JP2016159441A

JP2016159441A - Liquid jet head, liquid jet device, and method for manufacturing liquid jet head

Info

Publication number: JP2016159441A
Application number: JP2015037329A
Authority: JP
Inventors: 江理子前田; Eriko Maeda
Original assignee: SII Printek Inc
Current assignee: SII Printek Inc
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2016-09-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jet head of a high resolution.SOLUTION: A liquid jet head 4 includes: an actuator plate 40 having a plurality of grooves; a slit plate 12 which is joined to the surface on which the plurality of grooves are formed in the actuator plate, and has a slit opening 55a provided corresponding to the plurality of grooves; a cover plate 41 which is joined to the slit plate on a surface in an opposite side to the surface where the actuator plate is joined to the slit plate, and has an ink introduction hole communicating with the slit opening; and a nozzle plate 43 which is joined to the side face of the actuator plate, and has a nozzle hole communicating with the plurality of grooves. The slit plate is formed of a photosensitive resin.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は液体噴射ヘッド、液体噴射装置および液体噴射ヘッドの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid ejecting head, a liquid ejecting apparatus, and a method for manufacturing the liquid ejecting head.

従来から、被記録媒体に液体（インク）を噴射する装置として、インク室の複数のノズル孔から被記録媒体に向かってインク滴を噴射する液体噴射装置（プリンタ）が知られている。このような液体噴射記録装置の中には、いわゆるインクジェット方式が採用された液体噴射ヘッド（インクジェットヘッド）を備えたものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid ejecting apparatus (printer) that ejects ink droplets from a plurality of nozzle holes in an ink chamber toward a recording medium is known as an apparatus that ejects liquid (ink) onto the recording medium. Some of such liquid jet recording apparatuses include a liquid jet head (ink jet head) employing a so-called ink jet method.

液体噴射ヘッドには、ヘッドチップが設けられている。ヘッドチップは、インクが充填される複数のチャネル（長溝）が形成されたアクチュエータプレート（圧電アクチュエータ）を備えている。各チャネルは一列に並んで配置されており、その両側壁には、それぞれ電極が設けられており、当該側壁を駆動することによってヘッドチップの端面に位置するノズル孔からインクを吐出する。 A head chip is provided in the liquid ejecting head. The head chip includes an actuator plate (piezoelectric actuator) formed with a plurality of channels (long grooves) filled with ink. Each channel is arranged in a line, and electrodes are provided on both side walls thereof, and ink is ejected from nozzle holes located on the end face of the head chip by driving the side walls.

上述したヘッドチップの各チャネルには、インクを吐出する吐出溝と、インクを吐出しない非吐出溝の存在が知られており、従来から吐出溝と非吐出溝を交互に配置したアイソレートタイプのインクジェットヘッドが提供されている。従来のインクジェットヘッドとしては、図８に示すように、カバープレートのアクチュエータプレート側に吐出溝に連通したスリットを設けることにより、吐出溝へのインク供給を行い、非吐出溝にはインクを供給しない構成を採用していた（例えば特許文献１参照）。 Each channel of the head chip described above is known to have an ejection groove that ejects ink and a non-ejection groove that does not eject ink. Conventionally, an isolation type in which ejection grooves and non-ejection grooves are arranged alternately is known. An ink jet head is provided. As shown in FIG. 8, a conventional ink jet head provides ink to the ejection groove by providing a slit communicating with the ejection groove on the actuator plate side of the cover plate, and does not supply ink to the non-ejection groove. A configuration has been adopted (see, for example, Patent Document 1).

特開２００３−３４１０４９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-341049

ところで、高解像度のインクジェットヘッドを実現する構造の一つとして、チャネルの溝幅や溝間隔も小さくすることが挙げられるが、これに伴い、吐出溝へインクを供給するスリットの幅や間隔も小さくする必要がある。しかしながら、従来のスリットはセラミックやガラス材料をサンドブラスト加工して作成するため、その加工精度の限界により４０μｍ以下の幅のスリットを作成することは困難である。
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、高解像度のインクジェットヘッドを提供することを目的とする。 By the way, as one of the structures for realizing a high-resolution ink jet head, the channel groove width and the groove interval can be reduced, and accordingly, the width and interval of the slit for supplying ink to the ejection groove are also reduced. There is a need to. However, since the conventional slit is made by sandblasting ceramic or glass material, it is difficult to make a slit having a width of 40 μm or less due to the limit of the processing accuracy.
Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a high-resolution inkjet head.

上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、複数の溝を有するアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートの前記複数の溝を形成した表面に接合され、前記複数の溝に対応して設けられたスリット開口を有するスリットプレートと、前記アクチュエータプレートを前記スリットプレートに接合した表面とは反対側の表面で前記スリットプレートに接合され、前記スリット開口に連通するインク導入孔を有するカバープレートと、前記アクチュエータプレートの側面に接合され、前記複数の溝に連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を有する液体噴射ヘッドであって、前記スリットプレートは感光性樹脂から成ることを要旨とする。かかる特徴によれば、カバープレートのインク導入孔から供給されるインクを、スリット開口を通してアクチュエータプレートの吐出溝のみに供給することができる。なお、感光性樹脂はフォトリソグラフィーにより加工されるため、例えばセラミックスのサンドブラスト加工よりも、微細な加工を短時間で行うことができる。 In order to solve the above problems, a first feature of the present invention is that an actuator plate having a plurality of grooves is joined to a surface of the actuator plate on which the plurality of grooves are formed, and corresponds to the plurality of grooves. A slit plate having a slit opening provided; and a cover plate having an ink introduction hole which is joined to the slit plate on a surface opposite to the surface where the actuator plate is joined to the slit plate and communicates with the slit opening; A liquid ejecting head having a nozzle plate bonded to a side surface of the actuator plate and having nozzle holes communicating with the plurality of grooves, wherein the slit plate is made of a photosensitive resin. According to this feature, ink supplied from the ink introduction hole of the cover plate can be supplied only to the ejection groove of the actuator plate through the slit opening. Since the photosensitive resin is processed by photolithography, fine processing can be performed in a shorter time than, for example, sandblasting of ceramics.

本発明の第２の特徴は、前記複数の溝は、インクを吐出する吐出溝と、インクを吐出しない非吐出溝を含み、前記吐出溝と前記非吐出溝は、前記複数の溝の配列方向に交互に形成されるとともに、前記スリットプレートは、前記吐出溝に対応する位置に前記スリット開口を有することを要旨とする。かかる特徴によれば、本発明の第１の特徴による効果に加えて、インクを吐出する吐出溝のみにインクを供給し、インクを吐出しない非吐出溝にはインクを供給しない構成を実現することができる。 According to a second aspect of the present invention, the plurality of grooves include a discharge groove that discharges ink and a non-discharge groove that does not discharge ink, and the discharge groove and the non-discharge groove include an arrangement direction of the plurality of grooves. And the slit plate has the slit opening at a position corresponding to the ejection groove. According to such a feature, in addition to the effect of the first feature of the present invention, it is possible to realize a configuration in which ink is supplied only to the discharge groove that discharges ink and ink is not supplied to the non-discharge groove that does not discharge ink. Can do.

本発明の第３の特徴は、前記アクチュエータプレートは、第１アクチュエータプレートと第２アクチュエータプレートの２枚の圧電材料を接合したものから成り、前記第１アクチュエータプレートと前記第２アクチュエータプレートの分極方向は互いに相反する方向であり、前記吐出溝の電極は、前記第１アクチュエータプレートと前記第２アクチュエータプレートの両方に対応する側壁の全面に形成されていることを要旨とする。かかる特徴によれば、本発明の第１、２の特徴による効果に加えて、側壁の全面を駆動壁として使用することができるため、側壁の駆動効率が上がり、液体噴射ヘッドのインク吐出性能を向上することができる。 A third feature of the present invention is that the actuator plate is formed by joining two piezoelectric materials, a first actuator plate and a second actuator plate, and the polarization direction of the first actuator plate and the second actuator plate. Are directions opposite to each other, and the discharge groove electrodes are formed on the entire side wall corresponding to both the first actuator plate and the second actuator plate. According to such a feature, in addition to the effects of the first and second features of the present invention, the entire side wall can be used as a drive wall, so that the drive efficiency of the side wall is increased and the ink ejection performance of the liquid ejecting head is improved. Can be improved.

