JP2003094654A - ヘッドチップ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャンバ及びダミーチャンバ内の電極と配線
とを容易に且つ確実に接続して製造工程を減少すると共
に製造コストを低減したヘッドチップ及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 基板１６にノズル開口に連通するチャン
バ１７とインクの充填されないダミーチャンバ１８とを
交互に並設すると共に、各チャンバ１７及びダミーチャ
ンバ１８の両側の側壁に電極２０を設け、当該チャンバ
１７内の電極２０を共通電極２０ａとすると共に各ダミ
ーチャンバ１８内の電極２０を個別電極２０ｂとして各
チャンバ１７の両側の側壁１９に駆動電界を印加するヘ
ッドチップにおいて、前記チャンバ１７及びダミーチャ
ンバ１８の後端部は深さが徐々に浅くなるように形成さ
れており、前記チャンバ１７の浅くなった後端部の底面
には当該チャンバ１７内の両側の電極２０を導通する導
通部２１を設け、前記ダミーチャンバ１８の浅くなった
後端部には当該ダミーチャンバ１８内の両側の電極２０
を導通する導通部が存在しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、プリン
タ、ファックスなどに適用されるインクジェット式記録
装置に搭載されるヘッドチップ及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクを吐出する複数のノズ
ルを有するインクジェットヘッドを用いて被記録媒体に
文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知ら
れている。かかるインクジェット式記録装置では、イン
クジェットヘッドのノズルが被記録媒体に対向するよう
にヘッドホルダに設けられ、このヘッドホルダはキャリ
ッジに搭載され被記録媒体の搬送方向とは直交する方向
に走査されるようになっている。

【０００３】このようなインクジェットヘッドのヘッド
チップの一例の分解概略を図９に、また、要部断面を図
１０に示す。図９及び図１０に示すように、圧電セラミ
ックプレート１０１には、複数の溝１０２が並設され、
各溝１０２は、側壁１０３で分離されている。各溝１０
２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート１０１の
一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延
びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝
１０２内の両側壁１０３の開口側表面には、長手方向に
亘って、駆動電界印加用の電極１０５が形成されてい
る。

【０００４】また、圧電セラミックプレート１０１の溝
１０２の開口側には、カバープレート１０７が接着剤１
０９を介して接合されている。カバープレート１０７に
は、各溝１０２の浅くなった他端部と連通する凹部とな
る共通インク室１１１と、この共通インク室１１１の底
部から溝１０２とは反対方向に貫通するインク供給口１
１２とを有する。

【０００５】また、圧電セラミックプレート１０１とカ
バープレート１０７との接合体の溝１０２が開口してい
る端面には、ノズルプレート１１５が接合されており、
ノズルプレート１１５の各溝１０２に対向する位置には
ノズル開口１１７が形成されている。

【０００６】なお、圧電セラミックプレート１０１のノ
ズルプレート１１５とは反対側でカバープレート１０７
とは反対側の面には、配線基板１２０が固着されてい
る。配線基板１２０には、各電極１０５とボンディング
ワイヤ１２１等で接続された配線パターン１２２が形成
され、この配線パターン１２２を介して電極１０５に駆
動電圧を印加できるようになっている。

【０００７】このように構成されるヘッドチップでは、
インク供給口１１２から各溝１０２内にインクを充填
し、所定の溝１０２の両側の側壁１０３に電極１０５を
介して所定の駆動電界を作用させると、側壁１０３が変
形して所定の溝１０２内の容積が変化し、これにより、
溝１０２内のインクがノズル開口１１７から吐出する。

【０００８】例えば、図１１に示すように、溝１０２ａ
に対応するノズル開口１１７からインクを吐出する場合
には、その溝１０２ａ内の電極１０５ａ，１０５ｂに正
の駆動電圧を印加すると共にそれぞれに対向する電極１
０５ｃ，１０５ｄを接地するようにする。これにより、
側壁１０３ａ，１０３ｂには溝１０２ａに向かう方向の
駆動電界が作用し、これが圧電セラミックプレート１０
１の分極方向と直交すれば、圧電厚みすべり効果により
側壁１０３ａ，１０３ｂが溝１０２ａ方向に変形し、溝
１０２ａ内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル開口
１１７からインクが吐出する。

【０００９】また、このようなヘッドチップに水性イン
ク等の導電性インクを使用した場合、一つの溝１０２ａ
内の側壁１０３ａ，１０３ｂに設けられた隣り合う電極
１０５ａ，１０５ｂが導通してしまい、電位差が無くな
ることによって側壁１０３ａ，１０３ｂが変形しなくな
り、インクを吐出できないという問題がある。

