長a、短辺長bの断面長方形状をなす場合、流れる流量Qは、Q∝a*b3で求められることから、短辺長bに大きく支配される。
【0026】
したがって、厚みが均一で薄い材料である板状部材(流体抵抗形成板5)を用いて流体抵抗部となる細溝(スリット溝)14を形成することで、スリット溝の形状のバラツキの影響を受け難く安定した流体抵抗を有するインク供給路を得ることができる。また、厚みの薄い板を用いることで、溝幅を比較的大きくすることができるので、金属板のエッチング等でも高精度な微細加工が可能になり、低コスト化を図れる。
【0027】
ここで、流体抵抗部となる細溝14の両端部に形成する大きく開口した膨出部である第1、第2開口部15、16の形状(平面形状)について図3乃至図5を参照して説明する。
この第1、第2開口部15、16の形状(平面形状)としては、図3(a)に示すように平面方形状とすることができる。ただし、この形状では細溝14と第1、第2開口部15,16との接続部に角張った角部が生じることから、この角部付近にインク滴吐出特性に悪影響を及ぼす気泡がトラップされ易くなる。
【0028】
そこで、第1、第2開口部15、16の形状(平面形状)としては、図4に示すように楕円形状にして、細溝14と第1、第2開口部15,16との接続部が滑らかになるようにすることで、気泡のトラップを低減することができる。ただし、この楕円形状でも(溝幅と楕円の径によるが)細溝14から第1開口部15に流れ込むインクが開口部15の壁面に沿いにくく、渦流が発生するおそれがある。したがって、楕円形状にする場合には少なくともインク流れ方向を長径にすることが好ましい。
【0029】
より好ましい第1、第2開口部15、16の形状(平面形状)としては、図5(a)或いは(b)に示すように、インクの流れ方向に対して略斜めに広がる壁面15a、16a又は15b、16bを有していることである。つまり、細溝14と第1、第2開口部15、16とのなす角度θが鈍角になり、溝14から第1開口部15の流入付近に三角州形状が形成されることが好ましい。このような形状にすれば、細溝14から第1開口部15に流入するインクは壁面15a、15aに沿って全体的に広がり易くなり、気泡のトラップや渦流の発生も極めて低減する。
【0030】
これらの場合、第1、第2開口部15、16は同じ形状としているが、加圧室10側の第1開口部15は例えば図5(a)又は(b)に示すような形状とし、共通インク流路11側の第2開口部16は図4に示すような形状とするなど、両方の開口部15、16の形状を異ならせることもできる。
【0031】
次に、第1、第2開口部15、16とこれに対応する加圧室10側の開口(ここでは凹部3の開口)及び共通インク流路11側の開口(ここでは接続板6の共通インク流路連通穴17)との位置関係について図6を参照して説明する。
前述したように流体抵抗部となる細溝14による流体抵抗値は細溝14の幅、厚さ、長さで決定されるので、同図(a)に示すように、第1開口部15に対応する加圧室10側の開口位置は細溝14の端部とし、同様に第2開口部16に対応する共通インク流路11側の開口位置は細溝14の端部とすることで、細溝14によって定まる抵抗値の流体抵抗を形成することができる。
【0032】
ところで、この実施形態のようにインク供給路を複数の板状部材を積層して形成すると、板状部材同士の接合位置ずれが避けられないので、その位置ずれによって、同図(b)に示すように加圧室10側の開口が細溝14の端部からずれて第1開口部15に入り込み、同様に共通インク流路11側の開口が細溝14の端部からずれて細溝14にかかることが生じ得る。このような状態になると、流体抵抗となる細溝14の長さなどが変化してしまい、所望の流体抵抗値を得られなくなるおそれがある。その結果、流体抵抗値にバラツキが生じる。
【0033】
したがって、同図(c)に示すように、加圧室10側の開口(ここでは凹部3の開口)及び共通インク流路11側の開口(ここでは接続板6の共通インク流路連通穴17)は第1、第2開口部15、16側に入り込み、これらの開口部15,16以外の部分、すなわち中央の細溝14にかからない位置関係とすることが好ましく、これにより流体抵抗値の変動やバラツキを低減することができる。
【0034】
次に、この実施形態では貫通溝13を形成した流体抵抗形成板5を上下から加圧室形成板1と接続板6で挟んでサンドイッチにした三層構造としているが、このように複数の板状部材を積層してインク供給路を形成する場合、積層される部材の材質が異なると、積層、接合する際に加熱を伴うことによって熱膨張率の差などに起因した反りが発生し易くなる。
【0035】
したがって、複数の板状部材を積層するにあたっては、すべてが同一材料であることが好ましいが、中間層を形成する板状部材(ここでは流体抵抗形成板5)のみが別材料になる場合には、中間層の板状部材を挟みこむ2枚の板状部材(ここでは加圧室形成板1と接続板6)の材質と厚さを等しくし、三層を同時に接合することで、接合時の反りが低減する。
【0036】
このような接合を行うことで、異種材料を反りなく積層することができ、精密な加工形状が必要とされる中間層の板状部材の材料の選択の幅を広げることができる。
【0037】
中間層となる板状部材としては、できるだけ金属やセラミックスなどの高剛性材料を用いることが好ましい。中間層に低剛性材料を使用すると、積層、接合時に大きな圧力が作用した場合に中間層が潰されて、インク供給路のギャップの高さや幅が狭まり、流体抵抗が不均一になるなどの不都合が生じる。
【0038】
そこで、中間層の板状部材としては、厚みが均一で薄く高剛性な材料が最も適しており、例えば、ステンレス、銅、リン青銅、ニッケルなどの金属板を挙げることができる。これらの金属板は、安価であるだけでなく、エッチング等の量産性に富んだ加工が可能である。特にステンレスは市場性が高いために安価で、エッチングやプレスなどの加工ができ、耐インク性の点でも優れている。また、ニッケル系の材料もエレクトロフォーミング工法により高品質な微細形状を実現することができる。
【0039】
こうした金属材料を用いる場合には、熱処理や酸処理によって表面に酸化層を形成することにより、耐インク性が向上すると共に濡れ性が良くなるため、接着性も向上する。特に熱処理は、接合前だけでなく穴加工前に行なっておくことで、金属材料の熱収縮による形状変化による接合時の反りの発生を回避し、かつ寸法精度の良い流路を形成することができる。
【0040】
次に、本発明の第2実施形態について図7及び図8を参照して説明する。なお、図7は同実施形態に係るインクジェットヘッドの断面説明図、図8は図7の透過状態で示す平面説明図である。
【0041】
このインクジェットヘッドは、加圧室を形成する貫通穴を有する加圧室形成板21の下面側に振動板22を設け、この振動板22の外面に積層型の圧電素子24を設けてアクチュエータ部を構成している。また、加圧室形成板21上には、流体抵抗形成板25、接続板26、共通インク流路形成板27及びノズル板28を順次積層して、複数の加圧室30、これらの複数の加圧室30にインクを供給するための共通インク流路(共通インク室)31、共通インク流路31から加圧室30にインクを供給するインク流路となるインク供給路32を形成している。
【0042】
ここで、インク供給路32は加圧室形成板21と流体抵抗形成板25と接続板26の三層を板状部材を積層することで形成されるものである。これら三層の中間層である流体抵抗形成板25は、図8に示すように、流体抵抗部となる細溝34の加圧室30側の端部及び共通インク流路31側の端部に大きく開口した膨出部である第1開口部35、第2開口部36を有する平面略骨形状の貫通溝(貫通穴)33を形成した板状部材である。すなわち、貫通溝33は両端が大きく開口した括れ部を有する形状の溝である。
【0043】
そして、流体抵抗形成板25の貫通溝33の第1開口部35を加圧室30に通じる位置に配置し、第2開口部36を共通インク流路31に通じる位置に配置している。この場合、第1開口部35はそのまま加圧室30に臨んで連通し、また第2開口部36は接続板36に形成した共通インク流路連通穴37を介して共通インク流路31に連通している。
【0044】
また、ノズル板38には各加圧室30に対応して複数のノズル38を形成し、流体抵抗形成板25、接続板26及び共通インク流路形成板27にはこれらの各ノズル38を加圧室30を連通する貫通穴からなるノズル連通路39を形成している。
【0045】
このインクジェットヘッドにおいても、上述した第1実施形態のインクジェットヘッドと同様な作用効果を得ることができる。
【0046】
そこで、以下に本発明のより具体的な実施例について説明する。
(実施例1)
先ず、実施例1について前述した図1及び図2をも参照して説明する。