本発明の第４の特徴は、前記複数の溝の配列方向において、前記吐出溝の幅は前記スリット開口の幅よりも小さいことを要旨とする。かかる特徴によれば、本発明の第１〜３の特徴による効果に加えて、スリット開口の幅が吐出溝の幅よりも大きいため、スリットでインクの流量が制限されずに吐出溝にインクを供給することができる。さらに、吐出溝内に気泡が溜まることを防ぐことができる。 The fourth feature of the present invention is summarized in that the width of the ejection groove is smaller than the width of the slit opening in the arrangement direction of the plurality of grooves. According to such a feature, in addition to the effects of the first to third features of the present invention, since the width of the slit opening is larger than the width of the ejection groove, the flow rate of the ink is not limited by the slit, and the ink is supplied to the ejection groove. Can be supplied. Furthermore, it is possible to prevent bubbles from accumulating in the discharge groove.

本発明の第５の特徴は、前記液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置であることを要旨とする。かかる特徴によれば、本発明の第１〜４の特徴による効果を有するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを構成することができる。 A fifth feature of the present invention is summarized as being a liquid ejecting apparatus having the liquid ejecting head. According to this feature, an ink jet printer including the ink jet head having the effects according to the first to fourth features of the present invention can be configured.

本発明の第６の特徴は、圧電セラミックからなるアクチュエータプレート形成部材に複数の溝を形成する溝切工程と、セラミック素材からなるカバープレート形成部材の一面を加工しインク導入孔を形成するインク導入孔形成工程と、前記カバープレート形成部材に感光性樹脂からなるスリットプレート形成部材を貼り合せる樹脂膜形成工程と、前記スリットプレート形成部材に前記複数の溝に対応するスリットパターンを形成するパターン形成工程と、前記スリットプレート形成部材と前記アクチュエータプレート形成部材を貼り合せるヘッドチップ形成工程と、を含む液体噴射ヘッドの製造方法を要旨とする。かかる特徴によれば、スリットプレート形成部材に感光性樹脂を用いることによって、パターン形成工程において例えばフォトリソグラフィーにより加工されるため、セラミックスのサンドブラスト加工よりも、微細な加工を短時間で行うことができるという効果がある。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a groove cutting process for forming a plurality of grooves in an actuator plate forming member made of piezoelectric ceramic, and ink introduction for forming an ink introduction hole by processing one surface of a cover plate forming member made of a ceramic material. A hole forming step, a resin film forming step of bonding a slit plate forming member made of a photosensitive resin to the cover plate forming member, and a pattern forming step of forming slit patterns corresponding to the plurality of grooves on the slit plate forming member And a head chip forming step of bonding the slit plate forming member and the actuator plate forming member together. According to this feature, by using a photosensitive resin for the slit plate forming member, it is processed by, for example, photolithography in the pattern forming process, so that fine processing can be performed in a shorter time than sandblasting of ceramics. There is an effect.

本件発明は、カバープレートと微細な溝が作成されたアクチュエータプレートの間に、微細な吐出溝と連通するスリットが形成された感光性樹脂のスリットプレートを備えている。感光性樹脂はフォトリソグラフィーによって加工され、微細な溝に対応したスリットパターンを形成することができるため、高解像度のインクジェットヘッドを提供することができる。 The present invention includes a photosensitive resin slit plate in which a slit communicating with the fine discharge groove is formed between the cover plate and the actuator plate in which the fine groove is formed. Since the photosensitive resin is processed by photolithography and can form a slit pattern corresponding to a fine groove, a high-resolution inkjet head can be provided.

本発明の実施形態における液体噴射記録装置の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a configuration of a liquid jet recording apparatus in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における液体噴射ヘッドの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a liquid ejecting head according to an embodiment of the invention. 本発明の実施形態におけるヘッドチップの斜視図である。It is a perspective view of a head chip in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるヘッドチップの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the head chip in the embodiment of the present invention. 本実施形態に係るヘッドチップの断面図である。It is sectional drawing of the head chip which concerns on this embodiment. 本発明の実施例に係るヘッドチップの断面を示した製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process which showed the cross section of the head chip based on the Example of this invention. 本発明の実施形態に係るヘッドチップの断面図である。It is sectional drawing of the head chip which concerns on embodiment of this invention. 従来技術に係るヘッドチップの断面図である。It is sectional drawing of the head chip which concerns on a prior art.

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（液体噴射記録装置）
図１は、液体噴射記録装置１の構成を示す斜視図である。同図に示すように、液体噴射記録装置１は、記録紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段２，３と、被記録媒体Ｓに図示しないインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッド４と、液体噴射ヘッド４にインクを供給するインク供給手段５と、液体噴射ヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向Ｙと直交する走査方向Ｘに走査させる走査手段６と、を備える。なお、本実施形態では、搬送方向Ｙおよび走査方向Ｘの２方向に直交する方向を上下方向Ｚとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Liquid jet recording device)
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the liquid jet recording apparatus 1. As shown in FIG. 1, the liquid jet recording apparatus 1 includes a pair of transport units 2 and 3 that transport a recording medium S such as recording paper, and a liquid jet that ejects ink (liquid) (not shown) to the recording medium S. The head 4 includes an ink supply unit 5 that supplies ink to the liquid ejecting head 4, and a scanning unit 6 that scans the liquid ejecting head 4 in a scanning direction X that is orthogonal to the transport direction Y of the recording medium S. In the present embodiment, the direction perpendicular to the two directions of the conveyance direction Y and the scanning direction X is defined as the vertical direction Z.

一対の搬送手段２，３は、搬送方向Ｙに間隔をあけて配置されており、一方の搬送手段２が搬送方向Ｙの上流側に位置し、他方の搬送手段３が搬送方向Ｙの下流側に位置している。これら搬送手段２，３は、走査方向Ｘに延設されたグリッドローラ２ａ，３ａと、このグリッドローラ２ａ，３ａに対して平行に配置されると共に、グリッドローラ２ａ，３ａとの間で被記録媒体Ｓを挟み込むピンチローラ２ｂ，３ｂと、グリッドローラ２ａ，３ａをその軸回りに回転させるモータ等の図示しない駆動機構と、をそれぞれ備えている。
そして、一対の搬送手段２，３のグリッドローラ２ａ，３ａを回転させることで、被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに沿った矢印Ａ方向に搬送することが可能とされている。 The pair of conveying means 2 and 3 are arranged with a gap in the conveying direction Y, one conveying means 2 is located upstream in the conveying direction Y, and the other conveying means 3 is downstream in the conveying direction Y. Is located. The conveying means 2 and 3 are arranged in parallel to the grid rollers 2a and 3a extending in the scanning direction X and the grid rollers 2a and 3a, and are recorded between the grid rollers 2a and 3a. Pinch rollers 2b and 3b that sandwich the medium S and drive mechanisms (not shown) such as motors that rotate the grid rollers 2a and 3a around their axes are provided.
The recording medium S can be transported in the direction of arrow A along the transport direction Y by rotating the grid rollers 2 a and 3 a of the pair of transport means 2 and 3.

インク供給手段５は、インクが収容されたインクタンク１０と、インクタンク１０と液体噴射ヘッド４とを接続するインク配管１１と、を備えている。図示の例では、インクタンク１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の四色のインクがそれぞれ収容されたインクタンク１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂが搬送方向Ｙに並んで配置されている。インク配管１１は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、液体噴射ヘッド４を支持するキャリッジ１６の動作（移動）に追従可能とされている。 The ink supply unit 5 includes an ink tank 10 that contains ink, and an ink pipe 11 that connects the ink tank 10 and the liquid ejecting head 4. In the illustrated example, the ink tank 10 is transported by ink tanks 10Y, 10M, 10C, and 10B each containing four colors of ink of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B). They are arranged side by side in the direction Y. The ink pipe 11 is a flexible hose having flexibility, for example, and can follow the operation (movement) of the carriage 16 that supports the liquid ejecting head 4.

走査手段６は、走査方向Ｘに延び、搬送方向Ｙに間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール１５と、これら一対のガイドレール１５に沿って移動可能に配置されたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６を走査方向Ｘに移動させる駆動機構１７と、を備えている。 The scanning means 6 includes a pair of guide rails 15 extending in the scanning direction X and arranged in parallel to each other at an interval in the transport direction Y, and a carriage 16 disposed so as to be movable along the pair of guide rails 15. And a drive mechanism 17 for moving the carriage 16 in the scanning direction X.

