JP2009178959A - 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、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と共に、電気的に長期信頼性を得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。個別インク溝６を形成する隔壁２０の上面には、段差部１９が設けられている。この段差部１９は、隔壁２０の上面よりも低くかつ個別インク溝６の底面よりも高くに位置する。
【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、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と共に、電気的に長期信頼性を得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、
一方向に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁を有すると共に、この隣り合う隔壁の間に両端が開口する個別インク溝を形成する圧電基板と、
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、
上記隔壁の上面に接触して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、
上記隔壁は、互いに異なる分極方向をもつ上部圧電部および下部圧電部を積層して、形成され、
上記隔壁の上面には、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高くに位置すると共に上記ノズルプレートから離隔する段差部が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。

また、上記隔壁の上面には、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高くに位置すると共に上記ノズルプレートから離隔する段差部が設けられているので、上記隔壁における上記段差部を形成した部分は、駆動電圧を印加しても、せん断変形が小さいため、上記個別インク溝内面の上記第１の電極部の断線を抑制することができる。

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、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と共に、電気的に長期信頼性を得ることができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記段差部は、上記圧電基板における上記第２の電極部が設けられた端面に、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、上記段差部は、上記圧電基板における上記第２の電極部が設けられた端面に、設けられているので、上記第１の電極部と上記第２の電極部との接続部を、駆動電圧を印加した際の上記隔壁のせん断変形が小さい領域に、位置できて、電気的に長期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、上記段差部は、上記圧電基板の上記両端面のそれぞれに、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、上記段差部は、上記圧電基板の上記両端面のそれぞれに、設けられているので、上記第１の電極部の断線を抑制する領域を、上記圧電基板の両側に形成できて、電気的に長期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、上記第２の電極部は、上記圧電基板の上記両端面のそれぞれに、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、上記圧電基板の上記両端面のそれぞれに、設けられているので、上記第１の電極部と上記第２の電極部との接続部を、駆動電圧を印加した際の上記隔壁のせん断変形が小さい領域に、位置できて、電気的に長期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、上記段差部および上記第２の電極部は、上記圧電基板の一方の端面に、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、上記段差部および上記第２の電極部は、上記圧電基板の一方の端面に、設けられているので、例えば、大きな圧電基板をいくつかに分断することによって、圧電基板を効率よく製造できて、タクトタイムを短縮することができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記段差部の深さは、上記圧電基板の端面に向かって、増大している。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記段差部の深さは、上記圧電基板の端面に向かって、増大しているので、供給されるインクに気泡が混入していた場合に、インクの流れによって、段差部で気泡を押しつぶして個別インク室に流すことができて、段差部に気泡が残留することがない。この、気泡の残留は、不吐出や、個別インク室により発生した圧力波を減衰させるため、吐出特性の低下を招くが、気泡の排出性を高めることで、吐出特性を向上できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記段差部の底面と、上記ノズルプレートにおける上記隔壁側の一面との成す角度は、鋭角である。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記段差部の底面と、上記ノズルプレートにおける上記隔壁側の一面との成す角度は、鋭角であるので、供給されるインクに気泡が混入していた場合に、インクの流れによって、段差部で気泡を押しつぶして個別インク室に流すことができて、段差部に気泡が残留することがない。この、気泡の残留は、不吐出や、個別インク室により発生した圧力波を減衰させるため、吐出特性の低下を招くが、気泡の排出性を高めることで、吐出特性を向上できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記隔壁における上記段差部の形成により切り欠かれた空間と、上記隔壁が延在する上記一方向に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、上記圧電基板の端面に向かって、増大している。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記隔壁における上記段差部の形成により切り欠かれた空間と、上記隔壁が延在する上記一方向に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、上記圧電基板の端面に向かって、増大しているので、供給されるインクに気泡が混入していた場合に、インクの流れによって、段差部で気泡を押しつぶして個別インク室に流すことができて、段差部に気泡が残留することがない。この、気泡の残留は、不吐出や、個別インク室により発生した圧力波を減衰させるため、吐出特性の低下を招くが、気泡の排出性を高めることで、吐出特性を向上できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記段差部の底面に、上記第２の電極部が、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、上記段差部の底面に、上記第２の電極部が、設けられているので、上記第１の電極部と上記第２の電極部との接触領域が大きくなるため、電気的な接続信頼性を向上させることができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記第１共通インク溝または上記第２共通インク溝のうちの上記個別インク溝にインクの供給を行う側の共通インク溝に面する上記圧電基板の端面に、上記段差部が、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１共通インク溝または上記第２共通インク溝のうちの上記個別インク溝にインクの供給を行う側の共通インク溝に面する上記圧電基板の端面に、上記段差部が、設けられているので、電極の断線の抑制と気泡の排出性の向上の効果を維持し、かつ、製作工程を簡易化することができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記第１共通インク溝または上記第２共通インク溝のうちの上記個別インク溝からインクの排出を行う側の共通インク溝に、インク排出用の流路口が設けられ、
上記流路口は、上記排出を行う側の共通インク溝において、上記ノズルプレートから最も離れた位置にあり、
上記排出を行う側の共通インク溝の空間と、上記流路口の中心軸に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、上記流路口に向かって、連続的に減少している。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第１共通インク溝または上記第２共通インク溝のうちの上記個別インク溝からインクの排出を行う側の共通インク溝に、インク排出用の流路口が設けられ、上記流路口は、上記排出を行う側の共通インク溝において、上記ノズルプレートから最も離れた位置にあり、上記排出を行う側の共通インク溝の空間と、上記流路口の中心軸に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、上記流路口に向かって、連続的に減少しているので、インクの供給側の段差部で押しつぶされた気泡は、個別インク溝を通過して排出側の共通インク溝に排出される。そして、排出側の共通インク溝に排出された気泡を、インクジェットヘッド外部へ容易に排出することができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、一つの上記隔壁に設けられた全ての上記段差部の上記一方向における長さは、この一つの隔壁の上記一方向における長さの１％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、一つの上記隔壁に設けられた全ての上記段差部の上記一方向における長さは、この一つの隔壁の上記一方向における長さの１％以上であるので、上記隔壁の変形による、上記個別インク溝内面の上記第１の電極部の断線を十分に抑制できる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記段差部における上記上面からの深さの最も深い部分は、少なくとも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、上記段差部における上記上面からの深さの最も深い部分は、少なくとも２０μｍ以上であるので、上記段差部が他工程における接着剤などで完全に埋まって、上記段差部としての機能を低下させることを避けることができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記隔壁における上記段差部の深さ方向に対応する全領域には、上記上部圧電部および上記下部圧電部が存在する。

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記隔壁における上記段差部の深さ方向に対応する全領域には、上記上部圧電部および上記下部圧電部が存在するので、上記隔壁における上記段差部の深さ方向に対応する全領域において、上記上部圧電部と上記下部圧電部とが電気的に接続されている。このため、電気的な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、上記段差部は、隣り合う上記個別インク溝の間に位置する上記隔壁にのみ、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、上記段差部は、隣り合う上記個別インク溝の間に位置する上記隔壁にのみ、設けられているので、上記複数の隔壁の配列方向の最端にある隔壁には、上記段差部がない。このため、混入した気泡は、上記最端の隔壁に、残存しない。

また、この発明のインクジェットヘッドの製造方法は、
圧電基板に、一方向に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁を形成して、この隣り合う隔壁の間に両端が開口する個別インク溝を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、
上記隔壁の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高い位置に、段差部を形成する段差部形成工程と、
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。

また、上記隔壁の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高い位置に、段差部を形成する段差部形成工程を備えるので、上記隔壁における上記段差部を形成した部分は、駆動電圧を印加しても、せん断変形が小さいため、上記個別インク溝内面の上記第１の電極部の断線を抑制することができる。

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、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と共に、電気的に長期信頼性を得ることができる。

また、この発明のインクジェットヘッドの製造方法は、
圧電基板に、一方向に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁を形成して、この隣り合う隔壁の間に両端が開口する個別インク溝を形成する個別インク溝形成工程と、
上記隔壁の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高い位置に、段差部を形成すると共に、この段差部の深さを、上記圧電基板の端面に向かって、増大させている段差部形成工程と、
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と上記段差部の底面とに、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と、上記段差部の底面に形成された導電膜とを、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。

また、上記隔壁の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高い位置に、段差部を形成するので、上記隔壁における上記段差部を形成した部分は、駆動電圧を印加しても、せん断変形が小さいため、上記個別インク溝内面の上記第１の電極部の断線を抑制することができる。

また、上記段差部の深さは、上記圧電基板の端面に向かって、増大しているので、供給されるインクに気泡が混入していた場合に、インクの流れによって、段差部で気泡を押しつぶして個別インク室に流すことができて、段差部に気泡が残留することがない。この、気泡の残留は、不吐出や、個別インク室により発生した圧力波を減衰させるため、吐出特性の低下を招くが、気泡の排出性を高めることで、吐出特性を向上できる。

また、上記段差部の底面に、上記第２の電極部が、設けられているので、電気的な接続信頼性を向上させることができる。

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、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と共に、電気的に長期信頼性を得ることができる。

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、上部段差部形成工程では、ダイシングブレードを、上記隔壁が延在する上記一方向に、走行することにより、上記段差部を形成する。

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、上部段差部形成工程では、ダイシングブレードを、上記隔壁が延在する上記一方向に、走行することにより、上記段差部を形成するので、容易に上記段差部を形成することができる。

また、一実施形態のインクジェットヘッドの製造方法では、上記段差部形成工程では、ダイシングブレードを、上記隔壁が延在する上記一方向に対して直交する方向に、走行することにより、上記段差部を形成する。

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、上記段差部形成工程では、ダイシングブレードを、上記隔壁が延在する上記一方向に対して直交する方向に、走行することにより、上記段差部を形成するので、１枚の圧電基板から複数の上記段差部を形成する際に、無駄になる部分がなく、取れ数を多くすることによりコスト低減の効果がある。

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、上記分離工程では、上記段差部の底面に形成された導電膜に対して、レーザーを照射することにより、上記段差部の底面に、上記第２の電極部を形成する。

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、上記分離工程では、上記段差部の底面に形成された導電膜に対して、レーザーを照射することにより、上記段差部の底面に、上記第２の電極部を形成するので、レーザー照射により段差部に形成された電極を分離することにより、容易に段差部に第２の電極部を形成することができる。つまり、段差部では隔壁の高さが連続的に変化しており、段差部に形成された電極を機械加工により分断することは困難である。

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、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、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と共に、電気的に長期信頼性を得ることができる。

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、上記隔壁の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高い位置に、段差部を形成する段差部形成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、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と共に、電気的に長期信頼性を得ることができる。

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、一方向（Ｘ軸方向）に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁２０を有する。この隣り合う隔壁２０の間に個別インク溝６を形成する。

この各個別インク溝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。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２枚の圧電材料が互いに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。つまり、このインクジェットヘッドは、シェアモード型のインクジェットヘッドである。

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、上記隔壁２０の上面に接触して、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の上面よりも、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の上面とが、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の上面に接着できない、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がせん断変形し、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。