【００１０】このため、ノズル開口に連通してインクの
吐出に使用する溝を一つ置きとして、ノズル開口に連通
してインクの吐出に使用する溝をチャンバ、インク吐出
に使用せずにインクを充填しない溝をダミーチャンバと
する。そして、チャンバの両側壁の内面に設けられた電
極を全てのチャンバで同電位とする共通電極とすると共
にチャンバの両側壁の外面の電極をチャンバを選択的に
駆動する個別電極とすることでチャンバの両側の側壁に
電界を印加してインクを吐出させるヘッドチップが提案
されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ヘッドチップでは、ダミーチャンバ内の個別電極を３次
元的に引き回したり、圧電セラミックプレート上に電極
に接続される配線パターンをレーザ加工によって形成し
ており、接続した配線が他の電極の配線パターンと短絡
して正常な駆動ができないという問題がある。

【００１２】また、３次元的な引き回しや、レーザ加工
では、製造時間や製造コストが増大してしまうという問
題がある。

【００１３】さらに、レーザ加工による配線パターンの
形成では切りくずが残り、電極同士を短絡したりノズル
開口に詰まる等の問題がある。

【００１４】本発明は、このような事情に鑑み、チャン
バ及びダミーチャンバ内の電極と配線とを容易に且つ確
実に接続して製造工程を減少すると共に製造コストを低
減したヘッドチップ及びその製造方法を提供することを
課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、基板にノズル開口に連通するチャン
バとインクの充填されないダミーチャンバとを交互に並
設すると共に、各チャンバ及びダミーチャンバの両側の
側壁に電極を設け、当該チャンバ内の電極を共通電極と
すると共に各ダミーチャンバ内の電極を個別電極として
各チャンバの両側の側壁に駆動電界を印加するヘッドチ
ップにおいて、前記チャンバ及びダミーチャンバの後端
部は深さが徐々に浅くなるように形成されており、前記
チャンバの浅くなった後端部の底面には、当該チャンバ
内の両側の電極を導通する導通部が設けられているが、
前記ダミーチャンバの浅くなった後端部は当該ダミーチ
ャンバ内の両側の電極を導通する導通部が存在しないこ
とを特徴とするヘッドチップにある。

【００１６】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記チャンバの長手方向の長さが前記ダミーチャン
バの長手方向の長さより短いことを特徴とするヘッドチ
ップにある。

【００１７】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記チャンバの両側の前記ダミーチャンバ内
の当該チャンバ側の電極同士を導通する個別電極用配線
パターンが設けられていることを特徴とするヘッドチッ
プにある。

【００１８】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記チャンバ内の両側の電極を導通す
る前記導通部が導通して共通電極とする共通電極用配線
パターンが前記基板上に設けられていることを特徴とす
るヘッドチップにある。

【００１９】本発明の第５の態様は、第４の態様におい
て、前記共通電極用配線パターンには、引き出し配線が
異方性導電接着剤により接続されていることを特徴とす
るヘッドチップにある。

【００２０】本発明の第６の態様は、第５の態様におい
て、各チャンバの前記共通電極が、前記共通電極用配線
パターンに接続された前記引き出し配線又は該引き出し
配線に接続された駆動ＩＣで導通されていることを特徴
とするヘッドチップにある。

【００２１】本発明の第７の態様は、第１〜６の何れか
の態様において、前記インクが導電性インクであること
を特徴とするヘッドチップにある。

【００２２】本発明の第８の態様は、第１〜７の何れか
の態様において、前記基板が圧電セラミックプレートか
らなり、前記チャンバ及びダミーチャンバが前記圧電セ
ラミックプレートに溝を形成することにより形成されて
いることを特徴とするヘッドチップにある。

【００２３】本発明の第９の態様は、第１〜８の何れか
の態様において、前記圧電セラミックプレートは、前記
チャンバの深さ方向に向かって分極方向が一方向である
ことを特徴とするヘッドチップにある。

【００２４】本発明の第１０の態様は、基板にノズル開
口に連通するチャンバとインクの充填されないダミーチ
ャンバとを交互に並設すると共に、各チャンバ及びダミ
ーチャンバの両側の側壁に電極を設け、当該チャンバ内
の電極を共通電極とすると共に各ダミーチャンバ内の電
極を個別電極として各チャンバの両側の側壁に駆動電界
を印加するヘッドチップの製造方法において、前記基板
の一方面にレジスト層により前記共通電極及び前記個別
電極のそれぞれに導通する共通電極用配線パターン及び
個別電極用配線パターンをパターニングにより形成する
工程と、前記基板に後端部の深さが徐々に浅くなるよう
に前記チャンバ及び前記ダミーチャンバを形成する工程
と、少なくとも前記ダミーチャンバの浅くなった後端部
をマスクで覆い、前記チャンバ及びダミーチャンバのそ
れぞれの側壁に斜め蒸着により前記共通電極及び個別電
極を形成すると共に当該チャンバの浅くなった後端部の
底面に前記側壁の前記共通電極を導通する導通部を形成
する工程と、前記マスク及び前記レジスト層を除去する
工程とを有することを特徴とするヘッドチップの製造方
法にある。

