JP2009107213A - インクジェットヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップの小型化を図ることができるインクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】ホルダ部３は、複数の個別インク溝６の一端側において複数の個別インク溝６と連通する第１共通インク溝１１を有すると共に複数の個別インク溝６の他端側において複数の個別インク溝６と連通する第２共通インク溝２１を有する。個別インク溝６の両端は、圧電基板１の両端面に開口し、個別インク溝６の内面には、第１の電極部が設けられている。圧電基板１の一方の端面には、第１の電極部に電気的に接続する第２の電極部が、各個別インク溝６に対応するように、設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えばプリンターなどに用いられるインクジェットヘッド、および、その製造方法に関するものである。

近年、プリンターにおいては、インパクト印字装置に代わって、カラー化、多階調化に対応しやすいインクジェット方式などのノンインパクト印字装置が急速に普及している。これに用いるインク噴射装置としてのインクジェットヘッドとしては、特に、印字に必要なインク滴のみを噴射するというドロップ・オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、低コスト化の容易さなどから注目されている。ドロップ・オン・デマンド型としては、カイザー（Kyser）方式やサーマルジェット方式が主流となっている。

しかし、カイザー方式は、小型化が困難で高密度化に不向きであるという欠点を有していた。また、サーマルジェット方式は、高密度化には適しているものの、ヒータでインクを加熱してインク内にバブル（泡）を生じさせて、そのバブルのエネルギーを利用して噴射させる方式であるため、インクの耐熱性が要求され、また、ヒータの長寿命化も困難であり、エネルギー効率が悪いため、消費電力も大きくなるという問題を有していた。

このような各方式の欠点を解決するものとして、圧電材料のシェアモード変形を利用したインクジェット方式が提案されている。この方式は、圧電材料からなるインクチャンネルの壁（以下、「チャンネル壁」という。）の両側面に形成した電極を用いて、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を生じさせることで、シェアモードでチャンネル壁を変形させ、その際に生じる圧力波変動を利用してインク滴を吐出するものであり、ノズルの高密度化、低消費電力化、高駆動周波数化に適している。

最近はこのシェアモード変形を利用したインクジェットヘッドを産業用途に利用することが盛んに行われるようになり始めている。たとえば、インクとして導電材料を吐出させることによって配線を描画したり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のインクを吐出させることによってカラーフィルタを作製したり、熱硬化性または紫外線（ＵＶ）硬化性のインクを吐出させることによって、マイクロレンズやスペーサなどのような３次元構造物を作製したり、といった応用が進められている。

このように多岐にわたるインクジェット応用分野の発展に伴い、使用されるインクも多種多様になっている。たとえば、有機溶剤を含有して揮発性の高いインクや、強酸性・強アルカリ性のインク、顔料や樹脂成分を含むインク、ビーズなどの微粒子を含有するインク、さらにはこれらを複合したインクなどが挙げられる。中でもビーズなどの微粒子を含有するインクは、インクの溶媒と含有される微粒子の比重差により、微粒子が沈殿または浮遊し、インク中の微粒子濃度に分布の偏在が引き起こされるおそれがある。分布が偏った場合、吐出時の液滴中に含まれる微粒子数にばらつきが生じてしまい、製品の性能劣化、不良発生をもたらす。さらには、ノズル孔を目詰まりさせてしまうおそれもある。

このような事態を回避するためには、インクジェットヘッド内でインクを循環、撹拌させることによって微粒子の沈殿を防止する必要がある。さらに厳密には、吐出時の液滴中に含まれる微粒子数を安定させて吐出させるためには、上述のインクの循環、撹拌はインクがノズル孔の直近にある時点においてもなされることが重要である。

ノズル孔直近までインクを循環、撹拌させるための技術として、国際公開ＷＯ９５／３１３３５（特許文献１）に記載されたものがある。特許文献１の第２図、第３図に示されたインクジェットヘッドでは、圧力発生室は、前側にノズル孔を有するノズル板、後ろ側に振動板を配置された空間である。この圧力発生室を挟むように圧力発生室の両側に２つの共通インク室が配置されており、これら２つの共通インク室は圧力発生室に連通している。この装置では、一方の共通インク室から他方の共通インク室へ圧力発生室を介してインクを供給できる構造となっている。このインクジェットヘッドにおいては、ノズル孔のある圧力発生室自体がインクの通り道となるため、ノズル孔の直近までインクを循環することが可能である。また、特許文献１の第４図では、上記インクジェットヘッドを備える記録装置の全体が示されており、この記録装置では、インクカートリッジからインクジェットヘッドを経由してサブタンクへとインクを補充する一方、サブタンクからインクジェットヘッドを経由してインクカートリッジへと水頭差を利用してインクを戻すことも可能となっている。特許文献１の記録装置では、このようにしてインクを循環させている。

また、特開２００６−１４２５０９号公報（特許文献２）に記載されたインクジェットヘッドでは、圧電基板の表面に互いに平行な２本の溝として２つの共通インク室が設けられている。これら２つの共通インク室の間に挟まれ、なおかつこれら２つの共通インク室の両方に連通するように、多数の溝状の圧力発生室が設けられている。特許文献２に提案されているのは、この溝状圧力発生室の壁部分の圧電材料のシェアモード変形を利用したインクジェットヘッドである。

また、特開２００４−１３６８号公報（特許文献３）には、インクの供給／排出のための共通溝を基板裏面から加工した構造のインクジェットヘッドが記載されている。

インクジェットヘッドのひとつの方式として積層型というものがある。これは各部材を位置合わせしながら重ね合わせることによってインクジェットヘッドの構造を組み立てるものであり、その一例は、特開平６−１８３０２９号公報（特許文献４）に記載されている。
国際公開ＷＯ９５／３１３３５ 特開２００６−１４２５０９号公報 特開２００４−１３６８号公報 特開平６−１８３０２９号公報

上述したように特許文献１に記載の記録装置では、インクカートリッジとサブタンクとの間でインクがやりとりされる際に、その流通の途上でインクは一方の共通インク室から他方の共通インク室へと圧力発生室を介して供給されるため、ノズル孔直近までインクを循環することが可能であるが、このインクジェットヘッドは積層型のインクジェットヘッドであるという欠点がある。

積層型のインクジェットヘッドは、特許文献４に記載されているように、基台に振動子を取り付けたものである振動子ユニットと、流路構成部材と、振動板形成部材と、圧力発生室となるべき間隙を形成するためのスペーサと、ノズル孔を有するノズル板との５つの部材から構成されている。これらの部材をそれぞれ位置合わせし、重ね合わせることによって組み立てられている。インクジェットヘッドにおいて高い着弾精度と均一な吐出性能を実現するためには、ノズル孔と駆動部の相対位置精度がきわめて重要であり、ノズル孔の中心と駆動部におけるインクの通り道の中心とが合って配置されている必要がある。したがって、これら５つの部材はそれぞれについて高精度な位置合わせが要求される。つまり１つのインクジェットヘッドを作製するためにはこのような高精度な位置合わせを４回繰り返す必要があり、歩留まりの低下を招く。また、特許文献４のインクジェットヘッドは、変位量を確保するため積層型の圧電素子を用いており、かつ、インクジェットヘッドを構成する部品点数自体が多い。このような場合、小型化に適していないとともにコストの増大につながる。

これに対し、非積層型のインクジェットヘッドの例として、特許文献２に記載のシェアモード型のインクジェットヘッドが挙げられる。このインクジェットヘッドは、複数の溝を形成した圧電基板を、長円形の凹部を有するマニホールドに収め、複数個のノズル孔を有するノズルプレートを被せることによって組み立てられている。

この特許文献２のインクジェットヘッドで用いられている圧電基板には次のような溝が形成されている。まず、第１の溝として、ノズルプレートを被せることによって圧力発生室となる複数の平行な溝Ａがある。この圧力発生室となる溝Ａの内壁には電極が形成されており、外部から電圧が印加されることによりこの圧力発生室となる溝がシェアモード変形しノズルからインクを吐出する。

次に、第２の溝として、前述した各圧力発生室となる溝Ａに電気的に接続している溝Ｂがある。この溝Ｂの内壁にも電極が形成されており、溝Ｂと外部の電圧印加機構を電気的に接続することにより、溝Ｂを介して圧力発生室となる溝Ａと電圧を印加することができる。外部の電圧印加機構と電気的に接続するために、またインク漏れを抑制するために、溝Ｂの深さは圧力発生室となる溝Ａに対して非常に浅い必要がある。このため溝Ｂは溝ＡとＲ形状部を介してつながっている。本来、このＲ形状部は必要のない部分であるが、ダイシングマシン等で溝深さの異なる溝同士を接続するように加工する際に、ブレードのＲが転写されることで発生してしまう。ブレードの半径は、各溝に対して非常に大きいため、このＲ形状部が圧電基板に占める領域は非常に大きく、このＲ形状部の存在が圧電基板の大型化を招く。

さらに、第３の溝として、圧力発生室となる溝Ａと直交するように形成された溝Ｃがあり、溝Ｃとノズルプレートにより囲まれた部分が共通インク室となる。共通インク室は、各圧力発生室にインクを供給する働きがあるため、共通インク室は複数の圧力発生室と交わるようにする必要がある。また、共通インク室は十分な量のインクを供給する必要があるため、その容積は十分大きいほうがよい。共通インク室の容積を大きくするためには、溝Ｃの幅を広げるか、深さを深くする手段があるが、深さを圧力発生室となる溝Ａよりも深くすると溝Ａと溝Ｂとを電気的に分断してしまうため、溝Ａよりも深くすることができない。そこで幅を広げる必要があるが、溝Ｃの幅を広げることにより圧電基板は大型化してしまう。

これらの結果により特許文献２の構成ではインクジェットヘッドに必要な圧電基板は大型化し、圧電基板は高価なため材料費の増大が発生してしまう。

また、これに対し、特許文献３に記載のインクジェットヘッドは、インクの供給／排出用の共通溝（共通インク室）を基板裏面から加工した構造であるので、特許文献２に記載のインクジェットヘッドに比べて共通インク室の深さを深くすることができる。これは共通インク室の流路抵抗を下げることにつながるので、インクジェットヘッド内のインクの循環をより円滑にすることができるという利点がある。

しかし、特許文献３に記載のインクジェットヘッドは基板に形成された溝の側壁の一部のみを圧電セラミクスで形成している構成となっているため、吐出性能および信頼性に問題がある。

