JP6449600B2 - 液体噴射ヘッドの製造方法、液体噴射ヘッド、および液体噴射記録装置 - Google Patents

Description

この発明は、液体噴射ヘッドの製造方法、液体噴射ヘッド、および液体噴射記録装置に関するものである。

従来から、被記録媒体に液体（インク）を噴射する装置として、インク室の複数のノズル孔から被記録媒体に向かってインク滴を噴射する液体噴射記録装置が知られている。このような液体噴射記録装置の中には、いわゆるインクジェット方式が採用された液体噴射ヘッド（インクジェットヘッド）を備えたものがある。

液体噴射ヘッドには、ヘッドチップが設けられている。ヘッドチップは、インクが充填される複数のチャネル（長溝）が形成されたアクチュエータプレート（圧電アクチュエータ）を備えている。各チャネルは一列に並んで配置されており、その両側壁には、それぞれ電極が設けられている。
また、ヘッドチップの端面には、接着剤を用いてノズルプレートが接合されている。ノズルプレートには、各長溝に対応するように、複数のノズル孔が一列に並んで形成されている。そして、ヘッドチップの電極に所定の電圧を印加すると側壁が変形し、チャネル内の容積が変化する。これにより、ノズル孔からインク滴が被記録媒体に向かって噴射する。

ここで、使用される液体が水性インクである場合には、金属膜である電極と水性インクとが接触していると、電極に印加する電圧によってインク中に電流が流れてしまう。これにより、電極がショートしてしまう。このため、一般に電極とインクとの接触を避けるために、電極が設けられたアクチュエータプレートの表面に、ポリパラキシレン膜（以下、パリレン（登録商標）膜という）などの有機系膜を形成する。このパリレン膜は、他の部材との接合力が弱い。このため、ヘッドチップのノズルプレートとの接合面に形成されたパリレン膜は、アッシング処理により除去される。

ところで、ヘッドチップに被膜されたパリレン膜をアッシング処理により除去する際、オーバーアッシングにより電極の先端部（ノズルプレート側の端部）のパリレン膜が除去されてしまう場合がある。このような場合、電極が露出することになり、電極の絶縁性が損なわれてしまう。このため、電極をチャネルの長手方向全体に亘って形成せず、電極の先端を、ヘッドチップのノズルプレート側の端面よりもやや手前までとする技術が開示されている。これにより、オーバーアッシングの影響によって、電極が露出してしまうことを防止できる。

特開２０１３−４７００８号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、チャネルの長手方向全体に亘って電極が形成されていないので、電極に電圧を印加した際の側壁全体の変形が一様にならない。このため、液体（インク）の吐出量が安定しなかったり、液体の吐出速度が低下したりする等、液体吐出性能が低下してしまうという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、電極の絶縁性を確実に確保しつつ、液体吐出性能の低下を防止できる液体噴射ヘッドの製造方法、液体噴射ヘッド、および液体噴射記録装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、液体が噴射される複数のノズル孔を有するノズルプレートと、前記液体が充填される複数のチャネルを有すると共に、前記チャネルに電極が設けられているヘッドチップと、前記ノズルプレートと前記ヘッドチップとの間に設けられ、前記ノズルプレートと前記ヘッドチップとの間を絶縁する絶縁プレートと、を備え、前記複数のノズル孔と前記複数のチャネルとが、前記絶縁プレートを介して連通されている液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記ヘッドチップに前記絶縁プレートを接合する第１接合工程と、前記第１接合工程の後、前記電極および前記絶縁プレートの表面に、絶縁被膜を形成する被膜形成工程と、前記被膜形成工程の後、前記絶縁プレートにおける前記ノズルプレートとの接合面の前記絶縁被膜を除去する被膜除去工程と、前記被膜除去工程の後、前記絶縁プレートに前記ノズルプレートを接合する第２接合工程と、を有することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、仮に被膜除去工程における絶縁被膜の除去範囲が所望の範囲を超えてしまった場合であっても、その超えた範囲を絶縁プレート内に収めれば、電極を被覆する絶縁被膜が除去されてしまうのを防止できる。このため、チャネルの長手方向全体に亘って電極を形成した場合であっても、電極の絶縁性を確実に確保できる。また、液体吐出性能が低下してしまうことを防止できる。

本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、前記第１接合工程の後、前記絶縁プレートに、前記複数のノズル孔と前記複数のチャネルとを連通する連通孔を形成することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、予め絶縁プレートに連通孔を形成し、その後絶縁プレートとヘッドチップとを接合する場合と比較して、ヘッドチップに対する絶縁プレートの位置決め精度が要求されなくなる。つまり、予め絶縁プレートに連通孔を形成した場合、この連通孔とヘッドチップのチャネルとの位置決めを高精度に行わないと、液体吐出性能が低下してしまう。これに対し、ヘッドチップに絶縁プレートを接合した後に連通孔を形成する場合、ヘッドチップのチャネルの位置に合わせて連通孔を形成すればよいので、ヘッドチップと絶縁プレートとの接合作業が容易化できる。

本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、液体が噴射される複数のノズル孔を有するノズルプレートと、前記液体が充填される複数のチャネルを有すると共に、前記チャネルに電極が設けられているヘッドチップと、を備え、前記ノズルプレートおよび前記ヘッドチップは、前記複数のノズル孔と前記複数のチャネルとが連通するように接合されている液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記ヘッドチップの前記ノズルプレートとの接合面に予備プレートを接合する第１接合工程と、前記第１接合工程の後、前記電極および前記予備プレートの表面に、絶縁被膜を形成する被膜形成工程と、前記被膜形成工程の後、前記予備プレートを剥離する剥離工程と、前記剥離工程の後、前記ヘッドチップの前記接合面に、前記ノズルプレートを接合する第２接合工程と、を有することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、電極の絶縁性を確実に確保しつつ、液体吐出性能の低下を防止できる。また、予備プレートを剥離することにより、ヘッドチップにおけるノズルプレートとの接合面の被膜を除去するので、被膜の除去作業を容易化できる。

