JPH0920006A - インク噴射装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大量生産性に優れ、容易に電気的接続、およ
びインクの分離が行えるインク噴射装置及びその製造方
法を提供すること。 【構成】 フィルムレジスト膜１２７を形成した後、溝
１０８が切削加工され隔壁１０９を形成されたアクチュ
エータ板１０１に、フォトレジスト法により引出用電極
１１５を形成した酸化アルミニウム材料からなる目止め
部材１０２を接合し、アクチュエータ素子１００を形成
する。その後、前記隔壁１０９に噴射溝１２８を切削加
工にて形成し、溝１０８内表面、噴射溝１２８内表面に
それぞれ駆動電極１３２、接地電極１３１をシャドー効
果を利用した蒸着法により金属層を形成する。そして、
該電極１３２，１３１にそれぞれ導通する駆動用電極１
３５、接地用電極１３６を、電気的、機械的に半田を介
して基板１４１と接合することでインク噴射装置２００
が作製される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク噴射装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が挙げられる。なか
でも印字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。

【０００３】ドロップ・オン・デマンド型として特公昭
５３−１２１３８号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭６１−５９９１４号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。

【０００４】以上のような欠陥を同時に解決する新たな
方式として提案されたのが、特開昭６３−２４７０５１
号公報に開示されている圧電セラミックスを利用したせ
ん断モード型である。

【０００５】図１３に示すように、上記せん断モード型
のインク噴射装置６００は、底壁６０１、天壁６０２及
びその間のせん断モードアクチュエータ壁６０３からな
る。そのアクチュエータ壁６０３は、底壁６０１に接着
され、且つ矢印６１１方向に分極された下部壁６０７
と、天壁６０２に接着され、且つ矢印６０９方向に分極
された上部壁６０５からなっている。アクチュエータ壁
６０３は一対となって、その間にインク流路６１３を形
成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁６０３の間に
は、インク流路６１３よりも狭い空間６１５を形成して
いる。

【０００６】各インク流路６１３の一端には、ノズル６
１８を有するノズルプレート６１７が固着され、各アク
チュエータ壁６０３の両側面には電極６１９，６２１が
金属化層として設けられている。各電極６１９，６２１
はインクと絶縁するための絶縁層（図示せず）で覆われ
ている。そして、空間６１５に面している電極６２１は
アース６２３に接続され、インク流路６１３内に設けら
れている電極６１９はアクチュエータ駆動回路を与える
シリコン・チップ６２５に接続されている。

【０００７】次に、このインク噴射装置６００の製造方
法を説明する。まず、矢印６１１に分極された圧電セラ
ミックス層を底壁６０１に接着し、矢印６０９に分極さ
れた圧電セラミックス層を天壁６０２に接着する。各圧
電セラミックス層の厚みは、下部壁６０７、上部壁６０
５の高さに等しい。次に、圧電セラミックス層に、平行
な溝をダイヤモンドカッティング円板の回転等によって
形成して、下部壁６０７、上部壁６０５を形成する。そ
して、真空蒸着によって下部壁６０７の側面に電極６１
９を形成し、その電極６１９上に前記電極層を設ける。
同様にして上部壁６０５の側面に電極６２１、前記絶縁
層を設ける。

【０００８】上部壁６０５の天頂部と下部壁６０７の天
頂部とを接着してインク流路６１３と空間６１５とを形
成する。次に、ノズル６１８が形成されているノズルプ
レート６１７を、ノズル６１８がインク流路６１３と対
応するように、インク流路６１３及び空間６１５の一端
に接着し、インク流路６１３と空間６１５との他端をシ
リコン・チップ６２５とアース６２３とに接続する。

【０００９】そして、各インク流路６１３の電極６１
９，６２１にシリコン・チップ６２５が電圧を印加する
ことによって、各アクチュエータ壁６０３がインク流路
６１３の容積を増加する方向に圧電厚みすべり変形し
て、所定時間後電圧印加が停止されてインク流路６１３
の容積が増加状態から自然状態となってインク流路６１
３内のインクに圧力が加えられ、インク滴がノズル６１
８から噴射される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成のインク噴射装置６００では、空間６１５に面し
ている電極６１９，６２１はアース６２３に接続され、
インク流路６１３内に設けられている電極６１９，６２
１は、アクチュエータ駆動回路を与えるシリコン・チッ
プ６２５に接続されているが、その電気接続の具体的構
成および方法が開示されていない。また、空間６１５に
はインクが入らず、インク流路６１３にのみインクが選
択的に充填されているが、その具体的構成および方法が
開示されていない。そこで、例えば、インク流路６１３
が５０個あるとすると、空気室６１５は５１個必要とな
り、電極６１９，６２１の電気的接続が１０１ケ所であ
り、その１０１ケ所は狭ピッチであるので、電気的接続
およびインク流入の分離が難しく、そのための工程に時
間がかかり、大量生産性に劣るといった問題点があっ
た。

