JP3555380B2

JP3555380B2 - インクジェットヘッド及びその製造方法

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Publication number: JP3555380B2
Application number: JP9099297A
Authority: JP
Inventors: 進伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2017-04-09
Also published as: JPH10278265A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクに圧力を作用させることによりインク滴をノズルから噴射させるインクジェットヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置等の通信装置やパーソナルコンピュータ等の情報処理装置は、通常、文字や図形からなるデータを視覚情報として記録するように、これらのデータを用紙に記録可能な記録装置を有している。この記録装置には、インパクト方式や感熱方式、インクジェット方式等の各種の印字方式が採用されているが、近年においては、静粛性に優れていると共に各種材質の用紙に印字可能なインクジェット方式を採用したインジジェット記録装置が注目されている。
【０００３】
インクジェット記録装置は、用紙に対してインク滴を噴射することで文字や図形からなるデータを印字するインクジェットヘッドを備えている。インクジェットヘッドは、図９及び図１０に示すように、圧電体であるアクチュエータ基板７２を備えている。アクチュエータ基板７２の上面にはこの前端に開口して後端近傍まで延びる凹溝７３と前後方向に貫通する凹溝７４とが交互に複数形成されており、各凹溝７３，７４との間に複数のアクチュエータとしての圧電側壁７５が形成されている。各圧電側壁７５の側面には電極対７６が形成されている。各電極対７６は凹溝７３，７４毎に独立して設けられた電極７６Ａ，７６Ｂからなり、凹溝７３内で対向する電極７６Ａ，７６Ａ同士が各凹溝７３の底面７３Ａと開口面７３Ｂとに亘って形成された分離溝７７で電気的に分離されている。
【０００４】
各電極対７６の電極６Ａは、図１０に示すように、アクチュエータ基板７２の凹溝側と反対側の裏面７２Ｂに形成された導電層Ｄｓからなる複数の給電用電極７８（個別電極パターン）にそれぞれ導通している。また、各電極対７６の電極７６Ｂは、図１０に示すように、アクチュエータ基板７２の後端面７２Ｃの導通層を経て裏面７２Ｂにおいて各給電用電極７８から電気的に分割された導電層Ｄｓからなる共通電極７９（共通電極パターン）に導通している。各供給用電極７８と共通電極７９とは、図１０に示すように、フレキジブル基板８２の各導電線８２Ａを介して駆動電圧を気給電する記録装置の制御部（図示しない）に接続されている。
【０００５】
アクチュエータ基板７２の上面にはカバープレート８３が接着されており、このカバープレート８３と各凹溝７３，７４とでインクが供給されないダミーチャンネル８４とインクが供給される噴射チャンネル８５を巾方向に一つ置きに形成している。アクチュエータ基板７２とカバープレート８３の前端面７２Ｄには各噴射チャンネル８５を閉塞するノズルプレート８６が接着されており、ノズルプレート８６には各噴射チャンネル８５に１対１で対応する複数のノズル８７が形成されている。また、アクチュエータ基板７２の後端面７２Ｃにはインク供給孔８８Ａを有するマニホールド８８が接着されており、各噴射チャンネル８５はインク供給孔８８Ａを経て図示しないインク貯蔵タンクに接続されている。
【０００６】
上述の構成によるインクジェットヘッドにおいて、各電極対７６の電極７６Ａ，７６Ｂに接続される各給電用電極７８と共通電極７９とは、アクチュエータ基板７２の裏面７２Ｂに形成された複数の分割横溝８０と１の分割縦溝８１とで導電層Ｄｓを分割することで形成される。この導電層Ｄｓの分割は、レーザ光をアクチュエータ基板７２の前後方向に走査させることで、複数の分割横溝８０を形成して導電層Ｄｓを除去するこで複数の給電用電極７８に分割すると共に、図１１の左側に示すように、各分割横溝８０の先端部を各分離溝７７に接続することにより各電極対７６の電極７６Ａ毎に各給電用電極７８を形成するようにしている。そして、レーザ光を各分割横溝８０に直交する方向に走査して分割縦溝８１を形成することで、各給電用電極７８を共通電極８９から分割する。