本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、前記絶縁被膜は、パリレン膜を主成分とする有機系膜からなることを特徴とする。

このような製造方法とすることで、絶縁被膜をできる限り薄膜に形成しつつ、電極を確実に絶縁被膜で被覆することができる。

本発明に係る液体噴射ヘッドは、液体が噴射される複数のノズル孔を有するノズルプレートと、前記液体が充填される複数のチャネルを有すると共に、前記チャネルの内面に電極が設けられているヘッドチップと、前記ノズルプレートと前記ヘッドチップとの間に設けられ、前記ノズルプレートと前記ヘッドチップとの間を絶縁する絶縁プレートと、前記電極を被覆する絶縁被膜と、を備え、前記複数のノズル孔と前記複数のチャネルとが、前記絶縁プレートの連通孔を介して連通され、前記絶縁被膜が前記連通孔の内表面を被覆していることを特徴とする。

このように構成することで、電極の絶縁性を確実に確保しつつ、液体吐出性能の低下を防止可能な液体噴射ヘッドを提供できる。

本発明に係る液体噴射ヘッドは、２つの前記ヘッドチップを積層したことを特徴とする。

このように構成することで、１つの液体噴射ヘッドにおけるノズル孔の数を増大させることができる。このため、液体噴射ヘッドから吐出された液体によって被記録媒体に記録を行う際、記録される文字や画像の密度を向上させることができる。

本発明に係る液体噴射記録装置は、上記に記載の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。

このように構成することで、電極の絶縁性を確実に確保しつつ、液体吐出性能の低下を防止可能な液体噴射記録装置を提供できる。

本発明によれば、仮に被膜除去工程における絶縁被膜の除去範囲が所望の範囲を超えてしまった場合であっても、その超えた範囲を絶縁プレート内に収めれば、電極を被覆する絶縁被膜が除去されてしまうのを防止できる。このため、チャネルの長手方向全体に亘って電極を形成した場合であっても、電極の絶縁性を確実に確保できる。また、液体吐出性能が低下してしまうことを防止できる。

本発明の実施形態における液体噴射記録装置の斜視図である。 本発明の実施形態における液体噴射ヘッドの斜視図である。 本発明の実施形態における吐出部の斜視図である。 本発明の実施形態における吐出部の分解斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における吐出部と駆動制御部とが接続された状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態における吐出部の製造工程を示し、（ａ）〜（ｃ）は、工程図である。 本発明の実施形態における吐出部の製造工程を示し、（ａ）〜（ｄ）は、工程図である。 本発明の実施形態における吐出部の製造工程を示し、（ａ），（ｂ）は、工程図である。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（液体噴射記録装置）
図１は、液体噴射記録装置の斜視図である。
液体噴射記録装置１は、いわゆるインクジェットプリンタであって、紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送機構２，３と、被記録媒体Ｓにインク滴を噴射する液体噴射ヘッド４と、液体噴射ヘッド４にインクを供給する液体供給手段５と、液体噴射ヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向（主走査方向）と略直交する方向（副走査方向）に走査させる走査手段６と、を備えている。

なお、以下の説明において、副走査方向をＸ方向、主走査方向をＹ方向、そしてＸ方向、およびＹ方向に共に直交する方向をＺ方向として説明する。ここで、液体噴射記録装置１は、Ｘ方向、Ｙ方向が水平方向となるように、且つＺ方向が重力方向上下方向となるように載置して使用されるようになっている。
すなわち、液体噴射記録装置１を載置した状態では、被記録媒体Ｓ上を液体噴射ヘッド４が水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に沿って走査するように構成されている。また、この液体噴射ヘッド４から重力方向下方（Ｚ方向下方）に向かってインク滴が噴射され、このインク滴が被記録媒体Ｓに着弾するように構成されている。

一対の搬送機構２，３は、それぞれＸ方向に延びて設けられたグリッドローラ２０，２１と、グリッドローラ２０，２１のそれぞれに平行に延びるピンチローラ２２，２３と、詳細は図示しないがグリッドローラ２０，２１を軸回りに回転動作させるモータ等の駆動機構と、を備えている。

液体供給手段５は、インクが収容された液体収容体２５と、液体収容体２５と液体噴射ヘッド４とを接続する液体供給管２６と、を備えている。液体収容体２５は、複数設けられており、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類のインクが収容されたインクタンク２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｂが並べて設けられている。インクタンク２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５ＢのそれぞれにはポンプモータＭが設けられており、インクを、液体供給管２６を通じて液体噴射ヘッド４へ押圧移動できる。液体供給管２６は、液体噴射ヘッド４を支持するキャリッジユニット６２の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースから成る。

なお、液体収容体２５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類のインクが収容されたインクタンク２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｂに限られるものではなく、さらに多色のインクを収容したインクタンクを備えていてもよい。

