JPH10278282A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェットヘッドの製造方法

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JPH10278282A
JPH10278282A JP9099397A JP9099397A JPH10278282A JP H10278282 A JPH10278282 A JP H10278282A JP 9099397 A JP9099397 A JP 9099397A JP 9099397 A JP9099397 A JP 9099397A JP H10278282 A JPH10278282 A JP H10278282A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、エネルギー発生手段となる側壁に
形成された各電極の制御手段への接続作業を低減するこ
とで、各電極と制御手段の接続の信頼性を向上でき、も
って信頼性の高いインクジェットヘッドを提供すること
にある。 【解決手段】 アクチュエータ基板2に、互いに平行と
なる圧電側壁3と凹溝4とを複数形成した後に、アクチ
ュエータ基板2の後端面2Bと溝加工側に対向する裏面
2C、各圧電側壁3の各側面とに導電層Dsを形成し
て、各電極5を導電層Dsに導通させる。そして、ダイ
シング加工等によりアクチュエータ基板2の後端面2B
と裏面2Cに亘って複数の分割横溝15を形成して前後
方向に延びる複数の導電パターン7を平行分割すると共
に、裏面2Cに各横溝15と直交する分割縦溝16を形
成することで各導電パターン7を他の部分の導電層Ds
から分割する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリ装置等の通信装置やパーソ
ナルコンピュータ等の情報処理装置は、通常、文字や図
形からなるデータを視覚情報として記録するように、こ
れらのデータを用紙に記録可能な記録装置を有してい
る。この記録装置には、インパクト方式や感熱方式、イ
ンクジェット方式等の各種の印字方式が採用されている
が、近年においては、静粛性に優れていると共に各種材
質の用紙に印字可能なインクジェット方式を採用したイ
ンクジェット記録装置が注目されている。
【0003】インクジェット記録装置は、用紙に対して
インクを噴射することで文字や図形からなるデータを印
字するインクジェットヘッドを備えている。インクジェ
ットヘッドは、図15に示すように、圧電体であるアチ
ェータ基板72を備えており、アクチュエータ基板2に
は互いに平行な圧電側壁73と凹溝74とが交互に現れ
るように複数形成されている。各圧電側壁73は側壁の
高さ方向に分極された圧電層により構成されており、各
圧電側壁の表面には電極75が形成されている。電極7
5は圧電側壁73の側面毎に独立して設けられており、
凹溝74の後端を閉鎖する各閉鎖部74Aに形成された
導電層からなる導電パターン87に導通している。各導
電パターン87には複数の導電線85がハンダ付け等の
手段で配線されており、各導電線85はプリント基板8
6の各プリント導線86Aにハンダ付け等の手段で配線
されて記録装置の制御部88に各電極75を接続してい
る。
【0004】アクチュエータ基板72の溝加工側にはイ
ンク供給口79を有するカバープレート80が接着され
ており、このカバープレート80と各凹溝74とでイン
クが供給される噴射チャンネル81を形成している。ま
た、アクチュエータ基板72とカバープレート80の一
端には各インク室81を閉塞するノズルプレート82が
接着されており、ノズルプレート82には各噴射チャン
ネル81に1対1で対応する複数のノズル83が形成さ
れている。尚、噴射チャンネル81はインク供給口79
を経て図示しないインク貯蔵タンクに接続されている。
【0005】上述のように構成されるインクジェットヘ
ッドは、以下に示す製造方法で製造される。
【0006】先ず、アクチュエータ基板72に、その長
手方向の一端のみに開口して他端近傍まで延びる溝加工
を複数回繰り返すことで、互いに平行で長手方向に延び
る凹溝74と圧電側壁73とを巾方向に交互に現れるよ
うに複数形成する。次に、真空蒸着により各圧電側壁7