駆動機構１７は、一対のガイドレール１５の間に配置され、走査方向Ｘに間隔をあけて配置された一対のプーリ１８と、これら一対のプーリ１８の間に巻回されて走査方向Ｘに移動する無端ベルト１９と、一方のプーリ１８を回転駆動させる駆動モータ２０と、を備えている。 The drive mechanism 17 is disposed between the pair of guide rails 15, and is moved between the pair of pulleys 18 disposed at a distance in the scanning direction X and the pair of pulleys 18. An endless belt 19 that rotates, and a drive motor 20 that rotationally drives one pulley 18.

キャリッジ１６は、無端ベルト１９に連結されており、一方のプーリ１８の回転駆動による無端ベルト１９の移動に伴って走査方向Ｘに移動可能とされている。また、キャリッジ１６には、複数の液体噴射ヘッド４が走査方向Ｘに並んだ状態で搭載されている。図示の例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各インクをそれぞれ噴射する４つの液体噴射ヘッド４、すなわち液体噴射ヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂが搭載されている。 The carriage 16 is connected to an endless belt 19 and is movable in the scanning direction X along with the movement of the endless belt 19 by the rotational drive of one pulley 18. In addition, a plurality of liquid jet heads 4 are mounted on the carriage 16 in a state of being aligned in the scanning direction X. In the illustrated example, there are four liquid ejecting heads 4 that eject yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B) inks, that is, liquid ejecting heads 4Y, 4M, 4C, and 4B. It is installed.

（液体噴射ヘッド）
次に、液体噴射ヘッド４について詳細に説明する。図２は、液体噴射ヘッド４の斜視図である。
同図に示すように、液体噴射ヘッド４は、キャリッジ１６に固定される固定プレート２５と、この固定プレート２５上に固定されたヘッドチップ２６と、インク供給手段５から供給されたインクを、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１ａ（図３参照）にさらに供給するインク供給部２７と、ヘッドチップ２６に駆動電圧を印加する制御手段２８と、を備えている。 (Liquid jet head)
Next, the liquid jet head 4 will be described in detail. FIG. 2 is a perspective view of the liquid ejecting head 4.
As shown in the figure, the liquid ejecting head 4 uses a fixed plate 25 fixed to the carriage 16, a head chip 26 fixed on the fixed plate 25, and ink supplied from the ink supply means 5. An ink supply unit 27 that further supplies an ink introduction hole 41a (see FIG. 3), which will be described later, of the chip 26, and a control unit 28 that applies a driving voltage to the head chip 26 are provided.

この液体噴射ヘッド４は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の噴出量で吐出する。このとき、液体噴射ヘッド４が走査手段６により走査方向Ｘに移動することにより、被記録媒体Ｓにおける所定範囲に記録を行うことができる。この走査を、搬送手段２，３により被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送しながら繰り返し行うことで、被記録媒体Ｓの全体に記録を行うことが可能となる。 The liquid ejecting head 4 ejects ink of each color with a predetermined ejection amount when a driving voltage is applied. At this time, the liquid ejecting head 4 is moved in the scanning direction X by the scanning unit 6, so that recording can be performed in a predetermined range on the recording medium S. By repeating this scanning while the recording medium S is transported in the transport direction Y by the transporting means 2 and 3, it is possible to perform recording on the entire recording medium S.

固定プレート２５には、アルミ等の金属製のベースプレート３０が上下方向Ｚに沿って起立した状態で固定されていると共に、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１ａにインクを供給する流路部材３１が固定されている。流路部材３１の上方には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器３２がベースプレート３０に支持された状態で配置されている。そして、流路部材３１と圧力緩衝器３２は、インク連結管３３を介して連結され、圧力緩衝器３２にはインク配管１１が接続されている。 A base plate 30 made of metal such as aluminum is fixed to the fixing plate 25 in an upright direction Z, and a flow path member 31 that supplies ink to an ink introduction hole 41a described later of the head chip 26. Is fixed. Above the flow path member 31, a pressure buffer 32 having a storage chamber for storing ink is disposed in a state supported by the base plate 30. The flow path member 31 and the pressure buffer 32 are connected via an ink connecting pipe 33, and the ink pipe 11 is connected to the pressure buffer 32.

そして、圧力緩衝器３２は、インク配管１１を介してインクが供給されると、このインクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクをインク連結管３３および流路部材３１を介してインク導入孔４１ａに供給する。なお、これら流路部材３１、圧力緩衝器３２およびインク連結管３３は、上記インク供給部２７として機能する。 When the ink is supplied via the ink pipe 11, the pressure buffer 32 once stores the ink in the internal storage chamber, and then stores a predetermined amount of ink via the ink connecting pipe 33 and the flow path member 31. Then, the ink is supplied to the ink introduction hole 41a. The flow path member 31, the pressure buffer 32, and the ink connecting pipe 33 function as the ink supply unit 27.

また、固定プレート２５には、ヘッドチップ２６を駆動するための集積回路等の制御回路（駆動回路）３５が搭載されたＩＣ基板３６が取り付けられている。この制御回路３５と、ヘッドチップ２６の後述するコモン（吐出）電極５０およびダミー電極５２は、図示しない配線パターンがプリント配線されたフレキシブル基板３７を介して電気接続されている。これにより、制御回路３５は、フレキシブル基板３７を介してコモン電極５０とダミー電極５２との間に、駆動電圧を印加することが可能とされる。なお、これら制御回路３５が搭載されたＩＣ基板３６、およびフレキシブル基板３７は、上記制御手段２８として機能する。 An IC substrate 36 on which a control circuit (drive circuit) 35 such as an integrated circuit for driving the head chip 26 is mounted is attached to the fixed plate 25. The control circuit 35 and a later-described common (discharge) electrode 50 and dummy electrode 52 of the head chip 26 are electrically connected via a flexible substrate 37 on which a wiring pattern (not shown) is printed. As a result, the control circuit 35 can apply a drive voltage between the common electrode 50 and the dummy electrode 52 via the flexible substrate 37. The IC substrate 36 and the flexible substrate 37 on which the control circuit 35 is mounted function as the control means 28.

（ヘッドチップ）
続いて、ヘッドチップ２６について詳細に説明する。図３は、ヘッドチップ２６の斜視図、図４は、ヘッドチップ２６の分解斜視図である。
図３、図４に示すように、ヘッドチップ２６は、アクチュエータプレート（圧電プレート）４０、カバープレート４１、支持プレート４２およびノズルプレート４３を備え、後述する液体噴射チャネル４５Ａの長手方向端部に臨むノズル孔４３ａからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。 (Head chip)
Next, the head chip 26 will be described in detail. FIG. 3 is a perspective view of the head chip 26, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the head chip 26.
As shown in FIGS. 3 and 4, the head chip 26 includes an actuator plate (piezoelectric plate) 40, a cover plate 41, a support plate 42, and a nozzle plate 43, and faces a longitudinal end portion of a liquid ejection channel 45 </ b> A described later. It is a so-called edge chute type that ejects ink from the nozzle holes 43a.

図４に示すように、アクチュエータプレート４０は、第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂの２枚のプレートを積層した積層プレート（積層基板）とされている。これら第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂは、共に厚さ方向に分極処理された圧電基板、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックス基板であり、互いの分極方向を反対に向けた状態で接合されている。 As shown in FIG. 4, the actuator plate 40 is a laminated plate (laminated substrate) in which two plates, a first actuator plate 40A and a second actuator plate 40B, are laminated. The first actuator plate 40A and the second actuator plate 40B are both piezoelectric substrates that are polarized in the thickness direction, for example, PZT (lead zirconate titanate) ceramic substrates, and in which the polarization directions are opposite to each other. It is joined with.

このアクチュエータプレート４０は、厚さ方向Ｌ１に直交する第１方向（配列方向）Ｌ２に長く、厚さ方向Ｌ１および第１方向Ｌ２に対して直交する第２方向Ｌ３に短い、平面視略長方形状に形成されている。なお、本実施形態のヘッドチップ２６はエッジシュート対応であるので、厚さ方向Ｌ１が液体噴射記録装置１における走査方向Ｘに一致し、かつ第１方向Ｌ２が搬送方向Ｙ、第２方向Ｌ３が上下方向Ｚに一致する。 The actuator plate 40 is long in a first direction (arrangement direction) L2 orthogonal to the thickness direction L1 and short in a second direction L3 orthogonal to the thickness direction L1 and the first direction L2, and is substantially rectangular in plan view. Is formed. Since the head chip 26 of the present embodiment is edge chute compatible, the thickness direction L1 coincides with the scanning direction X in the liquid jet recording apparatus 1, the first direction L2 is the transport direction Y, and the second direction L3 is It coincides with the vertical direction Z.