走査手段６は、Ｘ方向に延びて設けられた一対のガイドレール６０，６１と、一対のガイドレール６０，６１に沿って摺動可能なキャリッジユニット６２と、キャリッジユニット６２をＸ方向に移動させる駆動機構６３と、を備えている。駆動機構６３は、一対のガイドレール６０，６１の間に配設された一対のプーリ６４，６５と、一対のプーリ６４，６５間に巻回された無端ベルト６６と、一方のプーリ６４を回転駆動させる駆動モータ６７と、を備えている。

一対のプーリ６４，６５は、一対のガイドレール６０，６１の両端部間にそれぞれ配設されており、Ｘ方向に間隔をあけて配置されている。無端ベルト６６は、一対のガイドレール６０，６１間に配設されており、この無端ベルト６６に、キャリッジユニット６２が連結されている。キャリッジユニット６２の基端部６２ａには、複数の液体噴射ヘッド４が搭載されている。具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類のインクに個別に対応する液体噴射ヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢがＸ方向に並んで搭載されている。

（液体噴射ヘッド）
図２は、液体噴射ヘッドの斜視図である。なお、液体噴射ヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂは、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、まとめて液体噴射ヘッド４として説明する。
同図に示すように、液体噴射ヘッド４は、下部ベース７２上に固定され、被記録媒体Ｓ（図１参照）に対してインク滴を噴射する吐出部７０と、吐出部７０に電気的に接続され、この吐出部７０の駆動を制御する駆動制御部８０と、駆動制御部８０を固定する縦ベース７３と、吐出部７０と液体供給管２６との間に、それぞれ接続部１３，１４を介して介在された液体流通部１２とを有している。

そして、液体供給管２６から流入されるインクが、液体流通部１２を通って吐出部７０に供給されるようになっている。液体流通部１２は、圧力緩衝器として機能しており、液体供給管２６を介してインクが供給されると、インクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクを吐出部７０に供給する。なお、下部ベース７２と縦ベース７３は、一体成形としてもよい。

吐出部７０は、下部ベース７２に固定されており、液体流通部１２に接続部１４を介して接続された流路部材７１と、電圧が印加されることによりインクを液滴として被記録媒体Ｓへと噴射させる第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２と、第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２のＺ方向の下端面（最下面）に設けられた絶縁プレート１０１（予備プレート）、スペーサプレート１０２、およびノズルプレート１３５（図３、図４参照）と、を有している。

図３は、吐出部の斜視図、図４は、吐出部の分解斜視図、図５は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図３〜図５に示すように、吐出部７０は、ノズルプレート１３５に、複数のノズル孔（第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａ）からなるノズル列（第１ノズル列３３および第２ノズル列３４）が２列に亘って形成されるように、２つのヘッドチップ３１，３２（第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２）が積層されている。そして、各ヘッドチップ３１，３２、絶縁プレート１０１およびノズルプレート１３５が一体化された状態で、ノズルキャップ３６によって支持されている。

第１ヘッドチップ３１は、後述する吐出チャネル４３ａの長手方向（Ｚ方向）端部に臨む第１ノズル孔３３ａからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされ、第１アクチュエータプレート４１および第１カバープレート４２がＸ方向に積層されて構成されている。

第１アクチュエータプレート４１は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料で形成されたプレートであり、その分極方向が厚さ方向（Ｘ方向）に沿って設定されている。この第１アクチュエータプレート４１のＸ方向における一方の主面４１ａ（第１カバープレート４２側に位置する面）には、Ｙ方向に間隔をあけて複数のチャネル４３が並設されている。これら複数のチャネル４３は、一方の主面４１ａ側に開口した状態でＺ方向に沿って直線状に延びる溝部であり、Ｚ方向の一端部が第１アクチュエータプレート４１の下端面で開口している。これら複数のチャネル４３の間には、断面矩形状でＺ方向に延びる駆動壁４４が形成され、この駆動壁４４によって各チャネル４３はそれぞれ区分けされている。

また、複数のチャネル４３は、インクが充填される吐出チャネル４３ａと、インクが充填されないダミーチャネル４３ｂと、に大別される。そして、これら吐出チャネル４３ａとダミーチャネル４３ｂは、Ｙ方向に交互に並んで配置されている。吐出チャネル４３ａ内面には、蒸着等により駆動電極４８ａ（図５参照）がチャネル４３のＺ方向全体に亘って形成されている。ダミーチャネル４３ｂの内面には、蒸着等によりダミー電極４８ｂ（図５参照）がチャネル４３のＺ方向全体に亘って形成されている。

また、第１アクチュエータプレート４１のＸ方向における一方の主面４１ａは、Ｚ方向の上部が第１電極引出部４５とされている。この第１電極引出部４５に後述の第１フレキシブル基板９３が接続されている。そして、駆動電極４８ａおよびダミー電極４８ｂは、第１フレキシブル基板９３を介して電圧が印加されることにより、圧電滑り効果により駆動壁４４を変形させ、吐出チャネル４３ａ内の容積を変化させる。

第１カバープレート４２は、一方の主面４２ａが第１アクチュエータプレート４１の一方の主面４１ａ上のうち、第１電極引出部４５を避けた位置に接合されている。第１カバープレート４２は、他方の主面４２ｂ（第１アクチュエータプレート４１とは反対側に位置する面）に形成された凹状の共通インク室４６と、共通インク室４６および吐出チャネル４３ａをそれぞれ連通させる複数のスリット４７と、を有している。

共通インク室４６は、第１カバープレート４２のうち、チャネル４３のＺ方向における他端部に位置する部分に形成されたＹ方向に沿って長い長方形の開口である。共通インク室４６には、上述した流路部材７１内に連通しており、流路部材７１内のインクが流通するように構成されている。
スリット４７は、共通インク室４６のうち、吐出チャネル４３ａに対応する位置に形成され、共通インク室４６内と吐出チャネル４３ａ内とを連通しており、共通インク室４６に貯留されたインクが各吐出チャネル４３ａに流通するように構成されている。