【００２５】本発明の第１１の態様は、第１０の態様に
おいて、前記チャンバ及びダミーチャンバを形成する工
程では、前記チャンバの長手方向の長さを前記ダミーチ
ャンバの長手方向の長さよりも短く形成することを特徴
とするヘッドチップの製造方法にある。

【００２６】本発明の第１２の態様は、第１０又は１１
の態様において、前記基板が前記チャンバの深さ方向に
向かって分極方向が一方向である圧電セラミックプレー
トからなることを特徴とするヘッドチップの製造方法に
ある。

【００２７】かかる本発明では、チャンバの深さが徐々
に浅くなった端部の底面に、チャンバの両側に設けられ
た電極を導通する導通部を設けるようにしたため、導通
部によってチャンバ内の電極を確実に導通して共通電極
とすることができる。また、製造時には、基板上に各配
線パターンをパターニングにより形成するため、切削に
よる切りくずが発生することがない。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を実施形態に基づ
いて詳細に説明する。

【００２９】（実施形態１）図１は、実施形態１に係る
ヘッドチップユニットの分解斜視図であり、図２は、実
施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図であり、図３
は、圧電セラミックプレートの斜視図及び断面図であ
る。

【００３０】図１に示すように、本実施形態のヘッドチ
ップユニット１０は、ヘッドチップ１１と、このヘッド
チップ１１の一方面側に設けられるベースプレート１２
と、ヘッドチップ１１の他方面側に設けられるヘッドカ
バー１３と、ヘッドチップ１１を駆動するための駆動回
路３１が搭載された配線基板３０とを有する。

【００３１】まず、ヘッドチップ１１について詳しく説
明する。図２及び図３に示すように、ヘッドチップ１１
を構成する圧電セラミックプレート１６は、分極方向が
厚さ方向に向かって一方向の圧電セラミックプレート１
６からなり、ノズル開口２７に連通してインクを吐出す
る圧力室であるチャンバ１７と、インクが充填されない
ダミーチャンバ１８とが側壁１９により区画されて交互
に設けられている。

【００３２】チャンバ１７及びダミーチャンバ１８の長
手方向一端部は、圧電セラミックプレート１６の一端面
まで延設されており、他端部は他端面まで延びておら
ず、深さが徐々に浅くなっている。

【００３３】また、チャンバ１７の長手方向の長さは、
ダミーチャンバ１８の長手方向の長さよりも短く形成さ
れている。すなわち、チャンバ１７及びダミーチャンバ
１８の他端部の位置がダミーチャンバ１８の方が他端面
側に設けられている。

【００３４】このようなチャンバ１７及びダミーチャン
バ１８は、圧電セラミックプレート１６に円盤状のダイ
スカッターにより形成され、チャンバ１７及びダミーチ
ャンバ１８の深さが徐々に浅くなった他端部は、ダイス
カッターの形状により形成される。

【００３５】また、チャンバ１７及びダミーチャンバ１
８を区画する側壁１９には、チャンバ１７及びダミーチ
ャンバ１８の内面に、開口側に長手方向に亘って駆動電
界印加用の電極２０が形成されている。

【００３６】この電極２０の内、チャンバ１７の開口側
の長手方向に亘って設けられた電極２０は、チャンバ１
７内のインクが水性インク等の導電性インクの場合、チ
ャンバ１７内の対向する電極がチャンバ１７内で導通し
てしまうと共に、電極材料の溶出及び腐食や、インクの
電気分解による気泡の発生及び変質などを防止するため
に、各チャンバ１７内で同電位となる共通電極２０ａと
なっている。

【００３７】また、チャンバ１７内に設けられた電極２
０は、チャンバ１７の深さが徐々に浅くなった他端部側
の底面に共通電極２０ａとなる電極２０を導通する導通
部２１が設けられている。

【００３８】また、電極２０の内、ダミーチャンバ１８
の開口側の長手方向に亘って設けられた電極２０は、各
チャンバ１７毎に独立した駆動信号を与えることができ
る個別電極２０ｂとなっており、ダミーチャンバ１８の
深さが徐々に浅くなった他端部には、ダミーチャンバ１
８内の両側の電極２０を導通する導通部２１が存在しな
いようになっている。

【００３９】さらに、圧電セラミックプレート１６のチ
ャンバ１７及びダミーチャンバ１８が開口する表面に
は、チャンバ１７の底面に設けられた導通部２１に連続
するように形成された共通電極用配線パターン８０と、
共通電極用配線パターン８０に導通しないように設けら
れてチャンバ１７の両側のダミーチャンバ１８内のチャ
ンバ１７側の個別電極２０ｂ同士を導通する個別電極用
配線パターン８１とが設けられている。