１つの給電用電極７８は、噴射チャンネル８５に対してその両側の圧電側壁７５の外側の電極７６Ａ，７６Ａに同時に接続されており、噴射チャンネル８５内の電極７６Ｂ，７６Ｂは、共通電極７９を介して接地されている。インク滴を噴射するため選択された所定の噴射チャンネル８５の外側の電極７６Ａ，７６Ａに、給電用電極７８を介して駆動電圧を印加すると、分極処理された圧電側壁７５は噴射チャンネル８５の容積を変化させる方向に変形し、その噴射チャンネル８５からインク滴を噴射する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、単に、各分割横溝８０の先端を各分離溝７７に接続することで、各電極対７６の電極７６Ａと対応して各給電用電極７８を分割しているので、各溝７７と８０の加工位置がずれていると、図１１の右側に示すように、確実に各分割横溝８０を各分離溝７７に接続することができず、給電用電極７８が分離溝７７を超えて他の圧電側壁７５の電極７６Ａとも接続してしまうことがある。このようになると、選択された所定の噴射チャンネル８５以外にも駆動電圧が印加され、不所望のインク滴を噴射してしまう。
インクジェットヘッドにおいて、分割横溝８０、分離溝７０の配列ピッチは、一般に数十μｍであり、分割横溝８０と分離溝７０を一致させるには、きわめて高度な技術を必要とする。
【０００８】
この問題を解決するために、各分割横溝８０の溝幅を広くして各分離溝７７に確実に接続させることが考えられるが、分割横溝８０を広くした分だけ各給電用電極７８の幅が狭くなり、フレキシブル基板８２の各導電線８２Ａを接続する作業性の低下をきたすことになる。
【０００９】
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、加工溝同士の接続を確実に行うことで、信頼性の高い電極パターンや給電用電極を得ることのできるインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、
請求項１のインクジェットヘッドの製造方法では、アクチュエータ基板の導電層に加工溝を形成し、該加工溝同士を接続することによって、該アクチュエータ基板上に互いに電気的に分離した前記導電層からなる複数の電極パターンを形成する電極分割工程を有したインクジェットヘッドの製造方法において、前記加工溝における接続部の溝幅が他の部分の溝幅よりも拡大されているものである。
これにより、加工溝同士を接続する際に、接続部の溝幅が拡大されているため、加工溝の形成位置に多少のずれが生じていても確実に加工溝同士を接続することができ、ひいては、互いに電気的に分割した電極パータンを高い信頼性で得ることができる。また、加工溝の溝幅の拡大が接続部にのみ限定されているため、他の部分においては、従来の加工溝の溝幅で電極パターンを形成した場合と同様の電極幅の電極パターンを得ることができる。
【００１１】
請求項２のインクジェットヘッドの製造方法では、アクチュエータ基板に、複数のアクチュエータ用電極を所定間隔を置いて形成し、その複数のアクチュエータ用電極の一端に接続した導電層を形成し、その複数のアクチュエータ用電極の一端に接続した導電層を形成し、その導電層に、前記アクチュエータ用電極間に対応した加工溝を形成して、分割された導電層によって各アクチュエータ用電極に接続された複数の給電用電極を形成するインクジェットヘッドの製造方法において、前記加工溝を、前記アクチュエータ用電極間と接続する部分において他の部分よりも幅広に形成するものである。
これにより、加工溝とアクチュエータ用電極間を接続する際に、接続部の溝幅が拡大されているため、加工溝及びアクチュエータ用電極間の形成位置に多少のずれが生じていても確実に加工溝とアクチュエータ用電極間を接続することができ、ひいては、互いに電気的に分割した給電用電極を高い信頼性で得ることができる。また、加工溝の溝幅の拡大が接続部にのみ限定されているため、他の部分においては、従来の加工溝の溝幅で給電用電極を形成した場合と同様の電極幅の給電用電極を得ることができる。
【００１２】
請求項３では、請求項１又は請求項２のものに、前記加工溝は、レーザ光を照射して前記導電層を除去することにより形成されており、前記接続部の溝幅の拡大は、前記レーザ光の照射時間を増大させることにより行うものである。