この構成においては、圧力発生室の側壁のうちインク吐出に寄与する領域は圧電セラミクスで形成されているが、それ以外の領域では側壁は絶縁性のセラミクスなどで構成されている。したがって、側壁の一部である圧電セラミクスが、インクを吐出させるために変形する場合、側壁の圧電セラミクスの両端は絶縁性のセラミクスなどに接着されているので、変形を阻害され、その結果、インクの吐出効率が低下する。また、絶縁性のセラミクスなどに圧電セラミクスを接着している場合、接着剤の厚みばらつきによっても圧電セラミクスの変形ばらつきに影響を及ぼす。したがって、チャンネルごとに吐出特性がばらつくことが予想される。さらに、溝を加工する場合、接着剤部と圧電セラミクスと絶縁性のセラミクスとでは加工特性が異なることにより、段差が生じる場合がある。この段差により電極形成時に導通が得られない場合があり、信頼性に問題がある。

そこで、この発明の課題は、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップの小型化を図ることができるインクジェットヘッドおよびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のインクジェットヘッドは、
一方向に延在して両端が開口する互いに平行な複数の個別インク溝を有する圧電基板と、
この圧電基板が取り付けられ、上記複数の個別インク溝の一端側において上記複数の個別インク溝と連通する第１共通インク溝を有すると共に上記複数の個別インク溝の他端側において上記複数の個別インク溝と連通する第２共通インク溝を有するホルダ部と、
上記複数の個別インク溝を上側から覆うように配置され、上記個別インク溝に対応する位置にノズル孔を有するノズルプレートと
を備え、
上記個別インク溝の両端は、上記圧電基板の両端面に開口し、上記個別インク溝の内面には、第１の電極部が設けられ、
上記圧電基板の上記両端面のうちの少なくとも一方の端面には、上記第１の電極部に電気的に接続する第２の電極部が、上記各個別インク溝に対応するように、設けられていることを特徴としている。

この発明のインクジェットヘッドによれば、上記ホルダ部は、上記複数の個別インク溝の一端側において上記複数の個別インク溝と連通する第１共通インク溝を有すると共に上記複数の個別インク溝の他端側において上記複数の個別インク溝と連通する第２共通インク溝を有するので、上記第１共通インク溝や上記第２共通インク溝の幅や深さを適宜調整することにより、上記第１共通インク溝や上記第２共通インク溝の流路抵抗を、上記個別インク溝の流路抵抗に比べ、充分小さくできて、インクジェットヘッド内において上記個別インク溝を経由したインク流れを、容易に促進できる。

また、上記圧電基板の上記両端面のうちの少なくとも一方の端面には、上記第１の電極部に電気的に接続する上記第２の電極部が、上記各個別インク溝に対応するように、設けられているので、上記圧電基板における上記一方向の長さ（つまり、上記圧電基板の上記両端面の間の長さ）を、上記個別インク溝の上記一方向の長さのみの長さとすることができる。このように、上記圧電基板を小型にできて、上記圧電基板の高価な材料を抑えて、コストダウンを図ることができる。

したがって、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップの小型化を図ることができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記個別インク溝の内面は、上記ノズルプレートに対向する底面と、この底面の両側に位置し互いに対向する側面とを含み、
上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の底面および両方の側面に位置する部分に、接続している。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の底面および両方の側面に位置する部分に、接続しているので、上記第１の電極部と上記第２の電極部との接続部分を大きくできて、上記第１の電極部と上記第２の電極部との断線の危険性を低下して、信頼性を向上できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記個別インク溝の内面は、上記ノズルプレートに対向する底面と、この底面の両側に位置し互いに対向する側面とを含み、
上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の一方の側面に位置する部分に、接続している。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の一方の側面に位置する部分に、接続しているので、隣接する上記第２の電極部の間隔を十分に広げることができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記個別インク溝の内面は、上記ノズルプレートに対向する底面と、この底面の両側に位置し互いに対向する側面とを含み、
上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の両方の側面に位置する部分に、接続している。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の両方の側面に位置する部分に、接続しているので、隣接する上記第２の電極部の間隔を十分に広げることができると共に、上記第１の電極部と上記第２の電極部との断線の危険性を低下できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記個別インク溝の内面は、上記ノズルプレートに対向する底面と、この底面の両側に位置し互いに対向する側面とを含み、
上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の底面に位置する部分に、接続している。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の底面に位置する部分に、接続しているので、隣り合う上記個別インク溝の間隔を小さくしても、隣り合う上記第２の電極部の接触を回避できて、上記個別インク溝を狭ピッチで配置したインクジェットヘッドに好適となる。つまり、個別インク溝の幅やピッチに関わらず、第２の電極部を形成できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記第２の電極部は、上記圧電基板の一方の端面にのみ、設けられている。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第２の電極部は、上記圧電基板の一方の端面にのみ、設けられているので、圧電基板に電極を形成することが効率よく行うことができる。例えば、圧電基板にスパッタ法により導電膜を形成すると、圧電基板を保持するためのホルダと接触している面以外、つまり圧電基板の溝形成面と全ての側面に導電膜が形成される。この圧電基板を少なくとも２分割以上に分割することにより、一方の側面にのみ導電膜が形成された圧電基板を、複数、容易に製造できて、タクトタイムの短縮になる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、隣接する上記第２の電極部は、分離溝によって、電気的に分断されている。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、隣接する上記第２の電極部は、分離溝によって、電気的に分断されているので、上記圧電基板の端面全体に導電膜を形成したのち、ダイシングマシンなどの機械加工により分離溝を形成すればよく、溝加工に用いたダイシングマシンを使用できて新規装置を追加する必要がない。また、第２の電極部の形成も容易である。また、フレキシブルケーブルなどの導電部材と圧電基板との接続面に凹凸があることによるアンカー効果で、圧電基板と導電部材との接着強度を増す効果がある。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記分離溝の幅は、２０μｍ以上である。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記分離溝の幅は、２０μｍ以上であるので、ダイシングブレードやレーザー加工により分離溝を形成した際に、導電膜のバリが発生しても、この導電膜のバリは、大きいものでも１５μｍ以下であるため、隣接する第２の電極部間で電気的に短絡することはない。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記分離溝の深さは、１００μｍ以下である。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記分離溝の深さは、１００μｍ以下であるので、分離溝が、共通インク溝にさらされると共に圧電基板における個別インク溝を形成した面に対して裏面側に開口している場合、接着剤等の封止材が毛細管力で分離溝内に広がることで、分離溝を容易に封止してインクの漏洩を防ぐことができる。これに対して、分離溝の深さが、１００μｍを越えると、分離溝を通じて共通インク溝のインクが圧電基板の裏面側に漏洩する虞がある。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、隣接する上記第２の電極部は、壁部によって、電気的に分断されている。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、隣接する上記第２の電極部は、壁部によって、電気的に分断されているので、圧電基板の端面の壁部間の凹部内に、第２の電極部が形成されるため、第２の電極部が外部との衝突等によって傷つけられることにより電気的に断線することを、抑制することができる。また、第２の電極部を凹部内に形成することで、第２の電極部とフレキシブルケーブルなどの導電部材との接着面積を増加させることができる。さらに、フレキシブルケーブルなどの導電部材と圧電基板との接続面に、凹凸があるため、圧電基板と導電部材との接着強度を増す効果がある。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記壁部の高さは、１００μｍ以下である。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記壁部の高さは、１００μｍ以下であるので、圧電基板の端面の壁部間の凹部が、共通インク溝にさらされると共に圧電基板における個別インク溝を形成した面に対して裏面側に開口している場合、接着剤等の封止材が毛細管力で凹部内に広がることで、凹部内を容易に封止してインクの漏洩を防ぐことができる。これに対して、壁部の高さが、１００μｍを越えると、凹部を通じて共通インク溝のインクが圧電基板の裏面側に漏洩する虞がある。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記圧電基板の厚みは、２ｍｍ以上である。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記圧電基板の厚みは、２ｍｍ以上であるので、圧電基板に形成した個別インク溝と、フレキシブルケーブルなどの導電部材を接続する位置とを離すことができる。さらに、導電部材を第２の電極部に接続するための面積を増加させることができるため、導電部材と圧電基板との接続信頼性を向上することができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記第１の電極部の厚みは、０．５μｍ以上である。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第１の電極部の厚みは、０．５μｍ以上であるので、上記個別インク溝を構成している部材と上記第１の電極部との熱膨張率の違いにより、温度変化に伴って収縮膨張が起こって、上記第１の電極部が破断することを抑制する。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記第２の電極部の厚みは、１μｍ以上である。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第２の電極部の厚みは、１μｍ以上であるので、上記第２の電極部にフレキシブルケーブルなどの導電部材が接続されると、温度変化に伴う圧電基板と導電部材との収縮膨張の差により発生する応力が大きくなるが、上記第２の電極部がはがれて断線することを抑制できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが接続されている。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが接続されているので、上記第２の電極部に接続される導電部材を、変形のしやすいフレキシブルケーブルにすることにより、後工程でホルダ部に組み込むことが容易になる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記ホルダ部は、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部を、上記第１共通インク溝および上記第２共通インク溝に露出しないように覆っている。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記ホルダ部は、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部を、上記第１共通インク溝および上記第２共通インク溝に露出しないように覆っているので、上記フレキシブルケーブルは、上記第１共通インク溝および上記第２共通インク溝内のインクに接しない。このため、導電性インクを使用した場合でも、このインクを介して、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとは、電気的に短絡することがない。また、上記ホルダ部は、上記フレキシブルケーブルがインクに接しないためのカバーを兼用しているので、部品点数を減らすことができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部は、絶縁性材料で覆われている。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部は、絶縁性材料で覆われているので、上記フレキシブルケーブルは、上記第１共通インク溝および上記第２共通インク溝内のインクに接しない。このため、導電性インクを使用した場合でも、このインクを介して、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとは電気的に短絡することがない。また、上記ホルダ部の形状を複雑にすることなく、インクによる短絡を防止する。

また、この発明のインクジェットヘッドの製造方法は、
一方向に延在して両端が開口する互いに平行な複数の個別インク溝を圧電基板に形成する個別インク溝形成工程と、
上記圧電基板の上記個別インク溝の内面に第１の電極部としての導電膜を形成すると共に、上記圧電基板における上記個別インク溝の両端が開口する両端面のうちの少なくとも一方の端面に、導電膜を形成する導電膜形成工程と、
上記圧電基板の上記少なくとも一方の端面に形成された導電膜を、上記各個別インク溝に対応するように分離して、上記第１の電極部に電気的に接続する第２の電極部とする分離工程と、
ホルダ部に上記圧電基板を取り付けて、上記複数の個別インク溝の一端に連通する第１共通インク溝および上記複数の個別インク溝の他端に連通する第２共通インク溝を、上記ホルダ部に形成する取付工程と
を備えることを特徴としている。