また、本実施形態では、アクチュエータプレート４０の側面のうち、ノズルプレート４３に対向する側面を前端面４０ａと称し、この前端面４０ａとは第２方向Ｌ３の反対側に位置する側面を後端面４０ｂと称する。 In the present embodiment, of the side surfaces of the actuator plate 40, the side surface facing the nozzle plate 43 is referred to as a front end surface 40a, and the side surface located on the opposite side of the second direction L3 from the front end surface 40a is the rear end surface 40b. Called.

アクチュエータプレート４０の一方の主面（カバープレート４１が重なる面）には、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて並んだ複数のチャネル４５が形成されている。これら複数のチャネル４５は、一方の主面側に開口した状態で第２方向Ｌ３に沿って直線状に延びる溝部であり、長手方向の一方側がアクチュエータプレート４０の前端面４０ａ側に開口している。これら複数のチャネル４５の間には、断面略長方形状で第２方向Ｌ３に延びる駆動壁（圧電隔壁）４６が形成されている。この駆動壁４６によって、各チャネル４５はそれぞれ区分けされている。 On one main surface of the actuator plate 40 (the surface on which the cover plate 41 overlaps), a plurality of channels 45 are formed that are arranged at a predetermined interval in the first direction L2. The plurality of channels 45 are grooves extending linearly along the second direction L3 in a state opened to one main surface, and one side in the longitudinal direction opens to the front end surface 40a side of the actuator plate 40. . A drive wall (piezoelectric partition wall) 46 having a substantially rectangular cross section and extending in the second direction L3 is formed between the plurality of channels 45. Each channel 45 is divided by the drive wall 46.

また、複数のチャネル４５は、インクが充填される液体噴射チャネル（液体吐出溝）４５Ａと、インクが充填されないダミーチャネル（液体非吐出溝）４５Ｂと、に大別される。そして、これら液体噴射チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂは、第１方向Ｌ２に交互に並んで配置されている。 The plurality of channels 45 are roughly divided into a liquid ejecting channel (liquid ejection groove) 45A filled with ink and a dummy channel (liquid non-ejection groove) 45B not filled with ink. The liquid ejection channels 45A and the dummy channels 45B are alternately arranged in the first direction L2.

このうち、液体噴射チャネル４５Ａは、アクチュエータプレート４０の後端面４０ｂ側に開口することなく、前端面４０ａ側にだけ開口した状態で形成されている。一方、ダミーチャネル４５Ｂについては、アクチュエータプレート４０の前端面４０ａ側だけでなく、後端面４０ｂ側にも開口するように形成されている。 Among these, the liquid ejection channel 45A is formed in a state of opening only on the front end surface 40a side without opening on the rear end surface 40b side of the actuator plate 40. On the other hand, the dummy channel 45B is formed so as to open not only on the front end face 40a side of the actuator plate 40 but also on the rear end face 40b side.

液体噴射チャネル４５Ａの内壁面、すなわち第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面および底壁面には、コモン電極（駆動電極）５０が形成されている。このコモン電極５０は、液体噴射チャネル４５Ａに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面上に形成されたコモン端子（電極端子部）５１に導通している。なお、各コモン端子５１はそれぞれ電気的に独立するようにパターン形成されている。 A common electrode (drive electrode) 50 is formed on the inner wall surface of the liquid ejection channel 45A, that is, on the pair of side wall surfaces and the bottom wall surface facing the first direction L2. The common electrode 50 extends in the second direction L3 along the liquid ejection channel 45A and is electrically connected to a common terminal (electrode terminal portion) 51 formed on one main surface of the actuator plate 40. Each common terminal 51 is patterned so as to be electrically independent.

また、本実施形態のコモン電極５０は、上述したように液体噴射チャネル４５Ａにおける内壁面の全体に形成されており、一対の側壁面上に形成された側面電極５０ａと、底壁面上に形成された底面電極５０ｂを含む。なお、側面電極５０ａは、第１アクチュエータプレート４０Ａと第２アクチュエータプレート４０Ｂの両方に対応する側壁の全面に形成されている。そして、コモン電極５０は両側壁にそれぞれ形成された２つの側面電極５０ａと、側面電極５０ａ同士を接続する底面電極５０ｂとにより、断面コの字状に形成された電極とされている。 Further, as described above, the common electrode 50 of the present embodiment is formed on the entire inner wall surface of the liquid ejection channel 45A, and is formed on the side wall electrode 50a formed on the pair of side wall surfaces and the bottom wall surface. A bottom electrode 50b. The side electrode 50a is formed on the entire side wall corresponding to both the first actuator plate 40A and the second actuator plate 40B. The common electrode 50 is an electrode formed in a U-shaped cross section by two side electrodes 50a formed on both side walls and a bottom electrode 50b connecting the side electrodes 50a.

一方、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうち、第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面には、ダミー電極（駆動電極）５２がそれぞれ形成されている。これらダミー電極５２は、ダミーチャネル４５Ｂに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面上に形成されたダミー端子（電極端子部）５３に導通している。 On the other hand, dummy electrodes (drive electrodes) 52 are respectively formed on a pair of side wall surfaces facing the first direction L2 in the inner wall surface of the dummy channel 45B. These dummy electrodes 52 extend in the second direction L3 along the dummy channel 45B, and are electrically connected to dummy terminals (electrode terminal portions) 53 formed on one main surface of the actuator plate 40.

なお、ダミー端子５３は、アクチュエータプレート４０の一方の主面上における後端面４０ｂ側に形成されている。そして、液体噴射チャネル４５Ａを挟んだ両側に位置するダミー電極５２同士（異なるダミーチャネル４５Ｂ内に形成されたダミー電極５２同士）を、接続するように形成されている。この際、ダミー端子５３は、一方の主面上において、コモン端子５１よりも後端面４０ｂ側に離間した位置で第１方向Ｌ２に延びることにより、ダミー電極５２同士をブリッジ状に繋ぐように形成されている。 The dummy terminal 53 is formed on the rear end surface 40 b side on one main surface of the actuator plate 40. Then, dummy electrodes 52 located on both sides of the liquid ejection channel 45A (dummy electrodes 52 formed in different dummy channels 45B) are connected to each other. At this time, the dummy terminal 53 is formed so as to bridge the dummy electrodes 52 in a bridge shape by extending in the first direction L2 at a position separated from the common terminal 51 toward the rear end surface 40b side on one main surface. Has been.

なお、本実施形態のダミー電極５２は、上述のコモン電極５０と同様に、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に一旦形成された後、内壁面における底壁面上に形成された電極部分がレーザ加工やダイシング加工等によって分断されることにより、ダミーチャネル４５Ｂの一対の側壁面にそれぞれ電気的に切り離された状態で形成される。 The dummy electrode 52 of the present embodiment is once formed on the entire inner wall surface of the dummy channel 45B, and then the electrode portion formed on the bottom wall surface of the inner wall surface is subjected to laser processing or the like, similar to the common electrode 50 described above. By being divided by dicing or the like, the pair of side walls of the dummy channel 45B are formed in an electrically separated state.

この他に、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に形成されたダミー電極５２を電気的に切り離す方法としては、液体噴射チャネル４５Ａと比較してダミーチャネル４５Ｂの溝深さを深く形成し、一方の主面とは反対側の他方の主面をグラインダー等により切削し、ダミーチャネル４５Ｂを厚さ方向両端で開口させる方法がある。但し、この場合、アクチュエータプレート４０の他方の主面にガラス板等の支持板を貼付け、分断されたダミーチャネル４５Ｂの側壁を支持する必要がある。 In addition, as a method of electrically separating the dummy electrode 52 formed on the entire inner wall surface of the dummy channel 45B, the groove depth of the dummy channel 45B is formed deeper than that of the liquid ejecting channel 45A, There is a method of cutting the other main surface opposite to the surface with a grinder or the like and opening the dummy channel 45B at both ends in the thickness direction. However, in this case, it is necessary to attach a support plate such as a glass plate to the other main surface of the actuator plate 40 to support the side wall of the divided dummy channel 45B.