これにより、レーザ光の照射時間により溝幅を拡大させるため、通常のレーザ光の走査処理に殆ど変更を加える必要がないことから、容易に接続部の溝幅を拡大させることができる。
【００１３】
請求項４では、請求項１又は請求項２のものに、前記加工溝は、レーザ光を照射して前記導電層を除去することにより形成されており、前記接続部の溝幅の拡大は、前記レーザ光の光強度を増大させることにより行うものである。
これにより、レーザ光の光強度により溝幅を拡大させるため、通常のレーザ光の走査処理に全く変更を加える必要がないことから、容易に接続部の溝幅を拡大させることができる。
【００１４】
請求項５では、請求項１又は請求項２のものに、前記加工溝は、レーザ光を照射して前記導電層を除去することにより形成されており、前記接続部の溝幅の拡大は、前記レーザ光を揺動させることにより行うものである。
これにより、レーザ光の揺動により溝幅を拡大させるため、レーザ光の揺動幅の調整により加工溝を所望の溝幅に容易に設定することができる。
【００１５】
請求項６のインクジェットヘッドでは、複数のアクチュエータ用電極を所定間隔を置いて有するアクチュエータ基板と、そのアクチュエータ基板に、溝によって相互に離れて形成され、一端において前記複数のアクチュエータ用電極とそれぞれ接続した複数の給電用電極とを備え、その給電用電極とアクチュエータ電極との接続部における給電用電極間の溝は、給電用電極間の他の部分の溝よりも幅広であるものである。
これにより、加工溝とアクチュエータ用電極間を接続する接続部の溝幅が拡大されているため、加工溝及びアクチュエータ用電極間の形成位置に多少のずれが生じていても確実に加工溝とアクチュエータ用電極間を接続することができ、ひいては、互いに電気的に分割した給電用電極を高い信頼性で得ることができる。また、加工溝の溝幅の拡大が接続部にのみ限定されているため、従来の加工溝の溝幅で給電用電極を形成した場合と同様の電極幅の給電用電極を得ることができる。
【００１６】
請求項７では、請求項６のものに、前記アクチュエータ基板は、一面に前記アクチュエータ用電極を有し、他の面に前記給電用電極およびその給電電極用電極を分割する溝を有するものである。
これにより、アクチュエータ用電極と各給電用電極とが互いに異なる面に形成されていても、加工溝の一部の溝幅が幅広にされた接続部を介してアクチュエータ用電極間に確実に接続できることから、アクチュエータ用電極と各給電用電極とを正確に接続することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態におけるインクジェットヘッドと、その製造方法について図面を参照して説明する。
【００１８】
先ず、図１乃至図３に基づいて、インクジェットヘッドの構成について説明する。
【００１９】
図２及び図３において、インクジェットヘッド１は圧電体である矩形状のアクチュエータ基板２を備えている。アクチュエータ基板２にはこの前後方向の一端に開口して他端近傍まで延びる凹溝３と同方向に貫通する凹溝４とが左右方向に交互に複数形成されており、各凹溝３と４との間に複数の圧電側壁５（アクチュエータ）が形成されている。凹溝３は前端において、アクチュエータ基板２を上下方向に貫通する縦溝３Ｃに接続されており、凹溝３は凹溝４に対して前端において段差をもって形成されている。各圧電側壁５は分極方向が互いに反対方向となる上下２層の圧電セラミックス層により構成されており、各圧電側壁５の側面にはアクチュエータ用電極対６（以下、「電極対６」という）が形成されている。各電極対６は凹溝３，４毎に独立して設けられた電極６Ａ，６Ｂからなり、各凹溝３内で対向する電極６Ａ，６Ａ同士は各凹溝３の底面３Ａと縦溝３Ｃの底面３Ｂとに亘って形成された分離溝７で電気的に分離されている。
【００２０】
後述する噴射チャンネルを形成する凹溝４の電極６Ｂ，６Ｂは、その凹溝の後端からアクチュエータ基板２の後端面２Ｃの導電層Ｄｓを経て、裏面２Ｂの導電層Ｄｓからなる共通電極９（共通電極パターン）に導通されている。また、凹溝４に対してその両側の圧電側壁５の外側の電極６Ａ，６Ａは、１つの組として、それぞれ縦溝３Ｃの側面３Ｄ及び底面３Ｂの導電層Ｄｓを経て、裏面２Ｂの導電層Ｄｓからなる１つの給電用電極８（個別電極パターン）に導通されている。給電用電極８は噴射チャンネルに対応して複数設けられている。
【００２１】