図２と図４に示すように、上記隔壁２０は、互いに異なる分極方向をもつ上部圧電部１ａおよび下部圧電部１ｂを積層して、形成される。上記上部圧電部１ａは、例えば、０．１５ｍｍの薄板の圧電材料からなる。上記下部圧電部１ｂは、例えば、１．８５ｍｍの厚板の圧電材料からなる。上記上部圧電部１ａと上記下部圧電部１ｂとは、接着部１ｃにより、貼りあわされている。

上記隔壁２０の上面には、段差部１９が設けられている。この段差部１９は、上記隔壁２０の上面よりも低くかつ上記個別インク溝６の底面よりも高くに位置する。上記段差部１９は、上記ノズルプレート２から離隔する。上記段差部１９は、上記隔壁２０の幅方向の全部を切り欠いている。上記隔壁２０の幅方向とは、上記隔壁２０の配列方向（Ｙ軸方向）をいう。

上記段差部１９は、上記圧電基板１における上記第２の電極部９が設けられた端面に、設けられている。上記段差部１９および上記第２の電極部９は、上記圧電基板１の上記両端面のそれぞれに、設けられている。上記圧電基板１の一方の端面に設けられている全ての上記段差部１９は、上記個別インク溝６の長さ方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）に、配列されている。

上記隔壁２０における上記段差部１９の深さ方向に対応する全領域には、上記上部圧電部１ａおよび上記下部圧電部１ｂが存在する。つまり、上記隔壁２０における上記段差部１９の深さ方向に対応する全領域には、上記接着部１ｃが存在する。

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の壁面がせん断変形し、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の斜視図、図５Ｂの平面図および図５Ｃの側面図に示すように、個別インク溝形成工程を行い、圧電基板に、一方向に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁を形成して、この隣り合う隔壁の間に両端が開口する個別インク溝を形成する。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、大きな圧電基板から、ダイシングマシンによって四辺を切り出すことにより任意の大きさの圧電基板１とする。ダイシングマシンは、高い精度の直交度および平行度を有しているため、切り出した圧電基板１も高い直交度と平行度を有している。また、圧電基板１の厚さは２ｍｍである。上部圧電部１ａは、厚みがおよそ０．１５ｍｍであり、下部圧電部１ｂは、厚みがおよそ１．８５ｍｍであり、接着部１ｃは、厚みがおよそ１０μｍである。上部圧電部１ａと下部圧電部１ｂとは、共に、圧電材料であるが、分極方向が逆向きである。

また、圧電基板１の大きさは、５ｍｍ×５０ｍｍである。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。

また、個別インク溝６の深さは、接着部１ｃを個別インク溝６の深さ方向におけるおよそ中心に位置させるものである。上部圧電部１ａと下部圧電部１ｂとは、分極方向が逆向きの圧電材料であるため、電圧を印加することにより逆向きに変形する。この変形により個別インク溝６の容積が変化して、インクを吐出することができる。接着部１ｃの位置が個別インク溝６の深さ方向におけるおよそ中心位置にあるのは、最も吐出効率がよいためであるが、これに限られるものではない。

その後、図６Ａの平面図および図６Ｂの側面図に示すように、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。なお、図中、導電膜を、斜線にて、示している。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、接着部１ｃを覆っている部分の膜厚は、０．３μｍであり、圧電基板１の両端面を覆っている部分の膜厚は、１μｍである。個別インク溝６の内面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違いによるものである。

そして、図７Ａの平面図、図７Ｂの側面図および図７Ｃの要部拡大斜視図に示すように、除去工程を行い、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（数μｍ）に研削する。わずかな量のみ研削するのは、接着部１ｃが個別インク溝６の深さのおよそ中心に位置させたままとするためである。除去工程後の圧電基板１には、個別インク溝６の内面に第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８Ａの平面図、図８Ｂの側面図、図８Ｃの正面図および図８Ｄの要部拡大斜視図に示すように、段差部形成工程を行い、上記隔壁２０の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝６の底面よりも高い位置に、段差部１９を形成する。つまり、圧電基板１の両端部に、除去工程と同様にダイシングブレードを走査して、圧電基板１の両端面および上面が切り欠かれるように、段差部１９を形成する。圧電基板１の一方の端面において、個別インク溝６の長さ方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向（Ｙ軸方向）に、段差部１９を配列している。

隔壁２０の長さ方向（Ｘ軸方向）における段差部１９の長さは、３００μｍであり、全ての隔壁２０に、段差部１９が設けられている。つまり、段差部１９は、圧電基板１における個別インク溝６の並ぶ方向の両側面に開口している。また、段差部１９の深さは、隔壁２０の上面から８０μｍである。

その後、図９Ａの平面図、図９Ｂの側面図、図９Ｃの要部拡大斜視図および図９Ｄの全体斜視図に示すように、分離工程を行い、上記圧電基板１の上記両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の両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の両端面に、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。

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１０の斜視図に示すように、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１１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。

具体的に述べると、まず、圧電基板１の上面とホルダ部３の上面とに、粘度が４００ｃＰ程度のエポキシ接着剤を塗布した。このとき、圧電基板１の段差部１９には、接着剤を塗布しない。段差部１９は、圧電基板１の最上面ではないため、通常の方法、例えばローラーなどを使用して接着剤を塗布すれば、段差部１９に接着剤が塗布されることはない。本実施形態ではＰＥＴフィルム上に接着剤を１ｃｃ程度のせ、金属製のローラーで充分引き伸ばすことによりローラー表面に接着剤を付着させ、圧電基板１の上面とホルダ部３の上面とに、ローラーを転がすことで接着剤を塗布した。このとき、塗布した接着剤の厚さは、およそ５μｍである。

そして、圧電基板１上面およびホルダ部３上面の上方に位置するＣＣＤカメラで、段差部１９の境界位置を複数点観察して基準位置とし、個別インク溝６の長さ方向における中心位置を算出した。この中心位置が、ノズル孔８が位置するべき位置である。ノズル孔８の位置が、圧電基板１の個別インク溝６の長手方向における中心位置となるように接着するのは、ノズル孔８が個別インク溝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電圧を印加した際の圧力波の伝搬効率が最良で、低い吐出電圧でインクを吐出できるからである。

続いて、このＣＣＤカメラを用いてノズルプレート２に形成されたノズル孔８を確認した。このＣＣＤカメラは自動ＸＹステージに積載されており、自由に位置を移動することができる構成となっている。段差部１９とノズル孔８の位置をそれぞれ確認することにより、個別インク溝６の長さ方向における中心位置とノズル孔８のオフセット量を算出することができる。

このようにして求めたオフセット量をもとに、真空吸着によりノズルプレート２をＸＹＺ方向に自由に運搬することができるアームを用いて、ノズルプレート２を、ノズル孔８の位置が個別インク溝６の中心位置となるように運搬して、圧電基板１とホルダ部３に押し当て、室温で２４時間放置して接着した。

次に、上記構成のインクジェットヘッドの吐出試験について説明する。

ここで、上記構成（本実施形態）のインクジェットヘッドをインクジェットヘッドＡとし、このインクジェットヘッドＡを５個作製した。

一方、比較例として、インクジェットヘッドＢを、５個作製した。このインクジェットヘッドＢは、本実施形態のインクジェットヘッド製造方法のうち、段差部形成工程を行わない以外は、全く同じ構成と方法で作製した。このインクジェットヘッドＢでは、段差部がない構成となっているため、圧電基板の大きさは個別インク溝の長さ方向が４．４ｍｍ、個別インク溝が並ぶ方向が５０ｍｍ、厚みが２ｍｍとした。ただし、ノズルプレートを接着する工程において、インクジェットヘッドＢは段差部がないため、個別インク溝の長さ方向における端部を基準位置として、個別インク溝の中心位置を算出し、ノズル孔の位置とした。

５個のインクジェットヘッドＡと５個のインクジェットヘッドＢにインクを充填し、外部電圧印加装置からフレキシブルケーブル４を介して、第１の電極部７および第２の電極部９に、１０Ｖ程度の電圧を印加し、インクが吐出することを確認した。

このとき用いたインクは、アルコールとグリコールを混合したインクを用い、粘度はおよそ１０ｃＰに調整したものを使用した。以下の各実施形態において使用したインクは、第１実施形態と同様のものであるため、以下記載を省略する。

また、飛翔するインクの吐出速度は、インクの吐出に同期させたストロボを一定周波数で発光させ、飛翔状態をＣＣＤカメラで観察して算出する方法を用いた。インクジェットヘッドＡおよびインクジェットヘッドＢの各チャンネル間のインクの吐出速度の平均はおよそ８ｍ／ｓであり、吐出速度ばらつきはいずれも±１０％以内であった。ここで、チャンネルとは、個別インク溝６と連通しインクを吐出することができるノズル孔８を指している。

ただし、圧電基板１の個別インク溝６が並ぶ方向における両端のチャンネルから吐出されたインクに関しては、その吐出速度を測定していない。本構造において、個別インク溝６は、ピッチ約２００μｍで２００本形成されているため、個別インク溝６の幅は、１００μｍであるため、個別インク溝６間の隔壁は、幅１００μｍである。また、個別インク溝６は、２００本を形成してあるため、個別インク溝６を形成した領域は、個別インク溝６が並ぶ方向におよそ４０ｍｍである。つまり、個別インク溝６が形成されていない領域は、圧電基板１の個別インク溝６が並ぶ方向にそれぞれ約５ｍｍずつ存在する。

よって、両端の個別インク溝６の圧電基板１の端部側の５ｍｍの厚さの隔壁２０と、他の個別インク溝６間の１００μｍの厚さの隔壁２０とでは、５ｍｍの厚さの隔壁２０が非常に厚いため、この５ｍｍの厚さの隔壁２０に形成された第１の電極部７に電圧を印加してもほとんど変形しない。このため、両端のチャンネルから吐出されたインクの吐出速度は遅いため、測定するチャンネルからあらかじめ除外している。

続いて、吐出周波数１００ＫＨｚにてインクの連続吐出試験を行い長期信頼性の確認を行った。吐出滴数が５×１０^９滴を超えた時点で再度吐出速度を確認したところ、段差部１９のないインクジェットヘッドＢの５個のうち３個で、吐出速度がおよそ半分に低下するチャンネルが全体の１０％程度発生した。インクの吐出速度の低下が発生しなかった２個のインクジェットヘッドＢについても、吐出滴数５×１０^１０滴まで吐出を行った後、吐出速度を測定したところ、インクの吐出速度が低下するチャンネルがおよそ１０〜１５％発生した。これらのインクの吐出速度が低下する吐出滴数の差についてはインクジェットヘッドＢの個体差によるものである。

インクジェットヘッドＡの５個は液滴数５×１０^１０滴まで吐出を続けたのちに吐出速度を測定したが、全てのインクジェットヘッドＡで吐出速度の低下するチャンネルは発生しなかった。

この吐出速度の低下の原因について以下に説明する。図１２Ａに、インクジェットヘッドＢにおける個別インク溝１０６が開口した圧電基板１０１の側面を示す。インクジェットヘッドＢでは、隔壁１２０が、上部圧電部１０１ａと下部圧電部１０１ｂと接着部１０１ｃとから構成されている。上部圧電部１０１ａ上面とノズルプレート２とは、接着されている。上部圧電部１０１ａと下部圧電部１０１ｂとは、分極方向が逆方向であり、図１２Ｂに示すように、電圧を印加した際に、隔壁１２０は、上部圧電部１０１ａと下部圧電部１０１ｂの間にある接着部１０１ｃを節として、逆方向に変形する。