このインクジェットヘッドは、第1実施形態に係るものであり、加圧室形成板1に結晶面方位(100)の単結晶Si基板を用いて、このSi基板に熱酸化膜を形成し、振動板2の形状に対応してレジストをパターニングし、レジストを開口後、フッ酸系エッチング溶液或いはKOH水溶液を用いてSi基板エッチングして、加圧室10となる凹部3及び凹部3の底部である振動板2を形成した。このときの振動板2の厚さは約7μm、幅200μmとなるようにした。
【0047】
そして、振動板2の外面側(裏面側)に圧電素子中の鉛のSi基板への拡散を防止する中間層としてのジルコニアをスパッタ法にて厚さ1μmで成膜し、この中間層上に厚さ5μmの白金電極をスクリーン印刷法にて形成した。さらに重ねて、PZTを主成分とする圧電体の仮焼粉をペースト加工したものを厚さ20μmにスクリーン印刷し、900〜1100℃の温度で大気中にて焼成した。この焼成後の圧電体の上に銀電極をパターニングして、圧電素子4を形成した。
【0048】
一方、流体抵抗形成板5には厚さ30μmのコバール板を用いて、直径200μmのノズル連通穴19を形成する穴、及び貫通溝13をエッチングで加工形成した。この貫通溝13は図3に示すように細いスリット溝(細溝)14の両端部に大きく開口した膨出部である第1、第2開口部15,16を有する括れ部を有する形状の貫通穴であり、両端の開口部15、16は直径180μmの略円形状とし、中央のスリット部(細溝14)は幅60μm、長さ300μmとした。
【0049】
そして、この流体抵抗形成板5に金メッキを施した後、振動板2を形成したSi基板からなる加圧室形成板1上に位置決めして重ね合せ、窒素雰囲気中で450℃で加熱して両者を接合した。さらに、直径200μmのノズル連通穴19を形成する穴と共通インク流路連通穴17を有する接続板6を厚さ100μmのコバール板で形成し、この接続板6をエポキシ系接着剤(セメダイン製EP−170:商品名)を用いて110℃で加熱硬化させて接合した。
【0050】
さらに、共通インク流路11を形成する貫通穴とノズル連通穴19を形成する貫通穴を有する共通インク流路形成板7を厚さ100μmのコバール板で形成し、接続板6上に接着した。最後に、ニッケルの電鋳で直径30μmのノズル18を形成し、表面にPTFEの撥水層を形成した厚さ50μmのノズル板8を共通インク流路形成板7上に接合した。
【0051】
このような工法により100dpiのインクジェットヘッドを形成し、噴射実験を行なったところ、良好な印字特性を得ることができた。
【0052】
(実施例2)
次に、第2実施例について前述した図7及び図8を参照して説明する。
このインクジェットヘッドは、上述した第2実施形態に係るものであり、振動板22、加圧室形成板21、流体抵抗形成板25、接続板26、共通インク流路形成板27、ノズル板28を順次積した6層構造となっている。ここで、振動板22とノズル板28はニッケル電鋳により形成し、その他の加圧室形成板21、流体抵抗形成板25、接続板26、共通インク流路形成板27はステンレス板のエッチングにより形成した。
【0053】
この場合、加圧室30の幅は約100μmとし、ノズル連通路39と共通インク流路連通穴17の直径は100μmとした。振動板22は略長方形状で、長さ2mm、幅40μm、厚さ30μの加圧室30の周囲を厚さ5μmの薄肉部で囲む構造とした。ステンレス板は、流体抵抗形成板(流体抵抗形成板)25のみ厚さ25μmとし、加圧室形成板21、接続板26、共通インク流路形成板27は厚さ100μmとした。流体抵抗形成板25の貫通溝33は両端に設けた直径100μmの略円形状の穴である第1、第2開口部35,36を幅60μm、長さ200μmの細溝34で接続した形状とした。
【0054】
そして、これらの各板状部材をインクに対する長期信頼性に優れるポリイミド系の接着剤で加圧室形成板21−流体抵抗形成板25−接続板26−ノズル板27−振動板22の順に、温度210℃、圧力100kgf/cm2で接着し、最後に振動板22を駆動するアクチュエータとしての積層型圧電素子24を接合しようとしたところ、最初の加圧室形成板21と流体抵抗形成板25との接着で板に500μm以上の反りが発生し、以後の接着に支障を来した。
【0055】
そこで、使用した接着剤の硬化温度が200℃以上と高温であることと、加圧室形成板21と流体抵抗形成板25の板厚の違いによる熱収縮率の違いなどが原因と推測して、加圧室形成板21、流体抵抗形成板25及び接続板26を同時に接合し、薄い流体抵抗形成板25を厚い加圧室形成板21と接続板26で挟む形で接合したところ、接合後の反り量が100μm程度に減少した。
【0056】
さらに、これらの加圧室形成板21、流体抵抗形成板25及び接続板26に接着剤を塗布する前に300℃で熱処理を行なったところ、加圧室形成板21、流体抵抗形成板25及び接続板26の接合面が酸化され、接着剤をより均一に塗布でき、接着強度が向上した。しかも、接着後の板の反り量が50μm程度に小さくなり、すべての層(板状部材)を良好に接着することができた。
【0057】
比較実験として、液室部品を塩化第二鉄水溶液に数分間浸折したところ、同様に接着強度が増加する効果が得られた。
【0058】
また、より高精度な形状の流体抵抗形成板25をニッケル電鋳で形成した板状部材、ポリイミドフィルムに貫通溝をエキシマレーザ加工で形成した板状部材につき、上記の方法でサンドイッチ状態にして接合したところ、良好に接合することができた。
【0059】
これらの3種類の材料の流体抵抗形成板25を用いたインクジェットヘッドを製作して、その噴射特性を評価した。その結果、ポリイミドフィルムを用いた流体抵抗形成板25を有するヘッドの場合、チャンネル間の特性バラツキが若干大きい結果となった。これは、接着時の圧力が大きく流体抵抗形成板25の潰れに起因している可能性があることから、確認のために流体抵抗形成板25をガラス板で挟み、同様の条件で加熱加圧して接合し、硬化後に流体抵抗部(細溝34)を観察した結果、細溝に不均一な変形があり、ギャップの高さも不均一であることが確認された。そこで、硬化圧力が7kgf/cm2程度の接着剤に切り替えて同様の観察を行なったところ、ポリイミドフィルムでも変形が無く、噴射特性も安定することを確認した。
【0060】
これに対して、流体抵抗形成板25にステンレス板、ニッケル電鋳板を用いたヘッドについても同様に観察したところ、流体抵抗部の変形がないことが確認された。これより、噴射特性に影響するレベルの変形が流体抵抗部に生じるか否かは、使用する接着剤や液室の形状などの条件にもよるが、流体抵抗形成板25のの剛性を高くすることにより前記条件が緩くなり、その結果接着剤等の選択の余裕度が広がり好ましいことが分かる。
【0061】
(実施例3)
次に、実施例3について実施例2と同様に図7及び図8を参照して説明する。このインクジェットヘッドでは、上記実施例2の流体抵抗形成板25を厚さ30μmのニッケル板で形成した。そして、インク供給路32を形成している第1、第2開口部35、36の形状とインク滴吐出特性の関係を見出すために、第1、第2開口部35、36の形状を図3乃至図5(a)に示す形状にした複数のヘッドを製作し、評価した。
【0062】
先ず、図3に示すように略正方形状の角穴を開口部35,36とするスリット溝(細溝)34を有する貫通溝33を形成した流体抵抗形成板25を電鋳で加工した。そして、エポキシ接着剤で各板状部材を接合し、インク噴射実験を行なったところ、インクが吐出されないチャンネルが多数生じた。
【0063】
この要因を解析するために、振動板32の代わりにガラス板を貼り付け、インクを注入した時のインクの流れを観察したところ、両端の角穴(開口部35,36)の角部に気泡がトラッブされており、このためにインク供給が安定に行なわれなかったり、加圧室内部へ気泡が混入してインク吐出圧が気泡の体積変化に使われる現象が生じて、インク滴非吐出(吐出不能)が起こっていることが確認された。
【0064】
そこで、開口部35,36の形状を図4に示すような楕円形状にとした流体抵抗形成板25を同じく電鋳で製作し、インクジェットヘッドを構成して、噴射評価を行なった。その結果、低周波駆動領域でのインク滴吐出は良好な結果が得られたが、高周波駆動でインク滴を吐出した場合に噴射特性が不安定になった。
【0065】
この要因を解析するため、上記と同様に振動板22の代わりにガラス板を接合してインクを注入し、液室内部のインクの流れを観察した。その結果、インクの流量が多い場合に、加圧室側の開口部35のスリット溝(細溝34)との接続部に渦流が発生しているのが観察され、これにより加圧室30へのインク供給が不安定になっているものと推測された。
【0066】
そこで、開口部35,36の形状を図5(a)に示すように細溝(スリット溝)34の出入口でのインクの流れの速度変化が比較的滑らかになるように、スリット溝34の出口から斜めに広がる壁面15aを有するテーパー形状として、細溝34と両端開口部35、36の接続部の交わる角度θが鈍角になるようにしたところ、インク流量が多い場合でも渦の発生を防止でき、高周波でのインク滴吐出を良好に行えることを確認した。
【0067】