各給電用電極８と共通電極９とは、アクチュエータ基板２の裏面２Ｂに形成された複数の分割横溝１０と１の分割縦溝１１とで導電層Ｄｓ（金属薄膜）を分割することで形成される。各分割横溝１０はアクチュエータ基板２の裏面２Ｂに開口する各分離溝７にそれぞれ接続されており、互いに平行してアクチュエータ基板２の後端面２Ｃ近傍まで延びて裏面２Ｂの導電層Ｄｓを分割することで、各給電用電極８を形成している。また、図１に示すように、各分割横溝１０の各分離溝７に対する先端接続部分１０Ａは、各分割横溝１０の他の部分１０Ｂより溝幅を幅広にされて、各分割横溝１０を確実に各分離溝７にそれぞれ接続している。そして、分割縦溝１１はアクチュエーア基板２の後端面２Ｃ近傍で各分割横溝１０に直交するように延びており、各給電用電極８を裏面２Ｃの他の部分である共通電極９から分割している。各給電用電極８と共通電極９とは、図３に示すように、フレキシブル基板１２の各導電線１２Ａを介して駆動電圧を給電する記録装置の制御部（図示しない）にそれぞれ接続されている。
【００２２】
アクチュエータ基板２の上面側にはカバープレート１３が接着されており、このカバープレート１３と各凹溝３とでインクが供給されないダミーチャンネル１４が、カバープレート１３と各凹溝４とで噴射チャンネル１５がそれぞれ形成されている。アクチュエータ基板２とカバープレート１３の前端面２Ｄには各噴射チャンネル１５を閉塞するノズルプレート１６が接着されており、ノズルプレート１６には各噴射チャンネル１５に１対１で対応する複数のノズル１７が形成されている。また、アクチュエータ基板２の後端面２Ｃにはインク供給孔１８Ａを有するマニホールド１８が接着されており、各噴射チャンネル１５はインク供給孔１８Ａを経て図示しないインク貯蔵タンクに接続されている。
【００２３】
上述の構成のインクジェットヘッド１は、以下に示す製造方法により製造され、図１乃至図５によりその製造方法を説明する。
【００２４】
図２において、互いに分極方向が反対方向にされた圧電セラミックス層を重ねて接着することで矩形状のアクチュエータ基板２を形成する。そして、アクチュエータ基板２に、その前後方向の一端のみに開口して他端近傍まで延びる凹溝３と同方向に貫通する凹溝４とを、左右方向に交互に現れるように溝加工を複数回繰り返すことで、各凹溝３，４との間に複数の圧電側壁５を形成する。また、各凹溝３の開口端に縦溝３Ｃを溝加工することで、各凹溝３を凹溝４に対して内側に段差を有する短長に形成する。溝加工手段としては、各凹溝３，４を形成できる厚みを有するダイヤモンドブレードを使用して、ダイシング加工等の切削加工を施すことで行われる。
【００２５】
次に、メッキ（例えば、ニッケルメッキ）等の表面処理によって各凹溝３，４を含むアクチュエータ基板２の全表面を金属薄膜の導電層Ｄｓで被覆する。導電層Ｄｓをアクチュエータ基板２に形成した後に、各凹溝３，４が開口するアクチュエータ基板の上面２Ａ（各圧電側壁５の上面２Ａ）と前端面２Ｄに研削加工（グラインド加工）を施すことで導電層Ｄｓを除去する。これにより、各圧電側壁５の各側面には独立分割された２つの電極６Ａ，６Ｂからなる電極対６が形成され、各電極６Ａは各縦溝３Ｃの側面３Ｄや底面３Ｂの導電層Ｄｓを介してアクチュエータ基板２の裏面２Ｂの導電層Ｄｓに導通される。また、凹溝４内の各電極６Ｂはアクチュエータ基板２の後端面２Ｃの導電層を介して裏面２Ｂの導電層Ｄｓに導通される。尚、アクチュエータ基板２の導電層Ｄｓが不要な部分（アクチュエータ基板２の上面２Ａと側面２Ｄ）においては、金属薄膜の導電層Ｄｓを形成する前にレジスト膜を形成しておき、導電層Ｄｓをメッキ等で形成した後に、リフトオフ法によって不要な部分の導電層Ｄｓを化学的に除去してもよい。
【００２６】
アクチュエータ基板２に導電層Ｄｓを形成した後に、ダイヤモンドブレードを使用したダイシング加工またはＹＡＧレーザ光等の切削手段によって、各凹溝３の底面３Ａをその長手方向に延びると共に縦溝３Ｃの底面３Ｂに連続する分離溝７を形成することで、各凹溝３の底面３Ａと底面３Ｂの中央から導電層Ｄｓを除去する。これにより、各凹溝３内で対向する電極６Ａ，６Ａ同士が電気的に分離される。
【００２７】
そして、アクチュエータ基板２の裏面２Ｂに高エネルギービームであるＹＡＧレーザ光を照射し、裏面２Ｂの導電層Ｄｓを分割することで複数の給電用電極８（個別電極パターン）と共通電極９（共通電極パターン）を形成する。
【００２８】
