JP2004082386A - Method for polishing forged article and process for manufacturing liquid discharge head - Google Patents

Method for polishing forged article and process for manufacturing liquid discharge head Download PDF

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JP2004082386A JP2002243482A JP2002243482A JP2004082386A JP 2004082386 A JP2004082386 A JP 2004082386A JP 2002243482 A JP2002243482 A JP 2002243482A JP 2002243482 A JP2002243482 A JP 2002243482A JP 2004082386 A JP2004082386 A JP 2004082386A
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Fujio Akaha
赤羽　富士男
Nagamitsu Takashima
高島　永光
Kazue Haketa
羽毛田　和重
Ryoji Uesugi
上杉　良治
Shoji Kurebayashi
紅林　昭治
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for polishing a forged article well while ensuring the shape at a machining part more accurately, and to provide a process for manufacturing a liquid discharge head. <P>SOLUTION: In the method for polishing a forged article 3 after shaping it by pressing a forging punch against a metal material 55, polishing is started after determining the relative position of the forged article 30 and a polishing jig 65 by making the polishing jig 65 coincide with the machining part 68 of the forged article 30. Since the forged article 30 and the polishing jig 65 are united surely, the forged article 30 can be polished with a high finish precision. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射ヘッド等の部品製造に使用される鍛造加工品の研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鍛造加工は種々な製品分野で活用されているが、例えば、液体噴射ヘッドの圧力発生室を金属素材に鍛造で成形することが考えられる。上記液体噴射ヘッドは、加圧された液体をノズル開口から液滴として吐出させるものであり、種々な液体を対象にしたものが知られている。そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録ヘッドをあげることができる。そこで、従来の技術を上記インクジェット式記録ヘッドを例にとって説明する。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドと称する。）は、共通インク室から溝状窪部の形状とされた圧力発生室を経てノズル開口に至る一連の流路を、ノズル開口に対応させて複数備えている。そして、小型化の要請から各圧力発生室は、記録密度に対応した細かいピッチで形成する必要がある。このため、隣り合う圧力発生室同士を区画する隔壁部の肉厚は極めて薄くなっている。また、圧力発生室と共通インク室とを連通するインク供給口は、圧力発生室内のインク圧力をインク滴の吐出に効率よく使用するため、その流路幅が圧力発生室よりもさらに絞られている。このような微細形状の圧力発生室及びインク供給口を寸法精度良く作製する観点から、従来の記録ヘッドでは、シリコン基板が好適に用いられている。すなわち、シリコンの異方性エッチングにより結晶面を露出させ、この結晶面で圧力発生室やインク供給口を区画形成している。
【０００４】
また、ノズル開口が形成されるノズルプレートは、加工性等の要請から金属板により作製されている。そして、圧力発生室の容積を変化させるためのダイヤフラム部は、弾性板に形成されている。この弾性板は、金属製の支持板上に樹脂フィルムを貼り合わせた二重構造であり、圧力発生室に対応する部分の支持板を除去することで作製されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなシリコン基板においては、加工工程が複雑であること等により製造上の問題がある。そこで、従来の記録ヘッドの圧力発生室を、金属素材に鍛造加工を施して成形することが注目されるが、この場合には溝状の窪みを鍛造加工パンチで加圧成形をする関係上、加圧時に金属素材が流動して圧力発生室の周辺が隆起したりする現象が発生する。このような隆起部分を除去して精度の高い圧力発生室を形成するために、鍛造加工後に研磨加工を行う必要がある。特に、この研磨加工においては、圧力発生室の空間寸法や形状がより高精度なものとなるように細心の注意をはらった手法が要求される。
【０００６】
また、シリコンと金属との線膨張率の差が大きいため、シリコン基板、ノズルプレート及び弾性板の各部材を貼り合わせるにあたり、比較的低温の下で長時間をかけて接着する必要があった。このため、生産性の向上が図り難く、製造コストが嵩む一因となっていた。このため、塑性加工によって圧力発生室を金属製基板に形成する試みがなされているが、圧力発生室が極めて微細であること、及び、インク供給口の流路幅を圧力発生室よりも狭くする必要があること等から高精度の加工が困難であり、ヘッドの組立精度の向上も図り難いという問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、金属素材に鍛造加工を行ったものにおいて、加工形状部にとってよりすぐれた研磨加工を行うことをその主たる目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の鍛造加工品の研磨方法は、鍛造加工パンチを金属素材に押付けて鍛造加工品を成形した後、研磨加工を行う上記鍛造加工品の研磨方法であって、上記鍛造加工品の加工形状部を研磨治具との位置決めとして用いて研磨加工が行われることを要旨とする。
【０００９】
すなわち、上記鍛造加工品の加工形状部を研磨治具との位置決めとして用いて研磨加工が行われる。
【００１０】
上記加工形状部は一般的に凹凸のある形状とされており、この凹凸部分により鍛造加工品と研磨治具との相対位置が決定づけられる。したがって、研磨加工時には研磨工具から外力を受ける鍛造加工品が研磨治具から位置がずれるようなことがなく、所期の研磨精度が確保できる。さらに、加工形状部と研磨治具との組合わせであるから、この組合わせの仕方を選択することにより、加工形状部と研磨治具との相対位置を適宜選定して、鍛造加工品にとって最も相応しい研磨を行うことができる。また、加工形状部を利用した状態で鍛造加工品と研磨治具との相対位置が決定づけられるので、鍛造加工品に特別な形状部分を設ける必要がなく、製造原価の低減において有利である。
【００１１】
さらに、例えば、液体噴射ヘッドの圧力発生室のような微細な構造の加工成形としては、一般に、異方性エッチングの手法が採用されるのであるが、このような手法は加工工数が多大なものとなるので、製造原価の面で不利である。それに対して、上記の金属素材への鍛造加工とその後の研磨加工を採用すれば、加工工数が大幅に削減され、原価的にも極めて有利である。さらに、各窪部の容積を均一に加工できるので、例えば、液体噴射ヘッドの圧力発生室等を成形するような場合においては、液体噴射ヘッドの噴射特性を安定させる等の面で非常に有効である。
【００１２】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記位置決めを鍛造加工品の加工形状部に研磨治具を合致させることにより、鍛造加工品と研磨治具との相対位置を決定する場合には、上記位置決めが鍛造加工品の加工形状部と研磨治具との合致によってなされるので、加工形状部と研磨治具との確実な合致状態によってこれら両者の相対位置が正確に設定される。
【００１３】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記金属素材は板状部材であり、上記加工形状部が鍛造加工品の表面とされ、上記加工形状部の反対側が鍛造加工品の裏面とされ、上記研磨治具に設けた位置決め突起が上記加工形状部で位置決めされた状態で上記裏面の研磨が行われる場合には、板状部材である鍛造加工品の加工形状部が研磨治具の位置決め突起と一体化されるので、鍛造加工品を確実に研磨治具で保持したまま上記裏面の研磨をすることができ、高い研磨精度を維持することができる。すなわち、加工形状部の凹凸形状部に研磨治具の位置決め突起が合致するので、鍛造加工品と研磨治具との相対位置が一層確実に決定づけられる。また、鍛造加工品が板状部材であるので、研磨治具に表面側を保持させ、裏面側を研磨するという板状部材の形状に即した利点がえられる。
【００１４】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記加工形状部は所定ピッチで配列された窪部であり、上記鍛造加工パンチで上記窪部を成形するときに各窪部のあいだに成形された隔壁部の頂部が、上記位置決め突起に対する加工形状部の深さ方向の基準位置とされている場合には、鍛造加工パンチで成形された窪部と隔壁部は、窪部の底部から隔壁部の頂部までの高さが隔壁部の長さ方向において可及的に均一であるとともに、各隔壁部同士の上記高さも可及的に均一である。したがって、隔壁部の頂部は１仮想平面上に実質的に整然と整列した状態になっている。このような状態の隔壁部の頂部に上記位置決め突起が接触して、頂部が加工形状部の深さ方向の基準位置となっているので、鍛造加工品が研磨治具に対して傾いた姿勢で両者間の位置決めがなされるようなことがない。
【００１５】
こうすることにより、鍛造加工品の裏面が研磨されたときには、その研磨面と窪部の底部との素材厚さが均一になり、部品精度の向上にとって有効である。また、加工形状部は所定ピッチで配列された窪部であるから、各窪部の成形時に流動する素材の移動方向やその量が均一になるので、上記隔壁部の頂部が形成される位置も均一化されることとなり、上記のように位置決め突起との位置関係が良好に維持できる。
【００１６】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記窪部を成形するときに各窪部の周辺部の一部に成形された上記隔壁部よりも隆起した部分の窪部側内壁が、上記位置決め突起に対する窪部の開口面方向の基準位置とされている場合には、各窪部を加圧成形するときに金属素材が流動して、隔壁部よりもさらに隆起した部分が形成される。この隆起した部分の窪部側内壁に研磨治具の位置決め突起が受止められることにより、研磨治具は窪部の開口面方向に変位することが制約されて、上記窪部側内壁が上記位置決め突起に対する窪部の開口面方向の基準位置となる。したがって、例えば、板状部材とされた鍛造加工品は、窪部の開口面方向の位置決めが、上記加工形状部の深さ方向の位置決めとともに果たされ、鍛造加工品が研磨工具から外力を受けても、位置ずれを起すようなことがなく、高精度の研磨がえられる。
【００１７】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記位置決め突起が、上記窪部の列設方向に配列された隔壁部の頂部に接触する長尺な形状とされている場合には、多数の頂部に対して一時に接触できる接触長さが位置決め突起に付与されているので、鍛造加工品と研磨治具との相対位置をより一層正確に決定づけることが可能となる。
【００１８】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記位置決め突起の表面が平坦面とされている場合には、位置決め突起の平坦面が１仮想平面上に整列した隔壁部の頂部に正確に接触するので、鍛造加工品と研磨治具との相対位置が一層安定した状態で決定づけられる。さらに、多数の頂部が位置決め突起の平坦面に接触するので、頂部の列設方向の接触摩擦が大きくなり、この列設方向への研磨治具の位置ずれを防止するのにも有効である。
【００１９】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記裏面の研磨後に上記表面の研磨を行うことにより、所定ピッチで配列された窪部の深さが均一に設定される場合には、まず最初に鍛造加工品の加工形状部と研磨治具との相対位置が正しく維持された状態で上記裏面の研磨がなされ、この研磨面と各窪部の底部との素材厚さが均一に仕上げられる。その後、鍛造加工品の表裏を反転して上記表面すなわち加工形状部を研磨する。このときには、上記裏面研磨で仕上げられた平坦面を基準として表面研磨が行われるので、裏面研磨面と表面研磨面を完全に平行な関係とすることができ、結果的には、窪部の深さが均一に設定される。
【００２０】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記裏面の研磨によって裏面を平坦面に成形し、該裏面の平坦面を位置決めとし、上記表面における隔壁部の頂部および隔壁部よりも隆起した部分を研磨して窪部以外の部分を平坦面に形成する場合には、鍛造加工品の表裏両面が平坦面となるので、例えば、液体噴射ヘッドの圧力発生室形成板のように、隣接する他の部品との密着性が良好になる。
【００２１】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記研磨治具には、平板状の部材に多数の上記位置決め突起が所定の間隔で配置され、位置決め突起によって複数の鍛造加工品が研磨治具上に位置決めされる場合には、上記研磨治具上に多数の鍛造加工品が位置決めされ、多数の鍛造加工品を一時に研磨することが可能となり、生産性向上にとって有効である。また、上記のように加工形状部の凹凸形状に対して位置決め突起を係合させる方法であるから、多数の鍛造加工品を確実に研磨治具に保持することができる。
【００２２】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記研磨治具から鍛造加工品がはずれることを防止する一体化手段が研磨治具に設けられている場合には、鍛造加工品と研磨治具との相対位置や一体性が確実に維持されるので、研磨工具等による外力が鍛造加工品に作用しても、鍛造加工品の位置が狂ったりせず、研磨精度を高いレベルに維持することができる。
【００２３】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記一体化手段が、研磨治具に取付けられたマグネットシートである場合には、磁石の吸引力で確実に鍛造加工品を研磨治具に保持することができる。また、シート状の部材が研磨治具に取付けてあるので、研磨治具と鍛造加工品との相対位置を大きく狂わせるような要素がなく、また、マグネットシートの配置空間も最小限で済み、鍛造加工品が板状部材であるようなときに、一層使い勝手がよくなる。
【００２４】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記研磨治具上に複数の鍛造加工品を位置決めしてから、鍛造加工品の上記裏面を露出させる開口が設けられたスペーサプレートを研磨治具に固定した後、上記裏面を研磨する場合には、スペーサプレートの板厚を選定することにより、研磨除去量が所定量に設定できて、裏面研磨を高精度で行うことができる。また、上記開口に鍛造加工品がはめ込まれたような状態なので、万一、鍛造加工品と研磨治具との一体性が緩んだりしても、上記開口が鍛造加工品を保持する機能を果たすので、鍛造加工品が研磨治具から外れたりすることがない。
【００２５】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記裏面の研磨終了後、平坦面とされた表面研磨用の研磨治具に上記スペーサプレートを固定した後、上記開口に鍛造加工品をはめ込んで上記表面を露出させて表面の研磨を行う場合には、平坦面とされた表面研磨用の研磨治具のあらかじめスペーサプレートを固定して上記開口を研磨治具上に準備し、それから各開口に表面を露出させた状態で鍛造加工品をはめ込む。このときにはすでに完了した裏面研磨による平坦な裏面が上記研磨治具の平坦面に密着していて、鍛造加工品と表面研磨用の研磨治具との相対位置が正確に設定される。この状態でスペーサプレートの板厚にしたがって研磨を行うことにより、表面研磨が完了する。
【００２６】
このような表面研磨の際には、鍛造加工品の裏面と窪部の底部との素材厚さが均一にされた鍛造加工品が表面研磨用の研磨治具に密着され、この状態で表面側が裏面と平行に研磨されるので、各窪部の深さは均一に揃うこととなる。
【００２７】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記鍛造加工品の一部に研磨量を低減させる開口または凹部が設けられている場合には、上記開口や凹部の面積に相当する面積分の研磨量が低減するので、研磨工程の短縮化等が図られて、製造原価の低減に役立つのである。
【００２８】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記鍛造加工品が、平行に配列された突条部および各突条部のあいだに形成された空隙部が設けられた第１金型と、上記空隙部と対応する部分に、上記突条部の配列方向に延びる凹部が設けられている第２金型により成形されている場合には、空隙部内に流動する素材量が空隙部の長手方向にわたって可及的に均一になるので、隔壁部の頂部の形状がほぼ直線的な状態になり、研磨治具の位置決め突起と隔壁部の頂部との接触が頂部全体にわたってなされる。したがって、上記のように第１金型と第２金型を使用することにより、研磨治具の位置決め突起と隔壁部の頂部との接触が良好な状態でえられる。さらに、第２金型の凹部によって鍛造加工品の裏面には隆起部が残存するが、これは上記裏面の研磨の際に完全に平面化されて、上記表面の研磨の際には支障を来すことがない。
【００２９】
本発明の鍛造加工品の研磨方法において、上記窪部が、液体噴射ヘッドに組み付けられる圧力発生室形成板に成形した圧力発生室である場合には、微細形状の溝状窪部部分を高精度で研磨仕上げをすることができ、列設された圧力発生室の深さが均一に製作され、各圧力発生室における液体の噴射特性を均一に揃えることができる。
【００３０】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、圧力発生室となる溝状窪部が列設されると共に、各溝状窪部の一端に板厚方向に貫通する連通口を形成した金属製の圧力発生室形成板と、溝状窪部の開口面を封止すると共に、溝状窪部の他端に対応する位置に液体供給口を穿設した金属材製の封止板と、前記連通口と対応する位置にノズル開口が穿設されて溝状窪部の反対側に接合された金属製のノズルプレートとを含む流路ユニットを備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、上記圧力発生室形成板は、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法で研磨することによりつくることを要旨とする。
【００３１】
すなわち、上記圧力発生室形成板を、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法で研磨した上で液体噴射ヘッドをつくるのである。
【００３２】
鍛造加工パンチで成形された圧力発生室と隔壁部は、圧力発生室の底部から隔壁部の頂部までの高さが隔壁部の長さ方向において可及的に均一であるとともに、各隔壁部同士の上記高さも可及的に均一である。したがって、隔壁部の頂部は１仮想平面上に実質的に整然と整列した状態になっている。このような状態の隔壁部の頂部に研磨治具の上記位置決め突起が接触して、頂部が圧力発生室の深さ方向の基準位置となっているので、圧力発生室形成板が研磨治具に対して傾いた姿勢で両者間の位置決めがなされるようなことがない。
【００３３】
こうすることにより、圧力発生室形成板の裏面が研磨されたときには、その研磨面と圧力発生室の底部との素材厚さが均一になり、部品精度の向上にとって有効である。また、圧力発生室は所定ピッチで配列された溝状窪部であるから、各圧力発生室の成形時に流動する素材の移動方向やその量が均一になるので、上記隔壁部の頂部が形成される位置も均一化されることとなり、上記のように位置決め突起との位置関係が良好に維持できる。
【００３４】
さらに、各圧力発生室を加圧成形するときに金属素材が流動して、隔壁部よりもさらに隆起した部分が形成される。この隆起した部分の窪部側内壁に研磨治具の位置決め突起が受止められることにより、研磨治具は圧力発生室の開口面方向に変位することが制約されて、上記窪部側内壁が上記位置決め突起に対する圧力発生室の開口面方向の基準位置となる。したがって、板状部材とされた圧力発生室形成板は、圧力発生室の開口面方向の位置決めが、上記圧力発生室の深さ方向の位置決めとともに果たされ、圧力発生室形成板が研磨工具から外力を受けても、位置ずれを起すようなことがなく、高精度の研磨がえられる。
【００３５】
上述の利点は、請求項１〜１７項に記載の鍛造加工品の研磨方法を採用することによってえられる作用効果の一部であり、これ以外にも各請求項の内容に応じた良好な液体噴射ヘッドの製造方法がえられる。
【００３６】
さらに、液体噴射ヘッドの圧力発生室は微細な加工成形であるため、一般に、異方性エッチングの手法が採用されるのであるが、このような手法は加工工数が多大なものとなるので、製造原価の面で不利である。それに対して、上記の金属素材への鍛造加工とその後の研磨加工を採用すれば、加工工数が大幅に削減され、原価的にも極めて有利である。
【００３７】
また、圧力発生室形成板を、例えば、ニッケルを素材として製作すれば、流路ユニットを構成する圧力発生室形成板，弾性板及びノズルプレートの線膨張係数が略揃うので、これらの各部材を加熱接着した際において、各部材は均等に膨張する。このため、膨張率の相違に起因する反り等の機械的ストレスが発生し難い。その結果、接着温度を高温に設定しても各部材を支障なく接着することができる。また、記録ヘッドの作動時に圧電振動子が発熱し、この熱によって流路ユニットが加熱されたとしても、流路ユニットを構成する各部材が均等に膨張する。このため、記録ヘッドの作動に伴う加熱と作動停止に伴う冷却とが繰り返し行われても、流路ユニットを構成する各部材に剥離等の不具合は生じにくくなる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３９】
本発明による鍛造加工品の研磨方法は、種々な対象部材に適用することができるが、上記対象部材の代表的なものとして液体噴射ヘッドの圧力発生室形成板が挙げられる。したがって、図示の実施の形態においては、液体噴射ヘッドの代表的な具体事例として、インクジェット式記録ヘッドの例を示している。
【００４０】
図１及び図２に示すように、記録ヘッド１は、ケース２と、このケース２内に収納される振動子ユニット３と、ケース２の先端面に接合される流路ユニット４と、先端面とは反対側のケース２の取付面上に配置される接続基板５と、ケース２の取付面側に取り付けられる供給針ユニット６等から概略構成されている。
【００４１】
上記の振動子ユニット３は、図３に示すように、圧電振動子群７と、この圧電振動子群７が接合される固定板８と、圧電振動子群７に駆動信号を供給するためのフレキシブルケーブル９とから概略構成される。
【００４２】
圧電振動子群７は、列状に形成された複数の圧電振動子１０…を備える。各圧電振動子１０…は、圧力発生素子の一種であり、電気機械変換素子の一種でもある。これらの各圧電振動子１０…は、列の両端に位置する一対のダミー振動子１０ａ，１０ａと、これらのダミー振動子１０ａ，１０ａの間に配置された複数の駆動振動子１０ｂ…とから構成されている。そして、各駆動振動子１０ｂ…は、例えば、５０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅の櫛歯状に切り分けられ、１８０本設けられる。また、ダミー振動子１０ａは、駆動振動子１０ｂよりも十分広い幅であり、駆動振動子１０ｂを衝撃等から保護する保護機能と、振動子ユニット３を所定位置に位置付けるためのガイド機能とを有する。
【００４３】
各圧電振動子１０…は、固定端部を固定板８上に接合することにより、自由端部を固定板８の先端面よりも外側に突出させている。すなわち、各圧電振動子１０…は、いわゆる片持ち梁の状態で固定板８上に支持されている。そして、各圧電振動子１０…の自由端部は、圧電体と内部電極とを交互に積層して構成されており、対向する電極間に電位差を与えることで素子長手方向に伸縮する。
【００４４】
フレキシブルケーブル９は、固定板８とは反対側となる固定端部の側面で圧電振動子１０と電気的に接続されている。そして、このフレキシブルケーブル９の表面には、圧電振動子１０の駆動等を制御するための制御用ＩＣ１１が実装されている。また、各圧電振動子１０…を支持する固定板８は、圧電振動子１０からの反力を受け止め得る剛性を備えた板状部材であり、ステンレス板等の金属板が好適に用いられる。
【００４５】
上記のケース２は、例えば、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂で成型されたブロック状部材である。ここで、ケース２を熱硬化性樹脂で成型しているのは、この熱硬化性樹脂は、一般的な樹脂よりも高い機械的強度を有しており、線膨張係数が一般的な樹脂よりも小さく、周囲の温度変化による変形が小さいからである。そして、このケース２の内部には、振動子ユニット３を収納可能な収納空部１２と、インクの流路の一部を構成するインク供給路１３とが形成されている。また、ケース２の先端面には、共通インク室（リザーバ）１４となる先端凹部１５が形成されている。
【００４６】
収納空部１２は、振動子ユニット３を収納可能な大きさの空部である。この収納空部１２の先端側部分はケース内壁が側方に向けて部分的に突出しており、この突出部分の上面が固定板当接面として機能する。そして、振動子ユニット３は、各圧電振動子１０の先端が開口から臨む状態で収納空部１２内に収納される。この収納状態において、固定板８の先端面は固定板当接面に当接した状態で接着されている。
【００４７】
先端凹部１５は、ケース２の先端面を部分的に窪ませることにより作製されている。本実施形態の先端凹部１５は、収納空部１２よりも左右外側に形成された略台形状の凹部であり、収納空部１２側に台形の下底が位置するように形成されている。
【００４８】
インク供給路１３は、ケース２の高さ方向を貫通するように形成され、先端が先端凹部１５に連通している。また、インク供給路１３における取付面側の端部は、取付面から突設した接続口１６内に形成されている。
【００４９】
上記の接続基板５は、記録ヘッド１に供給する各種信号用の電気配線が形成されると共に、信号ケーブルを接続可能なコネクタ１７が取付けられた配線基板である。そして、この接続基板５は、ケース２における取付面上に配置され、フレキシブルケーブル９の電気配線が半田付け等によって接続される。また、コネクタ１７には、制御装置（図示せず）からの信号ケーブルの先端が挿入される。
【００５０】
上記の供給針ユニット６は、インクカートリッジ（図示せず）が接続される部分であり、針ホルダ１８と、インク供給針１９と、フィルタ２０とから概略構成される。
【００５１】
インク供給針１９は、インクカートリッジ内に挿入される部分であり、インクカートリッジ内に貯留されたインクを導入する。このインク供給針１９の先端部は円錐状に尖っており、インクカートリッジ内に挿入し易くなっている。また、この先端部には、インク供給針１９の内外を連通するインク導入孔が複数穿設されている。そして、本実施形態の記録ヘッド１は２種類のインクを吐出可能であるため、このインク供給針１９を２本備えている。
【００５２】
針ホルダ１８は、インク供給針１９を取付けるための部材であり、その表面にはインク供給針１９の根本部分を止着するための台座２１を２本分横並びに形成している。この台座２１は、インク供給針１９の底面形状に合わせた円形状に作製されている。また、台座底面の略中心には、針ホルダ１８の板厚方向を貫通するインク排出口２２を形成している。また、この針ホルダ１８には、フランジ部を側方に延出している。
【００５３】
フィルタ２０は、埃や成型時のバリ等のインク内の異物の通過を阻止する部材であり、例えば、目の細かな金属網によって構成される。このフィルタ２０は、台座２１内に形成されたフィルタ保持溝に接着されている。
【００５４】
そして、この供給針ユニット６は、図２に示すように、ケース２の取付面上に配設される。この配設状態において、供給針ユニット６のインク排出口２２とケース２の接続口１６とは、パッキン２３を介して液密状態で連通する。
【００５５】
次に、上記の流路ユニット４について説明する。この流路ユニット４は、圧力発生室形成板３０の一方の面にノズルプレート３１を、圧力発生室形成板３０の他方の面に弾性板３２を接合した構成である。
【００５６】
圧力発生室形成板３０は、図４に示すように、溝状窪部３３と、連通口３４と、逃げ凹部３５とを形成した金属製の板状部材である。本実施形態では、この圧力発生室形成板３０を、厚さ０．３５ｍｍのニッケル製の基板を加工することで作製している。
【００５７】
ここで、基板としてニッケルを選定した理由について説明する。第１の理由は、このニッケルの線膨張係数が、ノズルプレート３１や弾性板３２の主要部を構成する金属（本実施形態では後述するようにステンレス）の線膨張係数と略等しいからである。すなわち、流路ユニット４を構成する圧力発生室形成板３０、弾性板３２及びノズルプレート３１の線膨張係数が揃うと、これらの各部材を加熱接着した際において、各部材は均等に膨張する。このため、膨張率の相違に起因する反り等の機械的ストレスが発生し難い。その結果、接着温度を高温に設定しても各部材を支障なく接着することができる。また、記録ヘッド１の作動時に圧電振動子１０が発熱し、この熱によって流路ユニット４が加熱されたとしても、流路ユニット４を構成する各部材３０，３１，３２が均等に膨張する。このため、記録ヘッド１の作動に伴う加熱と作動停止に伴う冷却とが繰り返し行われても、流路ユニット４を構成する各部材３０，３１，３２に剥離等の不具合は生じ難い。
【００５８】
第２の理由は、防錆性に優れているからである。すなわち、この種の記録ヘッド１では水性インクが好適に用いられているので、長期間に亘って水が接触しても錆び等の変質が生じないことが肝要である。その点、ニッケルは、ステンレスと同様に防錆性に優れており、錆び等の変質が生じ難い。
【００５９】
第３の理由は、展性に富んでいるからである。すなわち、圧力発生室形成板３０を作製するにあたり、本実施形態では後述するように塑性加工（例えば、鍛造加工）で行っている。そして、圧力発生室形成板３０に形成される溝状窪部３３や連通口３４は、極めて微細な形状であり、且つ、高い寸法精度が要求される。そして、基板にニッケルを用いると、展性に富んでいることから塑性加工であっても溝状窪部３３や連通口３４を高い寸法精度で形成することができる。
【００６０】
なお、圧力発生室形成板３０に関し、上記した各要件、すなわち、線膨張係数の要件、防錆性の要件、及び、展性の要件を満たすならば、ニッケル以外の金属で構成してもよい。
【００６１】
溝状窪部３３は、圧力発生室２９となる溝状の窪部であり、図５に拡大して示すように、直線状の溝によって構成されている。本実施形態では、幅約０．１ｍｍ，長さ約１．５ｍｍ，深さ約０．１ｍｍの溝を溝幅方向に１８０個列設している。この溝状窪部３３の底面は、深さ方向（すなわち、奥側）に進むに連れて縮幅されてＶ字状に窪んでいる。底面をＶ字状に窪ませたのは、隣り合う圧力発生室２９，２９同士を区画する隔壁部２８の剛性を高めるためである。すなわち、底面をＶ字状に窪ませることにより、隔壁部２８の根本部分（底面側の部分）の肉厚が厚くなって隔壁部２８の剛性が高まる。そして、隔壁部２８の剛性が高くなると、隣の圧力発生室２９からの圧力変動の影響を受け難くなる。すなわち、隣の圧力発生室２９からのインク圧力の変動が伝わり難くなる。また、底面をＶ字状に窪ませることにより、溝状窪部３３を塑性加工によって寸法精度よく形成することもできる（後述する）。そして、このＶ字の角度は、加工条件によって規定されるが、例えば９０度前後である。さらに、隔壁部２８における先端部分の肉厚が極く薄いことから、各圧力発生室２９…を密に形成しても必要な容積を確保することができる。
【００６２】
また、本実施形態における溝状窪部３３に関し、その長手方向両端部は、奥側に進むにつれて内側に下り傾斜している。すなわち、溝状窪部３３の長手方向両端部は、面取形状に形成されている。このように構成したのも、溝状窪部３３を塑性加工によって寸法精度よく形成するためである。
【００６３】
さらに、両端部の溝状窪部３３，３３に隣接させてこの溝状窪部３３よりも幅広なダミー窪部３６を１つずつ形成している。このダミー窪部３６は、インク滴の吐出に関与しないダミー圧力発生室となる溝状の窪部である。本実施形態のダミー窪部３６は、幅約０．２ｍｍ，長さ約１．５ｍｍ，深さ約０．１ｍｍの溝によって構成されている。そして、このダミー窪部３６の底面は、Ｗ字状に窪んでいる。これも、隔壁部２８の剛性を高めるため、及び、ダミー窪部３６を塑性加工によって寸法精度よく形成するためである。
【００６４】
そして、各溝状窪部３３…及び一対のダミー窪部３６，３６によって窪部列が構成される。本実施形態では、この窪部列を横並びに２列形成している。
【００６５】
連通口３４は、溝状窪部３３の一端から板厚方向を貫通する貫通孔として形成している。この連通口３４は、溝状窪部３３毎に形成されており、１つの窪部列に１８０個形成されている。本実施形態の連通口３４は、開口形状が矩形状であり、圧力発生室形成板３０における溝状窪部３３側から板厚方向の途中まで形成した第１連通口３７と、溝状窪部３３とは反対側の表面から板厚方向の途中まで形成した第２連通口３８とから構成されている。
【００６６】
そして、第１連通口３７と第２連通口３８とは断面積が異なっており、第２連通口３８の内寸法が第１連通口３７の内寸法よりも僅かに小さく設定されている。これは、連通口３４をプレス加工によって作製していることに起因する。すなわち、この圧力発生室形成板３０は、厚さ０．３５ｍｍのニッケル板を加工することで作製しているため、連通口３４の長さは、溝状窪部３３の深さを差し引いても０．２５ｍｍ以上となる。そして、連通口３４の幅は、溝状窪部３３の溝幅よりも狭くする必要があるので、０．１ｍｍ未満に設定される。このため、連通口３４を１回の加工で打ち抜こうとすると、アスペクト比の関係で雄型（ポンチ）が座屈するなどしてしまう。そこで、本実施形態では、加工を２回に分け、１回目の加工では第１連通口３７を板厚方向の途中まで形成し、２回目の加工で第２連通口３８を形成している。なお、この連通口３４の加工手順については、後で説明する。
【００６７】
また、ダミー窪部３６にはダミー連通口３９が形成されている。このダミー連通口３９は、上記の連通口３４と同様に、第１ダミー連通口４０と第２ダミー連通口４１とから構成されており、第２ダミー連通口４１の内寸法が第１ダミー連通口４０の内寸法よりも小さく設定されている。
【００６８】
なお、本実施形態では、上記の連通口３４及びダミー連通口３９に関し、開口形状が矩形状の貫通孔によって構成されたものを例示したが、この形状に限定されるものではない。例えば、円形に開口した貫通孔によって構成してもよい。
【００６９】
逃げ凹部３５は、共通インク室１４におけるコンプライアンス部の作動用空間を形成する。本実施形態では、ケース２の先端凹部１５と略同じ形状であって、深さが溝状窪部３３と等しい台形状の凹部によって構成している。
【００７０】
次に、上記の弾性板３２について説明する。この弾性板３２は、封止板の一種であり、例えば、支持板４２上に弾性体膜４３を積層した二重構造の複合材（本発明の金属材の一種）によって作製される。本実施形態では、支持板４２としてステンレス板を用い、弾性体膜４３としてＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用いている。
【００７１】
図６に示すように、弾性板３２には、ダイヤフラム部４４と、インク供給口４５と、コンプライアンス部４６とを形成している。
【００７２】
ダイヤフラム部４４は、圧力発生室２９の一部を区画する部分である。すなわち、ダイヤフラム部４４は溝状窪部３３の開口面を封止し、この溝状窪部３３と共に圧力発生室２９を区画形成する。このダイヤフラム部４４は、図７（ａ）に示すように、溝状窪部３３に対応した細長い形状であり、溝状窪部３３を封止する封止領域に対し、各溝状窪部３３…毎に形成されている。具体的には、ダイヤフラム部４４の幅は溝状窪部３３の溝幅と略等しく設定され、ダイヤフラム部４４の長さは溝状窪部３３の長さよりも多少短く設定されている。長さに関し、本実施形態では、溝状窪部３３の長さの約２／３に設定されている。そして、形成位置に関し、図２に示すように、ダイヤフラム部４４の一端を、溝状窪部３３の一端（連通口３４側の端部）に揃えている。
【００７３】
このダイヤフラム部４４は、図７（ｂ）に示すように、溝状窪部３３に対応する部分の支持板４２をエッチング等によって環状に除去して弾性体膜４３のみとすることで作製され、この環内には島部４７を形成している。この島部４７は、圧電振動子１０の先端面が接合される部分である。
【００７４】
インク供給口４５は、圧力発生室２９と共通インク室１４とを連通するための孔であり、弾性板３２の板厚方向を貫通している。このインク供給口４５も、ダイヤフラム部４４と同様に、溝状窪部３３に対応する位置に各溝状窪部３３…毎に形成されている。このインク供給口４５は、図２に示すように、連通口３４とは反対側の溝状窪部３３の他端に対応する位置に穿設されている。また、このインク供給口４５の直径は、溝状窪部３３の溝幅よりも十分に小さく設定されている。本実施形態では、２３ミクロンの微細な貫通孔によって構成している。
【００７５】
このようにインク供給口４５を微細な貫通孔にした理由は、圧力発生室２９と共通インク室１４との間に流路抵抗を付与するためである。すなわち、この記録ヘッド１では、圧力発生室２９内のインクに付与した圧力変動を利用してインク滴を吐出させている。このため、インク滴を効率よく吐出させるためには、圧力発生室２９内のインク圧力をできるだけ共通インク室１４側に逃がさないようにすることが肝要である。この観点から本実施形態では、インク供給口４５を微細な貫通孔によって構成している。
【００７６】
そして、本実施形態のように、インク供給口４５を貫通孔によって構成すると、加工が容易であり、高い寸法精度が得られるという利点がある。すなわち、このインク供給口４５は貫通孔であるため、レーザー加工による作製が可能である。従って、微細な直径であっても高い寸法精度で作製でき、作業も容易である。
【００７７】
コンプライアンス部４６は、共通インク室１４の一部を区画する部分である。すなわち、コンプライアンス部４６と先端凹部１５とで共通インク室１４を区画形成する。このコンプライアンス部４６は、先端凹部１５の開口形状と略同じ台形状であり、支持板４２の部分をエッチング等によって除去し、弾性体膜４３だけにすることで作製される。
【００７８】
なお、弾性板３２を構成する支持板４２及び弾性体膜４３は、この例に限定されるものではない。例えば、弾性体膜４３としてポリイミドを用いてもよい。また、この弾性板３２を、ダイヤフラム部４４になる厚肉部及び該厚肉部周辺の薄肉部と、コンプライアンス部４６になる薄肉部とを設けた金属板で構成してもよい。
【００７９】
次に、上記のノズルプレート３１について説明する。ノズルプレート３１は、ノズル開口４８を列設した金属製の板状部材である。本実施形態ではステンレス板を用い、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口４８…を開設している。本実施形態では、合計１８０個のノズル開口４８…を列設してノズル列を構成し、このノズル列を２列横並びに形成している。そして、このノズルプレート３１を圧力発生室形成板３０の他方の表面、すなわち、弾性板３２とは反対側の表面に接合すると、対応する連通口３４に各ノズル開口４８…が臨む。
【００８０】
そして、上記の弾性板３２を、圧力発生室形成板３０の一方の表面、すなわち、溝状窪部３３の形成面に接合すると、ダイヤフラム部４４が溝状窪部３３の開口面を封止して圧力発生室２９が区画形成される。同様に、ダミー窪部３６の開口面も封止されてダミー圧力発生室が区画形成される。また、上記のノズルプレート３１を圧力発生室形成板３０の他方の表面に接合するとノズル開口４８が対応する連通口３４に臨む。この状態で島部４７に接合した圧電振動子１０を伸縮すると、島部４７周辺の弾性体膜４３が変形し、島部４７が溝状窪部３３側に押されたり、溝状窪部３３側から離隔する方向に引かれたりする。この弾性体膜４３の変形により、圧力発生室２９が膨張したり収縮したりして圧力発生室２９内のインクに圧力変動が付与される。
【００８１】
さらに、弾性板３２（すなわち、流路ユニット４）をケース２に接合すると、コンプライアンス部４６が先端凹部１５を封止する。このコンプライアンス部４６は、共通インク室１４に貯留されたインクの圧力変動を吸収する。すなわち、貯留されたインクの圧力に応じて弾性体膜４３が膨張したり収縮したりして変形する。そして、上記の逃げ凹部３５は、弾性体膜４３の膨張時において、弾性体膜４３が膨らむための空間を形成する。
【００８２】
上記構成の記録ヘッド１は、インク供給針１９から共通インク室１４までの共通インク流路と、共通インク室１４から圧力発生室２９を通って各ノズル開口４８…に至る個別インク流路とを有する。そして、インクカートリッジに貯留されたインクは、インク供給針１９から導入されて共通インク流路を通って共通インク室１４に貯留される。この共通インク室１４に貯留されたインクは、個別インク流路を通じてノズル開口４８から吐出される。
【００８３】
例えば、圧電振動子１０を収縮させると、ダイヤフラム部４４が振動子ユニット３側に引っ張られて圧力発生室２９が膨張する。この膨張により圧力発生室２９内が負圧化されるので、共通インク室１４内のインクがインク供給口４５を通って各圧力発生室２９に流入する。その後、圧電振動子１０を伸張させると、ダイヤフラム部４４が圧力発生室形成板３０側に押されて圧力発生室２９が収縮する。この収縮により、圧力発生室２９内のインク圧力が上昇し、対応するノズル開口４８からインク滴が吐出される。
【００８４】
そして、この記録ヘッド１では、圧力発生室２９（溝状窪部３３）の底面がＶ字状に窪んでいる。このため、隣り合う圧力発生室２９，２９同士を区画する隔壁部２８は、その根本部分の肉厚が先端部分の肉厚よりも厚く形成される。これにより、隔壁部２８の剛性を従来よりも高めることができる。従って、インク滴の吐出時において、圧力発生室２９内にインク圧力の変動が生じたとしても、その圧力変動を隣の圧力発生室２９に伝わり難くすることができる。その結果、所謂隣接クロストークを防止でき、インク滴の吐出を安定化できる。
【００８５】
また、本実施形態では、共通インク室１４と圧力発生室２９とを連通するインク供給口４５を、弾性板３２の板厚方向を貫通する微細孔によって構成したので、レーザー加工等によって高い寸法精度が容易に得られる。これにより、各圧力発生室２９…へのインクの流入特性（流入速度や流入量等）を高いレベルで揃えることができる。さらに、レーザー光線によって加工を行った場合には、加工も容易である。
【００８６】
また、本実施形態では、列端部の圧力発生室２９，２９に隣接させてインク滴の吐出に関与しないダミー圧力発生室（すなわち、ダミー窪部３６と弾性板３２とによって区画される空部）を設けたので、これらの両端の圧力発生室２９，２９に関し、片側には隣りの圧力発生室２９が形成され、反対側にはダミー圧力発生室が形成されることになる。これにより、列端部の圧力発生室２９，２９に関し、その圧力発生室２９を区画する隔壁の剛性を、列途中の他の圧力発生室２９…における隔壁の剛性に揃えることができる。その結果、一列全ての圧力発生室２９のインク滴吐出特性を揃えることができる。
【００８７】
さらに、このダミー圧力発生室に関し、列設方向側の幅を各圧力発生室２９…の幅よりも広くしている。換言すれば、ダミー窪部３６の幅を溝状窪部３３の幅よりも広くしている。これにより、列端部の圧力発生室２９と列途中の圧力発生室２９の吐出特性をより高い精度で揃えることができる。
【００８８】
さらに、本実施形態では、ケース２の先端面を部分的に窪ませて先端凹部１５を形成し、この先端凹部１５と弾性板３２とにより共通インク室１４を区画形成しているので、共通インク室１４を形成するための専用部材が不要であり、構成の簡素化が図れる。また、このケース２は樹脂成型によって作製されているので、先端凹部１５の作製も比較的容易である。
【００８９】
次に、上記記録ヘッド１の製造方法について説明する。なお、この製造方法では、上記の圧力発生室形成板３０の製造工程に特徴を有しているので、圧力発生室形成板３０の製造工程を中心に説明することにする。なお、この圧力発生室形成板３０は、順送り型による鍛造加工によって作製される。また、圧力発生室形成板３０の素材として使用する帯板は、上記したようにニッケル製である。
【００９０】
圧力発生室形成板３０の製造工程は、溝状窪部３３を形成する溝状窪部形成工程と、連通口３４を形成する連通口形成工程とからなり、順送り型によって行われる。
【００９１】
溝状窪部形成工程では、図８に示す雄型５１と図９に示す雌型５２とを用いる。この雄型５１は、溝状窪部３３を形成するための金型である。この雄型には、溝状窪部３３を形成するための突条部５３を、溝状窪部３３と同じ数だけ列設してある。また、列設方向両端部の突条部５３に隣接させてダミー窪部３６を形成するためのダミー突条部（図示せず）も設ける。突条部５３の先端部分５３ａは先細りした山形とされており、例えば図８（ｂ）に示すように、幅方向の中心から４５度程度の角度で面取りされている。すなわち、突条部５３の先端に形成した山形の斜面により楔状の先端部分５３ａが形成されている。これにより、長手方向から見てＶ字状に尖っている。また、先端部分５３ａにおける長手方向の両端は、図８（ａ）に示すように、４５度程度の角度で面取りしてある。このため、突条部５３の先端部分５３ａは、三角柱の両端を面取りした形状となっている。
【００９２】
また、雌型５２には、その上面に筋状突起５４が複数形成されている。この筋状突起５４は、隣り合う圧力発生室２９，２９同士を区画する隔壁の形成を補助するものであり、溝状窪部３３，３３同士の間に位置する。この筋状突起５４は四角柱状であり、その幅は、隣り合う圧力発生室２９，２９同士の間隔（隔壁の厚み）よりも若干狭く設定されており、高さは幅と同程度である。また、筋状突起５４の長さは溝状窪部３３（突条部５３）の長さと同程度に設定されている。
【００９３】
そして、溝状窪部形成工程では、まず、図１０（ａ）に示すように、雌型５２の上面に素材であるとともに圧力発生室形成板である帯板５５を載置し、帯板５５の上方に雄型５１を配置する。次に、図１０（ｂ）に示すように、雄型５１を下降させて突条部５３の先端部を帯板５５内に押し込む。このとき、突条部５３の先端部分５３ａをＶ字状に尖らせているので、突条部５３を座屈させることなく先端部分５３ａを帯板５５内に確実に押し込むことができる。この突条部５３の押し込みは、図１０（ｃ）に示すように、帯板５５の板厚方向の途中まで行う。
【００９４】
突条部５３の押し込みにより、帯板５５の一部分が流動し、溝状窪部３３が形成される。ここで、突条部５３の先端部分５３ａがＶ字状に尖っているので、微細な形状の溝状窪部３３であっても、高い寸法精度で作製することができる。すなわち、先端部分５３ａで押された部分が円滑に流れるので、形成される溝状窪部３３は突条部５３の形状に倣った形状に形成される。このときに、先端部分５３ａで押し分けられるようにして流動した素材５５は、突条部５３のあいだに設けられた空隙部５３ｂ内に流入し隔壁部２８が成形される。さらに、先端部分５３ａにおける長手方向の両端も面取りしてあるので、当該部分で押圧された帯板５５も円滑に流れる。従って、溝状窪部３３の長手方向両端部についても高い寸法精度で作製できる。
【００９５】
また、突条部５３の押し込みを板厚方向の途中で止めているので、貫通孔として形成する場合よりも厚い帯板５５を用いることができる。これにより、圧力発生室形成板３０の剛性を高めることができ、インク滴の吐出特性の向上が図れる。また、圧力発生室形成板３０の取り扱いも容易になる。
【００９６】
また、突条部５３で押圧されたことにより、帯板５５の一部は隣り合う突条部５３，５３の空間内に隆起する。ここで、雌型５２に設けた筋状突起５４は、突条部５３，５３同士の間に対応する位置に配置されているので、この空間内への帯板５５の流れを補助する。これにより、突条部５３間の空間に対して効率よく帯板５５を導入することができ、隆起部を高く形成できる。
【００９７】
上記圧力発生室２９を構成するための基本的な形状すなわち溝状窪部３３の成形は、上述のとおりである。このようにして圧力発生室形成板３０に成形された圧力発生室２９は、それに続いて行われる研磨加工との関係で、その成形精度、とりわけ各隔壁部２８の頂部の形状を可及的に真直ぐな形状で各頂部が均一に揃っていることが重要となる。このような要請に応えるために、鍛造加工パンチに第１金型と、仮成形金型と仕上げ金型からなる第２金型を保有させ、第２金型に特殊な形状を付与して、適正な隔壁部２８の頂部を成形するようにしている。それと同時に、圧力発生室２９が成形されるときに、隔壁部２８の頂部よりも隆起した部分が素材５５の流動によって形成されるのであるが、この隆起した部分を活用することも、研磨工程において重要である。
【００９８】
上記の隔壁部２８の頂部を適正な状態で構成するための加工方法を図１１〜図１４に示す。なお、すでに説明された部位と同じ機能を果たす部位については、同一の符号を図中に記載してある。
【００９９】
なお、前述の雄型５１および雌型５２により帯板（素材）５５に塑性加工を行うときには、常温の温度条件下であり、また、以下に説明する塑性加工においても同様に常温の温度条件で塑性加工を行っている。
【０１００】
雄型５１ａすなわち第１金型に、多数の成形パンチ５１ｂが所定ピッチで配列されている。溝状窪部３３を成形するために、この成形パンチ５１ｂを細長く変形して、所定ピッチの突条部５３ｃとされている。また、隔壁部２８を成形するために、上記成形パンチ５１ｂのあいだに空隙部５３ｂ（図８，図１０参照）が設けられている。上記第１金型５１ａが素材である圧力発生室形成板３０（５５）に押込まれた状態が、図１２（Ｃ）に示してある。
【０１０１】
一方、上記雌型５２ａすなわち第２金型は、上記突条部５３ｃの長手方向における中間部に対応する部分に、突条部５３ｃの配列方向に延びる凹部５４ａが設けられている。そして、第２金型５２ａには、仮成形金型５６と仕上げ金型５７の２種類の金型が準備されている。
【０１０２】
上記仮成形金型５６には上記空隙部５３ｂに対向するとともにこの空隙部５３ｂと略同じ長さの筋状突起５４が形成されている。そして、この筋状突起５４にはその長さ方向における中間部の高さが低く設定された凹部５４ａが設けられている。図１４は、多数配列されている筋状突起５４のなかの１つを示す側面図であり、同図（Ａ）では中央部に円弧状の凹部５４ａが形成されている。
【０１０３】
上記筋状突起５４は、図９や図１０に示したものは、高さの低い突条のような部材形状であるが、凹部５４ａを形成するためには、筋状突起５４に図１２〜図１４に示すような所要の高さが必要とされている。したがって、このような凹部５４ａが形成された筋状突起５４は、高さのある「突条」が多数平行に配列されたもので、図１２では断面形状が先端の尖った楔形状とされている。この楔形状部分の楔角度は、９０度以下の鋭角とされている。なお、筋状突起５４の配列により谷部５６ａが形成されている。また、圧力発生室形成板５５の裏面に後述の仮成形工程で成形される隆起部５５ａが図示されている。
【０１０４】
上記筋状突起５４の長手方向の凹部５４ａの長さは、筋状突起５４の長さの約１／２以下に設定してある。また、筋状突起５４のピッチは０．１４ｍｍである。この筋状突起５４のピッチについては、０．３ｍｍ以下とすることにより、液体噴射ヘッド等の部品加工等においてより好適な予備成形となる。このピッチは好ましくは０．２ｍｍ以下，より好ましくは０．１５ｍｍ以下である。さらに、筋状突起５４の少なくとも凹部５４ａの部分は、その表面が平滑に仕上げられている。この仕上げとしては、鏡面仕上げが適しているが、他に例えば、クロム鍍金を施してもよい。
【０１０５】
上記楔形状部分の稜線部分を削り取るようにして形成されたのが、図１４の（Ａ）〜（Ｆ）に示すような凹部５４ａである。（Ａ）は前述のように円弧状，（Ｂ）は平面で構成された凹部形状，（Ｃ）は両端部が小さな曲面とされ大部分が平面とされた凹部形状，（Ｄ）は両端部が平坦な傾斜面とされ中央部が平面とされた凹部形状，（Ｅ）（Ｆ）は凹部の中間部分に隆起形状部５４ｂが設けられている凹部形状である。上記のように楔形状部分の稜線部分を削り取って凹部５４ａが形成されているので、凹部５４ａの頂面は図１４（Ａ２）のように断面で見ると平面となり、凹部全体では細長い円弧面になっている。
【０１０６】
上記の筋状突起５４は楔形状で先端部が尖っているが、素材５５の移動状態等により図１４（Ｇ）に示すように平坦な頂面５４ｃまたは丸みのある先端部の形状にしてもよい。
【０１０７】
つぎに、上記第２金型５２ａの仕上げ金型５７は、上記仮成形金型５６による仮成形後に使用されるもので、この仕上げ金型５７には仮成形金型５６の筋状突起５４が除去された平坦面５７ａが形成され、また、仮成形金型５６の凹部５４ａに対応する箇所に収容凹部５７ｂが形成されている。すなわち、仕上げ金型５７の成形面の幅方向で見て、中央部に収容凹部５７ｂが形成され、この収容凹部５７ｂの両側に平坦面５７ａが設けられている。
【０１０８】
上記平坦面５７ａは、上記突条部５３の配列方向における端部近傍の箇所が端部に向かって低くなる表面形状とされている。図１３（Ａ）に示す表面形状は上記平坦面５７ａに連続した傾斜面５７ｃである。
【０１０９】
第１金型５１ａと第２金型５２ａは、金型が進退動作をする通常の鍛造加工装置（図示していない）に固定され、両金型５１ａと５２ａのあいだに圧力発生室形成板３０（５５）を配置して、順次加工がなされる。また、第２金型５２ａは仮成形金型５６と仕上げ金型５７が組になって構成されているので、仮成形金型５６と仕上げ金型５７を隣合わせて配列し、圧力発生室形成板３０（５５）を順次移行させるのが適当である。
【０１１０】
つぎに、上記の第１金型５１ａ，第２金型５２ａによって構成された鍛造加工パンチの加工動作を説明する。
【０１１１】
上記両金型５１ａ，５２ａのあいだで加圧された金属素材板５５は、第１金型５１ａの空隙部５３ｂに押し込まれるようにして素材５５の流入移動がなされる。このとき、第２金型５２ａには中間部の高さが低くされた凹部５４ａが設けられているので、上記凹部５４ａ両側の第２金型５２ａの端部に近い箇所５６ｂ，５６ｂ（図１２（Ｄ）参照）においては、両金型５１ａ，５２ａ間の間隔Ｄ１が中間部（凹部）の間隔Ｄ２よりも狭くなっていて、この狭い部分においては素材の加圧量が多くなる。このようにして加圧された金属素材板５５は、加圧方向に略直交する方向へ押し出されるようにして流動させられ、両金型５１ａ，５２ａ間の間隔が広くなった加圧量の少ない凹部５４ａの方へより多くの素材移動がなされる。換言すると、上記素材流動において、凹部５４ａが素材５５の逃げ込み場所を提供しているような機能を果たしている。このような素材移動は、主として、上記突条部５３ｃや空隙部５３ｂの長手方向に沿って行われ、また、素材５５の一部が凹部５４ａの方へ膨出した隆起部５５ａとなる。
【０１１２】
したがって、上記加圧量の多い箇所５６ｂにおいては強い素材加圧により、空隙部５３ｂへの素材流入が積極的に行われ、また、加圧量の少ない凹部５４ａの方へはより多くの素材５５が流動してくるので、凹部５４ａに対応した箇所の空隙部５３ｂに対しても多くの素材流入が行われる。このようにして、凹部５４ａの両側５６ｂ，５６ｂで素材の流動を凹部５４ａ側へ仕向けつつ空隙部の全域にわたってより多くの素材流入がなされる。
【０１１３】
上記の空隙部５３ｂに流入した素材５５が溝状窪部３３の隔壁部２８を構成するので、溝状窪部３３の空間形状を正確に形成することができる。さらに、このような微細な構造の加工成形としては、一般に、異方性エッチングの手法が採用されるのであるが、このような手法は加工工数が多大なものとなるので、製造原価の面で不利である。それに対して、上記の鍛造加工パンチを金属製のニッケル等の素材に使用すれば、加工工数が大幅に削減され、原価的にも極めて有利である。
【０１１４】
上記の加工動作は、第２金型５２ａの凹部５４ａの動作機能に重点を置いて説明したものであるが、図示の筋状突起５４およびその凹部５４ａによる動作機能はつぎのとおりである。図１２（Ｂ）は、第１金型５１ａと第２金型５２ａとのあいだで素材５５が加圧される直前の状態を示している。この状態から（Ｃ）（Ｄ）に示すように両金型５１ａ，５２ａ間で素材５５が加圧されると、筋状突起５４が素材５５に突き刺さるようにして圧入されて行くのと同時に、空隙部５３ｂ内への素材流動がなされて、隔壁部２８の仮成形がなされる。
【０１１５】
上記の仮成形の段階においては、筋状突起５４の凹部５４ａにより、上述の場合と同様に加圧量の少ない凹部５４ａの方へはより多くの素材５５が流動して行くので、凹部５４ａに対応した箇所の空隙部５３ｂに対しても多くの素材流入が行われる。このようにして、凹部５４ａの両側５６ｂ，５６ｂで素材の流動を凹部側へ仕向けつつ空隙部５３ｂの全域にわたってより多くの素材流入がなされる。さらに、筋状突起５４自体の突起高さが相乗して、より一層多くの素材５５が空隙部５３ｂ内に積極的に押し込まれる。このような仮成形状態における隔壁部２８の高さは、図１２（Ｄ）に示すように、低い部分２８ａ，２８ａと高い部分２８ｂが形成される。このように高低差ができるのは、端部に近い箇所５６ｂ，５６ｂにおいて加圧された素材５５が凹部５４ａの箇所へより多く流動して、そのときに多くの素材５５が空隙部５３ｂ内に流動するからである。
【０１１６】
図１２（Ｃ）（Ｄ）に示す仮成形が完了すると、仮成形状態の素材５５は図１３（Ｂ）に示すように、第１金型５１ａと仕上げ金型５７のあいだに移送され、そこで両金型５１ａ，５２ａで（Ｃ）に示すように加圧される。仕上げ金型５７には収容凹部５７ｂの両側に平坦面５７ａが形成してあるので、上記の低い隔壁部の部分２８ａ，２８ａにおける空隙部５３ｂ内への素材５５の流動量が多くなり、部分２８ａ，２８ａの高さが高くなる。このとき、上記隆起部５５ａは収容凹部５７ｂ内に収容されて仕上げ金型５７から加圧力を受けることがないので、上記の高い部分２８ｂの高さはほとんど変わらない。したがって、最終的には（Ｄ）に示すように、隔壁部２８の高さが略均一な高さとなる。
【０１１７】
また、仕上げ成形の段階においては、上記傾斜面５７ｃが形成されているので、各空隙部５３ｂ内への素材５５の流入量が全ての空隙部５３ｂにおいて可及的に均一化される。すなわち、上記突条部５３の配列方向に流動した素材５５が突条部５３の配列中央部から端部の方へ少しずつ流動して集積的に偏った状態になり、端部付近がいわゆる多肉状態になる。このように集積的に偏った素材量を端部が低くなった傾斜面５７ｃで加圧するので、多肉状態の素材を過度に空隙部５３ｂ内に流動させることが防止される。したがって、各空隙部５３ｂ内への素材５５の流入量が全ての空隙部５３ｂにおいて可及的に均一化される。
【０１１８】
上記筋状突起５４は、先端の尖った楔形状としてあるので、上記楔形状の部分が素材５５に確実に食い込むので、空隙部５３ｂに対向した箇所の素材５５を正確に加圧することができ、空隙部５３ｂへの素材流動が確実になされる。また、楔角がいわゆる９０度以下の鋭角とされていることにより、素材５５への食い込みがより一層確実に達成される。上記筋状突起５４のピッチが、０．３ｍｍ以下とされていることにより、この鍛造加工パンチでインクジェット式記録ヘッドの圧力発生室をきわめて精巧な鍛造加工で製作することができる。
【０１１９】
上記凹部５４ａが、円弧状の凹部形状とされていることにより、第２金型中間部の高さが徐々に緩やかに変化をするので、上記空隙部５３ｂに流入する素材５５の量が空隙部５３ｂの長さ方向で見て、可及的に均一なものとなる。また、凹部５４ａが、複数の平面で構成された凹部形状とされていることにより、平面の傾斜角度を選定することにより、第２金型中間部の高さを徐々に緩やかに変化させることができ、空隙部５３ｂに流入する素材５５の量が空隙部５３ｂの長さ方向で見て、可及的に均一なものとなる。
【０１２０】
上記凹部５４ａの中間部分に隆起形状部５４ｂが設けられている場合には、上記隆起形状部５４ｂと第２金型５２ａの端部に近い箇所において両金型５１ａ，５２ａの間隔（上記間隔Ｄ１に相当）が狭くなるとともに、上記凹部５４ａが複数化されるので、加圧量の多い箇所と加圧量の少ない箇所が交互に複数配置される。したがって、加圧量の多い箇所（上記５６ｂに相当）と素材５５の流動先となる凹部５４ａが交互に小刻みに配置されるので、空隙部５３ｂに流動する素材５５の量が空隙部５３ｂの長さ方向で見て略均一になる。
【０１２１】
上記筋状突起５４の長手方向の凹部５４ａの長さを、筋状突起５４の長さの約１／２以下に設定することにより、加圧方向に略直交する方向への素材流動量とそれを受け入れる凹部５４ａの空間を、加圧ストロークの大きさとの兼ね合いにおいて、程よくバランスさせることができ、空隙部５３ｂ内への素材流動が最適化される。
【０１２２】
上記筋状突起５４の少なくとも凹部５４ａの部分が、鏡面仕上げやクロム鍍金等でその表面が平滑に仕上げられているので、加圧方向に略直交する方向に流動してきた素材５５が凹部５４ａにおいてその平滑な表面状態により、積極的に空隙部５３ｂの方へ変向され、空隙部５３ｂ内への素材流入がより一層積極的に行われる。
【０１２３】
上述の溝状窪部３３の鍛造加工により成形された隔壁部２８の頂部２８ｃは、図１３（Ｄ）に示すように、隔壁部２８の端縁部すなわち隔壁部２８の稜線のような形態であり、その長さ方向全域にわたって略直線的な形状となる。なお、同図（Ｄ）の場合はわずかに膨らんだ形に図示してあるが、実際には略直線的な頂部２８ｃの形状である。そして、溝状窪部３３の底部３３ａから頂部２８ｃまでの高さは溝状窪部３３の長手方向において略均一である。なお、ここでは溝状窪部３３の底部形状はＶ字型であるので、上記底部３３ａはＶ字型部分の最も深い隅角部の箇所とされている。同時に所定ピッチで配列されている各頂部２８ｃは、１仮想平面上に整然と整列している。
【０１２４】
上記の鍛造工程において、図１３に示すように突条部５３ｃが仕上げ工程として予備成形品に押込まれると、同図（Ｄ）に示すような隆起した部分６３が成形される。これは、溝状窪部３３の長手方向端部すなわち突条部５３ｃの長手方向端部の近傍に形成されるもので、溝状窪部３３の長手方向に流動した素材が頂部２８ｃよりもさらに隆起した形状となっている。この隆起した部分６３は、溝状窪部３３の長手方向端部に形成されるので、図１６（Ｃ）に示すように平面的に見ると、頂部２８ｃと隆起した部分６３はずれた位置関係となっている。隆起した部分６３の溝状窪部３３側には窪部側内壁６３ａが形成されていて、各窪部側内壁６３ａは１直線上に整列した状態になっている。したがって、溝空間６４として仮想的に見ると、整列した頂部２８ｃが溝空間６４の仮想底面を形成し、同様に整列した窪部側内壁６３ａが溝空間６４の仮想内側壁を形成していることになる。
【０１２５】
圧力発生室形成板３０を研磨加工するとき、圧力発生室形成板３０を正しく支持したり、その位置がずれたりしないようにするために、研磨治具６５が設けられている。この研磨治具６５には細長い位置決め突起６６が形成され、ここでは、列設された圧力発生室２９（溝状窪部３３）の列が図１５に示すように、２列が１組になっているので、各圧力発生室２９の列に合致する位置決め突起６６も２列が１組になっている。位置決め突起６６の表面６６ａは平坦面とされ、上記の整列状態の頂部２８ｃに接触できるようになっており、また、位置決め突起６６の側面６６ｂ，６６ｂは上記窪部側内壁６３ａ，６３ａと略密着できるように位置決め突起６６の幅が設定されている。
【０１２６】
上記のように第１金型５１ａ，第２金型５２ａによって加工されて鍛造加工品は金属材料製の板状部材であり、圧力発生室２９が成形された加工形状部６８が鍛造加工品の表面６９であり、その反対側が鍛造加工品の裏面７０である。
【０１２７】
後述のように研磨治具６５を鍛造加工品すなわち圧力発生室形成板３０に合致させたときに、研磨治具６５から圧力発生室形成板３０がはずれることを防止するために、図１７，図１８，図１９に示す一体化手段であるマグネットシート７１が研磨治具６５の表面に取付けられている。
【０１２８】
上記研磨治具６５の位置決め突起６６を上記溝空間６４に相対的に挿入すると、位置決め突起６６の表面６６ａが整列状態の頂部２８ｃに接触し、また、位置決め突起６６の両側面６６ｂ，６６ｂが窪部側内壁６３ａ，６３ａと略密着した状態になる。したがって、上記頂部２８ｃが位置決め突起６６に対する加工形状部６８の深さ方向の基準位置になっており、他方、窪部側内壁６３ａ，６３ａが位置決め突起６６に対する圧力発生室２９の開口面方向の基準位置になっている。
【０１２９】
図１７および図１８は、位置決め突起６６が加工形状部６８に合致しきった状態を示している。したがって、多数の頂部２８ｃに対して一時に接触できる接触長さが位置決め突起６６に付与されているので、鍛造加工品すなわち圧力発生室形成板３０と研磨治具６５との相対位置をより一層正確に決定づけることが可能となる。また、位置決め突起６６の平坦な表面６６ａが１仮想平面上に整列した隔壁部２８の頂部２８ｃに正確に接触するので、鍛造加工品３０と研磨治具６５との相対位置が一層安定した状態で決定づけられる。さらに、多数の頂部２８ｃが位置決め突起６６の平坦面（６６ａ）に接触するので、頂部２８ｃの列設方向の接触摩擦が大きくなり、この列設方向への研磨治具６５の位置ずれを防止するのにも有効である。
【０１３０】
図示していないが、ここで使用される研磨加工機は、研磨工具が回転あるいは往復する通常の形式のものであり、圧力発生室形成板３０がセットされた研磨治具６５を研磨加工機に取付けて研磨加工を行うものである。
【０１３１】
図１７から図２１における符号７２は、研磨治具６５に取付けられるスペーサプレートであり、そこにあけた開口７３内に圧力発生室形成板３０が略ぴったりとはめ込まれ、最初に研磨される裏面７０が開口７３から露出している。スペーサプレート７２の厚さを選定することにより、研磨代Ｔ（図１８参照）が設定される。
【０１３２】
図１８のセット状態で裏面７０の研磨代Ｔが研磨されて上記隆起部５５ａもともに除去されると、裏面７０は平坦な面となる。その後、全面が平坦面とされた表面研磨用の研磨治具７４にスペーサプレート７２を図２０に示すように固定してから、今度は開口７３に圧力発生室形成板３０の表面６９を露出させて同形成板３０を図２１に示すようにはめ込む。その後、圧力発生室形成板３０の表面を研磨すると、上記の隆起した部分６３や隔壁部２８の頂部２８ｃが研磨されて、表面６９の研磨が完了する。
【０１３３】
なお、スペーサプレート７２を研磨治具６５や表面研磨用の研磨治具７４に固定する方法としては、種々なものが採用できるが、ここでは図１８に示すようにスペーサプレート７２の周縁に係合縁７２ａを設け、この係合縁７２ａを各研磨治具６５や７４の周縁に合致させるようにした。また、圧力発生室形成板３０の研磨された面の平面度は著しく高いので、研磨治具７４の平坦面に対しては、両面間には空気層がなく密着性が良好であるので、圧力発生室形成板３０が開口７３からはずれたりしないのである。
【０１３４】
図１９は、１つの研磨治具６５に多数（ここでは９枚）の圧力発生室形成板３０が保持されている場合であり、このような集合体７５を複数配列して研磨することが、生産性を向上させる点で有効である。その具体例が図２２に示されている。この事例は、ターンテーブルの方式であり、中心に公転軸７６を有する親テーブル７７があり、その上に自転軸７８を有する子テーブル７９が設けられている。この子テーブル７９上に上記の集合体７５が６枚固定されている。このようなターンテーブルを研磨工具に対面させて集合体７５に自転と公転の複合運動を付与することにより、全ての圧力発生室形成板３０には均一な研磨が施される。したがって、研磨治具６５上に多数の圧力発生室形成板３０が位置決めされ、多数の圧力発生室形成板３０を一時に研磨することが可能となり、生産性向上にとって有効である。また、上記のように加工形状部６８の凹凸形状に対して位置決め突起６６を係合させる方法であるから、多数の鍛造加工品３０を確実に研磨治具６５に保持することができる。
【０１３５】
上記圧力発生室形成板３０の一部に研磨量を低減させる開口８０が設けられている。こうすることにより、上記開口８０の面積に相当する面積分の研磨量が低減するので、研磨工程の短縮化等が図られて、製造原価の低減に役立つのである。この開口８０を凹部に置き換えても同じ作用効果がえられる。
【０１３６】
上記のような裏面７０，表面６９の研磨が完了したらインクジェット式記録ヘッド１の流路ユニット４の１部品として組立てられるのであるが、組立て前に必要に応じてさらに表裏両面６９，７０の両面研磨を行ってもよい。
【０１３７】
また、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、圧力発生室２９となる溝状窪部３３が列設されると共に、各溝状窪部３３の一端に板厚方向に貫通する連通口３４を形成した金属製の圧力発生室形成板３０と、溝状窪部３３の開口面を封止すると共に、溝状窪部３３の他端に対応する位置に液体供給口４５を穿設した金属材製の封止板と、前記連通口３４と対応する位置にノズル開口４８が穿設されて溝状窪部３３の反対側に接合された金属製のノズルプレート３１とを含む流路ユニット４を備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、上記圧力発生室形成板３０は、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法で研磨することにより液体噴射ヘッドがつくられる。
【０１３８】
上記の実施の形態による作用効果を列記するとつぎのとおりである。
【０１３９】
上記加工形状部６８は一般的に凹凸のある形状とされており、この凹凸部分である加工形状部６８を研磨治具６５との位置決めとして用いている。具体的には、研磨治具６５を加工形状部６８に合致させることにより、鍛造加工品３０と研磨治具６５との相対位置が決定づけられる。したがって、研磨加工時には研磨工具から外力を受ける鍛造加工品３０が研磨治具６５から位置がずれるようなことがなく、所期の研磨精度が確保できる。さらに、加工形状部６８と研磨治具６５との組合わせであるから、この組合わせの仕方を選択することにより、加工形状部６８と研磨治具６５との相対位置を適宜選定して、鍛造加工品３０にとって最も相応しい研磨を行うことができる。また、加工形状部６８を利用した状態で鍛造加工品３０と研磨治具６５との相対位置が決定づけられるので、鍛造加工品３０に特別な形状部分を設ける必要がなく、製造原価の低減において有利である。
【０１４０】
板状部材である鍛造加工品すなわち圧力発生室形成板３０の加工形状部６８が研磨治具６５の位置決め突起６６と一体化されるので、鍛造加工品３０を確実に研磨治具６５で保持したまま上記裏面７０の研磨をすることができ、高い研磨精度を維持することができる。すなわち、加工形状部６８の凹凸形状部に研磨治具６５の位置決め突起６６が合致するので、鍛造加工品３０と研磨治具６５との相対位置が一層確実に決定づけられる。また、鍛造加工品３０が板状部材であるので、研磨治具６５に表面６９側を保持させ、裏面７０側を研磨するという板状部材の形状に即した利点がえられる。
【０１４１】
鍛造加工パンチで成形された圧力発生室２９と隔壁部２８は、圧力発生室２９の底部３３ａから隔壁部２８の頂部２８ｃまでの高さが隔壁部２８の長さ方向において可及的に均一であるとともに、各隔壁部２８同士の上記高さも可及的に均一である。したがって、隔壁部２８の頂部２８ｃは１仮想平面上に実質的に整然と整列した状態になっている。このような状態の隔壁部２８の頂部２８ｃに上記位置決め突起６６が接触して、頂部２８ｃが加工形状部６８すなわち圧力発生室２９の深さ方向の基準位置となっているので、鍛造加工品３０が研磨治具６５に対して傾いた姿勢で両者間の位置決めがなされるようなことがない。
【０１４２】
各圧力発生室２９を加圧成形するときに金属素材が流動して、隔壁部２８よりもさらに隆起した部分６３が形成される。この隆起した部分６３の窪部側内壁６３ａ，６３ａに研磨治具６５の位置決め突起６６が受止められることにより、研磨治具６５は圧力発生室２９の開口面方向に変位することが制約されて、上記窪部側内壁６３ａ，６３ａが上記位置決め突起６６に対する圧力発生室２９の開口面方向の基準位置となる。したがって、板状部材とされた鍛造加工品３０は、圧力発生室３０の開口面方向の位置決めが、上記加工形状部６８の深さ方向の位置決めとともに果たされ、鍛造加工品３０が研磨工具から外力を受けても、位置ずれを起すようなことがなく、高精度の研磨がえられる。
【０１４３】
研磨工程の順序としては、まず最初に鍛造加工品３０の加工形状部６８と研磨治具６５との相対位置が正しく維持された状態で上記裏面７０の研磨がなされ、この研磨面と各圧力発生室２９の底部３３ａとの素材厚さが、図１８の符号Ｄで示すように均一に仕上げられる。その後、鍛造加工品３０の表裏を反転して上記表面６９すなわち加工形状部６８を研磨する。このときには、上記裏面研磨で仕上げられた平坦面を基準として表面研磨が行われるので、裏面研磨面と表面研磨面を完全に平行な関係とすることができ、結果的には、圧力発生室２９の深さが均一に設定される。
【０１４４】
組立て精度の観点からすると、鍛造加工品３０の表裏両面が平坦面となるので、インクジェット式記録ヘッド１の圧力発生室形成板３０のように、隣接する他の部品との密着性が良好になり、高精度の組立て品質がえられる。
【０１４５】
上記研磨治具６５から圧力発生室形成板３０がはずれることを防止する一体化手段がマグネットシート７１の態様で研磨治具６５に設けられているので、圧力発生室形成板３０と研磨治具６５との相対位置や一体性が確実に維持されるので、研磨工具等による外力が圧力発生室形成板３０に作用しても、圧力発生室形成板３０の位置が簡単に狂ったりせず、研磨精度を高いレベルに維持することができる。また、磁石の吸引力で確実に圧力発生室形成板３０を研磨治具６５に保持することができる。そして、シート状の部材が研磨治具６５に取付けてあるので、研磨治具６５と圧力発生室形成板３０との相対位置を大きく狂わせるような要素がなく、また、マグネットシート７１の配置空間も最小限で済み、圧力発生室形成板３０が板状部材であるようなときに、一層使い勝手がよくなる。
【０１４６】
上記裏面７０の研磨終了後、平坦面とされた表面研磨用の研磨治具７４に上記スペーサプレート７２を固定した後、上記開口７３に圧力発生室形成板３０をはめ込んで上記表面６９を露出させて表面６９の研磨を行うものであるから、平坦面とされた表面研磨用の研磨治具７４にあらかじめスペーサプレート７２を固定して上記開口７３を研磨治具７４上に準備し、それから各開口７３に表面６９を露出させた状態で圧力発生室形成板３０をはめ込む。このときにはすでに完了した裏面研磨による平坦な裏面が上記研磨治具７４の平坦面に密着していて、圧力発生室形成板３０と表面研磨用の研磨治具７４との相対位置が正確に設定される。この状態でスペーサプレート７２の板厚にしたがって研磨を行うことにより、表面研磨が完了する。
【０１４７】
このような表面研磨の際には、圧力発生室形成板３０の裏面７０と圧力発生室２９の底部３３ａとの素材厚さが均一にされた圧力発生室形成板３０が表面研磨用の研磨治具７４に密着され、この状態で表面６９側が裏面７０と平行に研磨されるので、各圧力発生室２９の深さは均一に揃うこととなる。
【０１４８】
上記圧力発生室形成板３０が、平行に配列された突条部５３ｃおよび各突条部５３ｃのあいだに形成された空隙部５３ｂが設けられた第１金型５１ａと、上記突条部５３ｃの長手方向における中間部に対応する部分に、突条部５３ｃの配列方向に延びる凹部５４ａが設けられている第２金型５２ａにより成形されることにより、空隙部５３ｂ内に流動する素材量が空隙部５３ｂの長手方向にわたって可及的に均一になるので、隔壁部２８の頂部２８ｃの形状がほぼ直線的な状態になり、研磨治具６５の位置決め突起６６と隔壁部２８の頂部２８ｃとの接触が頂部２８ｃ全体にわたってなされる。したがって、上記のように第１金型５１ａと第２金型５２ａを使用することにより、研磨治具６５の位置決め突起６６と隔壁部２８の頂部２８ｃとの接触が良好な状態でえられる。さらに、第２金型５２ａの凹部５４ａによって圧力発生室形成板３０の裏面７０には隆起部５５ａが残存するが、これは上記裏面７０の研磨の際に完全に平面化されて、上記表面の研磨の際には支障を来すことがない。
【０１４９】
上記窪部が、インクジェット式記録ヘッド１に組付けられる圧力発生室形成板３０に成形した圧力発生室２９である場合には、微細形状の圧力発生室２９を高精度で研磨仕上げをすることができ、列設された圧力発生室２９の深さが均一に製作され、各圧力発生室２９におけるインクの吐出特性を均一に揃えることができる。
【０１５０】
また、液体噴射ヘッドの製造方法に関しては、つぎのような作用効果がえられる。すなわち、鍛造加工パンチで成形された圧力発生室２９と隔壁部２８は、圧力発生室２９の底部３３ａから隔壁部２８の頂部２８ｃまでの高さが隔壁部２８の長さ方向において可及的に均一であるとともに、各隔壁部２８同士の上記高さも可及的に均一である。したがって、隔壁部２８の頂部２８ｃは１仮想平面上に実質的に整然と整列した状態になっている。このような状態の隔壁部２８の頂部２８ｃに研磨治具６５の上記位置決め突起６６が接触して、頂部２８ｃが圧力発生室２９の深さ方向の基準位置となっているので、圧力発生室形成板３０が研磨治具６５に対して傾いた姿勢で両者間の位置決めがなされるようなことがない。
【０１５１】
こうすることにより、圧力発生室形成板３０の裏面７０が研磨されたときには、その研磨面と圧力発生室２９の底部３３ａとの素材厚さが均一になり、部品精度の向上にとって有効である。また、圧力発生室２９は所定ピッチで配列された溝状窪部３３であるから、各圧力発生室２９の成形時に流動する素材の移動方向やその量が均一になるので、上記隔壁部２８の頂部２８ｃが形成される位置も均一化されることとなり、上記のように位置決め突起６６との位置関係が良好に維持できる。
【０１５２】
さらに、各圧力発生室２９を加圧成形するときに金属素材５５が流動して、隔壁部２８よりもさらに隆起した部分６３が形成される。この隆起した部分６３の窪部側内壁６３ａに研磨治具６５の位置決め突起６６が受止められることにより、研磨治具６５は圧力発生室２９の開口面方向に変位することが制約されて、上記窪部側内壁６３ａが上記位置決め突起６６に対する圧力発生室２９の開口面方向の基準位置となる。したがって、板状部材とされた圧力発生室形成板３０は、圧力発生室２９の開口面方向の位置決めが、上記圧力発生室２９の深さ方向の位置決めとともに果たされ、圧力発生室形成板３０が研磨工具から外力を受けても、位置ずれを起すようなことがなく、高精度の研磨がえられる。
【０１５３】
上述の利点は、請求項１〜１６項に記載の鍛造加工品の研磨方法を採用することによってえられる作用効果の一部であり、これ以外にも各請求項の内容に応じた良好な液体噴射ヘッドの製造方法がえられる。
【０１５４】
さらに、液体噴射ヘッドの圧力発生室２９は微細な加工成形であるため、一般に、異方性エッチングの手法が採用されるのであるが、このような手法は加工工数が多大なものとなるので、製造原価の面で不利である。それに対して、上記の金属素材５５への鍛造加工とその後の研磨加工を採用すれば、加工工数が大幅に削減され、原価的にも極めて有利である。
【０１５５】
また、圧力発生室形成板３０を、例えば、ニッケルを素材として製作すれば、流路ユニット４を構成する圧力発生室形成板３０，弾性板３２及びノズルプレート３１の線膨張係数が略揃うので、これらの各部材を加熱接着した際において、各部材は均等に膨張する。このため、膨張率の相違に起因する反り等の機械的ストレスが発生し難い。その結果、接着温度を高温に設定しても各部材３０，３２，３１を支障なく接着することができる。また、記録ヘッド１の作動時に圧電振動子１０が発熱し、この熱によって流路ユニット４が加熱されたとしても、流路ユニット４を構成する各部材が均等に膨張する。このため、記録ヘッド１の作動に伴う加熱と作動停止に伴う冷却とが繰り返し行われても、流路ユニット４を構成する各部材に剥離等の不具合は生じにくくなる。
【０１５６】
図２３に例示した記録ヘッド１´は、本発明を適用することのできる事例であり、圧力発生素子として発熱素子６１を用いたものである。この例では、上記の弾性板３２に代えて、コンプライアンス部４６とインク供給口４５とを設けた封止基板６２を用い、この封止基板６２によって圧力発生室形成板３０における溝状窪部３３側を封止している。また、この例では、圧力発生室２９内における封止基板６２の表面に発熱素子６１を取り付けている。この発熱素子６１は電気配線を通じて給電されて発熱する。なお、圧力発生室形成板３０やノズルプレート３１等、その他の構成は上記実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１５７】
この記録ヘッド１´では、発熱素子６１への給電により、圧力発生室２９内のインクが突沸し、この突沸によって生じた気泡が圧力発生室２９内のインクを加圧する。この加圧により、ノズル開口４８からインク滴が吐出される。そして、この記録ヘッド１´でも、圧力発生室形成板３０を金属の塑性加工で作製しているので、上記した実施形態と同様の作用効果を奏する。
【０１５８】
また、連通口３４に関し、上記実施形態では、溝状窪部３３の一端部に設けた例を説明したが、これに限らない。例えば、連通口３４を溝状窪部３３における長手方向略中央に形成して、溝状窪部３３の長手方向両端にインク供給口４５及びそれと連通する共通インク室１４を配置してもよい。このようにすることにより、インク供給口４５から連通口３４に至る圧力発生室２９内におけるインクの淀みを防止できるので、好ましい。
【０１５９】
上述の実施の形態は、インクジェット式記録装置に使用される記録ヘッドであるが、本発明における液体噴射ヘッドは、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。
【０１６０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の鍛造加工品の研磨方法によれば、上記加工形状部は一般的に凹凸のある形状とされており、この凹凸部分により鍛造加工品と研磨治具との相対位置が決定づけられる。したがって、研磨加工時には研磨工具から外力を受ける鍛造加工品が研磨治具から位置がずれるようなことがなく、所期の研磨精度が確保できる。さらに、加工形状部と研磨治具との組合わせであるから、この組合わせの仕方を選択することにより、加工形状部と研磨治具との相対位置を適宜選定して、鍛造加工品にとって最も相応しい研磨を行うことができる。また、加工形状部を利用した状態で鍛造加工品と研磨治具との相対位置が決定づけられるので、鍛造加工品に特別な形状部分を設ける必要がなく、製造原価の低減において有利である。
【０１６１】
さらに、例えば、液体噴射ヘッドの圧力発生室のような微細な構造の加工成形としては、一般に、異方性エッチングの手法が採用されるのであるが、このような手法は加工工数が多大なものとなるので、製造原価の面で不利である。それに対して、上記の金属素材への鍛造加工とその後の研磨加工を採用すれば、加工工数が大幅に削減され、原価的にも極めて有利である。さらに、各窪部の容積を均一に加工できるので、例えば、液体噴射ヘッドの圧力発生室等を成形するような場合においては、液体噴射ヘッドの噴射特性を安定させる等の面で非常に有効である。
【０１６２】
また、圧力発生室形成板を、例えば、ニッケルを素材として製作すれば、流路ユニットを構成する圧力発生室形成板，弾性板及びノズルプレートの線膨張係数が略揃うので、これらの各部材を加熱接着した際において、各部材は均等に膨張する。このため、膨張率の相違に起因する反り等の機械的ストレスが発生し難い。その結果、接着温度を高温に設定しても各部材を支障なく接着することができる。また、記録ヘッドの作動時に圧電振動子が発熱し、この熱によって流路ユニットが加熱されたとしても、流路ユニットを構成する各部材が均等に膨張する。このため、記録ヘッドの作動に伴う加熱と作動停止に伴う冷却とが繰り返し行われても、流路ユニットを構成する各部材に剥離等の不具合は生じにくくなる。
【０１６３】
また、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法によれば、鍛造加工パンチで成形された圧力発生室と隔壁部は、圧力発生室の底部から隔壁部の頂部までの高さが隔壁部の長さ方向において可及的に均一であるとともに、各隔壁部同士の上記高さも可及的に均一である。したがって、隔壁部の頂部は１仮想平面上に実質的に整然と整列した状態になっている。このような状態の隔壁部の頂部に研磨治具の上記位置決め突起が接触して、頂部が圧力発生室の深さ方向の基準位置となっているので、圧力発生室形成板が研磨治具に対して傾いた姿勢で両者間の位置決めがなされるようなことがない。
【０１６４】
こうすることにより、圧力発生室形成板の裏面が研磨されたときには、その研磨面と圧力発生室の底部との素材厚さが均一になり、部品精度の向上にとって有効である。また、圧力発生室は所定ピッチで配列された溝状窪部であるから、各圧力発生室の成形時に流動する素材の移動方向やその量が均一になるので、上記隔壁部の頂部が形成される位置も均一化されることとなり、上記のように位置決め突起との位置関係が良好に維持できる。
【０１６５】
さらに、各圧力発生室を加圧成形するときに金属素材が流動して、隔壁部よりもさらに隆起した部分が形成される。この隆起した部分の窪部側内壁に研磨治具の位置決め突起が受止められることにより、研磨治具は圧力発生室の開口面方向に変位することが制約されて、上記窪部側内壁が上記位置決め突起に対する圧力発生室の開口面方向の基準位置となる。したがって、例えば、板状部材とされた圧力発生室形成板は、圧力発生室の開口面方向の位置決めが、上記圧力発生室の深さ方向の位置決めとともに果たされ、圧力発生室形成板が研磨工具から外力を受けても、位置ずれを起すようなことがなく、高精度の研磨がえられる。
【０１６６】
上述の利点は、請求項１〜１７項に記載の鍛造加工品の研磨方法を採用することによってえられる作用効果の一部であり、これ以外にも各請求項の内容に応じた良好な液体噴射ヘッドの製造方法がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの断面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、振動子ユニットを説明する図である。
【図４】圧力発生室形成板の平面図である。
【図５】圧力発生室形成板の説明図であり、（ａ）は図４におけるＸ部分の拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図６】弾性板の平面図である。
【図７】弾性板の説明図であり、（ａ）は図６におけるＹ部分の拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、溝状窪部の形成に用いる雄型を説明する図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、溝状窪部の形成に用いる雌型を説明する図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、溝状窪部の形成を説明する模式図である。
【図１１】金型と素材との関係を示す斜視図である。
【図１２】仮成形の進行状態を示す斜視図と断面図である。
【図１３】仕上げ成形の進行状態を示す斜視図と断面図である。
【図１４】筋状突起の凹部形状を示す側面図と断面図である。
【図１５】圧力発生室形成板の斜視図である。
【図１６】圧力発生室形成板と研磨治具との関係を示す断面図，平面図である。
【図１７】圧力発生室形成板に研磨治具が合致した状態を示す断面図である。
【図１８】圧力発生室形成板に研磨治具が合致した状態を示す断面図である。
【図１９】研磨治具に多数の圧力発生室形成板が合致している状態を示す平面図である。
【図２０】表面研磨用の研磨治具にスペーサプレートが固定された状態を示す部分的な平面図である。
【図２１】スペーサプレートに表面研磨のために圧力発生室形成板がはめ込まれた状態を示す部分的な平面図である。
【図２２】研磨用ターンテーブルを示す平面図である。
【図２３】変形例のインクジェット式記録ヘッドを説明する断面図である。
【符号の説明】
１　　　インクジェット式記録ヘッド
１´　　インクジェット式記録ヘッド
２　　　ケース
３　　　振動子ユニット
４　　　流路ユニット
５　　　接続基板
６　　　供給針ユニット
７　　　圧電振動子群
８　　　固定板
９　　　フレキシブルケーブル
１０　　　圧電振動子
１０ａ　　ダミー振動子
１０ｂ　　駆動振動子
１１　　　制御用ＩＣ
１２　　　収納空部
１３　　　インク供給路
１４　　　共通インク室
１５　　　先端凹部
１６　　　接続口
１７　　　コネクタ
１８　　　針ホルダ
１９　　　インク供給針
２０　　　フィルタ
２１　　　台座
２２　　　インク排出口
２３　　　パッキン
２８　　　隔壁部
２８ａ　　隔壁部の低い部分
２８ｂ　　隔壁部の高い部分
２８ｃ　　頂部
２９　　　圧力発生室
３０　　　圧力発生室形成板
３１　　　ノズルプレート
３２　　　弾性板
３３　　　溝状窪部
３３ａ　　底部
３４　　　連通口
３５　　　逃げ凹部
３６　　　ダミー窪部
３７　　　第１連通口
３８　　　第２連通口
３９　　　ダミー連通口
４０　　　第１ダミー連通口
４１　　　第２ダミー連通口
４２　　　支持板
４３　　　弾性体膜
４４　　　ダイヤフラム部
４５　　　インク供給口
４６　　　コンプライアンス部
４７　　　島部
４８　　　ノズル開口
５１　　　雄型
５１ａ　　第１金型
５１ｂ　　成形パンチ
５２　　　雌型
５２ａ　　第２金型
５３　　　突条部
５３ａ　　先端部分
５３ｂ　　空隙部
５３ｃ　　突条部
５４　　　筋状突起
５４ａ　　凹部
５４ｂ　　隆起形状部
５４ｃ　　頂面
５５　　　帯板，素材，金属素材板，（圧力発生室形成板）
５５ａ　　隆起部
５６　　　仮成形金型
５６ａ　　谷部
５６ｂ　　端部に近い箇所
５７　　　仕上げ金型
５７ａ　　平坦面
５７ｂ　　収容凹部
５７ｃ　　傾斜面
６１　　　発熱素子
６２　　　封止基板
６３　　　隆起した部分
６３ａ　　窪部側内壁
６４　　　溝空間
６５　　　研磨治具
６６　　　位置決め突起
６６ａ　　表面
６６ｂ　　側面
６８　　　加工形状部
６９　　　表面
７０　　　裏面
７１　　　マグネットシート
７２　　　スペーサプレート
７２ａ　　係合縁
７３　　　開口
７４　　　表面研磨用の研磨治具
７５　　　集合体
７６　　　公転軸
７７　　　親テーブル
７８　　　自転軸
７９　　　子テーブル
８０　　　開口
Ｔ　　　　裏面の研磨代
Ｄ　　　　研磨裏面と底部とのあいだの素材厚さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for polishing a forged product used for manufacturing components such as a liquid jet head.
[0002]
[Prior art]
Forging is used in various product fields. For example, forging a pressure generating chamber of a liquid jet head into a metal material by forging can be considered. The liquid ejecting head discharges pressurized liquid as liquid droplets from nozzle openings, and is known to target various liquids. Among them, a typical one is an ink jet recording head. Therefore, a conventional technique will be described by taking the above-mentioned ink jet recording head as an example.
[0003]
An ink jet recording head (hereinafter, referred to as a recording head) includes a plurality of flow passages extending from a common ink chamber to a nozzle opening through a pressure generating chamber formed in a groove-like concave portion, corresponding to the nozzle opening. Have. Then, from the demand for miniaturization, it is necessary to form each pressure generating chamber at a fine pitch corresponding to the recording density. For this reason, the thickness of the partition part which partitions the adjacent pressure generating chambers is extremely small. In addition, the ink supply port communicating the pressure generating chamber and the common ink chamber has a narrower flow path width than the pressure generating chamber in order to efficiently use the ink pressure in the pressure generating chamber for ejecting ink droplets. I have. A silicon substrate is preferably used in a conventional recording head from the viewpoint of manufacturing the pressure generating chamber and the ink supply port having such a fine shape with high dimensional accuracy. That is, the crystal plane is exposed by anisotropic etching of silicon, and the pressure generation chamber and the ink supply port are defined by the crystal plane.
[0004]
Further, the nozzle plate in which the nozzle openings are formed is made of a metal plate due to a demand for workability or the like. The diaphragm for changing the volume of the pressure generating chamber is formed on the elastic plate. This elastic plate has a double structure in which a resin film is bonded on a metal support plate, and is manufactured by removing a portion of the support plate corresponding to the pressure generating chamber.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned silicon substrate has a problem in manufacturing due to complicated processing steps and the like. Therefore, it has been noted that the pressure generating chamber of the conventional recording head is formed by forging a metal material to be formed. In this case, however, the groove-shaped dent is subjected to pressure forming with a forging punch. A phenomenon occurs in which the metal material flows at the time of pressurization and the periphery of the pressure generating chamber rises. In order to form such a pressure generating chamber with high accuracy by removing such raised portions, it is necessary to perform polishing after forging. In particular, in this polishing process, a technique that pays close attention is required so that the space dimension and shape of the pressure generating chamber become more accurate.
[0006]
Further, since the difference between the coefficients of linear expansion of silicon and metal is large, it was necessary to bond the silicon substrate, the nozzle plate, and the elastic plate over a long period of time at a relatively low temperature. For this reason, it has been difficult to improve the productivity, and this has been a factor that increases the manufacturing cost. For this reason, attempts have been made to form the pressure generating chamber on the metal substrate by plastic working. However, the pressure generating chamber is extremely fine, and the flow width of the ink supply port is made narrower than the pressure generating chamber. Due to the necessity and the like, there is a problem that it is difficult to perform high-precision machining, and it is also difficult to improve the head assembly accuracy.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object of the present invention is to perform better polishing for a processed shape portion in a forged metal material.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method for polishing a forged product of the present invention is a method for polishing a forged product in which a forged punch is pressed against a metal material to form a forged product, and then the polishing process is performed. The gist is that polishing is performed using the processed shape portion of the forged product as a positioning with a polishing jig.
[0009]
That is, polishing is performed using the processed shape portion of the forged product as a positioning with the polishing jig.
[0010]
The above-mentioned processed shape portion is generally formed into a shape having unevenness, and the relative position between the forged product and the polishing jig is determined by the uneven portion. Therefore, at the time of polishing, a forged product which receives an external force from the polishing tool does not shift from the polishing jig, and the desired polishing accuracy can be secured. Furthermore, since it is a combination of the processing shape part and the polishing jig, by selecting the method of this combination, the relative position between the processing shape part and the polishing jig is appropriately selected, and the most suitable for the forged product. Appropriate polishing can be performed. In addition, since the relative position between the forged product and the polishing jig is determined in a state in which the processed shape portion is used, it is not necessary to provide a specially shaped portion in the forged product, which is advantageous in reducing manufacturing costs.
[0011]
Further, for example, as a process forming of a fine structure such as a pressure generating chamber of a liquid jet head, an anisotropic etching method is generally adopted, but such a method requires a large number of processing steps. This is disadvantageous in terms of manufacturing cost. On the other hand, if the forging process and the subsequent polishing process for the metal material described above are employed, the number of processing steps is greatly reduced, and the cost is extremely advantageous. Furthermore, since the volume of each concave portion can be uniformly processed, for example, in the case of forming a pressure generating chamber or the like of the liquid ejecting head, it is very effective in stabilizing the ejection characteristics of the liquid ejecting head. is there.
[0012]
In the method of polishing a forged product according to the present invention, by matching the above-mentioned positioning with a polishing jig to a processed shape portion of the forged product, when determining a relative position between the forged product and the polishing jig, Since the positioning is performed by matching the processed shape portion of the forged product and the polishing jig, the relative position between the processed shape portion and the polishing jig is accurately set by a reliable matching state between the two.
[0013]
In the method of polishing a forged product of the present invention, the metal material is a plate-like member, the processed shape portion is a front surface of the forged product, and the opposite side of the processed shape portion is a back surface of the forged product, When the back surface is polished in a state where the positioning projections provided on the polishing jig are positioned at the processing shape portions, the processing shape portions of the plate-shaped forged product are the positioning projections of the polishing jig. Since it is integrated, the back surface can be polished while the forged product is securely held by the polishing jig, and high polishing accuracy can be maintained. In other words, since the positioning projections of the polishing jig match the concave and convex portions of the processed shape portion, the relative position between the forged product and the polishing jig can be determined more reliably. Further, since the forged product is a plate-shaped member, an advantage in conformity with the shape of the plate-shaped member can be obtained, in which the polishing jig holds the front side and the back side is polished.
[0014]
In the method for polishing a forged product according to the present invention, the processed shape portion is a concave portion arranged at a predetermined pitch, and the partition wall formed between the concave portions when the forged punch is used to form the concave portion. When the top of the portion is a reference position in the depth direction of the processed shape portion with respect to the positioning protrusion, the recess formed by the forging punch and the partition are moved from the bottom of the recess to the top of the partition. Is as uniform as possible in the length direction of the partition walls, and the above-described height of each partition wall is also as uniform as possible. Therefore, the tops of the partition portions are substantially aligned in one virtual plane. Since the positioning protrusion contacts the top of the partition in such a state, and the top is the reference position in the depth direction of the processed shape portion, the forged product is inclined with respect to the polishing jig. There is no positioning between them.
[0015]
By doing so, when the back surface of the forged product is polished, the material thickness between the polished surface and the bottom of the recess becomes uniform, which is effective for improving the precision of parts. In addition, since the processed shape portions are concave portions arranged at a predetermined pitch, the moving direction and the amount of the material flowing at the time of forming each concave portion become uniform, so the position where the top of the partition portion is formed is also provided. As a result, the positional relationship with the positioning projections can be favorably maintained as described above.
[0016]
In the method for polishing a forged product of the present invention, when forming the recesses, the recess-side inner wall of a portion that is more protruding than the partition wall formed on a part of the periphery of each recess is formed by the positioning protrusion. When the recess is set as the reference position in the direction of the opening surface of the recess, the metal material flows when the recess is pressed and formed, and a portion further raised than the partition is formed. The positioning jig of the polishing jig is received on the inner wall of the concave portion of the raised portion, so that the polishing jig is restricted from being displaced in the direction of the opening surface of the concave portion. This is a reference position in the direction of the opening surface of the recess relative to the projection. Therefore, for example, in the forged product formed as a plate-shaped member, the positioning of the recess in the opening surface direction is performed together with the positioning of the processed shape portion in the depth direction, and the forged product receives an external force from the polishing tool. However, high-precision polishing can be obtained without causing a positional shift.
[0017]
In the method of polishing a forged product according to the present invention, when the positioning protrusions are formed in a long shape that comes into contact with the tops of the partition walls arranged in the direction in which the recesses are arranged, a large number of tops are formed. On the other hand, since the contact length that can be contacted at one time is provided to the positioning projection, the relative position between the forged product and the polishing jig can be more accurately determined.
[0018]
In the method for polishing a forged product according to the present invention, when the surface of the positioning projection is a flat surface, the flat surface of the positioning projection accurately contacts the top of the partition wall portion aligned on one virtual plane. The relative position between the forged product and the polishing jig is determined in a more stable state. Furthermore, since a large number of tops contact the flat surfaces of the positioning projections, the contact friction in the direction in which the tops are arranged increases, which is also effective in preventing the polishing jig from being displaced in the direction in which the tops are arranged.
[0019]
In the method of polishing a forged product of the present invention, by polishing the front surface after polishing the back surface, when the depths of the recesses arranged at a predetermined pitch are set to be uniform, first forging is performed. The back surface is polished in a state where the relative position between the processed shape portion of the processed product and the polishing jig is correctly maintained, and the material thickness of the polished surface and the bottom of each recess is uniformly finished. After that, the forged product is turned upside down, and the surface, that is, the processed shape portion is polished. At this time, since the front surface is polished based on the flat surface finished by the back surface polishing, the back surface polished surface and the surface polished surface can be completely parallel to each other. Are set uniformly.
[0020]
In the method of polishing a forged product of the present invention, the back surface is formed into a flat surface by polishing the back surface, the flat surface of the back surface is positioned, and the top of the partition wall portion on the front surface and a portion raised from the partition wall portion are polished. When the portion other than the recess is formed on a flat surface by doing so, the front and back surfaces of the forged product are flat surfaces, and therefore, for example, other adjacent components such as a pressure generating chamber forming plate of a liquid jet head. And the adhesion to the film is improved.
[0021]
In the method for polishing a forged product according to the present invention, the polishing jig has a plurality of positioning projections arranged at predetermined intervals on a flat plate-like member, and a plurality of forged products are positioned on the polishing jig by the positioning projections. In the case of positioning, a large number of forged products are positioned on the polishing jig, and a large number of forged products can be polished at once, which is effective for improving productivity. In addition, since the positioning projection is engaged with the uneven shape of the processed shape portion as described above, a large number of forged products can be reliably held on the polishing jig.
[0022]
In the method of polishing a forged product of the present invention, when an integrated means for preventing the forged product from coming off from the polishing jig is provided in the polishing jig, the forging product and the polishing jig may be combined with each other. Since the relative position and the integrity are reliably maintained, even if an external force from a polishing tool or the like acts on the forged product, the position of the forged product does not change, and the polishing accuracy can be maintained at a high level. .
[0023]
In the method for polishing a forged product of the present invention, when the integrating means is a magnet sheet attached to the polishing jig, the forged product is securely held on the polishing jig by the attraction force of the magnet. Can be. In addition, since the sheet-like member is attached to the polishing jig, there is no element that greatly disturbs the relative position between the polishing jig and the forged product. When the processed product is a plate-like member, the usability is further improved.
[0024]
In the method for polishing a forged product of the present invention, after positioning a plurality of forged products on the polishing jig, a spacer plate provided with an opening for exposing the back surface of the forged product is fixed to the polishing jig. After that, when the back surface is polished, the removal amount can be set to a predetermined amount by selecting the thickness of the spacer plate, and the back surface can be polished with high accuracy. In addition, since the forged product is fitted into the opening, the opening functions to hold the forged product even if the integrity of the forged product and the polishing jig is loosened. Therefore, the forged product does not come off the polishing jig.
[0025]
In the method of polishing a forged product of the present invention, after the polishing of the back surface is completed, the spacer plate is fixed to a polishing jig for flattening the surface, and then the forged product is fitted into the opening and the front surface is fixed. When the surface is polished by exposing the surface, the spacer plate of the polishing jig for flattening the surface is fixed in advance and the openings are prepared on the polishing jig. Insert the forged product in the exposed state. At this time, the flat back surface of the completed back surface polishing is in close contact with the flat surface of the polishing jig, and the relative position between the forged product and the polishing jig for surface polishing is accurately set. In this state, the surface is polished according to the thickness of the spacer plate, thereby completing the surface polishing.
[0026]
At the time of such surface polishing, a forged product having a uniform material thickness between the back surface of the forged product and the bottom of the concave portion is brought into close contact with a polishing jig for surface polishing, and in this state, the front side is Since the polishing is performed in parallel with the back surface, the depths of the recesses are evenly uniform.
[0027]
In the method for polishing a forged product of the present invention, when an opening or a concave portion for reducing the polishing amount is provided in a part of the forged product, the polishing amount for an area corresponding to the area of the opening or the concave portion is provided. As a result, the polishing process can be shortened and the like, which helps to reduce the manufacturing cost.
[0028]
In the method of polishing a forged product according to the present invention, the forged product is provided with a first die having a plurality of ridges arranged in parallel and a void formed between the ridges; In the case where the portion corresponding to the portion is formed by a second mold provided with a concave portion extending in the arrangement direction of the ridge portion, the amount of the material flowing into the void portion can be extended in the longitudinal direction of the void portion. Since the shape is as uniform as possible, the shape of the top of the partition is substantially linear, and the positioning protrusion of the polishing jig contacts the top of the partition over the entire top. Therefore, by using the first mold and the second mold as described above, good contact between the positioning projection of the polishing jig and the top of the partition wall can be obtained. Further, a raised portion remains on the back surface of the forged product due to the concave portion of the second mold, but this is completely planarized when polishing the back surface, and hinders polishing when polishing the front surface. I can't.
[0029]
In the method for polishing a forged product of the present invention, when the recess is a pressure generating chamber formed on a pressure generating chamber forming plate to be assembled to a liquid jet head, the groove-shaped concave portion having a fine shape is formed with high precision. Thus, the depth of the pressure generating chambers arranged in a row can be made uniform, and the ejection characteristics of the liquid in each pressure generating chamber can be made uniform.
[0030]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a liquid ejecting head according to the present invention is characterized in that a groove-shaped recess serving as a pressure generating chamber is arranged in a row, and a communication port penetrating through one end of each groove-shaped recess in a plate thickness direction. A metal pressure generating chamber forming plate formed with a groove, and a metal material seal having a liquid supply port formed at a position corresponding to the other end of the groove-shaped recess while sealing the opening surface of the groove-shaped recess. A method for manufacturing a liquid jet head, comprising: a flow path unit including a stop plate and a metal nozzle plate having a nozzle opening formed at a position corresponding to the communication port and joined to an opposite side of the groove-shaped recess. The gist is that the pressure generating chamber forming plate is formed by polishing by the polishing method of a forged product according to any one of claims 1 to 17.
[0031]
That is, the pressure generation chamber forming plate is polished by the method for polishing a forged product according to any one of claims 1 to 17, and then a liquid jet head is manufactured.
[0032]
The pressure-generating chamber and the partition formed by the forging punch have a uniform height from the bottom of the pressure-generating chamber to the top of the partition in the longitudinal direction of the partition as much as possible. Is as uniform as possible. Therefore, the tops of the partition portions are substantially aligned in one virtual plane. The positioning projection of the polishing jig contacts the top of the partition in such a state, and the top is at the reference position in the depth direction of the pressure generating chamber. There is no case where positioning between the two is performed in an inclined posture.
[0033]
By doing so, when the back surface of the pressure generating chamber forming plate is polished, the material thickness between the polished surface and the bottom of the pressure generating chamber becomes uniform, which is effective for improving the precision of parts. Further, since the pressure generating chambers are groove-shaped concave portions arranged at a predetermined pitch, the moving direction and the amount of the material flowing at the time of molding each pressure generating chamber become uniform, so that the top of the partition portion is formed. Position is also uniformed, and the positional relationship with the positioning projections can be favorably maintained as described above.
[0034]
Further, when the pressure generating chambers are pressed, the metal material flows to form portions that are further raised than the partition walls. The positioning jig of the polishing jig is received on the inner wall of the recessed portion of the raised portion, so that the polishing jig is restricted from being displaced in the direction of the opening surface of the pressure generating chamber, and the inner wall of the recessed portion has It is a reference position in the direction of the opening surface of the pressure generating chamber with respect to the positioning projection. Therefore, in the pressure generating chamber forming plate which is a plate-shaped member, positioning in the opening surface direction of the pressure generating chamber is performed together with positioning in the depth direction of the pressure generating chamber, and the pressure generating chamber forming plate is moved from the polishing tool. Even if it receives an external force, it does not cause a displacement and high-precision polishing can be obtained.
[0035]
The above advantages are a part of the effects obtained by employing the method for polishing a forged product according to any one of claims 1 to 17, and a good liquid according to the content of each claim. A method for manufacturing the ejection head is obtained.
[0036]
Further, since the pressure generating chamber of the liquid jet head is formed by fine processing, anisotropic etching is generally employed, but such a method requires a large number of processing steps. It is disadvantageous in terms of cost. On the other hand, if the forging process and the subsequent polishing process for the metal material described above are employed, the number of processing steps is greatly reduced, and the cost is extremely advantageous.
[0037]
If the pressure generating chamber forming plate is made of, for example, nickel, the linear expansion coefficients of the pressure generating chamber forming plate, the elastic plate, and the nozzle plate constituting the flow path unit are substantially the same. When heated and bonded, each member expands uniformly. For this reason, mechanical stress such as warpage due to a difference in expansion rate is unlikely to occur. As a result, the members can be bonded without any trouble even if the bonding temperature is set to a high temperature. In addition, even when the piezoelectric vibrator generates heat during the operation of the recording head and the flow path unit is heated by this heat, the members constituting the flow path unit expand evenly. For this reason, even if the heating accompanying the operation of the recording head and the cooling accompanying the stop of the operation are repeatedly performed, problems such as peeling of each member constituting the flow path unit are less likely to occur.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0039]
The method of polishing a forged product according to the present invention can be applied to various target members. A representative example of the target member is a pressure generating chamber forming plate of a liquid jet head. Therefore, in the illustrated embodiment, an example of an ink jet recording head is shown as a typical specific example of the liquid ejecting head.
[0040]
As shown in FIGS. 1 and 2, the recording head 1 includes a case 2, a vibrator unit 3 housed in the case 2, a flow path unit 4 joined to a front end surface of the case 2, and a front end surface. And a supply needle unit 6 attached to the mounting surface of the case 2 and the like.
[0041]
As shown in FIG. 3, the vibrator unit 3 includes a piezoelectric vibrator group 7, a fixed plate 8 to which the piezoelectric vibrator group 7 is joined, and a drive signal for supplying a drive signal to the piezoelectric vibrator group 7. And a flexible cable 9.
[0042]
The piezoelectric vibrator group 7 includes a plurality of piezoelectric vibrators 10 formed in a row. Each of the piezoelectric vibrators 10 is a kind of a pressure generating element and a kind of an electromechanical transducer. Each of these piezoelectric vibrators 10 is composed of a pair of dummy vibrators 10a, 10a located at both ends of a row, and a plurality of drive vibrators 10b, arranged between these dummy vibrators 10a, 10a. Have been. Each of the driving vibrators 10b is cut into, for example, a comb-teeth shape having a very small width of about 50 μm to 100 μm, and 180 driving vibrators are provided. Further, the dummy vibrator 10a is sufficiently wider than the drive vibrator 10b, and has a protection function for protecting the drive vibrator 10b from impact and the like, and a guide function for positioning the vibrator unit 3 at a predetermined position. .
[0043]
Each of the piezoelectric vibrators 10 has its free end protruding outward from the front end surface of the fixed plate 8 by joining its fixed end to the fixed plate 8. That is, each of the piezoelectric vibrators 10 is supported on the fixed plate 8 in a so-called cantilever state. The free ends of the piezoelectric vibrators 10 are formed by alternately stacking piezoelectric bodies and internal electrodes, and expand and contract in the element longitudinal direction by applying a potential difference between the opposing electrodes.
[0044]
The flexible cable 9 is electrically connected to the piezoelectric vibrator 10 on the side surface of the fixed end opposite to the fixed plate 8. On the surface of the flexible cable 9, a control IC 11 for controlling driving and the like of the piezoelectric vibrator 10 is mounted. The fixed plate 8 supporting each of the piezoelectric vibrators 10 is a plate-like member having rigidity capable of receiving a reaction force from the piezoelectric vibrator 10, and a metal plate such as a stainless steel plate is suitably used.
[0045]
The case 2 is, for example, a block-shaped member molded of a thermosetting resin such as an epoxy resin. Here, the case 2 is molded from a thermosetting resin because the thermosetting resin has a higher mechanical strength than a general resin and has a linear expansion coefficient higher than that of a general resin. This is because the deformation due to a change in ambient temperature is small. Inside the case 2, a storage space 12 in which the vibrator unit 3 can be stored and an ink supply path 13 which forms a part of an ink flow path are formed. In addition, a leading end concave portion 15 serving as a common ink chamber (reservoir) 14 is formed on the leading end surface of the case 2.
[0046]
The storage space 12 is a space large enough to store the transducer unit 3. The inner wall of the case partially protrudes toward the side of the distal end portion of the storage space 12, and the upper surface of the protruding portion functions as a fixed plate contact surface. Then, the vibrator unit 3 is housed in the housing space 12 with the tip of each piezoelectric vibrator 10 facing the opening. In this stored state, the distal end surface of the fixed plate 8 is adhered in a state of contact with the fixed plate contact surface.
[0047]
The tip recess 15 is made by partially recessing the tip surface of the case 2. The distal end recess 15 of the present embodiment is a substantially trapezoidal recess formed on the left and right sides outside the storage space 12, and is formed such that the lower base of the trapezoid is located on the storage space 12 side.
[0048]
The ink supply path 13 is formed so as to penetrate the height direction of the case 2, and has a leading end communicating with the leading end recess 15. An end of the ink supply path 13 on the mounting surface side is formed in a connection port 16 protruding from the mounting surface.
[0049]
The connection board 5 is a wiring board on which electrical wiring for various signals to be supplied to the recording head 1 is formed and a connector 17 to which a signal cable can be connected is attached. The connection board 5 is arranged on the mounting surface of the case 2 and the electric wiring of the flexible cable 9 is connected by soldering or the like. Further, the tip of a signal cable from a control device (not shown) is inserted into the connector 17.
[0050]
The supply needle unit 6 is a portion to which an ink cartridge (not shown) is connected, and is roughly composed of a needle holder 18, an ink supply needle 19, and a filter 20.
[0051]
The ink supply needle 19 is a part inserted into the ink cartridge, and introduces the ink stored in the ink cartridge. The tip of the ink supply needle 19 is pointed in a conical shape so that it can be easily inserted into the ink cartridge. In addition, a plurality of ink introduction holes communicating with the inside and outside of the ink supply needle 19 are formed at the tip. Since the recording head 1 of the present embodiment can eject two types of ink, the recording head 1 includes two ink supply needles 19.
[0052]
The staple holder 18 is a member for mounting the ink supply needle 19, and has two pedestals 21 side by side on its surface for fixing the root portion of the ink supply needle 19. The pedestal 21 is formed in a circular shape that matches the bottom shape of the ink supply needle 19. In addition, an ink discharge port 22 that penetrates through the needle holder 18 in the plate thickness direction is formed substantially at the center of the pedestal bottom surface. The needle holder 18 has a flange portion extending laterally.
[0053]
The filter 20 is a member that blocks the passage of foreign substances in the ink such as dust and burrs at the time of molding, and is made of, for example, a fine metal net. The filter 20 is bonded to a filter holding groove formed in the pedestal 21.
[0054]
The supply needle unit 6 is disposed on the mounting surface of the case 2 as shown in FIG. In this arrangement state, the ink discharge port 22 of the supply needle unit 6 and the connection port 16 of the case 2 communicate with each other via the packing 23 in a liquid-tight state.
[0055]
Next, the flow channel unit 4 will be described. The passage unit 4 has a configuration in which a nozzle plate 31 is joined to one surface of a pressure generating chamber forming plate 30 and an elastic plate 32 is joined to the other surface of the pressure generating chamber forming plate 30.
[0056]
As shown in FIG. 4, the pressure generating chamber forming plate 30 is a metal plate-like member having a groove-shaped recess 33, a communication port 34, and an escape recess 35 formed therein. In this embodiment, the pressure generating chamber forming plate 30 is manufactured by processing a nickel substrate having a thickness of 0.35 mm.
[0057]
Here, the reason why nickel is selected as the substrate will be described. The first reason is that the linear expansion coefficient of nickel is substantially equal to the linear expansion coefficient of the metal (stainless steel in the present embodiment, which will be described later) forming the main part of the nozzle plate 31 and the elastic plate 32. That is, when the linear expansion coefficients of the pressure generating chamber forming plate 30, the elastic plate 32, and the nozzle plate 31 constituting the flow path unit 4 are uniform, when the members are heated and bonded, the members expand uniformly. For this reason, mechanical stress such as warpage due to a difference in expansion rate is unlikely to occur. As a result, the members can be bonded without any trouble even if the bonding temperature is set to a high temperature. Further, even when the piezoelectric vibrator 10 generates heat during the operation of the recording head 1 and the flow path unit 4 is heated by this heat, the members 30, 31, 32 constituting the flow path unit 4 expand uniformly. For this reason, even if the heating accompanying the operation of the recording head 1 and the cooling accompanying the stop of the operation are repeatedly performed, a problem such as peeling or the like does not easily occur in each of the members 30, 31 and 32 constituting the flow path unit 4.
[0058]
The second reason is that it is excellent in rust prevention. In other words, since the aqueous ink is suitably used in this type of recording head 1, it is important that deterioration such as rust does not occur even if water is in contact for a long period of time. In this respect, nickel is excellent in rust prevention like stainless steel, and hardly causes deterioration such as rust.
[0059]
The third reason is that it is highly malleable. That is, in manufacturing the pressure generating chamber forming plate 30, in the present embodiment, plastic working (for example, forging) is performed as described later. The groove-shaped recess 33 and the communication port 34 formed in the pressure generating chamber forming plate 30 have extremely fine shapes and require high dimensional accuracy. Then, when nickel is used for the substrate, the groove-shaped concave portion 33 and the communication port 34 can be formed with high dimensional accuracy even with plastic working because it is rich in malleability.
[0060]
The pressure generating chamber forming plate 30 may be made of a metal other than nickel as long as it satisfies the above-mentioned requirements, that is, the requirements for the coefficient of linear expansion, the requirements for rust prevention, and the requirements for malleability. .
[0061]
The groove-shaped depression 33 is a groove-shaped depression serving as the pressure generating chamber 29, and is configured by a linear groove as shown in an enlarged manner in FIG. In this embodiment, 180 grooves having a width of about 0.1 mm, a length of about 1.5 mm, and a depth of about 0.1 mm are arranged in the groove width direction. The bottom surface of the groove-shaped concave portion 33 is reduced in width as it advances in the depth direction (that is, the back side) and is concaved in a V-shape. The reason why the bottom surface is depressed in a V-shape is to increase the rigidity of the partition wall 28 that partitions the adjacent pressure generating chambers 29, 29. That is, when the bottom surface is depressed in a V-shape, the thickness of the root portion (the portion on the bottom surface side) of the partition wall portion 28 increases, and the rigidity of the partition wall portion 28 increases. When the rigidity of the partition wall 28 increases, the partition wall 28 is less susceptible to pressure fluctuations from the adjacent pressure generating chamber 29. That is, the fluctuation of the ink pressure from the adjacent pressure generating chamber 29 is hardly transmitted. In addition, by recessing the bottom surface in a V-shape, the groove-shaped recess 33 can be formed with high dimensional accuracy by plastic working (described later). The angle of the V-shape is defined by processing conditions, and is, for example, about 90 degrees. Further, since the thickness of the tip portion of the partition wall portion 28 is extremely thin, a necessary volume can be ensured even if the pressure generating chambers 29 are formed densely.
[0062]
In addition, with respect to the groove-shaped concave portion 33 in the present embodiment, both ends in the longitudinal direction are inclined inward downward as going to the depth side. That is, both ends in the longitudinal direction of the groove-shaped concave portion 33 are formed in a chamfered shape. The reason for this configuration is that the groove-shaped recess 33 is formed with high dimensional accuracy by plastic working.
[0063]
Further, dummy recesses 36 wider than the groove-like recesses 33 are formed one by one adjacent to the groove-like recesses 33 at both ends. The dummy concave portion 36 is a groove-shaped concave portion serving as a dummy pressure generating chamber which is not involved in ejection of ink droplets. The dummy recess 36 of the present embodiment is formed by a groove having a width of about 0.2 mm, a length of about 1.5 mm, and a depth of about 0.1 mm. The bottom surface of the dummy recess 36 is W-shaped. This is also to increase the rigidity of the partition wall portion 28 and to form the dummy concave portion 36 with high dimensional accuracy by plastic working.
[0064]
Each groove-shaped depression 33 and a pair of dummy depressions 36 constitute a depression row. In the present embodiment, two rows of the concave portions are formed side by side.
[0065]
The communication port 34 is formed as a through hole penetrating from one end of the groove-shaped recess 33 in the thickness direction. The communication ports 34 are formed for each of the groove-shaped depressions 33, and 180 are formed in one depression row. The communication port 34 of the present embodiment has a rectangular opening shape, and a first communication port 37 formed from the groove-shaped recess 33 side of the pressure generating chamber forming plate 30 to the middle in the plate thickness direction, and a groove-shaped recess. 33 and a second communication port 38 formed from the surface on the opposite side to halfway in the plate thickness direction.
[0066]
The first communication port 37 and the second communication port 38 have different cross-sectional areas, and the inner size of the second communication port 38 is set slightly smaller than the inner size of the first communication port 37. This is because the communication port 34 is formed by press working. That is, since the pressure generating chamber forming plate 30 is manufactured by processing a nickel plate having a thickness of 0.35 mm, the length of the communication port 34 can be obtained by subtracting the depth of the groove-shaped concave portion 33. It becomes 0.25 mm or more. Since the width of the communication port 34 needs to be narrower than the groove width of the groove-shaped recess 33, it is set to less than 0.1 mm. For this reason, if the communication port 34 is punched by a single process, the male die (punch) may buckle due to the aspect ratio. Therefore, in the present embodiment, the processing is divided into two times, the first communication port 37 is formed halfway in the thickness direction in the first processing, and the second communication port 38 is formed in the second processing. The processing procedure of the communication port 34 will be described later.
[0067]
Further, a dummy communication port 39 is formed in the dummy recess 36. The dummy communication port 39 is composed of a first dummy communication port 40 and a second dummy communication port 41 in the same manner as the communication port 34 described above, and the inner size of the second dummy communication port 41 is the first dummy communication port. It is set smaller than the inner size of the mouth 40.
[0068]
In the present embodiment, the above-described communication port 34 and dummy communication port 39 have been described as having an opening formed by a rectangular through hole, but the present invention is not limited to this. For example, you may comprise by the through-hole opened circularly.
[0069]
The escape recess 35 forms an operation space of the compliance section in the common ink chamber 14. In the present embodiment, the case 2 is formed by a trapezoidal concave portion having substantially the same shape as the distal end concave portion 15 and having the same depth as the groove-shaped concave portion 33.
[0070]
Next, the elastic plate 32 will be described. The elastic plate 32 is a kind of a sealing plate, and is made of, for example, a composite material (a kind of metal material of the present invention) having a double structure in which an elastic film 43 is laminated on a support plate 42. In this embodiment, a stainless plate is used as the support plate 42, and PPS (polyphenylene sulfide) is used as the elastic film 43.
[0071]
As shown in FIG. 6, a diaphragm portion 44, an ink supply port 45, and a compliance portion 46 are formed in the elastic plate 32.
[0072]
The diaphragm part 44 is a part that partitions a part of the pressure generating chamber 29. That is, the diaphragm portion 44 seals the opening surface of the groove-shaped concave portion 33, and forms the pressure generating chamber 29 together with the groove-shaped concave portion 33. As shown in FIG. 7 (a), the diaphragm portion 44 has an elongated shape corresponding to the groove-like concave portion 33, and each of the groove-like concave portions 33 corresponds to a sealing region for sealing the groove-like concave portion 33. ... are formed for each. Specifically, the width of the diaphragm portion 44 is set to be substantially equal to the groove width of the groove-shaped concave portion 33, and the length of the diaphragm portion 44 is set to be slightly shorter than the length of the groove-shaped concave portion 33. In the present embodiment, the length is set to about ／ of the length of the groove-shaped concave portion 33. As for the formation position, as shown in FIG. 2, one end of the diaphragm portion 44 is aligned with one end of the groove-shaped concave portion 33 (the end on the side of the communication port 34).
[0073]
As shown in FIG. 7B, the diaphragm portion 44 is manufactured by removing the support plate 42 corresponding to the groove-shaped concave portion 33 in an annular shape by etching or the like so that only the elastic film 43 is formed. An island portion 47 is formed in this ring. The island portion 47 is a portion to which the front end surface of the piezoelectric vibrator 10 is joined.
[0074]
The ink supply port 45 is a hole for communicating the pressure generating chamber 29 and the common ink chamber 14, and penetrates the elastic plate 32 in the thickness direction. The ink supply port 45 is also formed in a position corresponding to the groove-shaped concave portion 33 for each of the groove-shaped concave portions 33... Like the diaphragm portion 44. As shown in FIG. 2, the ink supply port 45 is formed at a position corresponding to the other end of the groove-shaped recess 33 opposite to the communication port 34. The diameter of the ink supply port 45 is set to be sufficiently smaller than the groove width of the groove-shaped concave portion 33. In this embodiment, it is constituted by a fine through hole of 23 microns.
[0075]
The reason why the ink supply port 45 is a fine through-hole is to provide a flow path resistance between the pressure generating chamber 29 and the common ink chamber 14. That is, in the recording head 1, ink droplets are ejected by utilizing the pressure fluctuation applied to the ink in the pressure generating chamber 29. For this reason, in order to discharge ink droplets efficiently, it is important to prevent the ink pressure in the pressure generating chamber 29 from escaping to the common ink chamber 14 as much as possible. From this viewpoint, in the present embodiment, the ink supply port 45 is formed by a fine through hole.
[0076]
When the ink supply port 45 is formed by a through hole as in the present embodiment, there is an advantage that processing is easy and high dimensional accuracy can be obtained. That is, since the ink supply port 45 is a through hole, it can be manufactured by laser processing. Therefore, even a fine diameter can be manufactured with high dimensional accuracy, and the operation is easy.
[0077]
The compliance part 46 is a part that partitions a part of the common ink chamber 14. That is, the common ink chamber 14 is defined by the compliance portion 46 and the tip concave portion 15. The compliance portion 46 has a trapezoidal shape that is substantially the same as the opening shape of the distal end concave portion 15, and is manufactured by removing the portion of the support plate 42 by etching or the like and leaving only the elastic film 43.
[0078]
The support plate 42 and the elastic film 43 constituting the elastic plate 32 are not limited to this example. For example, polyimide may be used for the elastic film 43. Further, the elastic plate 32 may be formed of a metal plate provided with a thick portion which becomes the diaphragm portion 44, a thin portion around the thick portion, and a thin portion which becomes the compliance portion 46.
[0079]
Next, the nozzle plate 31 will be described. The nozzle plate 31 is a metal plate-like member in which the nozzle openings 48 are arranged. In this embodiment, a plurality of nozzle openings 48 are opened at a pitch corresponding to the dot formation density using a stainless steel plate. In the present embodiment, a total of 180 nozzle openings 48 are arranged in a row to form a nozzle row, and the two nozzle rows are formed side by side. When the nozzle plate 31 is joined to the other surface of the pressure generating chamber forming plate 30, that is, the surface opposite to the elastic plate 32, each nozzle opening 48 faces the corresponding communication port 34.
[0080]
When the elastic plate 32 is joined to one surface of the pressure generating chamber forming plate 30, that is, the surface on which the groove-shaped depression 33 is formed, the diaphragm 44 seals the opening surface of the groove-shaped depression 33. Thus, a pressure generating chamber 29 is defined. Similarly, the opening surface of the dummy recess 36 is also sealed, so that the dummy pressure generating chamber is defined. When the nozzle plate 31 is bonded to the other surface of the pressure generating chamber forming plate 30, the nozzle openings 48 face the corresponding communication ports 34. When the piezoelectric vibrator 10 bonded to the island portion 47 expands and contracts in this state, the elastic film 43 around the island portion 47 is deformed, and the island portion 47 is pushed toward the groove-shaped concave portion 33 or the groove-shaped concave portion 33 is formed. Or pulled away from the side. Due to the deformation of the elastic film 43, the pressure generating chamber 29 expands and contracts, and pressure fluctuation is applied to the ink in the pressure generating chamber 29.
[0081]
Further, when the elastic plate 32 (that is, the flow path unit 4) is joined to the case 2, the compliance part 46 seals the concave end 15. The compliance section 46 absorbs pressure fluctuations of the ink stored in the common ink chamber 14. That is, the elastic film 43 expands or contracts and deforms according to the pressure of the stored ink. The escape recess 35 forms a space for the elastic film 43 to expand when the elastic film 43 expands.
[0082]
In the recording head 1 having the above-described configuration, a common ink flow path from the ink supply needle 19 to the common ink chamber 14 and individual ink flow paths from the common ink chamber 14 to the nozzle openings 48 through the pressure generation chamber 29 are formed. Have. Then, the ink stored in the ink cartridge is introduced from the ink supply needle 19, passes through the common ink flow path, and is stored in the common ink chamber 14. The ink stored in the common ink chamber 14 is discharged from the nozzle openings 48 through the individual ink flow paths.
[0083]
For example, when the piezoelectric vibrator 10 is contracted, the diaphragm 44 is pulled toward the vibrator unit 3 and the pressure generating chamber 29 expands. Since the pressure in the pressure generating chamber 29 is reduced by this expansion, the ink in the common ink chamber 14 flows into each pressure generating chamber 29 through the ink supply port 45. Thereafter, when the piezoelectric vibrator 10 is expanded, the diaphragm portion 44 is pushed toward the pressure generating chamber forming plate 30 and the pressure generating chamber 29 contracts. Due to this contraction, the ink pressure in the pressure generating chamber 29 increases, and ink droplets are ejected from the corresponding nozzle openings 48.
[0084]
In the recording head 1, the bottom surface of the pressure generating chamber 29 (groove-shaped concave portion 33) is concaved in a V-shape. For this reason, the partition part 28 which partitions the adjacent pressure generating chambers 29, 29 is formed so that the thickness of the root part is thicker than the thickness of the tip part. Thereby, the rigidity of the partition wall portion 28 can be increased as compared with the related art. Therefore, even when the ink pressure fluctuates in the pressure generating chamber 29 during the ejection of the ink droplet, it is possible to make it difficult for the pressure fluctuation to be transmitted to the adjacent pressure generating chamber 29. As a result, so-called adjacent crosstalk can be prevented, and the ejection of ink droplets can be stabilized.
[0085]
Further, in the present embodiment, the ink supply port 45 communicating the common ink chamber 14 and the pressure generating chamber 29 is formed by a fine hole penetrating in the thickness direction of the elastic plate 32. Can be easily obtained. Thereby, the inflow characteristics (inflow speed, inflow amount, etc.) of the ink into each of the pressure generating chambers 29 can be aligned at a high level. Further, when processing is performed using a laser beam, processing is also easy.
[0086]
Further, in the present embodiment, a dummy pressure generating chamber which is not involved in the ejection of ink droplets (that is, an empty space defined by the dummy recessed portion 36 and the elastic plate 32) is provided adjacent to the pressure generating chambers 29 at the row end. ), An adjacent pressure generation chamber 29 is formed on one side of the pressure generation chambers 29 at both ends, and a dummy pressure generation chamber is formed on the opposite side. Thereby, with respect to the pressure generating chambers 29 at the row end, the rigidity of the partition walls that partition the pressure generating chambers 29 can be made equal to the rigidity of the partition walls in the other pressure generating chambers 29 in the middle of the row. As a result, the ink droplet ejection characteristics of all the pressure generating chambers 29 in one row can be made uniform.
[0087]
Further, with respect to the dummy pressure generating chambers, the width of the dummy pressure generating chambers in the row direction is wider than the width of each pressure generating chamber 29. In other words, the width of the dummy concave portion 36 is wider than the width of the groove-shaped concave portion 33. Thereby, the discharge characteristics of the pressure generating chamber 29 at the end of the row and the pressure generating chamber 29 in the middle of the row can be aligned with higher accuracy.
[0088]
Further, in the present embodiment, the tip end surface of the case 2 is partially depressed to form the tip recess 15, and the common ink chamber 14 is defined by the tip recess 15 and the elastic plate 32. A dedicated member for forming the chamber 14 is not required, and the configuration can be simplified. In addition, since the case 2 is manufactured by resin molding, the manufacturing of the recess 15 at the distal end is relatively easy.
[0089]
Next, a method for manufacturing the recording head 1 will be described. In this manufacturing method, the manufacturing process of the pressure generating chamber forming plate 30 has a feature. Therefore, the manufacturing process of the pressure generating chamber forming plate 30 will be mainly described. The pressure generating chamber forming plate 30 is manufactured by forging with a progressive die. Further, the strip used as a material of the pressure generating chamber forming plate 30 is made of nickel as described above.
[0090]
The manufacturing process of the pressure generating chamber forming plate 30 includes a groove-shaped concave portion forming step of forming the groove-shaped concave portion 33 and a communication port forming step of forming the communication port 34, and is performed by a progressive die.
[0091]
In the groove-shaped recess forming step, a male mold 51 shown in FIG. 8 and a female mold 52 shown in FIG. 9 are used. The male mold 51 is a mold for forming the groove-shaped recess 33. The male mold is provided with the same number of protrusions 53 for forming the groove-shaped depressions 33 as the groove-shaped depressions 33. In addition, a dummy ridge (not shown) for forming the dummy concave portion 36 is provided adjacent to the ridge 53 at both ends in the row direction. The tip 53a of the ridge 53 has a tapered mountain shape, and is chamfered at an angle of about 45 degrees from the center in the width direction, for example, as shown in FIG. 8B. That is, a wedge-shaped tip portion 53a is formed by a mountain-shaped slope formed at the tip of the ridge portion 53. Thereby, it is pointed in a V-shape when viewed from the longitudinal direction. Further, both ends in the longitudinal direction of the distal end portion 53a are chamfered at an angle of about 45 degrees as shown in FIG. For this reason, the tip portion 53a of the ridge 53 has a shape in which both ends of the triangular prism are chamfered.
[0092]
The female mold 52 has a plurality of streaks 54 formed on the upper surface thereof. The streak-like projection 54 assists in forming a partition for partitioning the adjacent pressure generating chambers 29, 29, and is located between the groove-shaped depressions 33, 33. The streak-like projection 54 has a quadrangular prism shape, and its width is set slightly smaller than the interval between the adjacent pressure generating chambers 29 (thickness of the partition wall), and the height is almost the same as the width. Further, the length of the streak-like projection 54 is set to be substantially the same as the length of the groove-like concave portion 33 (the ridge 53).
[0093]
Then, in the groove-shaped concave portion forming step, first, as shown in FIG. 10A, a band plate 55 which is a material and a pressure generating chamber forming plate is placed on the upper surface of the female mold 52, and the band plate 55 is formed. The male mold 51 is arranged above the. Next, as shown in FIG. 10B, the male mold 51 is lowered, and the tip of the ridge 53 is pushed into the strip 55. At this time, since the tip 53a of the ridge 53 is sharpened in a V-shape, the tip 53a can be reliably pushed into the strip 55 without buckling the ridge 53. The pushing of the ridge portion 53 is performed halfway in the thickness direction of the band plate 55 as shown in FIG.
[0094]
When the protruding ridge 53 is pushed, a part of the strip 55 flows, and the groove-shaped recess 33 is formed. Here, since the tip portion 53a of the ridge 53 is sharp in a V-shape, even the groove-shaped recess 33 having a fine shape can be manufactured with high dimensional accuracy. That is, since the portion pressed by the tip portion 53a flows smoothly, the formed groove-like concave portion 33 is formed in a shape following the shape of the ridge portion 53. At this time, the material 55 that has flowed so as to be pressed and separated at the tip 53a flows into the gap 53b provided between the ridges 53, and the partition 28 is formed. Further, since both ends in the longitudinal direction of the distal end portion 53a are chamfered, the band plate 55 pressed at this portion also flows smoothly. Therefore, both ends in the longitudinal direction of the groove-shaped concave portion 33 can be manufactured with high dimensional accuracy.
[0095]
Further, since the pushing of the ridge portion 53 is stopped in the middle of the plate thickness direction, a band plate 55 which is thicker than when formed as a through hole can be used. Thereby, the rigidity of the pressure generating chamber forming plate 30 can be increased, and the ejection characteristics of ink droplets can be improved. Further, handling of the pressure generating chamber forming plate 30 is also facilitated.
[0096]
Further, by being pressed by the ridges 53, a part of the strip 55 rises into the space between the adjacent ridges 53. Here, since the streak-like projections 54 provided on the female mold 52 are arranged at positions corresponding to between the ridges 53, 53, the flow of the strip 55 into this space is assisted. Thereby, the band plate 55 can be efficiently introduced into the space between the ridge portions 53, and the raised portion can be formed high.
[0097]
The basic shape for forming the pressure generating chamber 29, that is, the formation of the groove-shaped concave portion 33 is as described above. The pressure generating chamber 29 formed on the pressure generating chamber forming plate 30 in this manner has a molding accuracy, particularly a shape of the top of each partition wall portion 28, as much as possible in relation to a polishing process performed subsequently. It is important that the tops are evenly aligned in a straight shape. In order to respond to such demands, the forging punch has a first mold and a second mold consisting of a temporary forming mold and a finishing mold, and a special shape is given to the second mold. The top of the appropriate partition wall 28 is formed. At the same time, when the pressure generating chamber 29 is formed, a portion raised from the top of the partition wall portion 28 is formed by the flow of the material 55, and this raised portion can be utilized in the polishing step. is important.
[0098]
FIGS. 11 to 14 show a processing method for forming the top of the partition wall portion 28 in an appropriate state. Note that the same reference numerals are used in the drawings for the parts that perform the same functions as the parts already described.
[0099]
The plastic working of the strip (material) 55 by the above-described male mold 51 and female mold 52 is performed at room temperature, and the plastic working described below is also performed at room temperature. Performs plastic working.
[0100]
A large number of forming punches 51b are arranged at a predetermined pitch on the male mold 51a, that is, the first mold. In order to form the groove-shaped recess 33, the forming punch 51b is elongated and deformed to form a ridge 53c having a predetermined pitch. In order to form the partition 28, a gap 53b (see FIGS. 8 and 10) is provided between the forming punches 51b. FIG. 12C shows a state in which the first mold 51a is pushed into the pressure generating chamber forming plate 30 (55), which is a material.
[0101]
On the other hand, the female mold 52a, that is, the second mold, is provided with a concave portion 54a extending in the arrangement direction of the ridges 53c at a portion corresponding to an intermediate portion in the longitudinal direction of the ridges 53c. The second mold 52a is provided with two types of molds, a temporary molding mold 56 and a finishing mold 57.
[0102]
The temporary molding die 56 is formed with a streak-like projection 54 facing the gap 53b and having substantially the same length as the gap 53b. The streak-like projection 54 is provided with a concave portion 54a in which the height of the intermediate portion in the length direction is set low. FIG. 14 is a side view showing one of the streaks 54 arranged in a large number. In FIG. 14A, an arc-shaped concave portion 54a is formed at the center.
[0103]
The streak-like projection 54 shown in FIGS. 9 and 10 has a member shape like a ridge having a low height. However, in order to form the concave portion 54a, the streak-like protrusion 54 is formed as shown in FIGS. The required height as shown in FIG. 14 is required. Therefore, the streak-like projection 54 in which such a concave portion 54a is formed is formed by arranging a number of tall ridges in parallel. In FIG. 12, the cross-sectional shape is a wedge shape with a sharp tip. I have. The wedge angle of this wedge-shaped portion is an acute angle of 90 degrees or less. A valley 56 a is formed by the arrangement of the streak-like projections 54. Also, a raised portion 55a formed in a temporary forming step described later is shown on the back surface of the pressure generating chamber forming plate 55.
[0104]
The length of the recess 54 a in the longitudinal direction of the streak 54 is set to be about １ ／ or less of the length of the streak 54. Further, the pitch of the streak-like projections 54 is 0.14 mm. By setting the pitch of the streak-like projections to 0.3 mm or less, it is possible to perform more suitable preforming in processing parts such as a liquid jet head. This pitch is preferably 0.2 mm or less, more preferably 0.15 mm or less. Further, the surface of at least the concave portion 54a of the streak-like projection 54 is smoothed. As this finish, mirror finish is suitable, but for example, chrome plating may be applied.
[0105]
The recesses 54a shown in FIGS. 14A to 14F are formed by shaving off the ridge portions of the wedge-shaped portions. (A) is an arcuate shape as described above, (B) is a concave shape composed of a flat surface, (C) is a concave shape in which both ends are small curved surfaces and most are flat, and (D) is both ends. Is a concave shape having a flat inclined surface and a flat central portion, and (E) and (F) are concave shapes in which a raised shape portion 54b is provided in an intermediate portion of the concave portion. Since the concave portion 54a is formed by cutting off the ridge line portion of the wedge-shaped portion as described above, the top surface of the concave portion 54a becomes a flat surface when viewed in cross section as shown in FIG. Has become.
[0106]
Although the above-mentioned streak-like projection 54 has a wedge-like shape and a sharp tip, depending on the moving state of the material 55 or the like, a flat top surface 54c or a rounded tip may be formed as shown in FIG. Good.
[0107]
Next, the finishing die 57 of the second die 52a is used after the temporary forming by the temporary forming die 56, and the streaks 54 of the temporary forming die 56 are formed on the finishing die 57. The removed flat surface 57a is formed, and a housing recess 57b is formed at a position corresponding to the recess 54a of the temporary molding die 56. That is, when viewed in the width direction of the molding surface of the finishing mold 57, a housing recess 57b is formed at the center, and flat surfaces 57a are provided on both sides of the housing recess 57b.
[0108]
The flat surface 57a has a surface shape in which a portion near the end in the arrangement direction of the protrusions 53 becomes lower toward the end. The surface shape shown in FIG. 13A is an inclined surface 57c continuous with the flat surface 57a.
[0109]
The first mold 51a and the second mold 52a are fixed to a normal forging device (not shown) in which the mold moves forward and backward, and the pressure generating chamber forming plate 30 is provided between the two molds 51a and 52a. (55) is arranged and processing is performed sequentially. Further, since the second mold 52a is configured by forming the temporary forming mold 56 and the finishing mold 57 as a set, the temporary forming mold 56 and the finishing mold 57 are arranged side by side, and the pressure generating chamber forming plate is formed. It is appropriate to shift 30 (55) sequentially.
[0110]
Next, the processing operation of the forging punch constituted by the first die 51a and the second die 52a will be described.
[0111]
The metal material plate 55 pressed between the two dies 51a, 52a is pushed into the gap 53b of the first die 51a, so that the material 55 flows. At this time, since the second mold 52a is provided with the concave portion 54a whose intermediate portion has a reduced height, the portions 56b, 56b on both sides of the concave portion 54a close to the ends of the second mold 52a (FIG. 12). In (D), the distance D1 between the two dies 51a and 52a is smaller than the distance D2 between the intermediate portions (concave portions), and the pressurizing amount of the material increases in this narrow portion. The metal material plate 55 pressurized in this manner is flowed so as to be extruded in a direction substantially orthogonal to the pressing direction, and the distance between the two dies 51a and 52a is widened and the pressurization amount is small. More material movement is performed toward the concave portion 54a. In other words, in the flow of the material, the concave portion 54a has a function of providing a place for the material 55 to escape. Such material movement is mainly performed along the longitudinal direction of the ridges 53c and the voids 53b, and a part of the material 55 becomes a raised portion 55a bulging toward the concave portion 54a.
[0112]
Therefore, in the place 56b where the amount of pressurization is large, the material is positively pressed into the gap 53b by the strong material pressurization, and more material 55 is supplied to the concave portion 54a where the amount of pressurization is small. Flows into the gap 53b at a location corresponding to the recess 54a, so that a large amount of material flows into the gap 53b. In this way, a larger amount of material flows in over the entire gap while directing the flow of the material toward the recess 54a on both sides 56b, 56b of the recess 54a.
[0113]
Since the material 55 that has flowed into the gap 53b constitutes the partition 28 of the groove 33, the space of the groove 33 can be accurately formed. In addition, anisotropic etching is generally used as the processing and forming of such a fine structure. However, such a method requires a large number of processing steps, and is therefore cost-effective. Disadvantageous. On the other hand, if the above-mentioned forged punch is used for a material such as nickel made of metal, the number of processing steps is greatly reduced and the cost is extremely advantageous.
[0114]
Although the above-described processing operation has been described with emphasis on the operation function of the concave portion 54a of the second mold 52a, the operation function of the illustrated streak projection 54 and the concave portion 54a is as follows. FIG. 12B shows a state immediately before the material 55 is pressurized between the first mold 51a and the second mold 52a. In this state, when the material 55 is pressed between the two dies 51a and 52a as shown in (C) and (D), the streak-like projection 54 is pressed into the material 55 so as to pierce the material 55 at the same time. The material flows into the gap 53b, and the partition 28 is provisionally formed.
[0115]
At the stage of the above-mentioned temporary forming, since more material 55 flows toward the concave portion 54a with a smaller amount of pressurization as in the above-described case due to the concave portion 54a of the streak-like projection 54, the concave portion 54a A large amount of material flows into the corresponding space 53b. In this way, a larger amount of material flows into the entire space 53b while directing the flow of the material toward the concave portion on both sides 56b, 56b of the concave portion 54a. Further, the height of the streak-like projection 54 itself is synergistic, so that more material 55 is positively pushed into the gap 53b. As shown in FIG. 12D, low portions 28a, 28a and a high portion 28b are formed as the height of the partition wall portion 28 in such a temporarily formed state. This difference in height is caused by the fact that the material 55 pressurized at the locations 56b, 56b near the ends flows more to the location of the concave portion 54a, and at that time, a large amount of the material 55 enters the gap 53b. Because it flows.
[0116]
When the temporary molding shown in FIGS. 12C and 12D is completed, the material 55 in the temporarily molded state is transferred between the first mold 51a and the finishing mold 57 as shown in FIG. Pressing is performed by the two molds 51a and 52a as shown in FIG. Since the finishing mold 57 has flat surfaces 57a formed on both sides of the accommodation concave portion 57b, the flow amount of the material 55 into the void portion 53b in the above-mentioned low partition wall portions 28a, 28a increases, so that the portion 28a , 28a increase. At this time, since the raised portion 55a is housed in the housing recess 57b and does not receive a pressing force from the finishing mold 57, the height of the high portion 28b hardly changes. Therefore, finally, as shown in (D), the height of the partition wall portion 28 becomes substantially uniform.
[0117]
Also, at the stage of the finish molding, since the inclined surface 57c is formed, the amount of the material 55 flowing into each of the gaps 53b is made as uniform as possible in all the gaps 53b. In other words, the material 55 flowing in the arrangement direction of the ridges 53 gradually flows from the center of the arrangement of the ridges 53 toward the ends to be biased in an integrated manner. State. Since the amount of the material that is biased in an integrated manner is pressed by the inclined surface 57c having a reduced end, it is possible to prevent the material in the thick state from excessively flowing into the gap 53b. Therefore, the amount of the material 55 flowing into each gap 53b is made as uniform as possible in all the gaps 53b.
[0118]
Since the streak-like projection 54 has a wedge shape with a sharp tip, the wedge-shaped portion surely cuts into the material 55, so that the material 55 at a location facing the gap 53b can be accurately pressurized. The material flows to the gap 53b without fail. Further, since the wedge angle is an acute angle of 90 degrees or less, the bite into the material 55 is more reliably achieved. By setting the pitch of the streaks 54 to 0.3 mm or less, the pressure generating chamber of the ink jet recording head can be manufactured by extremely sophisticated forging with this forging punch.
[0119]
Since the concave portion 54a has an arcuate concave shape, the height of the intermediate portion of the second mold gradually changes gradually, so that the amount of the material 55 flowing into the void portion 53b is reduced. When viewed in the length direction of 53b, it becomes as uniform as possible. In addition, since the concave portion 54a has a concave shape composed of a plurality of planes, the height of the second mold intermediate portion can be gradually and gradually changed by selecting the inclination angle of the plane. As a result, the amount of the material 55 flowing into the gap 53b becomes as uniform as possible when viewed in the length direction of the gap 53b.
[0120]
In the case where the raised portion 54b is provided in the middle of the concave portion 54a, the distance between the two dies 51a and 52a (the distance D1) is near the raised portion 54b and the end of the second die 52a. ) And a plurality of the concave portions 54a are provided, so that a plurality of portions with a large amount of pressurization and a portion with a small amount of pressurization are alternately arranged. Therefore, the location where the amount of pressurization is large (corresponding to the above 56b) and the concave portions 54a to which the material 55 flows are alternately arranged in small increments, so that the amount of the material 55 flowing into the gap 53b is the length of the gap 53b. It is almost uniform when viewed in the direction.
[0121]
By setting the length of the concave portion 54a in the longitudinal direction of the streak projection 54 to about 1/2 or less of the length of the streak projection 54, the amount of material flow in a direction substantially orthogonal to the pressing direction and the The space of the recess 54a for receiving the pressure can be appropriately balanced in consideration of the size of the pressing stroke, and the material flow into the gap 53b is optimized.
[0122]
Since the surface of at least the concave portion 54a of the streak-like projection 54 is smooth-finished by mirror finishing, chrome plating, or the like, the material 55 flowing in the direction substantially perpendicular to the pressurizing direction is removed in the concave portion 54a. Due to the smooth surface state, the material is positively deflected toward the gap 53b, and the material flows into the gap 53b more positively.
[0123]
As shown in FIG. 13D, the top portion 28c of the partition wall portion 28 formed by forging the above-mentioned groove-shaped recess portion 33 has an edge portion of the partition wall portion 28, that is, a ridge line of the partition wall portion 28. There is a substantially linear shape over the entire area in the length direction. In the case of FIG. 3D, the shape is slightly swelled, but it is actually a substantially straight top 28c. The height from the bottom 33 a to the top 28 c of the groove 33 is substantially uniform in the longitudinal direction of the groove 33. Here, since the bottom of the groove-shaped recess 33 is V-shaped, the bottom 33a is the deepest corner of the V-shaped portion. At the same time, the tops 28c arranged at a predetermined pitch are neatly aligned on one virtual plane.
[0124]
In the above forging step, when the ridge 53c is pushed into the preform as a finishing step as shown in FIG. 13, a raised portion 63 as shown in FIG. 13D is formed. This is formed near the longitudinal end of the groove-like concave portion 33, that is, near the longitudinal end of the ridge 53c, and the material flowing in the longitudinal direction of the groove-like concave portion 33 is more than the top portion 28c. It has a raised shape. Since the raised portion 63 is formed at the longitudinal end of the groove-shaped concave portion 33, when viewed two-dimensionally as shown in FIG. 16C, the positional relationship between the top portion 28c and the raised portion 63 deviates. Has become. A recess-side inner wall 63a is formed on the protruding portion 63 on the side of the groove-like recess 33, and the respective recess-side inner walls 63a are aligned in a straight line. Therefore, when viewed virtually as the groove space 64, the aligned tops 28 c form a virtual bottom surface of the groove space 64, and the similarly aligned concave inner wall 63 a forms a virtual inner wall of the groove space 64. become.
[0125]
When the pressure generating chamber forming plate 30 is polished, a polishing jig 65 is provided to correctly support the pressure generating chamber forming plate 30 and prevent the position thereof from being shifted. An elongated positioning projection 66 is formed on the polishing jig 65. Here, as shown in FIG. 15, two rows of the pressure generating chambers 29 (groove-shaped concave portions 33) are arranged as one set. Therefore, two rows of the positioning projections 66 corresponding to the rows of the pressure generating chambers 29 form one set. The surface 66a of the positioning protrusion 66 is a flat surface so as to be able to contact the top portion 28c in the above-mentioned alignment state, and the side surfaces 66b, 66b of the positioning protrusion 66 are substantially in close contact with the inner walls 63a, 63a on the concave portion side. The width of the positioning protrusion 66 is set so that it can be performed.
[0126]
The forged product processed by the first die 51a and the second die 52a as described above is a plate-like member made of a metal material, and the processed shape part 68 in which the pressure generating chamber 29 is formed is a forged product. The front surface 69 and the opposite side are the back surface 70 of the forged product.
[0127]
17 and FIG. 17, in order to prevent the pressure generating chamber forming plate 30 from coming off the polishing jig 65 when the polishing jig 65 is matched with the forged product, that is, the pressure generating chamber forming plate 30 as described later. A magnet sheet 71 as an integrated means shown in FIGS. 18 and 19 is attached to the surface of the polishing jig 65.
[0128]
When the positioning protrusion 66 of the polishing jig 65 is relatively inserted into the groove space 64, the surface 66a of the positioning protrusion 66 comes into contact with the aligned top portion 28c, and both side surfaces 66b, 66b of the positioning protrusion 66 are recessed. The inner side walls 63a are substantially in close contact with the inner walls 63a. Therefore, the top portion 28c is a reference position in the depth direction of the processed shape portion 68 with respect to the positioning protrusion 66, and the concave side inner walls 63a, 63a are reference positions in the opening surface direction of the pressure generating chamber 29 with respect to the positioning protrusion 66. Is in position.
[0129]
FIGS. 17 and 18 show a state in which the positioning projection 66 has completely conformed to the processed shape portion 68. Therefore, since the positioning protrusion 66 is provided with a contact length capable of contacting a large number of the top portions 28c at a time, the relative position between the forged product, that is, the pressure generating chamber forming plate 30 and the polishing jig 65, is more accurately determined. Can be determined. Further, since the flat surface 66a of the positioning projection 66 accurately contacts the top portion 28c of the partition wall 28 aligned on one virtual plane, the relative position between the forged product 30 and the polishing jig 65 is further stabilized. Determined. Further, since the many tops 28c contact the flat surface (66a) of the positioning projection 66, the contact friction in the direction in which the tops 28c are arranged increases, and the displacement of the polishing jig 65 in this direction in which the tops 28c are arranged is prevented. It is also effective.
[0130]
Although not shown, the polishing machine used here is of a normal type in which a polishing tool rotates or reciprocates, and a polishing jig 65 on which the pressure generating chamber forming plate 30 is set is attached to the polishing machine. It is to be mounted and polished.
[0131]
Reference numeral 72 in FIGS. 17 to 21 designates a spacer plate attached to the polishing jig 65. The pressure generating chamber forming plate 30 is fitted almost exactly into the opening 73 formed there, and the back surface 70 to be polished first. Are exposed from the opening 73. The polishing allowance T (see FIG. 18) is set by selecting the thickness of the spacer plate 72.
[0132]
When the polishing allowance T of the back surface 70 is polished in the set state of FIG. 18 and the protrusions 55a are also removed, the back surface 70 becomes a flat surface. After that, the spacer plate 72 is fixed to a polishing jig 74 for surface polishing whose entire surface is flat as shown in FIG. 20, and then the surface 69 of the pressure generating chamber forming plate 30 is exposed through the opening 73. Then, the same forming plate 30 is fitted as shown in FIG. Thereafter, when the surface of the pressure generating chamber forming plate 30 is polished, the raised portion 63 and the top 28c of the partition wall portion 28 are polished, and the polishing of the surface 69 is completed.
[0133]
Various methods can be used to fix the spacer plate 72 to the polishing jig 65 or the polishing jig 74 for surface polishing. Here, as shown in FIG. An edge 72a is provided, and the engaging edge 72a is made to match the peripheral edge of each of the polishing jigs 65 and 74. Further, since the flatness of the polished surface of the pressure generating chamber forming plate 30 is extremely high, the flat surface of the polishing jig 74 has no air layer between both surfaces and has good adhesion. The generation chamber forming plate 30 does not come off the opening 73.
[0134]
FIG. 19 shows a case where a large number (in this case, nine) of pressure generating chamber forming plates 30 are held by one polishing jig 65, and a plurality of such aggregates 75 are arranged and polished. This is effective in improving productivity. A specific example is shown in FIG. In this case, a turntable is used, in which a parent table 77 having a revolving shaft 76 is provided at the center, and a child table 79 having a rotating shaft 78 is provided thereon. Six above-mentioned aggregates 75 are fixed on the child table 79. By causing such a turntable to face the polishing tool and imparting a combined movement of rotation and revolution to the assembly 75, all the pressure generating chamber forming plates 30 are uniformly polished. Therefore, a large number of pressure generating chamber forming plates 30 are positioned on the polishing jig 65, and the large number of pressure generating chamber forming plates 30 can be polished at once, which is effective for improving productivity. Further, since the positioning projection 66 is engaged with the uneven shape of the processed shape portion 68 as described above, a large number of forged products 30 can be reliably held on the polishing jig 65.
[0135]
An opening 80 for reducing the amount of polishing is provided in a part of the pressure generating chamber forming plate 30. By doing so, the polishing amount for the area corresponding to the area of the opening 80 is reduced, so that the polishing process can be shortened and the like, and the production cost can be reduced. The same operation and effect can be obtained by replacing the opening 80 with a concave portion.
[0136]
When the polishing of the back surface 70 and the front surface 69 as described above is completed, the ink jet recording head 1 is assembled as a part of the flow path unit 4. Before the assembly, the front and rear surfaces 69 and 70 are further polished as necessary. May be performed.
[0137]
Further, in the method of manufacturing a liquid jet head according to the present invention, the groove-shaped concave portions 33 serving as the pressure generating chambers 29 are arranged in a row, and a communication port 34 penetrating in one thickness direction at one end of each groove-shaped concave portion 33 is formed. A metal material in which the formed pressure generating chamber forming plate 30 made of metal and the opening surface of the groove-shaped concave portion 33 are sealed, and a liquid supply port 45 is formed at a position corresponding to the other end of the groove-shaped concave portion 33. Unit 4 including a metal sealing plate and a metal nozzle plate 31 having a nozzle opening 48 formed at a position corresponding to the communication port 34 and joined to the opposite side of the groove-shaped recess 33. A method for manufacturing a liquid jet head, comprising: forming a pressure generating chamber forming plate by polishing the forged product polishing method according to any one of claims 1 to 17 to form a liquid jet head. Can be
[0138]
The operational effects of the above embodiment are listed as follows.
[0139]
The processed shape portion 68 is generally formed to have an uneven shape, and the processed shape portion 68 which is the uneven portion is used for positioning with the polishing jig 65. Specifically, the relative position between the forged product 30 and the polishing jig 65 is determined by matching the polishing jig 65 with the processed shape portion 68. Therefore, at the time of polishing, the forged product 30 which receives an external force from the polishing tool is not displaced from the polishing jig 65, and desired polishing accuracy can be secured. Furthermore, since the combination of the processing shape portion 68 and the polishing jig 65 is selected, the relative position between the processing shape portion 68 and the polishing jig 65 is appropriately selected by selecting this combination method, and the forging is performed. The most appropriate polishing for the workpiece 30 can be performed. In addition, since the relative position between the forged product 30 and the polishing jig 65 is determined in a state where the processed shape portion 68 is used, it is not necessary to provide a special shaped portion on the forged product 30, which is advantageous in reducing the manufacturing cost. It is.
[0140]
Since the forged product as a plate-shaped member, that is, the processed shape portion 68 of the pressure generating chamber forming plate 30 is integrated with the positioning projection 66 of the polishing jig 65, the forged product 30 is securely held by the polishing jig 65. The back surface 70 can be polished as it is, and high polishing accuracy can be maintained. That is, since the positioning protrusion 66 of the polishing jig 65 matches the concave-convex shape portion of the processed shape portion 68, the relative position between the forged product 30 and the polishing jig 65 can be more reliably determined. In addition, since the forged product 30 is a plate-like member, an advantage in conformity to the shape of the plate-like member can be obtained, in which the polishing jig 65 holds the front surface 69 side and polishes the back surface 70 side.
[0141]
In the pressure generating chamber 29 and the partition wall 28 formed by the forging punch, the height from the bottom 33a of the pressure generating chamber 29 to the top 28c of the partition wall 28 is as uniform as possible in the length direction of the partition wall 28. In addition, the height between the partition portions 28 is as uniform as possible. Therefore, the top part 28c of the partition wall part 28 is substantially aligned in one virtual plane. The positioning protrusion 66 contacts the top portion 28c of the partition wall portion 28 in such a state, and the top portion 28c is a reference position in the depth direction of the processing shape portion 68, that is, the pressure generating chamber 29. However, there is no possibility that positioning between the two is performed in a posture inclined with respect to the polishing jig 65.
[0142]
When each of the pressure generating chambers 29 is press-formed, the metal material flows to form a portion 63 that is further raised than the partition wall portion 28. Since the positioning projections 66 of the polishing jig 65 are received by the inner walls 63a, 63a of the recessed portion of the raised portion 63, displacement of the polishing jig 65 in the direction of the opening surface of the pressure generating chamber 29 is restricted. The recess-side inner walls 63a, 63a serve as reference positions in the direction of the opening surface of the pressure generating chamber 29 with respect to the positioning projections 66. Therefore, in the forged product 30 formed as a plate-shaped member, the positioning in the opening surface direction of the pressure generating chamber 30 is performed together with the positioning in the depth direction of the processed shape portion 68, and the forged product 30 is moved from the polishing tool. Even if it receives an external force, it does not cause a displacement and high-precision polishing can be obtained.
[0143]
As for the order of the polishing process, the back surface 70 is first polished in a state where the relative position between the processed shape portion 68 of the forged product 30 and the polishing jig 65 is correctly maintained. The material thickness with the bottom part 33a of the chamber 29 is finished uniformly as shown by the symbol D in FIG. Thereafter, the front surface 69, that is, the processed shape portion 68 is polished by turning the forged product 30 upside down. At this time, since the front surface is polished based on the flat surface finished by the back surface polishing, the back surface polished surface and the surface polished surface can be completely parallel to each other. Is set uniformly.
[0144]
From the viewpoint of assembling accuracy, since the front and back surfaces of the forged product 30 are flat surfaces, the close contact with other adjacent components, such as the pressure generating chamber forming plate 30 of the ink jet recording head 1, is improved. , High-precision assembly quality can be obtained.
[0145]
Since the integrated means for preventing the pressure generating chamber forming plate 30 from coming off the polishing jig 65 is provided in the polishing jig 65 in the form of the magnet sheet 71, the pressure generating chamber forming plate 30 and the polishing jig 65 are provided. The relative position and integrity of the pressure generating chamber forming plate 30 are reliably maintained, so that even if an external force from a polishing tool or the like acts on the pressure generating chamber forming plate 30, the position of the pressure generating chamber forming plate 30 does not easily go out of order. Accuracy can be maintained at a high level. Further, the pressure generating chamber forming plate 30 can be securely held by the polishing jig 65 by the attraction force of the magnet. Since the sheet-like member is attached to the polishing jig 65, there is no element that greatly deviates the relative position between the polishing jig 65 and the pressure generating chamber forming plate 30, and the arrangement space of the magnet sheet 71 is also small. Minimization is required, and when the pressure generating chamber forming plate 30 is a plate-like member, the usability is further improved.
[0146]
After the polishing of the back surface 70, the spacer plate 72 is fixed to a polishing jig 74 for flattening the surface, and then the pressure generating chamber forming plate 30 is fitted into the opening 73 to expose the front surface 69. Since the surface 69 is polished by pressing, the spacer plate 72 is fixed to a polishing jig 74 for polishing the surface which has been flattened in advance, and the openings 73 are prepared on the polishing jig 74. The pressure generating chamber forming plate 30 is fitted with the surface 69 exposed at 73. At this time, the flat back surface of the already completed back surface polishing is in close contact with the flat surface of the polishing jig 74, and the relative position between the pressure generating chamber forming plate 30 and the polishing jig 74 for surface polishing is accurately set. You. In this state, the surface is polished according to the thickness of the spacer plate 72, thereby completing the surface polishing.
[0147]
At the time of such surface polishing, the pressure generating chamber forming plate 30 in which the material thickness of the back surface 70 of the pressure generating chamber forming plate 30 and the bottom portion 33a of the pressure generating chamber 29 is made uniform is a polishing jig for surface polishing. Since the surface 69 is polished in parallel with the back surface 70 in this state, the depths of the pressure generating chambers 29 become uniform.
[0148]
The pressure generating chamber forming plate 30 includes a first mold 51a provided with a ridge 53c arranged in parallel and a gap 53b formed between the ridges 53c; The material corresponding to the intermediate portion in the longitudinal direction is formed by the second mold 52a provided with the concave portion 54a extending in the arrangement direction of the ridge portions 53c, so that the amount of the material flowing into the void portion 53b is reduced. Since the shape is as uniform as possible in the longitudinal direction of the portion 53b, the shape of the top portion 28c of the partition portion 28 is substantially linear, and the contact between the positioning protrusion 66 of the polishing jig 65 and the top portion 28c of the partition portion 28 is achieved. Over the top 28c. Therefore, by using the first mold 51a and the second mold 52a as described above, the contact between the positioning protrusion 66 of the polishing jig 65 and the top 28c of the partition wall portion 28 can be obtained in a good state. Further, a raised portion 55a remains on the back surface 70 of the pressure generating chamber forming plate 30 due to the concave portion 54a of the second mold 52a, but this is completely planarized when the back surface 70 is polished, and There is no hindrance during polishing.
[0149]
When the recess is the pressure generating chamber 29 formed on the pressure generating chamber forming plate 30 assembled to the ink jet recording head 1, the pressure generating chamber 29 having a fine shape can be polished with high precision. As a result, the depths of the pressure generating chambers 29 arranged in a line are made uniform, and the ejection characteristics of the ink in each pressure generating chamber 29 can be made uniform.
[0150]
In addition, the following operational effects can be obtained with respect to the manufacturing method of the liquid jet head. That is, the pressure generating chamber 29 and the partition 28 formed by the forging punch have a height from the bottom 33 a of the pressure generating chamber 29 to the top 28 c of the partition 28 as long as possible in the length direction of the partition 28. In addition to being uniform, the above-mentioned height between the partition walls 28 is as uniform as possible. Therefore, the top part 28c of the partition wall part 28 is substantially aligned in one virtual plane. The positioning protrusion 66 of the polishing jig 65 contacts the top portion 28c of the partition wall portion 28 in such a state, and the top portion 28c is a reference position in the depth direction of the pressure generation chamber 29. The positioning between the plate 30 and the polishing jig 65 is not performed in a tilted posture.
[0151]
By doing so, when the back surface 70 of the pressure generating chamber forming plate 30 is polished, the material thickness between the polished surface and the bottom 33a of the pressure generating chamber 29 becomes uniform, which is effective for improving the precision of parts. Further, since the pressure generating chambers 29 are the groove-shaped concave portions 33 arranged at a predetermined pitch, the moving direction and the amount of the material flowing at the time of molding each pressure generating chamber 29 become uniform. The position where the top portion 28c is formed is also made uniform, and the positional relationship with the positioning protrusion 66 can be maintained well as described above.
[0152]
Further, the metal material 55 flows when each of the pressure generating chambers 29 is subjected to pressure molding, and a portion 63 further raised than the partition wall portion 28 is formed. Since the positioning protrusion 66 of the polishing jig 65 is received by the inner wall 63a on the concave portion side of the raised portion 63, the polishing jig 65 is restricted from being displaced in the direction of the opening surface of the pressure generating chamber 29. The recess-side inner wall 63a is a reference position in the direction of the opening surface of the pressure generating chamber 29 with respect to the positioning protrusion 66. Therefore, in the pressure generating chamber forming plate 30 which is a plate-shaped member, the positioning of the pressure generating chamber 29 in the opening surface direction is performed together with the positioning of the pressure generating chamber 29 in the depth direction. However, even when an external force is applied from the polishing tool, no positional displacement occurs, and high-precision polishing can be obtained.
[0153]
The advantages described above are part of the effects obtained by employing the method for polishing a forged product according to claims 1 to 16, and in addition, a good liquid according to the contents of the claims. A method for manufacturing the ejection head is obtained.
[0154]
Further, since the pressure generating chamber 29 of the liquid jet head is a fine processing and molding, generally, an anisotropic etching method is employed. However, such a method requires a large number of processing steps. It is disadvantageous in terms of manufacturing costs. On the other hand, if the forging process and the subsequent polishing process for the metal material 55 described above are employed, the number of processing steps is greatly reduced, and the cost is extremely advantageous.
[0155]
If the pressure generating chamber forming plate 30 is made of, for example, nickel, the linear expansion coefficients of the pressure generating chamber forming plate 30, the elastic plate 32, and the nozzle plate 31 constituting the flow path unit 4 are substantially the same. When these members are bonded by heating, the members expand evenly. For this reason, mechanical stress such as warpage due to a difference in expansion rate is unlikely to occur. As a result, the members 30, 32, and 31 can be bonded without any trouble even if the bonding temperature is set to a high temperature. Further, even when the piezoelectric vibrator 10 generates heat during the operation of the recording head 1 and the flow path unit 4 is heated by this heat, the members constituting the flow path unit 4 expand uniformly. For this reason, even if the heating accompanying the operation of the recording head 1 and the cooling accompanying the stop of the operation are repeatedly performed, problems such as peeling of the members constituting the flow path unit 4 hardly occur.
[0156]
The recording head 1 'illustrated in FIG. 23 is an example to which the present invention can be applied, and uses a heating element 61 as a pressure generating element. In this example, a sealing substrate 62 provided with a compliance portion 46 and an ink supply port 45 is used instead of the elastic plate 32, and the groove-shaped concave portion 33 in the pressure generation chamber forming plate 30 is formed by the sealing substrate 62. The side is sealed. In this example, the heating element 61 is attached to the surface of the sealing substrate 62 in the pressure generating chamber 29. The heat generating element 61 is supplied with electric power through electric wiring and generates heat. The other components such as the pressure generating chamber forming plate 30 and the nozzle plate 31 are the same as those in the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0157]
In the recording head 1 ′, the power in the heating element 61 causes the ink in the pressure generating chamber 29 to bump, and the bubbles generated by the bump press the ink in the pressure generating chamber 29. By this pressurization, ink droplets are ejected from the nozzle openings 48. Also in this recording head 1 ', since the pressure generating chamber forming plate 30 is produced by plastic working of metal, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.
[0158]
In the above embodiment, the example in which the communication port 34 is provided at one end of the groove-shaped concave portion 33 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the communication port 34 may be formed substantially at the center in the longitudinal direction of the groove-shaped recess 33, and the ink supply port 45 and the common ink chamber 14 communicating with the ink supply port 45 may be arranged at both ends in the longitudinal direction of the groove-shaped recess 33. This is preferable because ink stagnation in the pressure generating chamber 29 from the ink supply port 45 to the communication port 34 can be prevented.
[0159]
Although the above-described embodiment is a recording head used in an ink jet recording apparatus, the liquid ejecting head according to the present invention is not limited to ink for an ink jet recording apparatus, but includes glue, nail polish, and conductive ink. Liquid (liquid metal) or the like can be ejected.
[0160]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for polishing a forged product of the present invention, the processed shape portion is generally formed into an uneven shape, and the relative position between the forged product and the polishing jig is determined by the uneven portion. Is determined. Therefore, at the time of polishing, a forged product which receives an external force from the polishing tool does not shift from the polishing jig, and the desired polishing accuracy can be secured. Furthermore, since it is a combination of the processing shape part and the polishing jig, by selecting the method of this combination, the relative position between the processing shape part and the polishing jig is appropriately selected, and the most suitable for the forged product. Appropriate polishing can be performed. In addition, since the relative position between the forged product and the polishing jig is determined in a state in which the processed shape portion is used, it is not necessary to provide a specially shaped portion in the forged product, which is advantageous in reducing manufacturing costs.
[0161]
Further, for example, as a process forming of a fine structure such as a pressure generating chamber of a liquid jet head, an anisotropic etching method is generally adopted, but such a method requires a large number of processing steps. This is disadvantageous in terms of manufacturing cost. On the other hand, if the forging process and the subsequent polishing process for the metal material described above are employed, the number of processing steps is greatly reduced, and the cost is extremely advantageous. Furthermore, since the volume of each concave portion can be uniformly processed, for example, in the case of forming a pressure generating chamber or the like of the liquid ejecting head, it is very effective in stabilizing the ejection characteristics of the liquid ejecting head. is there.
[0162]
If the pressure generating chamber forming plate is made of, for example, nickel, the linear expansion coefficients of the pressure generating chamber forming plate, the elastic plate, and the nozzle plate constituting the flow path unit are substantially the same. When heated and bonded, each member expands uniformly. For this reason, mechanical stress such as warpage due to a difference in expansion rate is unlikely to occur. As a result, the members can be bonded without any trouble even if the bonding temperature is set to a high temperature. In addition, even when the piezoelectric vibrator generates heat during the operation of the recording head and the flow path unit is heated by this heat, the members constituting the flow path unit expand evenly. For this reason, even if the heating accompanying the operation of the recording head and the cooling accompanying the stop of the operation are repeatedly performed, problems such as peeling of each member constituting the flow path unit are less likely to occur.
[0163]
Further, according to the liquid ejecting head manufacturing method of the present invention, the pressure generating chamber and the partition formed by the forging punch have a height from the bottom of the pressure generating chamber to the top of the partition which is equal to the length of the partition. The height is as uniform as possible in the direction, and the height between the partition walls is also as uniform as possible. Therefore, the tops of the partition portions are substantially aligned in one virtual plane. The positioning projection of the polishing jig contacts the top of the partition in such a state, and the top is at the reference position in the depth direction of the pressure generating chamber. There is no case where positioning between the two is performed in an inclined posture.
[0164]
By doing so, when the back surface of the pressure generating chamber forming plate is polished, the material thickness between the polished surface and the bottom of the pressure generating chamber becomes uniform, which is effective for improving the precision of parts. Further, since the pressure generating chambers are groove-shaped concave portions arranged at a predetermined pitch, the moving direction and the amount of the material flowing at the time of molding each pressure generating chamber become uniform, so that the top of the partition portion is formed. Position is also uniformed, and the positional relationship with the positioning projections can be favorably maintained as described above.
[0165]
Further, when the pressure generating chambers are pressed, the metal material flows to form portions that are further raised than the partition walls. The positioning jig of the polishing jig is received on the inner wall of the recessed portion of the raised portion, so that the polishing jig is restricted from being displaced in the direction of the opening surface of the pressure generating chamber, and the inner wall of the recessed portion has It is a reference position in the direction of the opening surface of the pressure generating chamber with respect to the positioning projection. Therefore, for example, in the pressure generating chamber forming plate which is a plate-shaped member, the positioning in the opening surface direction of the pressure generating chamber is performed together with the positioning in the depth direction of the pressure generating chamber, and the pressure generating chamber forming plate is polished. Even if an external force is applied from the tool, no positional displacement occurs, and high-precision polishing can be obtained.
[0166]
The above advantages are a part of the effects obtained by employing the method for polishing a forged product according to any one of claims 1 to 17, and a good liquid according to the content of each claim. A method for manufacturing the ejection head is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head.
FIG. 2 is a sectional view of an ink jet recording head.
FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating a vibrator unit. FIGS.
FIG. 4 is a plan view of a pressure generating chamber forming plate.
5A and 5B are explanatory views of a pressure generating chamber forming plate, wherein FIG. 5A is an enlarged view of a portion X in FIG. 4, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. It is BB sectional drawing.
FIG. 6 is a plan view of an elastic plate.
7A and 7B are explanatory views of an elastic plate, wherein FIG. 7A is an enlarged view of a portion Y in FIG. 6, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a male mold used for forming a groove-shaped recess.
FIGS. 9A and 9B are views for explaining a female mold used for forming a groove-shaped concave portion.
FIGS. 10A to 10C are schematic diagrams illustrating the formation of a groove-shaped depression.
FIG. 11 is a perspective view showing a relationship between a mold and a material.
FIGS. 12A and 12B are a perspective view and a cross-sectional view showing a progress state of temporary forming.
13A and 13B are a perspective view and a cross-sectional view illustrating a progress state of finish molding.
14A and 14B are a side view and a cross-sectional view illustrating a concave shape of the streak-like projection.
FIG. 15 is a perspective view of a pressure generating chamber forming plate.
FIG. 16 is a sectional view and a plan view showing a relationship between a pressure generating chamber forming plate and a polishing jig.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state in which a polishing jig matches a pressure generating chamber forming plate.
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in which a polishing jig matches a pressure generating chamber forming plate.
FIG. 19 is a plan view showing a state in which a large number of pressure generating chamber forming plates match the polishing jig.
FIG. 20 is a partial plan view showing a state in which a spacer plate is fixed to a polishing jig for surface polishing.
FIG. 21 is a partial plan view showing a state in which a pressure generating chamber forming plate is fitted into a spacer plate for surface polishing.
FIG. 22 is a plan view showing a polishing turntable.
FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating an ink jet recording head according to a modification.
[Explanation of symbols]
1 inkjet recording head
1 'inkjet recording head
2 cases
3 vibrator unit
4 Channel unit
5 Connection board
6 Supply needle unit
7 Piezoelectric vibrator group
8 Fixing plate
9 Flexible cable
10 Piezoelectric vibrator
10a Dummy vibrator
10b Drive oscillator
11 Control IC
12 storage space
13 Ink supply path
14 Common ink chamber
15 Tip recess
16 Connection port
17 Connector
18 Needle holder
19 Ink supply needle
20 Filter
21 pedestal
22 Ink outlet
23 Packing
28 Partition
28a Lower part of partition
28b High part of partition
28c top
29 Pressure generating chamber
30 Pressure generating chamber forming plate
31 Nozzle plate
32 elastic plate
33 groove-shaped depression
33a bottom
34 Communication port
35 Escape recess
36 Dummy hollow
37 1st communication port
38 Second communication port
39 Dummy communication port
40 1st dummy communication port
41 2nd dummy communication port
42 support plate
43 elastic membrane
44 Diaphragm part
45 Ink supply port
46 Compliance Department
47 Shimabe
48 Nozzle opening
51 Male
51a First mold
51b forming punch
52 female type
52a Second mold
53 Ridge
53a Tip
53b void
53c ridge
54 Streak
54a recess
54b raised shape
54c top
55 strip, material, metal material, (pressure generating chamber forming plate)
55a ridge
56 Temporary Mold
56a Tanibe
56b Location near the end
57 Finishing mold
57a flat surface
57b accommodation recess
57c slope
61 Heating element
62 sealing substrate
63 raised part
63a Depressed side inner wall
64 groove space
65 Polishing jig
66 Positioning protrusion
66a surface
66b side view
68 Processed part
69 surface
70 Back
71 Magnet sheet
72 Spacer plate
72a engaging edge
73 opening
74 Polishing jig for surface polishing
75 Aggregate
76 orbital axis
77 Parent Table
78 Rotation axis
79 Child Table
80 opening
T Backside polishing allowance
D Material thickness between polished back and bottom

Claims (18)

鍛造加工パンチを金属素材に押付けて鍛造加工品を成形した後、研磨加工を行う上記鍛造加工品の研磨方法であって、上記鍛造加工品の加工形状部を研磨治具との位置決めとして用いて研磨加工が行われることを特徴とする鍛造加工品の研磨方法。After forming a forged product by pressing a forging punch against a metal material, the forging method is a method of polishing the forged product, which performs a polishing process, using the processed shape portion of the forged product as a positioning with a polishing jig. A method for polishing a forged product, wherein polishing is performed. 上記位置決めを鍛造加工品の加工形状部に研磨治具を合致させることにより、鍛造加工品と研磨治具との相対位置を決定する請求項１記載の鍛造加工品の研磨方法。The method for polishing a forged product according to claim 1, wherein the relative position between the forged product and the polishing jig is determined by matching the positioning with a processing shape portion of the forged product. 上記金属素材は板状部材であり、上記加工形状部が鍛造加工品の表面とされ、上記加工形状部の反対側が鍛造加工品の裏面とされ、上記研磨治具に設けた位置決め突起が上記加工形状部で位置決めされた状態で上記裏面の研磨が行われる請求項１または２記載の鍛造加工品の研磨方法。The metal material is a plate-shaped member, the processed shape portion is a front surface of the forged product, the opposite side of the processed shape portion is a back surface of the forged product, and the positioning projection provided on the polishing jig is formed by the processing. The polishing method for a forged product according to claim 1 or 2, wherein the back surface is polished while being positioned by the shape portion. 上記加工形状部は所定ピッチで配列された窪部であり、上記鍛造加工パンチで上記窪部を成形するときに各窪部のあいだに成形された隔壁部の頂部が、上記位置決め突起に対する加工形状部の深さ方向の基準位置とされている請求項１〜３のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。The processed shape portions are concave portions arranged at a predetermined pitch, and when forming the concave portions with the forging punch, the tops of the partition walls formed between the concave portions are processed with respect to the positioning projections. The method for polishing a forged product according to claim 1, wherein the reference position is a reference position in a depth direction of the portion. 上記窪部を成形するときに各窪部の周辺部の一部に成形された上記隔壁部よりも隆起した部分の窪部側内壁が、上記位置決め突起に対する窪部の開口面方向の基準位置とされている請求項４記載の鍛造加工品の研磨方法。When forming the depressions, the depression-side inner wall of the portion raised from the partition formed at a part of the periphery of each depression is a reference position in the opening surface direction of the depression with respect to the positioning projection. The method for polishing a forged product according to claim 4, wherein the polishing is performed. 上記位置決め突起は、上記窪部の列設方向に配列された隔壁部の頂部に接触する長尺な形状とされている請求項４または５記載の鍛造加工品の研磨方法。The polishing method for a forged product according to claim 4 or 5, wherein the positioning projection has a long shape in contact with the tops of the partition walls arranged in the row direction of the recesses. 上記位置決め突起の表面は平坦面とされている請求項６記載の鍛造加工品の研磨方法。7. The method for polishing a forged product according to claim 6, wherein the surface of the positioning projection is a flat surface. 上記裏面の研磨後に上記表面の研磨を行うことにより、所定ピッチで配列された窪部の深さが均一に設定される請求項４〜７のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。The method for polishing a forged product according to any one of claims 4 to 7, wherein the polishing of the front surface is performed after the polishing of the rear surface, so that the depths of the recesses arranged at a predetermined pitch are uniformly set. . 上記裏面の研磨によって裏面を平坦面に成形し、該裏面の平坦面を位置決めとし、上記表面における隔壁部の頂部および隔壁部よりも隆起した部分を研磨して窪部以外の部分を平坦面に形成する請求項４〜８のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。The back surface is formed into a flat surface by polishing the back surface, the flat surface of the back surface is positioned, and the top portion of the partition portion and the portion raised from the partition portion on the front surface are polished to make portions other than the recessed portions a flat surface. The method for polishing a forged product according to any one of claims 4 to 8, which is formed. 上記研磨治具には、平板状の部材に多数の上記位置決め突起が所定の間隔で配置され、位置決め突起によって複数の鍛造加工品が研磨治具上に位置決めされる請求項３〜９のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。10. The polishing jig, wherein a large number of the positioning projections are arranged at predetermined intervals on a plate-shaped member, and a plurality of forged products are positioned on the polishing jig by the positioning projections. A method for polishing a forged product according to claim 1. 上記研磨治具から鍛造加工品がはずれることを防止する一体化手段が研磨治具に設けられている請求項１０記載の鍛造加工品の研磨方法。The method for polishing a forged product according to claim 10, wherein an integrated means for preventing the forged product from coming off the polishing jig is provided on the polishing jig. 上記一体化手段は、研磨治具に取付けられたマグネットシートである請求項１１記載の鍛造加工品の研磨方法。The method for polishing a forged product according to claim 11, wherein the integrating means is a magnet sheet attached to a polishing jig. 上記研磨治具上に複数の鍛造加工品を位置決めしてから、鍛造加工品の上記裏面を露出させる開口が設けられたスペーサプレートを研磨治具に固定した後、上記裏面を研磨する請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。The positioning of a plurality of forged products on the polishing jig, the fixing of a spacer plate provided with an opening for exposing the back surface of the forged product to the polishing jig, and then polishing the back surface. The method for polishing a forged product according to any one of claims 12 to 12. 上記裏面の研磨終了後、平坦面とされた表面研磨用の研磨治具に上記スペーサプレートを固定した後、上記開口に鍛造加工品をはめ込んで上記表面を露出させて表面の研磨を行う請求項８〜１３のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。After the polishing of the back surface, after fixing the spacer plate to a polishing jig for flattening the surface, the forged product is fitted into the opening to expose the surface, and the surface is polished. The method for polishing a forged product according to any one of 8 to 13. 上記鍛造加工品の一部に研磨量を低減させる開口または凹部が設けられている請求項１〜１４のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。The method for polishing a forged product according to any one of claims 1 to 14, wherein an opening or a concave portion for reducing an amount of polishing is provided in a part of the forged product. 上記鍛造加工品が、平行に配列された突条部および各突条部のあいだに形成された空隙部が設けられた第１金型と、上記空隙部と対応する部分に、上記突条部の配列方向に延びる凹部が設けられている第２金型により成形されている請求項４〜１４のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。The forged product is provided with a first mold provided with ridges arranged in parallel and a gap formed between the ridges, and a ridge formed in a portion corresponding to the gap. The method of polishing a forged product according to any one of claims 4 to 14, wherein the polishing is performed by a second mold provided with a concave portion extending in the arrangement direction. 上記窪部は、液体噴射ヘッドに組み付けられる圧力発生室形成板に成形した圧力発生室である請求項４〜１６のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法。The method for polishing a forged product according to any one of claims 4 to 16, wherein the recess is a pressure generating chamber formed in a pressure generating chamber forming plate to be assembled to the liquid jet head. 圧力発生室となる溝状窪部が列設されると共に、各溝状窪部の一端に板厚方向に貫通する連通口を形成した金属製の圧力発生室形成板と、溝状窪部の開口面を封止すると共に、溝状窪部の他端に対応する位置に液体供給口を穿設した金属材製の封止板と、前記連通口と対応する位置にノズル開口が穿設されて溝状窪部の反対側に接合された金属製のノズルプレートとを含む流路ユニットを備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、上記圧力発生室形成板は、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の鍛造加工品の研磨方法で研磨することによりつくることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。A pressure generating chamber forming plate made of metal, in which groove-shaped concave portions serving as pressure generating chambers are arranged in a row, and a communication port penetrating in the thickness direction at one end of each groove-shaped concave portion, A sealing plate made of a metal material having a liquid supply port perforated at a position corresponding to the other end of the groove-shaped concave portion while sealing the opening surface, and a nozzle opening perforated at a position corresponding to the communication port. And a metal nozzle plate joined to the opposite side of the groove-shaped concave portion. A method for manufacturing a liquid jet head, wherein the liquid jet head is manufactured by polishing by using the method for polishing a forged product according to any one of the preceding claims.
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