このように、外部から電圧を印加することによって、圧力室（個別インク室１０６ａのことであるが、ここではあえて圧力室と表現する）が変形して圧力波が発生する。この発生した圧力波は圧力室内を伝播していく。その際に、段差部のない隔壁１２０は、上下共に拘束されているため、接着部１０１ｃ部分が最も変形量が大きくなる。これは、接着部１０１ｃが柔らかいことと、接着部１０１ｃが隔壁１２０の高さ方向における中央に位置している構造的な要因とによるものである。

そして、吐出回数の増加に従って隔壁１２０の変形を繰り返すことにより、個別インク溝１０６の内面を覆っている第１の電極部１０７が、接着部１０１ｃの部分で、断線して、上部圧電部１０１ａと下部圧電部１０１ｂとが絶縁されてしまう。この絶縁により、圧力室の変形が、例えば下部圧電部１ｂのみとなって、圧力室の変形量が小さくなるため、吐出速度の低下や吐出量の減少など、吐出特性が劣化する。

一方、インクジェットヘッドＡの個別インク溝６が開口した圧電基板１の側面を、図１３Ａに示す。段差部１９を有するインクジェットヘッドＡでは、段差部１９部分は上部圧電部１ａが小さく、上部圧電部１ａ上面とノズルプレート２とは、接着されていない。このように、段差部１９の上側は拘束されていないため、圧力波の伝播により、図１３Ｂに示すように、隔壁２０の付け根部分が最も変形することになる。つまり、最も変形する部分は、隔壁２０の付け根であり、この部分が断線したとしても、上部圧電部材１ａと下部圧電部材１ｂとは導通したままである。よって、吐出特性には影響を及ぼさない。

段差部１９で上部圧電部１ａと下部圧電部１ｂとが電気的に接続されているため、段差部１９を形成してない隔壁２０の部分で断線しても、上部圧電部１ａには電圧が印加されるため吐出速度が低下することはない。つまり、図１４の模式図に示すように、隔壁２０における段差部１９のない領域Ｚ２にて、上部圧電部１ａと下部圧電部１ｂとが電気的に断線しても、隔壁２０における段差部１９のある領域Ｚ１にて、上部圧電部１ａと下部圧電部１ｂとが電気的に接続しているので、矢印に示すように、領域Ｚ１を介して、上部圧電部１ａに電流が流れる。

さらに、圧電基板１の両端面に第２の電極部９を形成している場合には、両側の段差部１９において変形量が少ないため、より接着部１ｃにおける断線を抑制する効果があって、電気的な信頼性が向上する。

一部のチャンネルでインクの吐出速度が著しく低下することは、インクが吐出されてから、インクにより描画される媒体へ着弾するまでの時間に大きな差が生じることとなる。これは、例えば、インクジェットヘッドを走査しながらインクを吐出するような場合には、インクの着弾する位置が大きく異なることとなるため、着弾精度を著しく低下する。また、走査せずに静止させてインクを吐出する場合でも、吐出速度が遅いインクは、風などの外乱の影響を受けやすいため、インクの着弾精度を著しく低下させることがある。このように不具合がない、段差部１９を有するインクジェットヘッドＡは、長期信頼性に優れたインクジェットヘッドであることを確認した。

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。

また、上記隔壁２０の上面には、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝６の底面よりも高くに位置すると共に上記ノズルプレート２から離隔する段差部１９が設けられているので、上記隔壁２０における上記段差部１９を形成した部分は、駆動電圧を印加しても、せん断変形が小さいため、上記個別インク溝６内面の上記第１の電極部７の断線を抑制することができる。

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、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と共に、電気的に長期信頼性を得ることができる。

また、上記段差部１９は、上記圧電基板１における上記第２の電極部９が設けられた端面に、設けられているので、上記第１の電極部７と上記第２の電極部９との接続部を、駆動電圧を印加した際の上記隔壁２０のせん断変形が小さい領域に、位置できて、電気的に長期信頼性を向上できる。

また、上記段差部１９は、上記圧電基板１の上記両端面のそれぞれに、設けられているので、上記第１の電極部７の断線を抑制する領域を、上記圧電基板１の両側に形成できて、電気的に長期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の上記両端面のそれぞれに、設けられているので、上記第１の電極部７と上記第２の電極部９との接続部を、駆動電圧を印加した際の上記隔壁２０のせん断変形が小さい領域に、位置できて、電気的に長期信頼性を向上できる。

また、上記隔壁２０における上記段差部１９の深さ方向に対応する全領域には、上記上部圧電部１ａおよび上記下部圧電部１ｂが存在するので、上記隔壁２０における上記段差部１９の深さ方向に対応する全領域において、上記上部圧電部１ａと上記下部圧電部１ｂとが電気的に接続されている。このため、電気的な信頼性を向上できる。

また、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。

また、上記隔壁２０の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝６の底面よりも高い位置に、段差部１９を形成する段差部１９形成工程を備えるので、上記隔壁２０における上記段差部１９を形成した部分は、駆動電圧を印加しても、せん断変形が小さいため、上記個別インク溝６内面の上記第１の電極部７の断線を抑制することができる。

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、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と共に、電気的に長期信頼性を得ることができる。

（第２実施形態）
図１５Ａおよび図１５Ｂ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、段差部を形成する位置が相違する。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。

この第２実施形態の圧電基板１Ａでは、段差部１９を、圧電基板１Ａの端面に開口しない位置に、形成している。圧電基板１Ａの端面から１ｍｍはなれた箇所に、段差部１９を形成している。個別インク溝６の長さ方向における段差部１９の長さを３００μｍとし、圧電材料の積層方向における段差部１９の深さを１００μｍとする。

このインクジェットヘッドにインクを充填し、インクの吐出速度のばらつきを測定したところ、吐出速度のばらつきは±１０％以内であった。このとき、駆動電圧を調整し、吐出速度の平均がおよそ８ｍ／ｓとなるようにした。続いて、長期信頼性を確認した。５×１０^１０滴を吐出した後にも、インクの吐出速度がおよそ半分まで低下するチャンネルは発生しなかった。

つまり、段差部１９は、個別インク溝６の長さ方向における隔壁２０の一部に形成されていれば、段差部１９を形成した部分の個別インク溝６の変形が小さくなり、断線を抑制する効果があることを確認できた。

しかしながら、段差部１９を、第２の電極部９を形成した側の圧電基板１Ａの端面に形成することにより、第２の電極部９を形成した圧電基板１Ａの端面も、駆動電圧の印加により変形が少なくなる領域となるため、第１の電極部７の断線の抑制に最も効果が高く適している。

また、この第２実施形態のように、個別インク溝６の長さ方向における隔壁２０の一部に段差部１９を形成した場合、段差部１９の端部と圧電基板１Ａの端面とに挟まれた領域は吐出に寄与しない不要な部分となるため、インクジェットヘッドの小型化には適していない。

このことから、段差部１９は、圧電基板１Ａの端面に形成することが最も好ましいことを確認した。

（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、段差部形成工程が相違する。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３実施形態では、第１実施形態と同様に圧電基板の大きさは、個別インク溝の長さ方向が５ｍｍ、個別インク溝が並ぶ方向が５０ｍｍ、厚さが２ｍｍである。ノズルプレートを接着する工程において、塗布する接着剤の厚みは２μｍとした。

この圧電基板に、個別インク溝の長さ方向における段差部の長さを３０μｍ、５０μｍ、１５０μｍ、５００μｍとした。個別インク溝は長さ方向が開口しているため、個別インク溝の長さは５ｍｍである。段差部の長さが溝の長さに占める割合を段差部率とよぶこととし、この構成では段差部率は、０．６％、１％、３％、１０％となる。段差部の深さは全て１２０μｍとした。このように段差部の長さの異なるインクジェットヘッドをそれぞれ５個ずつ作製した。

はじめに、それぞれのインクジェットヘッドについて、第１実施形態と同様の方法を用いて初期のインクの吐出速度のばらつきを確認し、全てのインクジェットヘッドのインクの吐出速度のばらつきが±１０％以内であることを確認した。

ただし、段差部の長さが異なるため、段差部を形成していない個別インク溝の長さも異なる。これは、個別インク溝の内壁の変形により圧力を発生させる領域の体積が異なることとなり、同じ電圧を加えたときのインクの吐出速度が異なることとなる。そのため、本実施形態では、印加する電圧をそれぞれのインクジェットヘッドによって変え、インクの吐出速度の平均がおおよそ同じ吐出速度となるように調整した。

続いて、第１実施形態と同様の方法を用いて長期信頼性を確認した。段差部の長さが３０μｍ（段差部率０．６％）のインクジェットヘッドは５×１０^９滴まで吐出した時点では、インクの吐出速度が半分程度まで低下するチャンネルは発生しなかった。しかしながら、５×１０^１０滴まで吐出した後に確認したところ、インクの吐出速度が半分まで低下したチャンネルが、５個のインクジェットヘッドのうち３個のインクジェットヘッドで発生した。一方、段差部の長さが５０μｍ（段差部率１％）以上のインクジェットヘッドでは、５×１０^１０滴まで吐出した後にも、インクの吐出速度がおよそ半分まで低下するチャンネルは発生しなかった。

次に、圧電基板の大きさを変え、同様にインクジェットヘッドを製作した。圧電基板の大きさは、個別インク溝の長さ方向が８ｍｍ、個別インク溝が並ぶ方向が５０ｍｍ、厚さが２ｍｍである。個別インク溝の形状やピッチ、本数は変えていない。つまり本圧電基板では個別インク溝の長さが８ｍｍである。

この圧電基板に対して、段差部を、４０μｍ、８０μｍ、１２０μｍとしたインクジェットヘッドをそれぞれ作製した。全てのインクジェットヘッドのインクの吐出速度のばらつきが±１０％以内であることを確認した後、長期信頼性を確認した。この際も印加する電圧をそれぞれ調整している。

段差部の長さが４０μｍ（段差部率０．５％）のインクジェットヘッドは、５×１０^９滴まで吐出した時点では、インクの吐出速度が半分程度まで低下するチャンネルは発生しなかった。しかしながら、５×１０^１０滴まで吐出した後に確認したところ、インクの吐出速度が半分まで低下したチャンネルが、５個のインクジェットヘッドのうち４個のインクジェットヘッドで発生した。一方、段差部の長さが８０μｍ（段差部率１％）以上のインクジェットヘッドでは、５×１０^１０滴まで吐出した後にも、インクの吐出速度がおよそ半分まで低下するチャンネルは発生しなかった。

段差部を形成した領域は、個別インク溝の内面の変形が小さい領域である。段差部の個別インク溝の長さ方向における長さが長いほど、個別インク溝の内面の変形が小さい領域が大きいため、接着部における第１の電極部の断線を抑制することができる。

本実施形態から、個別インク溝の長さに対して段差部の長さが１％未満の場合でも、効果があるが、個々のインクジェットヘッドの個体差の影響を無視できるほど充分ではなく、１％以上あることが好ましいことを確認できた。

