JP3662480B2 - Ink ejecting apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents

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    • B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタの印字ヘッドなどに用いられるインク噴射装置に関する。より詳しくは、圧電部材を壁面に含んで規定されたチャンネル空間の内部に貯まったインクを、圧電部材に電圧を印加して変形させることによって、噴出させる方式のインク噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタにおいては、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。
【０００３】
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、インクを高温に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、またエネルギー効率が悪いため、省エネの観点からも好ましいものではなかった。
【０００４】
このような各方式の欠点を解決するものとして、特開昭６３−２４７０５１号公報に剪断モード方式のインク噴射装置が開示されている。この方式は、圧電材料からなるインクチャンネル壁の両側面に形成した電極に電位差を与えることで、剪断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、省エネ化に適している。
【０００５】
剪断モード方式によるインク噴射装置を用いたインクジェットプリンタは、現在、市販されている。そのインク噴射装置の断面図を図２４（ａ），（ｂ）に示す。このインク噴射装置は、基本的には、図２４（ａ）に示すように、アクチュエータ部材１とカバー部材５とを重ね合わせた構造であり、インク吐出側の端面にはインク吐出孔を有するノズルプレート９が取付けられている。図２４（ａ）のＸＸＩＶＢ−ＸＸＩＶＢ線に関する矢視断面図を図２４（ｂ）に示す。なお、図２４（ａ）は図２４（ｂ）のＸＸＩＶＡ−ＸＸＩＶＡ線に関する矢視断面図に相当する。
【０００６】
このインク噴射装置のインク吐出側（図２４（ａ），（ｂ）における右側）を「前側」とし、これと反対の側を「後ろ側」とすると、前後方向にチャンネル壁３００に隔てられるようにして複数のチャンネル溝３２が平行に設けられている。チャンネル溝３２は、インク噴射装置を前後方向にみれば、各部分ごとに深さが変化している。すなわち、図２４（ａ）に明らかなように、前からまず、チャンネル溝３２が深い駆動領域Ｌ１が約４ｍｍに渡って存在し、次に、溝加工時にダイシングブレードに削られてできたＲ形状領域Ｌ９、その次に、電極を引出すためにチャンネル溝３２の深さが数十μｍと浅くなっている電極引出領域Ｌ１０が約３ｍｍに渡って続いている。Ｒ形状領域Ｌ９の長さは、ダイシングブレードの直径が５２ｍｍのとき、約４ｍｍとなる。以下、説明の便宜上、チャンネル壁３００のうち、駆動領域Ｌ１にある部分を駆動チャンネル壁３１と呼び、それ以外の部分を非駆動チャンネル壁３３と呼ぶ。
【０００７】
各チャンネル溝３２の側壁、すなわち、チャンネル壁３００の側面には、電極４が形成されている。ただし、電極４は、後に実施の形態４で説明する斜め蒸着によって、駆動領域Ｌ１においては、チャンネル壁３００の側面のうち、ほぼ上半分の領域に形成され、Ｒ形状領域Ｌ９においては、チャンネル壁３００の側面のうち、上端から駆動チャンネル壁３１の高さの約半分の幅の領域に形成されている。斜め蒸着によって形成していることから、Ｒ形状領域Ｌ９のうち、チャンネル壁３００の高さが、駆動チャンネル壁３１の高さの約半分に満たない領域では、チャンネル溝３２の底面にも電極４が形成されている。
【０００８】
共通インク室５２とインク供給孔５１を有するカバー部材５は、図２４（ａ）に示すように、アクチュエータ部材１のチャンネル溝３２の開口部側（図２４（ａ）における上側）に接着され、インク供給孔５１からインクが供給される。この方式では、あらかじめ、カバー部材５に対して、サンドブラスト加工によって長方形状の孔加工を行なうことによって、共通インク室５２となる凹部を形成している。
【０００９】
共通インク室５２よりも後方には、さらに電極引出領域Ｌ１０として、低いチャンネル壁３００が延在している。電極引出領域Ｌ１０においては、チャンネル溝３２が浅いため、チャンネル壁３００の側面およびチャンネル溝３２の底面に引続き電極４が形成されている。その結果、電極４は、駆動領域Ｌ１からインク噴射装置後端まで電気的に接続されていることになる。カバー部材５の後端においては、封止剤１０によってチャンネル溝３２が塞がれ、共通インク室５２からのインクの漏出を防止している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の方式では、カバー部材５とアクチュエータ部材１との接着の際には高い位置合わせ精度が要求される。また、カバー部材５に対する共通インク室５２の加工も高い精度が求められる。なぜなら、駆動領域Ｌ１の長さは、カバー部材５を接着した際の共通インク室５２の外縁の位置によって定まるからである。たとえば、共通インク室５２の外縁がチャンネル壁３００に対して垂直になるように接着されない場合、図２５のＬ１ａ，Ｌ１ｂに示すように、駆動領域の前後方向の長さは、チャンネル溝３２ごとに異なるという不具合を生じる。
【００１１】
近年、特に、より高精細の多階調制御を行なうために、駆動領域Ｌ１の長さを短くすることが望まれている。これに伴ない、従来以上にカバー部材５の接着時の位置合わせ精度および共通インク室５２の加工精度を高めることが要求されるが、図２４（ａ），（ｂ）に示した上述の方式では、この要求に十分に対応できない。
【００１２】
また、プリンタなどのカラー化への対応として、カバー部材５に共通インク室５２のための複数の凹部を加工して、各色ごとの共通インク室５２をそれぞれ構成することが行われているが、サンドブラストの加工精度は高くないため、カバー部材５に対する共通インク室５２の加工は十分高精度に行なえない。そのため、カバー部材５において互いに隣接する共通インク室５２同士の間には通常１〜２ｍｍ程度の距離をあけざるを得ない。そのようなカバー部材５をアクチュエータ部材１に重ね合せた場合、この区間においては、通常７〜１０本のチャンネル溝３２がインクの供給を受けられないこととなり、いわゆるデッドノズルとなる。デッドノズルの存在は、インク噴射装置の体積当たりの使用可能なノズル数の減少を招く。その結果、利用可能なノズルを必要数確保するためにデッドノズル分の数に応じて装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１３】
また、上述の方式では、外部の配線との電気的接続は、電極引出領域Ｌ１０に引出された浅いチャンネル溝３２の内面に形成された電極４において行われるため、歩留りが悪いという問題もあった。
【００１４】
上述の課題を部分的に解決するものとして、特開平７−３０４１６９号公報では、後端部分でチャンネル壁の高さを漸減してチャンネル溝底面と同一面になるようにした２組のアクチュエータ部材を、互いに溝部と壁頂上部とが対向するように接着し、後端部に配置された平面状の電極を用いて外部との電気的接続を行なう技術が開示されている。
【００１５】
しかし、微細な溝加工を施したアクチュエータ部材を対向して溝部と壁頂上部とがそれぞれ正しく組み合わされるように接着することは、溝加工の精度においても、接着の位置合わせ精度においても、高い精度が要求され、技術的に容易でない。
【００１６】
そこで、本発明は、剪断モードを用いたインク噴射装置であって、従来構造に比べて製作が容易で、全体形状の小型化を図ることができるもの、および、その製造方法を提供することを目的とする。さらに、電極の外部への電気的接続が容易となるインク噴射装置を提供することをも目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づくインク噴射装置においては、駆動領域と共通インク室領域とを含み、チャンネル壁によって隔てられた複数のチャンネル溝を有するアクチュエータ部材と、上記駆動領域において上記チャンネル溝の底面と対向する開口部を塞ぐカバー部材とを備え、上記アクチュエータ部材は、上記共通インク室領域において、上記アクチュエータ部材の頂上部が、上記カバー部材から円弧状に離れて凹んでいる、第１のチャンネル壁と、上記共通インク室領域においても、上記チャンネル溝の底面から見た上記チャンネル壁の頂上部の高さが上記駆動領域におけるものと同一である、第２のチャンネル壁とを備える。
【００２０】
上記構成を採用することにより、異なるインクを互いに混ざり合うことなく使用するために複数の共通インク室を設けたい場合に、第２のチャンネル壁によって各共通インク室をそれぞれ完全に分離することができる。この際に、１つの境界当たりにデッドノズルは第２のチャンネル壁の両隣の合計２本のみで済むため、従来技術に比べて、デッドノズルの数を大幅に減らすことができる。
【００２１】
上記発明において好ましくは、上記アクチュエータ部材は、ベース部材と、上記ベース部材に接する圧電部材とを含み、上記ベース部材は、複数の導電性部材が互いに絶縁されるように、上記導電性部材と非導電性部材とを交互に重ね合わせたものであって、上記チャンネル溝は、上記アクチュエータ部材の上記圧電部材側の外面から凹む形に形成されており、上記各チャンネル溝の内面には上記各チャンネル溝に対応し、互いに電気的に独立した上記導電性部材がそれぞれ接続している。
【００２２】
上記構成を採用することにより、チャンネル溝内面に電極を設けたときには、導電性部材によって、インク噴射装置の下側面などに電極を引出すことが容易に行なえ、歩留りを上げることができる。
【００２３】
上記発明において好ましくは、上記駆動領域においては、上記チャンネル壁の側面のうち上側略半分の領域に電極が形成されている。
【００２４】
上記構成を採用することにより、駆動チャンネル壁をくの字形に変形させるというカンチレバー方式で、効率良く吐出性能を得ることができる。したがって、圧電部材の構造を簡素化することができ、電極の面積が少なくて済むことによって不要な静電容量を低減することができる。
【００２５】
上記発明において好ましくは、上記駆動領域においては、上記チャンネル溝の深さは、上記圧電部材の厚みより小さく、上記共通インク室領域の少なくとも一部においては、上記チャンネル溝の深さは、上記圧電部材の厚みより大きい。
【００２６】
上記構成を採用することにより、チャンネル溝の深さは、圧電部材の厚みより小さくなるため、少なくとも駆動領域においては、ベース部材と圧電部材との接合面がチャンネル溝の内面に露出することはなく、異種部材の接合部分において懸念される剛性不足や精度不良などの不具合を回避することができる。また、共通インク室領域の少なくとも一部においては、チャンネル溝の深さは、圧電部材の厚みより大きくなるため、ベース部材に含まれる導電性部材をチャンネル溝の内面に露出させることができ、チャンネル溝内面に形成される電極と導電性部材との電気的接続を確実に図ることができる。
【００２７】
本発明に基づくインク噴射装置の製造方法は、平板状のベース部材と上記ベース部材に貼合わされた平板状の圧電部材とを備えるアクチュエータ部材に対して、上記圧電部材の側から溝加工を行なってチャンネル溝を形成する溝加工工程と、上記チャンネル溝の内面に電極を形成する電極形成工程と、上記チャンネル溝を覆うようにカバープレートを接着するカバープレート接着工程と、上記アクチュエータ部材を切断する切断工程とを含み、上記溝加工工程は、上記圧電部材の表面に、上記圧電部材の厚みより小さい深さの複数の溝を形成する直線溝形成工程と、ダイシングブレードの回転軸を上記圧電部材の表面に平行かつ上記溝に垂直にし、上記ダイシングブレードを上記圧電部材の表面に垂直に下ろすことによって、上記各チャンネル溝を隔てるチャンネル壁を上端から円弧形状に削り取るチャンネル壁加工工程とを含み、上記切断工程は、上記チャンネル壁加工工程によって円弧形状に削り取られた部分が２等分されるように上記アクチュエータ部材を切断する。
【００２８】
上記方法を採用することにより、チャンネル壁の後端を上側から円弧形状に削り取られた形状のアクチュエータ部材を、比較的少ない工程数で２つ同時に作製することができ、効率良くインク噴射装置を製造することができる。
【００２９】
上記発明において好ましくは、上記溝加工工程は、ダイシングブレードの回転軸を上記圧電部材の表面に平行かつ上記溝に垂直にし、上記ダイシングブレードを上記圧電部材の表面に垂直に下ろすことによって、上記各チャンネル溝の底面を円弧形状に削り取るチャンネル溝底面加工工程を含む。
【００３０】
上記方法を採用することにより、チャンネル壁の後端を上側から円弧形状に削り取られ、チャンネル溝の底面の後端をも上側から円弧形状に削り取られた形状のアクチュエータ部材を、比較的少ない工程数で２つ同時に作製することができ、効率良くインク噴射装置を製造することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１〜図５を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるインク噴射装置について説明する。
【００３２】
（構成）
図１（ａ）はインク噴射装置の断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＩＢ−ＩＢ線に関する矢視断面図である。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）におけるＩＡ−ＩＡ線に関する矢視断面図に相当する。
【００３３】
本実施の形態におけるインク噴射装置は、溝加工を施されたアクチュエータ部材１と、図１（ａ）に示すように駆動チャンネル領域Ｌ１においてチャンネル溝３２の開口部を塞ぎ、さらに後方に延在するカバー部材５と、アクチュエータ部材１およびカバー部材５の後端部を封止する後端封止部材６とを備えている。
【００３４】
アクチュエータ部材１は、図１（ｂ）に示すように、カバー部材５と接する側の面に、チャンネル壁３００によって隔てられた複数のチャンネル溝３２を備える。
【００３５】
なお、チャンネル壁３００は、その区間によって、駆動チャンネル壁３１と非駆動チャンネル壁３３とに分けることができる。非駆動チャンネル壁３３は、駆動チャンネル壁３１に比べ、高さが低くなっている。すなわち、駆動チャンネル壁３１とは、チャンネル壁３００のうち、カバー部材５と接している部分を意味する。一方、非駆動チャンネル壁３３とは、チャンネル壁３００のうち、カバー部材５から離れて凹んでいる部分をいう。
【００３６】
また、このインク噴射装置を前後方向（図１（ａ），（ｂ）における左右方向）に見たときに、駆動チャンネル壁３１のある領域を駆動領域Ｌ１と呼び、共通インク室７のある領域を共通インク室領域Ｌ２と呼ぶものとする。
【００３７】
本実施の形態におけるインク噴射装置では、図１（ａ）に示すように、カバー部材５は平板状であり、共通インク室７の直上に当たる部分に、直径０．５ｍｍのインク供給孔５１があけられている。
【００３８】
以上の構成により、カバー部材５と非駆動チャンネル壁３３およびチャンネル溝３２の間隙部分に共通インク室７が形成される。
【００３９】
図２（ａ）は、図１（ａ）におけるＩＩＡ−ＩＩＡ線に関する矢視端面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）におけるＩＩＢ−ＩＩＢ線に関する矢視端面図である。本実施の形態におけるインク噴射装置においては、アクチュエータ部材１は、圧電部材３であって、圧電部材３は、図２（ａ）に示すように、シート状の圧電体基板３ａ，３ｂの２層を積層したものである。圧電体基板３ａ，３ｂは、素材はいずれもチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）であるが、圧電体基板３ａと圧電体基板３ｂとは、溝深さ方向（図２（ａ）における上下方向）に互いに相反する向きに分極されている。圧電体基板３ａの厚みは１５０μｍ、圧電体基板３ｂの厚みは７００μｍであり、互いに樹脂性接着剤で貼り合せられている。
【００４０】
（製造方法）
次に、本実施の形態におけるインク噴射装置の製造方法を説明する。
【００４１】
図３に示すように、上述の圧電体基板３ａ，３ｂを互いに樹脂性接着剤で貼り合せ、圧電部材３とした。この圧電部材３に対して、圧電体基板３ａの側からダイシングブレードを当接させ、溝深さ３００μｍ、溝幅８０μｍ、１８０ｄｐｉすなわち約１４１μｍピッチで溝加工を施した。この溝加工によって、図４に示すように、インク吐出時に圧力室の働きをするチャンネル溝３２が形成された。
【００４２】
スパッタ法、真空蒸着または無電解めっき処理により、図５に示すように、チャンネル溝３２内面の全面に電極４を形成した。なお、チャンネル壁３００の頂上部３４には、あらかじめレジストシールを行なうか、電極４形成後に頂上部３４を削る加工を行なうことによって、頂上部３４には電極４が配置されないようにしている。
【００４３】
図１（ｂ）に示す非駆動チャンネル壁３３となる部分については、チャンネル溝３２の長手方向に垂直な方向にダイシングブレードを用いて、非駆動チャンネル壁３３の高さがチャンネル溝３２の底面から約５０μｍとなるように削り加工を行った。この加工により、非駆動チャンネル壁３３においては圧電体基板３ａは完全に除去された。
【００４４】
こうして作製したアクチュエータ部材１に対して、図２（ａ），（ｂ）に示すように、インク供給孔５１を有するカバー部材５を接着し、所望の大きさになるよう仕上げ加工を行なった。
【００４５】
さらに、樹脂成形によって作製した後端封止部材６を、エポキシ系接着剤を用いて、インク噴射装置の後端部分に接着した。また、インク噴射装置の側面の開口部も、樹脂成形により作製した側面封止部材（図示省略）をエポキシ系の接着剤により接着し、共通インク室７を形成した。
【００４６】
これにより、図１（ａ），（ｂ）に示すように、前後方向に、駆動領域Ｌ１が１ｍｍ、共通インク室領域Ｌ２が２ｍｍの計３ｍｍの長さを有するインク噴射装置を作製した。なお、本実施の形態では、カバー部材５には、アクチュエータ部材１を構成する圧電部材と同一素材であって分極していないＰＺＴを使用した。
【００４７】
このインク噴射装置と外部回路との電気的接続は、共通インク室領域Ｌ２のチャンネル溝３２の底面または側壁から、ワイヤボンディングや異方性導電膜などの従来技術により行なうか、または、本発明に基づく実施の形態３に後述する方法により行なった。
【００４８】
（作用・効果）
このインク噴射装置では、図１（ａ），（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、チャンネル壁３００の一部である非駆動チャンネル壁３３が、カバー部材５から離れて凹んでおり、この部分が共通インク室７を形成する。したがって、カバー部材５に対して共通インク室５２（図２４（ａ）参照）を形成するための複雑な加工をする必要はなくなる。また、アクチュエータ部材１に対する溝加工の精度によって、駆動チャンネル壁３１の前後方向の長さが決まるため、カバー部材５とアクチュエータ部材１との接着においては、従来ほどの高精度の位置合わせは不要となる。したがって、駆動領域Ｌ１を短くしてその長さの精度を高めようとする要求に十分対応することが可能となる。
【００４９】
また、このインク噴射装置では、カバー部材５としてアクチュエータ部材１を構成する圧電部材と同一素材を用いることとしたので、カバー部材５とアクチュエータ部材１との初期接着性が優れ、確実な接着が行なえるようになる。また、同一素材を用いることにより、アクチュエータ部材１とカバー部材５との境界部分における熱膨張の差をなくすことができるため、アクチュエータ部材１が発熱した際にも、これに起因する破断などの経時的な接着不良を抑制することができる。
【００５０】
（実施の形態２）
図６（ａ），（ｂ）を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるインク噴射装置について説明する。
【００５１】
（構成）
図６（ａ）はインク噴射装置の断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＶＩＢ−ＶＩＢ線に関する矢視断面図である。なお、図６（ａ）は、図６（ｂ）におけるＶＩＡ−ＶＩＡ線に関する矢視断面図に相当する。
【００５２】
基本的には実施の形態１におけるインク噴射装置と同様であるが、本実施の形態では、非駆動チャンネル壁３３の頂上部がダイシングブレードによって削られたＲ形状となっている。非駆動チャンネル壁３３の高さは、後端において最も低く、約５０μｍとなっている。
【００５３】
実施の形態１の製造方法では、非駆動チャンネル壁３３の加工は、チャンネル溝３２の長手方向に垂直な方向にダイシングブレードを当てて行なったが、本実施の形態では、チャンネル溝３２の長手方向と同一の方向にインク噴射装置の後端から前方に向けて切り込むことで削り加工を行なっている。
【００５４】
（作用・効果）
このインク噴射装置においては、製造の際に駆動領域Ｌ１と共通インク室領域Ｌ２とでダイシングブレードによる加工方向が同じとなるため、加工装置または被加工物を９０°回転させる必要がない。したがって、製造装置を複雑化させず、また、製造時間の短縮を図ることができる。あるいは、非駆動チャンネル壁３３の加工は、実施の形態４で説明するようなチョッパ加工によって行なってもよい。
【００５５】
ダイシングブレードとしては、駆動領域Ｌ１の加工および共通インク室領域Ｌ２の加工ともに同一の半径のものを用いてもよいが、共通インク室領域Ｌ２の長さを矩縮することが求められる場合は、より小さい半径のものを用いてもよい。
【００５６】
なお、実施の形態１および２では、２枚の相反する分極方向を持つ圧電体基板３ａ，３ｂを積層した圧電部材３を用いたが、一方が厚み方向に分極した圧電体基板であって、もう一方が分極していないセラミックスなどの異種材料の組合せとしてもよい。
【００５７】
実施の形態１および２では、ダイシングブレード加工により、溝深さ３００μｍ、溝幅８０μｍ、１８０ｄｐｉすなわち約１４１μｍピッチでチャンネル溝３２を形成し、非駆動チャンネル壁３３の高さを約５０μｍとなるように削っているが、これらの数値はあくまで一例にすぎず、これらの数値に限定されるものではない。
【００５８】
実施の形態１および２におけるインク噴射装置において、圧電部材３を単一部材とし、斜め蒸着のシャドー効果を利用して、駆動チャンネル壁３１においては側面の上半分だけに電極４を形成することとしてもよい。この場合、非駆動チャンネル壁３３の側面または底面の一部に後述のように引出し用電極を形成しておくことによって、電極４と外部回路との電気的接続を行なうことができる。
【００５９】
実施の形態１および２では、カバー部材に直経０．５ｍｍのインク供給孔を設けたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、共通インク室領域Ｌ２の範囲内であれば、どのような形状および大きさの孔を設けておいてもよい。
【００６０】
実施の形態１および２では、平板状のカバー部材５と、共通インク室領域Ｌ２におけるアクチュエータ部材１との間に形成される空間を利用して共通インク室７を形成しているが、この共通インク室７以外に、カバー部材５の外側にさらに第２の共通インク室を設けた構造であってもよい。
【００６１】
実施の形態１および２では、カバー部材５にインク供給孔５１を設け、共通インク室７内にインクを供給しているが、カバー部材５にはインク供給孔５１を設けず、代りにインク噴射装置の後端部からインクを供給してもよい。この場合、カバー部材５を加工する必要がなく、製造工程をより簡略化することができる。
【００６２】
実施の形態１および２のインク噴射装置を製造する際には、複数のインク噴射装置に相当する大面積のアクチュエータ基体に対して、一度に溝加工および電極形成を行なった後で、個々のアクチュエータ部材１に分離することも可能である。このようにすることで、複数のアクチュエータ部材１を一度の溝加工および電極形成により得ることができるため、量産に適しており、製造コストの低減を図ることができる。
【００６３】
（実施の形態３）
図７〜図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるインク噴射装置について説明する。
【００６４】
（構成）
本実施の形態におけるインク噴射装置は、チャンネル溝３２に平行な面で切った断面図を図７（ａ），（ｂ）に示す。一方、チャンネル溝３２に垂直な面で切った断面図を図８（ａ），（ｂ）に示す。図８（ａ）は、図７（ａ）におけるＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ線に関する矢視端面図である。図８（ｂ）は、図７（ａ）におけるＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に関する矢視端面図である。このインク噴射装置においては、アクチュエータ部材１は、圧電部材３とベース部材２とからなる。図７（ａ）、図８（ａ）に示すように駆動領域Ｌ１においては、カバー部材５がチャンネル溝３２の底面と対向する開口部を塞ぐように接着されている。
【００６５】
その他の部分の構成については、実施の形態１または２で説明したものと同様である。
【００６６】
（製造方法）
次に、本実施の形態におけるインク噴射装置の製造方法を説明する。
【００６７】
図９に示すように、アクチュエータ部材１を形成する。圧電部材３は、溝深さ方向に互いに相反した分極された厚み１４０μｍの平板状の２枚の圧電体基板３ａ，３ｂを樹脂性接着剤で接着したものである。ベース部材２は、導電性部材２１と非導電性部材２２とが交互に積層され、非導電性部材２２を介在することによって個々の導電性部材２１が電気的に孤立した構造であり、導電性部材と非導電性部材の厚みの和は予定する溝ピッチと略一致しているものを用いている。具体的には、本実施の形態で用いたベース部材２は、厚み１ｍｍのシート状であり、導電性部材２１としての幅１３５μｍのアルミニウム層と、非導電性部材２２としての幅６μｍの非導電性の接着剤層とが、溝に垂直な方向（図９における左右方向）に積層されている。よって、アルミニウム層と接着剤層との厚みの和は予定する溝ピッチと等しく１４１μｍである。図９に示すように、導電性部材２１と非導電性部材２２との積層方向とは垂直方向（図９における上下方向）に、圧電部材３とベース部材２とを積層した。
【００６８】
この積層体に対して、図１０に示すように、圧電部材３の側からダイシングブレード加工により、溝深さ３００μｍ、溝幅８０μｍ、溝ピッチ１４１μｍで複数の溝加工を行なった。溝加工は、図１０に示すように、チャンネル溝３２の底面が、ベース部材２の導電性部材２１に対して約２０μｍの深さまで掘り下げた位置にくるように行った。
【００６９】
その後、図７（ｂ）に示す共通インク室領域Ｌ２において、チャンネル溝３２と垂直な方向にダイシングブレードを当てることによって、チャンネル溝３２の底面には達しない深さの削り加工を行ない、非駆動チャンネル壁３３を形成した。非駆動チャンネル壁３３の、チャンネル溝３２の底面からの高さは、約５０μｍとなるようにした。その後、仕上げ加工により、駆動領域Ｌ１が１ｍｍ、共通インク室領域Ｌ２が３ｍｍとなるように加工した。
【００７０】
無電解めっき処理または全面スパッタリングにより、図１１に示すように、チャンネル溝３２の内面全面に電極４を形成した。なお、チャンネル壁３００の頂上部３４には、あらかじめレジストシールを行なうか、電極４形成後に頂上部３４を削る加工を行なうことによって、頂上部には電極４が配置されないようにしている。こうして作製したアクチュエータ部材１に対して、図８（ａ），（ｂ）に示すように、インク供給孔５１を有するカバー部材５を接着し、所望の大きさになるよう仕上げ加工を行なった。
【００７１】
さらに、樹脂成形によって作製した後端封止部材６を、エポキシ系接着剤を用いて、インク噴射装置の後端の開口部を塞ぐように接着した。また、インク噴射装置の側面の開口部も、樹脂成形により作製した側面封止部材（図示省略）をエポキシ系の接着剤により接着し、共通インク室７を形成した。これにより、図７（ａ），（ｂ）に示すようなインク噴射装置を作製した。
【００７２】
なお、製造方法のうち、その他の部分については、実施の形態１または２で説明したものと同様である。
【００７３】
（作用・効果）
以上の構成により、チャンネル溝３２の内面に設けられた電極４とベース部材２の導電性部材２１とは、図８（ａ）に明らかなように、電気的に接続された状態となる。したがって、電極４と外部回路との電気的接続を行なうには、導電性部材２１のうち、インク噴射装置外面に露出した表面である電極引出し面２００から電気的接続を行なえばよいことになる。電極引出し面２００の下側などのスペースを利用して接続することが可能となるため、接続が容易となり、歩留りの向上を図ることができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、ベース部材２の導電性部材２１と非導電性部材２２との厚みの和が溝ピッチと略一致したものを用いた。これは、圧電部材３側から掘り下げた各チャンネル溝３２の底面に導電性部材２１が確実に露出するようにし、電気的接続の歩留りを高めるためである。もっとも、必ず、略一致させる必要はない。
【００７５】
たとえば、導電性部材２１の厚みがチャンネル壁３００の厚みより小さく、かつ非導電性部材２２の厚みが溝幅以下という条件が満たされていれば、導電性部材２１と非導電性部材２２との組合せが不規則であったり、チャンネル溝３２に対してずれた位置関係にあったりしても、常に、各チャンネル溝３２はそれぞれの内面のいずれかの箇所に導電性部材２１が露出し、かつ、各チャンネル溝３２の内面に露出する導電性部材２１は互いに電気的に独立なものとなる。したがって、いずれのチャンネル溝３２においても必ず独立に電極引出しが可能となる。
【００７６】
あるいは、上述の条件の代わりに、非導電性部材２２の厚みが溝幅以下であり、かつ、各チャンネル壁３００を下方に投影した領域内の少なくとも一部に非導電性部材２２が含まれるという条件を満たす構造であっても、各チャンネル溝３２はそれぞれの内面のいずれかの箇所に導電性部材２１が露出し、かつ、各チャンネル溝３２の内面に露出する導電性部材２１は、チャンネル壁３００の下方において必ず非導電性部材２２によって隔てられているため、互いに電気的に独立なものとなる。したがって、いずれのチャンネル溝３２においても必ず独立に電極引出しが可能となる。さらに導電性部材２１の厚みをチャンネル溝３２の幅より大きくとることもできるため、ワイヤボンディングなどの外部接続が容易となり、歩留まり向上につながる。
【００７７】
また、ベース部材２は、導電性部材２１と非導電性部材２２とを交互に積層した構造に限らず、非導電性部材２２中に導電性部材２１を十分高い密度または十分狭い間隔で埋没させたものであってもよい。たとえば、シリコンウエハに対して異方性エッチングによって貫通穴を形成したのち、めっき処理によって穴部分に金属を埋設したものなどであってもよい。
【００７８】
また、本発明は、図６（ａ）に示すようなＲ形状の非駆動チャンネル壁３３を有するインク噴射装置においても適用できる。
【００７９】
（実施の形態４）
図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態４におけるインク噴射装置について説明する。
【００８０】
（構成）
このインク噴射装置のアクチュエータ部材１を後方から見た斜視図は、図１２に示すとおりであるが、チャンネル溝３２の長手方向に平行に切った断面図は、電極４の形成領域が異なる点を除けば、図６に示すものと同様になる。
【００８１】
（製造方法）
厚み２８０μｍの圧電部材３と厚み５００μｍのベース部材２とを積層し、接着することにより得たアクチュエータ部材１は、実施の形態３の製造方法の説明において前述したように、圧電部材３側からダイシングブレード加工により、溝深さ３００μｍ、溝幅８０μｍ、溝ピッチ１４１μｍで複数のチャンネル溝３２が形成されており、各チャンネル溝３２の底面には導電性部材２１が露出している。
【００８２】
なお、本実施の形態においては、圧電部材３は単一部材で厚み方向に分極したＰＺＴを用いている。ベース部材２は、実施の形態３の説明において前述したものと同一の構成のものを用いており、重複する説明は繰返さない。
【００８３】
次に、共通インク室領域Ｌ２の非駆動チャンネル壁３３について、ダイシングブレードの外周形状の一部が非駆動チャンネル壁３３の上端のＲ形状として転写されるように、チャンネル溝３２の底面には達しない程度の深さまでダイシングブレードを降下させるチョッパ加工を行う。なお、「チョッパ加工」とは、工作物に対して上方から垂直にダイシングブレードを降下させ、工作物の上部を削りとる加工をいう。その結果、非駆動チャンネル壁３３の高さは、図１２に示されるように、駆動領域Ｌ１から遠ざかるほど低くなり、後端において最も低くなっている。
【００８４】
なお、本実施の形態では、非駆動チャンネル壁３３の後端における高さが、駆動チャンネル壁３１の高さの半分以下である１００μｍとなるように削り加工を行った。この条件は、後述するように、電極形成のための蒸着の際のシャドー効果を考慮し、共通インク室領域Ｌ２の後端近傍において、チャンネル溝３２の底面にも電極４が形成されるように考慮して設定したものである。
【００８５】
アクチュエータ部材１に以上の加工を行なった後、いわゆる斜め蒸着により電極４を形成する。「斜め蒸着」とは、図１３に示すように真空蒸着を斜めに行なう方法である。本実施の形態の場合、駆動チャンネル壁３１の側面において、電極４が駆動チャンネル壁３１の側面の上半分に形成されるような条件で行なう。斜め蒸着による電極形成条件は、入射角度、チャンネル溝幅、チャンネル壁幅によって異なるが、実験または計算によって容易に求めることができる。斜め蒸着においては、図１３に示すように、隣接するチャンネル壁３００のもたらすシャドー効果により、各チャンネル壁３００の側面には隣接するチャンネル壁３００の上端の形状に沿った形状の電極４が形成されることとなる。したがって、図１２に示すように、駆動領域Ｌ１にあるチャンネル壁３００、すなわち駆動チャンネル壁３１においては、電極４は壁側面の上半分に形成されるが、共通インク室領域Ｌ２にあるチャンネル壁３００、すなわち非駆動チャンネル壁３３においては、非駆動チャンネル壁３３の上端の形状に沿った形で壁側面に電極４が形成される結果、後端近傍では壁側面のみならず、溝底面の一部にも電極４が形成される。駆動領域Ｌ１の電極４は、共通インク室領域Ｌ２にある電極４を介して、チャンネル溝３２の底面に露出しているベース部材の導電性部材２１に電気的に接続され、アクチュエータ外周部にある電極引出し面２００に引き出される。
【００８６】
なお、本実施の形態では、非駆動チャンネル壁３３が、ダイシングブレードによってできたＲ形状に沿った形状であって高さが徐々に減少しているものを示したが、必ずしもこのような形状である必要はなく、図１（ａ），（ｂ）に示したもののように、チャンネル溝３２長手方向に直交する方向から削り加工を行うことにより、急激に高さが減少しているものであってもよい。非駆動チャンネル壁３３は駆動チャンネル壁３１に比べて高さが急激に減少している場合、駆動領域Ｌ１の長さの精度がより向上できるという利点がある。
【００８７】
（作用・効果）
以上の構成により、圧電部材３として図２（ａ）に示したような圧電体基板３ａ，３ｂの積層体を用いなくとも、剪断モードで駆動することが可能となる。すなわち、駆動チャンネル壁３１の上半分のみに形成された電極４に電圧を印加することによって、駆動チャンネル壁３１をくの字形に変形させるというカンチレバー方式で、十分な吐出性能を得ることができる。したがって、圧電部材３の構造の簡素化によるコストの削減と、電極４の面積が減少することによる不要な静電容量の低減とが可能となる。
【００８８】
（実施の形態５）
図１４〜図１６を参照して、本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置について説明する。
【００８９】
（構成）
このインク噴射装置のアクチュエータ部材１を後方から見た斜視図を、図１５に示す。これは、図１２に示したものと似ているが、チャンネル溝３２の底面の形状が異なる。駆動領域Ｌ１における断面図を図１６（ａ）に示し、共通インク室領域Ｌ２における断面図を、図１６（ｂ）に示す。駆動領域Ｌ１においては、図１６（ａ）に明らかなように、チャンネル溝３２の底面は、圧電部材３であってベース部材２は露出していない。一方、共通インク室領域Ｌ２においては、図１６（ｂ）に明らかなように、チャンネル溝３２の底面は、ベース部材２である。
【００９０】
また、駆動領域Ｌ１においては、駆動チャンネル壁３１の上半分に電極４が形成され、共通インク室領域Ｌ２の非駆動チャンネル壁３３においては、隣接する非駆動チャンネル壁３３の上端のＲ形状に沿って電極４が形成されるように電極４が形成されている。その結果、後端部近傍では、電極４は、少なくとも、非チャンネル壁３３の側面に露出した導電性部材２１を覆うように形成されている。
【００９１】
（製造方法）
まず、図１７に示すように、厚み３５０μｍの圧電部材３と厚み２５０μｍのベース部材２を積層する。この積層体に、圧電部材３側から直径５２ｍｍのダイシングブレードを用いて溝加工工程を実施することによって、図２０に示すようなアクチュエータ基体１１０を得る。
【００９２】
この溝加工工程は、以下の３つの工程を含む。第１の工程は、図１８に示すように、圧電部材３の表面に、圧電部材３の厚みＰより小さい深さＤ１の複数のチャンネル溝３２を形成する直線溝形成工程である。本実施の形態においては、一例として、Ｐ＝３５０μｍ、Ｄ１＝３００μｍとしている。したがって、この時点では、チャンネル溝３２の内面にはベース部材２は露出しない。なお、本実施の形態では、ダイシングブレードを用い、幅１０ｍｍの長尺状のアクチュエータ基体１１０に対して、その幅方向に沿ってチャンネル溝３２を、溝ピッチ１４１μｍで平行に複数形成した。
【００９３】
第２の工程は、共通インク室領域Ｌ２に相当する部分について、直線溝形成工程と同じダイシングブレードを用いて、チョッパ加工を行なう、チャンネル溝底面加工工程である。これは、図１９に示すように、チャンネル溝３２の底面の位置に合わせてダイシングブレードを切り込ませるものであり、当初のアクチュエータ基体１１０の上面を基準として見た最深部の切込み深さＤ２は、圧電部材の厚みＰよりも大きい。本実施の形態の例では、Ｄ２＝４００μｍとした。なお、このチョッパ加工の際には、アクチュエータ基体１１０の中心線Ｔ上にダイシングブレードの中心線を合せ、図中下方にダイシングブレードを送って削り加工を行なう。
【００９４】
Ｄ２がＰより大きいため、図１９に示すように、共通インク室領域Ｌ２の一部においては、チャンネル溝３２の底面にベース部材２が露出する。共通インク室領域Ｌ２における溝底面は、ダイシングブレードの外形を転写したＲ形状に加工され、のちにインク噴射装置の後端となる中心線Ｔが溝の最深位置となる。図１９に示すように、Ｘ部分では、チャンネル溝３２の底面は圧電部材３であり、Ｙ部分では、チャンネル溝３２の底面はベース部材２となる。
【００９５】
第３の工程は、共通インク室領域Ｌ２のチャンネル壁３００を、同じくチョッパ加工によって削り取る、チャンネル壁加工工程である。この加工によって、共通インク室領域におけるチャンネル壁３００は、図２０に示すように、中心線Ｔを最深部とするＲ形状に加工され、のちの非駆動チャンネル壁３３となる。この例では、当初のアクチュエータ基体１１０の上面を基準として見た最深部の切込み深さＤ３は、３００μｍとした。
【００９６】
以上の３つの工程を含む溝加工工程によって、図２０に示すような断面形状を有するアクチュエータ基体１１０を得ることができる。
【００９７】
次に、図１３に示したようなシャドー効果を利用した斜め蒸着によってチャンネル溝３２の内面に電極を形成する電極形成工程を行なう。斜め蒸着は、駆動領域Ｌ１においては、駆動チャンネル壁３１の上半分に電極４が形成され、共通インク室領域Ｌ２の非駆動チャンネル壁３３においては、隣接する非駆動チャンネル壁３３の上端のＲ形状に沿って電極４が形成されるように、行なう。この電極形成工程においては、共通インク室領域Ｌ２の非駆動チャンネル壁３３の最小高さＤ４（＝Ｄ２−Ｄ３）と駆動領域Ｌ１に形成された電極幅Ｄ５（本実施の形態では駆動チャンネル壁３１の高さＤ１の半分）との間に、Ｄ４＜Ｄ５が成り立つことが望ましい。なお、図２０では、Ｄ４，Ｄ５の図示は省略している。
【００９８】
この条件を満たすことにより、共通インク室領域Ｌ２の少なくとも一部分において、チャンネル溝３２の側面のみならず底面に至るまで電極４が形成されるため、駆動チャンネル壁３１の電極４と、底面に露出していた導電性部材２１との、電気的接続をより確実に図ることができる。
【００９９】
なお、チャンネル壁３００の頂上部３４については、あらかじめレジストを塗布して電極が形成されないようにするか、あるいは蒸着後にダイシングブレードにより削りとることにより、電極４を除去している。
【０１００】
このようにして作製したアクチュエータ基体１１０に、共通インク室領域Ｌ２の直上に相当する部分にインク供給孔５１を設けた平板状のカバー部材５を接着した。この状態を図２１に示す。このアクチュエータ基体１１０とカバー部材５との積層体を、中心線Ｔにおいて溝長手方向に直交する方向に切断して、２つの積層体に分割する。こうして得られたそれぞれの積層体の吐出部分にノズルプレート９を貼り合わせる。また、後端の開口部に後端封止部材６を貼り合わせる。このようにして、図１４（ａ），（ｂ）に示すインク噴射装置が得られた。
【０１０１】
なお、本実施の形態の例では、駆動領域Ｌ１が１ｍｍ、共通インク室領域Ｌ２が４ｍｍ、全長Ｌ３が５ｍｍのインク噴射装置を作製した。
【０１０２】
（作用・効果）
共通インク室領域Ｌ２においては、図１６（ｂ）に示すように、チャンネル溝３２の底面にはベース部材２が露出している。チャンネル溝３２の内部に電極４が形成されることにより、駆動チャンネル壁３１の電極４は、非駆動チャンネル壁３３の電極４およびチャンネル溝３２底面の電極４を介して、ベース部材２中の導電性部材２１に電気的に接続される。導電性部材２１はアクチュエータ部材１外側にある電極引出し面２００と電気的に接続されている。
【０１０３】
本実施の形態では、シャドー効果によって駆動チャンネル壁３１の上半分のみに電極４を形成したものを例示したが、これ以外に、たとえば、図８（ａ）で示したように、分極方向の異なる圧電部材の積層体を駆動チャンネル壁として、チャンネル溝の内面全面に電極を形成したものであってもよい。この場合、非駆動チャンネル壁３３の後端部の高さＤ４に特に制約はない。
【０１０４】
本実施の形態では、２つのアクチュエータ部材１を同時に作製しているが、必ずしも２つに限られず、さらに大面積のアクチュエータ基体１１０に複数の溝の加工を行い、吐出部と後端部とにおいて、溝長手方向に直交する方向に切断することにより、複数のインク噴射装置を作成することも可能である。
【０１０５】
以上の構成により、少なくとも駆動領域Ｌ１において、ベース部材２と圧電部材３との接合面がチャンネル溝３２の内部に露出することはなく、異種部材の接合部分において懸念される剛性不足や精度不良などの不具合が生じる恐れのないインク噴射装置を得ることができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態の製造方法においては、溝加工工程は、直線溝形成工程、チャンネル溝底面加工工程およびチャンネル壁加工工程の３工程を含むものとしたが、溝加工工程を、これらのうちチャンネル溝底面加工工程を含まず、直線溝形成工程およびチャンネル壁加工工程を含むものとすれば、実施の形態４に述べた構造のものを作製することもできる。
【０１０７】
（実施の形態６）
図２２、図２３（ａ），（ｂ）を参照して、本発明に基づく実施の形態６におけるインク噴射装置について説明する。
【０１０８】
（構成）
このインク噴射装置のアクチュエータ部材１の斜視図を図２２に示す。このアクチュエータ部材１は、図１２を参照して実施の形態４で説明したものと、同様である。図１２に示したものとの相違点としては、チャンネル壁３００として、第１のチャンネル壁３０１以外に、インクの色によって共通インク室をそれぞれ分離するための第２のチャンネル壁３０２が存在している点が挙げられる。
【０１０９】
図２２に示すように、第１のチャンネル壁３０１は、実施の形態４におけるチャンネル壁３００と同じく、共通インク室領域Ｌ２における非駆動チャンネル壁３３の頂上部が駆動領域Ｌ１における駆動チャンネル壁３１の頂上部より低くなっている。第２のチャンネル壁３０２は、共通インク室領域Ｌ２においても、駆動チャンネル壁３１と同じ高さとなっている。
【０１１０】
図２３に断面図を示す。図２２の駆動領域Ｌ１、すなわちＸＸＩＩＩＡ−ＸＸＩＩＩＡ線に関する矢視端面図を図２３（ａ）に示し、図２２の共通インク室領域Ｌ２、すなわちＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＩＩＩＢ線に関する矢視端面図を図２３（ｂ）に示す。第１のチャンネル壁３０１について注目すると、駆動領域Ｌ１では、駆動チャンネル壁３１の頂上部がカバー部材５と接着されているのに対して、共通インク室領域Ｌ２では、非駆動チャンネル３３の頂上部とカバー部材５とは接しておらず、この空間が共通インク室７１，７２をそれぞれ形成している。
【０１１１】
（製造方法）
このインク噴射装置の製造方法は、実施の形態４に示した方法と、同様であるが、第２のチャンネル壁３０２となる箇所については、頂上部の削り加工は行なわない。
【０１１２】
（作用・効果）
所定の間隔で設けられた第２のチャンネル壁３０２は、共通インク室領域Ｌ２に至るまでカバー部材５と接着されているため、互いに隣接する共通インク室７１，７２は、第２のチャンネル壁３０２によって完全に分離され、共通インク室７１と共通インク室７２とのインクは互いに混じり合うことのないようになっている。したがって、それぞれのインク供給孔５２を通じて異なる色のインクを供給して個別に操作して所望の色のインク滴を吐出することができる。この例では、共通インク室として共通インク室７１，７２の２つのみを示したが、共通インク室の数は、２つより多くてもよい。
【０１１３】
カバー部材５側に共通インク室５２を設ける従来方式（図２４（ａ）参照）では、カバー部材５に複数の凹部をサンドブラスト加工により形成し、各凹部を共通インク室５２としていたが、サンドブラスト加工では、加工精度がよくないため、隣接する共通インク室５２同士の間には通常１〜２ｍｍ程度の距離をあけ、その区間の７〜１０本のチャンネル溝３２については、デッドノズルとなっていた。
【０１１４】
しかし、本実施の形態では、第２のチャンネル壁３０２の両隣の合計２本のチャンネル溝３２がデッドノズルとなるのみで済み、従来に比べてデッドノズルの数を大幅に減らすことができる。
【０１１５】
また、カバー部材５側に共通インク室５２があると、各色毎の駆動チャンネル壁３１の長さは、カバー部材５とアクチュエータ部材１との接着精度によって左右される。したがって、両者の位置合わせに高い精度が要求される。しかし本実施の形態においては、駆動チャンネル壁３１の長さと各色の分離位置は、アクチュエータ部材１の加工を行なった時点で既に決定されているため、カバー部材５とアクチュエータ部材１との接着において、位置精度を厳密に求める必要はない。カバー部材５とアクチュエーター部材１を精度良く接着する必要がないため、製造プロセスを簡略化することが可能である。
【０１１６】
よって、本発明により、デッドノズル数が少なく、小型化に適した、複数色を吐出するインク噴射装置を得ることができる。また、カバー部材５とアクチュエータ部材１との接着位置の精度の要求が厳しくないため、歩留まりの向上を図ることができる。
【０１１７】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明によれば、カバー部材の形状にかかわらず、アクチュエータ部材側の凹みによって共通インク室を形成することができるため、カバー部材に凹部を設けるなどの加工を施す必要がなくなる。また、共通インク室の位置はアクチュエータ部材側の凹みの加工によって既に決定されているため、カバー部材とアクチュエータ部材との接着時の位置合わせには従来ほど高い精度は必要なくなり、歩留りを上げることができる。また、チャンネル壁のうちの一部に、凹まず駆動チャンネル壁の高さのまま後端まで延在するチャンネル壁を配置することで、共通インク室を分離することができ、デッドノズルの発生も最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ），（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態１におけるインク噴射装置の断面図である。
【図２】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク噴射装置の、（ａ）は駆動領域における端面図であり、（ｂ）は共通インク室領域における端面図である。
【図３】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク噴射装置の製造方法の第１の工程の説明図である。
【図４】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク噴射装置の製造方法の第２の工程の説明図である。
【図５】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク噴射装置の製造方法の第３の工程の説明図である。
【図６】 （ａ），（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態２におけるインク噴射装置の断面図である。
【図７】 （ａ），（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態３におけるインク噴射装置の断面図である。
【図８】 本発明に基づく実施の形態３におけるインク噴射装置の、（ａ）は駆動領域における端面図であり、（ｂ）は共通インク室領域における端面図である。
【図９】 本発明に基づく実施の形態３におけるインク噴射装置の製造方法の第１の工程の説明図である。
【図１０】 本発明に基づく実施の形態３におけるインク噴射装置の製造方法の第２の工程の説明図である。
【図１１】 本発明に基づく実施の形態３におけるインク噴射装置の製造方法の第３の工程の説明図である。
【図１２】 本発明に基づく実施の形態４におけるインク噴射装置の一部分の斜視図である。
【図１３】 斜め蒸着の原理の説明図である。
【図１４】 （ａ），（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置の断面図である。
【図１５】 本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置の一部分の斜視図である。
【図１６】 本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置の、（ａ）は駆動領域における断面図であり、（ｂ）は共通インク室領域における断面図である。
【図１７】 本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置の製造方法の第１の工程の説明図である。
【図１８】 本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置の製造方法の第２の工程の説明図である。
【図１９】 本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置の製造方法の第３の工程の説明図である。
【図２０】 本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置の製造方法の第４の工程の説明図である。
【図２１】 本発明に基づく実施の形態５におけるインク噴射装置の製造方法の第５の工程の説明図である。
【図２２】 本発明に基づく実施の形態６におけるインク噴射装置の一部の斜視図である。
【図２３】 本発明に基づく実施の形態６におけるインク噴射装置の、（ａ）は駆動領域における断面図であり、（ｂ）は共通インク室領域における断面図である。
【図２４】 （ａ），（ｂ）は、従来技術に基づくインク噴射装置の断面図である。
【図２５】 従来技術に基づくインク噴射装置におけるカバー部材の接着が不正確に行われたときに生じる問題の説明図である。
【符号の説明】
１ アクチュエータ部材、２ ベース部材、３ 圧電部材、３ａ，３ｂ 圧電体基板、４ 電極、５ カバー部材、６ 後端封止部材、７，７１，７２ （アクチュエータ部材に設けられた）共通インク室、９ ノズルプレート、１０ 封止剤、２１ 導電性部材、２２ 非導電性部材、３１ 駆動チャンネル壁、３２チャンネル溝、３３ 非駆動チャンネル壁、３４ 頂上部、５１ インク供給孔、５２ （カバー部材に設けられた）共通インク室、９１ ノズル孔、１０１，１０２ 圧電体基板、１１０ アクチュエータ基体、２００ 電極引出し面、３００ チャンネル壁、３０１ 第１のチャンネル壁、３０２ 第２のチャンネル壁、Ｌ１ 駆動領域、Ｌ２ 共通インク室領域、Ｌ９ Ｒ形状領域、Ｌ１０ 電極引出領域。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink ejecting apparatus used for a print head of a printer. More specifically, the present invention relates to an ink ejecting apparatus that ejects ink stored in a channel space defined by including a piezoelectric member on a wall surface by applying a voltage to the piezoelectric member to deform the ink.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in printers, non-impact printing apparatuses such as an ink jet system that can easily cope with colorization and multi-gradation are rapidly spreading instead of impact printing apparatuses. As an ink ejecting apparatus used for this, a drop-on-demand type in which only ink droplets necessary for printing are ejected has attracted attention because of its superior ejection efficiency and ease of cost reduction. The drop-on-demand type is mainly the Kayser method or the thermal jet method.
[0003]
However, the Kaiser method has a drawback that it is difficult to reduce the size and is not suitable for high density. Further, the thermal jet method is a method in which ink is ejected at a high temperature, so that heat resistance of the ink is required, and energy efficiency is poor, so that it is not preferable from the viewpoint of energy saving.
[0004]
In order to solve the drawbacks of each of these methods, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-247051 discloses a shear mode ink jet device. In this method, a potential difference is applied to electrodes formed on both sides of an ink channel wall made of a piezoelectric material, whereby the channel wall is deformed in a shear mode, and ink droplets are ejected using pressure wave fluctuations generated at that time. It is suitable for increasing the nozzle density and saving energy.
[0005]
An ink jet printer using an ink ejecting apparatus of a shear mode method is currently commercially available. 24A and 24B are sectional views of the ink ejecting apparatus. This ink ejecting apparatus basically has a structure in which the actuator member 1 and the cover member 5 are overlapped as shown in FIG. 24A, and a nozzle having an ink ejection hole on the end surface on the ink ejection side. A plate 9 is attached. FIG. 24B is a cross-sectional view taken along the line XXIVB-XXIVB in FIG. In addition, Fig.24 (a) is corresponded in the arrow directional cross-sectional view regarding the XXIVA-XXIVA line | wire of FIG.24 (b).
[0006]
If the ink ejection side (the right side in FIGS. 24A and 24B) of this ink ejecting apparatus is the “front side” and the opposite side is the “rear side”, the channel wall 300 is separated in the front-rear direction. A plurality of channel grooves 32 are provided in parallel. The channel groove 32 changes in depth for each portion when the ink ejecting apparatus is viewed in the front-rear direction. That is, as apparent from FIG. 24A, the drive region L1 where the channel groove 32 is deep is first present over about 4 mm from the front, and then the R shape formed by being cut by the dicing blade during the groove processing. Next to the region L9, an electrode extraction region L10 in which the depth of the channel groove 32 is as shallow as several tens of μm for extracting the electrode continues for about 3 mm. The length of the R-shaped region L9 is about 4 mm when the diameter of the dicing blade is 52 mm. Hereinafter, for convenience of explanation, a portion of the channel wall 300 in the drive region L1 is referred to as a drive channel wall 31, and the other portion is referred to as a non-drive channel wall 33.
[0007]
An electrode 4 is formed on the side wall of each channel groove 32, that is, on the side surface of the channel wall 300. However, the electrode 4 is formed in a substantially upper half region of the side surface of the channel wall 300 in the drive region L1 by oblique deposition described later in Embodiment 4, and in the R-shaped region L9, the channel wall is formed. Of the 300 side surfaces, a region having a width that is approximately half the height of the drive channel wall 31 from the upper end is formed. Since it is formed by oblique vapor deposition, in the region where the height of the channel wall 300 is less than about half the height of the drive channel wall 31 in the R-shaped region L9, the electrode 4 is also formed on the bottom surface of the channel groove 32. Is formed.
[0008]
The cover member 5 having the common ink chamber 52 and the ink supply hole 51 is bonded to the opening side (the upper side in FIG. 24A) of the channel groove 32 of the actuator member 1, as shown in FIG. Ink is supplied from the ink supply hole 51. In this method, a concave portion that becomes the common ink chamber 52 is formed in advance by subjecting the cover member 5 to a rectangular hole processing by sandblasting.
[0009]
On the rear side of the common ink chamber 52, a low channel wall 300 extends as an electrode extraction region L10. In the electrode extraction region L <b> 10, since the channel groove 32 is shallow, the electrode 4 is continuously formed on the side surface of the channel wall 300 and the bottom surface of the channel groove 32. As a result, the electrode 4 is electrically connected from the drive region L1 to the rear end of the ink ejecting apparatus. At the rear end of the cover member 5, the channel groove 32 is blocked by the sealant 10, thereby preventing ink leakage from the common ink chamber 52.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described method, high alignment accuracy is required when the cover member 5 and the actuator member 1 are bonded. Further, the processing of the common ink chamber 52 for the cover member 5 is also required to have high accuracy. This is because the length of the drive region L1 is determined by the position of the outer edge of the common ink chamber 52 when the cover member 5 is bonded. For example, when the outer edge of the common ink chamber 52 is not bonded so as to be perpendicular to the channel wall 300, the length in the front-rear direction of the drive region is set for each channel groove 32 as shown by L 1 a and L 1 b in FIG. It causes a problem of being different.
[0011]
In recent years, in particular, in order to perform higher-definition multi-gradation control, it is desired to shorten the length of the drive region L1. Along with this, it is required to improve the alignment accuracy at the time of bonding the cover member 5 and the processing accuracy of the common ink chamber 52 more than before, but the above-described method shown in FIGS. 24 (a) and 24 (b). Then, it cannot fully respond to this request.
[0012]
Further, as a countermeasure for colorization of a printer or the like, a plurality of concave portions for the common ink chamber 52 are processed in the cover member 5 to configure the common ink chamber 52 for each color. Since the processing accuracy of sandblasting is not high, the processing of the common ink chamber 52 with respect to the cover member 5 cannot be performed with sufficiently high accuracy. Therefore, in the cover member 5, a distance of about 1 to 2 mm is usually left between the common ink chambers 52 adjacent to each other. When such a cover member 5 is superposed on the actuator member 1, normally, 7 to 10 channel grooves 32 cannot receive ink supply in this section, which is a so-called dead nozzle. The presence of dead nozzles leads to a decrease in the number of usable nozzles per volume of the ink ejecting apparatus. As a result, there is a problem that the apparatus becomes large in accordance with the number of dead nozzles in order to secure the necessary number of usable nozzles.
[0013]
Further, in the above-described method, since the electrical connection with the external wiring is performed on the electrode 4 formed on the inner surface of the shallow channel groove 32 drawn to the electrode lead region L10, there is a problem that the yield is poor. .
[0014]
In order to partially solve the above-mentioned problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-304169 discloses two sets of actuator members in which the height of the channel wall is gradually reduced at the rear end portion so as to be flush with the channel groove bottom surface. Are bonded so that the groove portion and the top portion of the wall face each other, and a technique of performing electrical connection to the outside using a planar electrode disposed at the rear end portion is disclosed.
[0015]
However, it is highly accurate both in the accuracy of the groove processing and in the alignment accuracy of the adhesion that the actuator member that has been subjected to fine groove processing is bonded so that the groove portion and the top of the wall are correctly combined. Is required and is not technically easy.
[0016]
Accordingly, the present invention provides an ink ejecting apparatus using a shear mode, which can be easily manufactured as compared with a conventional structure, can reduce the overall shape, and a manufacturing method thereof. Objective. It is another object of the present invention to provide an ink ejecting apparatus that facilitates electrical connection to the outside of the electrode.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
Ink ejecting apparatus according to the present invention An actuator member including a drive region and a common ink chamber region and having a plurality of channel grooves separated by a channel wall; and a cover member for closing an opening facing the bottom surface of the channel groove in the drive region; With , The actuator member is In the common ink chamber region, the top of the actuator member is separated from the cover member. In an arc The height of the top of the channel wall as viewed from the bottom surface of the channel groove is the same as that in the drive region in the first channel wall that is recessed away and the common ink chamber region. Two channel walls.
[0020]
By adopting the above configuration, when it is desired to provide a plurality of common ink chambers in order to use different inks without being mixed with each other, the respective common ink chambers can be completely separated by the second channel wall. . At this time, since only a total of two dead nozzles on both sides of the second channel wall are required per one boundary, the number of dead nozzles can be greatly reduced as compared with the prior art.
[0021]
Preferably, in the above invention, the actuator member includes a base member and a piezoelectric member in contact with the base member, and the base member is non-conductive with the conductive member so that the plurality of conductive members are insulated from each other. The channel grooves are formed to be recessed from the outer surface of the actuator member on the piezoelectric member side, and the channel grooves are formed on the inner surface of the channel grooves. The conductive members corresponding to the grooves and electrically independent from each other are connected to each other.
[0022]
By adopting the above configuration, when the electrode is provided on the inner surface of the channel groove, the electrode can be easily pulled out to the lower surface of the ink ejecting apparatus by the conductive member, and the yield can be increased.
[0023]
Preferably, in the above invention, in the drive region, an electrode is formed in a region on the upper half of the side surface of the channel wall.
[0024]
By adopting the above configuration, it is possible to efficiently obtain the discharge performance by a cantilever system in which the drive channel wall is deformed into a dogleg shape. Therefore, the structure of the piezoelectric member can be simplified, and unnecessary capacitance can be reduced by reducing the area of the electrode.
[0025]
In the present invention, preferably, in the driving region, the depth of the channel groove is smaller than the thickness of the piezoelectric member, and in at least a part of the common ink chamber region, the depth of the channel groove is equal to the piezoelectric member. It is larger than the thickness of the member.
[0026]
By adopting the above configuration, the depth of the channel groove is smaller than the thickness of the piezoelectric member. Therefore, at least in the drive region, the joint surface between the base member and the piezoelectric member is not exposed to the inner surface of the channel groove. Thus, it is possible to avoid problems such as insufficient rigidity and poor accuracy, which are a concern at the joint portions of different kinds of members. Further, in at least a part of the common ink chamber region, the depth of the channel groove is larger than the thickness of the piezoelectric member, so that the conductive member included in the base member can be exposed on the inner surface of the channel groove. The electrical connection between the electrode formed on the inner surface of the groove and the conductive member can be ensured.
[0027]
A method of manufacturing an ink ejecting apparatus according to the present invention includes a flat base member and a flat piezoelectric member bonded to the base member. Rua A groove process for forming a channel groove by performing groove processing on the actuator member from the side of the piezoelectric member, an electrode forming process for forming an electrode on the inner surface of the channel groove, and a cover so as to cover the channel groove Cover plate bonding step for bonding the plate and the actuator member Turn off A cutting step for cutting, and the groove processing step includes a step of forming a plurality of grooves having a depth smaller than the thickness of the piezoelectric member on the surface of the piezoelectric member, and a rotating shaft of the dicing blade. Piezoelectric surface Parallel to And perpendicular to the groove And a channel wall machining step in which the dicing blade is lowered perpendicularly to the surface of the piezoelectric member to scrape the channel walls separating the channel grooves into an arc shape from the upper end. In the cutting step, the actuator member is cut so that the portion cut into the arc shape by the channel wall machining step is divided into two equal parts. .
[0028]
By adopting the above method, it is possible to simultaneously produce two actuator members having a shape in which the rear end of the channel wall is cut into an arc shape from the upper side with a relatively small number of steps, and efficiently manufacture the ink ejecting apparatus. can do.
[0029]
In the above invention, preferably, in the groove processing step, the rotating shaft of the dicing blade is set to the Piezoelectric surface Parallel to And perpendicular to the groove And a channel groove bottom surface machining step of scraping the bottom surface of each channel groove into an arc shape by lowering the dicing blade perpendicularly to the surface of the piezoelectric member.
[0030]
By adopting the above method, the rear end of the channel wall is cut into an arc shape from the upper side, and the actuator member having a shape in which the rear end of the bottom surface of the channel groove is also cut into an arc shape from the upper side has a relatively small number of steps. The two can be manufactured simultaneously, and the ink ejecting apparatus can be manufactured efficiently.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
With reference to FIGS. 1-5, the ink-jet apparatus in Embodiment 1 based on this invention is demonstrated.
[0032]
(Constitution)
FIG. 1A is a cross-sectional view of the ink ejecting apparatus. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line IB-IB in FIG. 1A corresponds to a cross-sectional view taken along the line IA-IA in FIG.
[0033]
The ink ejecting apparatus according to the present embodiment closes the opening of the channel groove 32 in the driving channel region L1 and further extends rearward as shown in FIG. 1A. The cover member 5 and the rear end sealing member 6 for sealing the rear end portions of the actuator member 1 and the cover member 5 are provided.
[0034]
As shown in FIG. 1B, the actuator member 1 includes a plurality of channel grooves 32 separated by channel walls 300 on the surface in contact with the cover member 5.
[0035]
The channel wall 300 can be divided into a drive channel wall 31 and a non-drive channel wall 33 according to the section. The non-driving channel wall 33 is lower in height than the driving channel wall 31. That is, the drive channel wall 31 means a portion of the channel wall 300 that is in contact with the cover member 5. On the other hand, the non-driven channel wall 33 refers to a portion of the channel wall 300 that is recessed away from the cover member 5.
[0036]
Further, when the ink ejecting apparatus is viewed in the front-rear direction (the left-right direction in FIGS. 1A and 1B), an area where the drive channel wall 31 is located is called a drive area L1, and an area where the common ink chamber 7 is located. Is referred to as a common ink chamber region L2.
[0037]
In the ink ejecting apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 1A, the cover member 5 has a flat plate shape, and an ink supply hole 51 having a diameter of 0.5 mm is formed in a portion that directly contacts the common ink chamber 7. It has been.
[0038]
With the above configuration, the common ink chamber 7 is formed in the gap portion between the cover member 5, the non-driving channel wall 33 and the channel groove 32.
[0039]
2A is an end view taken along the line IIA-IIA in FIG. 1A, and FIG. 2B is an end view taken along the line IIB-IIB in FIG. In the ink ejecting apparatus according to the present embodiment, the actuator member 1 is a piezoelectric member 3, and the piezoelectric member 3 includes two layers of sheet-like piezoelectric substrates 3 a and 3 b as shown in FIG. Are laminated. The piezoelectric substrates 3a and 3b are both made of lead zirconate titanate (PZT), but the piezoelectric substrate 3a and the piezoelectric substrate 3b are in the groove depth direction (vertical direction in FIG. 2A). Are polarized in opposite directions. The piezoelectric substrate 3a has a thickness of 150 μm, and the piezoelectric substrate 3b has a thickness of 700 μm, which are bonded to each other with a resinous adhesive.
[0040]
(Production method)
Next, a method for manufacturing the ink ejecting apparatus in the present embodiment will be described.
[0041]
As shown in FIG. 3, the piezoelectric substrates 3 a and 3 b described above were bonded to each other with a resinous adhesive to form a piezoelectric member 3. A dicing blade was brought into contact with the piezoelectric member 3 from the piezoelectric substrate 3a side, and groove processing was performed at a groove depth of 300 μm, a groove width of 80 μm, and 180 dpi, that is, a pitch of about 141 μm. By this groove processing, as shown in FIG. 4, a channel groove 32 that functions as a pressure chamber during ink ejection was formed.
[0042]
As shown in FIG. 5, the electrode 4 was formed on the entire inner surface of the channel groove 32 by sputtering, vacuum deposition, or electroless plating. Note that the top 4 of the channel wall 300 is resist-sealed in advance, or the top 4 is not disposed on the top 34 by performing a process of cutting the top 34 after the electrode 4 is formed.
[0043]
With respect to the portion to be the non-driving channel wall 33 shown in FIG. Cutting was performed so that the thickness was about 50 μm. By this processing, the piezoelectric substrate 3 a is completely removed from the non-driven channel wall 33.
[0044]
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the cover member 5 having the ink supply holes 51 is bonded to the actuator member 1 thus manufactured, and finishing is performed so as to obtain a desired size.
[0045]
Furthermore, the rear end sealing member 6 produced by resin molding was bonded to the rear end portion of the ink ejecting apparatus using an epoxy adhesive. Further, the side opening member (not shown) produced by resin molding was also adhered to the side opening of the ink ejecting apparatus with an epoxy adhesive to form a common ink chamber 7.
[0046]
As a result, as shown in FIGS. 1A and 1B, an ink ejecting apparatus having a total length of 3 mm in which the drive region L1 is 1 mm and the common ink chamber region L2 is 2 mm in the front-rear direction is manufactured. In the present embodiment, the cover member 5 is made of PZT which is the same material as the piezoelectric member constituting the actuator member 1 and is not polarized.
[0047]
The electrical connection between the ink ejecting apparatus and the external circuit is performed from the bottom or side wall of the channel groove 32 in the common ink chamber region L2 by a conventional technique such as wire bonding or anisotropic conductive film, or in the present invention. This was performed by the method described later in the third embodiment.
[0048]
(Action / Effect)
In this ink ejecting apparatus, as shown in FIGS. 1A, 1 </ b> B, and 2 </ b> B, the non-driving channel wall 33 that is a part of the channel wall 300 is recessed away from the cover member 5. This portion forms a common ink chamber 7. Therefore, it is not necessary to perform complicated processing for forming the common ink chamber 52 (see FIG. 24A) on the cover member 5. Further, since the length of the drive channel wall 31 in the front-rear direction is determined by the accuracy of the groove processing with respect to the actuator member 1, it is not necessary to align the cover member 5 and the actuator member 1 with high accuracy as in the past. Become. Therefore, it is possible to sufficiently meet the demand for shortening the drive region L1 and increasing the accuracy of its length.
[0049]
In this ink ejecting apparatus, since the same material as the piezoelectric member constituting the actuator member 1 is used as the cover member 5, the initial adhesiveness between the cover member 5 and the actuator member 1 is excellent, and reliable adhesion can be performed. Become so. Further, by using the same material, the difference in thermal expansion at the boundary portion between the actuator member 1 and the cover member 5 can be eliminated. Therefore, even when the actuator member 1 generates heat, the lapse of time such as breakage caused by this It is possible to suppress general adhesion failure.
[0050]
(Embodiment 2)
With reference to FIGS. 6A and 6B, an ink ejecting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
[0051]
(Constitution)
FIG. 6A is a cross-sectional view of the ink ejecting apparatus. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIB-VIB in FIG. 6A corresponds to a cross-sectional view taken along the line VIA-VIA in FIG.
[0052]
Basically, it is the same as the ink ejecting apparatus in the first embodiment, but in this embodiment, the top of the non-driving channel wall 33 has an R shape cut by a dicing blade. The height of the non-driving channel wall 33 is the lowest at the rear end and is about 50 μm.
[0053]
In the manufacturing method of the first embodiment, the non-driven channel wall 33 is processed by applying a dicing blade in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the channel groove 32. In the present embodiment, the longitudinal direction of the channel groove 32 is used. The cutting is performed by cutting forward from the rear end of the ink ejecting apparatus in the same direction as in FIG.
[0054]
(Action / Effect)
In this ink ejecting apparatus, since the processing direction by the dicing blade is the same in the drive region L1 and the common ink chamber region L2 during manufacture, there is no need to rotate the processing device or the workpiece by 90 °. Therefore, the manufacturing apparatus is not complicated and the manufacturing time can be shortened. Alternatively, the non-driving channel wall 33 may be processed by chopper processing as described in the fourth embodiment.
[0055]
A dicing blade having the same radius may be used for both the processing of the drive region L1 and the processing of the common ink chamber region L2, but when the length of the common ink chamber region L2 is required to be reduced, A smaller radius may be used.
[0056]
In the first and second embodiments, the piezoelectric member 3 in which two piezoelectric substrates 3a and 3b having opposite polarization directions are stacked is used, but one is a piezoelectric substrate polarized in the thickness direction, The other may be a combination of different materials such as ceramics that are not polarized.
[0057]
In the first and second embodiments, the channel groove 32 is formed with a groove depth of 300 μm, a groove width of 80 μm, 180 dpi, that is, a pitch of about 141 μm by dicing blade processing, and the height of the non-driving channel wall 33 is about 50 μm. Although these are sharpened, these numerical values are merely examples, and are not limited to these numerical values.
[0058]
In the ink ejecting apparatus according to the first and second embodiments, the piezoelectric member 3 is a single member, and the electrode 4 is formed only on the upper half of the side surface of the drive channel wall 31 using the shadow effect of oblique deposition. Also good. In this case, the electrode 4 and an external circuit can be electrically connected by forming an extraction electrode on the side surface or part of the bottom surface of the non-driving channel wall 33 as described later.
[0059]
In Embodiments 1 and 2, the cover member is provided with an ink supply hole having a straight diameter of 0.5 mm. However, the present invention is not necessarily limited to this, and any cover may be used as long as it is within the common ink chamber region L2. You may provide the hole of a shape and a magnitude | size.
[0060]
In the first and second embodiments, the common ink chamber 7 is formed using a space formed between the flat cover member 5 and the actuator member 1 in the common ink chamber region L2. In addition to the ink chamber 7, a structure in which a second common ink chamber is further provided outside the cover member 5 may be employed.
[0061]
In the first and second embodiments, the ink supply hole 51 is provided in the cover member 5 and the ink is supplied into the common ink chamber 7. However, the ink supply hole 51 is not provided in the cover member 5. Ink may be supplied from the rear end of the apparatus. In this case, it is not necessary to process the cover member 5, and the manufacturing process can be further simplified.
[0062]
When manufacturing the ink ejecting apparatus according to the first and second embodiments, each actuator is formed after performing groove processing and electrode formation on an actuator base having a large area corresponding to a plurality of ink ejecting apparatuses at once. It is also possible to separate the member 1. By doing in this way, since the several actuator member 1 can be obtained by one groove processing and electrode formation, it is suitable for mass production and can aim at reduction of manufacturing cost.
[0063]
(Embodiment 3)
With reference to FIGS. 7 to 11, an ink ejecting apparatus according to Embodiment 3 based on the present invention will be described.
[0064]
(Constitution)
7A and 7B are cross-sectional views of the ink ejecting apparatus according to the present embodiment taken along a plane parallel to the channel groove 32. FIG. On the other hand, sectional views cut along a plane perpendicular to the channel groove 32 are shown in FIGS. Fig.8 (a) is an arrow end view regarding the VIIIA-VIIIA line | wire in Fig.7 (a). FIG.8 (b) is an arrow end view regarding the VIIIB-VIIIB line | wire in Fig.7 (a). In this ink ejecting apparatus, the actuator member 1 includes a piezoelectric member 3 and a base member 2. As shown in FIGS. 7A and 8A, in the drive region L1, the cover member 5 is bonded so as to close the opening facing the bottom surface of the channel groove 32.
[0065]
The configuration of other parts is the same as that described in the first or second embodiment.
[0066]
(Production method)
Next, a method for manufacturing the ink ejecting apparatus in the present embodiment will be described.
[0067]
As shown in FIG. 9, the actuator member 1 is formed. The piezoelectric member 3 is obtained by bonding two plate-like piezoelectric substrates 3a and 3b having a thickness of 140 .mu.m opposite to each other in the groove depth direction with a resinous adhesive. The base member 2 has a structure in which conductive members 21 and non-conductive members 22 are alternately laminated, and the individual conductive members 21 are electrically isolated by interposing the non-conductive members 22. The sum of the thicknesses of the member and the non-conductive member is substantially the same as the expected groove pitch. Specifically, the base member 2 used in the present embodiment is in the form of a sheet having a thickness of 1 mm, an aluminum layer having a width of 135 μm as the conductive member 21, and a non-conductive member having a width of 6 μm as the nonconductive member 22. Adhesive layer is laminated in a direction perpendicular to the groove (left-right direction in FIG. 9). Therefore, the sum of the thicknesses of the aluminum layer and the adhesive layer is 141 μm, which is equal to the planned groove pitch. As shown in FIG. 9, the piezoelectric member 3 and the base member 2 were laminated in a direction perpendicular to the lamination direction of the conductive member 21 and the non-conductive member 22 (up and down direction in FIG. 9).
[0068]
As shown in FIG. 10, the laminated body was subjected to a plurality of grooves with a groove depth of 300 μm, a groove width of 80 μm, and a groove pitch of 141 μm by dicing blade processing from the piezoelectric member 3 side. The groove processing was performed so that the bottom surface of the channel groove 32 was in a position dug down to a depth of about 20 μm with respect to the conductive member 21 of the base member 2 as shown in FIG.
[0069]
Thereafter, in the common ink chamber region L2 shown in FIG. 7B, a dicing blade is applied in a direction perpendicular to the channel groove 32 to perform a shaving process that does not reach the bottom surface of the channel groove 32, and is not driven. A channel wall 33 was formed. The height of the non-driving channel wall 33 from the bottom surface of the channel groove 32 was set to about 50 μm. After that, finishing was performed so that the drive region L1 was 1 mm and the common ink chamber region L2 was 3 mm.
[0070]
As shown in FIG. 11, the electrode 4 was formed on the entire inner surface of the channel groove 32 by electroless plating or entire surface sputtering. It should be noted that the top 4 of the channel wall 300 is resist-sealed in advance, or the top 4 is removed after the electrode 4 is formed, so that the electrode 4 is not disposed on the top. As shown in FIGS. 8A and 8B, the cover member 5 having the ink supply holes 51 is bonded to the actuator member 1 thus manufactured, and finish processing is performed so as to obtain a desired size.
[0071]
Furthermore, the rear end sealing member 6 produced by resin molding was bonded using an epoxy adhesive so as to close the opening at the rear end of the ink ejecting apparatus. Further, the side opening member (not shown) produced by resin molding was also adhered to the side opening of the ink ejecting apparatus with an epoxy adhesive to form a common ink chamber 7. As a result, an ink ejecting apparatus as shown in FIGS. 7A and 7B was produced.
[0072]
Other parts of the manufacturing method are the same as those described in the first or second embodiment.
[0073]
(Action / Effect)
With the above configuration, the electrode 4 provided on the inner surface of the channel groove 32 and the conductive member 21 of the base member 2 are electrically connected, as is apparent from FIG. Therefore, in order to make an electrical connection between the electrode 4 and the external circuit, it is only necessary to make an electrical connection from the electrode lead-out surface 200 which is the surface exposed to the outer surface of the ink ejecting apparatus in the conductive member 21. Since it is possible to connect using a space such as the lower side of the electrode lead-out surface 200, the connection is facilitated and the yield can be improved.
[0074]
In the present embodiment, the base member 2 in which the sum of the thicknesses of the conductive member 21 and the non-conductive member 22 substantially matches the groove pitch is used. This is because the conductive member 21 is surely exposed on the bottom surface of each channel groove 32 dug down from the piezoelectric member 3 side to increase the yield of electrical connection. However, it is not always necessary to make them substantially coincide.
[0075]
For example, if the condition that the thickness of the conductive member 21 is smaller than the thickness of the channel wall 300 and the thickness of the nonconductive member 22 is equal to or less than the groove width is satisfied, the conductive member 21 and the nonconductive member 22 Even if the combination is irregular or the positional relationship is shifted with respect to the channel groove 32, the conductive member 21 is always exposed at any location on the inner surface of each channel groove 32, and The conductive members 21 exposed on the inner surfaces of the channel grooves 32 are electrically independent from each other. Accordingly, it is always possible to independently lead out the electrodes in any channel groove 32.
[0076]
Alternatively, instead of the above-described conditions, the thickness of the non-conductive member 22 is equal to or less than the groove width, and the non-conductive member 22 is included in at least a part of a region where each channel wall 300 is projected downward. Even if the structure satisfies the condition, each channel groove 32 has the conductive member 21 exposed at any part of the inner surface thereof, and the conductive member 21 exposed at the inner surface of each channel groove 32 has a channel wall. Since they are always separated by a non-conductive member 22 below 300, they are electrically independent from each other. Accordingly, it is always possible to independently lead out the electrodes in any channel groove 32. Further, since the thickness of the conductive member 21 can be larger than the width of the channel groove 32, external connection such as wire bonding is facilitated, leading to an improvement in yield.
[0077]
Further, the base member 2 is not limited to a structure in which the conductive members 21 and the nonconductive members 22 are alternately laminated, and the conductive members 21 are buried in the nonconductive members 22 at a sufficiently high density or at a sufficiently narrow interval. It may be. For example, a through hole may be formed in a silicon wafer by anisotropic etching, and then a metal may be embedded in the hole portion by plating.
[0078]
The present invention can also be applied to an ink ejecting apparatus having an R-shaped non-driving channel wall 33 as shown in FIG.
[0079]
(Embodiment 4)
With reference to FIG. 12, an ink ejecting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described.
[0080]
(Constitution)
A perspective view of the actuator member 1 of the ink ejecting apparatus as seen from the rear is as shown in FIG. 12, but the sectional view taken in parallel with the longitudinal direction of the channel groove 32 is different in the formation region of the electrode 4. Otherwise, it is similar to that shown in FIG.
[0081]
(Production method)
The actuator member 1 obtained by laminating and adhering the piezoelectric member 3 having a thickness of 280 μm and the base member 2 having a thickness of 500 μm is diced from the piezoelectric member 3 side as described above in the description of the manufacturing method of the third embodiment. By the blade processing, a plurality of channel grooves 32 are formed with a groove depth of 300 μm, a groove width of 80 μm, and a groove pitch of 141 μm, and the conductive member 21 is exposed on the bottom surface of each channel groove 32.
[0082]
In the present embodiment, the piezoelectric member 3 is a single member made of PZT polarized in the thickness direction. Base member 2 has the same configuration as described above in the description of Embodiment 3, and repeated description will not be repeated.
[0083]
Next, the non-driving channel wall 33 in the common ink chamber region L2 reaches the bottom surface of the channel groove 32 so that a part of the outer peripheral shape of the dicing blade is transferred as an R shape at the upper end of the non-driving channel wall 33. Chopper processing to lower the dicing blade to a depth that does not occur. Note that “chopper processing” refers to processing in which the dicing blade is lowered vertically from above the workpiece to scrape the upper portion of the workpiece. As a result, as shown in FIG. 12, the height of the non-driving channel wall 33 decreases as the distance from the driving region L1 increases, and is the lowest at the rear end.
[0084]
In the present embodiment, the cutting is performed so that the height at the rear end of the non-driving channel wall 33 is 100 μm, which is half or less of the height of the driving channel wall 31. As will be described later, this condition takes into consideration the shadow effect during vapor deposition for electrode formation, so that the electrode 4 is also formed on the bottom surface of the channel groove 32 in the vicinity of the rear end of the common ink chamber region L2. It was set with consideration.
[0085]
After the actuator member 1 is processed as described above, the electrode 4 is formed by so-called oblique vapor deposition. The “oblique deposition” is a method of performing vacuum deposition obliquely as shown in FIG. In the case of the present embodiment, the conditions are such that the electrode 4 is formed on the upper half of the side surface of the drive channel wall 31 on the side surface of the drive channel wall 31. The electrode formation conditions by oblique deposition differ depending on the incident angle, channel groove width, and channel wall width, but can be easily obtained by experiment or calculation. In the oblique deposition, as shown in FIG. 13, due to the shadow effect provided by the adjacent channel walls 300, the electrodes 4 having a shape along the shape of the upper end of the adjacent channel wall 300 are formed on the side surfaces of the channel walls 300. The Rukoto. Therefore, as shown in FIG. 12, in the channel wall 300 in the drive region L1, that is, in the drive channel wall 31, the electrode 4 is formed in the upper half of the wall side surface, but the channel wall 300 in the common ink chamber region L2. That is, in the non-driving channel wall 33, the electrode 4 is formed on the wall side surface along the shape of the upper end of the non-driving channel wall 33. As a result, not only the wall side surface but also a part of the groove bottom surface in the vicinity of the rear end. Also, the electrode 4 is formed. The electrode 4 in the drive region L1 is electrically connected to the conductive member 21 of the base member exposed on the bottom surface of the channel groove 32 via the electrode 4 in the common ink chamber region L2, and is on the outer periphery of the actuator. It is drawn out to the electrode drawing surface 200.
[0086]
In the present embodiment, the non-driving channel wall 33 has a shape along the R shape formed by the dicing blade and gradually decreases in height. There is no need, and as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the height is abruptly decreased by cutting from the direction perpendicular to the longitudinal direction of the channel groove 32. May be. When the height of the non-driving channel wall 33 is drastically decreased as compared with the driving channel wall 31, there is an advantage that the accuracy of the length of the driving region L1 can be further improved.
[0087]
(Action / Effect)
With the above configuration, the piezoelectric member 3 can be driven in the shear mode without using a laminate of the piezoelectric substrates 3a and 3b as shown in FIG. That is, by applying a voltage to the electrode 4 formed only on the upper half of the drive channel wall 31, sufficient ejection performance can be obtained by a cantilever system in which the drive channel wall 31 is deformed into a dogleg shape. Accordingly, it is possible to reduce the cost by simplifying the structure of the piezoelectric member 3 and to reduce unnecessary capacitance due to the reduction in the area of the electrode 4.
[0088]
(Embodiment 5)
With reference to FIGS. 14 to 16, an ink ejecting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0089]
(Constitution)
FIG. 15 is a perspective view of the actuator member 1 of the ink ejecting apparatus as viewed from the rear. This is similar to that shown in FIG. 12, but the shape of the bottom surface of the channel groove 32 is different. A sectional view in the drive region L1 is shown in FIG. 16A, and a sectional view in the common ink chamber region L2 is shown in FIG. In the drive region L1, as is apparent from FIG. 16A, the bottom surface of the channel groove 32 is the piezoelectric member 3 and the base member 2 is not exposed. On the other hand, in the common ink chamber region L2, the bottom surface of the channel groove 32 is the base member 2 as is apparent from FIG.
[0090]
In the drive region L1, the electrode 4 is formed on the upper half of the drive channel wall 31, and in the non-drive channel wall 33 of the common ink chamber region L2, the upper end of the adjacent non-drive channel wall 33 follows the R shape. The electrode 4 is formed so that the electrode 4 is formed. As a result, in the vicinity of the rear end, the electrode 4 is formed so as to cover at least the conductive member 21 exposed on the side surface of the non-channel wall 33.
[0091]
(Production method)
First, as shown in FIG. 17, a piezoelectric member 3 having a thickness of 350 μm and a base member 2 having a thickness of 250 μm are laminated. By performing a grooving process on this laminate using a dicing blade having a diameter of 52 mm from the piezoelectric member 3 side, an actuator base 110 as shown in FIG. 20 is obtained.
[0092]
This groove processing step includes the following three steps. The first step is a linear groove forming step in which a plurality of channel grooves 32 having a depth D1 smaller than the thickness P of the piezoelectric member 3 are formed on the surface of the piezoelectric member 3 as shown in FIG. In the present embodiment, as an example, P = 350 μm and D1 = 300 μm. Therefore, at this time, the base member 2 is not exposed on the inner surface of the channel groove 32. In the present embodiment, a dicing blade is used to form a plurality of channel grooves 32 in parallel at a groove pitch of 141 μm along the width direction of a long actuator base 110 having a width of 10 mm.
[0093]
The second step is a channel groove bottom surface processing step in which chopper processing is performed on the portion corresponding to the common ink chamber region L2 using the same dicing blade as in the linear groove forming step. As shown in FIG. 19, the dicing blade is cut in accordance with the position of the bottom surface of the channel groove 32, and the cut depth D2 at the deepest portion viewed from the top surface of the original actuator base 110 is as follows. It is larger than the thickness P of the piezoelectric member. In the example of the present embodiment, D2 = 400 μm. In this chopper processing, the center line of the dicing blade is aligned with the center line T of the actuator base 110, and the dicing blade is sent downward in the figure to perform the cutting process.
[0094]
Since D2 is larger than P, as shown in FIG. 19, the base member 2 is exposed on the bottom surface of the channel groove 32 in a part of the common ink chamber region L2. The bottom surface of the groove in the common ink chamber region L2 is processed into an R shape to which the outer shape of the dicing blade is transferred, and the center line T that becomes the rear end of the ink ejecting apparatus later becomes the deepest position of the groove. As shown in FIG. 19, the bottom surface of the channel groove 32 is the piezoelectric member 3 in the X portion, and the bottom surface of the channel groove 32 is the base member 2 in the Y portion.
[0095]
The third step is a channel wall processing step in which the channel wall 300 in the common ink chamber region L2 is similarly scraped by chopper processing. By this processing, the channel wall 300 in the common ink chamber region is processed into an R shape having the center line T as the deepest portion, as shown in FIG. In this example, the cut depth D3 at the deepest portion viewed from the upper surface of the original actuator base 110 is 300 μm.
[0096]
An actuator base 110 having a cross-sectional shape as shown in FIG. 20 can be obtained by the groove processing step including the above three steps.
[0097]
Next, an electrode forming process is performed in which an electrode is formed on the inner surface of the channel groove 32 by oblique vapor deposition using the shadow effect as shown in FIG. In the oblique deposition, the electrode 4 is formed on the upper half of the drive channel wall 31 in the drive region L1, and the R shape of the upper end of the adjacent non-drive channel wall 33 in the non-drive channel wall 33 in the common ink chamber region L2. The electrode 4 is formed along the line. In this electrode formation step, the minimum height D4 (= D2-D3) of the non-driving channel wall 33 in the common ink chamber region L2 and the electrode width D5 formed in the driving region L1 (in this embodiment, the driving channel wall 31). It is desirable that D4 <D5 holds between the second half and the half of the height D1. In FIG. 20, illustration of D4 and D5 is omitted.
[0098]
By satisfying this condition, the electrode 4 is formed not only on the side surface of the channel groove 32 but also on the bottom surface in at least a part of the common ink chamber region L2, so that the electrode 4 on the drive channel wall 31 and the bottom surface are exposed. The electrical connection with the conductive member 21 that has been made can be achieved more reliably.
[0099]
In addition, about the top part 34 of the channel wall 300, the electrode 4 is removed by apply | coating a resist beforehand so that an electrode may not be formed, or shaving with a dicing blade after vapor deposition.
[0100]
The plate-shaped cover member 5 provided with the ink supply holes 51 is bonded to the actuator base 110 manufactured in this manner at a portion corresponding to the portion directly above the common ink chamber region L2. This state is shown in FIG. The laminated body of the actuator base 110 and the cover member 5 is cut in a direction perpendicular to the groove longitudinal direction at the center line T to be divided into two laminated bodies. The nozzle plate 9 is bonded to the discharge portion of each laminate obtained in this way. Further, the rear end sealing member 6 is bonded to the rear end opening. In this way, the ink ejecting apparatus shown in FIGS. 14A and 14B was obtained.
[0101]
In the example of the present embodiment, an ink ejecting apparatus having a drive region L1 of 1 mm, a common ink chamber region L2 of 4 mm, and a total length L3 of 5 mm was manufactured.
[0102]
(Action / Effect)
In the common ink chamber region L2, the base member 2 is exposed on the bottom surface of the channel groove 32, as shown in FIG. By forming the electrode 4 inside the channel groove 32, the electrode 4 of the drive channel wall 31 is electrically conductive in the base member 2 via the electrode 4 of the non-drive channel wall 33 and the electrode 4 on the bottom surface of the channel groove 32. The electrical member 21 is electrically connected. The conductive member 21 is electrically connected to the electrode lead surface 200 outside the actuator member 1.
[0103]
In the present embodiment, the electrode 4 is formed only on the upper half of the drive channel wall 31 by the shadow effect. However, other than this, for example, as shown in FIG. A laminate of piezoelectric members may be used as a drive channel wall, and electrodes may be formed on the entire inner surface of the channel groove. In this case, the height D4 of the rear end portion of the non-driving channel wall 33 is not particularly limited.
[0104]
In the present embodiment, the two actuator members 1 are manufactured at the same time. However, the number is not necessarily limited to two, and a plurality of grooves are formed in the actuator base 110 having a larger area, and the discharge portion and the rear end portion are formed. It is also possible to create a plurality of ink ejecting devices by cutting in a direction perpendicular to the groove longitudinal direction.
[0105]
With the above configuration, at least in the drive region L1, the joint surface between the base member 2 and the piezoelectric member 3 is not exposed inside the channel groove 32, and lack of rigidity or inaccuracy, which is a concern at the joint portion of different members. Thus, it is possible to obtain an ink ejecting apparatus that does not cause the above problem.
[0106]
In the manufacturing method of the present embodiment, the groove processing step includes the three steps of the linear groove forming step, the channel groove bottom surface processing step, and the channel wall processing step. If the channel groove bottom surface processing step is not included and the straight groove forming step and the channel wall processing step are included, the structure described in the fourth embodiment can be manufactured.
[0107]
(Embodiment 6)
With reference to FIG. 22, FIG. 23 (a), (b), the ink-jet apparatus in Embodiment 6 based on this invention is demonstrated.
[0108]
(Constitution)
FIG. 22 is a perspective view of the actuator member 1 of the ink ejecting apparatus. The actuator member 1 is the same as that described in the fourth embodiment with reference to FIG. The difference from the one shown in FIG. 12 is that, in addition to the first channel wall 301, there is a second channel wall 302 for separating the common ink chambers according to the ink colors. There are some points.
[0109]
As shown in FIG. 22, the first channel wall 301 is similar to the channel wall 300 in the fourth embodiment. The top of the non-driving channel wall 33 in the common ink chamber region L2 is the top of the driving channel wall 31 in the driving region L1. It is lower than the top. The second channel wall 302 has the same height as the drive channel wall 31 also in the common ink chamber region L2.
[0110]
FIG. 23 shows a cross-sectional view. FIG. 23A shows an end view taken along the line XXIIIA-XXIIIA in FIG. 22 and FIG. 23B shows an end view taken along the common ink chamber area L2, FIG. ). When attention is paid to the first channel wall 301, the top of the drive channel wall 31 is bonded to the cover member 5 in the drive region L1, whereas the top of the non-drive channel 33 in the common ink chamber region L2. And the cover member 5 are not in contact with each other, and this space forms common ink chambers 71 and 72, respectively.
[0111]
(Production method)
The manufacturing method of the ink ejecting apparatus is the same as the method shown in the fourth embodiment, but the top portion is not shaved at a portion that becomes the second channel wall 302.
[0112]
(Action / Effect)
Since the second channel wall 302 provided at a predetermined interval is bonded to the cover member 5 up to the common ink chamber region L2, the common ink chambers 71 and 72 adjacent to each other are connected to the second channel wall 302. The inks in the common ink chamber 71 and the common ink chamber 72 are not mixed with each other. Therefore, it is possible to supply different color inks through the respective ink supply holes 52 and individually operate them to eject ink droplets of a desired color. In this example, only two common ink chambers 71 and 72 are shown as common ink chambers, but the number of common ink chambers may be more than two.
[0113]
In the conventional method in which the common ink chamber 52 is provided on the cover member 5 side (see FIG. 24A), a plurality of recesses are formed in the cover member 5 by sandblasting, and each recess is used as the common ink chamber 52. However, since the processing accuracy is not good, a distance of about 1 to 2 mm is usually provided between the adjacent common ink chambers 52, and the 7 to 10 channel grooves 32 in the section are dead nozzles. .
[0114]
However, in the present embodiment, only a total of two channel grooves 32 on both sides of the second channel wall 302 need to be dead nozzles, and the number of dead nozzles can be greatly reduced as compared with the conventional case.
[0115]
If the common ink chamber 52 is provided on the cover member 5 side, the length of the drive channel wall 31 for each color depends on the bonding accuracy between the cover member 5 and the actuator member 1. Therefore, high accuracy is required for the alignment between the two. However, in the present embodiment, the length of the drive channel wall 31 and the separation position of each color have already been determined at the time of processing the actuator member 1, so in bonding the cover member 5 and the actuator member 1, It is not necessary to strictly determine the position accuracy. Since it is not necessary to bond the cover member 5 and the actuator member 1 with high accuracy, the manufacturing process can be simplified.
[0116]
Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an ink ejecting apparatus that ejects a plurality of colors and has a small number of dead nozzles and is suitable for downsizing. In addition, since the accuracy of the bonding position between the cover member 5 and the actuator member 1 is not strict, the yield can be improved.
[0117]
In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0118]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the common ink chamber can be formed by the depression on the actuator member regardless of the shape of the cover member, it is not necessary to perform a process such as providing a recess in the cover member. In addition, since the position of the common ink chamber has already been determined by processing the recess on the actuator member side, the position alignment at the time of bonding the cover member and the actuator member is not required to be as high as before, and the yield can be increased. it can. In addition, a common ink chamber can be separated in part of the channel wall by extending the channel wall extending to the rear end without leaving the height of the drive channel wall, and dead nozzles are also generated. Can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views of an ink ejecting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are end views in a drive region and FIG. 2B are end views in a common ink chamber region of the ink ejecting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a first step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a second step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the first embodiment based on the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a third step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views of an ink ejecting apparatus according to a second embodiment based on the present invention.
FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of an ink ejecting apparatus according to Embodiment 3 based on the present invention. FIGS.
8A is an end view in a drive region, and FIG. 8B is an end view in a common ink chamber region of an ink ejecting apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a first step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a second step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the third embodiment based on the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a third step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view of a part of an ink ejecting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram of the principle of oblique deposition.
FIGS. 14A and 14B are cross-sectional views of an ink ejecting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view of a part of an ink ejecting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIGS. 16A and 16B are cross-sectional views in the drive region and FIG. 16B are cross-sectional views in the common ink chamber region of the ink ejecting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a first step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
18 is an explanatory diagram of a second step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a third step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram of a fourth step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory diagram of a fifth step of the method of manufacturing the ink ejecting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a partial perspective view of the ink ejecting apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
FIGS. 23A and 23B are cross-sectional views in the drive region and FIG. 23B are cross-sectional views in the common ink chamber region of the ink ejecting apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. FIGS.
24A and 24B are cross-sectional views of an ink ejecting apparatus based on a conventional technique.
FIG. 25 is an explanatory diagram of a problem that occurs when the cover member is incorrectly bonded in the ink ejecting apparatus based on the conventional technology.
[Explanation of symbols]
1 actuator member, 2 base member, 3 piezoelectric member, 3a, 3b piezoelectric substrate, 4 electrode, 5 cover member, 6 rear end sealing member, 7, 71, 72 common ink chamber (provided on the actuator member), 9 Nozzle plate, 10 Sealant, 21 Conductive member, 22 Non-conductive member, 31 Drive channel wall, 32 channel groove, 33 Non-drive channel wall, 34 Top, 51 Ink supply hole, 52 (provided on cover member) Common ink chamber, 91 nozzle holes, 101, 102 piezoelectric substrate, 110 actuator base, 200 electrode extraction surface, 300 channel wall, 301 first channel wall, 302 second channel wall, L1 drive region, L2 Common ink chamber area, L9 R-shaped area, L10 electrode extraction area.

Claims (6)

駆動領域と共通インク室領域とを含み、チャンネル壁によって隔てられた複数のチャンネル溝を有するアクチュエータ部材と、
前記駆動領域において前記チャンネル溝の底面と対向する開口部を塞ぐカバー部材とを備え、
前記アクチュエータ部材は、前記共通インク室領域において、前記アクチュエータ部材の頂上部が、前記カバー部材から円弧状に離れて凹んでいる、第１のチャンネル壁と、前記共通インク室領域においても、前記チャンネル溝の底面から見た前記チャンネル壁の頂上部の高さが前記駆動領域におけるものと同一である、第２のチャンネル壁とを備える、インク噴射装置。An actuator member including a drive region and a common ink chamber region and having a plurality of channel grooves separated by channel walls;
And a cover member for closing the opening portion facing the bottom surface of the channel groove in the drive region,
In the common ink chamber region, the actuator member has a first channel wall in which the top of the actuator member is recessed away from the cover member in an arc shape, and the channel is also in the common ink chamber region. An ink ejecting apparatus comprising: a second channel wall having a height of a top portion of the channel wall as viewed from a bottom surface of the groove, which is the same as that in the driving region. 前記アクチュエータ部材は、ベース部材と、前記ベース部材に接する圧電部材とを含み、前記ベース部材は、複数の導電性部材が互いに絶縁されるように、前記導電性部材と非導電性部材とを交互に重ね合わせたものであって、前記チャンネル溝は、前記アクチュエータ部材の前記圧電部材側の外面から凹む形に形成されており、前記各チャンネル溝の内面には前記各チャンネル溝に対応し、互いに電気的に独立した前記導電性部材がそれぞれ接続している、請求項１に記載のインク噴射装置。The actuator member includes a base member and a piezoelectric member in contact with the base member, and the base member alternates between the conductive member and the non-conductive member so that the plurality of conductive members are insulated from each other. The channel grooves are formed to be recessed from the outer surface of the actuator member on the piezoelectric member side, and the inner surfaces of the channel grooves correspond to the channel grooves and are mutually connected. The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein the electrically independent conductive members are connected to each other. 前記駆動領域においては、前記チャンネル壁の側面のうち上側略半分の領域に電極が形成されている、請求項１または２に記載のインク噴射装置。 3. The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein an electrode is formed in a substantially upper half region of the side surface of the channel wall in the driving region. 前記駆動領域においては、前記チャンネル溝の深さは、前記圧電部材の厚みより小さく、前記共通インク室領域の少なくとも一部においては、前記チャンネル溝の深さは、前記圧電部材の厚みより大きい、請求項１から３のいずれかに記載のインク噴射装置。In the driving region, the depth of the channel groove is smaller than the thickness of the piezoelectric member, and in at least a part of the common ink chamber region, the depth of the channel groove is larger than the thickness of the piezoelectric member. the ink jet apparatus according to any of claims 1 to 3. 平板状のベース部材と前記ベース部材に貼合わされた平板状の圧電部材とを備えるアクチュエータ部材に対して、前記圧電部材の側から溝加工を行なってチャンネル溝を形成する溝加工工程と、
前記チャンネル溝の内面に電極を形成する電極形成工程と、
前記チャンネル溝を覆うようにカバープレートを接着するカバープレート接着工程と、
前記アクチュエータ部材を切断する切断工程とを含み、
前記溝加工工程は、
前記圧電部材の表面に、前記圧電部材の厚みより小さい深さの複数の溝を形成する直線溝形成工程と、
ダイシングブレードの回転軸を前記圧電部材の表面に平行かつ前記溝に垂直にし、前記ダイシングブレードを前記圧電部材の表面に垂直に下ろすことによって、前記各チャンネル溝を隔てるチャンネル壁を上端から円弧形状に削り取るチャンネル壁加工工程とを含み、
前記切断工程は、前記チャンネル壁加工工程によって円弧形状に削り取られた部分が２等分されるように前記アクチュエータ部材を切断する、インク噴射装置の製造方法。Against luer actuator member and a flat plate-like piezoelectric member pasted to the base member and the base member, a groove processing step of forming a channel groove by performing groove machining from the side of the piezoelectric member,
Forming an electrode on the inner surface of the channel groove;
A cover plate bonding step of bonding a cover plate so as to cover the channel groove;
And a cutting step of disconnecting the actuator member,
The groove processing step includes
A linear groove forming step of forming a plurality of grooves having a depth smaller than the thickness of the piezoelectric member on the surface of the piezoelectric member;
The rotation axis of the dicing blade is parallel to the surface of the piezoelectric member and perpendicular to the groove, and the dicing blade is lowered perpendicularly to the surface of the piezoelectric member so that the channel walls separating the channel grooves have an arc shape from the upper end. look including a channel wall machining process of scraping,
The method of manufacturing an ink ejecting apparatus, wherein the cutting step cuts the actuator member so that a portion cut into an arc shape by the channel wall machining step is divided into two equal parts . 前記溝加工工程は、ダイシングブレードの回転軸を前記圧電部材の表面に平行かつ前記溝に垂直にし、前記ダイシングブレードを前記圧電部材の表面に垂直に下ろすことによって、前記各チャンネル溝の底面を円弧形状に削り取るチャンネル溝底面加工工程を含む、請求項５に記載のインク噴射装置の製造方法。In the groove processing step, the dicing blade has a rotation axis parallel to the surface of the piezoelectric member and perpendicular to the groove, and the dicing blade is lowered perpendicularly to the surface of the piezoelectric member, whereby the bottom surface of each channel groove is formed into an arc. The method for manufacturing an ink ejecting apparatus according to claim 5, further comprising a channel groove bottom surface processing step of scraping into a shape.
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