この場合、角度θの大きさとしては、スリット幅(溝幅)、開口部の大きさ、駆動周波数など他の条件にもよるが、本実施例の構成でのインクジェットヘッドで12kHz程度の周波数でインク吐出させる場合には、最低でも90°を越えること、より好ましくは135°以上にすると良い。
【0068】
また、本実施例で示した直線状のテーパーの壁面を形成してスリット溝と開口部とを接続する方法に代えて、図5(b)に示すようにより滑らかな壁面を有する形状として滑らかにインクの流速が変化するような形状にすれば同様な効果が得られる。
【0069】
(実施例4)
次に、実施例4について前記実施例2と同様に図7及び図8を参照して説明する。
このインクジェットヘッドでは、流体抵抗形成板25を厚さ30μmのステンレス板で形成した。そして、流体抵抗形成板25に設けた第1、第2開口部35,36と加圧室形成板31の開口及び接続板36の開口との位置関係について評価するために複数のヘッドを製作した。
【0070】
先ず、加圧室形成板21の開口部及び接続板26の開口部が図6(a)に示すようにスリット溝(細溝)34の端に位置するようにインク供給路を形成する3枚の板の穴位置を決定し、ヘッドを組み立て、噴射評価を行なった。その結果、ヘッド内でインク滴の噴射速度にバラツキがあることが判明した。
【0071】
この評価を行なったヘッドの組み立て精度は±15μmであり、同図(b)に示すように積層時のアライメントズレにより流体抵抗長さがばらつき、噴射特性に影響したものと推測できた。
【0072】
そこで、同図(c)に示すように、加圧室形成板21の開口部及び接続板26の開口部が図6(a)に示すようにスリット溝(細溝34)の端からアライメントズレ分の30μmだけ離れる位置に穴位置を決定して、先と同様に積層によりヘッドを構成し、噴射評価を行なったところ、ヘッド内での噴射特性のバラツキが低減し、良好な結果が得られた。
【0073】
これより複数の板状部材を積層した構成とする場合、中間層の板状部材の溝の開口部と中間層を挟む板状部材の開口との位置関係を、中間層を挟む板状部材の開口が中間層の板状部材の溝の開口部以外の部分にかからない位置関係とすることによってアライメントマージンを確保して高精度の流体抵抗を形成できることが分かる。
【0074】
なお、上記実施形態においては本発明をピエゾ型インクジェットヘッドに適用した例で説明したが、これ以外の方式のインクジェットヘッド、例えば静電型インクジェットヘッド、バブルジェット(登録商標)方式のインクジェットヘッドなどにも同様に適用することができる。また、溝が貫通溝である例で説明したが、全体が有底の溝とすることもでき、或いは膨出部のみが貫通穴である溝とすることもできる。さらに、加圧室側と共通インク流路側に膨出部(開口部)を有する例で説明しているが、一方の側のみに膨出部を設けることもできる。加圧室側と共通インク流路側に膨出部を設けることで流体抵抗部を溝で完結することができ、より高精度なインク供給路となる。また、前述したように本発明に係るインクジェットヘッドはプリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像形成装置(画像記録装置)に搭載することができる。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェットヘッドによれば、インク供給路を形成する部材は、金属又はセラミックスからなる板状部材を含んで形成され、板状部材は、板状部材を貫通して形成され、加圧室側と共通インク流路側とに略円形状又は楕円形状の膨出部が形成された溝を有し、溝は、板状部材の厚み方向と垂直な方向に、一方の膨出部、括り部、他方の膨出部の順に形成された形状であり、インク供給路は、板状部材の第一の面側から貫通して形成された溝を経由して、板状部材の第一の面の裏面の第二の面側へと繋がる構成としたので、高精度のインク供給路を形成することができる。
【0076】
ここで板状部材の溝の加圧液室側の膨出部はインクの流れ方向に対して略斜めに広がる壁面を有している構成とすることで、気泡の滞留や渦の発生を防止でき、バラツキの少ない安定したインク滴吐出が行える。また、インク供給路を形成する部材は部材を三層積層して形成され、中間層の板状部材に膨出部を有する溝が形成されている構成とすることで、高精度のインク供給路を容易に形成することができる。この場合、中間層の板状部材を挟む二つの部材は同じ材質で厚さが等しいことで、平面性の高い液室部材を形成することができる。
【0077】
また、板状部材は金属材料からなり、表面に酸化膜が形成されている構成とすることで接合性を向上させることができる。また、板状部材を挟む部材には板状部材の溝の膨出部に対応する開口を有し、この開口は板状部材の溝の内の膨出部以外の部分にかからない構成とすることで、接合時に位置ずれによる流体抵抗部の抵抗値変化を防止でき、高精度の流体抵抗部を形成できる。
【0078】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係るインクジェットヘッドを搭載しているので、安定したインク滴吐出を行える。
【0079】
本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法によれば、三層積層のインクジェットヘッドを製造する製造方法において、三層の積層部材の接合を同時に行う構成としたので、平面性及び接合性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るインクジェットヘッドの断面説明図
【図2】図1の透過状態で示す平面説明図
【図3】溝の開口部の平面形状の一例を示す説明図
【図4】溝の開口部の平面形状の他の例を示す説明図
【図5】溝の開口部の平面形状の更に他の例を示す説明図
【図6】溝の開口部とこれに対応する開口部の位置関係を説明する説明図
【図7】本発明の第2実施形態に係るインクジェットヘッドの断面説明図
【図8】図7の透過状態で示す平面説明図
【符号の説明】
1,21…加圧室形成板、2,22…振動板、4,24…圧電素子、5,25…流体抵抗形成板、6,26…接続板、7,27…共通インク流路形成板、8,28…ノズル板、10,30…加圧液室、11,31…共通インク流路、12,32…インク供給路、13,33…貫通溝、14,34…細溝、15,35…第1開口部、16,36…第2開口部、17,37…共通インク流路連通穴、18,38…ノズル、19,39…ノズル連通路。
[0001]
[Industrial application fields]
  The present invention relates to an inkjet head andIts manufacturing method,In particular, an ink jet head having an ink supply path for supplying ink to a pressure chamber, and an image forming apparatusIts manufacturing method,The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
As an ink jet head used in an ink jet recording apparatus used as an image recording apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying apparatus, or a plotter, a nozzle for ejecting ink droplets and a pressure chamber (pressure liquid chamber, pressure chamber) communicating with the nozzle are used. A discharge chamber, a liquid chamber, an ink liquid chamber, an ink flow path, etc.) and an energy generating means for generating energy for pressurizing the ink in the pressurizing chamber, and driving the energy generating means. Thus, the ink in the pressurized chamber is pressurized and ink droplets are ejected from the nozzle holes, and an ink-on-demand system that ejects ink droplets only when recording is necessary is the mainstream.