3の上面と両側面、各閉鎖部74Aの上面に金属薄膜の
導電層を形成した後に、各圧電側壁73の上面を研削加
工(グラインド加工)して導電層を除去することで、各
圧電側壁73の各側面に独立した電極75を形成する。
この後に、各閉鎖部74Aの導電パターン87に各導電
線85をハンダ付け等の手段によって溶着すると共に、
カバープレート80とノズルプレート82とをアクチュ
エータ基板72に接着することでインクが供給される複
数の噴射チャンネル81が形成されたインクジェットヘ
ッド71の製造を完了する。
【0007】このように製造されたインクジェットヘッ
ド71は、記録装置に装着され、カバープレート80の
インク供給口79を介してインク貯蔵タンクに接続され
て、各噴射チャンネル81毎にインクが充填される。ま
た、インクジェットヘッド71の記録装置への装着に際
して、各導電線85をプリント基板86の各導線86A
にハンダ付け等の手段によって溶着することで制御部8
8に各電極75を接続する。そして、インクジェットヘ
ッド71は、文字や図形からなるデータによって所定の
噴射チャンネル81が選択され、各導電パターン87を
介して隣り合う圧電側壁73の電極75に駆動電圧を印
加するすることで、各圧電側壁73を噴射チャンネル8
1内の容積を小さくするように変形させて内部が正圧と
なる噴射エネルギーにより、噴射チャンネル81からイ
ンクを噴射させる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インクジェットの製造方法では、各圧電側壁73の両側
面に形成された各電極75を、記録装置の制御部88に
接続するためには、複数の導電線85を各導電パターン
87とプリント基板86の導線86Aの2ヶ所にハンダ
付け等の手段によって溶着することで行われるため、各
電極75の接続作業が煩雑になると共に、ハンダ付け部
分が多くなると接続不良や混線して接続する等の不具合
の発生が多くなり接続の信頼性とインク滴の噴射の信頼
性が低下するという問題があった。
【0009】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたもので、エネルギー発生手段に接続された各電極の
制御手段への接続作業を低減することで、各電極と制御
手段の接続の信頼性を向上して、もって信頼性の高いイ
ンクジェットヘッドを製造することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、請求
項1では、アクチュエータ基板に形成されインクを噴射
する複数の噴射チャンネル内のインクに噴射エネルギー
を与える複数のエネルギー発生手段と、前記エネルギー
発生手段に接続された複数の電極と、その電極を制御手
段にそれぞれ接続する複数の導電パターンとを有し、前
記制御手段からの電気信号を前記導電パターンおよび電
極を介して前記エネルギー発生手段に供給し、エネルギ
ー発生手段を駆動して前記噴射チャンネルよりインクを
噴射するインクジェットヘッドの製造方法であって、前
記電極のすべてに導通する導電層を、前記アクチュエー
タ基板の噴射チャンネルのある面と異なる面に形成する
第1工程と、その導電層の一部を、前記電極にそれぞれ
一端を接続した複数の前記導電パターンに分割する第2
工程と、前記複数の導電パターンの他端を前記導電層の
他の部分に対し分割する第3工程とからなるものであ
る。これにより、電極の全てに導通する導電層を、アク
チュエータ基板の噴射チェンネルのある面と異なる面に
形成しておいて、その導電層の一部を、電極にそれぞれ
一端を接続して複数の導電パターンに分割し、さらに、
複数の導電パターンの他端を導電層の他の部分に対して
分割するから、各導電パターンをそれぞれ確実に独立さ
せることができ、接続の信頼性とインクの噴射の信頼性
の高いインクジェットヘッドを製造できる。
【0011】請求項2では、請求項1のものに、第3工
程における分割が、複数回平行に繰り返して行われるも
のである。これにより、各導電パターンの分割形成が容
易な工程で行われ、その分割を一層確実なものにでき
る。
【0012】請求項3では、アクチュエータ基板に形成
されインクを噴射する複数の噴射チャンネル内のインク
に噴射エネルギーを与える複数のエネルギー発生手段