【００１１】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、電極の取り出し、およびインク
の分離が簡易で、且つ信頼性の高い電気的接続が行える
インク噴射装置を提供すると共に、前記インク噴射装置
を容易に製造する、大量生産性に優れたインク噴射装置
の製造方法を提示することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のインク噴射装置は、インクを噴射する複数の
噴射チャンネルと、前記噴射チャンネルの両側に設けら
れ、且つインクを噴射しない複数の非噴射チャンネル
と、前記噴射チャンネルと前記非噴射チャンネルとを隔
て、且つ分極された圧電材料で少なくとも一部が構成さ
れた隔壁と、前記各チャンネルの内表面に設けられ、且
つ前記圧電材料に駆動電界を発生させるための電極とを
有し、前記電極からの電界の発生により前記隔壁を変形
させて前記噴射チャンネルからインクを噴射するもので
あり、更に、少なくとも一部が圧電材料により構成さ
れ、前記非噴射チャンネル及び噴射チャンネルとなる複
数の溝が形成されたアクチュエータプレートと、前記ア
クチュエータプレートのチャンネル方向の一端面に、前
記非噴射チャンネルの一端を封鎖し、且つ噴射チャンネ
ルと延長するように接合された封鎖部材と、前記アクチ
ュエータプレート及び封鎖部材の前記噴射チャンネルの
各側壁面の少なくとも一部を覆い、前記封鎖部材の外縁
部に形成された導電層を介して各々に導通された共通電
極と、前記アクチュエータプレートの前記非噴射チャン
ネルの各側壁面の少なくとも一部を覆い、前記アクチュ
エータプレートと前記封鎖部材との接合面に形成された
引出用電極と導通し、且つ前記共通電極と導通しない複
数の駆動電極とを有する。

【００１３】尚、前記アクチュエータプレートは厚み方
向に分極処理を施した圧電材料からなるものでもよい。

【００１４】本発明のインク噴射装置の製造方法は、イ
ンクを噴射する複数の噴射チャンネルと、前記噴射チャ
ンネルの両側に設けられ、且つインクを噴射しない複数
の非噴射チャンネルと、前記噴射チャンネルと前記非噴
射チャンネルとを隔て、且つ分極された圧電材料で少な
くても一部が構成された隔壁と、前記各チャンネルの内
表面に設けられ、且つ前記圧電材料に駆動電界を発生さ
せるための電極とを有する手法であって、少なくても一
部が圧電材料により構成されたアクチュエータプレート
に前記非噴射チャンネルとなる複数の溝を形成する第１
の工程と、前記アクチュエータプレートのチャンネル方
向の一端面に、前記非噴射チャンネルを構成する各側壁
の端部に対応する位置に引出し用電極が形成された封鎖
部材を、前記非噴射チャンネルの一端を封鎖するように
接合する第２の工程と、隣接する非噴射チャンネル間を
隔てる凸壁部に、前記アクチュエータプレートから前記
封鎖部材にまで跨る前記噴射チャンネルとなる複数の溝
を形成する第３の工程と、前記アクチュエータプレート
及び封鎖部材の少なくても前記噴射チャンネルの各側壁
面と非噴射チャンネルの各側壁面とに導電層を形成し、
前記噴射チャンネル各々の内表面と導通する第１の電極
と、前記非噴射チャンネルの内表面と前記引出用電極を
介して導通し、且つ前記第１の電極と導通しない複数の
第２の電極とを形成する第４の工程とを有する。

【００１５】尚、前記アクチュエータプレートは厚み方
向に分極処理を施した圧電材料からなるものでもよい。

【００１６】尚、前記第４の工程は、前記アクチュエー
タプレートの溝が形成された側の上方より、前記溝の配
列方向と所定の角度を有する少なくても２方向から蒸着
を行なう工程と、前記アクチュエータプレート及び封止
部材の溝が形成された側の表面に形成された電極層を部
分的に除去する工程とにより、前記各側壁面毎に独立し
た導電層を形成してもよい。

