JP2005246961A - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電方式インクジェットヘッドにおいて、引き出し電極を厚く、幅を狭くして、高密度化を達成する。
【解決手段】２次元的に配列された各インク吐出ノズルに対応して設けられた圧力室と、圧電素子と、その両側に設置された共通電極及び個別電極とを有するインクジェットヘッドにおいて、前記個別電極の厚さをＴ１とし、前記個別電極に対して電気を供給する個別引き出し電極の厚さをＴ２とするとき、Ｔ１及びＴ２が、式、Ｔ１＜Ｔ２、を満たすように、前記個別電極及び前記個別引き出し電極を構成した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、インクジェットヘッド及びその製造方法に係り、特に、圧電素子を用いてインクを吐出する圧電方式インクジェットヘッドにおいて個別電極の配線をエアロゾル法で形成するようにしたインクジェットヘッド及びその製造方法に関する。

従来より、画像形成装置として、多数のノズル（インク吐出口）を配列させたインクジェットヘッド（インク吐出ヘッド）を有し、このインクジェットヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら、記録媒体に向けてノズルからインク（インク液滴）を吐出することにより、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。

このようなインクジェット記録装置におけるインク吐出方法として、例えば、圧電素子（ピエゾ素子）の変形によって圧力室（インク室）の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式が知られている。

インクジェット記録装置においても、写真プリントと同様の高画質の画像記録を行うことが望まれており、そのためには、ノズルを小さくしてノズルから吐出されるインク滴をより小さくし、さらにノズルを高密度化する必要がある。

このように、ノズル（記録ドット）の高密度化を図ったものとして、例えば、圧電素子の圧力室側及び圧力室と反対側の両面にそれぞれ設けられた電極の少なくとも一方における配線部の幅が圧力室の凹部開口の最大幅の１／２よりも小さく設定するようにして、電極の配線部に工夫を凝らすことによって、その電極配線部の断線を抑えるとともに、インクジェットヘッドを小型化しかつドットの高密度化を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

またこれと同様に、配線部の幅を圧力室の凹部開口の最大幅の１／３よりも小さく設定するようにして、ドットの高密度化を図ったものも知られている（例えば、特許文献２等参照）。さらに、これらの従来技術においては、共通電極側に絶縁層を挟んで、配線下部を不活性にするようにしている。

また、各々の圧電アクチュエータ素子について、表面側電極とフレキシブル配線基板の対応する信号ラインまたは導電層とが、１つの半田バンプを介して、かつ所望の間隙を有する態様で、電気的に接続されるようにして、高密度配列化すなわちマトリクス配列化された平板状の圧電アクチュエータ素子と配線基板との高密度電気接合を可能としたものが知られている（例えば、特許文献３等参照）。

このように、従来インクジェットヘッドにおいて、ノズルの高密度化を達成するために、圧電素子からフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）等の外部電極取り出し部までの配線を取り出す方法として、配線幅を圧力室開口幅の１／２（あるいは１／３）以下にしたり、マトリクス配列に対応し、半田バンプを用いてフレキシブルに接続する方法が知られていたが、以下のように、インクジェットヘッド以外の分野においては、回路基板やコンデンサあるいはディスプレイの配線等エアロゾル法で形成するものが知られていた。

ここでエアロゾル法とは、エアロゾル式ガスデポジション法、あるいは単にガスデポジション法あるいは粉体法等とも呼ばれるものであり、超微粒子状態のＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）にアルゴン等のキャリアガスを吹き込み、このガスによって巻き上げられたＰＺＴの微粒子をキャリアガスとともにスプレーノズルを通して基板に高速噴射して堆積させ、加熱処理を施して成膜するものである。このようにエアロゾル法は、その場に直接微粒子を堆積させて膜を作るものであり、広範囲な膜厚を得ることができる。

例えば、所望領域のみに精度よく微細な超微粒子膜を形成するために、回路基板をマスクで覆い、開口部を通して回路基板に超微粒子を吹き付けて、超微粒子膜を形成するものが知られており（例えば、特許文献４等参照）、これによれば、裾野の広がりを防止でき、微細なパターン、アスペクト比の高いパターンを形成することができる。

また、抵抗やコンデンサ等の受動素子を一体に形成された回路基板において、ガスデポジション法によって成膜された超微粒子膜によって抵抗やコンデンサ等の受動素子の少なくとも一部を形成し、特に、ノズル位置によって超微粒子の堆積位置を制御し、誘電体と電極をガスデポジション法で形成するようにしたものが知られており（例えば、特許文献５等参照）、これによれば、熱的な劣化がなく、基板材料や形成材料の自由度を広げることができる。

さらに、例えば、単純マトリクス型の有機ＥＬ表示装置用配線と基板上の配線を繋ぐ導電部材をインクジェット法あるいはガスデポジション法によって作成するようにしたものが知られており（例えば、特許文献６等参照）、これによれば、絶縁層を設けなくとも導電部材が接続可能となる。
特開２００１−８００６８号公報 特開２００３−１５４６４６号公報 特開２００３−６９１０３号公報 特開平６−９３４１８号公報 特開平５−４８２３５号公報 特開２００３−１５２２９９号公報

しかしながら、前記特許文献１あるいは特許文献２に記載された、圧電素子からフレキシブルプリント配線基板、回路基板に至るまでの高密度配線のような構成においては、例えば前記特許文献１の図６のような構成を２列に配列することによって、４列までのノズル列は構成可能であるが、６列や８列のマトリクス配列の場合には、ノズルピッチの関係から、できるだけ配線の幅を細くせざるを得ず、その結果、配線の抵抗が増大するといった問題がある。

また、従来のスパッタリングや蒸着という方法では、厚みを、例えば数μｍ以上の厚みにすることは、膜レートの面から難しく、配線の幅を極端に減らすことができない。またこれら従来の方法では、膜面着けの為、膜を付けたくない場所にマスクが必要であり、電極として独立させるためには、リフトオフや表面研磨という後工程を行わざるを得ないという問題がある。