[0003]
Conventionally, as an energy generating means for generating energy to pressurize ink in a pressurizing chamber, a piezoelectric plate is used to deform a diaphragm that forms the wall surface of the pressurizing chamber to change the volume in the pressurizing chamber and eject ink droplets. Ink droplets are ejected with pressure generated by generating bubbles by heating ink in a pressure chamber using a piezo-type device (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-51734) or a heating resistor. The bubble type (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-59911), and the diaphragm forming the wall surface of the pressurizing chamber is deformed by electrostatic force to change the volume in the pressurizing chamber and eject ink drops. An electrostatic type device (Japanese Patent Laid-Open No. 6-71882) is known.
[0004]
In these various ink jet heads, an ink supply path is provided for supplying new ink to the pressure chamber from the common ink flow path according to the amount of ink consumed in the pressure chamber. In this case, in order to efficiently use the pressure change in the pressurizing chamber for ink droplet ejection, the ink supply path is formed as a fine hole or groove so as to function as a fluid resistance portion that acts to reduce the backflow of ink. As the head size is reduced and the number of nozzles is increased, the pressure chamber and the ink supply path are required to be miniaturized.
[0005]
Therefore, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-31914, a Si wafer having a crystal plane orientation (110) and a Si wafer having a given plane orientation or a borosilicate glass substrate are bonded to each other (110 1) A pressurizing chamber is known for a Si wafer having a plane orientation, and a nozzle or an ink supply path is arranged on a Si wafer or a borosilicate glass substrate having an arbitrary plane orientation. Alternatively, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-23984, there is known one in which a pressure chamber or an ink supply path is formed by photolithography using a photosensitive material.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the ink supply path which is an ink flow path for supplying ink to the pressurizing chamber serves as a fluid resistance portion for preventing the backflow of the ink in the pressurizing chamber when ink droplets are ejected. If it is too large, insufficient ink replenishment to the pressurization chamber will occur when ink droplet ejection is performed at a high frequency, and if the fluid resistance is too small, the ink will flow backward from the pressurization chamber when ejecting ink droplets, resulting in efficiency Ink droplet ejection cannot be performed, and further, mutual interference occurs due to propagation of pressure waves to other pressurizing chambers.
[0007]
For this reason, the ink supply path must be manufactured with high accuracy. However, when the ink supply path is formed in a hole shape (through hole), a small diameter ink supply hole provided for each pressurizing chamber is processed for each hole. So the cost will be high. Therefore, it is conceivable to use photoetching as a method of drilling holes with a large number of micro diameters and micro pitches. However, current photo etching can be processed with less variation if it is a through hole with a diameter similar to the plate thickness. More than that, there is a limit. In addition, although there is electrical discharge machining as a method capable of drilling a small-diameter hole, as described above, a large number of holes cannot be machined at one time, and the time required for machining is extremely long, which is not suitable for mass production. .
[0008]
In addition, as the ink supply path formed in the groove shape, there is an ink jet head as described above. However, the material of the ink jet head in which the ink supply path is arranged on the Si wafer or the borosilicate glass substrate is limited. The
[0009]
In addition, a material using a photosensitive material can form a fine ink flow path, but because of its low rigidity, the liquid chamber interval wall cannot be thinned, and the ink obtained by the displacement of the diaphragm or the heating resistor is used. Since the ejection energy is absorbed by the deformation of the liquid chamber, the energy efficiency is poor and ink cannot be ejected at a high frequency.
[0010]
  The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an ink supply path with high accuracy and excellent mass productivity.Its manufacturing method,An object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with the ink jet head.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, an ink jet head according to the present invention includes a nozzle that ejects ink droplets, a pressure chamber that communicates with the nozzle, and an ink supply that supplies ink to the pressure chamber from a common ink flow path. In the inkjet head having a path, the member that forms the ink supply path is formed to include a plate-shaped member made of metal or ceramics, and the plate-shaped member is formed to penetrate the plate-shaped member, and the pressure chamber side And a groove formed with a substantially circular or elliptical bulge on the common ink flow path side,The groove is a shape formed in the order of one bulging portion, a constricted portion, and the other bulging portion in a direction perpendicular to the thickness direction of the plate-like member,The ink supply path is configured to be connected to the second surface side of the back surface of the first surface of the plate member through a groove formed penetrating from the first surface side of the plate member. In the present specification, the “plate member” is used as a term including a plate member, a film member such as a plating film, or a film member.
[0012]
  here,The groove of the plate-like memberOn the pressurized fluid chamber sideThe bulging portion has a wall surface that extends substantially obliquely with respect to the ink flow direction.Can be configured. In addition, the member that forms the ink supply path is formed by laminating three layers of members, and a groove having a bulging portion is formed in the plate member of the intermediate layer. In this case, the two members sandwiching the plate member of the intermediate layer are preferably made of the same material and have the same thickness.
[0013]
  Also,The plate-like member can be made of a metal material and an oxide film is formed on the surface. Further, the member sandwiching the plate-like member has an opening corresponding to the bulging portion of the groove of the plate-like member, and this opening can be configured not to cover a portion other than the bulging portion of the groove of the plate-like member.
[0014]
  The image forming apparatus according to the present invention is equipped with the ink jet head according to the present invention.
An image forming apparatus.
[0015]
  The method for manufacturing an inkjet head according to the present invention is configured such that in the manufacturing method for manufacturing the three-layered inkjet head, the three-layer laminated member is joined simultaneously.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory plan view showing the transparent state of FIG.
[0017]
This ink jet head is provided with a diaphragm 2 on a pressurizing chamber forming plate 1 and a recess 3 for forming a pressurizing chamber on which the diaphragm 2 forms a wall surface, and a piezoelectric element 4 on the outer surface of the diaphragm 2. The actuator part is constituted. On the pressurizing chamber forming plate 1, a fluid resistance forming plate 5, a connection plate 6, a common ink flow path forming plate 7 and a nozzle plate 8 are sequentially laminated to form a plurality of pressurizing chambers 10, Liquid chambers such as a common ink channel (common ink chamber) 11 for supplying ink to the pressurizing chamber 10 and an ink supply channel 12 serving as an ink channel for supplying ink from the common ink channel 11 to the pressurizing chamber 10 Is forming.
[0018]
Here, the ink supply path 12 is formed by laminating three plate-like members of the pressurizing chamber forming plate 1, the fluid resistance forming plate 5, and the connection plate 6. The fluid resistance forming plate 5 which is a plate member of these three intermediate layers is made of, for example, a highly rigid material having a thickness not exceeding 50 μm, and as shown in FIG. ) A planar substantially bone-shaped through-groove having a first opening 15 and a second opening 16 which are bulging portions that are largely open at the end on the pressure chamber 10 side and the end on the common ink flow path 11 side. It is a plate-like member in which (through hole) 13 is formed. That is, the through groove 13 is a groove having a constricted portion that is greatly opened at both ends.
[0019]
  The first opening 15 of the through groove 13 of the fluid resistance forming plate 5 is disposed at a position communicating with the pressurizing chamber 10, and the second opening 16 is disposed at a position communicating with the common ink flow path 11. ThisThe ink supply path 12 passes through a groove 13 formed so as to penetrate from the first surface side of the plate-shaped member, and the first surface (on the connection plate 6 side) of the plate-shaped member (fluid resistance forming plate 5). To the second surface side (surface on the pressurizing chamber forming plate 1 side) of the back surface of the surface.In this case, the first opening 15 communicates with the pressurizing chamber 10 as it is, and the second opening 16 communicates with the common ink flow through the common ink channel communication hole 17 formed of a through hole formed in the connection plate 6. It communicates with the road 11.