【００４０】この共通電極用配線パターン８０及び個別
電極用配線パターン８１は、例えば、フレキシブルプリ
ントケーブル（ＦＰＣ）等の外部配線４０と接続されて
いる。詳しくは、外部配線４０と共通電極用配線パター
ン８０とは、異方性導電接着剤４１（ＡＣＦ）を介して
電気的に接続され、外部配線４０の個別電極用配線パタ
ーン８１に対向する領域には、絶縁体からなるカバーレ
イ４２が設けられており、このカバーレイ４２によって
共通電極用配線パターン８０と個別電極用配線パターン
８１とが導通しないようになっている。また、各チャン
バ１８の共通電極２０ａから引き出された共通電極用配
線パターン８０は、圧電セラミックプレート１６上で相
互に導通していないため、外部配線４０又は外部配線４
０に接続された駆動回路３１でＧＮＤレベルで同電位と
され、個別電極２０ｂには独立した駆動信号が与えられ
るようになっている。

【００４１】この共通電極用配線パターン８０及び個別
電極用配線パターン８１は、圧電セラミックプレート１
６にチャンバ１７及びダミーチャンバ１８や、電極２０
を形成する前に、表面をレジスト層、ドライフィルム等
のマスクパターンで覆うことによって予め形成すること
ができる。

【００４２】なお、詳しくは後述するが、共通電極２０
ａ及び個別電極２０ｂからなる電極２０と、チャンバ１
７内で共通電極２０ａ同士を導通する導通部２１とは、
共通電極用配線パターン８０及び個別電極用配線パター
ン８１が形成された圧電セラミックプレート１６にチャ
ンバ１７及びダミーチャンバ１８を形成した後、少なく
ともダミーチャンバ１８の深さが徐々に浅くなった他端
部を金属プレート等のマスクで覆い、公知の斜め蒸着に
より形成することができる。

【００４３】このような圧電セラミックプレート１６の
チャンバ１７の開口する面には、インク室プレート２２
が接合されている。インク室プレート２２には、各チャ
ンバ１７の浅くなった端部のみと連通する凹部となる共
通インク室２３と、この共通インク室２３の底部からチ
ャンバ１７とは反対側に貫通するインク供給口２４とを
有する。

【００４４】また、インク室プレート２２の共通インク
室２３と圧電セラミックプレート１６との間には、各チ
ャンバ１７に対向する領域に貫通孔２５ａの設けられた
封止板２５が挟持され、共通インク室２３からのインク
が貫通孔を介してチャンバ１７にのみ供給され、ダミー
チャンバ１８内には封止板２５によってインクが供給さ
れないようにしている。

【００４５】このようにダミーチャンバ１８内にインク
が充填されないようにしたため、ダミーチャンバ１８内
で対向する個別電極２０ｂ同士が短絡することなく、チ
ャンバ１７毎に個別に駆動することができる。

【００４６】また、共通インク室２３の形成されたイン
ク室プレート２２の大きさは、圧電セラミックプレート
１６の共通電極用配線パターン８０及び個別電極用配線
パターン８１の端部が露出するように、後端が圧電セラ
ミックプレート１６の後端よりも短くなっている。

【００４７】ここで、本実施形態では、各チャンバ１７
は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインクに対応したグルー
プに分かれており、共通インク室２３及びインク供給口
２４は、それぞれ４つずつ設けられている。

【００４８】なお、インク室プレート２２は、セラミッ
クプレート、金属プレートなどで形成することができる
が、圧電セラミックプレート１６との接合後の変形等を
考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用
いるのが好ましい。

【００４９】また、圧電セラミックプレート１６とイン
ク室プレート２２との接合体のチャンバ１７及びダミー
チャンバ１８が開口している端面にはノズルプレート２
６が接合されており、ノズルプレート２６の各チャンバ
１７に対向する位置にはノズル開口２７が形成されてお
り、ノズルプレート２６によってダミーチャンバ１８は
封止されている。

【００５０】本実施形態では、ノズルプレート２６は、
圧電セラミックプレート１６とインク室プレート２２と
の接合体のチャンバ１７及びダミーチャンバ１８が開口
している端面の面積よりも大きくなっている。このノズ
ルプレート２６は、ポリイミドフィルムなどに、例え
ば、エキシマレーザ装置を用いてノズル開口２７を形成
したものである。また、図示しないが、ノズルプレート
２６の被印刷物に対向する面には、インクの付着等を防
止するために撥水性を有する撥水膜が設けられている。

【００５１】なお、本実施形態では、圧電セラミックプ
レート１６とインク室プレート２２との接合体のチャン
バ１７及びダミーチャンバ１８が開口している端部の周
囲には、ノズル支持プレート２８が配置されている。こ
のノズル支持プレート２８は、ノズルプレート２６の接
合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート２６を安
定して保持するためのものである。