また、メッキについては、高アスペクト比の電極形成は可能であるが、マスクは必須であること、及び、配線パターン形状によっては、電流密度が変わり、メッキ膜の硬度が変わってしまうため、硬度一定な配線パターンを形成することが困難であるという問題点もある。

また、このような観点から前記特許文献３に記載されているような半田バンプを用いた方法が考えられているが、これについても、２次元配置での半田付けは、表面精度や反りあるいは加圧条件等から技術的に困難であり、活性部近傍で半田付けすることによる半田の活性部への流れ込みや熱による素子特性の劣化という問題がある。

また、前記特許文献４〜６に記載されたものは、前述したようにインクジェット記録装置に関するものではなく、これらをそのままインクジェットヘッドにおける配線形成に用いることはできない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、圧電方式インクジェットヘッドにおいて、個別引き出し電極の厚みを厚くし、配線部幅を狭くして、高密度化を達成したインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、２次元的に配列されたインク吐出ノズルと、前記各インク吐出ノズルに対応して２次元的に配列して設けられ、前記インク吐出ノズルに連通し、インクを貯える圧力室と、圧電素子と、前記圧電素子の前記圧力室側とその反対側に設置された共通電極及び個別電極とを有し、前記共通電極及び個別電極に電圧を印加することにより前記圧電素子を変形させて、前記圧力室の体積を変化させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出するインクジェットヘッドであって、前記個別電極の厚さをＴ１とし、前記個別電極に対して電気を供給する個別引き出し電極の厚さをＴ２とするとき、Ｔ１及びＴ２が、次の式（１）
Ｔ１＜Ｔ２ ・・・・・・（１）
を満たすように、前記個別電極及び前記個別引き出し電極を構成したことを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。

これにより、２次元高密度配列されたノズルを有するインクジェットヘッドにおける個別引き出し電極の形成が可能となり、特に、個別引き出し電極の厚みを厚くすることにより、接続断面積が増加するため、電極の抵抗を下げることができる。

また、前記個別引き出し電極は、前記圧力室の開口位置に重ならないように形成されていることが好ましい。これにより、圧電素子の変位が拘束されることはない。

また、前記インクジェットヘッドは、前記個別電極の前記個別引き出し電極の幅方向と同じ方向の幅をＤ、前記個別引き出し電極の幅をｄとし、前記２次元的に配列して設けられた圧力室の短手方向の配列数をＮとするとき、Ｄ、ｄ及びＮが次の式（２）
Ｄ／（Ｎ／２）＞ｄ ・・・・・・（２）
を満たすように、前記個別電極、前記個別引き出し電極及び圧力室を構成したことを特徴とする。

これによれば、個別引き出し電極の厚みを厚くするとともに、個別引き出し電極の幅を狭くすることができ、高密度化した配線が可能となる。

また、前記インクジェットヘッドは、前記個別引き出し電極の、厚さをＴ２、許容抵抗値をＲ、抵抗率をρ及び引き出し長さをＬとするとき、Ｔ２、Ｒ、ρ及びＬが次の式（３）
ρ／Ｔ２ ≦ Ｒｄ／Ｌ ・・・・・・（３）
を満たすように前記個別引き出し電極の抵抗率ρ及び厚さＴ２を構成したことを特徴とする。これによれば、所望の配線抵抗を実現することができる。

また、前記引き出し電極の抵抗値が等しくなるように、前記引き出し電極の厚さＴ２を設定したことが好ましい。これにより、すべての圧電素子を同じように駆動することが可能となる。

また、前記引き出し電極の長さが最も長い前記引き出し電極に対応する抵抗値で、前記引き出し電極の厚さＴ２を統一したことが好ましい。これにより、引き出し電極の製造が容易となる。

また、前記個別電極の短い方の幅をＤ、前記個別電極の厚さをＴ１、前記個別引き出し電極の幅をｄ、及び前記個別引き出し電極の厚さをＴ２とするとき、これらの値が次の式（４） Ｔ１／Ｄ ≧ １／１０００ かつ Ｔ２／ｄ ≧ ２ ・・・（４）
を満たすように前記個別電極及び前記個別引き出し電極を構成したことが好ましい。また、前記個別電極と前記個別引き出し電極が２面で接合するように形成したことが好ましい。これにより、接合抵抗を低減し、接合強度を向上させることができる。

さらに、前記個別電極をエアロゾル法によって形成したことが好ましい。また、前記個別引き出し電極をエアロゾル法によって形成したことが好ましい。これにより、厚さの大きな電極を形成することが可能となる。

また、同様に前記課題を解決するために、請求項１１に記載の発明は、２次元的に配列されたインク吐出ノズルと、前記各インク吐出ノズルに対応して２次元的に配列して設けられ、前記インク吐出ノズルに連通し、インクを貯える圧力室と、前記圧力室の一部を形成する圧電素子と、前記圧電素子の前記圧力室側とその反対側に設置された共通電極及び個別電極とを有し、前記共通電極及び個別電極に電圧を印加することにより前記圧電素子を変形させて、前記圧力室の体積を変化させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出するインクジェットヘッドを製造するに際し、前記振動板上に形成した共通電極の上にレジストマスクを形成して、前記圧力室に対応する位置に前記圧電素子及び前記個別電極を形成する際、その少なくとも一方はエアロゾル法で形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法を提供する。

また、同様に前記課題を解決するために、請求項１２に記載の発明は、２次元的に配列されたインク吐出ノズルと、前記各インク吐出ノズルに対応して２次元的に配列して設けられ、前記インク吐出ノズルに連通し、インクを貯える圧力室と、前記圧力室の一部を形成する圧電素子と、前記圧電素子の前記圧力室側とその反対側に設置された共通電極及び個別電極とを有し、前記共通電極及び個別電極に電圧を印加することにより前記圧電素子を変形させて、前記圧力室の体積を変化させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出するインクジェットヘッドを製造するに際し、前記振動板上に前記共通電極と前記圧電素子の膜を形成し、その上にレジストマスクを形成して、前記圧力室に対応する位置に前記個別電極をエアロゾル法で形成したことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法を提供する。