【００１７】尚、前記非噴射チャンネルとなる溝の幅
は、噴射チャンネルとなる溝の幅に対して４倍未満とな
るように形成されてもよい。

【００１８】尚、前記第１の電極及び第２の電極の端子
部は共に、前記複数の溝が形成された側とは反対のアク
チュエータプレート及び封鎖部材の表面に形成されても
よい。

【００１９】

【作用】上記の構成を有する本発明の請求項１に係るイ
ンク噴射装置おいては、封止部材により、非噴射チャン
ネルの一端が封止される一方、噴射チャンネルは延長さ
れて、非噴射チャンネルと噴射チャンネルとが完全に分
離されている。

【００２０】また、前記噴射チャンネルの各側壁面の少
なくても一部を覆う電極が、前記封鎖部材の外縁部に形
成された導電層を介して各々に導通されて共通電極を形
成し、また、アクチュエータプレートの前記非噴射チャ
ンネルの各側壁面の少なくても一部を覆う電極が、前記
共通電極と導通されずに、前記アクチュエータプレート
と前記封鎖部材との接合面に形成された引出用電極と一
対一に導通されて複数の駆動電極を形成している。よっ
て、電極の取出しが容易で、ドライバ回路等との信頼性
の高い電気的接続が行える。

【００２１】請求項２に係るインク噴射装置の方法にお
いては、アクチュエータプレートが厚み方向に分極処理
を施した圧電材料から形成されている。よって、隔壁が
駆動電界を受けると、せん断変形を生じ、その変形に基
づいて噴射チャンネル内のインクを吐出させる。

【００２２】上記の構成を有する本発明の請求項３に係
るインク噴射装置の製造方法においては、容易な溝切り
加工により、一端が封止された非噴射チャンネルと、一
端がマニホールド部材に連通する噴射チャンネルとが形
成される。よって、インクの分離・供給が確実になされ
るインク噴射装置が作成できる。また、簡易な加工によ
り容易に電気接続が可能な電極が形成される。

【００２３】請求項４に係るインク噴射装置の製造方法
においては、アクチュエータプレートが厚み方向に分極
処理を施した圧電材料から形成されている。よって、隔
壁が駆動電界を受けると、せん断変形を生じ、その変形
に基づいて噴射チャンネル内のインクを吐出させるイン
ク噴射装置が生産性良く作製される。

【００２４】また、噴射チャンネル各々の内表面と導通
された共通電極である第１の電極と、引出用電極を介し
て非噴射チャンネルの内表面と一対一に導通された駆動
電極である複数の第２の電極とが形成される。よって、
電極の取出しが容易で、且つドライバ回路等との信頼性
の高い電気的接続が行えるインク噴射装置が作製され
る。

【００２５】請求項５に係るインク噴射装置の製造方法
においては、アクチュエータプレートの溝が形成された
側の上方より、前記溝の配列方向と所定の角度を有する
少なくても２方向から蒸着を行ない、前記アクチュエー
タプレート及び封止部材の溝が形成された側の表面に形
成された電極層を部分的に除去する。これにより、前記
各側壁面毎に独立した導電層が、複雑なマスキングや多
工程に亙る加工を行なわずに容易に生産性良く形成され
る。

【００２６】請求項６に係るインク噴射装置の製造方法
においては、非噴射チャンネルとなる溝の幅は、噴射チ
ャンネルとなる溝の幅に対して４倍未満となるように形
成される。これにより、噴射チャンネルを構成する側表
面の上端より半分を覆う電極層を形成するような角度で
上記の蒸着を２度行なった際に、非噴射チャンネルを構
成する一対の側表面に形成される各電極層が互いに導通
することがない。よって、特に非噴射チャンネル内にマ
スキングや電極層の除去等を行なわなくても独立した電
極が形成される。

【００２７】請求項７に係るインク噴射装置の製造方法
においては、第１の電極及び第２の電極の端子部は共
に、各チャンネルの溝が形成された側とは反対のアクチ
ュエータプレート及び封鎖部材の表面に形成される。よ
って、ドライバ回路等との電気的接続を一面のみで行な
うことが可能となる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００２９】図１に示すように、矢印１０５の方向に分
極されたアクチュエータ板１０１は、厚さ１ｍｍのチタ
ン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）の圧電セラミックス材料
で形成されている。