このような構成のもと、フレキシブル基板３７を介して制御回路３５がコモン端子５１およびダミー端子５３を通じて、コモン電極５０とダミー電極５２との間に駆動電圧を印加すると、駆動壁４６が変形する。そして、液体噴射チャネル４５Ａ内に充填されたインクに圧力変動が生じる。これにより、液体噴射チャネル４５Ａ内のインクをノズル孔４３ａより吐出することができ、被記録媒体Ｓに文字や図形等の各種情報を記録することが可能となる。 Under such a configuration, when the control circuit 35 applies a drive voltage between the common electrode 50 and the dummy electrode 52 through the common terminal 51 and the dummy terminal 53 via the flexible substrate 37, the drive wall 46 is deformed. . Then, pressure fluctuation occurs in the ink filled in the liquid ejecting channel 45A. Accordingly, the ink in the liquid ejecting channel 45A can be ejected from the nozzle hole 43a, and various information such as characters and figures can be recorded on the recording medium S.

図３、図４に示すように、カバープレート４１は、アクチュエータプレート４０の一方の主面上に重ね合されている。このカバープレート４１には、インク導入孔４１ａが第１方向Ｌ２に長い平面視矩形状に形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the cover plate 41 is superimposed on one main surface of the actuator plate 40. In the cover plate 41, an ink introduction hole 41a is formed in a rectangular shape in plan view that is long in the first direction L2.

なお、カバープレート４１は、例えばアクチュエータプレート４０と同じＰＺＴセラミックス基板で形成され、アクチュエータプレート４０と同等の熱膨張係数を有することで、温度変化に対する反りや変形を抑制している。しかしながら、この場合に限られず、アクチュエータプレート４０とは異なる材料でカバープレート４１を形成しても構わない。但し、アクチュエータプレート４０およびカバープレート４１は、それぞれ熱膨張係数が近い材料を用いることが好ましい。 The cover plate 41 is formed of, for example, the same PZT ceramic substrate as the actuator plate 40, and has a thermal expansion coefficient equivalent to that of the actuator plate 40, thereby suppressing warpage and deformation with respect to temperature changes. However, the present invention is not limited to this case, and the cover plate 41 may be formed of a material different from that of the actuator plate 40. However, the actuator plate 40 and the cover plate 41 are preferably made of materials having similar thermal expansion coefficients.

支持プレート４２は、重ね合されたアクチュエータプレート４０およびカバープレート４１を支持していると共に、ノズルプレート４３を同時に支持している。支持プレート４２には、第１方向Ｌ２に沿って嵌合孔４２ａが形成されており、重ね合されたアクチュエータプレート４０およびカバープレート４１をこの嵌合孔４２ａ内に嵌め込んだ状態で支持している。この際、支持プレート４２は、アクチュエータプレート４０の前端面４０ａと面一となるように組み合わされている。 The support plate 42 supports the actuator plate 40 and the cover plate 41 that are superimposed, and simultaneously supports the nozzle plate 43. The support plate 42 is formed with a fitting hole 42a along the first direction L2, and supports the overlapped actuator plate 40 and cover plate 41 in a state of being fitted in the fitting hole 42a. Yes. At this time, the support plate 42 is combined with the front end surface 40a of the actuator plate 40 so as to be flush with the front end surface 40a.

ノズルプレート４３は、支持プレート４２およびアクチュエータプレート４０の前端面４０ａに、例えば接着等により固定されている。ノズルプレート４３は、例えばポリイミド等のフィルム材からなるシートである。なお、ノズルプレート４３における被記録媒体Ｓに対向する対向面には、例えばインクの付着等を防止するための撥水膜がコーティングされている。 The nozzle plate 43 is fixed to the support plate 42 and the front end surface 40a of the actuator plate 40 by, for example, adhesion. The nozzle plate 43 is a sheet made of a film material such as polyimide. Note that a surface of the nozzle plate 43 facing the recording medium S is coated with a water repellent film for preventing, for example, ink adhesion.

また、ノズルプレート４３には、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて複数のノズル孔４３ａが一列に並んだ状態で形成されている。これらノズル孔４３ａは、複数の液体噴射チャネル４５Ａに対してそれぞれ対向する位置に形成されており、各液体噴射チャネル４５Ａ内に連通する。また、図４に詳示するように、ノズル孔４３ａは、その断面形状が第２方向Ｌ３の前方（Ｚ方向の下方）に向かうに従って、徐々に先細りとなるようにテーパ状に形成されている。 The nozzle plate 43 is formed with a plurality of nozzle holes 43a arranged in a line at a predetermined interval in the first direction L2. The nozzle holes 43a are formed at positions facing the plurality of liquid ejection channels 45A, and communicate with each liquid ejection channel 45A. Further, as shown in detail in FIG. 4, the nozzle hole 43a is formed in a tapered shape so that its cross-sectional shape gradually tapers as it goes forward in the second direction L3 (downward in the Z direction). .

なお、通常時にノズル孔４３ａからインクが吐出されないように、各ノズル孔４３ａにおいて適切なメニスカスが保たれている。また、ノズル孔４３ａの形成方法については、後述する。 It should be noted that an appropriate meniscus is maintained in each nozzle hole 43a so that ink is not ejected from the nozzle hole 43a during normal operation. The method for forming the nozzle hole 43a will be described later.

（液体噴射記録装置の動作）
上記のように構成された液体噴射記録装置１により、被記録媒体Ｓに情報を記録する場合の動作について説明する。
この場合には、図１に示すように、例えば、一対の搬送手段２，３により被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送させながら、走査手段６によりキャリッジ１６を介して各液体噴射ヘッド４を走査方向Ｘに往復移動させる。この間に、各液体噴射ヘッド４において、制御回路３５がコモン端子５１とダミー端子５３との間に駆動電圧を印加する。これにより、駆動壁４６に厚みすべり変形を生じさせ、液体噴射チャネル４５Ａ内に充填されたインクに圧力波を発生させる。この圧力波により、液体噴射チャネル４５Ａの内圧が高まるので、インクをノズル孔４３ａから吐出させることができる。 (Operation of liquid jet recording device)
An operation when information is recorded on the recording medium S by the liquid jet recording apparatus 1 configured as described above will be described.
In this case, for example, as shown in FIG. 1, each liquid ejecting head 4 is moved by the scanning unit 6 via the carriage 16 while the recording medium S is conveyed in the conveying direction Y by the pair of conveying units 2 and 3. Reciprocate in the scanning direction X. During this time, in each liquid ejecting head 4, the control circuit 35 applies a drive voltage between the common terminal 51 and the dummy terminal 53. As a result, a thickness-slip deformation is caused in the drive wall 46, and a pressure wave is generated in the ink filled in the liquid ejecting channel 45A. Due to this pressure wave, the internal pressure of the liquid ejection channel 45A is increased, so that ink can be ejected from the nozzle hole 43a.

この際、インクはノズル孔４３ａを通過する際に、液滴状のインク滴となって吐出される。ここで、ノズル孔４３ａは、インク滴吐出側の面４４ａに向かうに従って徐々に先細りとなるようにテーパ状に形成されているので、コモン端子５１とダミー端子５３に印加する駆動電圧を低くしても、所望の吐出速度が得られる。この結果、液体噴射記録装置１を動作させる際の消費電圧を下げつつ、被記録媒体Ｓに４色のインクを利用して、文字や図形等の各種情報を詳細に記録することができる。 At this time, the ink is ejected as droplet-shaped ink droplets when passing through the nozzle holes 43a. Here, since the nozzle hole 43a is formed in a tapered shape so as to gradually taper toward the surface 44a on the ink droplet ejection side, the drive voltage applied to the common terminal 51 and the dummy terminal 53 is lowered. In addition, a desired discharge speed can be obtained. As a result, various information such as characters and figures can be recorded in detail using the four colors of ink on the recording medium S while reducing the voltage consumption when operating the liquid jet recording apparatus 1.

以下、インクジェットヘッド４のヘッドチップ２６について、図５を参照してより詳細に説明する。図５（ａ）は、ヘッドチップ２６のノズルプレート４３側から見た平面断面図であり、図５（ｂ）は、ヘッドチップ２６の吐出溝４５Ａに沿った平面断面図である。 Hereinafter, the head chip 26 of the inkjet head 4 will be described in more detail with reference to FIG. 5A is a plan cross-sectional view of the head chip 26 as viewed from the nozzle plate 43 side, and FIG. 5B is a plan cross-sectional view of the head chip 26 along the ejection groove 45A.