一方、第２ヘッドチップ３２は、第２アクチュエータプレート５１および第２カバープレート５２がＸ方向に積層されて構成されている。なお、第２ヘッドチップ３２のうち、上述した第１ヘッドチップ３１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

第２アクチュエータプレート５１の一方の主面５１ａには、上述した第１アクチュエータプレート４１のチャネル４３と同ピッチでＹ方向に間隔をあけて複数のチャネル４３が配設されている。第２アクチュエータプレート５１の吐出チャネル４３ａおよびダミーチャネル４３ｂは、第１アクチュエータプレート４１の吐出チャネル４３ａおよびダミーチャネル４３ｂに対して互い違いに並んでいる。したがって、本実施形態の吐出部７０では、第１アクチュエータプレート４１の吐出チャネル４３ａと、第２アクチュエータプレート５１の吐出チャネル４３ａと、が千鳥状に配置されている。

また、第１アクチュエータプレート４１および第２アクチュエータプレート５１は、他方の主面４１ｂ，５１ｂ同士が接合されている。さらに、第２アクチュエータプレート５１の一方の主面５１ａのうち、第１アクチュエータプレート４１の第１電極引出部４５と対向する位置は、第２電極引出部５５とされている。この第２電極引出部５５に後述の第２フレキシブル基板９４が接続されている。そして、第２アクチュエータプレート５１の駆動電極４８ａおよびダミー電極４８ｂは、第２フレキシブル基板９４を介して電圧が印加されることにより、圧電滑り効果により駆動壁４４を変形させ、吐出チャネル４３ａ内の容積を変化させる。

第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２のＺ方向の下端面（最下面）には、絶縁プレート１０１が設けられている。絶縁プレート１０１は、厚みが約１０μｍ程度のポリイミド等のフィルム材からなるシート状とされている。そして、絶縁プレート１０１は、第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２のＺ方向の下端面の形状に対応するようにＺ方向からみた平面視外形が長方形状に形成されている。

また、絶縁プレート１０１には、第１アクチュエータプレート４１および第２アクチュエータプレート５１のそれぞれに形成されている吐出チャネル４３ａに対応する位置に、連通孔１０１ａが配置されている。各連通孔１０１ａは、絶縁プレート１０１をＺ方向に貫通するように、且つ吐出チャネル４３ａの形状に対応するように四角状に形成されている。このように構成された絶縁プレート１０１は、第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２のＺ方向の下端面に、接着剤または熱溶着によって固定されている。

ノズルキャップ３６は、Ｚ方向から見た平面視外形が長方形状に形成されており、その上面が下部ベース７２（図２参照）の下面に突き当たった状態で固定される。
また、ノズルキャップ３６には、Ｚ方向に貫通する嵌合孔３６ａが形成されており、第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２が嵌合孔３６ａ内にまとめて嵌合されている。この際、ノズルキャップ３６の下端面は、絶縁プレート１０１のＺ方向下側の面（各ヘッドチップ３１，３２とは反対側の面）と面一となるように組み合わされている。

ノズルプレート１３５は、ノズルプレート本体３５とスペーサプレート１０２とを積層して構成されている。ノズルプレート本体３５は、厚みが約５０μｍ程度のポリイミド等のフィルム材からなるシート状とされ、ノズルキャップ３６および絶縁プレート１０１に、スペーサプレート１０２を介して接合されている。また、ノズルキャップ３６および絶縁プレート１０１とスペーサプレート１０２、並びに、スペーサプレート１０２とノズルプレート本体３５は、それぞれ接着剤または熱溶着によって接合されている。
なお、本実施形態のノズルプレート本体３５は、ノズルキャップ３６のほぼ全面に亘って設けられており、その外周部分が下部ベース７２とＺ方向で重なるようになっている。

また、ノズルプレート本体３５には、Ｙ方向に間隔をあけて並設された複数のノズル孔（第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａ）からなるノズル列（第１ノズル列３３および第２ノズル列３４）が２列配設されている。

第１ノズル列３３は、ノズルプレート本体３５をＺ方向に貫通する複数の第１ノズル孔３３ａを有し、これら第１ノズル孔３３ａがＹ方向に間隔をあけて一直線上に並んで構成されている。第１ノズル孔３３ａは、ノズルプレート本体３５におけるＺ方向の下側の面に向かって徐々に先細りとなるように円錐台状に形成されている。また、第１ノズル孔３３ａは、上述した第１アクチュエータプレート４１の吐出チャネル４３ａに対応する位置に形成されている。

一方、第２ノズル列３４は、ノズルプレート本体３５をＺ方向に貫通する複数の第２ノズル孔３４ａを有し、上述した第１ノズル列３３と平行に配設されている。また、第２ノズル孔３４ａも、ノズルプレート本体３５におけるＺ方向の下側の面に向かって徐々に先細りとなるように円錐台状に形成されている。さらに、各第２ノズル孔３４ａは、上述した第２アクチュエータプレート５１の吐出チャネル４３ａに対応する位置に形成されている。

スペーサプレート１０２は、厚みが約１０μｍ程度のステンレス材からなるシート状とされている。そして、スペーサプレート１０２は、ノズルプレート本体３５の形状に対応するように、Ｚ方向からみた平面視外形が長方形状に形成されている。
また、スペーサプレート１０２には、ノズルプレート本体３５の第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａに対応する箇所に、スペーサ孔１０２ａが配置されている。このスペーサ孔１０２ａは、スペーサプレート１０２をＺ方向に貫通するように、且つ各ノズル孔３３ａ，３４ａの形状に対応するように円形状に形成されている。