また、段差部を形成していない領域の個別インク溝の長さを変えてしまうとインクジェットヘッドの吐出特性が変わってしまう。つまり、ある任意の吐出特性を有するインクジェットヘッドを作製する場合には、段差部を形成してない領域の個別インク溝の長さを変えることができないため、個別インク溝の長さ方向における、段差部の長さが長くなるほど、個別インク溝は長くなる。つまり圧電基板の大きさが大きくなり、圧電基板の大型化はコストの増大とインクジェットヘッドの大型化を招く。

このことから最適な段差部の長さは、個別インク溝の長さの１％以上で、かつ、インクジェットヘッドの構造にあわせて最適化することが好ましい。

要するに、一つの隔壁に設けられた全ての段差部の一方向（隔壁の長さ方向）における長さは、この一つの隔壁の長さ方向における長さの１％以上である。したがって、隔壁の変形による、個別インク溝内面の第１の電極部の断線を十分に抑制できる。

（第４実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第４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４実施形態では、段差部形成工程が相違する。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４実施形態では、段差部の深さを１０μｍ、２０μｍ、５０μｍとした。これらの段差部は、圧電基板の両端面に形成した。段差部の個別インク溝の長さ方向における長さは、いずれも第１実施形態と同様に、３００μｍであり、両側に段差部を形成しているため、段差部率は、６％＋６％＝１２％である。このようにして、段差部の深さを変えたインクジェットヘッドを、それぞれ５個ずつ作製した。

１０μｍの深さの段差部を形成したインクジェットヘッドでは、５×１０^９滴のインクを吐出した後に、インクの吐出速度が半分まで低下するチャンネルが５個のうち３個で発生し、吐出速度が半分程度まで低下したチャンネルの数は、全体のおよそ１５％であった。段差部の深さを１０μｍとしたインクジェットヘッドでは、段差部が接着剤で埋まり、ノズルプレートと接着されていたことにより段差部として機能しなかった。この段差部への接着剤の入り込みは、ノズルプレートを接着するに際の余剰の接着剤が、段差部に押し出され、押し出された余剰の接着剤が、毛細管力により広がったことが挙げられる。このとき、塗布した接着剤の厚さは、第１実施形態と同様でおよそ５μｍであった。

このような２種類の段差部への接着剤の入り込みは、接着剤の量を最小限に減らすことにより抑制することも可能であった。例えば、ノズルプレートを接着する際の接着剤は、以下のように減らすことができる。

まず、ローラーに接着剤を転写するために、ＰＥＴフィルムに乗せる接着剤の量を少なくし、ＰＥＴフィルム上で、ローラーで接着剤を引き伸ばす回数と面積を増やすことにより、ローラーに転写される接着剤量を減らすことができる。

このようにして、塗布した接着剤の厚みを２〜５μｍとして、ノズルプレートを接着し、段差部への接着剤埋まり方を確認した。接着剤の厚みを３μｍ以上としたときには、段差部は完全に接着剤で埋まって、圧電基板とノズルプレートは接着された。

しかしながら、接着剤の厚みがおよそ２μｍのときに、段差部のおよそ７割まで接着剤で埋まり、３割は埋まらなかった。このように、接着剤量を制御して、１０μｍの深さの段差部の３割の長さが接着剤で埋まっていないインクジェットヘッドを製作し、吐出特性を確認したところ、初期の吐出速度のばらつきは±１０％程度であり、５×１０^１０滴吐出後にも、吐出速度が半分程度まで低下したチャンネルは発生しなかった。

つまり、段差部は接着剤などで埋まらない限り、深さ１０μｍでも充分効果があることを確認できた。このとき、接着剤によって埋まっていない、段差部として機能した部分の長さは、片側の段差部でおよそ９０μｍであり、段差部率は両側あわせて３．６％となる。

段差部を有するインクジェットヘッドを大量に生産する場合には、それぞれの部材の寸法精度や、圧電基板とホルダ部との間のギャップの制御など、製造工程において発生する個々のばらつきに対して、接着剤の塗布量だけで制御することは困難である。

また、塗布する接着剤の量を極力まで減らしたにもかかわらず、接着剤が段差部に入り込むことにより、段差部率が大きく下がるため好ましくない。この接着剤の入り込みによる段差部率の低下を避けるために、段差部の長さをあらかじめ長くすることは、インクジェットヘッドの大型化となるため好ましくない。

これに対し、段差部の深さを２０μｍ以上としたインクジェットヘッドでは、ノズルプレートの接着のために塗布する接着剤の厚みを、２〜５μｍとしても、段差部はほとんど埋まることはなかった。これは、段差部の深さが、塗布する接着剤の厚さに対して充分大きく、余剰の接着剤が、段差部へ入り込んでも、毛細管力によって広がることはほとんどなかった。つまり、段差部の深さを２０μｍ以上とすることにより、接着剤の塗布量のばらつきに対して充分余裕があり、かつ、段差部の長さを必要以上に大きくする必要がないことを確認した。

段差部の深さを２０μｍおよび５０μｍとしたインクジェットヘッドについても、初期吐出特性と長期信頼性を確認し、５×１０^１０滴吐出後も、吐出速度が半分程度まで低下するチャンネルは、５個全てのインクジェットヘッドで発生しなかった。

本実施形態から、段差部への接着剤の埋まりが発生しない、段差部を形成するためには、段差部の深さの最も深い部分は、少なくとも２０μｍ以上であることが好ましいことを確認した。

要するに、段差部における上面からの深さは、２０μｍ以上である。したがって、段差部が他工程における接着剤などで完全に埋まって、段差部としての機能を低下させることを避けることができる。

（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、段差部の深さが相違する。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５実施形態では、段差部の深さを１００μｍ、１３０μｍ、２００μｍとした。これらの段差部は、圧電基板の両端面に形成した。段差部の個別インク溝の長さ方向における長さは、いずれも、第１実施形態と同様に３００μｍであり、両側にあるため段差部率は、６％＋６％で１２％である。このようにして、段差部の深さを変えたインクジェットヘッドをそれぞれ５個ずつ作製した。

段差部の深さを１００μｍ、１３０μｍとしたインクジェットヘッドでは、段差部への接着剤の入り込みはほとんどなかった。このインクジェットヘッドについても、初期吐出特性と長期信頼性を確認した。初期における吐出速度のばらつきはすべて±１０％以内であった。また、５×１０^１０滴吐出後も、吐出速度が半分程度まで低下するチャンネルは、段差部の深さを１００μｍ、１３０μｍとした全てのインクジェットヘッドで発生しなかった。

段差部の深さを２００μｍとしたインクジェットヘッドでも、接着剤の段差部への入り込みはほとんど確認されなかった。初期の吐出速度のばらつきも±１０％であり問題なかったが、５×１０^１０滴吐出後には、吐出速度が半分程度まで低下するチャンネルが約１０％程度発生した。これは、段差部の深さが２００μｍと深いため、隔壁における段差部を形成した部分には、下部圧電部しかない。また、段差部を第２の電極部を形成した側の圧電基板の端部に形成しているため、第２の電極部を形成した圧電基板の端面においても上部圧電部と下部圧電部は電気的に接続されていない。つまり、圧電基板において、上部圧電部と下部圧電部とは、段差部を形成していない第１の電極部でのみ電気的に接続されている。この構造は、段差部を形成しない構造と同じか、もしくは、第２の電極部を形成した圧電基板の端面においても、上部圧電部と下部圧電部とが電気的に接続されていないため、段差部を形成しない構造よりも、上部圧電部と下部圧電部との電気的な接続箇所が減っている。この構造では、電圧を印加して個別インク溝の内面を変形させた際に、接着部において第１の電極部が断線したチャンネルは、インクの吐出速度が半分程度まで低下した。

つまり、段差部を形成する場合には、段差部を形成した部分の個別インク溝の内壁において、少なくとも一部が上部圧電部と下部圧電部が電気的に接続されている必要がある。特に、段差部を形成した部分の全領域において上部圧電部と下部圧電部が電気的に接続されていることが好ましい。

このように、上部圧電部と下部圧電部とが電気的に接続されるためには、段差部を形成した部分の個別インク溝の内壁が、分極方向が異なる圧電材料の接着界面を含む必要がある。また、段差部を形成した部分の個別インク溝の一部のみが分極方向が異なる圧電材料の接着界面を含むには、接着界面を含む領域の長さが、少なくとも個別インク溝の全長の１％以上なければ効果がないことを確認している。

つまり、本実施形態より、段差部を形成した部分の個別インク溝の内壁の少なくとも一部が、分極方向が異なる圧電材料の接着界面を含む必要があり、また、段差部を形成した部分の個別インク溝の内壁の全てが、分極方向が異なる圧電材料の接着界面を含むことが好ましいことを確認した。

要するに、隔壁における段差部の深さ方向に対応する全領域には、上部圧電部および下部圧電部が存在する。したがって、隔壁における段差部の深さ方向に対応する全領域において、上部圧電部と下部圧電部とが電気的に接続されている。このため、電気的な信頼性を向上できる。

（第６実施形態）
図１６Ａおよび図１６Ｂは、この発明のインクジェットヘッドの第６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６実施形態では、圧電基板の四隅に段差部がない点が相違する。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実施形態の圧電基板１Ｂでは、第１実施形態と同様に、段差部１９を形成した後、隣接する個別インク溝６の間にある隔壁２０以外の部分に形成された段差部１９を、封止部材２２で接着剤を介して封止している。なお、わかりやすくするため、この封止部材２２をハッチングにて示している。

この圧電基板１Ｂを使用して作製したインクジェットヘッドを、インクジェットヘッドＣとする。また、比較例として、封止部材２２で封止を行わず、第１実施形態と同じ製造方法で作製したインクジェットヘッドＡを用意した。

いずれのインクジェットヘッドでも、初期および５×１０^１０滴のインク吐出後も共に、インクの吐出速度が初期の半分程度まで低下するチャンネルは発生しなかった。つまり、個別インク溝６が並ぶ方向における圧電基板１の両端には段差部１９は必要なく、隣接する個別インク溝６の間の隔壁２０にのみ形成されていれば、接着部１ｃで発生する第１の電極部７の断線を抑制することができることを確認した。

しかし、封止部材２２で封止を行わずに作製したインクジェットヘッドＡに、はじめにインクを充填した際に、最端の段差部１９に気泡が残存することがあった。ここで、最端の段差部１９とは、図１６Ｂにおいて、封止部材２２で封止した部分をいう。

この最端の段差部１９は、段差部１９とノズルプレート２とホルダ部３とで囲まれた袋小路構造となっている。このような袋小路構造では、インクの動きが少ないため、この袋小路構造部分にひとたび気泡が残存すると、除去することが困難である。

インクジェットヘッド内部に残存した気泡は、電圧を印加することにより発生した圧力をロスするため、インクの吐出量の減少やインクの不吐出の原因となるため好ましくない。

よって、インクジェットヘッドＡにインクを初期充填する際には、この袋小路構造部分に気泡が残存しないように、注意深くインクを充填する必要性があった。また、微粒子が分散したインクを用いた場合には、このようなインクの動きの少ない袋小路部分に、粒子が沈降する虞もあるため袋小路構造は好ましくない。