この導電層Ｄｓの分割は、図４に示すように、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ発振器２０からなるレーザ加工装置を用いて行われる。レーザ発振器２０から出射された、波長λ（例えば、λ＝１．０６μｍ）のＹＡＧレーザ光２１は、その光路上に配置された２組のスキャニングミラー２２，２３に入射されて方向転換された後に、スキャニングミラー２３の下方に配置された集光用のｆ・θレンズ２４に入射される。そして、ＹＡＧレーザ光２１は、ｆ・θレンズ２４によって集光され、ｆ・θレンズ２４から所定の距離に集光部２５を形成する。尚、各スキャニングミラー２２，２３の一端にはガルバノメータ２６及びその制御装置２７が接続されており、これらによってスキャニングミラー２２，２３を高速で揺動して、ＹＡＧレーザ光２１を走査させる。
【００２９】
図４に示すように、アクチュエータ基板２の導電層Ｄｓを分割するために、アクチュエータ基板２を、その裏面２Ｂがｆ・θレンズ２４に対向するように精密テーブル２８に装着する。また、ＹＡＧレーザ光２１の集光部２５が、図５にも示すように、分離溝７の幅に対応して形成されるようにアクチュエータ基板２を配置する。ＹＡＧレーザ光２１が照射されたアクチュエータ基板２の裏面２Ｂは、その導電層Ｄｓが高エネルギーで極めて短時間で加熱されて蒸発に至る。その結果、裏面２Ｂから導電層Ｄｓが局部的に除去されて絶縁部が形成される。尚、蒸発する導電層Ｄｓの金属薄膜成分は、蒸発の蒸発圧によって上方へ飛散するが、この金属膜成分は図示しない集塵機に接続され、加工部近傍に配置された集塵ノズルによって吸引捕捉される。
【００３０】
各スキャニングミラー２２，２３の揺動によって、アクチュエータ基板２上に高速走査させながら、ＹＡＧレーザ光２１をアクチュエータ基板２の裏面２Ｂに照射させることにより、１本の絶縁部となる分割横溝１０を形成して裏面２Ｂに開口する１の分離溝７と接続する。
【００３１】
上記の分割横溝１０と分離溝７の接続は、図１に示すように、
▲１▼分離溝７の近傍まで走査されたＹＡＧレーザ光２１を停止して照射時間を長くすることで、分割横溝１０の先端接続部１０Ａを他の部分１０Ｂの溝幅より幅広に形成して分離溝７と接続する、
▲２▼分離溝７の近傍まで走査されたＹＡＧレーザ光２１の光強度を増大させることで、分割横溝１０の先端接続部１０Ａを他の部分１０Ｂの溝幅より幅広に形成して分離溝７と接続する、
▲３▼分離溝７の近傍まで走査されたＹＡＧレーザ光２１を走査させながら分割横溝１０の幅方向に揺動させることで、分割横溝１０の先端接続部１０Ａを他の部分１０Ｂの溝幅より幅広に形成して分離溝７と接続する、
という▲１▼から▲３▼のいずれかのＹＡＧレーザ光２１の走査方法によって、分割横溝１０を分離溝７に接続する。
これにより、分割横溝１０と分離溝７を接続する際に、分割横溝１０の先端接続部１０Ａの溝幅が他の部分１０Ｂより幅広にされているため、分割横溝１０と分離溝７との形成位置に多少のずれが生じていても確実に分割横溝１０と分離溝７とを接続することができる。
【００３２】
上記のように、１本の分割横溝１０を形成して分離溝７に接続した後に、精密テーブル２８が分離溝７の幅方向に幅中心ａ，ａ間の距離だけアクチュエータ基板２を移動させて、隣りの分離溝７に接続される分割横溝１０を加工する。以降、このプロセスの繰り返しにより、アクチュエーア基板２の裏面２Ｂに形成された導電層Ｄｓを複数の分割横溝１０により除去することで、互いに平行な複数の給電用電極８に分割する。そして、各スキャニングミラー２２，２３の揺動によりＹＡＧレーザ光２１を、アクチュエータ基板２の側面２Ｃ側で各分割横溝１０に直交するように走査して導電層Ｄｓを除去して分割縦溝１１を形成することで、各給電用電極８と裏面２Ｂの他の部分である共通電極９とに分割する。これにより、各圧電側壁５の電極対６は、凹溝４を介して隣り合う圧電側壁５の電極６Ａ，６Ａの組毎に各給電用電極８にそれぞれ接続されるとともに、圧電側壁５の各電極６Ｂが共通電極９に接続される。尚、各スキャニングミラー２２，２３によるＹＡＧレーザ光２１の走査を行わず、精密テーブル２８の移動のみでＹＡＧレーザ光２１とアクチュエータ基板２とを相対的に移動させてもよく、各スキャニングミラー２２，２３によるＹＡＧレーザ光２１の走査と精密テーブル２８の移動との両方を用いて、ＹＡＧレーザ光２１とアクチュエーア基板２とを相対的に移動させて導電層Ｄｓを除去してもよい。更に、ＹＡＧレーザ光２１の走査は、アクチュエータ基板２への入熱を最低限として、アクチュエータ基板２の特性変化に影響を及ぼさない程度の走査速度とすることが好ましい。