この発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記ホルダ部に上記圧電基板を取り付けて、上記複数の個別インク溝の一端に連通する上記第１共通インク溝および上記複数の個別インク溝の他端に連通する上記第２共通インク溝を、上記ホルダ部に形成する取付工程を備えるので、上記第１共通インク溝や上記第２共通インク溝の幅や深さを適宜調整することにより、上記第１共通インク溝や上記第２共通インク溝の流路抵抗を、上記個別インク溝の流路抵抗に比べ、充分小さくできて、インクジェットヘッド内において上記個別インク溝を経由したインク流れを、容易に促進できる。

また、上記圧電基板の上記少なくとも一方の端面に形成された導電膜を、上記各個別インク溝に対応するように分離して、上記第１の電極部に電気的に接続する上記第２の電極部とする分離工程を備えるので、上記圧電基板における上記一方向の長さ（つまり、上記圧電基板の上記両端面の間の長さ）を、上記個別インク溝の上記一方向の長さのみの長さとすることができる。このように、上記圧電基板を小型にできて、上記圧電基板の高価な材料を抑えて、コストダウンを図ることができる。

したがって、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップの小型化を図ることができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、
上記導電膜形成工程は、
上記圧電基板における上記個別インク溝の両端が開口する両端面のうちの少なくとも一方の端面に、上記各個別インク溝に対応するように、凹部を形成してから、
上記圧電基板の上記個別インク溝の内面に第１の電極部としての導電膜を形成すると共に、上記圧電基板の上記少なくとも一方の端面の少なくとも上記凹部に、導電膜を形成する。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記導電膜形成工程は、上記圧電基板における上記個別インク溝の両端が開口する両端面のうちの少なくとも一方の端面に、上記各個別インク溝に対応するように、凹部を形成してから、上記圧電基板の上記個別インク溝の内面に第１の電極部としての導電膜を形成すると共に、上記圧電基板の上記少なくとも一方の端面の少なくとも上記凹部に、導電膜を形成するので、圧電基板の凹部内に、第２の電極部が形成されるため、第２の電極部が外部との衝突等によって傷つけられることにより電気的に断線することを、抑制することができる。また、第２の電極部を凹部内に形成することで、第２の電極部とフレキシブルケーブルなどの導電部材との接着面積を増加させることができる。さらに、フレキシブルケーブルなどの導電部材と圧電基板との接続面に、凹凸があるため、圧電基板と導電部材との接着強度を増す効果がある。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記導電膜形成工程より後に、上記圧電基板を複数に分断する分断工程を備える。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記導電膜形成工程より後に、上記圧電基板を複数に分断する分断工程を備えるので、インクジェットヘッドの生産効率を上げ、タクトタイムを短縮できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記導電膜形成工程は、スパッタ法によって、導電膜を形成する。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記導電膜形成工程は、スパッタ法によって、導電膜を形成するので、スパッタ法では膜厚制御を時間管理で行えて、インクジェットヘッドの生産性を高めることができる。また、スパッタ法により形成した導電膜は、密着力が強い。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記導電膜形成工程は、イオンプレーティング法によって、導電膜を形成する。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記導電膜形成工程は、イオンプレーティング法によって、導電膜を形成するので、イオンプレーティング法では、導電膜を複雑な形状の物体に対して付きまわりを向上できると共に、蒸着法よりも導電膜の密着力を高くできて、溝の内部まで、膜厚ばらつきが小さくて密着力が強い導電膜を、容易に形成できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記導電膜形成工程は、無電解めっき法によって、導電膜を形成する。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記導電膜形成工程は、無電解めっき法によって、導電膜を形成するので、溝の内部まで、膜厚ばらつきの小さい導電膜の形成を容易に行うことができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記分離工程は、ダイシングブレードもしくはワイヤーソーによって、導電膜を分離する。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記分離工程は、ダイシングブレードもしくはワイヤーソーによって、導電膜を分離するので、使用する装置を増やすことなく容易に分離溝を高精度で形成できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記分離工程は、レーザー照射によって、導電膜を分離する。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記分離工程は、レーザー照射によって、導電膜を分離するので、圧電基板へのダメージを最小限に抑えることができると共に、マスクパターンを用いて複数の第２の電極部を同時に形成することが可能であり、インクジェットヘッド製造のタクトタイムを短縮できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが、ＡＣＦ（異方性導電フィルム；Anisotropic Conductive Film）接続によって、接続される。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが、ＡＣＦ接続によって、接続されるので、凹凸形状を有する第２の電極部にフレキシブルケーブルを高い接続信頼性で接続できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが、導電性ペーストによって、接続される。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが、導電性ペーストによって、接続されるので、特別な装置を必要とせず低コストで、第２の電極部にフレキシブルケーブルを高い接続信頼性で接続できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部を、絶縁性材料で覆う。

この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部を、絶縁性材料で覆うので、導電性インクを吐出する際に、このインクによって、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの短絡を防ぐことができる。

この発明のインクジェットヘッドによれば、上記ホルダ部は、上記複数の個別インク溝の一端側において上記複数の個別インク溝と連通する第１共通インク溝を有すると共に上記複数の個別インク溝の他端側において上記複数の個別インク溝と連通する第２共通インク溝を有し、上記圧電基板の上記両端面のうちの少なくとも一方の端面には、上記第１の電極部に電気的に接続する上記第２の電極部が、上記各個別インク溝に対応するように、設けられているので、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップの小型化を図ることができる。

この発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記ホルダ部に上記圧電基板を取り付けて、上記複数の個別インク溝の一端に連通する上記第１共通インク溝および上記複数の個別インク溝の他端に連通する上記第２共通インク溝を、上記ホルダ部に形成する取付工程と、上記圧電基板の上記少なくとも一方の端面に形成された導電膜を、上記各個別インク溝に対応するように分離して、上記第１の電極部に電気的に接続する上記第２の電極部とする分離工程とを備えるので、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップの小型化を図ることができる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、この発明のインクジェットヘッドの第１実施形態である斜視図を示している。図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面図を示す。図３は、インクジェットヘッドのノズルプレートを外した状態を示す。図１〜図３に示すように、このインクジェットヘッド１００は、圧電基板１とノズルプレート２とホルダ部３とを備える。

上記圧電基板１は、隔壁２０によって互いに隔てられ、かつ内面に第１の電極部が設けられた複数の個別インク溝６を上面に有する。各個別インク溝６は、一方向（Ｘ軸方向）に延在して両端が開口している。上記複数の個別インク溝６は、上記一方向に直交する他方向（Ｙ軸方向）に互いに間隔をおいて平行に配列されている。上記個別インク溝６の両端は、上記圧電基板１の両端面に開口している。なお、分かりやすくするため、個別インク溝６の数や深さ等は、正確に図示してはいない。

上記圧電基板１の上記一方向（Ｘ軸方向）の長さは、上記個別インク溝６の長さであるため、例えば、上記個別インク溝６の長さが５ｍｍの場合には、上記圧電基板１の上記一方向（Ｘ軸方向）の長さは５ｍｍあればよい。上記圧電基板１の上記他方向（Ｙ軸方向）の長さは、上記個別インク溝６の数や幅やピッチによって異なる。

上記圧電基板１には、上記個別インク溝６の深さ方向における略中央にて分極方向が相反する２枚の圧電材料があらかじめ接着剤で貼りあわされている。例えば、０．１５ｍｍの薄板と、１．８５ｍｍの厚板とが、貼りあわされている。この構成により、外部より電圧を印加した際に、個別インク溝６の薄板部分と厚板部分とが反対方向に変形することにより、個別インク溝６とノズルプレート２とで囲まれた領域である圧力発生室の容積を変えることによって、インクを吐出する。

上記ホルダ部３は、凹部を有し、この凹部に、上記圧電基板１が取り付けられる。上記圧電基板１は、接着剤を介して、上記ホルダ部３に接着固定されている。ここで、上記接着剤とは、例えば、弾性接着剤、瞬間接着剤、エポキシ系接着剤やＵＶ接着剤などである。

上記ホルダ部３は、第１部材３ａと第２部材３ｂとからなる。上記ホルダ部３は、第１共通インク溝１１および第２共通インク溝２１を有する。上記第１共通インク溝１１は、上記複数の個別インク溝６の一端側において上記複数の個別インク溝６と連通する。上記第２共通インク溝２１は、上記複数の個別インク溝６の他端側において上記複数の個別インク溝６と連通する。

上記ノズルプレート２は、上記複数の個別インク溝６、上記第１共通インク溝１１および上記第２共通インク溝２１を上側から覆うように配置され、上記複数の個別インク溝６と共に複数の個別インク室６ａを定義し、上記第１共通インク溝１１と共に第１共通インク室１１ａを定義し、上記第２共通インク溝２１と共に第２共通インク室２１ａを定義する。つまり、上記ノズルプレート２は、上記ホルダ部３の凹部を密閉する大きさである。上記ノズルプレート２は、上記個別インク溝６に対応する位置にノズル孔８を有する。

上記ホルダ部３の上記ノズルプレート２の接触面側端部は、上記圧電基板１の上記隔壁２０における上記ノズルプレート２の接触面側端部よりも、突出していない必要がある。これは、上記ホルダ部３の端部と上記隔壁２０の端部とが、同時に、上記ノズルプレート２に接着するため、もし、上記ホルダ部３の端部が突出していた場合、上記ノズルプレート２が上記ホルダ部３によって持ち上げられて、上記ノズルプレート２が上記隔壁２０の端部に接着できない、つまり、上記個別インク室６ａの連通状態の領域が発生する。そして、上記個別インク室６ａに連通した領域があると、インクが行き来することで、効率良くインクを吐出できず速度低下等の原因になる。

上記ホルダ部３は、上記第１共通インク室１１ａに連通する第１流路口１３ａと、上記第２共通インク室２１ａに連通する第２流路口１３ｂとを有する。上記第１流路口１３ａおよび上記第２流路口１３ｂは、それぞれ、一つ設けられている。上記第１流路口１３ａは、インクの流入口であり、上記第２流路口１３ｂは、インクの流出口である。上記ホルダ部３は、上記第１流路口１３ａが開口端である第１配管５ａと、上記第２流路口１３ｂが開口端である第２配管５ｂとを有する。

そして、上記インクジェットヘッド１００では、（図示しない）供給タンクから上記第１配管５ａを介して上記第１共通インク室１１ａにインクが供給され、このインクは、上記各個別インク室６ａを通って、上記第２共通インク室２１ａに流入し、上記第２配管５ｂを介して廃液タンクへ流れる。

一方、インクの吐出において、上記個別インク溝６の第１の電極部に印加された電圧により、上記隔壁２０が剪断変形し、上記個別インク室６ａの容積が変形して、上記ノズル孔８からインクが吐出される。

ここで、上記インクジェットヘッド１００は、例えば、上記ノズル孔８を下向き（重力方向）に配置して上記ノズル孔８からインクを下向きに吐出するように、使用される。つまり、上記インクジェットヘッド１００は、Ｚ軸方向を下向きにして、使用される。