一方、封止部材２２を用いて封止したインクジェットヘッドＣでは、このような気泡の残存が見られなかった。これは、封止部材２２により、あらかじめ袋小路構造となる部分を封止していることによる。このように、個別インク溝６を形成した部分にのみ段差部１９を形成することにより、接着部１ｃにおける第１の電極部７の断線を抑制し、かつ、初期にインクを充填する際の気泡の残存を抑制することができることがわかった。

要するに、この第６実施形態の圧電基板１Ｂでは、段差部１９は、隣り合う個別インク溝６の間に位置する隔壁２０にのみ、設けられている。したがって、複数の隔壁２０の配列方向の最端にある隔壁２０には、段差部１９がない。このため、混入した気泡は、最端の隔壁２０に、残存しない。

なお、本実施の形態では、段差部形成工程をダイシングマシンによって行った後、封止部材２２で一部を封止したが、この加工方法に限らない。つまり、あらかじめ個別インク溝６の間の隔壁２０にのみ、段差部１９を形成することができる加工方法を用いればよい。

（第７実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第７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７実施形態では、圧電基板の加工工程が相違する。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７実施形態では、第１実施形態と同様に、ダイシングマシンにより大きな圧電基板から１０．５ｍｍ×５０ｍｍの大きさの圧電基板を切り出した。これは、およそ第１実施形態で使用した圧電基板のほぼ２個分の大きさである。圧電基板の厚さも第１実施形態と同様で２ｍｍであり、上部圧電部、下部圧電部および接着部は、第１実施形態と同様の厚さを有している。

続いて、第１実施形態と同様に導電膜形成工程を行った。本実施形態における導電膜も銅であり、接着部１ｃ部分における銅の膜厚は０．３μｍとした。さらに，第１実施形態と同様に除去工程を行った後、個別インク溝の長さ方向における中央部分で、それぞれが５ｍｍ×５０ｍｍとなるように２分割した。この工程を分断工程と呼ぶ。

分断工程はダイシングマシンを用いた。はじめに５ｍｍ×５０ｍｍの２個分である１０ｍｍ×５０ｍｍよりもわずかに大きいサイズとしたのは、ダイシングマシンによる分断する際のブレードの厚み分を含んでいるためである。分割された圧電基板のひとつひとつがインクジェットヘッドで使用する圧電基板となる。

このように、あらかじめ大きな基板に個別インク溝形成工程と導電膜形成工程を行った後、分断工程を追加することにより、圧電基板の一方の端面にだけ導電膜が形成された圧電基板を２個用意することができる。このように、除去工程後に大きな圧電基板をいくつかに分断することによって、効率よくインクジェットヘッド用の圧電基板の加工において、タクトタイムを短縮することができる。

この後、第１実施形態と同様の工程を行い、インクジェットヘッドを作製した。ただし、分断工程を行った圧電基板では、個別インク溝が開口する端面のうち片側にしか導電膜が形成されていない。よって、分離工程は導電膜が形成された圧電基板の側面にのみに対して行った。また、段差部形成工程では、圧電基板の両端面に段差部を形成したものと、第２の電極部を形成した一方の端面にのみ段差部を形成したものとを、２種類作製した。

一方の端面にのみ段差部を形成したインクジェットヘッドの段差部率は６％であり、圧電基板の両端面に段差部を形成したインクジェットヘッドの段差部率は１２％である。

段差部が一方の端面にのみ形成されているインクジェットヘッドと、段差部が両端面に形成されているインクジェットヘッドとでは、初期状態におけるインク吐出速度ばらつきは、±１０％以内であり違いはなかった。また、５×１０^１０滴を吐出した後に吐出速度を再度測定しても、いずれのインクジェットヘッドも吐出速度が半分程度まで低下したチャンネルは発生せず差はなかった。

よって、分断工程を追加することにより、インクジェットヘッドを製造するタクトタイムを短縮することができることを確認した。

要するに、段差部および第２の電極部は、圧電基板の一方の端面に、設けられている。したがって、例えば、大きな圧電基板をいくつかに分断することによって、圧電基板を効率よく製造できて、タクトタイムを短縮することができる。

（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、導電膜形成工程で成膜した導電膜の厚さが相違する。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、導電膜形成工程に、第１実施形態と同様に、スパッタ法を用いて銅を成膜し、成膜した銅の個別インク溝の内面における膜厚を、接着部を覆っている部分で１μｍ、３μｍ、５μｍの３種類とした。成膜した銅の膜厚は、スパッタによる成膜時間を変えることで任意の膜厚とすることができる。

まず、段差部を有し、これら導電膜の異なる５種類のインクジェットヘッドをそれぞれ１個ずつ作製した。これらのインクジェットヘッドを、導電膜が薄い順にインクジェットヘッドＡ’−１からインクジェットヘッドＡ’−３と呼ぶ。また、比較例として、段差部がない以外はインクジェットヘッドＡ’と同じで、導電膜の厚さが１μｍ、３μｍ、５μｍの３種類のインクジェットヘッドをインクジェットヘッドＢ’−１から インクジェットヘッドＢ’−３と呼ぶこととする。

それぞれのインクジェットヘッドに電圧を印加して初期の飛翔するインクの状態を観察し、全てのインクジェットヘッドで、初期段階における飛翔するインクの吐出速度のばらつきが±１０％以内であることを確認した。

続いて、長期信頼性を確認するため、それぞれのインクジェットヘッドを１００KHｚで５×１０^1０滴吐出させ、飛翔するインクの吐出速度の変化を確認した。段差部を有するインクジェットヘッドＡ’−１からインクジェットヘッドＡ’−３では、吐出速度がおよそ半分まで低下したチャンネルはなく、段差部の効果を確認することができた。しかしながら、インクジェットヘッドＡ’−３では、インク吐出速度のばらつきがやや大きくなり、±１５％程度であった。

一方、インクジェットヘッドＢ’−１とインクジェットヘッドＢ’−２では、インクの吐出速度が半分程度に低下したチャンネルが全体のおよそ１０％発生した。最も厚い導電膜を有するインクジェットヘッドＢ’−３では、吐出速度が半分程度まで低下するチャンネルは発生しなかったが、インクジェットヘッドＡ’−３と同様に吐出速度のばらつきは、±１６％程度と低下した。

インクジェットヘッドＢ’−３は、接着部における第１の電極部の厚みが５μｍと厚いことにより、変形による応力によって、第１の電極部が断線することはなく、吐出速度が半分程度まで低下するチャンネルは発生しなかった。

しかしながら、インクジェットヘッドＡ’−３とインクジェットヘッドＢ’−３は、第１の電極部が厚いため剛性が高くなり、個別インク溝の内壁が変形しにくい。このため、個別インク溝の内壁を変形させるためには高い電圧を印加する必要がある。高い吐出電圧を印加する場合、連続吐出による発熱の影響が増大し、インクジェットヘッドの温度上昇が大きくなる。これは、インクジェットヘッドに使用している圧電基板の圧電特性の劣化やインク室内のインクが温度上昇して、粘度や表面張力に変化を生じるなどして、インク吐出速度や吐出体積のばらつきを大きくなるため好ましくない。

つまり、長時間の連続吐出には吐出電圧を抑えることが必要であり、かつ、接着部における断線の発生を抑制して長期信頼性を有するインクジェットヘッド構造には、段差部を有するインクジェットヘッド構造が適していることを確認した。

（第９実施形態）
図１７Ａおよび図１７Ｂは、この発明のインクジェットヘッドの第９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９実施形態では、段差部の形状が相違する。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実施形態の圧電基板１Ｃでは、段差部１９Ａは、この深さが圧電基板１Ｃの端面に向かって次第に増大するように、形成されている。つまり、この段差部１９Ａは、テーパ面に形成されている。なお、この段差部を、凹曲面状に形成するようにしてもよい。

したがって、段差部１９Ａの深さは、圧電基板１Ｃの端面に向かって、次第に増大しているので、供給されるインクに気泡が混入していた場合に、インクの流れによって、段差部１９Ａで気泡を押しつぶして個別インク溝６に流すことができて、段差部１９Ａに気泡が残留することがない。この、気泡の残留は、不吐出や、個別インク溝６により発生した圧力波を減衰させるため、吐出特性の低下を招くが、気泡の排出性を高めることで、吐出特性を向上できる。なお、この原理については、後述の第10実施形態にて説明する。

（第10実施形態）
図１８および図１９は、この発明のインクジェットヘッドの第10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10実施形態では、圧電基板およびホルダ部の構成が相違する。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１８および図１９に示すように、ホルダ部３Ａは、第１共通インク溝１１の底面に、第１配管５ａの開口端である第１流路口１３ａが設けられ、第２共通インク溝２１の底面に、第２配管５ｂの開口端である第２流路口１３ｂが設けられている。

圧電基板１Ｄに設けられた段差部１９Ｂの深さは、圧電基板１Ｄの端面に向かって、連続的に増大している。つまり、この段差部１９Ｂは、テーパ面に形成されている。

言い換えると、上記段差部１９Ｂの底面と、ノズルプレート２における隔壁２０側の一面との成す角度は、鋭角である。隔壁２０における段差部１９Ｂの形成により切り欠かれた空間と、隔壁２０が延在する一方向（Ｘ方向）に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、圧電基板１Ｄの端面に向かって、連続的に増大している。

圧電基板１Ｄの両端面に、段差部１９Ｂが、設けられている。段差部１９Ｂの底面に、第２の電極部９が、設けられている。

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、上記第１実施形態（図５Ａ〜図５Ｃ）と同じように、個別インク溝形成工程を行い、圧電基板１Ｄに、一方向（Ｘ方向）に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁２０を形成して、この隣り合う隔壁２０の間に両端が開口する個別インク溝６を形成する。

続いて、図２０Ａの平面図および図２０Ｂの側面図に示すように、段差部形成工程を行い、隔壁２０の上面に、この上面よりも低くかつ個別インク溝６の底面よりも高い位置に、段差部１９Ｂを形成すると共に、この段差部１９Ｂの深さを、圧電基板１Ｄの端面に向かって、増大させている。

上記段差部形成工程では、ダイシングマシンを使用して、ダイシングブレードを、隔壁２０が延在する上記一方向に対して直交する方向（Ｙ方向）に、走行することにより、段差部１９Ｂを形成する。

図２１Ａに示すように、このダイシングブレード２５Ａは、ブレードの厚み方向にブレード径が異なっている。このダイシングブレード２５Ａの断面形状は、Ｖ型形状である。このダイシングブレード２５ＡのＶ型の傾斜部分により、圧電基板１Ｄの端部を切削することで、段差部１９Ｂの底面２０ａを斜面とすることができる。

ダイシングブレード２５Ａとしては、ブレード幅が１ｍｍで、先端角度θが３０度のものを使用した。このダイシングブレード２５Ａの端部から０．１３ｍｍまでの領域を使用することにより、角度３０度の傾斜した段差部１９Ｂを形成することができる。このとき形成された段差部１９Ｂにおける圧電基板１Ｄの端面側の深さは、７５μｍとなる。

なお、図２１Ａのダイシングブレード２５Ａの代わりに、図２１Ｂ〜図２１Ｅに示すダイシングブレード２５Ｂ〜２５Ｅを使用することで、同様の段差部１９Ｂを形成することができる。