また、同様に前記課題を解決するために、請求項１３に記載の発明は、２次元的に配列されたインク吐出ノズルと、前記各インク吐出ノズルに対応して２次元的に配列して設けられ、前記インク吐出ノズルに連通し、インクを貯える圧力室と、前記圧力室の一部を形成する圧電素子と、前記圧電素子の前記圧力室側とその反対側に設置された共通電極及び個別電極とを有し、前記共通電極及び個別電極に電圧を印加することにより前記圧電素子を変形させて、前記圧力室の体積を変化させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出するインクジェットヘッドを製造するに際し、前記振動板上に前記共通電極を形成し、その上に前記圧電素子及び前記個別電極の膜を、その少なくとも一方はエアロゾル法で形成し、さらにその上にレジストマスクを形成して、前記個別電極及び前記圧電素子に対してパターン加工を行い、前記圧力室に対応する位置に前記圧電素子及び前記個別電極を形成したことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法を提供する。

また、前記インクジェットヘッドの製造方法は、前記個別電極に電圧を印加するための個別引き出し電極を、エアロゾル法のノズル走査で該個別引き出し電極の部分のみ厚く形成するようにしたことを特徴とする。さらに、前記個別電極に電圧を印加するための個別引き出し電極を、レジストマスクを用いてエアロゾル法により該個別引き出し電極の部分のみ厚く形成するようにしたことを特徴とする。

このように、配線部である個別引き出し電極をエアロゾル法で形成することにより、配線幅を狭く、厚みを厚くすることができ、個別電極との接続断面積を増加させ、電極の抵抗を低減することができ、マトリクスの配線に有利であり、マトリクスで側面配線取り出しが可能となり、インクジェットヘッドの高密度化を達成することが可能となる。

また、圧電素子、個別電極及び個別引き出し電極を含めてエアロゾル法で形成することにより、同一チャンバで製膜が可能となるため、製造工程が簡略化されるとともに製造コストを低減することができる。

以上説明したように、本発明に係るインクジェットヘッド及びその製造方法によれば、圧電方式インクジェットヘッドにおいて、引き出し電極の厚みを厚くし、幅を狭くして、高密度化を達成することが可能となる。

以下、添付した図面を参照して、本発明に係るインクジェットヘッド及びその製造方法について詳細に説明する。

図１は、本発明に係るインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の一実施形態の概略を示す全体構成図である。

図１に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、４色（ＫＣＭＹ）に対応する印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからなり、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、それぞれが複数の吐出口を有する複数の吐出ヘッドを記録紙１６の全幅を担うように、各吐出ヘッドの長手方向を記録紙１６の幅方向に並べて構成された、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを、紙搬送方向と直交する方向に配置した、いわゆるフルライン型ヘッドを含んでいる。詳しくは後述するが、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、このように複数の吐出ヘッドによって構成されたライン型ヘッドの他に、ヘッド回復手段、ヘッド退避手段及び補助ヘッドを有している。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの印字ヘッドからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの印字ヘッドと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの印字ヘッドによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

次に、印字ヘッドについて説明する。各色毎の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙはいずれも同様であるので符号５０で代表させて、以下単に印字ヘッド５０として説明する。

図２に、印字ヘッドの概略構成を示す。図２（ａ）は、印字ヘッド( インクジェットヘッド）５０の一つの構造例を示す平面透視図であり、図２（ｂ）は本実施例の印字ヘッド５０の電極配線を示す拡大図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の一部を拡大した拡大図である。記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。そこで図２（ａ）または（ｂ）に示すように、印字ヘッド５０は、インク滴を吐出するノズル５１と各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥状に２次元マトリクス状に配置させた構造を有し、これによって見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。各ノズル５１に対して設けられている圧力室５２は、その平面形状が矩形状となっており、対角線上の隅部にノズル５１が設けられている。

このように、印字ヘッド５０は、インクを吐出する複数のノズル５１が記録媒体の送り方向と略直交する方向に記録媒体の全幅に対応する長さに亘って配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。図２（ａ）においては、６列のノズル列が表示され、図２（ｂ）においては、８列のノズル列が表示されている。

詳しくは後で説明するが、図２（ｃ）に破線で示す圧力室５２よりも、その上に形成される個別電極６０の方が大きく形成され、個別電極６０の下に圧力室５２が配置されていない部分（圧力室５２の開口が存在しない部分）で、個別引き出し電極６２の先端部６２’が個別電極６０に接合されている。

また、インク室ユニット５３を図２（ｃ）中の一点鎖線、3-3 線に沿って切断し、図の左側から見た様子を図３に示す。図３に示すように、インク室ユニット５３は、ノズル５１を有する圧力室５２、圧力室５２の天面を構成する振動板５４、振動板５４を押圧するＰＺＴ膜で形成された圧電素子（圧電アクチュエータ）５６及び圧電素子５６を挟んでその上下に配置された個別電極（上部電極）６０と共通電極（下部電極）５８によって構成されている。また、図３には、断面ではないが、上部後方に、個別電極６０に電力を供給するための個別引き出し電極６２（配線部）がその先端部６２’が個別電極６０の上に乗り上げる形で接合している様子が示されている。

なお、図３（あるいは図２（ｂ））に示すように、この例では、振動板５４及び共通電極５８は、全ての圧力室５２に共通の２枚の基板として形成され、各圧力室５２毎に圧電素子５６及び個別電極６０が形成されて、各インク室ユニット５３が複数形成されている。