上記ノズル孔８は、上記個別インク溝６の長手方向（Ｘ軸方向）における中心に位置する。これは、上記ノズル孔８が上記個別インク溝６の長手方向における中心に位置したときが、外部電圧印加機構により上記個別インク溝６に電圧を印加した際に、上記個別インク溝６による圧力波の伝搬効率が最良となり、低い吐出電圧でインクを吐出できるからである。

図４に示すように、上記圧電基板１の一方の端面には、上記各個別インク溝６に対応するように、第２の電極部（電極引き出し部）９が形成されている。この第２の電極部９は、上記個別インク溝６の内面に設けられた第１の電極部７に、電気的に接続している。上記第２の電極部９には、フレキシブルケーブル４が接続されている。なお、図４中、上記第１の電極部７および上記第２の電極部９を、斜線にて、示している。

上記フレキシブルケーブル４は、図２に示すように、上記第１部材３ａと上記第２部材３ｂとの接合面に位置している。つまり、上記第２部材３ｂの接合面には、上記フレキシブルケーブル４を嵌め込む凹部を有する。

上記第２の電極部９は、外部から上記フレキシブルケーブル４を介して、電圧を印加され、印加された電圧は、上記第２の電極部９と導通している上記個別インク溝６の第１の電極部７に伝わる。この第１の電極部７に印加された電圧により、上記圧電基板１の上記個別インク溝６の壁面が剪断変形し、上記個別インク室６ａの容積が変形して、押し出されたインクがノズル孔８から吐出される。

次に、上記構成のインクジェットヘッドの製造方法について説明する。

まず、図５Ａに示すように、個別インク溝形成工程を行い、一方向に延在して両端が開口する互いに平行な複数の個別インク溝６を圧電基板１に形成する。つまり、アクチュエータ部材である圧電基板１にダイシングブレードを複数回一定方向（Ｘ軸方向）に走査して複数の個別インク溝６を形成する。ここで、圧電基板１の大きさは、５ｍｍ×５０ｍｍであり厚さは２ｍｍのものを使用した。個別インク溝６の深さは、およそ３００μｍ、幅は１００μｍとし、個別インク溝６のピッチは、約２００μｍで、個別インク溝６の数は２００本とした。個別インク溝６の幅は、使用するダイシングブレードの厚みで変えることができ、個別インク溝６の深さは、ダイシングブレードの切り込み量を変えることにより変更することができる。

その後、図５Ｂに示すように、導電膜形成工程を行い、上記圧電基板１の上記個別インク溝６の内面に上記第１の電極部７としての導電膜を形成すると共に、上記圧電基板１における上記個別インク溝６の両端が開口する両端面に、導電膜を形成する。

この実施の形態では、銅をスパッタ法により成膜した。このとき成膜した銅の個別インク溝６の内壁における膜厚は、もっとも薄い部分で０．５μｍとなるようにした。なお、斜線部が導電膜を形成した部分である。

この実施形態におけるスパッタ法による導電膜形成工程では、圧電基板１の個別インク溝６を形成した面の裏側の面を除く全面に導電膜が形成されるため、目的以外の部分にも導電膜が形成される。このとき、圧電基板１の個別インク溝６が開口する側面に成膜された銅の厚みは１μmであった。個別インク溝６の内壁に成膜された銅の膜厚と、個別インク溝６が開口する圧電基板１の端面に成膜された銅の膜厚とが、異なるのは、形状による銅のつきまわりの差によるものである。

そして、図５Ｃに示すように、除去工程を行う。つまり、圧電基板１の個別インク溝６を形成した面における不要な導電膜を除去する。この除去工程では、例えば、圧電基板１の上部表面をダイシングブレードで複数回走査することで行うことができる。このとき、圧電基板１の個別インク溝６形成面において隣接する個別インク溝６同士が確実に絶縁するように、ダイシングブレードにより圧電基板１の表面もわずかに研削することが好ましい。除去工程後の圧電基板１には、個別インク溝６の内壁に第１の電極部７と、圧電基板１の端面に導電膜とが、形成される。

その後、図５Ｄおよび図５Ｅに示すように、分離工程を行い、上記圧電基板１の上記一方の端面に形成された導電膜を、上記各個別インク溝６に対応するように分離して、第２の電極部９とする。つまり、圧電基板１の端面に形成されている導電膜に対してダイシングブレードを複数回一定方向（Ｚ軸方向）に走査して、分離溝１２を形成する。この分離工程により、個別インク溝６にそれぞれ対応した第２の電極部９を形成する。このように、上記第２の電極部９は、上記圧電基板１の一方の端面にのみ、設けられている。隣接する上記第２の電極部９は、分離溝１２によって、電気的に分断されている。

個別インク溝６の内面に形成された第１の電極部７と第２の電極部９とは、個別インク溝６が開口する圧電基板１の端面において電気的に接続されている。つまり、上記個別インク溝６の内面は、上記ノズルプレート２に対向する底面６ｃと、この底面６ｃの両側に位置し互いに対向する側面６ｂとを含む。上記第２の電極部９は、上記第１の電極部７における上記個別インク溝６の底面６ｃおよび両方の側面６ｂに位置する部分に、接続している。

この実施形態では、分離溝１２の深さを１０μｍ、幅を５０μｍとして、個別インク溝６が開口する圧電基板１の端面にそれぞれ分離工程を行った。また、分離溝１２を形成した部分は、個別インク溝６の間であり、隣接する個別インク溝６の間で電気的に導通することがない位置としている。このような分離工程を、個別インク溝６が開口する圧電基板１の端面の両側に行った。両側に分離工程を行うことにより、圧電基板１は対称形となるため、後工程において方向を間違うことはない。また、片側の第２の電極部９に損傷があった場合には、反対側の第２の電極部９を使用することができるため歩留まりを向上できる。

このようにして加工を施した圧電基板１の第２の電極部９に、外部から電圧が印加される導電部材を接続する。図４に示すように、この実施の形態では、導電部材としてのフレキシブルケーブル４を用い、第２の電極部９との接続は、ＡＣＦ（異方性導電フィルム；Anisotropic Conductive Film）接続を用いた。

フレキシブルケーブル４の他方の端部は、インクを吐出するために、直接または他部材を介して、外部電圧印加機構と接続される。本実施形態において、導電部材としてフレキシブルケーブルを使用するのは、フレキシブルケーブルは変形が容易であるため後工程においてプロセス上使用しやすく歩留まりの低下を抑制できるからであるが、必ずしもフレキシブルケーブルである必要はない。

そして、図５Ｆに示すように、ホルダ部３の第１部材３ａに圧電基板１を接着する。第１部材３ａと圧電基板１との接着面に上記接着剤を塗布して圧電基板１に押し当てた。

その後、図３に示すように、第１部材３ａと第２部材３ｂとの接着面に、同様に、上記接着剤を塗布して、第１部材３ａに第２部材３ｂを押し当てた。この状態を室温にて２４時間保持して接着した。

つまり、取付工程を行い、上記ホルダ部３に上記圧電基板１を取り付けて、上記複数の個別インク溝６の一端に連通する上記第１共通インク溝１１および上記複数の個別インク溝６の他端に連通する上記第２共通インク溝２１を、上記ホルダ部３に形成する。

上記ホルダ部３は、上記第２の電極部９と上記フレキシブルケーブル４との接続部を、上記第１共通インク溝１１および上記第２共通インク溝２１に露出しないように覆っている。つまり、第２部材３ｂには、フレキシブルケーブル４と第２の電極部９との接続部分がインクに曝されないようにカバーが設けられている。

その後、図１に示すように、上記個別インク溝６、上記第１共通インク溝１１および上記第２共通インク溝２１を覆うようにノズルプレート２を接着して、インクジェットヘッドを完成する。

なお、本実施の形態では、第１の電極部として銅を使用したが、導電性材料ならば何でもよい。さらに、導電膜形成工程をスパッタ法により行っているが、イオンプレーティング法や無電解めっき法でも、同様の導電膜を形成することができることを確認している。イオンプレーティング法は密着力良く導電膜を形成することができ、無電解めっき法では、複数の複雑な溝形状が形成されている圧電基板１に対しても少ない膜厚ばらつきで導電膜を形成することができる。一方、気相成長法や蒸着法は、圧電基板１の基板表面温度が上がりやすいため適していないことが分かった。これは、圧電材料の圧電特性が高温において劣化してしまうことによるものである。イオンプレーティング法、無電解めっき法を導電膜形成工程に用いて形成したインクジェットヘッドでも、スパッタ法で導電膜形成を行ったインクジェットヘッドと同等の吐出性能を有することを確認した。

また、本実施形態では、導電膜形成工程の後に除去工程を行ったが、導電膜形成工程の前にレジスト材料などで予め導電膜を成膜したくない部分を被覆しておき、導電膜形成工程後にレジスト材料を剥離して分離してもよい。

また、分離工程において、ダイシングブレードによる分離溝１２の形成を行っているが、ワイヤーソーなどのダイシングブレード以外の機械加工でもよい。さらには、ダイシングブレードによる分離ではなく、ＹＡＧレーザー照射により不要な部分の導電膜を除去して、第２の電極部９を形成したインクジェットヘッドについても、ダイシングブレードで分離したインクジェットヘッドと同様の吐出性能、循環性能を持つことを確認した。レーザーの種類に関しては、ＹＡＧレーザーである必要はなく、例えば、ＣＯ_２レーザーやエキシマレーザーを用いて、圧電基板１の端面の導電膜を分離して第２の電極部９を形成することができることを確認した。

また、第２の電極部９と導電部材の接続方法は、本実施形態ではＡＣＦ接続により行ったが、これに限るものではなく、銀ペーストやハンダなどの導電性ペーストを用いても接続できることを確認した。しかしながら、圧電基板１の厚さが薄いときには第２の電極部９に塗布した導電性ペーストやハンダが溝６に流入する虞があるため、圧電基板１の厚さから溝６の深さを差し引いた長さ、つまり、第２の電極部９にフレキシブルケーブル４などの導電部材を接続することができる長さががすくなくとも１．５ｍｍ以上のときにのみ導電性ペーストやハンダを用いることが好ましい。

また、本実施の形態に記載した工程は必要最小限の工程であり、必要に応じて前述した以外の工程を追加していてもよい。例えば圧電基板１のどこかに加工の基準とするための目印として溝を加工する工程や、第１の電極部７がインクに接することで腐食する場合などには第１の電極部７を保護膜で覆うような工程を追加してもよい。