[0020]
A plurality of nozzles 18 are formed on the nozzle plate 8 corresponding to the pressure chambers 10, and these nozzles 18 are added to the fluid resistance forming plate 5, the connecting plate 6 and the common ink flow path forming plate 7. A through hole that forms a nozzle communication passage 19 that communicates with the pressure chamber 10 is formed.
[0021]
In the ink jet head configured as described above, when the drive voltage is applied to the piezoelectric element 4, the piezoelectric element 4 expands and contracts, and the vibration plate 2 is deformed and displaced toward the pressurizing chamber 10. The product is decreased, the pressure in the pressurizing chamber 10 is increased, and ink droplets are ejected from the nozzle 18 through the nozzle communication path 19.
[0022]
At this time, the ink in the pressurizing chamber 10 tends to flow into the common ink flow path 11 side through the ink supply path 12, but the ink supply path 12 becomes a fluid resistance and the ink flows into the common ink flow path 11 side. Therefore, efficient ink droplet ejection can be performed.
[0023]
As the ink droplet ejection ends, the ink pressure in the pressurizing chamber 10 decreases, and a negative pressure is generated in the pressurizing chamber 10 due to the inertia of the ink flow and the discharge process of the driving voltage, and the ink filling process proceeds. The pressure chamber 10 is filled with ink through the ink supply path 12 including the common ink flow path communication hole 17 of the connection plate 6 and the through groove 13 of the fluid resistance forming plate 5 from the common ink flow path 11. Then, when the vibration of the ink meniscus surface near the outlet of the nozzle 18 is attenuated and returns to a steady state to some extent, the operation proceeds to the next ink droplet ejection operation.
[0024]
As described above, in this ink jet head, as described above, the member that forms the ink supply path 12 is a bulge that is largely open at the end of the narrow groove 14 at the end of the pressurizing chamber 10 and the end of the common ink channel 11. It includes a fluid resistance forming plate 5 in which a planar substantially bone-shaped through groove 13 having a first opening portion 15 and a second opening portion 16 which are protruding portions is formed, and is formed by the through groove 13 of the fluid resistance forming plate 5. The flow path is at least part of the ink supply path 12.
[0025]
As a result, the slit groove (narrow groove) 14 located at the center of the through groove 13 of the fluid resistance forming plate 5 forms a fluid resistance portion in the ink supply path 12. The fluid resistance of the fluid resistance portion is determined by the thickness of the fluid resistance forming plate 5 and the width and length of the narrow groove 14. When the narrow groove 14 has a rectangular shape with a long side length a and a short side length b, the flow rate Q flowing is Q∝a * b.ThreeTherefore, it is largely controlled by the short side length b.
[0026]
Therefore, by forming a narrow groove (slit groove) 14 that becomes a fluid resistance portion using a plate-like member (fluid resistance forming plate 5) that is a uniform and thin material, the influence of the variation in the shape of the slit groove can be reduced. An ink supply path that is difficult to receive and has a stable fluid resistance can be obtained. In addition, since the groove width can be made relatively large by using a thin plate, high-precision fine processing can be performed even by etching a metal plate and the cost can be reduced.
[0027]
Here, refer to FIGS. 3 to 5 for the shapes (planar shapes) of the first and second openings 15 and 16 that are bulged portions that are largely opened and formed at both ends of the narrow groove 14 to be the fluid resistance portion. I will explain.
The shape (planar shape) of the first and second openings 15 and 16 can be a planar square shape as shown in FIG. However, in this shape, an angular corner is formed at the connecting portion between the narrow groove 14 and the first and second openings 15 and 16, and bubbles that adversely affect ink droplet ejection characteristics are trapped in the vicinity of the corner. It becomes easy.
[0028]
Therefore, as the shape (planar shape) of the first and second openings 15 and 16, an elliptical shape as shown in FIG. 4 is used, and the connecting portion between the narrow groove 14 and the first and second openings 15 and 16. It is possible to reduce the trapping of bubbles by making it smooth. However, even in this elliptical shape (depending on the groove width and the diameter of the ellipse), the ink flowing into the first opening 15 from the narrow groove 14 is difficult to follow along the wall surface of the opening 15 and a vortex may be generated. Therefore, in the case of an elliptical shape, it is preferable to make at least the major axis in the ink flow direction.
[0029]
More preferable shapes (planar shapes) of the first and second openings 15 and 16 are, as shown in FIG. 5A or 5B, wall surfaces 15a and 16a that spread substantially obliquely with respect to the ink flow direction. Or it has 15b, 16b. That is, it is preferable that the angle θ formed between the narrow groove 14 and the first and second openings 15 and 16 is an obtuse angle, and a delta shape is formed in the vicinity of the inflow of the first opening 15 from the groove 14. With such a shape, the ink flowing into the first opening 15 from the narrow groove 14 is likely to spread as a whole along the wall surfaces 15a and 15a, and the occurrence of bubble traps and vortex flow is extremely reduced.
[0030]
In these cases, the first and second openings 15 and 16 have the same shape, but the first opening 15 on the pressurizing chamber 10 side has a shape as shown in FIG. 5A or 5B, for example. The second openings 16 on the common ink flow path 11 side may have different shapes, such as the shape shown in FIG.
[0031]
Next, the first and second openings 15 and 16, the corresponding opening on the pressure chamber 10 side (here, the opening of the recess 3), and the opening on the common ink flow path 11 side (here, common to the connection plate 6) The positional relationship with the ink channel communication hole 17) will be described with reference to FIG.
As described above, the fluid resistance value due to the narrow groove 14 serving as the fluid resistance portion is determined by the width, thickness, and length of the narrow groove 14, so that the first opening portion 15 is provided as shown in FIG. The corresponding opening position on the pressure chamber 10 side is the end of the narrow groove 14, and similarly the opening position on the common ink flow path 11 side corresponding to the second opening 16 is the end of the narrow groove 14. A fluid resistance having a resistance value determined by the narrow groove 14 can be formed.
[0032]
By the way, when the ink supply path is formed by laminating a plurality of plate-like members as in this embodiment, the displacement of the joining positions of the plate-like members is unavoidable. As described above, the opening on the pressurizing chamber 10 side is shifted from the end of the narrow groove 14 and enters the first opening 15. Similarly, the opening on the common ink flow path 11 side is shifted from the end of the narrow groove 14 and the narrow groove 14. It can happen. In such a state, the length of the narrow groove 14 serving as a fluid resistance changes, and a desired fluid resistance value may not be obtained. As a result, the fluid resistance value varies.
[0033]
Therefore, as shown in FIG. 3C, the opening on the pressurizing chamber 10 side (here, the opening of the recess 3) and the opening on the common ink channel 11 side (here, the common ink channel communication hole 17 of the connecting plate 6). ) Enters the first and second openings 15 and 16 and preferably has a positional relationship that does not cover the portions other than these openings 15 and 16, that is, the central narrow groove 14. And variation can be reduced.
[0034]
Next, in this embodiment, a fluid resistance forming plate 5 having a through groove 13 is sandwiched from above and below between the pressurizing chamber forming plate 1 and the connecting plate 6 to form a three-layer structure. When the ink supply path is formed by stacking the shape members, if the materials of the stacked members are different, warping due to a difference in thermal expansion coefficient or the like is likely to occur due to heating when stacking and joining. .
[0035]
Therefore, when laminating a plurality of plate-like members, it is preferable that all are made of the same material, but when only the plate-like member forming the intermediate layer (here, the fluid resistance forming plate 5) is made of a different material. At the time of joining, two plate-like members sandwiching the intermediate-layer plate-like member (here, the pressure chamber forming plate 1 and the connecting plate 6) are made equal in material and thickness, and the three layers are joined simultaneously. Less warpage.
[0036]
By performing such joining, dissimilar materials can be laminated without warping, and the range of selection of the material for the plate member of the intermediate layer that requires a precise processed shape can be expanded.