個別引き出し電極６２を介して個別電極６０に駆動電圧を印加することによって、圧電素子５６が変形し、圧電素子５６が振動板５４を押圧することによって振動板５４が圧力室５２側に撓み、その結果圧力室５２の容積が減少して、圧力室５２内のインクがノズル５１から吐出されるようになっている。インクが吐出されると、図示しない共通流路およびインク供給口を介して、新しいインクが圧力室５２に供給される。

また、個別引き出し電極６２と個別電極６０との接合の様子を、よりわかり易く表すために、図２（ｃ）あるいは図３に示したインク室ユニット５３を図４に斜視図で示す。なお、図４では、振動板５４や共通電極５８等は圧力室５２に対応する部分のみを示すとともに、圧力室５２の側壁やノズル５１を形成する基板は省略し、個別電極６０と個別引き出し電極６２との接合の様子がよくわかるようにした。図２（ｃ）にも示したように、圧力室５２よりも個別電極６０のサイズの方が、個別引き出し電極６２の幅の分だけ（図４に矢印ｄで示す幅の分）大きくなっている。

個別引き出し電極６２はその先端部６２’が、この圧力室５２よりもサイズが大きくなった個別電極６０の部分（その下に圧力室５２の開口部が存在しない部分）で個別電極６０に接合しており、個別引き出し電極６２の下には圧力室５２が存在しないようになっている。すなわち、圧力室５２の開口に対し、個別引き出し電極６２が重ならないように構成されている。このように個別引き出し電極６２が圧力室５２開口と重ならないようになっているため、圧電素子５６及び圧力室５２の変位が拘束されるようなことはない。

さらに、個別引き出し電極６２は、圧力室５２の開口方向とは反対側（図３あるいは図４の上方向）に厚く形成され、図４に示すように、個別引き出し電極６２は、個別電極６０に対し、２つの接合面６３ａ、６３ｂで接合するようになっている。これにより、接続断面積を増加させることができ、接合抵抗を低減するとともに、接合強度を強化させることが可能となる。

また、このように個別引き出し電極６２の厚さ（Ｔ２）を厚くすることによりその幅（ｄ）を狭くできるため、図２（ｂ）に示すようなマトリクスの配線に有利であり、マトリクス状にインク室ユニット５３を配列した場合に、その側面に配線を取り付けることが可能となる。これにより、ノズル５１の高密度化を達成することができる。

また、本実施形態では、個別電極６０及び個別引き出し電極６２の幅及び厚さ等の寸法については、具体的に以下のように規定している。

すなわち、図２（ｃ）あるいは図４に示すように、個別電極６０の前記個別引き出し電極の幅方向と同じ方向の幅をＤ、個別引き出し電極６２の幅をｄとし、また、図３あるいは図４に示すように、個別電極６０の厚さをＴ１、個別引き出し電極６２の厚さをＴ２とする。

このとき、個別電極６０の厚さＴ１と、個別引き出し電極６２の厚さＴ２との関係は、次の式（５）によって規定される。

Ｔ１ ＜ Ｔ２ ・・・・・・（５）
また、個別電極６０の幅Ｄと厚みＴ１のアスペクト比は、次の式（６）によって規定される。

Ｔ１／Ｄ ≧ １／１０００ ・・・・・・（６）
また、個別引き出し電極６２の幅ｄと厚みＴ２のアスペクト比は、次の式（７）によって規定される。

Ｔ２／ｄ ≧ ２ ・・・・・・（７）
このように、個別電極６０の厚さＴ１は、その（短い方の）幅Ｄの１０００分の１以上で、個別引き出し電極６２の厚さＴ２は、その幅ｄの２倍以上であることが所望の配線抵抗の確保と高密度化の両立の観点で好ましい。

以上をまとめて図５に示す。図５（ａ）は個別電極６０と個別引き出し電極６２を示す平面図である。この図に示すように、個別引き出し電極６２の幅をｄとし、これと同じ方向の個別電極６０の幅をＤとする。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）を上方から見た個別引き出し電極６２の断面図である。この図に示すように、個別引き出し電極６２の幅をｄ、厚さをＴ２とする。また、図５（ｃ）は、図５（ａ）を下方から見た個別電極６０の断面図である。この図に示すように、個別電極６０の厚さをＴ１とする。

このとき上で述べたように、式（６）及び式（７）
Ｔ１／Ｄ ≧ １／１０００ ・・・・・・（６）
Ｔ２／ｄ ≧ ２ ・・・・・・（７）
の両方を満たすことで高密度配線で、最大許容抵抗値以下の抵抗値を保証することができる。

また、図６（ａ）に示すように、２次元的に配列して設けられた圧力室５２（インク室ユニット５３）の短手方向の配列数をＮとする。また、図６（ｂ）に示すように、個別引き出し電極６２の幅をｄとし、これと同じ方向の個別電極６０の幅（短い方の幅）をＤとする。

このとき、個別電極６０の（短い方の）幅Ｄ、個別引き出し電極６２の幅ｄ及び圧力室５２の短手方向の配列数Ｎの間に、次の式（８）で規定される関係が成立するように、個別電極６０、個別引き出し電極６２及び圧力室５２が構成される。

Ｄ／（Ｎ／２） ＞ ｄ ・・・・・・（８）
例えば、図２（ｂ）に示す例の場合、図の上下方向が短手方向、左右方向が長手方向であり、短手方向に圧力室５２が８個配列されており、短手方向の圧力室５２の配列数はＮ＝８であり、上記式（８）は、Ｄ／４＞ｄとなる。従って、この例では、個別引き出し電極６２の幅ｄは、個別電極６０の幅Ｄの１／４より小となるように形成される。このようにして、個別引き出し電極の幅ｄを設定することで個別引き出し電極間同士のショートを防止し、かつ高密度化が可能となる。