上記構成のインクジェットヘッドによれば、上記ホルダ部３は、上記複数の個別インク溝６の一端側において上記複数の個別インク溝６と連通する第１共通インク溝１１を有すると共に上記複数の個別インク溝６の他端側において上記複数の個別インク溝６と連通する第２共通インク溝２１を有するので、上記第１共通インク溝１１や上記第２共通インク溝２１の幅や深さを適宜調整することにより、上記第１共通インク溝１１や上記第２共通インク溝２１の流路抵抗を、上記個別インク溝６の流路抵抗に比べ、充分小さくできて、インクジェットヘッド内において上記個別インク溝６を経由したインク流れを、容易に促進できる。

また、上記圧電基板１の上記両端面のうちの少なくとも一方の端面には、上記第１の電極部７に電気的に接続する上記第２の電極部９が、上記各個別インク溝６に対応するように、設けられているので、上記圧電基板１における上記一方向の長さ（つまり、上記圧電基板１の上記両端面の間の長さ）を、上記個別インク溝６の上記一方向の長さのみの長さとすることができる。このように、上記圧電基板１を小型にできて、上記圧電基板１の高価な材料を抑えて、コストダウンを図ることができる。

したがって、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップの小型化を図ることができる。

また、上記第２の電極部９は、上記第１の電極部７における上記個別インク溝６の底面６ｃおよび両方の側面６ｂに位置する部分に、接続しているので、上記第１の電極部７と上記第２の電極部９との接続部分を大きくできて、上記第１の電極部７と上記第２の電極部９との断線の危険性を低下して、信頼性を向上できる。

また、上記第２の電極部９は、上記圧電基板１の一方の端面にのみ、設けられているので、圧電基板１に電極を形成することが効率よく行うことができる。例えば、圧電基板１にスパッタ法により導電膜を形成すると、圧電基板１を保持するためのホルダと接触している面以外、つまり圧電基板１の溝形成面と全ての側面に導電膜が形成される。この圧電基板１を少なくとも２分割以上に分割することにより、一方の側面にのみ導電膜が形成された圧電基板１を、複数、容易に製造できて、タクトタイムの短縮になる。

また、隣接する上記第２の電極部９は、分離溝１２によって、電気的に分断されているので、上記圧電基板１の端面全体に導電膜を形成したのち、ダイシングマシンなどの機械加工により分離溝１２を形成すればよく、溝加工に用いたダイシングマシンを使用できて新規装置を追加する必要がない。また、第２の電極部９の形成も容易である。また、フレキシブルケーブル４などの導電部材と圧電基板１との接続面に凹凸があることによるアンカー効果で、圧電基板１と導電部材との接着強度を増す効果がある。

また、上記第２の電極部９に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブル４が接続されているので、上記第２の電極部９に接続される導電部材を、変形のしやすいフレキシブルケーブル４にすることにより、後工程でホルダ部３に組み込むことが容易になる。

また、上記ホルダ部３は、上記第２の電極部９と上記フレキシブルケーブル４との接続部を、上記第１共通インク溝１１および上記第２共通インク溝２１に露出しないように覆っているので、上記フレキシブルケーブル４は、上記第１共通インク溝１１および上記第２共通インク溝２１内のインクに接しない。このため、導電性インクを使用した場合でも、このインクを介して、上記第２の電極部９と上記フレキシブルケーブル４とは、電気的に短絡することがない。また、上記ホルダ部３は、上記フレキシブルケーブル４がインクに接しないためのカバーを兼用しているので、部品点数を減らすことができる。

上記構成のインクジェットヘッドの製造方法によれば、上記ホルダ部３に上記圧電基板１を取り付けて、上記複数の個別インク溝６の一端に連通する上記第１共通インク溝１１および上記複数の個別インク溝６の他端に連通する上記第２共通インク溝２１を、上記ホルダ部３に形成する取付工程を備えるので、上記第１共通インク溝１１や上記第２共通インク溝２１の幅や深さを適宜調整することにより、上記第１共通インク溝１１や上記第２共通インク溝２１の流路抵抗を、上記個別インク溝６の流路抵抗に比べ、充分小さくできて、インクジェットヘッド内において上記個別インク溝６を経由したインク流れを、容易に促進できる。

また、上記圧電基板１の上記少なくとも一方の端面に形成された導電膜を、上記各個別インク溝６に対応するように分離して、上記第１の電極部７に電気的に接続する上記第２の電極部９とする分離工程を備えるので、上記圧電基板１における上記一方向の長さ（つまり、上記圧電基板１の上記両端面の間の長さ）を、上記個別インク溝６の上記一方向の長さのみの長さとすることができる。このように、上記圧電基板１を小型にできて、上記圧電基板１の高価な材料を抑えて、コストダウンを図ることができる。

したがって、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップの小型化を図ることができる。

また、上記導電膜形成工程は、スパッタ法によって、導電膜を形成するので、スパッタ法では膜厚制御を時間管理で行えて、インクジェットヘッドの生産性を高めることができる。また、スパッタ法により形成した導電膜は、密着力が強い。

また、上記導電膜形成工程は、イオンプレーティング法によって、導電膜を形成するので、イオンプレーティング法では、導電膜を複雑な形状の物体に対して付きまわりを向上できると共に、蒸着法よりも導電膜の密着力を高くできて、溝の内部まで、膜厚ばらつきが小さくて密着力が強い導電膜を、容易に形成できる。

また、上記導電膜形成工程は、無電解めっき法によって、導電膜を形成するので、溝の内部まで、膜厚ばらつきの小さい導電膜の形成を容易に行うことができる。

また、上記分離工程は、ダイシングブレードもしくはワイヤーソーによって、導電膜を分離するので、使用する装置を増やすことなく容易に分離溝１２を高精度で形成できる。

また、上記分離工程は、レーザー照射によって、導電膜を分離するので、圧電基板１へのダメージを最小限に抑えることができると共に、マスクパターンを用いて複数の第２の電極部９を同時に形成することが可能であり、インクジェットヘッド製造のタクトタイムを短縮できる。

また、上記第２の電極部９に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブル４が、ＡＣＦ接続によって、接続されるので、凹凸形状を有する第２の電極部９にフレキシブルケーブル４を高い接続信頼性で接続できる。

また、上記第２の電極部９に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブル４が、導電性ペーストによって、接続されるので、特別な装置を必要とせず低コストで、第２の電極部９にフレキシブルケーブル４を高い接続信頼性で接続できる。

次に、比較例として、従来構造のインクジェットヘッドの概略斜視図を図６Ａに示す。

ノズルプレート１０２は、本来、圧電基板１０１とホルダ部１０３に接着されているが、説明しやすいように分離して描いている。ノズルプレート１０２の構成は、実施形態と同様である。

比較例のインクジェットヘッド内のインクの流れを説明する。第１配管１０５ａとホルダ部１０３を通じて第１共通インク室１１１ａに供給されたインクは、第１共通インク室１１１ａと第２共通インク室１２１ａの間に形成された個別インク溝１０６を通って、第２共通インク室１２１ａに流れ、ホルダ部１０３と（図示しない）第２配管を介して、排出される。

また、圧電基板１０１の個別インク溝１０６の内壁に形成された第１の電極部には、第２の電極部が電気的に接続されており、第２の電極部には導電部材１０４が接続されている。この導電部材１０４に外部から電圧を印加することによってノズル孔１０８からインクが吐出される。

図６Ｂは、比較例のインクジェットヘッドに用いている圧電基板１０１の概略斜視図を示す。圧電基板１０１には、ノズルプレートで覆うことによりインク室となる個別インク溝１０６と、同じくノズルプレートで覆うことによりインク室となる幅広溝１１４と、幅広溝１１４の使用しない領域を塞いでインクの流れを塞き止める封止部材１１５と、第２の電極部１０９とを有する。

また、比較例の個別インク溝１０６は、深さ３００μｍ、幅１００μｍ、長さ５ｍｍとし、個別インク溝１０６のピッチは、約２００μｍで、個別インク溝１０６の数は２００個として、第１実施形態と同じにした。第２の電極部１０９は、深さ１０μm、幅１００μm、個別インク溝１０６の長手方向の長さ１ｍｍとし、第２の電極部１０９のピッチおよび数は、個別インク溝１０６と同じである。

個別インク溝１０６と第２の電極部１０９のような深さが異なる直線状の溝は、ダイシングブレードの高さを変えながら走査する所謂チョッパー加工により、形成することができる。しかしながら、チョッパー加工では、個別インク溝１０６と第２の電極部１０９がつながる部分にダイシングブレードのＲ形状が転写されてしまう。

比較例の圧電基板１０１を加工するために使用した直径５０ｍｍのダイシングブレードにより、圧電基板１０１に転写されたＲ形状は、圧電基板１０１の個別インク溝１０６の長手方向におよそ４ｍｍで、この形状が両側にあるため計８ｍｍとなる。

このため、圧電基板１０１の個別インク溝１０６の長手方向の大きさは、個別インク溝１０６の長さ５ｍｍと、両端にあるそれぞれ１ｍｍの第２の電極部１０９と、圧電基板１０１に転写された２つのそれぞれ４ｍｍのＲ形状領域と、の和となるため、圧電基板１０１の個別インク溝１０６の長手方向における長さは１５ｍｍとなる。なお、個別インク溝１０６が並ぶ方向に関しては、個別インク溝１０６のピッチと個別インク溝１０６の本数によって決定され、本比較例では５０ｍｍ、厚さは２ｍｍである。

また、第１、第２共通インク室１１ａ，２１ａは、各個別インク溝１０６にインクを供給するため、十分な容積が必要であるが、比較例のインクジェットヘッドの構造では幅広溝１１４は、個別インク溝１０６の内壁に形成された第１の電極部を分断しないために、個別インク溝１０６よりも溝深さを深くすることができない。このため、幅広溝１１４は、溝幅（図中Ｘ方向の幅）を増加させることにより、十分な容積を確保する構造が必要となる。本比較例では、幅広溝１１４の深さは２００μm、図中Ｘ方向の幅は、それぞれ１．５ｍｍとした。つまり、比較例のインクジェットヘッドの構造では、ダイシングブレードによる加工以外の何らかの加工方法を用いて、圧電基板１０１に転写されるＲ形状領域をなくしたとしても、幅広の第１、第２共通インク室１１ａ，２１ａを圧電基板１０１に作りこむ必要があるとともに、第２の電極部１０９の長さも必要であることから、どうしても圧電基板１０１の大型化は避けることができない。

本実施形態で説明したインクジェットヘッドと、比較例として説明した従来構造のインクジェットヘッドとでは、同じ個別インク溝の構造であるにもかかわらず、圧電基板の個別インク溝の長手方向における長さは、比較例の１５ｍｍに対して、本実施形態では５ｍｍと、１／３になっており、圧電基板の小型化が実現できていることが確認できた。圧電基板の小型化に伴い、同じ原材料から３倍量のインクジェットヘッド用圧電基板を製造することができるため、大幅なコストダウン効果がある。また、圧電基板の小型化に伴い、ホルダ部を小型化することが可能となり、インクジェットヘッド自体の小型化が実現できる。インクジェットヘッドの小型化は、装置内の限られたスペースに設置することができるインクジェットヘッドの数を増やすことができるため非常に有用である。