と、前記エネルギー発生手段に接続された複数の電極対
と、その電極対のうち一方の電極のそれぞれを制御手段
に接続する複数の個別導電パターンと、前記電極対のう
ち他方の電極のそれぞれに接続された共通導電パターン
とを有し、前記制御手段からの電気信号を前記各導電パ
ターンおよび電極を介して前記エネルギー発生手段に供
給し、エネルギー発生手段を駆動して前記噴射チェンネ
ルよりインクを噴射するインクジェットヘッドの製造方
法であって、前記電極対のすべてに導通する導電層を、
前記アクチュエータ基板の噴射チェンネルのある面と異
なる面に形成する第1工程と、その導電層の一部を、前
記電極対のうちの一方の電極ごとに独立した複数の前記
個別導電パターンに分割する第2工程と、前記導電層の
他の部分を、前記個別導電パターンと分割して前記複数
の電極対の他方の電極と接続した共通導電パターンに形
成する第3工程とからなるものである。これにより、電
極対の全てに導通する導電層を、アクチュエータ基板の
噴射チャンネルのある面と異なる面に形成しておいて、
その導電層の一部を、電極対のうち一方の電極ごとに独
立した複数の個別導電パターンに分割し、さらに、導電
層の他の部分を、個別導電パターンと分割して複数の電
極対の他方の電極と接続した共通導電パターンに形成す
るから、複数の個別導電パターンがそれぞれ独立して一
方の電極に接続され、また共通導電パターンもそれらと
は独立して他方の電極に共通に接続される。したがっ
て、共通導電パターンを電極ごとに独立させるものに比
して導電パターンの数を少なくでき、結果、制御手段と
の接続作業を減らすことができ、上記の各導電パターン
が独立していることと相まって、信頼性の高いインクジ
ェットヘッドを製造することができる。
【0013】請求項4では、請求項3のものに、前記導
電層は、前記噴射チャンネルの長手方向の両端において
前記電極対にそれぞれ接続されており、前記第3工程に
よって、前記個別導電パターンが、前記噴射チャンネル
の長手方向の一端において前記電極対のうちの一方の電
極と接続され、前記共通導電パターンが、前記噴射チャ
ンネルの長手方向の他端において前記電極のうちの他方
の電極と接続されるように、前記個別導電パターンと共
通パターンとが分割されているものである。これによ
り、個別導電パターンが、噴射チャンネルの長手方向の
一端において電極対のうち一方の電極と接続され、前記
共通導電パターンが、噴射チャンネルの長手方向の他端
において電極対のうちの他方の電極と接続され、個別導
電パターンと共通導電パターンとが分割されているの
で、各導電パターンを狭いピッチで配置する必要がなく
且つ確実に独立させることができ、信頼性の高いインク
ジェットヘッドを製造できる。
【0014】請求項5では、請求項3のものに、前記第
3工程における分割が、複数回平行に繰り返して行われ
るものである。これにより、個別導電パターンと共通導
電パターンとの分割形成が容易な工程で行われ、その分
割を一層確実なものにできる。
【0015】請求項6では、請求項4のものに、前記ア
クチュエータ基板は、前記複数の噴射チャンネルの間に
インクを噴射しないダミーチャンネルを有し、両チャン
ネル間の側壁の両側面に、前記電極対が形成されている
ものである。これにより、噴射チャンネルとダミーチャ
ンネル間の側壁の両側面に、電極対が形成されているか
ら、個別導電パターンと供給導電パターンとがそれぞれ
独立して電極対に接続される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態における
インクジェットヘッドの製造方法を図面を参照して説明
する。
【0017】図1乃至図9に基づいて、実施形態におけ
るインクジェットヘッドの製造方法を、インクジェット
ヘッドの構成とともに説明する。
【0018】図1において、インクジェットヘッド1
は、圧電体であるアクチュエータ基板2を備えており、
アクチュエータ基板2には互いに平行な圧電側壁3(エ
ネルギー発生手段)と凹溝4とが交互に現れるように複
数形成されている。各圧電側壁3は側壁の高さ方向に分
極された圧電層により構成されており、各圧電側壁3の
表面には電極5が形成されている。各電極5は圧電側壁
3の側面毎に独立して設けられており、図2及び図3に
示すように、アクチュエータ基板2の後端面2Bと裏面