また、図７（ａ）は、図３と同様の圧力室ユニット５３の断面図であり、ノズル５１を有する圧力室５２の上側には、振動板５４、共通電極５８、圧電素子５６及び個別電極６０が形成され、個別電極６０からは個別引き出し電極６２が引き出されている。図７（ｂ）は、図７（ａ）を左方向から見た個別電極６０の側面図であり、幅Ｄ、厚さＴ１となっている。また、図７（ｃ）は、図７（ａ）を右方向から見た個別引き出し電極６２の側面図であり、幅ｄ、厚さＴ２となっている。

また、個別引き出し電極６２の許容抵抗値（配線に許容される最大抵抗値）をＲ、材料の抵抗率をρとし、個別引き出し電極６２の引き出し長さ（配線長さ）をＬとするとき、これらの値及び個別引き出し電極６２の厚さＴ２及び幅ｄに対し、次の式（９）で規定される関係が成立するようにρ及びＴ２を構成する。

ρ／Ｔ２ ≦ Ｒｄ／Ｌ ・・・・・・（９）
この式（９）を満たすように個別引き出し電極６２の配線抵抗を設定することにより、個別引き出し電極６２の配線抵抗を所定値以下にすることが可能となる。

また、このとき、各引き出し電極６２の抵抗値が等しくなるように、引き出し電極６２の厚さ（高さ）Ｔ２を設定することが好ましい。例えば、図８（ａ）に示すように、各個別電極６０からそれぞれ配線長さの異なる個別引き出し電極６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄが引き出されているとき、図８（ｂ）に示すように、配線長さの長い個別引き出し電極６２ａ程その厚さ（高さ）Ｔ２を大きく設定する。このように、配線長さによって厚さ（高さ）Ｔ２を変えることによって、各配線の抵抗値を最大抵抗値以下に合わせるようにする。

また、配線長さが最も長い個別引き出し電極６２に対応する抵抗値で、各個別引き出し電極６２の厚さ（高さ）Ｔ２を統一するようにしてもよい。例えば、図９（ａ）に示すように、各個別電極６０からそれぞれ配線長さの異なる個別引き出し電極６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄが引き出されているとき、図９（ｂ）に示すように、各個別引き出し電極６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの厚さを、最も配線長さの長い個別引き出し電極６２ａの厚さＴ２に統一することで、最大抵抗値を保証することが可能となる。

以上説明したように、圧力室５２、個別電極６０及び個別引き出し電極６２を形成することによって、２次元高密度配列ノズルヘッドの引き出し電極が実現可能となり、また引き出し電極抵抗を所望で実現可能となる。

次に、このような印字ヘッド（インクジェットヘッド）５０の製造方法について説明する。まず、本製造方法で用いられるエアロゾル法について説明する。

図１０に、エアロゾル法による成膜装置の模式図を示す。この成膜装置は、原料の粉体８１を収容するエアロゾル生成容器８２を有している。ここでエアロゾルとは、気体中に浮遊している個体や液体の微粒子のことをいう。

エアロゾル生成器８２には、キャリアガス導入部８３、エアロゾル導出部８４、振動部８５が設けられている。キャリアガス導入部８３から窒素ガス（Ｎ₂ ）等の気体を導入することによってエアロゾル生成容器８２内に収容された原料の粉体８１が噴き上げられ、エアロゾルが生成される。その際に、振動部８５によってエアロゾル生成容器８２に振動を与えることにより、原料の粉体８１が攪拌され、効率よくエアロゾルが生成される。生成されたエアロゾルは、エアロゾル導出部８４を通って成膜チャンバ８６に導かれる。

成膜チャンバ８６には、排気管８７、ノズル８８、可動ステージ８９が設けられている。排気管８７は、真空ポンプに接続されており、成膜チャンバ８６内を排気する。エアロゾル生成容器８２において生成され、エアロゾル導出部８４を通って成膜チャンバ８６に導かれたエアロゾルは、ノズル８８から基板８０に向けて噴射される。これにより、原料の粉体８１が基板８０上に衝突して堆積する。基板８０は、３次元に移動可能な可動ステージ８９に載置されており、可動ステージ８９を制御することにより、基板８０とノズル８８との相対的位置が調節される。

図１１に印字ヘッド５０の一つの製造方法を、その製造過程を順に追って示す。図１１に示す製造方法は、圧電素子が各圧力室毎に機械的に分離、独立した構成とする、いわゆるメカニカル分離法と言われるものである。

まず、図１１（ａ）に示すように、振動板５４となるべき１枚のＳＵＳ基板を用意し、図１１（ｂ) のように、このＳＵＳ基板で構成される振動板５４上に、共通電極５８となるプラチナ／酸化チタン（Ｐｔ／ＴｉＯ₂ ）膜をスパッタで形成する。次に、図１１（ｃ）のように、圧電素子５６を形成するために、レジストを塗布してマスク（レジストマスク）６４を形成し、図１１（ｄ）のように、スパッタ、レーザーアブレーション、ＣＶＤあるいはエアロゾル法により、ピエゾ（ＰＺＴ）の膜を形成することによって圧電素子５６を形成する。

次に、図１１（ｅ）のように、この上に個別電極６０となるべき金（Ａｕ）の膜をスパッタあるいはエアロゾル法によって形成する。そして、図１１（ｆ）のように、リフトオフにより、圧電素子５６の部分以外に形成された個別電極６０の膜及びレジストマスク６４を除去することにより、１枚の基板からなる振動板５４及び共通電極５８の上の各圧力室５２に対応する位置に、圧電素子５６及び個別電極６０が形成される。

次に、図１１（ｇ）のように、個別引き出し電極６２を形成するためにその配線部分を除いてレジストマスク６６を形成する。そして、図１１（ｈ）に示す工程において、図１０で説明したようなエアロゾル法の製膜装置を用いて、エアロゾル化された微粒子粉末６９をノズル６８（図１０の製膜装置におけるノズル８８に対応する。）から噴射し、エアロゾル法によって個別引き出し電極６２を形成する。