図５に示すように、ヘッドチップ２６は、図面上側から下側に向かって、カバープレート４１と、スリットプレート１２と、アクチュエータプレート４０とを積層した構造体である。 As shown in FIG. 5, the head chip 26 is a structure in which a cover plate 41, a slit plate 12, and an actuator plate 40 are stacked from the upper side to the lower side of the drawing.

カバープレート４１は、セラミックス材によって形成された板材である。このカバープレート４１は、図面上側の表面から図面下側の表面について板厚方向に貫通した開口部を備えており、当該開口部は図示しないインク供給手段（インクタンク）から延在するチューブを介して供給されたインク（液体）が流入するインク導入孔４１ａとして機能する。 The cover plate 41 is a plate material made of a ceramic material. The cover plate 41 includes an opening that penetrates from the upper surface of the drawing to the lower surface of the drawing in the thickness direction, and the opening passes through a tube that extends from an ink supply means (ink tank) (not shown). It functions as an ink introduction hole 41a into which the supplied ink (liquid) flows.

スリットプレート１２は、感光性樹脂から成る板材である。このスリットプレート１２は、カバープレート４１と後述するアクチュエータプレート４０とに接着剤を介して接合されており、カバープレート４１とアクチュエータプレート４０との間に挟まれて位置している。なお、接着剤を用いずに、熱圧着などの接合方法を用いても構わない。また、このスリットプレート１２は所定の間隔をあけて、複数のスリット開口５５ａが形成されている。スリット開口５５ａは後述する吐出溝４５Ａに対応して設けられており、前述したカバープレート４１のインク導入孔４１ａと吐出溝４５Ａを連通して、インク導入孔４１ａから吐出溝４５Ａにインクを供給することができる。吐出溝４５Ａおよび非吐出溝４５Ｂの配列方向において、吐出溝４５Ａの幅はスリット開口５５ａの幅よりも小さい。このスリット開口５５ａの幅は、吐出溝４５Ａの幅より小さくても構わないし、吐出溝４５Ａの幅と同等の幅でも構わない。また、吐出溝４５Ａの長手方向において、スリット開口５５ａの幅はインク導入孔４１ａの幅よりも小さい。ただし、吐出溝４５Ａの長手方向において、スリット開口５５ａの図５（ｂ）における図面右側（ノズルプレートと反対側）の端部は吐出溝４５Ａの深さが徐々に浅くなる終端点Ｂよりも図面右側の端点Ｃまで広がっている。つまり、それぞれの位置を図面左側から見ると、「終端点Ｂ‐端点Ｃ‐インク導入孔４１ａの図面右側端部」となる。その一方で、吐出溝４５Ａの長手方向において、スリット開口５５ａの図５（ｂ）における図面左側（ノズルプレート側）の端部は、図５（ｂ）に示すようにインク導入孔４１ａの図面左側端部より図面右側に位置しても構わないし、図５（ｂ）に示していないがインク導入孔４１ａの図面左側端部と同じ位置でも構わない。なお、スリット開口５５ａは後述する非吐出溝４５Ｂには対応して設けておらず、非吐出溝４５Ｂの図面上側を閉塞している。 The slit plate 12 is a plate material made of a photosensitive resin. The slit plate 12 is bonded to the cover plate 41 and an actuator plate 40 described later via an adhesive, and is positioned between the cover plate 41 and the actuator plate 40. In addition, you may use joining methods, such as thermocompression bonding, without using an adhesive agent. The slit plate 12 is formed with a plurality of slit openings 55a at predetermined intervals. The slit opening 55a is provided corresponding to a later-described ejection groove 45A, and supplies ink from the ink introduction hole 41a to the ejection groove 45A by communicating the ink introduction hole 41a and the ejection groove 45A of the cover plate 41 described above. be able to. In the arrangement direction of the discharge grooves 45A and the non-discharge grooves 45B, the width of the discharge grooves 45A is smaller than the width of the slit openings 55a. The width of the slit opening 55a may be smaller than the width of the ejection groove 45A, or may be equal to the width of the ejection groove 45A. In the longitudinal direction of the ejection groove 45A, the width of the slit opening 55a is smaller than the width of the ink introduction hole 41a. However, in the longitudinal direction of the discharge groove 45A, the end of the slit opening 55a on the right side (opposite side of the nozzle plate) in FIG. 5B is more than the end point B where the depth of the discharge groove 45A gradually decreases. It extends to the end point C on the right side. That is, when the respective positions are viewed from the left side of the drawing, “end point B−end point C−right end portion of the ink introduction hole 41a in the drawing” is obtained. On the other hand, in the longitudinal direction of the ejection groove 45A, the end of the slit opening 55a on the left side (nozzle plate side) in FIG. 5B is the left side of the ink introduction hole 41a in the drawing as shown in FIG. 5B. It may be located on the right side of the drawing from the end, or may be the same position as the left side of the drawing of the ink introduction hole 41a (not shown in FIG. 5B). The slit opening 55a is not provided corresponding to a non-ejection groove 45B, which will be described later, and closes the upper side of the non-ejection groove 45B in the drawing.

アクチュエータプレート４０は、厚さ方向に分極処理された圧電基板、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックス基板によって構成されている。アクチュエータプレート４０は、図面上側の表面に複数の溝を備えており、その複数の溝はインクが供給される吐出溝４５Ａと、インクが供給されない非吐出溝４５Ｂを備えている。これら吐出溝４５Ａと非吐出溝４５Ｂとを含む溝の形状は、図５（ａ）に示すように断面矩形型の溝であり、吐出溝４５Ａは図５（ｂ）に示すようにヘッドチップ２６の短手方向（図５（ｂ）の左右方向）の一端から他端の手前にわたって徐々に深さが浅くなるように形成されている。また、非吐出溝４５Ｂは、ヘッドチップ２６の長手方向（図５（ａ）の左右方向）における一端から他端にわたって、交互に形成されている。 The actuator plate 40 is configured by a piezoelectric substrate polarized in the thickness direction, for example, a PZT (lead zirconate titanate) ceramic substrate. The actuator plate 40 includes a plurality of grooves on the upper surface of the drawing, and the plurality of grooves include a discharge groove 45A to which ink is supplied and a non-discharge groove 45B to which ink is not supplied. The shape of the groove including the discharge groove 45A and the non-discharge groove 45B is a groove having a rectangular cross section as shown in FIG. 5A, and the discharge groove 45A is a head chip 26 as shown in FIG. 5B. Are formed so that the depth gradually decreases from one end in the short direction (the left-right direction in FIG. 5B) to the front of the other end. Further, the non-ejection grooves 45B are alternately formed from one end to the other end in the longitudinal direction of the head chip 26 (left-right direction in FIG. 5A).

吐出溝４５Ａと非吐出溝４５Ｂとは、溝の内壁によって隔てられており、この内壁には図示しない駆動ＩＣより駆動信号が印加される駆動電極５０、５２が形成されている。この駆動電極５０、５２のうち、内壁を挟んだ駆動電極に電位差をかけることによって、内壁が圧電作用によって変形し、吐出溝４５Ａの内部の体積が変化する。この体積の変化により、吐出溝４５Ａからインクが吐出される。 The ejection groove 45A and the non-ejection groove 45B are separated by an inner wall of the groove, and drive electrodes 50 and 52 to which a drive signal is applied from a drive IC (not shown) are formed on the inner wall. By applying a potential difference to the drive electrodes sandwiching the inner wall among the drive electrodes 50 and 52, the inner wall is deformed by the piezoelectric action, and the volume inside the ejection groove 45A is changed. Due to this change in volume, ink is ejected from the ejection grooves 45A.

ノズルプレート４３は、上述したカバープレート４１、スリットプレート１２およびアクチュエータプレート４０を含むヘッドチップ２６の短手方向（図５（ｂ）の左右方向）の一端に設けられており、カバープレート４１、スリットプレート１２およびアクチュエータプレート４０にわたって接着剤を介して接合されている。また、ノズルプレート４３は、吐出溝４５Ａから吐出されるインクを外部に噴射するためのノズル孔が吐出溝４５Ａに対応して等間隔で形成されており、吐出溝４５Ａの横方向および縦方向の中央にノズル孔が位置するようにヘッドチップ２６に接合されている。なお、上述したスリット開口５５ａと同様に、ノズル孔は非吐出溝４５Ｂには対応して設けておらず、非吐出溝４５Ｂの位置には形成されていない。 The nozzle plate 43 is provided at one end of the head chip 26 including the cover plate 41, the slit plate 12, and the actuator plate 40 in the short direction (left and right direction in FIG. 5B). The plate 12 and the actuator plate 40 are joined via an adhesive. The nozzle plate 43 has nozzle holes for ejecting ink ejected from the ejection grooves 45A to the outside correspondingly to the ejection grooves 45A. The nozzle plates 43 are arranged at equal intervals in the horizontal and vertical directions of the ejection grooves 45A. It is joined to the head chip 26 so that the nozzle hole is located at the center. Similar to the slit opening 55a described above, the nozzle holes are not provided corresponding to the non-ejection grooves 45B and are not formed at the positions of the non-ejection grooves 45B.