2Cに亘って分割形成された複数の導電パターン7に、
各凹溝4内で対向する2つの電極5,5の組毎に電気的
に導通している。各導電パターン7は裏面2Bで互いに
平行となるようにアクチュエータ基板2の前後方向に延
びており、図2に示すように、フレキシブル基板6の各
導電線6Aを介して駆動電圧を給電する記録装置の制御
部8に接続されている。
【0019】アクチュエータ基板2の溝加工側にはイン
ク供給口9を有するカバープレート10が接着されてお
り、このカバープレート10と各凹溝4とでインクが供
給される複数の噴射チャンネル11を形成している。ま
た、アクチュエータ基板2とカバープレート10の一端
には各噴射チャンネル11を閉塞するノズルプレート1
2が接着されており、ノズルプレート12には各噴射チ
ャンネル11に1対1で対応する複数のノズル13が形
成されている。尚、各インク室11はインク供給口9を
経て図示しないインク貯蔵タンクに接続されている。
【0020】上述の構成のインクジェットヘッド1は、
以下に示す製造方法により製造され、図1乃至図4によ
り製造方法を説明する。
【0021】図1において、厚さ方向に分極された圧電
セラミックス材料により矩形状のアクチュエータ基板2
を形成する。そして、アクチュエータ基板2に、その前
後方向の一端のみに開口して他端近傍まで延びる溝加工
を複数回繰り返すことで、互いに平行で前後方向に延び
る凹溝4と圧電側壁3(エネルギー発生手段)とを巾方
向に交互に現れるように複数形成する。溝加工の手段と
しては、各凹溝4を形成できる厚みを有するダイヤモン
ドブレードを使用して、ダイシング加工を施すことで行
われる。なお、各凹溝4はアクチュエータ基板2の前端
面2Dには開口しているが、後端面2Bまで達せず、そ
の後端方向に対して閉鎖している。
【0022】次に、例えば、真空蒸着によりアクチュエ
ータ基板2の後端面2Bと溝加工側と反対側の裏面2
C、各圧電側壁3の上面3Aと各側面の上半分、及び各
凹溝4後端の閉鎖部4Aに相互に連続した金属薄膜の導
電層Dsを形成する。導電層Dsをアクチュエータ基板
2に形成した後に、各圧電側壁3の上面3Aを研削加工
(グラインド加工)を施して導電層Dsを除去すること
で、各圧電側壁3の各側面には独立分割された導電層D
sからなる各電極5を形成して、これら電極5を各凹溝
4の閉鎖部4Aの導電層Dsを介してアクチュエータ基
板2の上面を除く各面2B,2Cに形成された導電層D
sに導通する。(第1工程)。
【0023】尚、アクチュエータ基板2の導電層Dsの
形成は、真空蒸着に限らず、例えば、メッキ(例えば、
ニッケルメッキ)等の表面処理によって、各凹溝4内を
含むアクチュエータ基板2の全表面を金属薄膜の導電層
Dsで被覆した後に、各凹溝4が開口するアクチュエー
タ基板2の上面(各圧電側壁3の上面3A)及び前端面
2Dに研削加工(グラインド加工)を施すことで導電層
Dsを除去すると共に、ダイシング加工等を施すことで
各凹溝4の底面から導電層Dsを除去することで、各電
極5をそれぞれ分割独立させてもよい。更に、アクチュ
エータ基板2の導電層Dsが不要な部分(例えば、前端
面2D及び各圧電側壁3の上面3A等)においては、金
属薄膜の導電層Dsを形成する前にレジスト膜を形成し
ておき、導電層Dsをメッキ等の表面処理で形成した後
に、リフトオフ法によって不要な部分の導電層Dsを化
学的に除去してもよい。
【0024】そして、各圧電側壁3の各電極5を、記録
装置の制御部8に接続するためにアクチュエータ基板2
の後端面2Bと裏面2Cの導電層Dsを分割して複数の
導電パターン7を形成する(第2工程、第3工程)。各
導電パターン7は、図2及び図3に示すように、アクチ
ュエータ基板2の後端面2B、裏面2Cに亘って分割横
溝15A,15B、分割縦溝16を形成しその溝に対応
する部分の導電層Dsを除去することで、残りの導電層
Dsを分割して形成する。さらに詳細には、図3に示す
ように、後端面2Bには、複数の分割横溝15Aを、そ
の一端が各圧電側壁3の上面3Aと接続し、他端がアク
チュエータ基板2の裏面2Cへ延びるように形成する。
裏面2Cには、複数の分割横溝15Bを、その一端が後
端面2Bの各溝15Aとそれぞれ接続し、各圧電側壁3
と平行に延びる方向に形成する(第2工程)。さらに裏
面2Cには、複数の分割横溝15Bに直交する分割縦溝
16を形成することで、複数の分割横溝15B間の各導
電層Dsの先端部分を相互に分離する(第3工程)。こ
れにより、各横溝15A,15Bと縦溝16とで、アク
チュエータ基板2の導電層Dsがその巾方向に互いに平
行に整列して後端面2Bと裏面2Cとで前後方向に延び
る各導電パターン7に分割されると共に、各導電パター
ン7は各凹溝4内で対向する電極5,5の組毎に後端の
閉鎖部4A上の導電層Dsを介して接続される。
【0025】各横溝15A,15Bと縦溝16の加工と
しては、図4(a)に示すように、所望の溝幅を形成で
きる厚みを有するダイヤモンドブレード17を使用し
て、アクチュエータ基板2の後端面2B、裏面2C毎に
それぞれダイシング加工により1つの横溝15A,15
Bを形成した後に、アクチュエータ基板2の巾方向に平
行移動させつつ複数回、ダイシング加工を繰り返すこと
で、互いに平行な複数の横溝15A,15Bを形成す
る。そして、各横溝15A,15Bに直交する縦溝16
をダイシング加工によって形成することで、導電層Ds
を各導電パターン7に分割する。また、各横溝15A,
15Bと縦溝16の加工としては、図4(b)に示すよ
うに、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネッ
ト)レーザ発振器から出射されてf・θレンズ18で集
光されるYAGレーザ光19を使用して、アクチュエー
タ基板2の側面2B、裏面2C毎にそれぞれYAGレー
ザ光19を走査することで1つの横溝15A,15Bを
形成した後に、アクチュエータ基板2の巾方向に平行移
動させつつ複数回、YAGレーザ光19の走査を繰り返
すことで、互いに平行な複数の横溝15A,15Bを形
成する。そして、各横溝15A,15Bに直交する縦溝
16をYAGレーザ光19の走査によって形成すること
で、導電層Dsを各導電パターン7に分割する。
【0026】アクチュエータ基板2に、各電極5、各圧
電側壁3(エネルギー発生手段)、各導電パターン7を
形成した後に、各電極5や各導電パターン7の導電層D
s(金属薄膜)を保護するために、アクチェエータ基板
2を例えば、金メッキで被覆すると共にCVD処理を施
して金メッキを酸化膜(SiO膜)で保護する。導電層
Dsを金メッキ、酸化膜で保護した後に、図1に示すよ
うに、アクチュエータ基板2の溝加工側にカバープレー
ト10を接着することで、カバープレート10と各凹溝
4とで各噴射チャンネル11を形成すると共に、アクチ
ュエータ基板2とカバープレート10の前端面2Dを研
削加工(グラインド加工)することで面を整える。そし
て、各噴射チャンネル11にノズル13が1対1で対応
するように、ノズルプレート12を前端面2Dに接着
し、洗浄等を経てインクジェットヘッド1の製造を完了
する。
【0027】このように製造されたインクジェットヘッ
ド1は、記録装置に装着され、カバープレート10のイ
ンク供給口9を介してインク貯蔵タンクに接続されて、
各噴射チャンネル11毎にインクが充填される。また、
インクジェットヘッド1の記録装置への装着に際して、
図2に示すように、フレキシブ基板6の導電線6Aを介
して各導電パターン7毎に記録装置の制御部8に接続す
る。
【0028】そして、インクジェットヘッド1は、図5
に示すように、文字や図形からなるデータによって所定
の噴射チャンネル11が選択され、各導電パターン7を
介して隣り合う圧電側壁3の電極5のうち噴射チャンネ
ル11内で対向する2つの電極5に負の駆動電圧(−電
圧)が、この電極5に各圧電側壁3を介して対向する2
つの電極5に正の駆動電圧(+電圧)がそれぞれ印加さ
れて、隣り合う圧電側壁3が噴射チャンネル11内の容
積を小さくするように変形して発生する噴射エネルギー
により、噴射チャンネル11からノズル13を通してイ
ンク滴が噴射される。また、電極5への駆動電圧の印加
を断ち切ると、各圧電側壁3が、直線状態に復帰し、噴
射された噴射チャンネル11にインク供給口9を経てイ
ンクが供給される。そして、駆動電圧の印加の制御を、
各噴射チャンネル11別に行うことにより、各ノズル1
3からインク滴の噴射を自由に制御して、用紙に対して
文字や図形などのデータを印字する。また、分極方向を