その後、図２２Ａの平面図および図２２Ｂの側面図に示すように、導電膜形成工程を行い、上記圧電基板１Ｄ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と、段差部１９Ｂの底面２０ａとに、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。なお、図中、導電膜を、斜線にて、示している。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１Ｄ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、接着部１ｃを覆っている部分の膜厚は、０．３μｍであり、圧電基板１Ｄの両端面を覆っている部分の膜厚は、１μｍである。個別インク溝６の内面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１Ｄ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違いによるものである。

そして、図２３Ａの平面図、図２３Ｂの側面図および図２３Ｃの要部拡大斜視図に示すように、除去工程を行い、圧電基板１Ｄ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１Ｄ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１Ｄ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１Ｄの表面もわずか（数μｍ）に研削する。わずかな量のみ研削するのは、接着部１ｃが個別インク溝６の深さのおよそ中心に位置させたままとするためである。除去工程後の圧電基板１Ｄには、個別インク溝６の内面に第１の電極部７と、圧電基板１Ｄの端面に導電膜とが、形成される。

その後、図２４Ａの平面図、図２４Ｂの側面図および図２４Ｃの要部拡大斜視図に示すように、分離工程を行い、上記圧電基板１Ｄの上記両端面に形成された導電膜と上記段差部１９Ｂの底面２０ａに形成された導電膜とを、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１Ｄの両端面と段差部１９Ｂの底面２０ａに形成されている導電膜に対して、レーザーを照射して、分離溝１２を形成する。本実施形態では、ＣＯ_２レーザーを使用した。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１Ｄの両端面と両段差部１９Ｂとに、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１Ｄの端面および段差部１９Ｂにおいて電気的に接続されている。

この実施形態では、分離溝１２の深さはおよそ０．５μｍ、幅を５０μｍとした。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。圧電基板１Ｄの両端に分離工程を行うことにより、圧電基板１Ｄ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１Ｄの第２の電極部９に、図１９に示すように、フレキシブルケーブル４を接続する。その後、取付工程を行い、図１８に示すように、ホルダ部３Ａに圧電基板１Ｄを取り付けて、複数の個別インク溝６の一端に連通する第１共通インク溝１１および複数の個別インク溝６の他端に連通する第２共通インク溝２１を、ホルダ部３Ａに形成する。

ホルダ部３Ａは、第２の電極部９とフレキシブルケーブル４との接続部を、第１共通インク溝１１および第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、個別インク溝６、第１共通インク溝１１および第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。

次に、インクジェットヘッドの吐出試験を行った。吐出試験は、上記第１実施形態と同じである。

このインクジェットヘッドにインクを充填し、インクの吐出速度のばらつきを測定したところ、吐出速度のばらつきは±１０％以内であった。このとき、駆動電圧を調整し、吐出速度の平均がおよそ８ｍ／ｓとなるようにした。続いて、長期信頼性を確認した。５×１０^１０滴を吐出した後にも、インクの吐出速度がおよそ半分まで低下するチャンネルは発生しなかった。つまり、段差部１９Ｂは斜面形状でもよく、個別インク溝６の長さ方向における隔壁２０の一部に形成されていれば、個別インク室に電圧を印加したことにより発生した圧力波が伝播する際に、段差部１９Ｂを形成した部分の個別インク溝６の、接着部１ｃ部分における変形が小さくなり、接着部１ｃ部分において発生する断線を抑制する効果があることを確認できた。

続いて、気泡排出性の試験を行った。

まず、比較例として、図２５に示すように、上記第１実施形態のインクジェットヘッドによる試験を行った。このインクジェットヘッドにインクを充填したのち、このインクジェットヘッドへインクを供給している第１配管５ａに、注射器を用いて３ｃｃ程度の気泡２３を混入させた。このとき、第１配管５ａにつながっていてインクを供給しているインクタンク内のインクに圧を加えて、第１配管５ａ内および第１配管５ａを介してインクが供給されるインクジェットヘッド内にインクが常に流れている状態とした。このときインクの流体速度は、５ｃｃ／分程度となるように圧力を調整した。

このインクの流れにより気泡２３は、第１配管５ａ内を流れ、第１共通インク室１１ａに流れこんだ。第１共通インク室１１ａに流れ込んだ気泡２３の一部は、個別インク室６ａを通って第２共通インク室２１ａに流れたが、第１共通インク室１１ａ側の段差部１９と個別インク室６ａの境界（つまり、段差部１９の底面とノズルプレート２との間）で留まるものがあった。このようにして残留した気泡２３は、個別インク室６ａの隔壁２０の変形により発生した圧力波を減衰させるため吐出特性を低下させる。例えば、不吐出となったり、吐出速度を低下させたりする。インクの流体速度を１０〜３０ｃｃ／分まで高めてもこの気泡２３を除去することができなかった。そこで、供給するインクに５気圧程度の圧力を加えることによって、残留する気泡２３の大半を除去することが可能であった。しかしながら、完全に気泡２３を除去するためにはこの作業を５〜１０回繰り返す必要があった。このようなメンテナンス作業は、インクジェットヘッドを搭載した装置の稼働率を低下させるため好ましくない。

次に、図２６に示すように、この第10実施形態のインクジェットヘッドによる試験を行った。段差部１９Ｂを有するインクジェットヘッドでは、気泡２３はインクの流れにより、第１配管５ａ内を流れ、第１共通インク室１１ａに流れこんだ後、段差部１９Ｂで細かく押しつぶされ、段差部１９Ｂで残留することなく個別インク室６ａ内を流れて第２共通インク室２１ａに達し、第２流路口１３ｂを介して第２配管５ｂからインクジェットヘッドの外部に排出された。

気泡２３の排出性が向上した理由は、段差部１９Ｂの形状が、インクジェットヘッド内部に向かってＺ方向の断面積が小さくなっていくことによる効果である。このような構成により、段差部１９ＢのＺ方向の断面積は、インクジェットヘッドの内部方向に向かって小さくなっていき、インクの流れに沿って、気泡２３は、段差部１９Ｂの底面とノズルプレート２とによって押しつぶされて、細かい気泡２３となって、個別インク室６を通って排出側の第２共通インク室２１ａに排出することができる。

ここで、図２４Ａに示すように、圧電基板１ＤにおけるＹ方向における両端部においては、気泡の残留が見られた。これは、Ｙ方向における圧電基板１Ｄの両端部では、個別インク溝６がないためである。

そこで、図２７に示すように、Ｖ型形状ダイシングブレード２５Ａを用いて、ダイシングマシンによりチョッパー加工を行って、個別インク溝６の近傍にのみ段差部１９Ｃを形成するようにしてもよい。ここで、チョッパー加工とは、ダイシングブレードをＺ方向に位置を変えながら操作することにより、基板の任意の領域のみを切削する加工をいう。

このようにして形成した圧電基板１Ｅの平面図を図２８Ａに示し、側面図を図２８Ｂに示す。この圧電基板１Ｅを用いて、インクジェットヘッドを作製し、同様に気泡の排出性を試験した結果、気泡は全て個別インク溝６を通って第２共通インク室２１ａに流れ、第２流路口１３ｂを介してインクジェットヘッドの外部へ排出されることを確認した。

上記構成のインクジェットヘッドによれば、段差部１９Ｂ，１９Ｃの深さは、圧電基板１Ｄ，１Ｅの端面に向かって、増大しており、段差部１９Ｂ，１９Ｃの底面２０ａと、ノズルプレート２における隔壁２０側の一面との成す角度は、鋭角であり、または、隔壁２０における段差部１９Ｂ，１９Ｃの形成により切り欠かれた空間と、隔壁２０が延在する一方向に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、圧電基板１Ｄ，１Ｅの端面に向かって、増大しているので、供給されるインクに気泡が混入していた場合に、インクの流れによって、段差部１９Ｂ，１９Ｃで気泡を押しつぶして個別インク室６ａに流すことができて、段差部１９Ｂ，１９Ｃに気泡が残留することがない。この、気泡の残留は、不吐出や、個別インク室６ａにより発生した圧力波を減衰させるため、吐出特性の低下を招くが、気泡の排出性を高めることで、吐出特性を向上できる。

また、段差部１９Ｂ，１９Ｃの底面２０ａに、第２の電極部９が、設けられているので、電気的な接続信頼性を向上させることができる。

また、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３Ａに上記圧電基板１Ｄ，１Ｅ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３Ａに形成するので、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１Ｄ，１Ｅ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１Ｄ，１Ｅを小型にできて、上記圧電基板１Ｄ，１Ｅ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。

また、上記隔壁２０の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝６の底面よりも高い位置に、段差部１９Ｂ，１９Ｃを形成するので、上記隔壁２０における上記段差部１９Ｂ，１９Ｃを形成した部分は、駆動電圧を印加しても、せん断変形が小さいため、上記個別インク溝６内面の上記第１の電極部７の断線を抑制することができる。

また、上記段差部１９Ｂ，１９Ｃの深さは、上記圧電基板１Ｄ，１Ｅの端面に向かって、増大しているので、供給されるインクに気泡が混入していた場合に、インクの流れによって、段差部１９Ｂ，１９Ｃで気泡を押しつぶして個別インク室６ａに流すことができて、段差部１９Ｂ，１９Ｃに気泡が残留することがない。この、気泡の残留は、不吐出や、個別インク室６ａにより発生した圧力波を減衰させるため、吐出特性の低下を招くが、気泡の排出性を高めることで、吐出特性を向上できる。

また、上記段差部１９Ｂ，１９Ｃの底面２０ａに、上記第２の電極部９が、設けられているので、電気的な接続信頼性を向上させることができる。

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、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と共に、電気的に長期信頼性を得ることができる。

また、上記段差部形成工程では、ダイシングブレード２５Ａを、上記隔壁２０が延在する上記一方向に対して直交する方向に、走行することにより、上記段差部１９Ｂ，１９Ｃを形成するので、１枚の圧電基板１Ｄ，１Ｅから複数の上記段差部１９Ｂ，１９Ｃを形成する際に、無駄になる部分がなく、取れ数を多くすることによりコスト低減の効果がある。

また、上記分離工程では、上記段差部１９Ｂ，１９Ｃの底面２０ａに形成された導電膜に対して、レーザーを照射することにより、上記段差部１９Ｂ，１９Ｃの底面２０ａに、上記第２の電極部９を形成するので、レーザー照射により段差部１９Ｂ，１９Ｃに形成された電極を分離することにより、容易に段差部１９Ｂ，１９Ｃに第２の電極部９を形成することができる。つまり、段差部１９Ｂ，１９Ｃでは隔壁２０の高さが連続的に変化しており、段差部１９Ｂ，１９Ｃに形成された電極を機械加工により分断することは困難である。

なお、段差部１９Ｂの深さは、圧電基板１Ｄの端面に向かって、段階的に増大するようにしてもよい。隔壁２０における段差部１９Ｂの形成により切り欠かれた空間と、隔壁２０が延在する一方向（Ｘ方向）に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、圧電基板１Ｄの端面に向かって、段階的に増大するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態と同様に、圧電基板１Ｄの端部側面に形成された第２の電極部９が接着部１ｃを含むように、段差部１９ＢのＺ方向における深さを決定することが望ましい。