したがって、第１アクチュエータプレート４１および第２アクチュエータプレート５１のそれぞれに形成されている各ダミーチャネル４３ｂは、ノズルプレート１３５（ノズルプレート本体３５）の第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａには連通しておらず、絶縁プレート１０１、およびノズルプレート本体３５により下方から覆われている。
一方、第１アクチュエータプレート４１および第２アクチュエータプレート５１のそれぞれに形成されている各吐出チャネル４３ａは、絶縁プレート１０１の連通孔１０１ａおよびスペーサプレート１０２のスペーサ孔１０２ａを介し、それぞれ対応する第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａに連通されている。

ここで、スペーサプレート１０２に形成されているスペーサ孔１０２ａの孔径は、各ノズル孔３３ａ，３４ａのスペーサプレート１０２側の孔径よりも大きく、且つ吐出チャネル４３ａの溝幅とほぼ同等になるように設定されている。これにより、ノズルプレート本体３５とスペーサプレート１０２とを接着剤により接合する場合、およびスペーサプレート１０２と絶縁プレート１０１とを接着剤により接合する場合、余った接着剤を、スペーサ孔１０２ａに溜め込むことができる。なお、吐出部７０の製造方法についての詳細は後述する。

（駆動制御部）
図６は、吐出部と駆動制御部とが接続された状態を示す斜視図である。なお、図６に図示する吐出部７０は、図３、図４に示す吐出部７０と同一構造であるが、図６における説明を分かりやすくするために、簡略化している。

図２、図６に示すように、駆動制御部８０は、回路基板８１と、回路基板８１と吐出部７０とを電気的に接続するための接続基板８２と、を備えている。
回路基板８１は、いわゆるガラスエポキシ基板であって、Ｚ方向に長くなるようにＸ方向からみて略長方形状に形成されている。回路基板８１の外周部には、複数のビス孔８３が形成されている。ビス孔８３に不図示のビスを挿入し、このビスを縦ベース７３に固定することにより、縦ベース７３に回路基板８１が固定される。

回路基板８１の一面（縦ベース７３に回路基板８１を取り付けた状態で、縦ベース７３とは反対側の面）８１ａには、長手方向（Ｚ方向）の略中央に、第１接続部８４が実装されている。第１接続部８４は、回路基板８１と第１ヘッドチップ３１とを電気的に接続するためのものである。
また、回路基板８１の一面８１ａには、長手方向の下部（吐出部７０側の端部）に、第２接続部８５が実装されている。第２接続部８５は、回路基板８１と第２ヘッドチップ３２とを電気的に接続するためのものである。

また、回路基板８１の一面８１ａには、第１接続部８４の上側（吐出部７０とは反対側）に、第１ドライバＩＣ８６が実装されている。第１ドライバＩＣ８６は、第１ヘッドチップ３１を駆動するための駆動信号を生成するものである。第１ドライバＩＣ８６と第１接続部８４は、回路基板８１上に敷設されている配線８７により電気的に接続されている。
さらに、第１接続部８４と第２接続部８５との間には、第２ドライバＩＣ８８が実装されている。第２ドライバＩＣ８８は、第２ヘッドチップ３２を駆動するための駆動信号を生成するものである。第２ドライバＩＣ８８と第２接続部８５は、配線８９により電気的に接続されている。

また、回路基板８１の一面８１ａには、長手方向上端部に外部機器接続用コネクタ９１が実装されている。外部機器接続用コネクタ９１は、不図示の外部制御機器と電気的に接続され、この外部制御機器の制御信号が入力されるようになっている。外部機器接続用コネクタ９１と、第１ドライバＩＣ８６および第２ドライバＩＣ８８は、回路基板８１上に敷設されている配線９２により電気的に接続されている。

このように構成された回路基板８１と吐出部７０とを電気的に接続するための接続基板８２は、第１フレキシブル基板９３と第２フレキシブル基板９４とにより構成されている。第１フレキシブル基板９３は、第１接続部８４と第１ヘッドチップ３１とを電気的に接続するためのものであって、僅かに撓んだ状態で配置されている。そして、第１フレキシブル基板９３の一端が第１接続部８４に接続され、他端が第１ヘッドチップ３１の第１電極引出部４５に接続されている。

第２フレキシブル基板９４は、第２接続部８５と第２ヘッドチップ３２とを電気的に接続するためのものであって、僅かに撓んだ状態で配置されている。そして、第２フレキシブル基板９４の一端が第２接続部８５に接続され、他端が第２ヘッドチップ３２の第２電極引出部５５に接続されている。
なお、第２フレキシブル基板９４を、図５に２点鎖線で示すように略Ｕ字状に湾曲させて配置してもよい。

（吐出部の製造方法）
次に、図７〜図９に基づいて、吐出部７０の製造方法について説明する。
図７〜図９は、吐出部の製造工程を説明する工程図である。
まず、図７（ａ）に示すように、後にノズルプレート本体３５となるポリイミド等のフィルム材からなるシート基材１１１に、後にスペーサプレート１０２となるステンレスシート１１２を、接着剤または熱溶着によって接合する。
続いて、図７（ｂ）に示すように、ステンレスシート１１２にエッチング加工を施し、スペーサ孔１０２ａを形成する。これにより、スペーサプレート１０２が完成する。