【００３０】前記アクチュエータ板１０１の上面１０３
には、全域にわたって厚み約３０μｍのリフトオフ用の
フィルムレジスト膜１２７が形成されており、更に、そ
の上面１０３がダイヤモンドブレード等により切削加工
されて、深さ３００μｍ、幅２００μｍの複数の溝１０
８が形成されている。また、その溝１０８を隔てる隔壁
１０９は、例えば幅２００μｍである。尚、前記溝１０
８がインクを噴射しないインク室を後に構成する。

【００３１】一方、目止め部材１０２は、前記アクチュ
エータ板１０１と同じ厚さである１ｍｍの酸化アルミニ
ウム材料で形成されている。

【００３２】前記目止め部材１０２には所定パターンを
有する電極が形成されており、図１に示すように、側面
１１０には、幅８０μｍで上面１１１と側面１１０に係
る第１の稜線１１３から側面１１０と底面１１２に係る
第２の稜線１１４にまで伸びる引出用電極１１５と、幅
１２０μｍで前記第１の稜線１１３より第２の稜線へ長
さ１５０μｍ伸びるレジスト層の上に同寸法の金属膜が
被覆した第１の複合層１１６とが交互に形成されてい
る。また、前記目止め部材１０２の上面１１１には、全
ての前記引出用電極１１５と前記第１の複合層１１６と
に跨る幅を有し、第１の稜線から上面１１１と背面に係
る第３の稜線へ長さ１００μｍで伸びるレジスト層の上
に同寸法の金属膜が被覆した第２の複合層１１７が形成
されている。更に、下面１１２及び背面には全面電極が
形成されている。

【００３３】ここで、前記目止め部材１０２に形成され
た電極パターンの作製方法を図２、図３を参照して説明
する。

【００３４】まず、酸化アルミニウム材料からなる目止
め部材１０２の側面１１０及び上面１１１にフォトレジ
スト膜を形成する。例えば、ヘキスト社製のリフトオフ
用のレジスト（ＡＺ５２１４Ｅ）を用い、スプレー法に
て約２．０μｍのレジスト膜１１８を均一に成膜し、ク
リーンオーブンにて９０℃、３０分間ベークを行う。次
に、図２（ａ）に示すように、８０μｍ幅の遮蔽部１２
２と１２０μｍ幅の透過部１２１とが交互に並んだガラ
スマスク１２０を介して、積算照度で１５ｍＪほどの露
光１１９を側面１１０に対して行う。尚、実際には露光
時にはマスクと基板は密着させるが、図ではわかりやす
いように離して記載してある。また、上面１１１に対し
てはマスクを介さずに全面露光を行う。

【００３５】露光後、同クリーンオーブンにて１１５℃
３０分のベークを行う。さらにその後、専用の現像液で
現像を行うと、マスクの透過部１２１、即ちレジストに
光が照射された部分は、現像液に不溶となって基板に残
って残存部１２４となり、それ以外の部分は現像液に溶
解除去され、除去部１２３となる。この一連の工程によ
り、図２（ｂ）および図３（ａ）に示すようなリフトオ
フに有効なオーバーハング形状のフォトレジストパター
ンを作ることができる。

【００３６】上記のフォトレジストパターン付きの目止
め部材１０２の上面１１１、側面１１０、下面１１２及
び背面に対し、蒸着により、クロム（Ｃｒ）、ニッケル
（Ｎｉ）、金（Ａｕ）の順番で、それぞれ、０．０５μ
ｍ、０．５μｍ、０．２μｍほど金属膜１２５を形成す
る。そして、その後に目止め部材１０２を有機溶剤等に
浸漬させて、レジストの残存部１２４を除去する。但し
除去前に、図２（ｃ）、図３（ｃ）に示すように、上面
１１１の一部（第１の稜線１１３より第３の稜線へ１０
０μｍ）と側面１１０の一部（第１の稜線１１３より第
２の稜線へ１５０μｍ）とをカバーするように低接着性
テープ１２６を貼っておく。すると、低粘着性テープ１
２６により被覆された部位以外のフォトレジストの残存
部１２４が、その上層に形成された金属膜１２５ごと取
り除かれる。

【００３７】最後に、前記低粘着性テープ１２６を剥が
せば、図２（ｄ）、図３（ｄ）に示すように、側面１１
０には、前記引出用電極１１５と第１の複合層１１６と
が交互に形成され、上面１１１には第２の複合層１１７
が形成されている目止め部材１０２が完成する。