さらに、上記第１実施形態と同様に、段差部１９Ｂの長さは、隔壁２０の長さの１％以上であることが望ましい。段差部１９Ｂの底面２０ａとズルプレート２とが接着されないことにより、段差部１９Ｂを形成した部分の隔壁２０は、圧力波の伝播の際に隔壁２０の付け根部分が倒れるため、接着部１ｃにおける断線を抑制することができる。しかしながら、段差部１９Ｂを形成している部分が短いと、断線抑制効果が薄れる。このため、断線抑制の効果を充分発揮するためには、段差部１９Ｂを形成している領域が、隔壁２０の長さの１％以上であることが望ましい。

さらに、Ｖ型形状ダイシングブレード２５Ａを使用して段差部１９Ｂを形成したが、これに限らずどのような形状の段差部１９Ｂでも、段差部１９Ｂを形成した後に導電膜を形成し、段差部１９Ｂにも第２の電極部９を形成することにより、電気的信頼性を高めることができる。

なお、分離工程においてＣＯ_２レーザーを使用したが、これに限らず、エキシマレーザーやＹＡＧレーザーを用いてもよい。また、電極を分離する方法としては、レーザー加工に限らず、例えば、ダイシングマシンによる切削などの機械加工により行っても良い。

（第11実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第11実施形態を説明する。上記第10実施形態と相違する点を説明すると、この第11実施形態では、段差部形成工程が相違する。なお、その他の構造は、上記第10実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

この第11実施形態では、段差部形成工程を、先端角度が４５度、６０度、７５度であるダイシングブレードを用いて行った。なお、この先端角度とは、図２１Ａに示す角度θである。

このとき、個別インク溝６が開口する圧電基板１Ｄ端部における深さはいずれも７５μｍとした。段差部１９Ｂの、個別インク溝６と平行方向における長さはそれぞれおよそ、７５μｍ、４５μｍ、２０μｍであった。

それぞれの形状の段差部１９Ｂを有する圧電基板１Ｄを用いて、上記第10実施形態と同様の方法で作製したインクジェットに対して、気泡排出性試験を行った。全ての形状の段差部１９Ｂにおいて、気泡が押しつぶされ、個別インク室６ａを通って排出側の共通インク室に流れ、その後インクジェットヘッドの外部へ排出された。つまり段差部１９Ｂには気泡が残留しないことを確認した。

続いて、これらのインクジェットヘッドに対して、吐出試験を行った。先端角度４５度と先端角度６０度のダイシングブレードで加工した段差部１９Ｂを有するそれぞれのインクジェットヘッドでは液滴数５×１０^１０滴まで吐出を続けたのちに吐出速度を測定したが、吐出速度の低下するチャンネルは発生しなかった。つまり接着部１ｃにおける断線を抑制していることを確認した。

しかしながら、先端角度７５度のダイシングブレードで加工した段差部１９Ｂを有するインクジェットヘッドでは、吐出滴数が５×１０^９滴を超えた時点で吐出速度を確認したところ、吐出速度がおよそ半分に低下するチャンネルが全体の２％程度発生した。これは、個別インク溝６の全長５ｍｍに対して、両端にそれぞれ２０μｍの長さ、つまり合計４０μｍの長さの段差部しか形成していなかったため、断線抑制効果が小さかったものによる。

そこで、個別インク溝６の長さを５ｍｍとし、個別インク溝６の幅を１３０μｍ、深さを４００μｍ、個別インク溝６のピッチを２６０μｍ、個別インク溝６の数を３００として圧電基板１Ｄに個別インク溝６を形成した。

続いて、この圧電基板１Ｄに、先端角度７５度のダイシングブレードを用いて段差部１９Ｂを形成した。このとき、段差部１９Ｂの長さが断線抑制効果を十分に発揮するためには、隔壁２０の長さ５ｍｍの１％以上、つまり５０μｍとなるように加工した。この場合、個別インク溝６が開口する圧電基板１Ｄの端部おける段差部１９ＢのＺ方向における深さは１８６μｍであった。個別インク溝６の深さが４００μｍであるため、段差部１９Ｂの深さが１８６μｍでも、個別インク溝６が開口する圧電基板１Ｄの端部において、第２の電極部９には接着部１ｃが含まれる。

このようにして作製した圧電基板１Ｄを用いて、インクジェットヘッドを作製し、上記第10実施形態と同様に吐出試験および気泡排出性試験を行った。液滴数５×１０^１０滴まで吐出を続けたのちに、吐出速度を測定したが、吐出速度の低下するチャンネルは発生せず、断線の抑制効果を確認できた。また、気泡も段差部１９Ｂには残留せず、インクジェットヘッドの外部へ排出されることを確認した。

つまり、段差部１９Ｂの底面２０ａと、ノズルプレート２における隔壁２０側の一面との成す角度は、気泡の排出性から鋭角であることが望ましいことが分かった。

（第12実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第12実施形態を説明する。上記第10実施形態と相違する点を説明すると、この第12実施形態では、段差部を形成する方法が相違する。なお、その他の構造は、上記第10実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

この第12実施形態では、図２９に示すように、ダイシングブレード２５Ｆを、圧電基板１Ｆの隔壁２０が延在する一方向（Ｘ方向）に、走行することにより、段差部１９Ｄを形成する。つまり、個別インク溝６と平行方向にチョッパー加工を行うことにより段差部１９Ｄを形成する。

まず、上記第10実施形態と同様に、圧電基板１Ｆに個別インク溝６を形成した後、個別インク溝６と平行な方向にチョッパー加工を行った。このとき用いたダイシングブレード２５Ｆは、断面形状が長方形であり、ダイシングブレードの幅は、０．３ｍｍである。チョッパー加工後の圧電基板１Ｆの概略斜視図を図３０Ａに示す。

個別インク溝６と平行にチョッパー加工を行う場合には、ブレード断面形状が長方形で直径が５０ｍｍのダイシングブレードを用い、個別インク溝６と平行にチョッパー加工を行うことにより、ダイシングブレードのＲ形状が段差部１９Ｄに転写される。このようにして、段差部１９Ｄを形成した、段差部形成工程後の圧電基板１Ｆの平面図を図３０Ｂに示し、側面図を図３０Ｃに示し、要部拡大斜視図を図３０Ｄに示す。

このようにして形成した段差部１９Ｄの形状は、個別インク溝６が開口する圧電基板１Ｆの端部で深さが７５μｍであり、個別インク溝６が開口する圧電基板１Ｆの端部から、段差部１９Ｄを形成していない隔壁２０の上面までの長さは１．９ｍｍである。つまり、このようにして作製した場合には、段差部１９Ｄの、個別インク溝６と平行方向における長さが１．９ｍｍと大きくなり、圧電基板１Ｆが大型化するが、特別な断面形状を有するダイシングブレードを使用する必要がないため容易に作製することができる。

この圧電基板１Ｆを用いてインクジェットヘッドを作製したのち、吐出特性を確認した。５×１０^１０滴を吐出した後でも、吐出速度が半分程度まで低下するチャンネルはなく、断線の抑制効果を確認できた。さらに、気泡の排出性試験を行い、気泡が混入しても段差部１９Ｄで気泡を押しつぶし、個別インク室６ａを通って共通インク室２１ａに気泡は流れ、第２流路口１３ｂを介してインクジェットヘッドの外部へ排出できることを確認した。

（第13実施形態）
次に、この発明のインクジェットヘッドの第13実施形態を説明する。上記第10実施形態と相違する点を説明すると、この第13実施形態では、ホルダ部の構成が相違する。なお、その他の構造は、上記第10実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

まず、比較例として、図３１に示すように、上記第10実施形態で作製したインクジェットヘッドを用意して、このインクジェットヘッドで気泡排出試験を行った。このとき、気泡を、およそ１０ｃｃ混入させた。インクの流体速度は、５ｃｃ／分とした。気泡排出試験の結果、インクの供給側である第１共通インク室１１ａ側に形成された段差部１９で押しつぶされた気泡が、個別インク室６ａを通り、排出側である第２共通インク室２１ａに排出された。

第２共通インク室２１ａの気泡の大半は、第２流路口１３ｂを介してインクジェットヘッドの外部に排出されたものの、一部の気泡は、第２共通インク室２１ａに残留した。ここで、インクジェットヘッドは、ノズルプレート２が下側を向くように配置して、使用される。第２共通インク室２１ａに排出された気泡の一部は、浮力によって、図３１に示す部分に残留した。

インクの流体速度を１０〜３０ｃｃ／分として流れを発生させても、この第２共通インク室２１ａに残留した気泡は、除去できなかった。第２共通インク室２１ａに残留した気泡は、個別インク室６ａとは大きく離れており、吐出にはほとんど影響しないが、第２共通インク室２１ａに排出される気泡が、極めて多い場合には、第２共通インク室２１ａに残留した気泡が成長し、第２流路口１３ｂの一部を塞いで、インクの流れを阻害する可能性があるため好ましくない。この第２共通インク室２１ａに残留した気泡に関しても、上記第10実施形態と同様に５気圧程度の圧力を加えるメンテナンスを３〜５回繰り返すことにより完全に除去することができた。

次に、この第13実施形態のインクジェットヘッドの断面図を、図３２Ａに示す。この実施形態のホルダ部３Ｂでは、個別インク溝６からインクの排出を行う側の第２共通インク溝２１に、インク排出用の第２流路口１３ｂが設けられている。この第２流路口１３ｂは、第２共通インク溝２１において、ノズルプレート２から最も離れた位置にある。第２共通インク溝２１の空間と、第２流路口１３ｂの中心軸に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、第２流路口１３ｂに向かって、連続的に減少している。第２共通インク溝２１は、所謂、すり鉢型の構造となっている。

このとき、第２流路口１３ｂの直径は１ｍｍ、第２共通インク溝２１のＺ方向における深さは、およそ２ｍｍ、第２共通インク溝２１のＸ方向における幅は、３ｍｍである。第２共通インク溝２１のＸ方向における幅３ｍｍの中心位置に、第２流路口１３ｂの中心が配置されている。

第２共通インク溝２１をすり鉢型とするための傾斜は、ノズルプレート２からＺ方向に１．５ｍｍはなれた部分から開始され、第２流路口１３ｂと連結するように傾斜がつけられている。つまり、このときの傾斜角度θは、およそ２６度である。

このインクジェットヘッドにインクを充填した。この際、すり鉢型構造の第２共通インク溝２１がインクの排出側に、もう片方の第１共通インク溝１１側をインクの供給側とした。

このインクジェットヘッドのインクの吐出速度のばらつきを測定したところ、吐出速度のばらつきは、±１０％以内であった。このとき、駆動電圧を調整し、吐出速度の平均が、およそ８ｍ／ｓとなるようにした。続いて、長期信頼性を確認した。５×１０^１０滴を吐出した後にも、インクの吐出速度がおよそ半分まで低下するチャンネルは発生せず、断線抑制の効果を確認できた。

さらに、このインクジェットヘッドに対して気泡の排出性を確認した。気泡排出試験に関しては、この実施形態の比較例と同様に行った。混入した気泡は、供給側である第１共通インク室１１ａの段差部１９Ｂにより押しつぶされ、個別インク室６ａを通って排出側の第２共通インク室２１ａに排出された。第２共通インク室２１ａに排出された気泡は、インクの流れと浮力によって、すり鉢型構造の最も狭くなっている第２流入口１３ｂに集められ、第２配管５ｂを通って、インクジェットヘッドの外部に容易に排出されることを確認した。