（第２実施形態）
図７Ａ〜図７Ｅは、この発明のインクジェットヘッドの第２実施形態を示している。上記第１実施形態と相違する点を説明すると、この第２実施形態では、圧電基板の分離溝および第２の電極部の位置が相違する。なお、その他の構造は、上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

図７Ａ〜図７Ｅでは、分離溝および第２の電極部の位置が、互いに相違している。ここで、分離溝は、ダイシングブレードを複数回走査することにより形成し、ダイシングブレードは、幅が４０μｍのものを使用し、分離溝の深さは、３０μｍとした。

図７Ａに示す圧電基板１Ａでは、第２の電極部９は、第１の電極部７における個別インク溝６の底面６ｃに位置する部分に、接続している。つまり、個別インク溝６の底面６ｃでのみ、第１の電極部７と第２の電極部９とが、電気的に接続されている。したがって、隣り合う個別インク溝６の間隔を小さくしても、隣り合う第２の電極部９の接触を回避できて、個別インク溝６を狭ピッチで配置したインクジェットヘッドに好適となる。つまり、個別インク溝６の幅やピッチに関わらず、第２の電極部９を形成できる。また、個別インク溝６を形成するために使用したダイシングブレードを、分離溝１２を形成するブレードとして兼用できて、ダイシングブレードを多種用意する必要がない。

図７Ｂに示す圧電基板１Ｂでは、個別インク溝６の底面６ｃの一部でのみ、第１の電極部７と第２の電極部９とが、電気的に接続されている。第１の電極部７と第２の電極部９とが接続されている長さは、個別インク溝６の底面６ｃの幅の半分である５０μm程度である。

図７Ｃに示す圧電基板１Ｃでは、個別インク溝６の底面６ｃおよび一方の側面６ｂによって、第１の電極部７と第２の電極部９とが接続されている。

図７Ｄに示す圧電基板１Ｄでは、第２の電極部９は、第１の電極部７における個別インク溝６の一方の側面６ｃに位置する部分に、接続している。つまり、個別インク溝６の片側の側面６ｂのみで、第１の電極部７と第２の電極部９とが、接続されている。したがって、隣接する上記第２の電極部９の間隔を十分に広げることができる。

図７Ｅに示す圧電基板１Ｅでは、個別インク溝６の底面６ｃと、個別インク溝６の両側面６ｂの高さ略２／３とで、第１の電極部７と第２の電極部９とが、接続されている。

このほかの構成として、図示しないが、第２の電極部９は、第１の電極部７における個別インク溝６の両方の側面６ｂに位置する部分に、接続している。つまり、個別インク溝６の両側面６ｂでのみ、第１の電極部７と第２の電極部９とが接続されている。これは、図５Ｅで説明した接続方法に含まれるものとする。したがって、隣接する上記第２の電極部９の間隔を十分に広げることができると共に、第１の電極部７と第２の電極部９との断線の危険性を低下できる。

次に、上記圧電基板１，１Ａ〜１Ｅ（図５Ｅ、図７Ａ〜図７Ｅ）に対してフレキシブルケーブル４を接続し、−２０℃を１０分間維持した後８０℃を１０分間維持することを１サイクルとして、１００サイクルの温度サイクル試験を行った。

この結果、図５Ｅと図７Ｃと図７Ｅで説明した接続方法では、温度サイクル試験後の静電容量の測定結果は、温度サイクル試験を実施する前と変わらず良好であった。

しかしながら、図７Ａおよび図７Ｂで説明した接続方法では、温度サイクル試験後に極少数ではあるが、断線が発生した。これは、個別インク溝６の底面６ｃに成膜された銅が薄いため、底面６ｃにおいて断線しやすいことによるものと考えられる。底面６ｃの銅の膜厚が薄くなるのは、スパッタ法により成膜する際の形状によるつきまわりによるものである。

また、図７Ｄで説明した接続方法でも断線が発生した。スパッタ法で第１の電極部７を形成した場合、個別インク溝６の膜厚は、圧電基板１のノズルプレート２で覆う面が最大であり、底面６ｃに近づくほど薄くなる。つまり、片側の側面６ｂでのみ、第１の電極部７と第２の電極部９とが接続されている場合、接続されていない側面６ｂとは、底面６ｃを介して、接続されているのみであるため、底面６ｃにて断線する虞がある。個別インク溝６の底面６ｃに成膜される導電膜が薄くなるのは、スパッタ法によるものであり、無電解めっき法などで導電膜形成工程を行えばこの限りではない。しかしながら、第１の電極部７と第２の電極部９との接続はできるだけ広範囲である方が、電気的な信頼性が高いことは明白である。

つまり、第１の電極部７と第２の電極部９との接続は、いずれの導電膜形成方法においても、できるだけ広範囲であったほうが、断線が発生しにくいため好ましく、さらには、個別インク溝６の底面６ｃと少なくとも両側面６ｂの一部により接続されていることがより好ましい。

（第３実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第３実施形態を説明する。上記第１実施形態と相違する点を説明すると、この第３実施形態では、導電膜形成工程と分離工程との間に、圧電基板を複数に分断する分断工程を備える。なお、その他の構造は、上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

この第３実施形態では、導電膜形成工程を行った圧電基板を、第１実施形態と同様に、除去工程と分離工程を行った。このとき、分離工程は、圧電基板の個別インク溝が開口する両側の側面に行った。続いて、ダイシングブレードにより、個別インク溝の長手方向における中央位置で２つに分断する。このようにして、圧電基板の個別インク溝が開口する側面のうち一方にだけ、第２の電極部が形成された圧電基板を２つ用意できる。

この圧電基板の個別インク溝が開口する側面のうち一方にのみ、第２の電極部が形成されている圧電基板を用いて、第１実施形態と同様の手順で製造したインクジェットヘッドにおいて、吐出性能および循環性は、良好であることを確認した。したがって、インクジェットヘッドの生産効率を上げ、タクトタイムを短縮できる。

なお、この第３実施形態では、導電膜を形成した圧電基板を２つに分割したが、２つである必要はない。

例えば、図８に示したように、圧電基板を、Ｂ−Ｂ’面およびＣ−Ｃ’面で分断して４分割することにより、個別インク溝６が開口する側面の一方にだけ導電膜が形成されている圧電基板１Ｆを４つ用意することができる。つまり、必要に応じて分割数を変更すればよい。このように、側面の一方にのみ第２の電極部を形成した圧電基板１Ｆは、１つの圧電基板を分割して、複数製造することができる。したがって、インクジェットヘッドの製造に適している。

（第４実施形態）
図９Ａおよび図９Ｂは、この発明のインクジェットヘッドの第４実施形態を示している。上記第１実施形態と相違する点を説明すると、この第４実施形態では、隣接する第２の電極部は、壁部によって、電気的に分断されている。なお、その他の構造は、上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

つまり、圧電基板１Ｇの端面に、各個別インク溝６に対応するように、凹部１６が形成され、この凹部１６内に、（図示しない）第２の電極部が形成される。つまり、隣接する第２の電極部は、凹部１６を形成する壁部１５によって、電気的に分断されている。

したがって、第２の電極部が外部との衝突等によって傷つけられることにより電気的に断線することを、抑制することができる。また、第２の電極部を凹部１６内に形成することで、第２の電極部とフレキシブルケーブルなどの導電部材との接着面積を増加させることができる。さらに、フレキシブルケーブルなどの導電部材と圧電基板１Ｇとの接続面に、凹凸があるため、圧電基板１Ｇと導電部材との接着強度を増す効果がある。

次に、この第４実施形態の圧電基板の製法を説明すると、上記第１実施形態の導電膜形成工程が相違し、その他の工程は同じである。

つまり、この導電膜形成工程は、圧電基板１Ｇにおける個別インク溝６の両端が開口する両端面のうちの少なくとも一方の端面に、各個別インク溝６に対応するように、凹部１６を形成してから、圧電基板１Ｇの個別インク溝６の内面に第１の電極部としての導電膜を形成すると共に、圧電基板１Ｇの上記少なくとも一方の端面の少なくとも上記凹部１６に、導電膜を形成する。

したがって、圧電基板１Ｇの凹部１６内に、第２の電極部が形成されるため、第２の電極部が外部との衝突等によって傷つけられることにより電気的に断線することを、抑制することができる。また、第２の電極部を凹部１６内に形成することで、第２の電極部とフレキシブルケーブルなどの導電部材との接着面積を増加させることができる。さらに、フレキシブルケーブルなどの導電部材と圧電基板１Ｇとの接続面に、凹凸があるため、圧電基板１Ｇと導電部材との接着強度を増す効果がある。

具体的に述べると、個別インク溝６を形成した圧電基板に対して、個別インク溝６が開口する圧電基板の側面両側にダイシングブレードを走査することにより凹部１６を形成した。この凹部１６は、深さ２０μｍ、幅９０μｍであり、１つの個別インク溝６に対して１つの凹部１６がつながるような位置に形成した。

続いて、圧電基板に導電膜を形成した後、第１実施形態と同様に除去工程を行った。さらに、圧電基板１Ｇの凹部１６が形成された側面に対して、ダイシングブレードによって、１０μｍ研削をおこなうことにより、圧電基板１Ｇの側面のうち凹部１６の内壁にのみ導電膜が残る。この凹部１６に形成された導電膜が、第２の電極部９となる。隣り合う第２の電極部９は、壁部１５によって、電気的に分断されている。

次に、第３実施形態と同様に分断工程を行って、圧電基板の個別インク溝６の長手方向における中央位置で、圧電基板を二つに分断した。つまり、個別インク溝６が開口する側面のうち一方の側面にのみ、第２の電極部９を有する圧電基板１Ｇを２つ用意することができた。

このような形状の圧電基板１Ｇも、圧電基板１Ｇの個別インク溝６長手方向の大きさは、個別インク溝６の長さ分でよく、圧電基板１Ｇの小型化が実現できている。

このようにして形成した圧電基板１Ｇを用いたインクジェットヘッドにおいて、吐出特性とインクの循環性が良好であることを確認した。また、壁部１５で分離された第２の電極部では、凹部１６の内面に導電膜が形成されていることから、導電膜を形成した後に分離溝で分離して形成した第２の電極部よりも、面積が大きくて、長期的な電気的接続性の信頼性が高くなる。これは、−２０℃を１０分間維持した後８０℃を１０分間維持することを１サイクルとして、１００サイクルの温度サイクル試験により確認した。また、第２の電極部が凹部１６内にあることから、第２の電極部が外部からの物理ダメージを受けにくく製造プロセスに適している。