【００３８】なお、使用するフォトレジストは、上記一
実施例にあげた液体以外にも、フィルム上のものを用い
ても良く、また、目止め部材１０２の素材も、上記一実
施例では原料費が安価である酸化アルミニウムを用いた
が、アクチュエータ板１０１と同素材のＰＺＴも含め
て、他のセラミックス材料、ガラス、シリコン等でも良
い。

【００３９】続いて、目止め部材１０２とアクチュエー
タ板１０１は、図４に示すように、前記目止め部材１０
２の上面１１１と前記アクチュエータ板１０１の上面１
０６とが同一平面となり、且つ前記目止め部材１０２の
側面１１０に形成された第１の複合層１１６が前記アク
チュエータ板１０１に形成された溝１０８に一対一に対
応するように、目止め部材１０２の側面１１０とアクチ
ュエータ板１０２の一端面１０６とをエポキシ系接着剤
（図示せず）を介して接合される。

【００４０】その後、隣接する溝１０８を隔てる隔壁１
０９の中心位置に、ダイヤモンドブレードによる切削加
工等により、例えば深さ３００μｍ、幅８０μｍである
複数の噴射溝１２８を形成する。前記噴射溝１２８は、
アクチュエータ板１０１一端から目止め部材１０２の終
端に跨って伸びている。以上により、インク滴を噴射す
るインク流路となる噴射溝１２８と、空気室となる溝１
０８とが交互に配列され、また、厚み方向に分極された
ＰＺＴよりなる側壁１２９を備えたアクチュエータ素子
１００が形成される。

【００４１】続いて、該アクチュエータ素子１００の表
面に、蒸着法などの手法により図５に示すような金属導
電膜１３０を形成する。このとき、図７に示すように、
蒸着方向が前記溝１０８，１２８の配列方向と所定の角
度を持つようにして、蒸着金属１３１が側壁１２９のシ
ャドウ効果により影になる部分には蒸着されないように
する。これにより、特にマスキングを行なわなくても側
壁１２９に部分的な蒸着を行なわせることが出来る。こ
れ利用して、噴射溝１２８を構成する側壁１２９の上半
分だけに前記金属導電膜１３０が形成させる。これを図
中左右２回に分けて行なうことにより、全ての側壁１２
９、アクチュエータ素子１００の上面１０３及び側面に
金属導電膜１３０が形成される。

【００４２】また、この蒸着により、溝部１０８を構成
する側壁１２９に形成された金属導電膜１３０と前記目
止め部材１０２の側面１０６に形成された引出用電極１
１５とは電気的に連結される。また、アクチュエータ素
子１００の下面１０４全面にも同様に蒸着法などの手法
により金属導電層１０７が形成される。

【００４３】上記蒸着工程において、溝１０８の方が噴
射溝１２８よりも幅を広く設定すると、側壁１２９の溝
１０８の内表面の全域に金属導電膜１３０が形成される
が、溝１０８の幅を噴射溝１２８の幅の４倍未満に設定
すれば、該溝１０８の底部１４０には形成されない部分
が残り、溝１０８を構成する一対の側壁１２９に形成さ
れた２つの金属導電膜１３０が導通することが無い。

【００４４】続いて、アクチュエータ素子１００を有機
溶剤等に浸し、アクチュエータ板１０１の上面１０３に
形成されていた前記フィルムレジスト膜１２７と、目止
め部材１０２の上面１１１の一部に形成されていた前記
第２の複合層１１７と、該目止め部材１０２の側面１１
０に形成されていた前記第１の複合層１１６とを、各々
の上面に形成された前記金属導電膜１３０ごと取り除
く。

【００４５】これにより、金属導電膜１３０は、図６に
示すように、噴射チャンネル１２８内に形成された接地
電極１３１と、溝１０８内に形成された駆動電極１３２
とに分割される。尚、前記接地電極１３１は、目止め部
材１０２の上面１１１に形成された電極及び背面に形成
された電極を介してアクチュエータ素子１００の下面１
０４に形成された金属導電層１０７と導通している。ま
た、駆動電極１３２も前記目止め部材１０２に形成され
た引出用電極１１５を介して前記金属導電層１０７と導
通している。つまり、この段階では金属導電層１０７に
て接地電極１３１と駆動電極１３２とが導通している。