次に、図１１（ｉ）のように、リフトオフしてレジストマスク６６を除去し、さらに、およそ６００℃程度でポストアニールを行う。このようにして基板（振動板５４）上に、共通電極５８、圧電素子５６、個別電極６０及び個別引き出し電極６２を形成した後、図１１（ｊ）に示すように、ノズル５１を有する圧力室５２および圧力室５２にインクを供給するインク流路（図示省略）等の形成された基板７０を接合することによって、印字ヘッド（インクジェットヘッド）５０が完成する。

なお、上記製造方法において、図１１（ｄ）に示す圧電素子５６を形成する工程、及び図１１（ｅ）に示す個別電極６０を形成する工程においては、それぞれスパッタあるいはエアロゾル法によって各膜を形成するとしていたが、圧電素子５６、個別電極６０の少なくとも一方はエアロゾル法で製膜することが好ましい。

図１２（ａ）にエアロゾル法で圧電素子５６を形成する様子を示す。図１２（ａ）に示すように、共通電極５８上にレジストマスク６４を形成した後、エアロゾル法による成膜装置（図示省略）のノズル６８からエアロゾル化された微粒子粉末６９を噴射して、エアロゾル法によって圧電素子５６を形成する。

また、図１２（ｂ）に、同様にエアロゾル法で個別電極６０を形成する様子を示す。図１２（ｂ）に示すように、ノズル６８からエアロゾル化された微粒子粉末６９を噴射して、圧電素子５６上に個別電極６０を形成する。

次に、印字ヘッド５０の他の製造方法について説明する。これは、図１３に示すように、振動板５４、共通電極５８のみならず圧電素子５６をも、全ての圧力室５２に対し共通した１枚の膜で形成し、この１枚の圧電素子５６の上に、各圧力室５２（図１３では図示省略）に対応して個別電極６０を形成するようにして、個別電極６０によって各インク室ユニット５３を分離するものであり、電極分離方式と言われるものである。

図１４に、圧電素子は複数の圧力室に渡って共通に形成され、一方個別電極が各圧力室毎に機械的に分離、独立した構成である電極分離方式による印字ヘッド５０の製造方法を、その製造過程を順を追って示す。

まず、図１４（ａ）に示すように、振動板５４となるべき１枚のＳＵＳ基板を用意し、図１４（ｂ）のように、このＳＵＳ基板で構成される振動板５４上に、共通電極５８となるＰｔ／ＴｉＯ₂ 膜をスパッタで形成し、さらにその上に、図１４（ｃ）に示すように、薄膜形成手段あるいはエアロゾル法により、ピエゾ（ＰＺＴ）膜を形成することによって、全ての圧力室５２に共通の１枚の膜からなる圧電素子５６を形成する。

次に、図１４（ｄ）のように、各圧力室５２に対応する位置に個別電極６０を形成するために、個別電極６０を形成する領域を除いてレジストを塗布して、レジストマスク７２を形成する。そして、図１４（ｅ）に示すように、レジストマスク７２の開口部７２ａに、スパッタあるいはエアロゾル法により金（Ａｕ）の膜を堆積させて、個別電極６０を形成する。

次に、図１４（ｆ）に示すように、リフトオフによりマスク７２を除去し、図１４（ｇ）に示すように、個別引き出し電極６２を形成するためのレジストマスク６６を形成する。そして、図１４（ｈ）に示すように、エアロゾル化された微粒子粉末６９をノズル６８から噴射し、エアゾル法によって個別引き出し電極６２を形成する。

次に、図１４（ｉ）に示すように、リフトオフによりレジストマスク６６を除去し、さらに、およそ６００℃程度でポストアニールを行う。このようにして、基板（振動板５４）上に、共通電極５８、圧電素子５６を１枚の膜で形成した上に、個別電極６０および個別引き出し電極６２を形成した後、図１４（ｊ）に示すように、ノズル５１を有する圧力室５２及び圧力室５２にインクを供給するインク流路（図示省略）等の形成された基板７０を接合することによって印字ヘッド５０が完成する。

また次に、印字ヘッド５０の、さらに他の製造方法を説明する。この方法は、振動板５４、共通電極５８、圧電素子５６および個別電極６０までを重ねて、ベタの膜で形成し、レジストマスクを用いて、圧電素子５６までパターン加工して個別電極６０を分離して形成するようにしたものである。

図１５に、本方法による印字ヘッド５０の製造過程を順を追って示す。これは、圧電素子５６及び個別電極６０の少なくとも一方はエアロゾル法で製膜するようにしたものである。

まず図１５（ａ）に示すように、振動板５４となるべきＳＵＳ基板を用意し、図１５（ｂ）に示すように、この上に共通電極５８となるＰｔ／ＴｉＯ₂ 膜をスパッタで形成する。次に、図１５（ｃ）に示すように、さらにその上にエアロゾル法を用いてノズル６８からエアロゾル化された微粒子粉末６９を噴射して圧電素子５６となるべきＰＺＴ膜を形成する。また、図１５（ｄ）に示すように、さらにその上に同様にエアロゾル法を用いてノズル６８からエアロゾル化された微粒子粉末６９を噴射して個別電極６０となるべき金（Ａｕ）の膜を形成する。なお、ここでは圧電素子５６及び個別電極６０の両方ともエアロゾル法によって形成するように説明したが、これらのうち少なくとも一方がエアロゾル法によって形成されるようにしてもよい。

次に、図１５（ｅ）に示すように、各圧力室５２に対応する位置に個別電極６０が配置されるように分離すべくレジストを塗布してレジストマスク７４を形成する。そして、図１５（ｆ）に示すように、イオンミリングあるいはサンドブラスト等によるパターン加工により、レジストマスク７４の存在しない部分を圧電素子５６まで削り取り、共通電極５８が露出するようにする。