【００３３】
アクチュエータ基板２の裏面２Ｂを複数の給電用電極８と共通電極９とに分割した後に、各電極対６や導電層Ｄｓ（金属薄膜）を保護するために、アクチュエータ基板２を例えば、金メッキで被覆すると共に、ＣＶＤ処理を施して金メッキを酸化膜（ＳｉＯ膜）で保護する。導電層Ｄｓを金メッキ、酸化膜で保護した後に、図２に示すように、アクチュエータ基板２の上面にカバープレート１３を接着することで、カバープレート１３と各凹溝３，４とでダミーチャンネル１４と噴射チャンネル１５とが交互に現れるように形成する。そして、アクチュエータ基板２とカバープレート１３の前端面２Ｄを研削加工（グラインド加工）することで面を整え、ノズル１７が各噴射チャンネル１５に１対１で対応するように、ノズルプレート１６をアクチュエータ基板２とカバープレート１３の前端面２Ｄに接着し、洗浄等を経てインクジェットヘッド１の製造を完了する。
【００３４】
このように製造されたインクジェットヘッド１は、記録装置に装着され、マニホールド１８のインク供給孔１８Ａを介してインク貯蔵タンクに接続されて、各噴射チャンネル１５毎にインクが充填される。また、インクジェットヘッド１の記録装置への装着に際して、図３に示すように、フレキシブル基板１２の導電線１２Ａを介して各給電用電極８（各個別電極パターン）と共通電極９（共通電極パターン）の毎に記録装置の制御部に接続される。
【００３５】
そして、インクジェットヘッド１は、図６（ｂ）に示すように、文字や図形からなるデータによって所定の噴射チャンネル１５が選択され、共通電極９により隣り合う各圧電側壁５の電極対６の電極６Ｂ，６Ｂが接地され、各給電用電極８により電極対６のうちダミーチャンネル１４内の２つの電極６Ａ，６Ａに正の駆動電圧（＋電圧）が印加されて、隣り合う圧電側壁５がインクを噴射する噴射チャンネル１５内の容積を小さくするように変形して内部が正圧となり、噴射チャンネル１５からノズル１７を通してインク滴が噴射される。また、各電極対６への駆動電圧の印加を断ち切ると、各圧電側壁５が、図６（ａ）に示す状態に復帰し、噴射された噴射チャンネル１５にマニホールド１８を経てインクが供給される。そして、駆動電圧の印加の制御を、各噴射チャンネル別に行うことにより、各ノズル１７からインク滴の噴射を自由に制御して、用紙に文字や図形などのデータを印字する。
また、分極方向を逆にするか、電界方向を逆にすると、両圧電側壁５を、噴射チャンネル１５が拡大する方向に変形させることができる。これによって、マニホールド１８から噴射チャンネル１５にインクを供給し、その後、圧電側壁５に印加した電極を解除すると、側壁が直線状に復帰して噴射チャンネル１５のインクに圧力を加え、ノズル１７からインク滴を噴射させるように構成しても良い。
【００３６】
このように、本実施形態のインクジェットヘッド１及びその製造方法によれば、各分離溝７と各分割横溝１０同士を接続する際に、分割横溝１０の先端接続部１０Ａの溝幅が幅広にされているため、各溝７と１０の形成位置に多少のずれが生じていても確実に各溝７と１０同士を接続することができ、ひいては、互いに電気的に分割した各給電用電極８（個別電極パターン）を高い信頼性で得ることができる。
また、各分割横溝１０の溝幅の幅広が先端側の接続部１０Ａにのみ限定されているため、従来の溝加工の溝幅で各給電用電極８（個別電極パターン）を形成した場合と同様の電極幅の給電用電極８（個別電極パターン）を得ることができ、フレキシブル基板１２の導電線１２Ａと給電用電極８とを容易に接続することができる。
【００３７】
また、各分離溝７に接続される分割横溝１０の接続部１０Ａの溝幅の幅広は、ＹＡＧレーザ光２１の照射時間、又は光強度の増加や、ＹＡＧレーザ光２１の分割横溝１０の幅方向への揺動により行うので、通常のＹＡＧレーザ光２１の走査処理に殆ど変更を加える必要がないことから、容易に接続部１０Ａの溝幅を所望の幅広にすることができるので、先端接続部１０Ａの溝幅の拡大を最小限にして各溝７と１０同士を接続できる。
【００３８】
尚、本実施形態のインクジェットの製造方法では、各圧電側壁５の電極対６を分離する分離溝７をアクチュエータ基板２に形成した後に、各分割横溝１０を裏面２Ｂに形成して各分離溝７と接続するようにしたが、これに限定されるものでなく、各分割横溝１０を裏面２Ｂに形成した後に、各分離溝７を先端接続部１０Ａに接続するように形成してもよい。