【００４６】続いて、図８に示すようにアクチュエータ
素子１００の下面１０４に、上面１０３に形成された溝
１０８に対応する位置に、深さ３０μｍ、幅１００μｍ
の複数の第１の電極分離溝１３８が、また、目止め部材
１０２の下面１１２にて全ての前記第１の電極分離溝１
３８に跨るように、目止め部材１０２の下面１１２に
て、深さ３０μｍ、幅１００μｍの第２の電極分離溝１
３９が、それぞれダイヤモンドブレードによる切削加工
などにより形成される。これにより、アクチュエータ素
子１００の下面１０４に形成されている金属導電層１０
７は、前記引出用電極１１５に電気的に連結する駆動用
電極１３５と、前記接地電極１３１に電気的に連結し、
且つ前記駆動用電極１３５に電気的に連結しない接地用
電極１３６とに分割される。

【００４７】次に、図９に示すように、アクチュエータ
素子１００の上面にカバープレート１４４を図示しない
接着層を介して接合する。これにより、前記噴射溝１２
８はインク流路１４９となり、溝１０８は空気室１４８
となる。続いて、駆動電極パターン１４２、接地電極パ
ターン１４３が形成された基板１４１と、前記アクチュ
エータ素子１００の下面１０４とを接合する。その際、
前記駆動電極パターン１４２と前記駆動用電極１３５と
を、また前記接地電極パターン１４３と前記接地用電極
１３６とをそれぞれ半田付け等の方法により、電気的お
よび機械的に接合する。また、前記アクチュエータ素子
１００を構成する目止め部材１０２の端面には、マニホ
ールド部材１４５を図示しない接着層を介して接合す
る。

【００４８】アクチュエータ素子１００において、前記
マニホールド部材１４５を接合した面に対して反対側に
あたる端面には、各噴射溝１２８の位置に対応した位置
にノズル１４７が設けられたノズルプレート１４６が図
示しない接着層を介して接着される。このノズルプレー
トは、ポリアルキレン（例えばエチレン）テレフタレー
ト、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケ
トン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト、酢酸
セルロース等のプラスチックによって形成されている。

【００４９】以上の工程により、前記アクチュエータ素
子１００は、インク流路１４９と、電極を有し少なくと
も一部が圧電セラミックスからなる側壁１２９と、空気
室１４８とを複数備えたインク噴射装置２００となる。
ここで、空気室１４８は、目止め部材１０２とノズルプ
レート１４６とカバープレート１４４によって囲まれて
いるため、マニホールド部材１４５内部およびインク流
路１４９内部にのみインクが簡単に入り、該空気室１４
８にインクが入ることがない。

【００５０】次に、制御部のブロック図を示す図１０に
よって、本実施例の制御部の構成を説明する。同図に示
すように、前記基板１４１上の駆動電極パターン１４２
は、各々個々にＬＳＩチップ５１に接続され、クロック
ライン５２、データライン５３、電圧ライン５４及びア
ースライン５５もＬＳＩチップ５１に接続されている。
尚、インク流路１４９内の接地電極１３１全てに導通す
る接地用電極１１２は、アースライン５５に接続されて
いる。ＬＳＩチップ５１は、クロックライン５２から供
給された連続するクロックパルスに基づいて、データラ
イン５３上に現れるデータから、どのノズル１４７から
インク液滴の噴射を行うべきかを判断する。そして、Ｌ
ＳＩチップ５１は、駆動するインク流路１４９に対応す
る駆動電極１３２に導通する駆動電極パターン１４２
に、電圧ライン５４の電圧Ｖを印加し、前記インク流路
１４９以外のインク流路１４９に対応する駆動電極１３
２に導通する駆動電極パターン１４２にアースライン５
５を接続して接地する。

【００５１】次に、本実施例製造方法によるインク噴射
装置２００の動作を図１１、１２を用いて説明する。図
１１に示すインク流路１４９ｂからインク液滴を噴射す
るために、対応する駆動電極１３２ｄ、１３２ｅに対し
電圧パルスを与える（ここで、ある駆動電極１３２に対
して電圧を与えることは、その駆動電極１３２に電圧を
印加し、指示しない駆動電極１３２を接地することを言
う）。すると、図１２に示すように、側壁１２９ｃには
矢印２０２方向の電界が発生し、側壁１２９ｄには矢印
２０１方向の電界が発生し、側壁１２９ｃと１２９ｄと
が圧電厚みすべり効果により、互いに離れるように動
く。すると、インク流路１４９ｂの容積が増大して、ノ
ズル１４７ｂ付近を含むインク流路１４９ｂ内の圧力が
減少する。これにより、インク流路１４９ｂ内に図示し
ないインク供給源からマニホールド１４５を介してイン
ク流路１４９ｂにインクが供給される。