次に、図３２Ｂに示すように、圧電基板１Ｇの個別インク溝６が開口する端部のうち、片側のみに段差部１９Ｂを形成した圧電基板１Ｇを用いて、上記第10実施形態と同様に、インクジェットヘッドを作製した。このときの段差部１９Ｂの形状は、上記第10実施形態と同じである。

このインクジェットヘッドにインクを充填した。このとき、段差部１９Ｂを形成した側の第１共通インク室１１ａを供給側とし、段差部１９Ｂを形成していない側の第２共通インク室２１ａを排出側とした。つまり、段差部１９Ｂは、インクの供給を行う側の第１共通インク溝１１に面する圧電基板１Ｇの端面に、設けられている。

このインクジェットヘッドのインクの吐出速度のばらつきを測定したところ、吐出速度のばらつきは、±１０％以内であった。このとき、駆動電圧を調整し、吐出速度の平均が、およそ８ｍ／ｓとなるようにした。続いて、長期信頼性を確認した。５×１０^１０滴を吐出した後にも、インクの吐出速度がおよそ半分まで低下するチャンネルは発生しなかった。つまり片側のみに段差部１９Ｂを形成しても断線抑制の効果を確認できた。

さらに、このインクジェットヘッドに対しても同様に気泡の排出性を確認したところ、混入した気泡は、段差部１９Ｂにより押しつぶされ、個別インク室６ａを通って排出側の第２共通インク室２１ａに排出され、第２配管５ｂを通ってインクジェットヘッドの外部に容易に排出されることを確認した。

つまり、段差部１９Ｂによる気泡の押しつぶしは、インクの流れと段差部１９Ｂの形状によって起こるものであり、気泡の排出性の点では、少なくとも供給側に段差部１９Ｂが形成されていれば良いことが確認できた。

さらに、排出側の第２共通インク室２１ａからインクジェットヘッド外部へ気泡を効率よく排出するためには、排出側の第２共通インク室２１ａにおいて、第２共通インク室２１ａの断面積が第２流路口１３ｂに向かって連続的に狭まっているとともに、第２流路口１３ｂがノズルプレート２から最も離れていることが望ましいことが確認できた。

第２共通インク溝２１内の傾斜角度θが１５度や４５度であるホルダ部を使用して、同様の気泡排出性確認試験を行い、第２共通インク室２１ａから気泡をインクジェットヘッド外に容易に排出できることを確認した。傾斜角度θを変えた際は、第２流路口１３ｂの形状は変えず、傾斜角度と傾斜開始位置を変えている。傾斜角度１５度のときには、傾斜開始位置はノズルプレート２から１．６ｍｍ離れた位置であり、傾斜角度４５度の時には、傾斜開始位置はノズルプレート２から０．５ｍｍ離れた位置である。

これは、気泡が浮力により、Ｚ方向の上側に移動するため、完全に排出するためには、第２配管５ｂを接続する第２流路口１３ｂは、ノズルプレートから最も離れている、つまり、第２共通インク室２１ａないで最もＺ方向で高いところに位置していることが効果的であり、さらに、第２共通インク溝２１は、気泡の残留するポイントのないすり鉢形状のような、第２流路口１３ｂに向かって断面積が減少するような構成が最も好ましい。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、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。また、一つの隔壁に、３つ以上の段差部を設けてもよい。

また、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、圧電基板の端面の導電膜を分離して第２の電極部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、圧電基板の厚さが薄いときには第２の電極部に塗布した導電性ペーストやハンダが個別インク溝に流入する虞があるため、圧電基板の厚さから個別インク溝の深さを差し引いた長さ、つまり、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の電極部を保護膜で覆うような工程を追加してもよい。

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。 インクジェットヘッドの要部拡大斜視図である。 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１の工程を説明する平面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第１の工程を説明する側面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第２の工程を説明する平面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第２の工程を説明する側面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第３の工程を説明する平面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第３の工程を説明する側面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第３の工程を説明する要部拡大斜視図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第４の工程を説明する平面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第４の工程を説明する側面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第４の工程を説明する正面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第４の工程を説明する要部拡大斜視図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第５の工程を説明する平面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第５の工程を説明する側面図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第５の工程を説明する要部拡大斜視図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第５の工程を説明する全体斜視図である。 インクジェットヘッドの製造方法の第６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７の工程を説明する斜視図である。 比較例のインクジェットヘッドの作用説明図である。 比較例のインクジェットヘッドの作用説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの作用説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの作用説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの作用説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの第２実施形態を示す平面図である。 本発明のインクジェットヘッドの第２実施形態を示す正面図である。 本発明のインクジェットヘッドの第６実施形態を示す斜視図である。 本発明のインクジェットヘッドの第６実施形態を示す平面図である。 本発明のインクジェットヘッドの第９実施形態を示す要部拡大斜視図である。 本発明のインクジェットヘッドの第９実施形態を示す正面図である。 本発明のインクジェットヘッドの第10実施形態を示す断面図である。 インクジェットヘッドの要部拡大斜視図である。 段差部形成工程後の圧電基板の平面図である。 段差部形成工程後の圧電基板の側面図である。 段差部形成工程で使用するダイシングブレードの断面図である。 他のダイシングブレードの断面図である。 他のダイシングブレードの断面図である。 他のダイシングブレードの断面図である。 他のダイシングブレードの断面図である。 導電膜形成後の圧電基板の平面図である。 導電膜形成後の圧電基板の側面図である。 除去工程後の圧電基板の平面図である。 除去工程後の圧電基板の側面図である。 除去工程後のインクジェットヘッドの要部拡大斜視図である。 分離工程後の圧電基板の平面図である。 分離工程後の圧電基板の側面図である。 分離工程後のインクジェットヘッドの要部拡大斜視図である。 比較例のインクジェットヘッドの作用説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの作用説明図である。 個別インク溝が延在する方向に対して直交する方向にチョッパー加工する作用説明図である。 個別インク溝が延在する方向に対して直交する方向にチョッパー加工して作製したインクジェットヘッドの平面図である。 個別インク溝が延在する方向に対して直交する方向にチョッパー加工して作製したインクジェットヘッドの側面図である。 個別インク溝が延在する方向にチョッパー加工する作用説明図である。 個別インク溝が延在する方向にチョッパー加工して作製した圧電基板１の概略斜視図である。 個別インク溝が延在する方向にチョッパー加工して作製したインクジェットヘッドの平面図である。 個別インク溝が延在する方向にチョッパー加工して作製したインクジェットヘッドの側面図である。 個別インク溝が延在する方向にチョッパー加工して作製したインクジェットヘッドの要部拡大斜視図である。 比較例のインクジェットヘッドにおける気泡の残留を説明する説明図である。 本発明のインクジェットヘッドの第13実施形態を示す断面図である。 片側にのみ段差部を有するインクジェットヘッドの断面図である。

符号の説明

１、１Ａ〜１Ｇ 圧電基板
１ａ 上部圧電部
１ｂ 下部圧電部
１ｃ 接着部
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
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
１６ 凹部
１７ 接着剤
１９、１９Ａ〜１９Ｄ 段差部
２０ 隔壁
２０ａ 段差部の底面
２１ 第２共通インク溝
２１ａ 第２共通インク室
２２ 封止部材
２３ 気泡
２５Ａ〜２５Ｆ ダイシングブレード
１００ インクジェットヘッド

Claims (20)

1. 一方向に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁を有すると共に、この隣り合う隔壁の間に両端が開口する個別インク溝を形成する圧電基板と、
   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、
   上記隔壁の上面に接触して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、
   上記隔壁は、互いに異なる分極方向をもつ上部圧電部および下部圧電部を積層して、形成され、
   上記隔壁の上面には、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高くに位置すると共に上記ノズルプレートから離隔する段差部が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、
   上記段差部は、上記圧電基板における上記第２の電極部が設けられた端面に、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。
3. 請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記段差部は、上記圧電基板の上記両端面のそれぞれに、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。
4. 請求項３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、上記圧電基板の上記両端面のそれぞれに、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。
5. 請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記段差部および上記第２の電極部は、上記圧電基板の一方の端面に、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。
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、
   上記段差部の深さは、上記圧電基板の端面に向かって、増大し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、
   上記段差部の底面と、上記ノズルプレートにおける上記隔壁側の一面との成す角度は、鋭角であることを特徴とするインクジェットヘッド。
8. 請求項１から７の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記隔壁における上記段差部の形成により切り欠かれた空間と、上記隔壁が延在する上記一方向に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、上記圧電基板の端面に向かって、増大していることを特徴とするインクジェットヘッド。
9. 請求項６から８の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
   上記段差部の底面に、上記第２の電極部が、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。
10. 請求項６から９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共通インク溝または上記第２共通インク溝のうちの上記個別インク溝にインクの供給を行う側の共通インク溝に面する上記圧電基板の端面に、上記段差部が、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。
11. 請求項１０に記載のインクジェットヘッドにおいて、
    上記第１共通インク溝または上記第２共通インク溝のうちの上記個別インク溝からインクの排出を行う側の共通インク溝に、インク排出用の流路口が設けられ、
    上記流路口は、上記排出を行う側の共通インク溝において、上記ノズルプレートから最も離れた位置にあり、
    上記排出を行う側の共通インク溝の空間と、上記流路口の中心軸に対して直交する仮想平面とが、交差する面積は、上記流路口に向かって、連続的に減少してい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、
    一つの上記隔壁に設けられた全ての上記段差部の上記一方向における長さは、この一つの隔壁の上記一方向における長さの１％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、
    上記段差部における上記上面から最も深い部分の深さは、少なくとも２０μｍ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、
    上記隔壁における上記段差部の深さ方向に対応する全領域には、上記上部圧電部および上記下部圧電部が存在す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、
    上記段差部は、隣り合う上記個別インク溝の間に位置する上記隔壁にのみ、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。
16. 圧電基板に、一方向に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁を形成して、この隣り合う隔壁の間に両端が開口する個別インク溝を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、
    上記隔壁の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高い位置に、段差部を形成する段差部形成工程と、
    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。
17. 圧電基板に、一方向に延在し互いに間隔を空けて平行に配列された複数の隔壁を形成して、この隣り合う隔壁の間に両端が開口する個別インク溝を形成する個別インク溝形成工程と、
    上記隔壁の上面に、この上面よりも低くかつ上記個別インク溝の底面よりも高い位置に、段差部を形成すると共に、この段差部の深さを、上記圧電基板の端面に向かって、増大させている段差部形成工程と、
    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と上記段差部の底面とに、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と、上記段差部の底面に形成された導電膜とを、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。
18. 請求項１７に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上部段差部形成工程では、ダイシングブレードを、上記隔壁が延在する上記一方向に、走行することにより、上記段差部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。
19. 請求項１７に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    上記段差部形成工程では、ダイシングブレードを、上記隔壁が延在する上記一方向に対して直交する方向に、走行することにより、上記段差部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１７から１９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、
    上記分離工程では、上記段差部の底面に形成された導電膜に対して、レーザーを照射することにより、上記段差部の底面に、上記第２の電極部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。

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