[0037]
As a plate-like member serving as an intermediate layer, it is preferable to use a highly rigid material such as metal or ceramics as much as possible. If a low-rigidity material is used for the intermediate layer, the intermediate layer will be crushed when a large pressure is applied during lamination and bonding, and the gap and height of the ink supply path will be narrowed, resulting in non-uniform fluid resistance. Occurs.
[0038]
Therefore, as the plate member of the intermediate layer, a material having a uniform thickness and a thin and high rigidity is most suitable, and examples thereof include metal plates such as stainless steel, copper, phosphor bronze, and nickel. These metal plates are not only inexpensive, but can be processed with high productivity such as etching. In particular, stainless steel is inexpensive because it has high marketability, can be processed by etching and pressing, and is excellent in ink resistance. Also, a nickel-based material can realize a high-quality fine shape by an electroforming method.
[0039]
In the case of using such a metal material, by forming an oxide layer on the surface by heat treatment or acid treatment, ink resistance is improved and wettability is improved, so that adhesion is also improved. In particular, heat treatment is performed not only before joining but also before drilling, so that it is possible to avoid warping during joining due to shape change due to thermal contraction of the metal material and to form a flow path with high dimensional accuracy. it can.
[0040]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 is an explanatory cross-sectional view of the inkjet head according to the embodiment, and FIG. 8 is an explanatory plan view showing the transparent state of FIG.
[0041]
In this ink jet head, a diaphragm 22 is provided on the lower surface side of a pressurizing chamber forming plate 21 having a through hole for forming a pressurizing chamber, and a laminated piezoelectric element 24 is provided on the outer surface of the diaphragm 22 to provide an actuator portion. It is composed. Further, on the pressurizing chamber forming plate 21, a fluid resistance forming plate 25, a connection plate 26, a common ink flow path forming plate 27, and a nozzle plate 28 are sequentially laminated to form a plurality of pressurizing chambers 30 and a plurality of these pressurizing chambers. A common ink channel (common ink chamber) 31 for supplying ink to the pressurizing chamber 30 and an ink supply channel 32 serving as an ink channel for supplying ink from the common ink channel 31 to the pressurizing chamber 30 are formed. Yes.
[0042]
Here, the ink supply path 32 is formed by laminating three layers of the pressurizing chamber forming plate 21, the fluid resistance forming plate 25, and the connection plate 26 with a plate-like member. As shown in FIG. 8, the fluid resistance forming plate 25, which is an intermediate layer of these three layers, is formed at the end portion on the pressurizing chamber 30 side and the end portion on the common ink flow path 31 side of the narrow groove 34 serving as the fluid resistance portion. This is a plate-like member formed with a planar substantially bone-shaped through-groove (through-hole) 33 having a first opening 35 and a second opening 36 that are bulged portions that are largely open. That is, the through-groove 33 is a groove having a constricted portion that is largely open at both ends.
[0043]
The first opening 35 of the through groove 33 of the fluid resistance forming plate 25 is disposed at a position communicating with the pressurizing chamber 30, and the second opening 36 is disposed at a position communicating with the common ink flow path 31. In this case, the first opening 35 communicates with the pressurizing chamber 30 as it is, and the second opening 36 communicates with the common ink channel 31 through a common ink channel communication hole 37 formed in the connection plate 36. is doing.
[0044]
A plurality of nozzles 38 are formed on the nozzle plate 38 corresponding to the pressure chambers 30, and these nozzles 38 are added to the fluid resistance forming plate 25, the connection plate 26 and the common ink flow path forming plate 27. A nozzle communication path 39 including a through hole communicating with the pressure chamber 30 is formed.
[0045]
Also in this ink jet head, the same effect as the ink jet head of the first embodiment described above can be obtained.
[0046]
Therefore, a more specific embodiment of the present invention will be described below.
Example 1
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 described above.
This ink jet head relates to the first embodiment. A single crystal Si substrate having a crystal plane orientation (100) is used as the pressurizing chamber forming plate 1, and a thermal oxide film is formed on the Si substrate. The resist is patterned corresponding to the shape of No. 2, and after opening the resist, the Si substrate is etched using a hydrofluoric acid-based etching solution or an aqueous KOH solution, and the recesses 3 to be the pressurizing chamber 10 and the vibrations at the bottom of the recesses 3 Plate 2 was formed. At this time, the thickness of the diaphragm 2 was about 7 μm and the width was 200 μm.
[0047]
Then, zirconia as an intermediate layer for preventing diffusion of lead in the piezoelectric element to the Si substrate is formed on the outer surface side (rear surface side) of the diaphragm 2 by a sputtering method to a thickness of 1 μm, and on the intermediate layer. A platinum electrode having a thickness of 5 μm was formed by a screen printing method. Further, a paste obtained by pasting a calcined powder of a piezoelectric material mainly composed of PZT was screen-printed to a thickness of 20 μm and fired in the atmosphere at a temperature of 900 to 1100 ° C. A silver electrode was patterned on the fired piezoelectric body to form a piezoelectric element 4.
[0048]
On the other hand, a 30 μm-thick Kovar plate was used as the fluid resistance forming plate 5, and the holes for forming the nozzle communication holes 19 having a diameter of 200 μm and the through grooves 13 were formed by etching. As shown in FIG. 3, the through groove 13 has a shape having a constricted portion having first and second openings 15 and 16 which are bulged portions that are widely opened at both ends of a thin slit groove (narrow groove) 14. The openings 15 and 16 at both ends have a substantially circular shape with a diameter of 180 μm, and the central slit portion (thin groove 14) has a width of 60 μm and a length of 300 μm.
[0049]
After the fluid resistance forming plate 5 is plated with gold, it is positioned and superimposed on the pressurizing chamber forming plate 1 made of the Si substrate on which the vibration plate 2 is formed, and heated at 450 ° C. in a nitrogen atmosphere. Were joined. Further, a connection plate 6 having a hole for forming a nozzle communication hole 19 having a diameter of 200 μm and a common ink channel communication hole 17 is formed of a Kovar plate having a thickness of 100 μm, and this connection plate 6 is made of an epoxy adhesive (EP made by Cemedine). -170: trade name) and cured by heating at 110 ° C.
[0050]
Further, a common ink flow path forming plate 7 having a through hole forming the common ink flow path 11 and a through hole forming the nozzle communication hole 19 was formed of a Kovar plate having a thickness of 100 μm and adhered onto the connection plate 6. Finally, a nozzle 18 having a diameter of 30 μm was formed by electroforming nickel, and a nozzle plate 8 having a thickness of 50 μm having a PTFE water-repellent layer formed on the surface thereof was bonded onto the common ink flow path forming plate 7.
[0051]
When an ink jet head of 100 dpi was formed by such a construction method and an ejection experiment was conducted, good printing characteristics could be obtained.
[0052]
(Example 2)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 described above.
This ink jet head relates to the second embodiment described above, and includes a vibration plate 22, a pressurizing chamber forming plate 21, a fluid resistance forming plate 25, a connection plate 26, a common ink flow path forming plate 27, and a nozzle plate 28. It has a six-layer structure that is sequentially stacked. Here, the vibration plate 22 and the nozzle plate 28 are formed by nickel electroforming, and the other pressurizing chamber forming plate 21, fluid resistance forming plate 25, connecting plate 26, and common ink flow path forming plate 27 are etched by stainless steel plate. Formed.
[0053]
In this case, the pressure chamber 30 has a width of about 100 μm, and the nozzle communication path 39 and the common ink flow path communication hole 17 have a diameter of 100 μm. The diaphragm 22 has a substantially rectangular shape, and has a structure in which the periphery of the pressurizing chamber 30 having a length of 2 mm, a width of 40 μm, and a thickness of 30 μm is surrounded by a thin portion having a thickness of 5 μm. For the stainless steel plate, only the fluid resistance forming plate (fluid resistance forming plate) 25 has a thickness of 25 μm, and the pressurizing chamber forming plate 21, the connection plate 26, and the common ink flow path forming plate 27 have a thickness of 100 μm. The through-groove 33 of the fluid resistance forming plate 25 has a shape in which first and second openings 35 and 36 which are substantially circular holes having a diameter of 100 μm provided at both ends are connected by a narrow groove 34 having a width of 60 μm and a length of 200 μm. did.