（カバープレートの作成方法）
以下にこのようなチップの製造方法について、図６を参照して具体的に説明する。図６は、本実施形態におけるヘッドチップ２６の製造方法の主な工程を示す工程説明図である。 (How to create a cover plate)
Hereinafter, a method of manufacturing such a chip will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 is a process explanatory diagram illustrating main processes of the method of manufacturing the head chip 26 in the present embodiment.

本方法は、カバープレート４１を形成するカバープレート形成部材１４（セラミックス基板）の一面（図中上面）に感光性の樹脂膜８２を形成する樹脂膜形成工程Ｓ１と、露光、現像により樹脂膜８２のパターンを形成するパターン形成工程Ｓ２と、カバープレート４１の一面にインク導入孔４１ａを形成するインク導入孔形成工程Ｓ３と、樹脂膜８２のパターンを除去する樹脂膜除去工程Ｓ４を含んでいる。 In this method, a resin film forming step S1 for forming a photosensitive resin film 82 on one surface (upper surface in the figure) of the cover plate forming member 14 (ceramic substrate) forming the cover plate 41, and the resin film 82 by exposure and development. A pattern forming step S2 for forming the pattern, an ink introducing hole forming step S3 for forming the ink introducing hole 41a on one surface of the cover plate 41, and a resin film removing step S4 for removing the pattern of the resin film 82.

樹脂膜形成工程Ｓ１において、カバープレート形成部材１４の上面には、感光性の樹脂膜８２が形成される。樹脂膜８２は、カバープレート形成部材１４にレジスト膜を塗布して形成される。樹脂膜８２は、感光性樹脂フィルムで形成してもよい。 In the resin film forming step S <b> 1, a photosensitive resin film 82 is formed on the upper surface of the cover plate forming member 14. The resin film 82 is formed by applying a resist film to the cover plate forming member 14. The resin film 82 may be formed of a photosensitive resin film.

パターン形成工程Ｓ２において、まず、露光、現像によって樹脂膜８２のパターンを形成する。その後、インク導入孔４１ａを形成する領域では、樹脂膜８２を除去し、インク導入孔４１ａを形成しない領域では、樹脂膜８２を残す。これは、後にサンドブラスト法によりインク導入孔４１ａを形成するためである。 In the pattern forming step S2, first, a pattern of the resin film 82 is formed by exposure and development. Thereafter, the resin film 82 is removed in the region where the ink introduction hole 41a is formed, and the resin film 82 is left in the region where the ink introduction hole 41a is not formed. This is because the ink introduction hole 41a is formed later by the sandblast method.

インク導入孔形成工程Ｓ３において、カバープレート形成部材１４の一面（樹脂膜８２のパターンを形成した表面）にサンドブラスト法を用いてインク導入孔４１ａとなる開口を形成する。この場合、パターン形成工程Ｓ２で形成したレジスト膜が付いている領域は、サンドブラスト法によって加工されず開口は形成されない。一方で、パターン形成工程Ｓ２で形成したレジスト膜が付いていない領域は、サンドブラスト法によって加工され開口が形成される。当該開口は、アクチュエータプレート４０に形成された複数の吐出溝４５Ａに対応する領域に形成する。なお、複数の本法におけるサンドブラスト法は、インク導入孔４１ａとなる開口がカバープレート形成部材１４の一面（図中上面）から他面（図中下面）に貫通するまで実施する。 In the ink introduction hole forming step S3, an opening that becomes the ink introduction hole 41a is formed on one surface of the cover plate forming member 14 (the surface on which the pattern of the resin film 82 is formed) by using a sandblast method. In this case, the region to which the resist film formed in the pattern forming step S2 is attached is not processed by the sand blast method and no opening is formed. On the other hand, the region without the resist film formed in the pattern forming step S2 is processed by the sand blast method to form an opening. The opening is formed in a region corresponding to the plurality of ejection grooves 45 </ b> A formed in the actuator plate 40. The plurality of sandblasting methods in this method are performed until the opening that becomes the ink introduction hole 41a penetrates from one surface (upper surface in the drawing) to the other surface (lower surface in the drawing).

樹脂膜除去工程Ｓ４において、パターン形成工程Ｓ２において形成した樹脂膜８２のパターンをカバープレート形成部材１４から除去する。本法は、例えば公知のアッシング法などを用いることができる。樹脂膜８２のパターンをカバープレート形成部材１４から完全に除去することで、カバープレート４１が完成する。 In the resin film removing step S4, the pattern of the resin film 82 formed in the pattern forming step S2 is removed from the cover plate forming member 14. In this method, for example, a known ashing method can be used. The cover plate 41 is completed by completely removing the pattern of the resin film 82 from the cover plate forming member 14.

（スリットプレートの作成方法）
本方法は、スリットプレート１２を形成する工程であり、カバープレート４１にスリットプレート形成部材である感光性樹脂フィルム２１を貼り合わせる樹脂膜形成工程Ｓ５、露光、現像により感光性樹脂フィルム２１にスリットパターン（スリット開口５５ａ）を開口するパターン形成工程Ｓ６を含んでいる。 (Slit plate creation method)
This method is a step of forming the slit plate 12, a resin film forming step S5 in which the photosensitive resin film 21 that is a slit plate forming member is bonded to the cover plate 41, a slit pattern on the photosensitive resin film 21 by exposure and development. A pattern forming step S6 for opening the (slit opening 55a) is included.

樹脂膜形成工程Ｓ５において、カバープレート４１の上面に熱圧着により感光性樹脂フィルム２１を形成する。なお、感光性樹脂フィルム２１の材料として、例えば東京応化工業製ＴＭＭＦ−Ｓ２０００、日立化成製ＤＦ−８３５Ｐ、日本化薬製ＳＵ−８、東レ製感光性ポリイミドが挙げられる。 In the resin film forming step S5, the photosensitive resin film 21 is formed on the upper surface of the cover plate 41 by thermocompression bonding. Examples of the material of the photosensitive resin film 21 include TMMF-S2000 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo, DF-835P manufactured by Hitachi Chemical, SU-8 manufactured by Nippon Kayaku, and photosensitive polyimide manufactured by Toray.

パターン形成工程Ｓ６において、露光、現像により感光性樹脂フィルム２１に、スリット開口５５ａを形成する。その後１３０℃の加熱により感光性樹脂フィルム２１を硬化させ、スリットプレート１２が完成する。なお、露光時にスリット開口５５ａが、複数の吐出溝４５Ａに対応する複数個の開口を形成し、複数のスリット開口５５ａの全てがカバープレート４１のインク導入孔４１ａの範囲に入るように位置決めがなされる。 In the pattern forming step S6, slit openings 55a are formed in the photosensitive resin film 21 by exposure and development. Thereafter, the photosensitive resin film 21 is cured by heating at 130 ° C., and the slit plate 12 is completed. In the exposure, the slit openings 55a form a plurality of openings corresponding to the plurality of ejection grooves 45A, and positioning is performed so that all of the plurality of slit openings 55a are within the range of the ink introduction holes 41a of the cover plate 41. The

なお、本実施形態において、スリットプレート１２（感光性樹脂フィルム２１）は、カバープレート４１に貼り合わせて、その後の露光・現像によるパターン形成工程によって、スリットパターン（スリット開口５５ａ）を形成したが、スリットプレート１２の形成工程はこの工程に限られるものではない。例えば、スリットプレート１２（感光性樹脂フィルム２１）は、カバープレート４１ではなく、アクチュエータプレート４０に貼り合わせて、その後に感光性樹脂フィルム２１がアクチュエータプレート４０と接触している面の反対側の感光性樹脂フィルム２１の面に露光・現像を行うことによって、感光性樹脂フィルム２１にスリットパターン（スリット開口５５ａ）を形成することが可能である。 In this embodiment, the slit plate 12 (photosensitive resin film 21) is bonded to the cover plate 41, and a slit pattern (slit opening 55a) is formed by a pattern forming process by subsequent exposure and development. The formation process of the slit plate 12 is not limited to this process. For example, the slit plate 12 (photosensitive resin film 21) is bonded not to the cover plate 41 but to the actuator plate 40, and thereafter, the photosensitive plate 21 is exposed on the side opposite to the surface where the photosensitive resin film 21 is in contact with the actuator plate 40. By performing exposure and development on the surface of the photosensitive resin film 21, it is possible to form a slit pattern (slit opening 55 a) in the photosensitive resin film 21.