逆にするか、電圧印加方向を逆にすると、後述する図1
3に示すものと同様に、両圧電側壁3を、噴射チャンネ
ル11が拡大する方向に変形させることができる。これ
によって、インク供給口9から噴射チャンネル11にイ
ンクを供給し、その後、圧電側壁3に印加した電圧を解
除すると、側壁が直線状に復帰して噴射チャンネル11
内のインクに圧力を加え、ノズル13からインク滴を噴
射させるように構成しても良い。また、必ずしも、正負
2つの電圧を印加する必要はなく、いずれか一方を接地
するようにしてもよい。
【0029】尚、上記実施形態においては、各凹溝4を
アクチュエータ基板2の前後方向に貫通させないインク
ジェットッド1について説明したが、図6乃至図9に示
すインクジェットヘッドであってもよい。尚、図6乃至
図9において、図1乃至図4と同一の符号は同一の構成
を示す。
【0030】図6に示すインクジェットヘッド21の製
造方法は、アクチュエータ基板2に、その前後方向に貫
通する溝加工を複数回繰り返すことで、互いに平行な凹
溝4と圧電側壁3とが交互に現れるように複数形成す
る。そして、例えば、真空蒸着によってアクチュエータ
基板1の後端面2Bと裏面2C、各圧電側壁3の両側面
に金属薄膜の導電層Dsを形成する。導電層Dsをアク
チュエータ基板2に形成した後に、研削加工(グライン
ド加工)により各圧電側壁3の上面3Aから導電層Ds
を除去することで、各圧電側壁3Aの各側面には独立分
割され、アクチュエータ基板2の各面2B,2Cに形成
された導電層Dsに導通される電極5を形成する。次い
で、図4(a)及び(b)に示すと同様なダイシング加
工又はYAGレーザ光19により、図7及び図8に示す
ように、複数の分割横溝15A,15B及び分割縦溝1
6を形成することで、各凹溝4内で対向する電極5,5
の組毎に接続される複数の導電パターン7を分割形成す
る。
【0031】アクチュエータ基板2に、各電極5、各圧
電側壁3、各導電パターン7を形成した後に、導電層D
sの保護のために金メッキ、酸化膜の処理を行う。そし
て、アクチュエータ基板2の溝加工側にカバープレート
10’を接着することで、カバープレート10’と各凹
溝4とで各噴射チェンネル11を形成すると共に、アク
チュエータ基板2の後端面2Bにインク共通空間Bに連
通するインク供給孔22Aを有するマニホールド22を
接着する。そして、アクチュエータ基板2とカバープレ
ート10’の前端面2Dを研削加工(グラインド加工)
することで面を整え、各噴射チャンネル11にノズル1
3が1対1で対向するように、ノズルプレート12をア
クチュエータ基板2とカバープレート10’の前端面2
Dに接着し、洗浄を経てインクジェットヘッド1の製造
を完了する。
【0032】図9に示すインクジェトヘッド31の製造
は、図6のインクジェットヘッド21と同様の手順によ
って、アクチュエータ基板2に各電極5、各圧電側壁3
(エネルギー発生手段)及び各導電パターン7を形成す
る。そして、アクチュエータ基板2の溝加工側にカバー
プレート10’を接着することで、カバープレート1
0’と各凹溝4とで複数の室を形成すると共に、アクチ
ュエータ基板2の後端面2Bに複数の室を一つ置きに閉
鎖するプレート25を接着する。また、マニホールド2
2をプレート25を覆うように接着する。これにより、
アクチュエータ基板2の巾方向にインクが供給されない
ダミーチャンネル26とプレート25の開口25Aを通
してインクが供給される噴射チャンネル11とが交互に
形成される。更に、アクチュエータ基板2とカバープレ
ート10’の前端面2Dを研削加工(グラインド加工)
した後に、各噴射チャンネル11に1対1で対応する複
数のノズル13を有するノズルプレート12を接着し
て、洗浄を経てインクジェットヘッド31の製造を完了
する。
【0033】このように、上記図1〜図9の実施形態に
よれば、各圧電側壁3の両側面に独立して設けられた電
極5の全てに導通する導電層Dsを、各凹溝4が形成さ
れた面と対向するアクチュエータ基板2の裏面2Cに形
成しておいて、その導電層Dsの一部を各分割横溝15
で、各凹溝4内で対向する電極5,5の組毎に接続され
てアクチュエータ基板2の巾方向に平行に整列する複数
の導電パターン7に分割し、さらに各導電パターン7を
分割縦溝16で導電層Dsの他の部分に対して分割する