【００５２】次に、駆動電圧の印加を停止してインク流
路１４９ｂの容積を前記増加状態から自然状態へと減少
させ、インク流路１４９ｂ内のインクがインク液滴とな
り、ノズル４７ｂから噴射される。

【００５３】また、前記実施例においては、まず、駆動
電圧をインク流路１４９ｂの容積が増加する方向に印加
してインク流路１４９ｂにインクを供給し、次に駆動電
圧の印加を停止しインク流路１４９ｂの容積を自然状態
に減少しインク液滴を噴射していたが、まず駆動電圧を
インク流路１４９ｂの容積が減少するように印加してイ
ンク流路１４９ｂ内のインクをインク液滴として噴射し
てから、駆動電圧の印加を停止して、インク流路１４９
ｂの容積を前記減少状態から自然状態へと増加させ、イ
ンク流路１４９ｂにインクを供給してもよい。

【００５４】上述したように、本実施例の製造方法によ
ると、インク噴射装置２００は、フィルムレジスト膜１
２７を形成した後、溝１０８を切削加工し、隔壁１０９
を形成したアクチュエータ板１０１に、フォトレジスト
法により引出用電極１１５を形成した酸化アルミニウム
材料からなる目止め部材１０２を接合し、前記隔壁１０
９に噴射溝１２８を切削加工にて形成した後に、溝１０
８内表面、噴射溝１２８内表面にそれぞれ駆動電極１３
２、接地電極１３１を蒸着法等により金属層を形成し、
該電極１３２、１３１にそれぞれ導通する駆動用電極１
３５、接地用電極１３６を、電気的、機械的に半田を介
して基板１４１と接合することで作製される。このよう
に、切削加工、フォトレジスト処理、金属膜形成を行な
うだけで作製されるため、大量生産性に優れる。

【００５５】また、本実施例のインク噴射装置２００の
目止め部材１０２は、空気室１４８へのインクの侵入を
防ぐ機能も備えている。さらに駆動電極１３２と導通す
る駆動用電極１３５が、従来よりも広いピッチで形成で
きる。従って、基板１４１上に形成した電極パターン１
４２との電気的コネクトが容易であり、信頼性が向上す
る。

【００５６】また、本実施例のインク噴射装置２００
は、側壁１２９の接着部が１カ所であるので、接着部の
エネルギー損失が小さい。さらに、空気室１４８には、
空気が充填されているので、側壁１２９の変形がしやす
く、電圧が低くて良い。

【００５７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可
能である。当然、上記実施例であげた各部の寸法におい
ても同様である。

【００５８】例えば、上記実施例のインク噴射装置の製
造過程おいて、アクチュエータ素子１００の下面１０４
に蒸着を行なって金属導電層１０７を形成していたが、
目止め部材１０２の下面１１２が前記基板１４１との接
続に問題無い程度に広ければ、金属導電層１０７は必ず
しも必要でない。

【００５９】

【発明の効果】上述したように本発明のインク噴射装置
においては、駆動電極及び共通電極を従来よりも広いピ
ッチで形成できるので、基板への電気的接続が容易であ
る。

【００６０】また、その製造方法においては、電極の取
り出し、およびインクの分離が簡易で、且つ信頼性の高
い電気的接続が行えるインク噴射装置を提供できると共
に、切削加工と導電層を形成する加工との工程数の少な
い簡単な加工を行なうだけで、電極付マルチアクチュエ
ータが作製されるので、大量生産性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインク噴射装置の製造工程
を示す斜視図である。