[0054]
These plate-like members are made of polyimide-based adhesive having excellent long-term reliability with respect to the ink in the order of the pressure chamber forming plate 21 -the fluid resistance forming plate 25 -the connecting plate 26 -the nozzle plate 27 -the vibrating plate 22 in this order. When the laminated piezoelectric element 24 as an actuator for driving the vibration plate 22 is bonded at 210 ° C. and a pressure of 100 kgf / cm 2, the first pressurizing chamber forming plate 21 and the fluid resistance forming plate 25 are joined. Bonding caused a warp of 500 μm or more on the plate, which hindered subsequent bonding.
[0055]
Therefore, it is presumed that the curing temperature of the used adhesive is as high as 200 ° C. or higher and the difference in thermal shrinkage due to the difference in thickness between the pressurizing chamber forming plate 21 and the fluid resistance forming plate 25. When the pressurizing chamber forming plate 21, the fluid resistance forming plate 25 and the connection plate 26 are joined at the same time, and the thin fluid resistance forming plate 25 is joined between the thick pressurizing chamber forming plate 21 and the connecting plate 26, after joining. Was reduced to about 100 μm.
[0056]
Furthermore, when heat treatment was performed at 300 ° C. before applying the adhesive to the pressurizing chamber forming plate 21, the fluid resistance forming plate 25, and the connection plate 26, the pressurizing chamber forming plate 21, the fluid resistance forming plate 25, and The joint surface of the connection plate 26 was oxidized, the adhesive could be applied more uniformly, and the adhesive strength was improved. In addition, the warpage amount of the plate after bonding was reduced to about 50 μm, and all the layers (plate-like members) could be bonded well.
[0057]
As a comparative experiment, when the liquid chamber part was immersed in an aqueous ferric chloride solution for several minutes, the effect of increasing the adhesive strength was obtained.
[0058]
Further, a plate-like member in which a fluid resistance forming plate 25 having a higher precision shape is formed by nickel electroforming, and a plate-like member in which a through groove is formed in a polyimide film by excimer laser processing are joined in a sandwich state by the above method. As a result, it was possible to bond well.
[0059]
An ink jet head using the fluid resistance forming plate 25 made of these three kinds of materials was manufactured, and its ejection characteristics were evaluated. As a result, in the case of the head having the fluid resistance forming plate 25 using the polyimide film, the characteristic variation between the channels was slightly large. This is because the pressure at the time of bonding is large and may be caused by the crushing of the fluid resistance forming plate 25. For confirmation, the fluid resistance forming plate 25 is sandwiched between glass plates and heated and pressurized under the same conditions. As a result of observing the fluid resistance portion (narrow groove 34) after curing, it was confirmed that the narrow groove had non-uniform deformation and the gap height was non-uniform. Therefore, the curing pressure is 7 kgf / cm.2When the same observation was made after switching to an adhesive of a degree, it was confirmed that the polyimide film was not deformed and the jetting characteristics were stable.
[0060]
On the other hand, a head using a stainless steel plate or a nickel electroformed plate as the fluid resistance forming plate 25 was similarly observed, and it was confirmed that there was no deformation of the fluid resistance portion. Thus, whether or not the fluid resistance portion undergoes a level of deformation that affects the ejection characteristics depends on conditions such as the adhesive used and the shape of the liquid chamber, but increases the rigidity of the fluid resistance forming plate 25. As a result, the condition is relaxed, and as a result, it is understood that the margin for selection of the adhesive and the like is widened and preferable.
[0061]
(Example 3)
Next, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 as in the second embodiment. In this ink jet head, the fluid resistance forming plate 25 of Example 2 was formed of a nickel plate having a thickness of 30 μm. In order to find the relationship between the shapes of the first and second openings 35 and 36 forming the ink supply path 32 and the ink droplet ejection characteristics, the shapes of the first and second openings 35 and 36 are shown in FIG. A plurality of heads having the shape shown in FIG. 5A were manufactured and evaluated.
[0062]
First, as shown in FIG. 3, the fluid resistance forming plate 25 in which the through-groove 33 having the slit groove (narrow groove) 34 having the square holes as the openings 35 and 36 is formed by electroforming. Then, when each plate-like member was joined with an epoxy adhesive and an ink ejection experiment was conducted, a large number of channels where ink was not ejected were generated.
[0063]
In order to analyze this factor, a glass plate was attached instead of the diaphragm 32, and when the ink flow was observed when ink was injected, bubbles were found at the corners of the square holes (openings 35 and 36) at both ends. For this reason, ink supply is not performed stably, or bubbles are mixed into the pressure chamber and ink discharge pressure is used to change the volume of the bubbles. It was confirmed that discharge was not possible.
[0064]
Therefore, the fluid resistance forming plate 25 in which the openings 35 and 36 have an elliptical shape as shown in FIG. 4 was similarly manufactured by electroforming, and an ink jet head was constituted to perform jetting evaluation. As a result, good results were obtained for ink droplet ejection in the low frequency driving region, but the ejection characteristics became unstable when ink droplets were ejected by high frequency driving.
[0065]
In order to analyze this factor, in the same manner as described above, a glass plate was joined instead of the vibration plate 22 to inject ink, and the ink flow inside the liquid chamber was observed. As a result, when the flow rate of the ink is large, it is observed that a vortex is generated at the connection portion with the slit groove (thin groove 34) of the opening 35 on the pressurizing chamber side. It was estimated that the ink supply of the ink was unstable.
[0066]
Therefore, the openings 35 and 36 are shaped so that the speed change of the ink flow at the entrance and exit of the narrow groove (slit groove) 34 becomes relatively smooth as shown in FIG. As a taper shape having a wall surface 15a that extends obliquely from the angle, the angle θ between the connecting portions of the narrow groove 34 and the openings 35 and 36 at both ends is made obtuse, so that the generation of vortices can be prevented even when the ink flow rate is large. It was confirmed that ink droplets could be discharged well at high frequencies.
[0067]
In this case, the size of the angle θ depends on other conditions such as the slit width (groove width), the size of the opening, and the driving frequency, but with the frequency of about 12 kHz in the ink jet head in the configuration of this embodiment. In the case of ejecting ink, the angle should be at least 90 °, more preferably 135 ° or more.
[0068]
Also, instead of the method of forming the linear tapered wall surface shown in the present embodiment and connecting the slit groove and the opening, the shape having a smoother wall surface as shown in FIG. A similar effect can be obtained if the ink flow rate is changed.
[0069]
Example 4
Next, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 as in the second embodiment.
In this ink jet head, the fluid resistance forming plate 25 is formed of a stainless plate having a thickness of 30 μm. A plurality of heads were manufactured in order to evaluate the positional relationship between the first and second openings 35 and 36 provided in the fluid resistance forming plate 25 and the opening of the pressurizing chamber forming plate 31 and the opening of the connection plate 36. .
[0070]
First, three sheets for forming the ink supply path so that the opening of the pressurizing chamber forming plate 21 and the opening of the connecting plate 26 are located at the end of the slit groove (narrow groove) 34 as shown in FIG. The hole position of the plate was determined, the head was assembled, and jetting evaluation was performed. As a result, it has been found that the ejection speed of ink droplets varies within the head.
[0071]
The assembly accuracy of the head subjected to this evaluation was ± 15 μm, and it was estimated that the fluid resistance length varied due to the misalignment at the time of stacking as shown in FIG.
[0072]
Therefore, as shown in FIG. 6C, the opening of the pressurizing chamber forming plate 21 and the opening of the connecting plate 26 are aligned from the end of the slit groove (narrow groove 34) as shown in FIG. When the hole position is determined at a position separated by 30 μm / min and the head is configured by laminating as before, and the ejection evaluation is performed, the variation in ejection characteristics within the head is reduced, and good results are obtained. It was.