（アクチュエータプレートの作成方法）
本方法は、アクチュエータプレート４０を形成する工程であり、２枚の圧電セラミックを貼り合わせるアクチュエータ形成工程Ｓ７、セラミック基板に吐出溝、非吐出溝を形成し、溝内部に電極を形成する溝切工程・電極形成工程Ｓ８を含んでいる。 (Actuator plate creation method)
This method is a step of forming the actuator plate 40, an actuator forming step S7 for bonding two piezoelectric ceramics, a groove cutting step of forming discharge grooves and non-discharge grooves in the ceramic substrate, and forming electrodes inside the grooves. -The electrode formation process S8 is included.

アクチュエータ形成工程Ｓ７において、分極処理を施した圧電セラミックス４０Ａと４０Ｂ（アクチュエータプレート形成部材）を、互いの分極方向を反対に向けた状態で接着剤１３を介して熱圧着する。 In the actuator forming step S7, the piezoelectric ceramics 40A and 40B (actuator plate forming member) subjected to the polarization treatment are thermocompression bonded through the adhesive 13 in a state where the polarization directions are opposite to each other.

溝切工程Ｓ８において、ダイシングソーによって吐出溝４５Ａと駆動溝４５Ｂを交互に形成し、蒸着により溝側面に駆動電極５０、５２を形成し、アクチュエータプレート４０が完成する。 In the grooving step S8, the ejection grooves 45A and the drive grooves 45B are alternately formed by a dicing saw, and the drive electrodes 50 and 52 are formed on the side surfaces of the grooves by vapor deposition, whereby the actuator plate 40 is completed.

（スリットプレートとアクチュエータプレートの貼り合わせ方法）
本方法は、スリットプレートとアクチュエータプレートを貼り合わせてヘッドチップ２６を形成するヘッドチップ形成工程Ｓ９である。
Ｓ９において、Ｓ６で形成したスリットプレート１２のカバープレート４１とは反対面に接着剤１３を塗布し、アクチュエータプレート４０のチャネル４５が開口している面と貼り合わせ、ヘッドチップ２６が完成する。なお、貼り合わせの際は、スリット開口２ａと吐出溝４５Ａが連通するように位置決めがなされる。 (Attaching method of slit plate and actuator plate)
This method is a head chip forming step S9 in which the slit chip and the actuator plate are bonded to form the head chip 26.
In S9, the adhesive 13 is applied to the surface opposite to the cover plate 41 of the slit plate 12 formed in S6, and is bonded to the surface of the actuator plate 40 where the channel 45 is open, thereby completing the head chip 26. At the time of bonding, positioning is performed so that the slit opening 2a and the ejection groove 45A communicate with each other.

（圧電体基板の分極について）
本願発明の実施形態は、図７に示すように、分極処理を施した２枚の圧電セラミックスを互いの分極方向を反対に向けた状態で貼り合わせ、貼り合わせ面に直行したチャネル構造を説明している。図７は、ヘッドチップのノズルプレート側から見た平面断面図である。 (Polarization of piezoelectric substrate)
As shown in FIG. 7, the embodiment of the present invention describes a channel structure in which two piezoelectric ceramics subjected to polarization treatment are bonded together with their polarization directions opposite to each other, and are orthogonal to the bonding surface. ing. FIG. 7 is a plan sectional view seen from the nozzle plate side of the head chip.

図７（ａ）は圧電セラミックスの分極方向（実線）と電界の方向（点線）を示し、図７（ｂ）は電界をかけることによって生じるせん断力を示し、図７（ｃ）はチャネル壁の駆動形状を示す。図７（ｃ）で示すように、チャネル壁の変形は、貼り合わせた圧電材料の境界を支点にして起こるため、その変形量はチャネル上端のスリットプレートの材質には依らない。かかる特徴によると、チャネル上端に配されるスリットプレートの材料が、カバーウェハ材料であるセラミックスよりも柔らかい樹脂材料であっても、インクを吐出するのに十分な吐出溝の壁の変位を得ることができる。 FIG. 7 (a) shows the polarization direction (solid line) and electric field direction (dotted line) of the piezoelectric ceramic, FIG. 7 (b) shows the shearing force generated by applying the electric field, and FIG. 7 (c) shows the channel wall. The drive shape is shown. As shown in FIG. 7C, since the deformation of the channel wall occurs with the boundary of the bonded piezoelectric material as a fulcrum, the amount of deformation does not depend on the material of the slit plate at the upper end of the channel. According to such a feature, even if the material of the slit plate arranged at the upper end of the channel is a resin material softer than the ceramic that is the cover wafer material, sufficient displacement of the wall of the ejection groove to eject ink can be obtained. Can do.

１液体噴射記録装置
２，３一対の搬送手段
４液体噴射ヘッド
５インク供給手段
６走査手段
１２スリットプレート
１３接着剤
１４カバープレート形成部材
２６ヘッドチップ
４０アクチュエータプレート（圧電プレート）
４０Ａ第１アクチュエータプレート
４０Ｂ第２アクチュエータプレート
４１カバープレート
４１ａインク導入孔
４３ノズルプレート
４５チャネル
４５Ａ液体噴射チャネル（液体吐出溝）
４５Ｂダミーチャネル（液体非吐出溝）
４６駆動壁（圧電隔壁）
５０ａ側面電極
５０ｂ底面電極
５２ダミー電極（駆動電極）
５５ａスリット開口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid jet recording apparatus 2, 3 A pair of conveyance means 4 Liquid jet head 5 Ink supply means 6 Scan means 12 Slit plate 13 Adhesive 14 Cover plate formation member 26 Head chip 40 Actuator plate (piezoelectric plate)
40A First actuator plate 40B Second actuator plate 41 Cover plate 41a Ink introduction hole 43 Nozzle plate 45 Channel 45A Liquid ejection channel (liquid ejection groove)
45B dummy channel (liquid non-ejection groove)
46 Drive wall (piezoelectric partition)
50a Side electrode 50b Bottom electrode 52 Dummy electrode (drive electrode)
55a Slit opening

Claims

An actuator plate having a plurality of grooves, a slit plate having a slit opening which is bonded to a surface of the actuator plate on which the plurality of grooves are formed, and is provided corresponding to the plurality of grooves; and A cover plate having an ink introduction hole connected to the slit plate on a surface opposite to a surface bonded to the plate and connected to the slit opening, and connected to a side surface of the actuator plate and connected to the plurality of grooves. A liquid ejecting head having a nozzle plate having nozzle holes,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the slit plate is made of a photosensitive resin.

The plurality of grooves include ejection grooves that eject ink and non-ejection grooves that do not eject ink, and the ejection grooves and the non-ejection grooves are alternately formed in the arrangement direction of the plurality of grooves,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the slit plate has the slit opening at a position corresponding to the ejection groove.

The actuator plate is formed by joining two piezoelectric materials, a first actuator plate and a second actuator plate, and the polarization directions of the first actuator plate and the second actuator plate are opposite to each other,
3. The liquid jet head according to claim 1, wherein an electrode of the ejection groove is formed on an entire surface of a side wall corresponding to both the first actuator plate and the second actuator plate.

4. The liquid jet head according to claim 1, wherein a width of the ejection groove is smaller than a width of the slit opening in the arrangement direction of the plurality of grooves. 5.

The liquid ejecting apparatus according to claim 1, further comprising the liquid ejecting head.

A groove cutting step of forming a plurality of grooves in an actuator plate forming member made of piezoelectric ceramic;
An ink introduction hole forming step of forming an ink introduction hole by processing one surface of a cover plate forming member made of a ceramic material;
A resin film forming step of bonding a slit plate forming member made of a photosensitive resin to the cover plate forming member;
A pattern forming step of forming slit patterns corresponding to the plurality of grooves in the slit plate forming member;
A head chip forming step of bonding the slit plate forming member and the actuator plate forming member;
A method of manufacturing a liquid jet head including: