JP5233937B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッドに関する。

特許文献１には、上面に開口した複数の圧力室が形成された流路ユニットと、これら圧力室の開口を覆うように流路ユニットの上面に熱硬化性接着剤によって固定されたアクチュエータユニットとを有するインクジェットヘッドについて記載されている。このインクジェットヘッドのアクチュエータユニットは、３枚の積層された圧電層と、最も外側の圧電層上に圧力室と対向して配置された複数の個別電極と、最も外側の圧電層とその下側の圧電層との間に配置された共通電極とを有している。これら個別電極及び共通電極は、ドライバＩＣが実装されたフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）と電気的に接続されている。そして、ドライバＩＣから、個別電極には印字すべき画像パターンに応じてグランド電位と正電位とを交互に取る駆動信号が供給され、共通電極にはグランド電位に保持された信号が供給される。これにより、圧電体の圧力室と対向する部分が変位し圧力室内のインクに圧力が付与され、ノズルからインクが吐出されて所望画像が形成される。

特開２００８−２３００５２号公報

上記特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいて、個別電極上には突出状に形成された個別ランドが形成されており、この個別ランドを介して個別電極とＦＰＣとが電気的に接続されている。なお、特許文献１には特に記載されていないが、共通電極もＦＰＣと電気的に接続されていることから、個別電極と同様に、最も外側の圧電層上には共通電極に接続された表面電極が形成され、この表面電極上の共通バンプを介して共通電極とＦＰＣとが電気的に接続されていると考えられる。また、表面電極及び共通バンプは、マトリクス状に配列された複数の個別電極を避けて配置する必要があるため、圧電層の上面の端部近傍に配置される。そして、このようなインクジェットヘッドを製造する場合は、予め作製された流路ユニットの上面に熱硬化性接着剤を塗布し、この熱硬化性接着剤上にアクチュエータユニットを載置し、平板状の治具を用いてアクチュエータユニットを流路ユニットに対して加圧しながら加熱する。こうして、両者間の熱硬化性接着剤を硬化させて流路ユニットとアクチュエータユニットとを固定する。

しかしながら、表面電極及び個別電極は、所定パターンにスクリーン印刷された導電性ペーストを焼成することで形成されるが、これら電極の厚みにバラツキが生じることがある。特に、圧電層の上面において中央部より端部近傍のパターンの方が、より分厚くなる傾向がある。このため、これら電極上の個別ランド及び共通バンプの厚みが同じであっても、上面の高さレベルが同じにならずばらつく。この状態で、治具を用いて個別ランド及び共通バンプを介してアクチュエータユニットを流路ユニットに加圧すると、個別ランド及び共通バンプの高低差によって治具からの加圧力が場所によって均等に伝わらない。そのため、硬化した熱硬化性接着剤の厚みにバラツキが生じる。このように熱硬化性接着剤の厚みにバラツキが生じると、アクチュエータユニットによって圧力室内のインクに付与される圧力にもバラツキが生じ、得られる画像の品質が低下する。

そこで、本発明の目的は、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤への加圧力のバラツキを抑制する液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッドを提供することである。

本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、複数の圧力室が一表面に開口した流路ユニットと、前記圧力室を覆う圧電層を含み前記流路ユニットの前記一表面に接着されて前記圧力室内の液体に圧力を付与するアクチュエータユニットとを有する液体吐出ヘッドの製造方法において、前記圧電層の表面上に第１電極及び前記第１電極よりも厚い第２電極が配設されていると共に前記第１電極上に導電層が積層された前記アクチュエータユニットを形成するアクチュエータユニット形成工程と、前記一表面を有する前記流路ユニットのキャビティプレート上に熱硬化性接着剤を介して前記アクチュエータユニットを載置する載置工程と、前記載置工程後に、治具を用いた加熱及び加圧を行って前記アクチュエータユニットを前記キャビティプレートに固定する固定工程とを含んでいる。そして、前記アクチュエータユニット形成工程において、前記導電層は、前記第１及び第２電極に比べて前記固定工程の加圧力によって変形しやすい材料で構成され、前記第１電極との合計厚みが前記第２電極の厚みよりも大きくなるように前記第１電極上に積層されており、前記固定工程においては、前記治具によって前記アクチュエータユニットが前記キャビティプレートに対して加圧されることで、前記導電層の厚みが変形により減少し前記治具からの加圧力が前記第１及び第２電極に加えられる。

これによると、固定工程において、治具を用いてアクチュエータユニットを流路ユニットに対して加圧したときに、導電層が変形して第１及び第２電極の厚みのバラツキを吸収するとともに、治具からの加圧力が第１及び第２電極に均一に加えられる。このため、第１及び第２電極の厚みのバラツキによって生じるアクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤への加圧力のバラツキが抑制され、固定工程において硬化する熱硬化性接着剤の厚みのバラツキを抑制することができる。

本発明において、前記固定工程においては、前記導電層が、前記治具に加圧されることによって前記第２電極の厚みと前記合計厚みとが同じになるように塑性変形することが好ましい。これにより、治具から第１及び第２電極に加えられる加圧力がより均一になる。そのため、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤の厚みのバラツキをより一層抑制することができる。

また、本発明において、前記載置工程前には、熱硬化性接着剤を介して前記キャビティプレートを含む複数のプレートを積層し、前記流路ユニットの前躯体を形成する流路ユニット前躯体形成工程を有しており、当該熱硬化性接着剤は、前記固定工程における加熱に伴って硬化することが好ましい。これにより、固定工程における加熱に伴って、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤、及び、流路ユニットの前躯体のプレート間の熱硬化性接着剤の両方を硬化させることが可能となる。このため、流路ユニットの前躯体のプレート間の熱硬化性接着剤を硬化させるためだけの、加熱工程を省略することが可能となって、工程を短縮することができる。

また、本発明において、前記圧電層が前記複数の圧力室を跨って配置されており、前記アクチュエータユニットが、前記複数の圧力室に跨るサイズを有し、前記第１及び第２電極とともに前記圧電層を挟む共通電極をさらに含んでいる。そして、前記第１電極は、前記圧電層の前記表面に個別に形成された電極であって、平面視で、前記圧力室と対向する主電極部及び前記圧力室の外側領域と対向する外側電極部を有しており、前記第２電極は、前記圧電層の前記表面に形成された電極であって、前記共通電極と電気的に接続されており、前記載置工程において、前記主電極部と前記圧力室とが対向するように、前記アクチュエータユニットが前記キャビティプレートに対して位置決めされることが好ましい。これにより、第１電極の主電極部と圧力室とが対向するように位置決めされるので、圧力室内の液体に効果的に圧力を付与することが可能となる。

また、本発明において、前記アクチュエータユニット形成工程において、前記導電層を前記外側電極部上に形成することが好ましい。これにより、固定工程における加圧力が、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤へより均一に加えられる。このため、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤の厚みのバラツキをより一層抑制することができる。

また、本発明において、前記アクチュエータユニット形成工程には、加熱することによって硬化する導電性の熱硬化性接着剤からなる前記導電層を前記外側電極部上に形成した後、前記導電層の硬化が未完の半硬化状態になるまで加熱する半硬化工程が含まれており、
前記半硬化工程によって硬化した前記導電層は、前記第１及び第２電極に比べて前記治具からの加圧力によって変形しやすい。これにより、アクチュエータユニット形成工程に半硬化工程が含まれることで、固定工程における導電層の変形を確実に起こすことができる。また、導電層が少なくとも半硬化状態であるため、工程間の待ち時間や取扱時に導電層の形状が維持される。

また、本発明において、前記アクチュエータユニット形成工程には、前記導電層及び前記第２電極上に導電性ペーストを形成する導電性ペースト形成工程が含まれており、前記導電性ペーストは、前記固定工程における加熱に伴い硬化して前記導電層よりも硬い第１バンプ及び第２バンプとなることが好ましい。これにより、硬さが比較的に硬い、第１バンプを導電層上に、第２バンプを第２電極上に形成された液体吐出ヘッドを製造することが可能となる。加えて、第１及び第２電極の厚みのバラツキに伴う第１バンプと第２バンプの高さのバラツキも、導電層が吸収するので、これらバンプの高さのバラツキが抑制される。

また、本発明において、前記第１及び第２バンプと電気的に接続された配線部材をさらに備えている。そして、前記配線部材は、基材と、この基材の少なくとも一方の面に形成された複数の配線と、前記第１及び第２バンプに対応して突出状に形成され且つ前記複数の配線と電気的に接続された複数の端子と、加圧及び加熱によって塑性流動を発現する樹脂材料からなる層であって、前記複数の端子とこれらの周囲領域を覆うように形成された接合層とを有しており、前記固定工程後には、前記複数の端子を前記第１及び第２バンプと対向させた状態で前記接合層に塑性流動を発現させて、前記第１及び第２バンプと前記複数の端子とを直接接触させ、前記接合層により前記第１及び第２バンプと前記端子との接触部分を被覆するとともに前記配線部材と前記アクチュエータユニットとを接合する接合工程を有していることが好ましい。これにより、端子が接合層に覆われた配線部材がアクチュエータユニットに接合された液体吐出ヘッドを製造することができる。加えて、配線部材をアクチュエータユニットに加圧しても、導電層によって第１及び第２バンプの高さのバラツキが抑制されているので、アクチュエータユニットに加えられる加圧力が分散する。このため、アクチュエータユニットが破損しにくくなる。

本発明の液体吐出ヘッドは、複数の圧力室が一表面に開口した流路ユニットと、前記複数の圧力室に跨る圧電層を含み前記流路ユニットの前記一表面に熱硬化性接着剤を介して接着されて前記圧力室内の液体に圧力を付与するアクチュエータユニットとを有する液体吐出ヘッドにおいて、前記アクチュエータユニットが、前記圧電層と、前記圧電層の前記流路ユニットとは反対側の表面に形成され前記圧力室と対向する複数の第１電極と、前記複数の圧力室に跨るサイズを有し前記第１電極とで前記圧電層を挟む共通電極と、前記圧電層の前記表面に形成され前記共通電極と電気的に接続された前記第１電極よりも厚い第２電極と、前記第１電極上に配置された複数の第１バンプと、前記第２電極上に配置された第２バンプとを有しており、前記第１電極と前記第１バンプとの間には、前記第１バンプ及び前記第２バンプの上面が同じ高さレベルに位置するように前記第１バンプを保持するとともに、前記第１及び第２電極に比べて外力により変形しやすい導電層が配置されている。

これによると、第２電極が第１電極よりも厚みが大きくても、第１電極と第１バンプとの間には導電層が配置されているので、液体吐出ヘッドを取り扱う上で、破損しやすいアクチュエータユニットに外力が加わっても、導電層の変形によって外力による衝撃が緩和される。また、製造時に、第１及び第２電極の厚みのバラツキに伴って生じる第１及び第２バンプの高さのバラツキを、導電層が吸収するとともに、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤への加圧力のバラツキが抑制される。このため、熱硬化性接着剤の厚みのバラツキと、第１及び第２バンプの高さのバラツキとが抑制された液体吐出ヘッドとなる。

また、本発明において、前記第１及び第２バンプと電気的に接続された配線部材をさらに備えている。そして、前記配線部材は、基材と、この基材の少なくとも一方の面に形成された複数の配線と、前記第１及び第２バンプに対応して突出状に形成され且つ前記複数の配線と電気的に接続された複数の端子と、加圧及び加熱によって塑性流動を発現する樹脂材料からなる層であって、前記複数の端子とこれらの周囲領域を覆うように形成された接合層とを有し、前記複数の端子が前記アクチュエータユニットに加圧されることによって、前記接合層の前記端子を覆っている部分が塑性流動を発現して、前記第１及び第２バンプと前記端子が直接接触するとともに、当該部分が前記第１及び第２バンプと前記端子との接触部分を被覆し且つ前記配線部材と前記アクチュエータユニットとを接合していることが好ましい。これにより、端子が接合層に覆われた配線部材がアクチュエータユニットに接合された液体吐出ヘッドとなる。また、配線部材が組み付けられた液体吐出ヘッドを取り扱う上でも、配線部材とアクチュエータユニット間の導電層の介在によって、外力が配線部材に加わっても、相変わらず導電層の変形によって外力による衝撃が緩和される。

本発明の液体吐出ヘッドの製造方法によると、固定工程において、治具を用いてアクチュエータユニットを流路ユニットに対して加圧したときに、導電層が変形して第１及び第２電極の厚みのバラツキを吸収するとともに、治具からの加圧力が第１及び第２電極に均一に加えられる。このため、第１及び第２電極の厚みのバラツキによって生じるアクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤への加圧力のバラツキが抑制され、固定工程において硬化する熱硬化性接着剤の厚みのバラツキを抑制することができる。
本発明の液体吐出ヘッドによると、第２電極が第１電極よりも厚みが大きくても、第１電極と第１バンプとの間には導電層が配置されているので、液体吐出ヘッドを取り扱う上で、破損しやすいアクチュエータユニットに外力が加わっても、導電層の変形によって外力による衝撃が緩和される。また、製造時に、第１及び第２電極の厚みのバラツキに伴って生じる第１及び第２バンプの高さのバラツキを、導電層が吸収するとともに、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の熱硬化性接着剤への加圧力のバラツキが抑制される。このため、熱硬化性接着剤の厚みのバラツキと、第１及び第２バンプの高さのバラツキとが抑制された液体吐出ヘッドとなる。

本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの縦断面図である。 図１に示すヘッド本体の平面図である。 図２に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図３に示すIＶ‐IＶ線断面図である。 （ａ）は、図４に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図であり、（ｂ）は、個別電極を示す平面図である。 図３に示す一点鎖線で囲まれた領域VIにおけるアクチュエータユニットの平面図である。 図６に示すVII−VII線断面図である。 アクチュエータユニットに接合される前のＣＯＦの部分断面図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドが採用されたインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

まず、図１１を参照し、本発明に係るインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）１が適用されたインクジェット式プリンタ５００の構成について説明する。インクジェットヘッド１は、一方向（図１１の紙面に対して垂直な方向）に沿って長尺なラインヘッドであり、その長手方向を主走査方向としてプリンタ５００に組み込まれる。プリンタ５００は、ライン式のカラーインクジェットプリンタである。

プリンタ５００は、略直方体形状の筐体５０１ａを有する。筐体５０１ａの天板上部には、排紙部５３１が設けられている。筐体５０１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ、Ｂ、Ｃに区分されている。空間Ａ内には、４つのインクジェットヘッド１が、副走査方向に沿って所定間隔で並設されるとともに、フレーム５０３を介して筐体５０１ａに支持されている。４つのインクジェットヘッド１は、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクを吐出する。空間Ａには、さらに、各インクジェットヘッド１に順に用紙Ｐを対向させつつ搬送する搬送ユニット５２１、及び、プリンタ５００の各部の動作をコントロールするコントローラ５０１が配置されている。

空間Ｂ、Ｃはそれぞれ、筐体５０１ａに対して主走査方向に着脱可能な給紙ユニット５０１ｂ及びインクユニット５０１ｃが配置される空間である。プリンタ５００の内部には、図１１に示す太矢印に沿って、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。ここで、副走査方向を、搬送ユニット５２１による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向とし、主走査方向は副走査方向と直交する方向であって、水平面に沿った方向とする。

給紙ユニット５０１ｂは、複数枚の用紙Ｐを収納する給紙トレイ５２３、及び、給紙トレイ５２３に取り付けられた給紙ローラ５２５を有する。給紙ローラ５２５は、給紙モータ（不図示）の駆動により回転し、給紙トレイ５２３の最も上方にある用紙Ｐを送り出す。送り出された用紙Ｐは、ガイド５２７ａ、５２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ５２６によって挟持されつつ搬送ユニット５２１へと送られる。

搬送ユニット５２１は、２つのベルトローラ５０６，５０７、及び、両ローラ５０６，５０７間に架け渡されたエンドレスの搬送ベルト５０８を有する。ベルトローラ５０７は駆動ローラであって、コントローラ５０１による制御の下、駆動モータ（不図示）の駆動により、図中時計回りに回転する。ベルトローラ５０６は従動ローラであって、搬送ベルト５０８の走行に伴って、同様に時計回りに回転する。

搬送ベルト５０８のループ内には、４つのインクジェットヘッド１と対向するほぼ直方体形状のプラテン５１９が配置されている。搬送ベルト５０８の上側ループは、内周面側からプラテン５１９により支持されて、外周面５０８ａが４つのインクジェットヘッド１のインク吐出領域と画像形成に適した距離を平行に隔てている。

搬送ベルト５０８の外周面５０８ａには、弱粘着性のシリコン層が形成されている。給紙ユニット５０１ｂから送られてきた用紙Ｐは、押さえローラ５０４によって搬送ベルト５０８の外周面５０８ａに押さえ付けられた後、粘着力によって外周面５０８ａに保持されつつ、太矢印に沿って副走査方向に搬送されていく。

用紙Ｐが４つのインクジェットヘッド１の直ぐ下方を通過する際に、コントローラ５０１による制御の下、各ヘッド１のインク吐出領域から用紙Ｐの上面に向けて各色のインク滴が順に吐出されて、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。用紙Ｐは、さらに搬送されて、剥離プレート５０５によって外周面５０８ａから剥離される。この後、用紙Ｐは、ガイド５２９ａ，５２９ｂ及び二組の送りローラ対５２８によって上方に搬送され、筐体５０１ａ上部の開口５３０から排紙部５３１へと排出される。各送りローラ対５２８の一方のローラは、コントローラ５０１による制御の下、送りモータ（不図示）の駆動により回転する。

インクユニット５０１ｃは、カートリッジトレイ５３５、及び、４つのヘッド１のそれぞれに対応するインクカートリッジ５４０を有する。インクユニット５０１ｃは、カートリッジトレイ５３５上に４つのインクカートリッジ５４０が副走査方向に並設された状態で、空間Ｃに対して着脱可能となっている。

インクジェットヘッド１は、図１に示すように、インクを吐出するヘッド本体２と、ヘッド本体２にインクを供給するリザーバユニット７１と、ヘッド本体２に電気的に接続された４つのＣＯＦ（Chip On Film：配線部材）５０とを含んでいる。

ヘッド本体２は、主走査方向（図１の紙面に直交する方向）に沿って細長な直方体形状の流路ユニット９、及び、流路ユニット９上に接着された平面視台形形状の４つのアクチュエータユニット２１（図２参照）を有する。

図３に示すように、流路ユニット９の上面（表面）９ａにおける各アクチュエータユニット２１の配置領域には、多数の圧力室１１０がマトリクス状に開口している。一方、流路ユニット９の下面におけるアクチュエータユニット２１と対向した領域には、多数のノズル１０８がマトリクス状に形成されたインク吐出領域が形成されている。各アクチュエータユニット２１は、配置領域の各圧力室１１０の開口を塞ぐように固定されている。なお、アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応したアクチュエータを含み、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する。

各アクチュエータユニット２１の上面には、図１に示すように、ＣＯＦ５０の一端近傍が固定されている。ＣＯＦ５０はドライバＩＣ５７が実装された平型柔軟基板であって、その各端子５３ａ，５３ｂはアクチュエータユニット２１の個別ランド１３６及び共通ランド１４６（図７参照）と電気的に接続されている。ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の下底側から延在した後に上方に引き出されている。ＣＯＦ５０の他端は、リザーバユニット７１の上方に配置された制御基板６４とコネクタ６４ａを介して接続されている。制御基板６４は、ドライバＩＣ５７を介してアクチュエータユニット２１の駆動を制御する。具体的には、ドライバＩＣ５７は、画像データに基づいて、グランド電位に対して正又は負の所定電位を交互に取る駆動信号を生成して個別電極１３５に供給し、グランド電位に保持された信号を生成して共通電極１３４（図７参照）に供給する。

アクチュエータユニット２１、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０、及び制御基板６４は、サイドカバー６３及びヘッドカバー６５によって覆われている。金属板であるサイドカバー６３は、流路ユニット９の長手方向に沿って延在し、流路ユニット９の副走査方向両端近傍に固定されている。ヘッドカバー６５は、２つのサイドカバー６３の上端にこれらを跨ぐように固定されている。また、サイドカバー６３にはドライバＩＣ５７が密着されており、サイドカバー６３がヒートシンクとして機能する。ドライバＩＣ５７は、リザーバユニット７１の側面に貼り付けられたスポンジ５８によってサイドカバー６３に向かって押圧されている。

リザーバユニット７１は、４枚のプレート９１〜９４が積層されたものであり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ７２、及び、１０個のインク流出流路７３が互いに連通するように形成されている。なお、図１においては、１つのインク流出流路７３のみが表れている。インクカートリッジ５４０からのインクは、インク流入流路、インクリザーバ７２及びインク流出流路７３を通過し、インク供給口１０５ｂ（図２参照）から流路ユニット９に供給される。プレート９４の下面は、プレート９４とＣＯＦ５０との間に間隙が形成されるように、凹凸面となっている。インク流出流路７３は、このプレート９４の凸部に形成されている。

次に、ヘッド本体２についてより詳細に説明する。図３では、それぞれ流路ユニット９の内部及び下面に形成されていて破線で描くべきアパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。

流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４と略同じ平面形状の直方体形状を有する。図２に示すように、流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路７３（図１参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが設けられている。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。

上面９ａの各圧力室１１０は、角部にアールが施された菱形の平面形状を有している。圧力室１１０の一端（一方の鋭角部）はノズル１０８に連通しており、圧力室１１０の他端（他方の鋭角部）はアパーチャ１１２を介して副マニホールド流路１０５ａに連通している。

図４に示すように、流路ユニット９は、最上層のキャビティプレート１２２を含む９枚のステンレス鋼等の金属プレート１２２〜１３０が積層した積層体である。これらプレート１２２〜１３０は、それぞれ主走査方向に長尺な矩形平面形状を有し、流路ユニット９内に圧力室１１０毎の個別インク流路１３２が形成されるよう、互いに位置合わせしつつ積層されている。キャビティプレート１２２には、圧力室１１０となる孔が複数形成されており、当該孔の上部開口がアクチュエータユニット２１に覆われ、孔の下部開口が金属プレート１２３によって部分的に覆われている。流路ユニット９の内部には、マニホールド流路１０５及び副マニホールド流路１０５ａに加えて、副マニホールド流路１０５ａの出口からアパーチャ１１２、さらに圧力室１１０を経てノズル１０８に至る個別インク流路１３２が形成されている。

次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図２に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、インク供給口１０５ｂを避けるよう主走査方向に千鳥状に配置されている。アクチュエータユニット２１の平行対向辺は主走査方向に延在している。隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は、副走査方向に関してオーバーラップしている。

図５（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、３枚の圧電セラミック層４１〜４３、最上層の圧電セラミック層４１の上面（表面）４１ａに配置された複数の個別電極（第１電極）１３５、及び、表面電極１４５、さらに２層の圧電セラミック層４１，４２間に全面に亘って形成された共通電極１３４を含む。各個別電極１３５は、圧力室１１０と対向してマトリクス状に配置され、表面電極１４５は、内部の共通電極１３４と接続されている。圧電セラミック層４１〜４３は、共に強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなり、１５μｍ程度の厚みで、アクチュエータユニット２１の外形を画定する台形形状を有する。

個別電極１３５は、図５（ｂ）に示すように、圧力室１１０と略相似でこれよりも一回り小さい略菱形形状の主電極部１３５ａ、主電極部１３５ａの一鋭角部から主電極部１３５ａの長手方向（副走査方向）に延出した延出部１３５ｂ、及び、圧力室１１０の外側領域と対向する延出部１３５ｂの先端部（外側電極部１３５ｃ）を含む。

個別ランド１３６は、外側電極部１３５ｃの表面に積層された導電層１３６ａと、導電層１３６ａの上面に積層された個別バンプ（第１バンプ）１３６ｂとを有している（図５（ａ）参照）。導電層１３６ａは、エポキシ系接着剤に銀を混合した導電性の熱硬化性接着剤（ニホンハンダ社製のＮＨ−０７０Ａ（Ｔ））からなり、厚みが略８μｍ、径が略１６０μｍの円形の平面形状を有している。導電層１３６ａは、ＪＩＳのＫ７２１５タイプＤに基づく硬さ試験で７３の硬さを有しており、個別電極１３５の硬さよりも柔らかくなっている。一方、個別バンプ１３６ｂは、同じ硬さ試験において８５の硬さを有している。なお、後述の表面電極１４５と個別電極１３５とは同じ材質からなるので、同様の硬さを有している。つまり、導電層１３６ａは個別電極１３５及び表面電極１４５よりも塑性変形しやすくなっている。

アクチュエータユニット２１は、さらに、図６及び図７に示すように、圧電セラミック層４１の上面４１ａに細長い表面電極１４５、及び、表面電極１４５上に形成された共通バンプ（第２バンプ）１４６を含む。表面電極（第２電極）１４５は、上面４１ａの四隅近傍に主走査方向に沿って延在しており、その一端近傍（図６中右端近傍）に共通バンプ１４６が形成されている。表面電極１４５の他端近傍は、圧電セラミック層４１を貫通する貫通孔１４０と対向し、貫通孔１４０内に設けられた導電体１４１を介して共通電極１３４と電気的に接続されている。

個別電極１３５、共通電極１３４、及び表面電極１４５は共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系の金属材料からなり、これらのうち個別電極１３５は略１μｍの厚みを有し、表面電極１４５は略９μｍの厚みを有している。つまり、表面電極１４５は個別電極１３５よりも厚くなっている。また、内部の共通電極１３４は、略２μｍの厚みを有している。共通バンプ１４６は、個別バンプ１３６ｂと同様な材質から形成されており、平面サイズ及び厚みも個別バンプ１３６ｂと同じになっている。本実施形態では、各バンプ１３６ｂ，１４６の厚みは２５μｍとした。

図７に示すように、共通バンプ１４６及び表面電極１４５を足し合わせた厚み（高さＨ１）と、個別バンプ１３６ｂ、導電層１３６ａ及び個別電極１３５を足し合わせた厚み（高さＨ２）とが同じになっている。これは、導電層１３６ａが、後述するインクジェットヘッド製造時の加圧によって、高さＨ１が高さＨ２に等しく、例えば、３４μｍとなるように塑性変形するためである。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について説明する。アクチュエータユニット２１は、圧電セラミック層４１を電界の印加で変位する活性層とするユニモルフ型の圧電変位素子である。その駆動に際して、予め個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にしておき、吐出要求がある毎に個別電極１３５を共通電極１３４と一旦同じ電位とする。その後、所定のタイミングにて再び個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位に戻す。この場合、初期状態において、圧電セラミック層４１〜４３の個別電極１３５に対向する領域が圧力室１１０に向かって凸となるように変形している。そして吐出要求の際、個別電極１３５が共通電極１３４と同じ電位になるタイミングで、圧電セラミック層４１〜４３が平坦な形状になり、マニホールド流路１０５から圧力室１１０内にインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にしたタイミングで、圧電セラミック層４１〜４３の個別電極１３５に対向する領域が圧力室１１０に向かって凸となるように変形し、圧力室１１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。

次に、ＣＯＦ５０とアクチュエータユニット２１との接続構造について、図７及び図８を参照しつつ説明する。ＣＯＦ５０は、図８に示すように、ドライバＩＣ５７が実装された可撓性基板５６と、可撓性基板５６の下面全体に形成された接合層５５とを有するシート状の積層体である。可撓性基板５６は、基材５１と、基材５１の下面に形成された複数の配線５２ａ，５２ｂと、配線５２ａ，５２ｂの先端に形成された複数の端子５３ａ，５３ｂと、配線５２ａ，５２ｂを覆う被覆層５４とを有している。

基材５１は、絶縁性及び可撓性を兼ね備えたシート状の部材であり、例えば、ポリイミド等の合成樹脂製のシートからなる。複数の配線５２ａ，５２ｂは、例えば、銅箔からなるものであり、それぞれ独立して端子５３ａ，５３ｂとドライバＩＣ５７とを接続している。端子５３ａは個別ランド１３６と対応して複数設けられており、端子５３ｂは共通バンプ１４６に対応して設けられている。

被覆層５４は、絶縁性の樹脂材料からなり、複数の端子５３ａ，５３ｂを除く、基材５１の下面全域に形成されている。つまり、複数の端子５３ａ，５３ｂは、被覆層５４からそれぞれ突出している。この被覆層５４は、複数の配線５２ａ，５２ｂを周囲から電気的に絶縁するとともに、外力による断線から保護する役割も果たす。この被覆層５４は、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、あるいは、ポリイミド系樹脂等の、熱硬化性樹脂からなる。

接合層５５は、図８に示すように、ＣＯＦ５０をアクチュエータユニット２１に接合する前においては端子５２ａ，５２ｂを覆っている。しかしながら、接合層５５は、図７に示すように、ＣＯＦ５０をアクチュエータユニット２１に接合したときには端子５２ａ，５２ｂを個別ランド１３６及び共通バンプ１４６に接触（電気的に接続）させた状態で、これらの接触部分を覆いつつ可撓性基板５６とアクチュエータユニット２１とを物理的に接合する。

接合層５５は、その内部に作用するせん断応力が小さい状態では弾性を示すが、一定以上のせん断応力が作用したときには塑性流動を発現して流動性を示す樹脂材料からなる。このような性質を有する樹脂材料として、例えば、エポキシ樹脂をベースとした接着剤に２５−９０重量部の有機物粒子を加えた樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＦタイプ、フェノールノボラックタイプ、クレゾールノボラックタイプのエポキシ樹脂、または、脂肪族エポキシ樹脂である。また、添加される有機粒子は、アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン−アクリル系樹脂、メラミン樹脂、メラミン−イソシアヌレート付加物、ポリイミド、シリコーン樹脂、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンゾイミダゾール、ポリアリレート、液晶ポリマー、オレフィン系樹脂、エチレン−アクリル共重合体などの粒子が使用され、そのサイズは、１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下とされる。また、好ましくは、エポキシ樹脂と有機粒子との相溶性を高めるために、官能反応基が混入される。

続いて、図９及び図１０を参照しつつ、インクジェットヘッド１の製造方法について説明する。図９に示すように、流路ユニット前躯体形成工程（Ｓ１）では、先ず、９枚のステンレス鋼等の金属プレートにエッチング加工を施して孔を形成し、プレート１２２〜１３０を作製する。その後、プレート１２２〜１３０を、孔によって個別インク流路１３２が形成されるように互いに位置合わせしつつエポキシ系の熱硬化性接着剤を介して積層する。こうして、流路ユニット９の前躯体が作製される。

アクチュエータユニット形成工程（Ｓ２）では、先ず、予め焼成による収縮量を見込んで形成された、台形の圧電セラミック層４１〜４３となるグリーンシートを３枚用意する。そして、圧電セラミック層４１となるグリーンシートに、貫通孔１４０を形成する（Ｓ３）。その後、圧電セラミック層４１となるグリーンシート上に個別電極１３５のパターン及び表面電極１４５のパターンで、圧電セラミック層４２となるグリーンシート上に共通電極１３４のパターンで、それぞれＡｇ−Ｐｄ系の導電性ペーストをスクリーン印刷する（Ｓ４）。このとき、表面電極１４５となる導電性ペーストには、貫通孔１４０の一部を構成する孔が形成される。

その後、治具を用いて位置合わせしつつ、印刷がされていない圧電セラミック層４３となるグリーンシート上に、共通電極１３４が印刷された面を上にして圧電セラミック層４２となるグリーンシートを重ね、さらにその上に、個別電極１３５及び表面電極１４５が印刷された面を上にして圧電セラミック層４１となるグリーンシートを重ねる（Ｓ５）。次に、このグリーンシートの積層体を、公知のセラミックと同様に脱脂し、所定の温度で焼成する（Ｓ６）。これにより、３枚のグリーンシートが圧電セラミック層４１〜４３となり、導電性ペーストが個別電極１３５、表面電極１４５、及び共通電極１３４となる。これらステップ３（Ｓ３）〜ステップ６（Ｓ６）の工程により、アクチュエータユニット２１の前躯体が完成する。

次に、パターニングされたマスクを用いて、各個別電極１３５の外側電極部１３５ｃ上に導電性の熱硬化性接着剤１９０を印刷する（Ｓ７）。このとき、図１０（ａ）に示すように、熱硬化性接着剤１９０と外側電極部１３５ｃとを足し合わせた合計厚みＪ２が、表面電極１４５の厚みＪ１よりも大きくなるように、外側電極部１３５ｃ上に熱硬化性接着剤１９０を形成する。ここでは、熱硬化性接着剤１９０の層厚を２５μｍとした。

次に、熱硬化性接着剤１９０が形成されたアクチュエータユニットの前躯体を例えば、１２０℃、３０分間加熱する。本実施形態では、加熱装置の構成上、熱硬化性接着剤１９０は硬化が未完の状態にある（Ｓ８：半硬化工程）。この熱硬化性接着剤１９０が、導電層１３６ａとなり、外力に対して個別電極１３５及び表面電極１４５よりも変形しやすい硬さを持つ。この状態の導電層１３６ａの硬さは、ＪＩＳのＫ７２１５タイプＤに基づく硬さ試験で６０であった。しかし、この硬さは、後述の固定工程における導電層１３６ａの変形を確実に起こすことができる。また、導電層１３６ａが少なくとも半硬化状態であるため、製造工程間の待ち時間やアクチュエータユニット２１の取扱時に、当該導電層１３６ａの形状が崩れず維持される。さらには、導電層１３６ａが比較的硬くなっているので、後工程において、導電層１３６ａ上に個別バンプ１３６ｂとなる導電性ペーストを形成することが可能となる。

次に、パターニングされたマスクを用いて、図１０（ｂ）に示すように、導電層１３６ａ上、表面電極１４５上の所定位置、及び貫通孔１４０のそれぞれに、個別バンプ１３６ｂ、共通バンプ１４６及び導電体１４１となるフィラー材としてＡｇを含むアクリル系の導電性ペーストを印刷して形成する（Ｓ９：導電性ペースト形成工程）。このとき、個別バンプ１３６ｂ及び共通バンプ１４６となる導電性ペーストは同じ厚みに形成される。導電性ペーストとしては、自然乾燥型のアクリル系接着剤（藤倉化成社製のドータイトＤ−３６２）を用い、略２５μｍの厚さに形成している。そして、導電性ペーストは、２５℃、３時間の乾燥によって、硬さが略６５と半硬化状態の導電層１３６ａ（硬さ：略６０）よりも硬くなる。こうして、個別ランド１３６、共通バンプ１４６及び導電体１４１が形成され、アクチュエータユニット２１が完成する。

なお、熱硬化性接着剤１９０が個別電極１３５となる導電性ペーストよりも柔らかく、当該導電性ペースト上に熱硬化性接着剤１９０を形成することが可能な場合は、ステップ５（Ｓ５）の次にステップ７（Ｓ７）及びステップ８（Ｓ８）を順に行う。このときのステップ８においてはステップ６における工程を含ませる。こうすれば、ステップ５とステップ７との間のステップ６の加熱工程を省略することができ、工程が短縮される。

次に、上述のようにして作製された４つのアクチュエータユニット２１を、図１０（ｂ）に示すように、流路ユニット９の前躯体の上面（キャビティプレート１２２の上面９ａ）に載置する（Ｓ１０：載置工程）。ここでは、流路ユニット９の前躯体の上面９ａにエポキシ系の熱硬化性接着剤７（ニホンハンダ社製のドーデントＮＨ−０７０（Ａ））を塗布し、４つのアクチュエータユニット２１を図２に示す千鳥状配置となるよう位置決めして配置する。このとき、個別電極１３５の主電極部１３５ａが圧力室１１０と対向して配置される。

次に、流路ユニット９の前躯体と４つのアクチュエータユニット２１との積層体１９５を加熱加圧装置の平坦な台上に載せる。そして、図１０（ｃ）に示すように、平板状の治具１９６でアクチュエータユニット２１を流路ユニット９の前躯体に対して加圧しながら、加熱する。例えば、１２０℃、１０分間の加熱で、各アクチュエータユニット２１が上面９ａに固定される（Ｓ１１：固定工程）。このとき、半硬化状態の導電層１３６ａは塑性変形しつつも所定の硬さ（略７３）に硬化する。

この工程では、治具１９６が最初に個別バンプ１３６ｂに接触する。そして、治具１９６がアクチュエータユニット２１に近づくにつれて、硬さ略６０の導電層１３６ａが塑性変形してその厚みを減らす。合計厚みＨ１（表面電極１４５及び共通バンプ１４６の厚みの和）が合計厚みＨ２（個別電極１３５、導電層１３６ａ及び個別バンプ１３６ｂの厚みの和）と同じになると、治具１９６が共通バンプ１４６に接触するようになり、治具１９６からの加圧力を両バンプ１３６ｂ，１４６で支えることになる。固定工程の後半では、導電層１３６ａは完全に硬化しており、個別バンプ１３６ｂに伝わる単位の圧力は、共通バンプ１４６に伝わる単位の圧力とほぼ同じとなる。これによって、熱硬化性接着剤７の層の硬化後の厚みが均一になる。

さらにこのとき、導電性ペースト形成工程で、個別バンプ１３６ｂ同士及び個別バンプ１３６ｂと共通バンプ１４６との間で厚みにバラツキが生じていても、上述と同様に導電層１３６ａがこれらの厚みのバラツキをすべて吸収するように塑性変形する。このため、共通バンプ１４６及び複数の個別バンプ１３６ｂの上面が、圧電セラミック層４１の上面４１ａに対し、同じ高さレベルになる。

このように、均一な厚みの熱硬化性接着剤７の層を介して、流路ユニット９の前躯体とアクチュエータユニット２１とを固定することができる。また、流路ユニット９の各プレート間の熱硬化性接着剤にも均等な圧力が加わるため、これら熱硬化性接着剤も厚みのバラツキが抑制された状態で硬化し、流路ユニット９が形成される。こうして、積層方向に関して寸法誤差の少ないヘッド本体２が完成する。

本実施形態においては、ステップ１において流路ユニット９の前躯体を加熱せず、ステップ１１においてヘッド本体２を作製するときに当該前躯体も併せて加熱して、流路ユニット９を作製している。このため、ステップ１において、流路ユニット９を作製するための加熱工程を省略することができ、製造工程を短縮することができる。

なお、ステップ１において、流路ユニット９の前躯体を加圧及び加熱して流路ユニット９を作製してもよい。そして、ステップ１１において、作製された流路ユニット９の上面９ａにアクチュエータユニット２１を固定してもよい。

次に、図１０（ｄ）に示すように、ＣＯＦ５０の端子５３ａ，５３ｂが対応する個別バンプ１３６ｂ及び共通バンプ１４６と対向するように位置決めした状態で、治具１９６による加熱及び加圧を行ってＣＯＦ５０を各アクチュエータユニット２１に接合する（Ｓ１２：接合工程）。

このとき、接合層５５の端子５３ａ，５３ｂを覆う部分が、端子５３ａ，５３ｂと個別バンプ１３６ｂ及び共通バンプ１４６との間で加圧されて塑性流動を発現する。これにより、図７に示すように、接合層５５の端子５３ａを覆う部分が広がって、端子５３ａと個別ランド１３６とが接触した部分を覆うと共に外側電極部１３５ｃの周囲近傍にまで達する。一方、接合層５５の端子５３ｂを覆う部分が、端子５３ｂと共通バンプ１４６とが接触した部分を覆うと共に表面電極１４５にまで達する。このようにして、圧電セラミック層４１の表面と可撓性基板５６の表面とが接合層５５によって直接的に接合される。

さらにこのとき、接合層５５の端子５３ａ，５３ｂを覆う部分は、端子５３ａ，５３ｂと個別バンプ１３６ｂ及び共通バンプ１４６との間から外側にすべて流動するので、ＣＯＦ５０とアクチュエータユニット２１とが電気的に接続された状態で両者が接合される。

この後、各アクチュエータユニット２１にＣＯＦ５０が接合されたヘッド本体２に、リザーバユニット７１、制御基板６４、サイドカバー６３及びヘッドカバー６５が取り付けられることで、インクジェットヘッド１の製造が完了する。

以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド１によると、表面電極１４５が個別電極１３５よりも厚くても、個別電極１３５と個別バンプ１３６ｂとの間には導電層１３６ａが配置されているので、インクジェットヘッド１を取り扱う上で、破損しやすいアクチュエータユニット２１の個別ランド１３６に何らかの外力が加わっても、導電層１３６ａの変形によって外力による圧電セラミック層４１〜４３への衝撃が緩和される。また、製造時に、個別電極１３５及び表面電極１４５の厚みのバラツキに伴って生じる個別バンプ１３６ｂ及び共通バンプ１４６の高さのバラツキを、導電層１３６ａが吸収するとともに、アクチュエータユニット２１と流路ユニット９との間の熱硬化性接着剤７への加圧力のバラツキが抑制される。このため、熱硬化性接着剤７の厚みのバラツキと、個別バンプ１３６ｂ及び共通バンプ１４６の高さのバラツキとが抑制される。したがって、アクチュエータユニット２１の下面と流路ユニット９の上面９ａとの間の離隔距離が全体的に一定となり、複数の圧力室１１０の容積のバラツキがほとんどなくなる。この結果、圧力室１１０内のインクに付与された圧力のバラツキもなくなって、ノズル１０８からのインク吐出特性が揃う。

また、ＣＯＦ５０に形成された接合層５５は、端子５３ａ，５３ｂと個別バンプ１３６ｂ及び共通バンプ１４６との間で加圧されることで塑性流動が発現してＣＯＦ５０とアクチュエータユニット２１とを接合する。これにより、当該ＣＯＦ５０を有するインクジェットヘッド１となる。加えて、ＣＯＦ５０が接合されたインクジェットヘッド１を取り扱う上でも、ＣＯＦ５０とアクチュエータユニット２１との間の導電層１３６ａの介在によって、外力がＣＯＦ５０に加わっても、導電層１３６ａの変形によって外力による圧電セラミック層４１〜４３への衝撃が緩和される。

また、インクジェットヘッド１の製造方法によると、固定工程（Ｓ１１）において、治具１９６を用いてアクチュエータユニット２１を流路ユニット９に対して加圧したときに、導電層１３６ａが塑性変形し個別電極１３５及び表面電極１４５の厚みのバラツキを吸収するとともに、治具１９６からの加圧力が個別電極１３５及び表面電極１４５に均等に加えられる。このため、個別電極１３５及び表面電極１４５の厚みのバラツキによって生じるアクチュエータユニット２１と流路ユニット９との間の熱硬化性接着剤７への加圧力のバラツキが抑制され、固定工程において硬化する熱硬化性接着剤７の厚みのバラツキを抑制することができる。したがって、上述と同様に、インク吐出特性が揃ったインクジェットヘッドを製造することが可能となる。

また、導電層１３６ａが、治具１９６に加圧されることによって個別電極１３５及び導電層１３６ａを足し合わせた厚みと表面電極１４５の厚みとが同じになるように、塑性変形することが可能になっているので、治具１９６から個別電極１３５及び表面電極１４５に加えられる加圧力がより均一になる。そのため、アクチュエータユニット２１と流路ユニット９との間の熱硬化性接着剤７の厚みのバラツキをより一層抑制することができる。

また、載置工程（Ｓ１０）において、個別電極１３５の主電極部１３５ａと圧力室１１０とが対向するように位置決めされているので、圧力室内のインクに効果的に圧力を付与することが可能となる。

導電層１３６ａが外側電極部１３５ｃ上に形成されているので、固定工程（Ｓ１１）における加圧力が、アクチュエータユニット２１と流路ユニット９との間の熱硬化性接着剤７へより均一に加えられる。つまり、圧力室１１０と対向する位置に導電層１３６ａが形成されていると、加圧時に圧電セラミック層４１〜４３の圧力室１１０と対向する領域が撓んで、その加圧力が逃げる可能性がある。さらに、圧電セラミック層４１〜４３の破損を招く心配もある。しかしながら、本発明においては、導電層１３６ａが圧力室１１０と対向しない外側電極部１３５ｃ上に形成されているので、加圧力を効果的に伝えることができる。このため、アクチュエータユニット２１と流路ユニット９との間の熱硬化性接着剤７の厚みのバラツキをより一層抑制することができる。

さらに、導電性ペースト形成工程（Ｓ９）で形成される両バンプ１３６ｂ，１４６の高さがばらついても、固定工程において導電層１３６ａがバラツキを吸収するので、これらバンプ１３６ｂ，１４６の高さのバラツキが抑制される。

また、接合工程（Ｓ１２）において、ＣＯＦ５０がアクチュエータユニット２１と接合されるので、ＣＯＦ５０が接合されたヘッド本体２を製造することができる。加えて、接合工程において、ＣＯＦ５０をアクチュエータユニット２１に加圧しても、固定工程において両バンプ１３６ｂ，１４６の高さのバラツキが吸収され抑制されているので、アクチュエータユニット２１に加えられる加圧力が各バンプ１３６ｂ，１４６に分散する。このため、アクチュエータユニット２１に集中荷重が生じず、破損しにくくなる。

上述の実施形態においては、アクチュエータユニット２１の圧電セラミック層４１〜４３が複数の圧力室１１０に跨るサイズを有していたが、活性部を含む圧電セラミック層４１が圧力室１１０を個別に覆う複数の分割圧電セラミック層から構成されていてもよい。この場合、活性部を含む最上層の圧電セラミック層４１をステップ５の後であってステップ６の前に、圧電セラミック層４１となるグリーンシートをカットして、圧力室１１０を個別に覆う分割圧電セラミック層として形成すればよい。こうすることで、インク吐出時における圧電セラミック層（活性部）の変位が隣接する圧電セラミック層に伝播しにくくなり、構造的クロストークを抑制することが可能となる。なお、この場合の圧電セラミック層４２，４３及び共通電極１３４は、１つの振動板として機能する。したがって、これら圧電セラミック層４２，４３及び共通電極１３４に変えて導電性を有する振動板を流路ユニット９の上面９ａに熱硬化性接着剤７を介して接着していてもよい。これらにおいても、導電層１３６ａが個別電極１３５上に形成されているので、上述と同様な効果を得ることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態においては、固定工程における加圧力によって、導電層１３６ａが塑性変形しているが、弾性変形してもよい。つまり、導電層１３６ａは個別電極１３５及び表面電極１４５よりも加圧力によって変形しやすければよい。この場合においても、上述と同様な効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、ステップ９の導電ペースト形成工程で自然乾燥型のペーストを用いることを前提に、ステップ８の半硬化工程で導電層１３６ａを硬さ略６０に硬化させている。しかし、両バンプ１３６ｂ，１４６の完成時点で、両バンプ１３６ｂ，１４６の方が導電層より硬ければよく、自然乾燥型導電性接着剤の代わりに６０℃程度の熱処理を必要とする低温加熱型の接着剤を用いてもよい。或いは、所定の熱処理を必要とする導電性接着剤を用いてもよい。例えば、藤倉化成社製のドータイトＸＡ−５６１７を用いた場合、導電ペースト形成工程において、１２０℃、３５分程度の熱処理を必要とし、ＪＩＳのＫ７２１５タイプＤに基づく硬さ試験で８５程度のバンプが得られる。この工程中には、導電層１３６ａが硬化を完了してしまうが、得られる硬さは７３程度であり、固定工程における高さの調整層として有効に機能できる。

また、上述の実施形態においては、個別バンプ１３６ｂ及び共通バンプ１４６が設けられているが、これら両バンプ１３６ｂ，１４６を設けなくてもよい。この場合、ステップ９が省略され、固定工程においては、まず、治具１９６と導電層１３６ａが接触し、治具１９６がアクチュエータユニット２１に近づくに連れて導電層１３６ａの厚みが塑性変形により減少し、表面電極１４５の厚みと個別電極１３５及び導電層１３６ａを足し合わせた合計厚みとが同じになったときに、表面電極１４５と治具１９６とが接触する。この場合においても、上述と同様に、治具１９６の加圧力が表面電極１４５及び個別電極１３５に均等に加えられるので、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１との間の熱硬化性接着剤７の厚みのバラツキが抑制される。

また、本実施形態においては、表面電極１４５が個別電極１３５よりも厚みが大きくなっているが、個別電極が表面電極よりも厚みが大きくてもよい。この場合、第１電極としての表面電極上に導電層を設け、第２電極としての個別電極には導電層を設けない。これにおいても、上述と同様な効果を得ることができる。また、ＣＯＦ５０の接合層５５は、アクチュエータユニット２１に接合される前において、各端子５３ａ，５３ｂ及びこれらの周囲領域を覆っておれば、可撓性基板５６の下面全体に形成されていなくてもよい。また、ＣＯＦ５０以外の配線部材と表面電極１４５及び個別電極１３５が電気的に接続されていてもよい。さらに、インクジェットヘッド１がＣＯＦ５０を有していなくてもよい。

また、上述の実施形態においては、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例であるが、本発明を適用可能な対象はこのようなインクジェットヘッドに限られない。例えば、導電ペーストを吐出して基板上に微細な配線パターンを形成したり、あるいは、有機発光体を基板に吐出して高精細ディスプレイを形成したり、さらには、光学樹脂を基板に吐出して光導波路等の微小電子デバイスを形成するための、液体吐出ヘッドに適用することができる。

１ インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
７ 熱硬化性接着剤
９ 流路ユニット
９ａ 上面（表面）
２１ アクチュエータユニット
５０ ＣＯＦ（配線部材）
５１ 基材
５２ａ，５２ｂ 配線
５３ａ，５３ｂ 端子
５５ 接合層
４１〜４３ 圧電セラミック層（圧電層）
４１ａ 上面（表面）
１１０ 圧力室
１２２ キャビティプレート
１３２ 個別インク流路
１３４ 共通電極
１３５ 個別電極
１３６ａ 導電層
１３５ａ 主電極部
１３５ｃ 外側電極部
１３６ｂ 個別バンプ（第１バンプ）
１４５ 表面電極
１４６ 共通バンプ（第２バンプ）
１９６ 治具

Claims (10)

1. 複数の圧力室が一表面に開口した流路ユニットと、前記圧力室を覆う圧電層を含み前記流路ユニットの前記一表面に接着されて前記圧力室内の液体に圧力を付与するアクチュエータユニットとを有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
   前記圧電層の表面上に第１電極及び前記第１電極よりも厚い第２電極が配設されていると共に前記第１電極上に導電層が積層された前記アクチュエータユニットを形成するアクチュエータユニット形成工程と、
   前記一表面を有する前記流路ユニットのキャビティプレート上に熱硬化性接着剤を介して前記アクチュエータユニットを載置する載置工程と、
   前記載置工程後に、治具を用いた加熱及び加圧を行って前記アクチュエータユニットを前記キャビティプレートに固定する固定工程とを含んでおり、
   前記アクチュエータユニット形成工程において、前記導電層は、前記第１及び第２電極に比べて前記固定工程の加圧力によって変形しやすい材料で構成され、前記第１電極との合計厚みが前記第２電極の厚みよりも大きくなるように前記第１電極上に積層されており、
   前記固定工程においては、前記治具によって前記アクチュエータユニットが前記キャビティプレートに対して加圧されることで、前記導電層の厚みが変形により減少し前記治具からの加圧力が前記第１及び第２電極に加えられることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記固定工程においては、前記導電層が、前記治具に加圧されることによって前記第２電極の厚みと前記合計厚みとが同じになるように塑性変形することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記載置工程前には、熱硬化性接着剤を介して前記キャビティプレートを含む複数のプレートを積層し、前記流路ユニットの前躯体を形成する流路ユニット前躯体形成工程を有しており、
   当該熱硬化性接着剤は、前記固定工程における加熱に伴って硬化することを特徴とする請求項１又２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. 前記圧電層が前記複数の圧力室を跨って配置されており、
   前記アクチュエータユニットが、前記複数の圧力室に跨るサイズを有し、前記第１及び第２電極とともに前記圧電層を挟む共通電極をさらに含んでおり、
   前記第１電極は、前記圧電層の前記表面に個別に形成された電極であって、平面視で、前記圧力室と対向する主電極部及び前記圧力室の外側領域と対向する外側電極部を有しており、
   前記第２電極は、前記圧電層の前記表面に形成された電極であって、前記共通電極と電気的に接続されており、
   前記載置工程において、前記主電極部と前記圧力室とが対向するように、前記アクチュエータユニットが前記キャビティプレートに対して位置決めされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記アクチュエータユニット形成工程において、前記導電層を前記外側電極部上に形成することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記アクチュエータユニット形成工程には、加熱することによって硬化する導電性の熱硬化性接着剤からなる前記導電層を前記外側電極部上に形成した後、前記導電層の硬化が未完の半硬化状態になるまで加熱する半硬化工程が含まれており、
   前記半硬化工程によって硬化した前記導電層は、前記第１及び第２電極に比べて前記治具からの加圧力によって変形しやすいことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記アクチュエータユニット形成工程には、前記導電層及び前記第２電極上に導電性ペーストを形成する導電性ペースト形成工程が含まれており、
   前記導電性ペーストは、前記固定工程における加熱に伴い硬化して前記導電層よりも硬い第１バンプ及び第２バンプとなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記第１及び第２バンプと電気的に接続された配線部材をさらに備えており、
   前記配線部材は、基材と、この基材の少なくとも一方の面に形成された複数の配線と、前記第１及び第２バンプに対応して突出状に形成され且つ前記複数の配線と電気的に接続された複数の端子と、加圧及び加熱によって塑性流動を発現する樹脂材料からなる層であって、前記複数の端子とこれらの周囲領域を覆うように形成された接合層とを有しており、
   前記固定工程後には、前記複数の端子を前記第１及び第２バンプと対向させた状態で前記接合層に塑性流動を発現させて、前記第１及び第２バンプと前記複数の端子とを直接接触させ、前記接合層により前記第１及び第２バンプと前記端子との接触部分を被覆するとともに前記配線部材と前記アクチュエータユニットとを接合する接合工程を有していることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 複数の圧力室が一表面に開口した流路ユニットと、前記複数の圧力室に跨る圧電層を含み前記流路ユニットの前記一表面に熱硬化性接着剤を介して接着されて前記圧力室内の液体に圧力を付与するアクチュエータユニットとを有する液体吐出ヘッドにおいて、
   前記アクチュエータユニットが、前記圧電層と、前記圧電層の前記流路ユニットとは反対側の表面に形成され前記圧力室と対向する複数の第１電極と、前記複数の圧力室に跨るサイズを有し前記第１電極とで前記圧電層を挟む共通電極と、前記圧電層の前記表面に形成され前記共通電極と電気的に接続された前記第１電極よりも厚い第２電極と、前記第１電極上に配置された複数の第１バンプと、前記第２電極上に配置された第２バンプとを有しており、
   前記第１電極と前記第１バンプとの間には、前記第１バンプ及び前記第２バンプの上面が同じ高さレベルに位置するように前記第１バンプを保持するとともに、前記第１及び第２電極に比べて外力により変形しやすい導電層が配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
10. 前記第１及び第２バンプと電気的に接続された配線部材をさらに備えており、
    前記配線部材は、基材と、この基材の少なくとも一方の面に形成された複数の配線と、前記第１及び第２バンプに対応して突出状に形成され且つ前記複数の配線と電気的に接続された複数の端子と、加圧及び加熱によって塑性流動を発現する樹脂材料からなる層であって、前記複数の端子とこれらの周囲領域を覆うように形成された接合層とを有し、
    前記複数の端子が前記アクチュエータユニットに加圧されることによって、前記接合層の前記端子を覆っている部分が塑性流動を発現して、前記第１及び第２バンプと前記端子が直接接触するとともに、当該部分が前記第１及び第２バンプと前記端子との接触部分を被覆し且つ前記配線部材と前記アクチュエータユニットとを接合していることを特徴する請求項９に記載の液体吐出ヘッド。

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