[0073]
Accordingly, when a plurality of plate-like members are stacked, the positional relationship between the opening of the groove of the plate-like member of the intermediate layer and the opening of the plate-like member sandwiching the intermediate layer is determined by It can be seen that a highly accurate fluid resistance can be formed by securing an alignment margin by adopting a positional relationship in which the opening does not cover a portion other than the opening of the groove of the plate member of the intermediate layer.
[0074]
  In the above embodiment, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to a piezo ink jet head. However, the present invention is applied to other types of ink jet heads such as electrostatic ink jet heads and bubble jet (registered trademark) ink jet heads. Can be applied similarly. Moreover, although the groove | channel was demonstrated in the example which is a through-groove, the whole can also be made into a groove | channel with a bottom, or it can also be made into the groove | channel which only a bulging part is a through-hole. Further, although an example in which the bulging portion (opening portion) is provided on the pressure chamber side and the common ink flow path side has been described, the bulging portion may be provided only on one side. By providing the bulging part on the pressure chamber side and the common ink flow path side, the fluid resistance part can be completed with a groove, and a more accurate ink supply path can be obtained.Further, as described above, the ink jet head according to the present invention can be mounted on an image forming apparatus (image recording apparatus) such as a printer, a facsimile, a copying apparatus, or a plotter.
[0075]
【The invention's effect】
  As described above, according to the inkjet head of the present invention, the member that forms the ink supply path is formed including a plate-like member made of metal or ceramics, and the plate-like member penetrates the plate-like member. Formed in the pressurizing chamber side and the common ink flow path side, and has a groove formed with a substantially circular or elliptical bulge,The groove is a shape formed in the order of one bulging portion, a constricted portion, and the other bulging portion in a direction perpendicular to the thickness direction of the plate-like member,Since the ink supply path is connected to the second surface side of the back surface of the first surface of the plate member through the groove formed penetrating from the first surface side of the plate member. A highly accurate ink supply path can be formed.
[0076]
  here,The groove of the plate-like memberOn the pressurized fluid chamber sideThe bulging portion has a wall surface that extends substantially obliquely with respect to the ink flow direction.ConfigureAs a result, it is possible to prevent bubbles from staying and generating vortices, and to perform stable ink droplet ejection with little variation.In addition, the member that forms the ink supply path is formed by stacking three layers of members, and a groove having a bulging portion is formed in the plate member of the intermediate layer, so that a highly accurate ink supply path is formed. Can be easily formed. In this case, the two members sandwiching the plate member of the intermediate layer can be made of the same material and have the same thickness, so that a liquid chamber member having high flatness can be formed.
[0077]
  Also,The plate-like member is made of a metal material, and the bonding property can be improved by adopting a structure in which an oxide film is formed on the surface. In addition, the member sandwiching the plate-like member has an opening corresponding to the bulging portion of the groove of the plate-like member, and the opening does not cover a portion other than the bulging portion of the groove of the plate-like member. Thus, it is possible to prevent a change in the resistance value of the fluid resistance portion due to misalignment during joining, and to form a highly accurate fluid resistance portion.
[0078]
  According to the image forming apparatus of the present invention, since the ink jet head according to the present invention is mounted, stable ink droplet ejection can be performed.
[0079]
  According to the method for manufacturing an inkjet head according to the present invention, in the manufacturing method for manufacturing a three-layered inkjet head, the three-layer laminated member is bonded at the same time, so that the planarity and bondability are improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of an inkjet head according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is an explanatory plan view showing the transparent state of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a planar shape of an opening of a groove
FIG. 4 is an explanatory view showing another example of the planar shape of the opening of the groove.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing still another example of the planar shape of the groove opening.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between a groove opening and a corresponding opening.
FIG. 7 is a cross-sectional explanatory diagram of an inkjet head according to a second embodiment of the invention.
FIG. 8 is an explanatory plan view showing the transparent state in FIG. 7;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Pressurization chamber formation board, 2,22 ... Vibration board, 4,24 ... Piezoelectric element, 5,25 ... Fluid resistance formation board, 6,26 ... Connection board, 7, 27 ... Common ink flow path formation board 8, 28 ... Nozzle plate, 10, 30 ... Pressurized liquid chamber, 11, 31 ... Common ink flow path, 12, 32 ... Ink supply path, 13, 33 ... Through groove, 14, 34 ... Fine groove, 15, 35 ... 1st opening part, 16, 36 ... 2nd opening part, 17, 37 ... Common ink flow path communication hole, 18, 38 ... Nozzle, 19, 39 ... Nozzle communication path.

Claims (8)

インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する加圧室と、この加圧室に共通インク流路からインクを供給するインク供給路とを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記インク供給路を形成する部材は、金属又はセラミックスからなる板状部材を含んで形成され、
前記板状部材は、前記板状部材を貫通して形成され、加圧室側と共通インク流路側とに略円形状又は楕円形状の膨出部が形成された溝を有し、
前記溝は、前記板状部材の厚み方向と垂直な方向に、一方の膨出部、括り部、他方の膨出部の順に形成された形状であり、
前記インク供給路は、前記板状部材の第一の面側から前記貫通して形成された溝を経由して、前記板状部材の第一の面の裏面の第二の面側へと繋がる
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
In an inkjet head having a nozzle that ejects ink droplets, a pressure chamber that communicates with the nozzle, and an ink supply path that supplies ink to the pressure chamber from a common ink flow path.
The member forming the ink supply path is formed including a plate-like member made of metal or ceramics,
The plate-like member is formed through the plate-like member, and has a groove in which a substantially circular or elliptical bulge is formed on the pressure chamber side and the common ink channel side,
The groove has a shape formed in the order of one bulging portion, a constricted portion, and the other bulging portion in a direction perpendicular to the thickness direction of the plate-like member,
The ink supply path is connected from the first surface side of the plate-like member to the second surface side of the back surface of the first surface of the plate-like member via the groove formed through the penetrating member. An inkjet head characterized by that.
請求項1に記載にインクジェットヘッドにおいて、前記板状部材の溝の加圧液室側の膨出部はインクの流れ方向に対して略斜めに広がる壁面を有していることを特徴とするインクジェットヘッド。  2. The ink jet head according to claim 1, wherein the bulging portion of the groove of the plate-like member on the pressurized liquid chamber side has a wall surface that extends substantially obliquely with respect to the ink flow direction. head. 請求項1又は2のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記インク供給路を形成する部材は部材を三層積層して形成され、中間層の板状部材に前記膨出部を有する溝が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。  3. The ink jet head according to claim 1, wherein the member forming the ink supply path is formed by stacking three layers of members, and a groove having the bulging portion is formed in a plate-like member of the intermediate layer. An inkjet head characterized by being made. 請求項3に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記中間層の板状部材を挟む二つの部材は同じ材質で厚さが等しいことを特徴とするインクジェットヘッド。  4. The ink jet head according to claim 3, wherein two members sandwiching the plate member of the intermediate layer are made of the same material and have the same thickness. 請求項1乃至4のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記板状部材は金属材料からなり、表面に酸化膜が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。  5. The ink jet head according to claim 1, wherein the plate-like member is made of a metal material, and an oxide film is formed on a surface thereof. 請求項1乃至5のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記板状部材を挟む部材には前記板状部材の溝の膨出部に対応する開口を有し、この開口は前記板状部材の溝の内の膨出部以外の部分にかからないことを特徴とするインクジェットヘッド。  6. The ink jet head according to claim 1, wherein a member sandwiching the plate-like member has an opening corresponding to a bulging portion of a groove of the plate-like member, and the opening is formed on the plate-like member. An ink jet head characterized by not covering a portion other than a bulging portion in a groove. 請求項1ないし6のいずれかに記載のインクジェットヘッドを搭載していることを特徴とする画像形成装置。  An image forming apparatus comprising the ink jet head according to claim 1. 請求項3又は4に記載のインクジェットヘッドを製造する製造方法において、前記三層の積層部材の接合を同時に行うことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。  5. The method for manufacturing an ink-jet head according to claim 3, wherein the three-layer laminated member is joined at the same time.
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