なお、本実施形態では、凹部１６の幅を個別インク溝６の幅より狭い９０μｍとしたが、電気的な接続信頼性を考慮すると、個別インク溝６よりも凹部１６の幅が広く、個別インク溝６の底面６ｃおよび少なくとも側面６ｂの一部で、第１の電極部と第２の電極部とが接続されているほうが好ましい。

（第５実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第５実施形態を説明する。上記第１実施形態と相違する点を説明すると、この第５実施形態では、分離溝を形成する分離工程が相違する。なお、その他の構造は、上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

つまり、分離工程において、ＹＡＧレーザー装置によって分離溝を形成している。ＹＡＧレーザーを照射して分離溝を形成した場合、発生する導電膜のバリの大きさは、最大でも１５μｍである。また、第１実施形態でのダイシングブレードによる分離工程でも、１５μｍを超える導電膜のバリは発生しない。

そこで、レーザー加工により、幅２０μｍ、深さ５μｍの分離溝１２を形成した後に、導電膜のバリを取る工程をせずに、その圧電基板１を用いてインクジェットヘッドを作製し、吐出特性とインクの循環性の能力に問題がないことを確認した。

つまり、分離溝の幅を２０μｍ以上とすることで、ダイシングブレードやレーザー加工により分離溝を形成した際に、導電膜のバリが発生しても、この導電膜のバリは、大きいものでも１５μｍ以下であるため、隣接する第２の電極部間で電気的に短絡することはない。したがって、バリを除去するための工程を追加することなく、工程の簡略化とタクトタイムの短縮を図ることができる。

（第６実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第６実施形態を説明する。上記第１実施形態と相違する点を説明すると、この第６実施形態では、分離溝を形成する分離工程が相違する。なお、その他の構造は、上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

この第６実施形態では、ダイシングブレードを用いて分離溝を形成して分離工程を行う。このとき、ブレードの幅を５０μｍとすることで、分離溝の幅は５０μｍとなる。分離溝の深さを、１０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ２００μｍとする。

分離工程を行った圧電基板１Ｈに対して、第１実施形態と同様にフレキシブルケーブルを接続し、ホルダ部に接着する。本実施形態で使用したホルダ部３Ａを、図１０Ａに示す。本実施形態では、矩形枠状のホルダ部３Ａを使用する。

このホルダ部３Ａには、第１配管５ａおよび第２配管５ｂが接続されている。第１配管５ａは、インクを供給する供給タンクにつながれ、第２配管５ｂは、排出されたインクをためる廃液タンクにつながれている。

このホルダ部３Ａにノズルプレート２を接着して作製したインクジェットヘッド１００Ａにおける個別インク溝６の長手方向の断面図を、図１０Ｂに示す。

分離溝１２が１５０μｍ２００μｍの深さのインクジェットヘッドでは、分離溝１２からインクが漏洩することがある。これは、分離溝１２の深さが大きすぎることにより、第２共通インク室２１ａとインクジェットヘッド１００Ａの外部とが、分離溝１２を介して、つながってしまったことによるものである。

接着剤等を用いて分離溝１２を完全に封止するプロセスを入れることにより、このようなインクの漏洩は、ほぼ防げたが、分離溝１２の深さが１００μｍ以下の場合には、このようなインクの漏洩は見られない。これは、分離溝１２の深さが１００μｍ以下の場合には、ホルダ部３Ａを接着する際の接着剤が毛細管力により分離溝１２内を容易に封止することができるためである。

つまり、分離溝１２の深さを１００μｍ以下とするのが好ましく、分離溝１２が、第２共通インク溝２１ａにさらされると共に圧電基板１Ｈにおける個別インク溝６を形成した面に対して裏面側に開口している場合、接着剤等の封止材が毛細管力で分離溝１２内に広がることで、分離溝１２を容易に封止してインクの漏洩を防ぐことができる。これに対して、分離溝１２の深さが、１００μｍを越えると、分離溝１２を通じて第２共通インク溝２１ａのインクが圧電基板１Ｈの裏面側に漏洩する虞がある。

さらに、凹部内に第２の電極部を形成し、隣接する第２の電極部を、壁部によって、電気的に分離している場合にも、全く同様であることを確認した。つまり、壁部の高さを１００μｍ以下とすることが好ましい。

（第７実施形態）
図１１は、この発明のインクジェットヘッドの第７実施形態を示している。上記第１実施形態と相違する点を説明すると、この第７実施形態では、第２の電極部とフレキシブルケーブルとの接続部は、絶縁性材料で覆われている。なお、その他の構造は、上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

つまり、この第７実施形態のインクジェットヘッド１００Ｂでは、ホルダ部３Ｂに、第２の電極部とフレキシブルケーブル４との接続部がインクに曝されないためのカバーがないものを、用いている。このため、第２の電極部とフレキシブルケーブル４との接続部が、第２共通インク室２１ａ内に存在する。

このような構成は、高価な材料である圧電基板１をできるだけ薄くし、かつ、各個別インク溝６にインクを供給するために十分な容積の第１共通インク溝１１ａおよび第２共通インク室２１ａを確保することができる。

第２の電極部とフレキシブルケーブル４との接続部は、インクに曝されることを防止するため、第２の電極部とフレキシブルケーブル４との接続部を、絶縁性材料としての接着剤１７で覆っている。

接着剤１７としては、例えば、粘度が４０００ｃＰ程度のエポキシ接着剤を用いている。エポキシ接着剤を使用している理由としては、エポキシ接着剤の有機溶媒に対する耐性が高いためである。

このように、接着剤１７で、第２の電極部とフレキシブルケーブル４との接続部を覆うことにより、導電性インクを使用することができる。一方、導電性を有しないインクを使用する場合でも、少量でも導電性の液体がインクに混入することにより、第２の電極部とフレキシブルケーブル４との接続部にて、短絡してしまうため、接着剤１７で第２の電極部とフレキシブルケーブル４との接続部を覆うことが好ましい。

したがって、第２の電極部とフレキシブルケーブル４との接続部は、絶縁性材料としての接着剤１７で覆われているので、上記フレキシブルケーブル４は、第２共通インク溝内のインクに接しない。このため、導電性インクを使用した場合でも、このインクを介して、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブル４とは電気的に短絡することがない。また、上記ホルダ部３Ｂの形状を複雑にすることなく、インクによる短絡を防止する。また、圧電基板１を薄くできると共にホルダ部３Ｂを小さくできて、インクジェットヘッドを小型化できる。

（第８実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第８実施形態を説明する。上記第１実施形態と相違する点を説明すると、この第８実施形態では、圧電基板の厚みが相違する。なお、その他の構造は、上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

この第８実施形態では、厚みが０．９ｍｍ、２ｍｍ、４ｍｍの圧電基板を使用している。２ｍｍと４ｍｍの厚さの圧電基板を用いた場合には、第１実施形態と同様のプロセスによりインクジェットヘッドを製造し、その吐出特性とインクの循環性に問題が無いことを確認した。

しかしながら０．９ｍｍの厚さの圧電基板で製作したインクジェットヘッドでは、使用を繰り返すうちに、第２の電極部とフレキシブルケーブルとの間で断線が生じることがある。これは、圧電基板の厚みが０．９ｍｍと薄いことに対して、形成した個別インク溝の深さが０．３ｍｍあるため、フレキシブルケーブルと第２の電極部との接続部として使用できる領域が最大でも０．６ｍｍしかなく、十分な接続面積が得られなかったことが原因であった。第２の電極部とフレキシブルケーブルとの接続には、第２の電極部方向に対して好ましくは１ｍｍ以上で、さらに、ＡＣＦ接続工程におけるばらつきなどを考慮した場合には、１．５ｍｍ以上が好ましいことがわかった。つまり、個別インク溝を形成するための領域も必要であるため、個別インク溝が開口する圧電基板の側面に導電部材を接続するためには、圧電基板の厚さは少なくとも２ｍｍ以上が好ましい。

つまり、圧電基板の厚みを、２ｍｍ以上とすることで、圧電基板に形成した個別インク溝と、フレキシブルケーブルを接続する位置とを離すことができる。さらに、フレキシブルケーブルを第２の電極部に接続するための面積を増加させることができるため、フレキシブルケーブルと圧電基板との接続信頼性を向上することができる。

（第９実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第９実施形態を説明する。上記第１実施形態と相違する点を説明すると、この第９実施形態では、導電膜（電極部）の厚みが相違する。なお、その他の構造は、上記第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

この第９実施形態では、第１実施形態と同様にスパッタ法により、導電膜を形成し、個別インク溝の内面に成膜された銅の最も薄い部分が、０．３μm、０．５μm、１μmとした。

個別インク溝の内面に成膜された銅の最も薄い部分が、０．３μｍ、０．５μｍ、１μｍの場合に、形成した第２の電極部の厚さの最も小さい部分は、それぞれ、０．６μｍ、１μｍ、２μｍであった。

第１の電極部および第２の電極部の膜厚が異なるのは、その形状による銅のつきまわりが原因である。イオンプレーティング法や無電解めっき法を用いて、導電膜を形成することにより、このような差を小さくすることができる。

続いて、それぞれの第２の電極部に対してＡＣＦ接続によりフレキシブルケーブルを接続し、−２０℃で１０分間維持した後８０℃で１０分間維持することを１サイクルとして、１００サイクルの温度サイクル試験を行った。

温度サイクル試験後にフレキシブルケーブルを介して圧電基板の隣接する第１の電極部の間で静電容量を測定した。個別インク溝の内面に形成された第１の電極部の最も薄い部分の厚みが０．３μmとした圧電基板では、温度サイクル試験前に同様にして測定した静電容量と比較して、静電容量が２／３〜１／２となっている箇所が２００個の個別インク室に対しおよそ２％存在した。

第１の電極部の最も薄い部分の厚みが０．５μｍ以上では、温度サイクル試験前後に違いはなかった。第１の電極部が断線して静電容量が低下した場合、吐出されるインクの速度などが低下や不吐出が発生するため、例えばインクジェットヘッドを搭載したステージを動かしながら基板等へインクを吐出するような場合には、インクの飛翔速度の違いにより基板上の着弾する位置がばらついたり、吐出しなかったりするので、装置構成や用途によっては好ましくない。