【００３９】
また、分離溝７または分割横溝１０は、上記のように後加工によって形成するものに限らず、その一方を、導電層を形成する前に、溝に対応する部分にレジスト膜等で導電層が付かないようにして形成することもできる。さらに、図７に示すように、凹溝３の底面３Ａと縦溝３Ｃの底面３Ｂとに導電層が形成されないように、圧電側壁５の側面と縦溝３Ｃの側面３Ｄに、真空蒸着、スパッタイング等により導電層すなわち電極５６Ａを形成することもできる。凹溝４の内面にも同様に電極５６Ｂを形成する。この場合、図８に示すように、分割横溝１０が上記の実施形態よりも一層大きくずれても、給電用電極８と電極５６Ａとは正常に導通する。
【００４０】
尚、各実施形態では、噴射チャンネルとダミーチャンネルとを交互に有するインクジェットヘッドについて説明したが、圧電側壁を挟んで複数の噴射チャンネルが隣り合うようなものでもよい。更に、圧電側壁５は分極方向が互いに反対方向である２層の圧電部（圧電セラミックス層）から構成するものであるが、これに限定されるものでなく、１層の圧電部のみもしくは非圧電部と圧電部からなるものでもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のインクジェットヘッド及びその製造方法によれば、
請求項１のインクジェットヘッドの製造方法では、加工溝同士を接続する際に、接続部の溝幅が拡大されているので、加工溝の形成位置に多少のずれが生じていても確実に加工溝同士を接続することができ、ひいては、互いに電気的に分割した電極パータンを高い信頼性で得ることができ、誤作動のないインクジェットヘッドを製造することができる。また、加工溝の溝幅の拡大が接続部にのみ限定されているため、他の部分においては、従来の加工溝の溝幅で電極パターンを形成した場合と同様の電極幅の電極パターンを得ることができ、外部の導電線と容易に接続することができる。
【００４２】
請求項２のインクジェットヘッドの製造方法では、加工溝とアクチュエータ用電極間を接続する際に、接続部の溝幅が拡大されているので、加工溝及びアクチュエータ用電極間の形成位置に多少のずれが生じていても確実に加工溝とアクチュエータ用電極間を接続することができ、ひいては、互いに電気的に分割した給電用電極を高い信頼性で得ることができ、誤動作のないインクジェットヘッドを製造することができる。また、加工溝の溝幅の拡大が接続部にのみ限定されているため、他の部分においては、従来の加工溝の溝幅で給電用電極を形成した場合と同様の電極幅の給電用電極を得ることができ、外部の導電線と容易に接続することができる。
【００４３】
請求項３では、請求項１又は請求項２の効果に加えて、レーザ光の照射時間により溝幅を拡大させいるので、通常のレーザ光の走査処理に殆ど変更を加える必要がないことから、容易に接続部の溝幅を拡大させることができる。
【００４４】
請求項４では、請求項１又は請求項２の効果に加えて、レーザ光の光強度により溝幅を拡大させているので、通常のレーザ光の走査処理に全く変更を加える必要がないことから、容易に接続部の溝幅を拡大させることができる。
【００４５】
請求項５では、請求項１又は請求項２の効果に加えて、レーザ光の揺動により溝幅を拡大させているので、レーザ光の揺動幅の調整により加工溝を所望の溝幅に容易に設定することができ、接合部の溝幅の拡大を最小限にして加工溝同士を接続することができる。
【００４６】
請求項６のインクジェットヘッドでは、加工溝とアクチュエータ用電極間を接続する接続部の溝幅が拡大されていので、加工溝及びアクチュエータ用電極間の形成位置に多少のずれが生じていても確実に加工溝とアクチュエータ用電極間を接続することができ、ひいては、互いに電気的に分割した給電用電極を高い信頼性で得ることができ、誤作動のないインクジェットヘッドを製造することができる。また、加工溝の溝幅の拡大が接続部にのみ限定されているため、他の部分においては、従来の加工溝の溝幅で給電用電極を形成した場合と同様の電極幅の給電用電極を得ることができ、外部の導電線と容易に接続することができる。
【００４７】