【図２】同インク噴射装置に係る電極パターンの形成工
程を示す説明図である。

【図３】同インク噴射装置に係る電極パターンの形成工
程を示す斜視図である。

【図４】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。

【図５】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。

【図６】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。

【図７】同インク噴射装置の製造工程を示す断面図であ
る。

【図８】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。

【図９】同インク噴射装置の構成を示す説明図である。

【図１０】同インク噴射装置の制御部を示すブロック図
である。

【図１１】同インク噴射装置の動作を示す説明図であ
る。

【図１２】同インク噴射装置の動作を示す説明図であ
る。

【図１３】従来例のインク噴射装置を示す図である。

【符号の説明】

１００ アクチュエータ素子 １０１ アクチュエータ板 １０２ 目止め部材 １０５ 分極方向 １１５ 引出用電極 １２９ 側壁 １３１ 接地電極 １３２ 駆動電極 １３５ 駆動用電極 １３６ 接地用電極 １４４ カバープレート １４５ マニホールド部材 １４８ 空気室 １４９ インク流路 ２００ インク噴射装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを噴射する複数の噴射チャンネル
   と、前記噴射チャンネルの両側に設けられ、且つインク
   を噴射しない複数の非噴射チャンネルと、前記噴射チャ
   ンネルと前記非噴射チャンネルとを隔て、且つ分極され
   た圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁と、前記
   各チャンネルの内表面に設けられ、且つ前記圧電材料に
   駆動電界を発生させるための電極とを有し、前記電極か
   らの電界の発生により前記隔壁を変形させて前記噴射チ
   ャンネルからインクを噴射するインク噴射装置におい
   て、 少なくとも一部が圧電材料により構成され、前記非噴射
   チャンネル及び噴射チャンネルとなる複数の溝が形成さ
   れたアクチュエータプレートと、 前記アクチュエータプレートのチャンネル方向の一端面
   に、前記非噴射チャンネルの一端を封鎖し、且つ噴射チ
   ャンネルを延長するように接合された封鎖部材と、 前記アクチュエータプレート及び封鎖部材の前記噴射チ
   ャンネルの各側壁面の少なくとも一部を覆い、前記封鎖
   部材の外縁部に形成された導電層を介して各々に導通さ
   れた共通電極と、 前記アクチュエータプレートの前記非噴射チャンネルの
   各側壁面の少なくとも一部を覆い、前記アクチュエータ
   プレートと前記封鎖部材との接合面に形成された引出用
   電極と導通し、且つ前記共通電極と導通しない複数の駆
   動電極とを有することを特徴とするインク噴射装置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータプレートは厚み方向
   に分極処理を施した圧電材料からなることを特徴とする
   請求項１に記載のインク噴射装置。
3. 【請求項３】 インクを噴射する複数の噴射チャンネル
   と、前記噴射チャンネルの両側に設けられ、且つインク
   を噴射しない複数の非噴射チャンネルと、前記噴射チャ
   ンネルと前記非噴射チャンネルとを隔て、且つ分極され
   た圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁と、前記
   各チャンネルの内表面に設けられ、且つ前記圧電材料に
   駆動電界を発生させるための電極とを有するインク噴射
   装置の製造方法であって、 少なくとも一部が圧電材料により構成されたアクチュエ
   ータプレートに前記非噴射チャンネルとなる複数の溝を
   形成する第１の工程と、 前記アクチュエータプレートのチャンネル方向の一端面
   に、前記非噴射チャンネルを構成する各側壁の端部に対
   応する位置に引出し用電極が形成された封鎖部材を、前
   記非噴射チャンネルの一端を封鎖するように接合する第
   ２の工程と、 隣接する非噴射チャンネル間を隔てる凸壁部に、前記ア
   クチュエータプレートから前記封鎖部材にまで跨る前記
   噴射チャンネルとなる複数の溝を形成する第３の工程
   と、 前記アクチュエータプレート及び封鎖部材の少なくとも
   前記噴射チャンネルの各側壁面と非噴射チャンネルの各
   側壁面とに導電層を形成し、前記噴射チャンネル各々の
   内表面と導通する第１の電極と、前記非噴射チャンネル
   の内表面と前記引出用電極を介して導通し、且つ前記第
   １の電極と導通しない複数の第２の電極とを形成する第
   ４の工程とを有することを特徴とするインク噴射装置の
   製造方法。
4. 【請求項４】 前記アクチュエータプレートは厚み方向
   に分極処理を施した圧電材料からなることを特徴とする
   請求項３に記載のインク噴射装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記第４の工程は、 前記アクチュエータプレートの溝が形成された側の上方
   より、前記溝の配列方向と所定の角度を有する少なくと
   も２方向から蒸着を行なう工程と、 前記アクチュエータプレート及び封止部材の溝が形成さ
   れた側の表面に形成された電極層を部分的に除去する工
   程とにより、 前記各側壁面毎に独立した導電層を形成することを特徴
   とする請求項３に記載のインク噴射装置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記非噴射チャンネルとなる溝の幅は、
   噴射チャンネルとなる溝の幅に対して４倍未満となるよ
   うに形成されることを特徴とする請求項３又は５に記載
   のインク噴射装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記第１の電極及び第２の電極の端子部
   は共に、前記複数の溝が形成された側とは反対のアクチ
   ュエータプレート及び封鎖部材の表面に形成されること
   を特徴とする請求項３に記載のインク噴射装置の製造方
   法。