この静電容量の低下は、個別インク溝の内面に形成された第１の電極部が個別インク溝の内面で断線していることによるものであった。圧電基板１の断面図を図１２に示す。圧電基板１は、圧電材料である薄板１９ａおよび厚板１９ｂが接着層１８により接着されて、形成されている。接着層１８は、個別インク溝６の深さ方向における中央位置に存在している。このため本実施形態のインクジェットヘッドは、個別インク溝６の薄板１９ａ部分に形成された第１の電極部７と、厚板１９ｂ部分に形成された第１の電極部７とが、接着層１８に形成された第１の電極部７を介して接続されている。よって、温度変化に伴い、特に高い熱膨張率をもつ接着層１８が収縮膨張することにより、第１の電極部７が追随できなくなり、第１の電極部７に用いている導電性材料の引っ張り強度を超える応力を受けて断線するものである。この応力による断線は、銅の厚みを増加させることにより、緩和して、断線を防ぐことができる。薄板１９ａ、厚板１９ｂ、接着層１８および第１の電極部７の熱膨張率をあわせることは難しい。第１の電極部７の材料としてニッケルやアルミニウム、金などの導電性材料の熱膨張率は、銅と大差なく、接着層１８の熱膨張率との差は大きい。つまり、一般的な導電性材料を用いた場合には、第１の電極部７が薄いと断線の可能性が避けられない。よって、少なくとも第１の電極部７の厚みは０．５μm以上が好ましい。

要するに、第１の電極部７の厚みを０．５μｍ以上とすることにより、個別インク溝６を構成している部材と第１の電極部７との熱膨張率の違いにより、温度変化に伴って収縮膨張が起こって、第１の電極部７が破断することを抑制する。

また、フレキシブルケーブルを接続した圧電基板１に対して−２０℃を１０分間維持した後８０℃を１０分間維持することを１サイクルとして、１００サイクルの温度サイクル試験を行ったところ、第２の電極部の最も膜厚の小さい部分が０．６μｍの圧電基板１のみ、両側の５〜１０個の個別インク溝６がそれぞれ第２の電極部とフレキシブルケーブルとの間で断線していた。これは、圧電基板１とフレキシブルケーブルとの熱膨張係数が異なることにより、膨張率の大きいフレキシブルケーブルに、膨張率の小さい圧電基板１が追随できず、第２の電極部に形成された銅を引き剥がして断線していた。

一方、第２の電極部の厚さが１μｍ以上の場合にはこのような断線は発生しなかった。これは、第２の電極部に形成された銅が１μｍ以上あることにより、熱膨張の差による応力に耐える強度を有するためである。つまり、圧電基板１とフレキシブルケーブルとの接続信頼性を確保するためには、第２の電極部の膜厚の最も小さい部分が１μｍ以上であることが望ましいことを確認した。

要するに、第２の電極部の厚みを１μｍ以上とすることにより、第２の電極部にフレキシブルケーブルなどの導電部材が接続されると、温度変化に伴う圧電基板と導電部材との収縮膨張の差により発生する応力が大きくなるが、第２の電極部がはがれて断線することを抑制できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、圧電基板の両端面に第２の電極部を設けてもよく、電気的断線を一層防止できる。また、個別インク溝を、Ｖ字溝、台形溝、Ｒ形状がついた溝に、形成してもよい。また、ホルダ部は、一体型でもよく、または、３つ以上の部材から形成されていてもよい。

本発明のインクジェットヘッドの第１実施形態を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ’断面図である。 ノズルプレートを外した状態を示すインクジェットヘッドの斜視図である。 圧電基板およびフレキシブルケーブルの斜視図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第１の工程を説明する斜視図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第２の工程を説明する斜視図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第３の工程を説明する斜視図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第４の工程を説明する斜視図である。 図５Ｄの要部の拡大図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第５の工程を説明する斜視図である。 従来のインクジェットヘッドの斜視図である。 従来のインクジェットヘッドに用いている圧電基板の斜視図である。 本発明のインクジェットヘッドの第２実施形態を示すと共に分離溝が第１の位置にある説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの第２実施形態を示すと共に分離溝が第２の位置にある説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの第２実施形態を示すと共に分離溝が第３の位置にある説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの第２実施形態を示すと共に分離溝が第４の位置にある説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの第２実施形態を示すと共に分離溝が第５の位置にある説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの第３実施形態を示すと共に圧電基板の分断位置の説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの第４実施形態を示す圧電基板の斜視図である。 図９Ａの要部の拡大図である。 本発明のインクジェットヘッドの第６実施形態を示すホルダ部の斜視図である。 インクジェットヘッドの断面図である。 本発明のインクジェットヘッドの第７実施形態を示す断面図である。 圧電基板の断面図である。

符号の説明

１、１Ａ〜１Ｈ 圧電基板
２ ノズルプレート
３、３Ａ、３Ｂ ホルダ部
３ａ 第１部材
３ｂ 第２部材
４ フレキシブルケーブル
５ａ 第１配管
５ｂ 第２配管
６ 個別インク溝
６ａ 個別インク室
６ｂ 側面
６ｃ 底面
７ 第１の電極部
８ ノズル孔
９ 第２の電極部
１１ 第１共通インク溝
１１ａ 第１共通インク室
１２ 分離溝
１３ａ 第１流路口
１３ｂ 第２流路口
１５ 壁部
１６ 凹部
１７ 接着剤
１８ 接着層
１９ａ 薄板
１９ｂ 厚板
２０ 隔壁
２１ 第２共通インク溝
２１ａ 第２共通インク室
１００、１００Ａ、１００Ｂ インクジェットヘッド

Claims (28)

1. 一方向に延在して両端が開口する互いに平行な複数の個別インク溝を有する圧電基板と、
   この圧電基板が取り付けられ、上記複数の個別インク溝の一端側において上記複数の個別インク溝と連通する第１共通インク溝を有すると共に上記複数の個別インク溝の他端側において上記複数の個別インク溝と連通する第２共通インク溝を有するホルダ部と、
   上記複数の個別インク溝を上側から覆うように配置され、上記個別インク溝に対応する位置にノズル孔を有するノズルプレートと
   を備え、
   上記個別インク溝の両端は、上記圧電基板の両端面に開口し、上記個別インク溝の内面には、第１の電極部が設けられ、
   上記圧電基板の上記両端面のうちの少なくとも一方の端面には、上記第１の電極部に電気的に接続する第２の電極部が、上記各個別インク溝に対応するように、設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記個別インク溝の内面は、上記ノズルプレートに対向する底面と、この底面の両側に位置し互いに対向する側面とを含み、
   上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の底面および両方の側面に位置する部分に、接続していることを特徴とするインクジェットヘッド。
3. 請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記個別インク溝の内面は、上記ノズルプレートに対向する底面と、この底面の両側に位置し互いに対向する側面とを含み、
   上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の一方の側面に位置する部分に、接続していることを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記個別インク溝の内面は、上記ノズルプレートに対向する底面と、この底面の両側に位置し互いに対向する側面とを含み、
   上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の両方の側面に位置する部分に、接続していることを特徴とするインクジェットヘッド。
5. 請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記個別インク溝の内面は、上記ノズルプレートに対向する底面と、この底面の両側に位置し互いに対向する側面とを含み、
   上記第２の電極部は、上記第１の電極部における上記個別インク溝の底面に位置する部分に、接続していることを特徴とするインクジェットヘッド。
6. 請求項１から５の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記第２の電極部は、上記圧電基板の一方の端面にのみ、設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
7. 請求項１から６の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
   隣接する上記第２の電極部は、分離溝によって、電気的に分断されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
8. 請求項７に記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記分離溝の幅は、２０μｍ以上であることを特徴とするインクジェットヘッド。
9. 請求項７または８に記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記分離溝の深さは、１００μｍ以下であることを特徴とするインクジェットヘッド。
10. 請求項１から６の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
    隣接する上記第２の電極部は、壁部によって、電気的に分断されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
11. 請求項１０に記載のインクジェットヘッドにおいて、
    上記壁部の高さは、１００μｍ以下であることを特徴とするインクジェットヘッド。
12. 請求項１から１１の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
    上記圧電基板の厚みは、２ｍｍ以上であることを特徴とするインクジェットヘッド。
13. 請求項１から１２の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
    上記第１の電極部の厚みは、０．５μｍ以上であることを特徴とするインクジェットヘッド。
14. 請求項１から１３の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
    上記第２の電極部の厚みは、１μｍ以上であることを特徴とするインクジェットヘッド。
15. 請求項１から１４の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
    上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが接続されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
16. 請求項１５に記載のインクジェットヘッドにおいて、
    上記ホルダ部は、上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部を、上記第１共通インク溝および上記第２共通インク溝に露出しないように覆っていることを特徴とするインクジェットヘッド。
17. 請求項１５に記載のインクジェットヘッドにおいて、
    上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部は、絶縁性材料で覆われていることを特徴とするインクジェットヘッド。
18. 一方向に延在して両端が開口する互いに平行な複数の個別インク溝を圧電基板に形成する個別インク溝形成工程と、
    上記圧電基板の上記個別インク溝の内面に第１の電極部としての導電膜を形成すると共に、上記圧電基板における上記個別インク溝の両端が開口する両端面のうちの少なくとも一方の端面に、導電膜を形成する導電膜形成工程と、
    上記圧電基板の上記少なくとも一方の端面に形成された導電膜を、上記各個別インク溝に対応するように分離して、上記第１の電極部に電気的に接続する第２の電極部とする分離工程と、
    ホルダ部に上記圧電基板を取り付けて、上記複数の個別インク溝の一端に連通する第１共通インク溝および上記複数の個別インク溝の他端に連通する第２共通インク溝を、上記ホルダ部に形成する取付工程と
    を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
19. 請求項１８に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記導電膜形成工程は、
    上記圧電基板における上記個別インク溝の両端が開口する両端面のうちの少なくとも一方の端面に、上記各個別インク溝に対応するように、凹部を形成してから、
    上記圧電基板の上記個別インク溝の内面に第１の電極部としての導電膜を形成すると共に、上記圧電基板の上記少なくとも一方の端面の少なくとも上記凹部に、導電膜を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。
20. 請求項１８または１９に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記導電膜形成工程より後に、上記圧電基板を複数に分断する分断工程を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
21. 請求項１８から２０の何れか一つに記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記導電膜形成工程は、スパッタ法によって、導電膜を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。
22. 請求項１８から２０の何れか一つに記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記導電膜形成工程は、イオンプレーティング法によって、導電膜を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。
23. 請求項１８から２０の何れか一つに記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記導電膜形成工程は、無電解めっき法によって、導電膜を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。
24. 請求項１８から２３の何れか一つに記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記分離工程は、ダイシングブレードもしくはワイヤーソーによって、導電膜を分離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。
25. 請求項１８から２３の何れか一つに記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記分離工程は、レーザー照射によって、導電膜を分離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。
26. 請求項１８から２５の何れか一つに記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが、ＡＣＦ接続によって、接続されることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
27. 請求項１８から２５の何れか一つに記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記第２の電極部に、外部から電圧が印加されるフレキシブルケーブルが、導電性ペーストによって、接続されることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
28. 請求項２６または２７に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記第２の電極部と上記フレキシブルケーブルとの接続部を、絶縁性材料で覆うことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。

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