次に、図７（ｃ）に示すように、シート基材１１１にレーザ加工を施し、第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａを形成する。これにより、ノズルプレート本体３５が完成する。また、ノズルプレート１３５が完成する。なお、レーザ加工におけるレーザ光は、各ノズル孔３３ａ，３４ａを円錐台状に形成すべく（図５参照）、ステンレスシート１１２のスペーサ孔１０２ａを介して照射される。

ここで、シート基材１１１は、レーザ加工を施すことにより加熱され、伸長や膨張しようとするが、シート基材１１１と比較して線膨張係数の小さいスペーサプレート１０２が接合されているので、スペーサプレート１０２によってシート基材１１１の伸長や膨張が抑制される。このため、シート基材１１１に、精度よく第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａが形成される。

一方、スペーサプレート１０２およびステンレスシート１１２の製造と並行して、各ヘッドチップ３１，３２および絶縁プレート１０１を製造する。
まず、図８（ａ）に示すように、複数のチャネル４３を形成した第１アクチュエータプレート４１および第２アクチュエータプレート５１のそれぞれの駆動壁４４に、駆動電極４８ａおよびダミー電極４８ｂを形成する。そしてこの後、第１アクチュエータプレート４１の他方の主面４１ｂと第２アクチュエータプレート５１の他方の主面５１ｂとを接合する。

さらに、第１アクチュエータプレート４１の一方の主面４１ａに第１カバープレート４２を接合すると共に、第２アクチュエータプレート５１の一方の主面５１ａに第２カバープレート５２（図３、図４参照）を接合する。これにより、第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２が完成する。
なお、各アクチュエータプレート４１，５１の複数のチャネル４３は、各アクチュエータプレート４１，５１に不図示のダイシングブレード等によって切削加工を施すことにより、形成される。

続いて、図８（ｂ）に示すように、第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２のＺ方向の下端面に、接着剤または熱溶着によって絶縁プレート１０１を接合する（第１接合工程）。
なお、絶縁プレート１０１に形成される連通孔１０１ａは、レーザ加工等により形成される。連通孔１０１ａを形成するタイミングとしては、各ヘッドチップ３１，３２に絶縁プレート１０１を接合した後が望ましい。しかしながら、各ヘッドチップ３１，３２に絶縁プレート１０１を接合する前に連通孔１０１ａを形成してもよい。

各ヘッドチップ３１，３２に絶縁プレート１０１を接合する前に、この絶縁プレート１０１に連通孔１０１ａを形成する場合、以下の点に注意が必要である。すなわち、連通孔１０１ａと各ヘッドチップ３１，３２の吐出チャネル４３ａとが重なるように、各ヘッドチップ３１，３２に対する絶縁プレート１０１の位置決めを精度よく行わなければならない点に注意が必要である。
一方、各ヘッドチップ３１，３２に絶縁プレート１０１を接合した後、この絶縁プレート１０１に連通孔１０１ａを形成する場合、前述の方法と比較して以下の利点がある。すなわち、絶縁プレート１０１における吐出チャネル４３ａに対応する位置に、連通孔１０１ａを形成すればよい。このため、各ヘッドチップ３１，３２に対する絶縁プレート１０１の位置決め精度が要求されないという利点がある。

次に、図８（ｃ）に示すように、各ヘッドチップ３１，３２と絶縁プレート１０１とが一体化された状態で、これらヘッドチップ３１，３２および絶縁プレート１０１の表面に、気相合成法等により有機系膜であるパリレン膜Ｐを形成する（被膜形成工程）。
このパリレン膜Ｐにより、各アクチュエータプレート４１，４２に形成された駆動電極４８ａおよびダミー電極４８ｂが被覆される。すなわち、ヘッドチップ３１，３２および絶縁プレート１０１の表面とは、外表面は勿論のこと、各アクチュエータプレート４１，５１と各カバープレート４２，５２とにより囲まれたチャネル４３内（内表面）も含んでいる。

次に、図８（ｄ）に示すように、絶縁プレート１０１におけるスペーサプレート１０２との接合面１０１ｂと、第１電極引出部４５および第２電極引出部５５（図３参照）とに被覆されたパリレン膜Ｐを、アッシング処理を施して除去する（被膜除去工程）。これにより、各ヘッドチップ３１，３２および絶縁プレート１０１が完成する。

ここで、ヘッドチップ３１，３２に絶縁プレート１０１が設けられているので、ヘッドチップ３１，３２とノズルプレート本体３５（スペーサプレート１０２）とを接合するにあたり、ヘッドチップ３１，３２のＺ方向の下端面をアッシング処理する必要がない。このため、絶縁プレート１０１に対するアッシング処理が多少オーバーアッシングとなってしまった場合であっても、各アクチュエータプレート４１，４２に形成されている駆動電極４８ａのうち、Ｚ方向の下端側が露出してしまうことを防止できる。
なお、アッシング処理としては、光励起アッシングやプラズマアッシング等が挙げられる。

続いて、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、スペーサプレート１０２と、絶縁プレート１０１とを、接着剤または熱溶着によって接合する（第２接合工程）。そして、ノズルキャップ３６（図３、図４参照）を取り付けて吐出部７０が完成する。
ここで、絶縁プレート１０１にノズルプレート本体３５を直接接合するのではなく、スペーサプレート１０２を介した形で絶縁プレート１０１にノズルプレート本体３５を接合している。このため、スペーサプレート１０２によって、接合工程時に生じる熱によりノズルプレート本体３５が伸長したり膨張したりしてしまうことを抑制できる。また、絶縁プレート１０１とスペーサプレート１０２とを接着剤により接合する場合、この接合時に余った接着剤は、スペーサプレート１０２のスペーサ孔１０２ａに溜まり込む。