次に、レジストマスク７４をリフトオフによって除去し、図１５（ｇ）に示すように、個別電極６０及び圧電素子５６を分離形成する。

その後、図１５（ｈ）に印字ヘッド５０を平面図で示すように、個別電極６０に対して個別引き出し電極６２を形成し、共通電極５８（振動板５４）の下方に圧力室５２（図示せず）を接着することによって印字ヘッド５０が完成する。

次に個別引き出し電極６２の部分のみ厚くつける製造方法について説明する。

最初に説明する方法は、個別電極６０上にはレジストマスクを設けずに、エアロゾル法を行う膜形成装置のノズル走査によって個別引き出し電極６２のみ厚く形成するものである。

図１６に、本方法によって製造中の一つのインク室ユニット５３の平面図を示し、図１６中の一点鎖線、17-17 線に沿った断面図を図１７に示す。なお、図１７は、振動板５４より上の部分を示したものである。

図１６あるいは図１７に示すように、個別電極６０上にはレジストマスク７６は形成されておらず、エアロゾル法のノズル走査によって個別引き出し電極６２が個別電極６０に乗り上げるように厚く形成される。

また、次に説明する方法は、個別電極６０上にも、個別引き出し電極６２が形成される部分以外に厚くレジストマスクを形成するようにして、個別引き出し電極６２の部分のみ厚く形成するようにしたものである。

図１８に、本方法によって製造中の一つのインク室ユニット５３の平面図を示し、図１８中の一点鎖線、19-19 線に沿った断面図を図１９に示す。なお図１７同様、図１９も振動板５４より上の部分のみを示したものである。

図１８あるいは図１９に示すように、個別引き出し電極６２が形成される部分以外の部分に厚いレジストマスク７８を形成して、エアロゾル法によって個別引き出し電極６２を形成する。このように、個別電極６０上にも厚いレジストマスク７８を設け、エアロゾル法で個別引き出し電極６２を形成するようにした場合には、個別電極６０の上部に広がりのない膜を形成することができ、圧力室５２( 図示せず）が存在しない部分の上にのみ個別引き出し電極６２を形成することができる。

また、今まで説明した例では、図４に示すように個別引き出し電極６２は、その先端部６２’のみを個別電極６０上に乗り上げるようにして形成されていたが、個別引き出し電極６２の形状はこれに限定されるものではなく、様々な形態が可能である。

例えば、図２０に示すように、個別引き出し電極６２の先端部６２’を個別電極６０の端部まで伸ばすようにしてもよい。このようにすると、個別電極６０と個別引き出し電極６２の接触面積が接合面６３ｂにおいて大きくとれるため、個別引き出し電極６２の幅をさらに狭くすることが可能となる。

また、このとき図２１に示すように、個別引き出し電極６２の個別電極６０上の先端部６２’とそれ以外の部分との間に段差６２’’を設けるようにして、個別引き出し電極６２の厚さを全体で一定となるようにしてもよい。

さらに、図２２に示すように、個別引き出し電極６２の先端部６２’を、符号６２’’’で示すように、さらに伸ばして個別電極６０の外周を囲むようにしてもよい。このようにすれば、さらに接触断面積を増加させることができ、個別引き出し電極６２の幅をさらに狭くすることができる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、エアロゾル法で配線部である個別引き出し電極を形成するようにすることで、厚みを厚くでき、配線幅を狭くすることができるため、個別電極との接続断面積が増加し、電極の抵抗を下げることができる。そのため、マトリクス状に圧力室を配置する場合の配線に有利であり、マトリクスの配線において、側面配線取り出しが可能となり、ノズル高密度化を達成することができる。

また、エアロゾル法のノズル走査で、面付けでなく、膜を形成できるため、レジストマスクを設けずに個別引き出し電極を形成することが可能となる。また、個別引き出し電極の厚みが、個別電極に対して、圧力室の開口方向とは反対側に厚くなるように形成され、特に、圧力室開口に対し、個別引き出し電極の引き出し部が重なっていないようにすることで、圧電素子の変位拘束がない。

さらに、圧電素子、個別電極および個別引き出し電極も含めてエアロゾル法で製膜することにより、同一チャンバで製膜が可能であり、製造工程を簡略化し、コストを低減することが可能となる。

以上、本発明のインクジェットヘッド及びその製造方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明に係るインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。 本発明の一実施例に係る印字ヘッドを示す概略構成図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は印字ヘッドの電極配線を示す拡大図であり、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大図である。 図２の３-3線に沿った断面図である。 図２（ｃ）のインク室ユニットを示す斜視図である。 （ａ）は個別電極と個別引き出し電極を示す平面図であり、（ｂ）は個別引き出し電極の断面図、（ｃ）は個別電極の断面図である。 （ａ）は印字ヘッドの電極配線を示す拡大図であり、（ｂ）は個別電極と個別引き出し電極を示す平面図である。 （ａ）は圧力室ユニットの断面図であり、（ｂ）は個別電極の断面図、（ｃ）は個別引き出し電極の断面図である。 引き出し電極の配線長さに応じて厚さを変化させる様子を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 引き出し電極の厚さを統一した様子を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 エアロゾル法の製膜装置の概略を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｊ）は、印字ヘッドの一つの製造方法の工程を順に追って示す説明図である。 （ａ）はエアゾル法によって圧電素子を形成する様子を示す説明図であり、（ｂ）はエアゾル法によって個別電極を形成する様子を示す説明図である。 印字ヘッドの他の例の概略構成を示す平面図である。 （ａ）〜（ｊ）は、図１３の印字ヘッドの一つの製造方法の工程を順に追って示す説明図である。 （ａ）〜（ｈ）は、印字ヘッドのその他の製造方法の工程を順に追って示す説明図である。 個別引き出し電極の厚みを厚く形成する方法を示す平面図である。 図１６の17-17 線に沿った断面図である。 個別引き出し電極の厚みを厚く形成する他の方法を示す平面図である。 図１８の19-19 線に沿った断面図である。 個別引き出し電極の他の形状を示すインク室ユニットの斜視図である。 同じく、個別引き出し電極の他の形状を示すインク室ユニットの斜視図である。 同じく、個別引き出し電極の他の形状を示すインク室ユニットの斜視図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…吸着ベルト搬送部、２４…印字検出部、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク室ユニット、５４…振動板、５６…圧電素子、５８…共通電極、６０…個別電極、６２…個別引き出し電極、６３ａ、６３ｂ…接合面

Claims (15)

1. ２次元的に配列されたインク吐出ノズルと、前記各インク吐出ノズルに対応して２次元的に配列して設けられ、前記インク吐出ノズルに連通し、インクを貯える圧力室と、圧電素子と、前記圧電素子の前記圧力室側とその反対側に設置された共通電極及び個別電極とを有し、前記共通電極及び個別電極に電圧を印加することにより前記圧電素子を変形させて、前記圧力室の体積を変化させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出するインクジェットヘッドであって、
   前記個別電極の厚さをＴ１とし、前記個別電極に対して電気を供給する個別引き出し電極の厚さをＴ２とするとき、Ｔ１及びＴ２が、次の式（１）
   Ｔ１＜Ｔ２ ・・・・・・（１）
   を満たすように、前記個別電極及び前記個別引き出し電極を構成したことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記個別引き出し電極は、前記圧力室の開口位置に重ならないように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記個別電極の前記個別引き出し電極の幅方向と同じ方向の幅をＤ、前記個別引き出し電極の幅をｄとし、前記２次元的に配列して設けられた圧力室の短手方向の配列数をＮとするとき、Ｄ、ｄ及びＮが次の式（２）
   Ｄ／（Ｎ／２）＞ｄ ・・・・・・（２）
   を満たすように、前記個別電極、前記個別引き出し電極及び圧力室を構成したことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記個別引き出し電極の、厚さをＴ２、幅をｄ、許容抵抗値をＲ、抵抗率をρ及び引き出し長さをＬとするとき、Ｔ２、ｄ、Ｒ、ρ及びＬが次の式（３）
   ρ／Ｔ２ ≦ Ｒｄ／Ｌ ・・・・・・（３）
   を満たすように前記個別引き出し電極の抵抗率ρ及び厚さＴ２を構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記引き出し電極の抵抗値が等しくなるように、前記引き出し電極の厚さＴ２を設定したことを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記引き出し電極の長さが最も長い前記引き出し電極に対応する抵抗値で、前記引き出し電極の厚さＴ２を統一したことを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記個別電極の短い方の幅をＤ、前記個別電極の厚さをＴ１、前記個別引き出し電極の幅をｄ、及び前記個別引き出し電極の厚さをＴ２とするとき、これらの値が次の式（４） Ｔ１／Ｄ ≧ １／１０００ かつ Ｔ２／ｄ ≧ ２ ・・・（４） を満たすように前記個別電極及び前記個別引き出し電極を構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記個別電極と前記個別引き出し電極が２面で接合するように形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
9. 前記個別電極をエアロゾル法によって形成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
10. 前記個別引き出し電極をエアロゾル法によって形成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
11. ２次元的に配列されたインク吐出ノズルと、前記各インク吐出ノズルに対応して２次元的に配列して設けられ、前記インク吐出ノズルに連通し、インクを貯える圧力室と、前記圧力室の一部を形成する圧電素子と、前記圧電素子の前記圧力室側とその反対側に設置された共通電極及び個別電極とを有し、前記共通電極及び個別電極に電圧を印加することにより前記圧電素子を変形させて、前記圧力室の体積を変化させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出するインクジェットヘッドを製造するに際し、
    前記振動板上に形成した共通電極の上にレジストマスクを形成して、前記圧力室に対応する位置に前記圧電素子及び前記個別電極を形成する際、その少なくとも一方はエアロゾル法で形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
12. ２次元的に配列されたインク吐出ノズルと、前記各インク吐出ノズルに対応して２次元的に配列して設けられ、前記インク吐出ノズルに連通し、インクを貯える圧力室と、前記圧力室の一部を形成する圧電素子と、前記圧電素子の前記圧力室側とその反対側に設置された共通電極及び個別電極とを有し、前記共通電極及び個別電極に電圧を印加することにより前記圧電素子を変形させて、前記圧力室の体積を変化させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出するインクジェットヘッドを製造するに際し、
    前記振動板上に前記共通電極と前記圧電素子の膜を形成し、その上にレジストマスクを形成して、前記圧力室に対応する位置に前記個別電極をエアロゾル法で形成したことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
13. ２次元的に配列されたインク吐出ノズルと、前記各インク吐出ノズルに対応して２次元的に配列して設けられ、前記インク吐出ノズルに連通し、インクを貯える圧力室と、前記圧力室の一部を形成する圧電素子と、前記圧電素子の前記圧力室側とその反対側に設置された共通電極及び個別電極とを有し、前記共通電極及び個別電極に電圧を印加することにより前記圧電素子を変形させて、前記圧力室の体積を変化させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出するインクジェットヘッドを製造するに際し、
    前記振動板上に前記共通電極を形成し、その上に前記圧電素子及び前記個別電極の膜を、その少なくとも一方はエアロゾル法で形成し、さらにその上にレジストマスクを形成して、前記個別電極及び前記圧電素子に対してパターン加工を行い、前記圧力室に対応する位置に前記圧電素子及び前記個別電極を形成したことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
14. 前記個別電極に電圧を印加するための個別引き出し電極を、エアロゾル法のノズル走査で該個別引き出し電極の部分のみ厚く形成するようにしたことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
15. 前記個別電極に電圧を印加するための個別引き出し電極を、レジストマスクを用いてエアロゾル法により該個別引き出し電極の部分のみ厚く形成するようにしたことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。

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