請求項７では、請求項６の効果に加えて、アクチュエータ用電極と各給電用電極とが互いに異なる面に形成されていても、加工溝の一部の溝幅が幅広にされた接続部を介してアクチュエータ用電極間に確実に接続できることから、アクチュエータ用電極と各給電用電極とを正確に接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】分割横溝を分離溝との接続部、及びその接続の手順を説明するための要部拡大図で、図３の一部拡大平面図である。
【図２】インクジェットヘッドの構成及びその製造方法を説明するための斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】レーザ加工装置の構成と、そのレーザ加工装置を用いてアクチュエータ基板に給電用電極を形成する手順を示す斜視図である。
【図５】レーザ加工装置から出射されるＹＡＧレーザ光の焦点の配置関係を示した要部拡大斜視図である。
【図６】インクジェットヘッドの作動を示す断面図である。
【図７】変形例における、インクジェットヘッドの構成及びその製造方法を説明するための斜視図である。
【図８】変形例における、分割横溝をアクチュエータ用電極間との接合部、及びその接合の手順を説明するための要部拡大図である。
【図９】従来技術のインクジェットヘッドの構成及びその製造方法を説明するための斜視図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１１】従来技術における分割横溝と分離溝との接続部、及びその接続の手順を説明するための要部拡大図である。
【符号の説明】
２アクチュエータ基板
６アクチュエータ用電極対
６Ａ，６Ｂ電極
７分離溝（加工溝）
８給電用電極（電極パターン）
９共通電極（電極パターン）
１０分割横溝（加工溝）
１０Ａ接続部
１０Ｂ他の部分
１１分割縦溝
２１ＹＡＧレーザ光
５６アクチュエータ用電極対
５６Ａ，５６Ｂ電極
Ｄｓ導電層

Claims

アクチュエータ基板の導電層に加工溝を形成し、該加工溝同士を接続することによって、該アクチュエータ基板上に互いに電気的に分離した前記導電層からなる複数の電極パターンを形成する電極分割工程を有したインクジェットヘッドの製造方法において、
前記加工溝における接続部の溝幅が他の部分の溝幅よりも拡大されていることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
アクチュエータ基板に、複数のアクチュエータ用電極を所定間隔を置いて形成し、その複数のアクチュエータ用電極の一端に接続した導電層を形成し、その導電層に、前記アクチュエータ用電極間に対応した加工溝を形成して、分割された導電層によって各アクチュエータ用電極に接続された複数の給電用電極を形成するインクジェットヘッドの製造方法において、
前記加工溝を、前記アクチュエータ用電極間と接続する部分において他の部分よりも幅広に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。
前記加工溝は、レーザ光を照射して前記導電層を除去することにより形成されており、
前記接続部の溝幅の拡大は、前記レーザ光の照射時間を増大させることにより行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
前記加工溝は、レーザ光を照射して前記導電層を除去することにより形成されており、
前記接続部の溝幅の拡大は、前記レーザ光の光強度を増大させることにより行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
前記加工溝は、レーザ光を照射して前記導電層を除去することにより形成されており、
前記接続部の溝幅の拡大は、前記レーザ光を揺動させることにより行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
複数のアクチュエータ用電極を所定間隔を置いて有するアクチュエータ基板と、
そのアクチュエータ基板に、溝によって相互に離れて形成され、一端において前記複数のアクチュエータ用電極とそれぞれ接続した複数の給電用電極と
を備え、
その給電用電極とアクチュエータ用電極との接続部における給電用電極間の溝は、給電用電極間の他の部分の溝よりも幅広であることを特徴とするインクジェットヘッド。
前記アクチュエータ基板は、一面に前記アクチュエータ用電極を有し、他の面に前記給電用電極およびその給電用電極を分割する溝を有することを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。