このように、上述の実施形態では、吐出部７０を製造するにあたり、第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２のＺ方向の下端面に、絶縁プレート１０１を接合（第１接合工程）した後、ヘッドチップ３１，３２および絶縁プレート１０１の表面に、パリレン膜Ｐを形成している（被膜形成工程）。このため、この後に行う被膜除去工程において、仮にオーバーアッシングになってしまったとしても、その超えた範囲を絶縁プレート１０１内に収めればよく、各アクチュエータプレート４１，４２に形成されている駆動電極４８ａのうち、Ｚ方向の下端側が露出してしまうことを防止できる。
また、各電極４８ａ，４８ｂは、チャネル４３のＸ方向全体に亘って形成されているので、駆動壁４４をＸ方向全体に亘って一様に変化させることができる。このため、液体噴射ヘッド４のインク吐出性能が低下してしまうことを防止できる。

さらに、各ヘッドチップ３１，３２に絶縁プレート１０１を接合した後、この絶縁プレート１０１に連通孔１０１ａを形成している。このため、各ヘッドチップ３１，３２に絶縁プレート１０１を接合する前に、この絶縁プレート１０１に連通孔１０１ａを形成する場合と比較して各ヘッドチップ３１，３２に対する絶縁プレート１０１の接合作業を容易化できる。換言すれば、各ヘッドチップ３１，３２への絶縁プレート１０１の位置決め精度を高めなくても、各ヘッドチップ３１，３２の各チャネル４３と、絶縁プレート１０１の連通孔１０１ａとの位置精度を高めることができる。

また、各アクチュエータプレート４１，４２に形成された駆動電極４８ａおよびダミー電極４８ｂを被膜する手段として、パリレン膜Ｐを採用している。このため、できる限り薄膜で駆動電極４８ａおよびダミー電極４８ｂを絶縁できる。また、各アクチュエータプレート４１，４２に、それぞれ各カバープレート４２，５２を接合した状態であっても、駆動電極４８ａおよびダミー電極４８ｂを確実に被膜できる。

さらに、吐出部７０は、ノズルプレート１３５に、複数のノズル孔（第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａ）からなるノズル列（第１ノズル列３３および第２ノズル列３４）が２列に亘って形成されるように、２つのヘッドチップ３１，３２（第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２）が積層されている。このため、１つの液体噴射ヘッド４におけるノズル孔の数を増大させることができる。このため、液体噴射ヘッド４から吐出されたインクによって被記録媒体Ｓに記録を行う際、記録される文字や画像の密度を向上させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ノズルプレート１３５は、ノズルプレート本体３５とスペーサプレート１０２とを積層して構成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ノズルプレート本体３５をノズルプレート１３５とし、スペーサプレート１０２を省いてもよい。

また、上述の実施形態では、第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２に、接着剤または熱溶着によって絶縁プレート１０１を接合した後、これら各ヘッドチップ３１，３２および絶縁プレート１０１の表面にパリレン膜Ｐを形成し（被膜形成工程）、さらにこの後、絶縁プレート１０１におけるスペーサプレート１０２との接合面１０１ｂにアッシング処理を施してパリレン膜Ｐを除去する（被膜除去工程）場合について説明した。
しかしながら、これに限られるものではなく、被膜形成工程の後、被膜除去工程に代わって、各ヘッドチップ３１，３２から絶縁プレート１０１を剥離することにより（剥離工程）、各ヘッドチップ３１，３２のＺ方向の下端面を露出させるようにしてもよい。この場合、各ヘッドチップ３１，３２に、直接ノズルプレート１３５を接合する。

このような製造方法とすることで、各電極４８ａ，４８ｂの絶縁性を確実に確保しつつ、液体噴射ヘッド４の液体吐出性能の低下を防止できる。また、絶縁プレート１０１を剥離することにより、各ヘッドチップ３１，３２におけるノズルプレート１３５との接合面のパリレン膜Ｐを除去する形になるので、パリレン膜Ｐの除去作業を容易化できる。
なお、被膜除去工程に代わって剥離工程を行う場合、絶縁プレート１０１の材料は、ポリイミド等の絶縁材に限られるものではなく、導電材も含め、さまざまな材料を適用することができる。

また、上述の実施形態では、絶縁プレート１０１は、厚みが約１０μｍ程度のポリイミド等のフィルム材からなるシート状とされている場合について説明した。また、スペーサプレート１０２は、厚みが約１０μｍ程度のステンレス材からなるシート状とされている場合について説明した。しかしながら、各プレート１０１，１０２の厚さは１０μｍに限られるものではない。とりわけ、スペーサプレート１０２については、ノズルプレート本体３５の伸長や膨張を抑制できれば、できる限り薄く形成することが望ましい。

さらに、上述の実施形態では、絶縁プレート１０１の連通孔１０１ａは、吐出チャネル４３ａの形状に対応するように四角状に形成されている場合について説明した。さらに、スペーサプレート１０２のスペーサ孔１０２ａは、各ノズル孔３３ａ，３４ａの形状に対応するように円形状に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、連通孔１０１ａおよびスペーサ孔１０２ａは、絶縁プレート１０１およびスペーサプレート１０２を介し、ノズルプレート本体３５の各ノズル孔３３ａ，３４ａとヘッドチップ３１，３２の各吐出チャネル４３ａとが連通されるように形成されていればよい。