【００５２】このように、本実施形態では、チャンバ１
７内の両側の電極２０を導通する導通部２１をチャンバ
１７の深さが徐々に浅くなった底面に設け、チャンバ１
７の両側のダミーチャンバ１８内のチャンバ１７側の電
極２０を基板上に設けた個別電極用配線パターン８１で
導通するようにしたため、三次元加工等が不要で、容易
に且つ確実に接続することができると共に製造コストを
低減することができる。また、共通電極用配線パターン
８０及び個別電極用配線パターン８１をパターニングに
より形成することで、形成時の切りくず等の発生を防止
して短絡及びノズル開口の詰まりを確実に防止すること
ができる。

【００５３】ここで、本実施形態のヘッドチップ１１の
製造方法について詳細に説明する。なお、図４及び図５
は、圧電セラミックプレートの製造方法を示す斜視図で
ある。

【００５４】まず、図４（ａ）に示すように、圧電セラ
ミックプレート１６の一方面に共通電極用配線パターン
８０及び個別電極用配線パターン８１となる位置にそれ
ぞれ開口部９１を有するレジスト層９０を形成する。こ
の開口部９１を有するレジスト層９０の形成方法は、特
に限定されず、例えば、開口部９１を有するドライフィ
ルムを貼付してもよく、またレジストを塗布後、パター
ニングにより開口部９１を設けるようにしてもよい。

【００５５】次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト
層９０上及びレジスト層９０の開口部が露出する圧電セ
ラミックプレート１６上に、例えば、金等からなる金属
材料を蒸着することにより、共通電極用配線パターン８
０及び個別電極用配線パターン８１をパターニング形成
する。

【００５６】次に、図４（ｃ）に示すように、圧電セラ
ミックプレート１６にチャンバ１７及びダミーチャンバ
１８を形成する。本実施形態では、レジスト層９０側か
ら円盤状のダイスカッターによって形成した。すなわ
ち、ダイスカッターによって圧電セラミックプレート１
６をレジスト層９０ごと研削することにより、チャンバ
１７及びダミーチャンバ１８と、レジスト層９０にチャ
ンバ１７及びダミーチャンバ１８に対応した開口とを形
成した。

【００５７】このとき、チャンバ１７の長手方向の長さ
がダミーチャンバ１８の長手方向の長さよりも短くなる
ように形成した。

【００５８】次に、図５（ａ）に示すように、少なくと
もダミーチャンバ１８の深さが徐々に浅くなった端部
を、例えば、金属プレート等の薄板状のマスク９２で覆
う。

【００５９】このマスク９２は、後述する工程で、チャ
ンバ１７の深さが徐々に浅くなった端部の底面に導通部
２１を設けるために斜め蒸着する際に、ダミーチャンバ
１８の深さが徐々に浅くなった端部に導通部２１が形成
されないように覆うものである。

【００６０】本実施形態では、ダミーチャンバ１８の長
手方向の長さが、チャンバ１７の長手方向の長さよりも
長いため、ダミーチャンバ１８の深さが徐々に浅くなっ
た端部を覆うマスク９２は、矩形状を有する部材を用い
て、圧電セラミックプレート１６の浅くなった端部側の
レジスト層９０上も覆うようにした。

【００６１】このように、本実施形態では、チャンバ１
７の長手方向の長さをダミーチャンバ１８の長手方向の
長さよりも短くしたため、矩形状を有するマスク９２で
ダミーチャンバ１８の端部を覆うことができ、マスク９
２の位置決め固定を容易に且つ確実に行うことができ
る。

【００６２】次に、図５（ｂ）に示すように、レジスト
層９０及びマスク９２で覆われた圧電セラミックプレー
ト１６上に、斜め蒸着することによりチャンバ１７及び
ダミーチャンバ１８の開口側の側面の長手方向に亘って
電極２０を形成すると共にチャンバ１７の深さが浅くな
った端部の底面にチャンバ１７内の電極２０を導通する
導通部２１を形成する。

【００６３】この斜め蒸着では、マスク９２上及びレジ
スト層９０上の全ての領域及びチャンバ１７及びダミー
チャンバ１８の開口側の側面に長手方向に亘って電極２
０が形成される。このとき、マスク９２によって覆われ
たダミーチャンバ１８の浅くなった端部には導通部が形
成されず、ダミーチャンバ１８内の電極２０を導通せず
に個別電極２０ｂとすることができる。

【００６４】その後、マスク９２及びレジスト層９０を
除去（リフトオフ）することで、図３に示すように、チ
ャンバ１７の内側面に共通電極２０ａが形成され、ダミ
ーチャンバ１８の内側面に個別電極２０ｂが形成され
る。

【００６５】このように、共通電極用配線パターン８０
及び個別電極用配線パターン８１をパターニングにより
形成し、共通電極２０ａ及び個別電極２０ｂからなる電
極２０とチャンバ１７の深さが徐々に浅くなった端部に
チャンバ１７内の電極２０を導通して共通電極２０ａと
する導通部２１とを同時に形成することにより、共通電
極２０ａと共通電極用配線パターン８０とや個別電極２
０ｂと個別電極用配線パターン８１とを容易に且つ確実
に導通するように形成することができる。また、チャン
バ１７の両側のダミーチャンバ１８の内面のチャンバ側
の電極２０ｂを圧電セラミックプレート１６上で個別電
極用配線パターン８１により容易に且つ確実に導通させ
ることができるため、配線基板３０上の配線回路を簡便
にすることができる。このように、電極２０、導通部２
１、共通電極用配線パターン８０及び個別電極用配線パ
ターン８１を切断することなく形成できるため、切断に
よる切りくずが発生することなく、切りくずによる短絡
及びノズル開口の詰まりを確実に防止することができ
る。

【００６６】その後、圧電セラミックプレート１６の共
通電極用配線パターン８０及び個別電極用配線パターン
８１の形成された側の面に封止板２５を挟持するように
インク室プレート２２を接合し、チャンバ１７及びダミ
ーチャンバ１８が開口する一端面にノズルプレート２６
を接合する。次いで、ノズルプレート２６の外側面、及
び圧電セラミックプレート１６とインク室プレート２２
との接合体にノズル支持プレート２８を接合することで
ヘッドチップ１１が完成する。

【００６７】以下に、このようなヘッドチップ１１を用
いた本実施形態のヘッドチップユニット１０について説
明する。なお、図６は、ヘッドチップユニットの製造工
程の一例を示す斜視図である。

【００６８】図１及び図６に示すように、本実施形態の
ヘッドチップユニット１０は、ヘッドチップ１１を構成
する圧電セラミックプレート１６上に形成された共通電
極用配線パターン８０及び個別電極用配線パターン８１
には、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）により外部配線４０
が接合される。

【００６９】また、圧電セラミックプレート１６とイン
ク室プレート２２との接合体のノズル支持プレート２８
の後端側には、圧電セラミックプレート１６側のアルミ
ニウム製のベースプレート１２と、インク室プレート２
２側のヘッドカバー１３とが組み付けられる。ベースプ
レート１２とヘッドカバー１３とは、ベースプレート１
２の係止孔１２ａにヘッドカバー１３の係止シャフト１
３ａを係合することにより固定され、両者で圧電セラミ
ックプレート１６とインク室プレート２２との接合体を
挟持する。ヘッドカバー１３には、インク室プレート２
２のインク供給口２４のそれぞれに連通するインク導入
路２９が設けられている。

【００７０】また、図６（ａ）に示すように、圧電セラ
ミックプレート１６の後端側に突出したベースプレート
１２上には配線基板３０が固着される。ここで、配線基
板３０上にはヘッドチップ１１を駆動するための駆動Ｉ
Ｃを有する駆動回路３１が搭載され、駆動回路３１と外
部配線４０とが異方性導電接着剤（ＡＣＦ）により接続
されている。これにより、図６（ｂ）のヘッドチップユ
ニット１０が完成する。

【００７１】このようなヘッドチップユニット１０は、
インクカートリッジを保持するタンクホルダに組み付け
られてヘッドユニット７０が形成される。

【００７２】このタンクホルダの一例を図７に示す。図
７に示すタンクホルダ６０は、一方面が開口した略箱形
形状をなし、インクカートリッジが着脱自在に保持可能
なものである。また、底壁上面には、インクカートリッ
ジの底部に形成された開口部であるインク供給口と連結
する連結部６１が設けられている。連結部６１は、例え
ば、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク毎に設けられてい
る。連通部６１内には図示しないインク流路が形成さ
れ、その開口となる連結部６１の先端には、フィルタ６
２が設けられている。また、連結部６１内に形成された
インク流路は底壁の裏面側まで連通して形成され、各イ
ンク流路は、タンクホルダ６０の裏面側に設けられた流
路基板６３内の図示しないインク流路を介して流路基板
６３の側壁に開口するヘッド連結口６４に連通する。こ
のヘッド連結口６４はタンクホルダ６０の側面側に開口
し、当該側壁の底部には、上述したヘッドチップユニッ
ト１０を保持するヘッドチップユニット保持部６５が設
けられている。ヘッドチップユニット保持部６５は、配
線基板３０上に設けられた駆動回路３１を包囲する略コ
字状に立設された包囲壁６６と、包囲壁６６内にあって
ヘッドチップユニット１０のベースプレート１２及び配
線基板３０に設けられた係止孔１２ｂと係合する係合シ
ャフト６７が立設されている。

【００７３】従って、このヘッドチップユニット保持部
６５にヘッドチップユニット１０を搭載してヘッドユニ
ット７０が完成する。このとき、ヘッドカバー１３に形
成されたインク導入路２９が流路基板６３のヘッド連結
口６４に連結される。これにより、タンクホルダ６０の
連結部６１を介してインクカートリッジから導入された
インクは、流路基板６３内のインク流路を通ってヘッド
チップユニット１０のインク導入路２９に導入され、共
通インク室２３及びチャンバ１７内に充填される。

【００７４】また、このように形成されたヘッドユニッ
ト７０は、例えば、インクジェット式記録装置のキャリ
ッジに搭載されて使用される。この使用態様の一例の概
略を図８に示す。

【００７５】図８に示すように、キャリッジ７１は、一
対のガイドレール７２ａ及び７２ｂ上に軸方向に移動自
在に搭載されており、ガイドレール７２ａ、７２ｂの一
端側に設けられてキャリッジ駆動モータ７３に連結され
たプーリ７４ａと、他端側に設けられたプーリ７４ｂと
に掛け渡されたタイミングベルト７５を介して搬送され
る。キャリッジ７１の搬送方向と直交する方向の両側に
は、ガイドレール７２ａ及び７２ｂに沿ってそれぞれ一
対の搬送ローラ７６及び７７が設けられている。これら
の搬送ローラ７６及び７７は、キャリッジ７１の下方に
当該キャリッジ７１の搬送方向とは直交する方向に被記
録媒体Ｓを搬送するものである。

【００７６】キャリッジ７１上には、上述したヘッドユ
ニット７０が搭載され、このヘッドユニット７０には上
述したインクカートリッジを着脱自在に取付可能であ
る。

【００７７】このようなインクジェット式記録装置によ
ると、被記録媒体Ｓを送りつつキャリッジ７１をその送
り方向とは直交方向に走査することにより、ヘッドチッ
プ１１によって被記録媒体Ｓ上に文字及び画像を記録す
ることができる。

【００７８】（他の実施形態）以上、実施形態１につい
て説明したが、本発明はこのような構成に限定されるも
のではない。

【００７９】上述した実施形態１では、チャンバ１７の
両側のダミーチャンバ１８内のチャンバ１７側の個別電
極２０ｂから引き出された個別電極用配線パターン８１
が、圧電セラミックプレート１６上で導通するようにし
たが、これに限定されず、例えば、個別電極配線パター
ン８１を圧電セラミックプレート１６上で導通しないよ
うにして、外部配線４０又は外部配線４０に接続された
駆動回路３１で導通するようにしてもよい。

【００８０】また、上述した実施形態１では、チャンバ
１７の長手方向の長さをダミーチャンバ１８の長手方向
の長さよりも短くし、これにより斜め蒸着により電極２
０を形成する際に、チャンバ１７の深さが徐々に浅くな
った端部の底面に導通部２１を形成するようにしたが、
これに限定されず、例えば、チャンバ１７とダミーチャ
ンバ１８とを同一の長手方向の長さとして、電極２０及
び導通部２１を形成する際に用いるマスクを櫛歯形状と
してダミーチャンバ１８の深さが徐々に浅くなった端部
を覆うようにしてもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、チャン
バの深さが徐々に浅くなった端部の底面に、チャンバの
両側の電極を導通する導通部を設けるようにしたため、
導通部によってチャンバ内の電極を確実に導通して共通
電極とすることができる。また、製造時には、各配線パ
ターンをパターニングにより形成するため、切削による
切りくずが発生することがなく、短絡やノズル開口の詰
まりを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係るヘッドチップユニッ
トの分解斜視図である。

【図２】本発明の実施形態１に係るヘッドチップの分解
斜視図である。

【図３】本発明の実施形態１に係る圧電セラミックプレ
ートの斜視図及び断面図である。

【図４】本発明の実施形態１に係る圧電セラミックプレ
ートの製造工程を示す要部斜視図である。

【図５】本発明の実施形態１に係る圧電セラミックプレ
ートの製造工程を示す要部斜視図である。

【図６】本発明の実施形態１に係るヘッドチップユニッ
トの組み立て工程を示す斜視図である。

【図７】本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの組
み立て工程を示す斜視図である。

【図８】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録装置の概略斜視図である。

【図９】従来技術に係るヘッドチップの概要を示す斜視
図である。

【図１０】従来技術に係るヘッドチップの概要を示す断
面図である。

【図１１】従来技術に係るヘッドチップの概要を示す断
面図である。

【符号の説明】

１０ ヘッドチップユニット １１ ヘッドチップ １２ ベースプレート １３ ヘッドカバー １６ 圧電セラミックプレート １７ チャンバ １８ ダミーチャンバ １９ 側壁 ２０ 電極 ２０ａ 共通電極 ２０ｂ 個別電極 ２１ 導通部 ２２ インク室プレート ２３ 共通インク室 ２４ インク供給口 ２５ 封止板 ２５ａ 貫通孔 ２６ ノズルプレート ２７ ノズル開口 ２８ ノズル支持プレート ３０ 配線基板 ３１ 駆動回路 ４０ 外部配線 ４１ 異方性導電接着剤 ４２ カバーレイ ６０ タンクホルダ ７０ ヘッドユニット ８０ 共通電極用配線パターン ８１ 個別電極用配線パターン ９０ レジスト層 ９２ マスク

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板にノズル開口に連通するチャンバと
   インクの充填されないダミーチャンバとを交互に並設す
   ると共に、各チャンバ及びダミーチャンバの両側の側壁
   に電極を設け、当該チャンバ内の電極を共通電極とする
   と共に各ダミーチャンバ内の電極を個別電極として各チ
   ャンバの両側の側壁に駆動電界を印加するヘッドチップ
   において、 前記チャンバ及びダミーチャンバの後端部は深さが徐々
   に浅くなるように形成されており、前記チャンバの浅く
   なった後端部の底面には、当該チャンバ内の両側の電極
   を導通する導通部が設けられているが、前記ダミーチャ
   ンバの浅くなった後端部は当該ダミーチャンバ内の両側
   の電極を導通する導通部が存在しないことを特徴とする
   ヘッドチップ。
2. 【請求項２】 前記チャンバの長手方向の長さが前記ダ
   ミーチャンバの長手方向の長さより短いことを特徴とす
   る請求項１に記載のヘッドチップ。
3. 【請求項３】 前記チャンバの両側の前記ダミーチャン
   バ内の当該チャンバ側の電極同士を導通する個別電極用
   配線パターンが設けられていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載のヘッドチップ。
4. 【請求項４】 前記チャンバ内の両側の電極を導通する
   前記導通部が導通して共通電極とする共通電極用配線パ
   ターンが前記基板上に設けられていることを特徴とする
   請求項１〜３の何れかに記載のヘッドチップ。
5. 【請求項５】 前記共通電極用配線パターンには、引き
   出し配線が異方性導電接着剤により接続されていること
   を特徴とする請求項４に記載のヘッドチップ。
6. 【請求項６】 各チャンバの前記共通電極が、前記共通
   電極用配線パターンに接続された前記引き出し配線又は
   該引き出し配線に接続された駆動ＩＣで導通されている
   ことを特徴とする請求項５に記載のヘッドチップ。
7. 【請求項７】 前記インクが導電性インクであることを
   特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のヘッドチッ
   プ。
8. 【請求項８】 前記基板が圧電セラミックプレートから
   なり、前記チャンバ及びダミーチャンバが前記圧電セラ
   ミックプレートに溝を形成することにより形成されてい
   ることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のヘッ
   ドチップ。
9. 【請求項９】 前記圧電セラミックプレートは、前記チ
   ャンバの深さ方向に向かって分極方向が一方向であるこ
   とを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のヘッドチ
   ップ。
10. 【請求項１０】 基板にノズル開口に連通するチャンバ
    とインクの充填されないダミーチャンバとを交互に並設
    すると共に、各チャンバ及びダミーチャンバの両側の側
    壁に電極を設け、当該チャンバ内の電極を共通電極とす
    ると共に各ダミーチャンバ内の電極を個別電極として各
    チャンバの両側の側壁に駆動電界を印加するヘッドチッ
    プの製造方法において、 前記基板の一方面にレジスト層により前記共通電極及び
    前記個別電極のそれぞれに導通する共通電極用配線パタ
    ーン及び個別電極用配線パターンをパターニングにより
    形成する工程と、前記基板に後端部の深さが徐々に浅く
    なるように前記チャンバ及び前記ダミーチャンバを形成
    する工程と、少なくとも前記ダミーチャンバの浅くなっ
    た後端部をマスクで覆い、前記チャンバ及びダミーチャ
    ンバのそれぞれの側壁に斜め蒸着により前記共通電極及
    び個別電極を形成すると共に当該チャンバの浅くなった
    後端部の底面に前記側壁の前記共通電極を導通する導通
    部を形成する工程と、前記マスク及び前記レジスト層を
    除去する工程とを有することを特徴とするヘッドチップ
    の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記チャンバ及びダミーチャンバを形
    成する工程では、前記チャンバの長手方向の長さを前記
    ダミーチャンバの長手方向の長さよりも短く形成するこ
    とを特徴とする請求項１０に記載のヘッドチップの製造
    方法。
12. 【請求項１２】 前記基板が前記チャンバの深さ方向に
    向かって分極方向が一方向である圧電セラミックプレー
    トからなることを特徴とする請求項１０又は１１に記載
    のヘッドチップの製造方法。