また、上述の実施形態では、ノズルプレート本体３５となるポリイミド等のフィルム材からなるシート基材１１１に、スペーサプレート１０２となるステンレスシート１１２を、接着剤または熱溶着によって用いて接合し、その後スペーサ孔１０２ａを形成し、続いて各ノズル孔３３ａ，３４ａを形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、予めシート基材１１１に各ノズル孔３３ａ，３４ａを形成してノズルプレート本体３５とすると共に、予めステンレスシート１１２にスペーサ孔１０２ａを形成してスペーサプレート１０２としてもよい。そして、その後、ノズルプレート本体３５とスペーサプレート１０２とを接合した後、スペーサプレート１０２と絶縁プレート１０１とを接合してもよい。

さらに、上述の実施形態では、各アクチュエータプレート４１，５１の複数のチャネル４３は、各アクチュエータプレート４１，５１に不図示のダイシングブレード等によって切削加工を施すことにより、形成される場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、複数のチャネル４３を、プレス加工やエッチング加工等により形成してもよい。

また、上述の実施形態では、吐出部７０は、ノズルプレート１３５に、複数のノズル孔（第１ノズル孔３３ａおよび第２ノズル孔３４ａ）からなるノズル列（第１ノズル列３３および第２ノズル列３４）が２列に亘って形成されるように、２つのヘッドチップ３１，３２（第１ヘッドチップ３１および第２ヘッドチップ３２）が積層されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、２つのヘッドチップ３１，３２を積層せずに、１つのヘッドチップで吐出部を構成してもよい。

さらに、上述の実施形態では、液体噴射記録装置１の一例として、いわゆるインクジェットプリンタを挙げて説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であってもよい。
そして、上述の実施形態では、液体噴射ヘッド４が複数搭載された複数色用の液体噴射記録装置１について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、液体噴射ヘッド４が一つの単色用としてもよい。

また、上述の実施形態で用いられるインクとしては、水性インクや油性インク、ＵＶインク、微細金属粒子インク、炭素インク（カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン）等、種々の材料を用いることができる。なお、上述したインクのうち、水性インクや油性インク、ＵＶインクは複数色用の液体噴射記録装置１に好適に用いられ、微細金属粒子インク、炭素インクは単色用の液体噴射記録装置１に好適に用いられる。

さらに、上述の実施形態では、エッジシュートタイプのヘッドチップ３１，３２を例に挙げて説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、チャネル４３の長手方向中央に臨むノズル孔からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプとしてもよい。
サイドシュートタイプの場合、各アクチュエータプレート４１，５１へのチャネル４３の形成と、絶縁プレート１０１への連通孔１０１ａへの形成とを、同時に行うことも可能である。
また、上述の実施形態では、各アクチュエータプレート４１，５１に設けられる駆動電極４８ａの絶縁性を確保するために、絶縁膜としてパリレン膜を採用した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、駆動電極４８ａの絶縁性を確保できる膜であればよい。

１…液体噴射記録装置 ４…液体噴射ヘッド ３１…第１ヘッドチップ（ヘッドチップ） ３２…第２ヘッドチップ（ヘッドチップ） ３３ａ…第１ノズル孔（ノズル孔） ３４ａ…第２ノズル孔（ノズル孔） ４３…チャネル ４３ａ…吐出チャネル（チャネル） ４３ｂ…ダミーチャネル（チャネル） ４８ａ…駆動電極（電極） ４８ｂ…ダミー電極（電極） １０１…絶縁プレート（予備プレート） １０１ａ…連通孔 １０１ｂ…接合面 １３５…ノズルプレート Ｐ…パリレン膜（絶縁膜）

Claims (5)

1. 液体が噴射される複数のノズル孔を有するノズルプレートと、
   前記液体が充填される複数のチャネルを有すると共に、前記チャネルに電極が設けられているヘッドチップと、
   前記ノズルプレートと前記ヘッドチップとの間に設けられ、前記ノズルプレートと前記ヘッドチップとの間を絶縁する絶縁プレートと、
   を備え、
   前記複数のノズル孔と前記複数のチャネルとが、前記絶縁プレートを介して連通されている液体噴射ヘッドの製造方法であって、
   前記ヘッドチップに前記絶縁プレートを接合する第１接合工程と、
   前記第１接合工程の後、前記電極および前記絶縁プレートの表面に、絶縁被膜を形成する被膜形成工程と、
   前記被膜形成工程の後、前記絶縁プレートにおける前記ノズルプレートとの接合面の前記絶縁被膜を除去する被膜除去工程と、
   前記被膜除去工程の後、前記絶縁プレートに前記ノズルプレートを接合する第２接合工程と、
   を有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
2. 前記第１接合工程の後、前記絶縁プレートに、前記複数のノズル孔と前記複数のチャネルとを連通する連通孔を形成することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
3. 液体が噴射される複数のノズル孔を有するノズルプレートと、
   前記液体が充填される複数のチャネルを有すると共に、前記チャネルの内面に電極が設けられているヘッドチップと、
   前記ノズルプレートと前記ヘッドチップとの間に設けられ、前記ノズルプレートと前記ヘッドチップとの間を絶縁する絶縁プレートと、
   前記電極を被覆する絶縁被膜と、
   を備え、
   前記複数のノズル孔と前記複数のチャネルとが、前記絶縁プレートの連通孔を介して連通され、
   前記絶縁被膜が前記連通孔の内表面を被覆していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. ２つの前記ヘッドチップを積層したことを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッド。
5. 請求項３または請求項４に記載の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射記録装置。

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