ので、各導電パターン7をそれぞれ確実に独立させるこ
とができ、各導電パターン7毎にフレキシブル基板6の
各導電線6Aを接続するだけで制御部8に接続できるの
で、接続作業を減らし接続の信頼性を向上できることか
ら、インク滴噴射の信頼性も向上でき、もって信頼性の
高いインクジェットヘッド1を製造することが可能とな
る。
【0034】また、上記実施形態では、複数の導電パタ
ーン7は、ダイシング加工やYAG光レーザの走査を複
数回平行に繰り返して行うことで、複数の横溝15を形
成して分割しているので、各導電パターン7の分割形成
が容易な工程で行われ、その分割を一層確実なものにで
きる。
【0035】次に、図10乃至図13に基づいて、他の
実施形態におけるインクジェットヘッドの製造方法を、
インクジェットヘッドの構成とともに説明する。
【0036】図10において、インクジェットヘッド5
1は、圧電体であるアクチュエータ基板52を備えてお
り、アクチュエータ基板52には、その前端面52D及
び後端面52B方向に延びる2種類の凹溝54と、凹溝
64とが幅方向に交互に複数形成されており、各凹溝5
4,64間にそれぞれ圧電側壁53(エネルギー発生手
段)を形成している。一方の凹溝54は、アクチュエー
タ基板52の前端52Dに一端を開口し、後端面52B
に対しては溝底を立ち上げて閉鎖部54Aとしている。
他方の凹溝64は、両端を前後両端面52B,52Dに
対して開口している。アクチュエータ基板52の前端面
52Dには、各凹溝54の前端と接続してアクチュエー
タ基板52の厚さ方向に貫通した縦溝59が形成され、
各凹溝54の前端は、各凹溝64の前端に対して段差を
有している。各圧電側壁53は、図13に示すように、
側壁の高さ方向に相互に反対方向に分極された上下2層
の圧電層により構成されており、各圧電側壁53の表面
には電極対55がそれぞれ形成されている。各電極対5
5は、1つの圧電側壁53の両面に相互に独立して設け
られた2つの電極55A,55Bからなる。そのうち凹
溝54側の電極55Aは、図11に示すように、縦溝5
9の側面59Fから裏面52Cにわたって形成された複
数の個別導電パターン57にそれぞれ電気的に導通して
いる。しかも隣接する両圧電側壁53,53において凹
溝64から見て外側の2つの電極55A,55Aは、裏
面52Cの同じ個別導電パターン57に導通しており、
1つの組をなしている。また、凹溝64側の電極55B
は、図12に示すように、凹溝64の後端から後端面5
2Bを経て裏面52Cにわたって形成された共通導電パ
ターン58に電気的に導通している。複数の個別導電パ
ターン57と共通導電パターン58とは後述するよう
に、溝65,66によって電気的に分離されている。各
個別導電パターン57は裏面52Cで互いに平行となる
ようにアクチュエータ基板52の前後方向に延びてお
り、図11に示すように、共通導電パターン58と共に
フレキシブ基板56の導電線56Aを介して駆動電圧を
給電する記録装置の制御部56Bに接続されている。
【0037】アクチュエータ基板52の溝加工側にはカ
バープレート60が接着されており、このカバープレー
ト60と各凹溝54とでインクが供給されないダミーチ
ャンネル61が形成され、カバープレート60と凹溝6
4とでインクが供給される噴射チャンネル62が形成さ
れている。アクチュエータ基板52とカバープレート6
0の前端面52Dには各噴射チャンネル62を閉塞する
ノズルプレート65が接着されており、ノズルプレート
65には各噴射チャンネル62に1対1で対応する複数
のノズル66が形成されている。また、アクチュエータ
基板52の後端面52Bには共通インク室Bに連通する
インク供給孔63を有するマニホールド63が接着され
ており、各噴射チャンネル62は共通インク室B、イン
ク供給孔63Aを経て図示しないインク貯蔵タンクに接
続されている。
【0038】上述の構成のインクジェットヘッド51
は、以下に示す製造方法により製造され、図10乃至図
12によりその製造方法を説明する。
【0039】図10において、互いに分極方向が反対方
向にされた圧電セラミックス層を重ねて接着することで
矩形状のアクチュエータ基板52を形成する。そして、
アクチュエータ基板52に、その前後方向の一端のみに
開口して他端近傍まで延びる凹溝54と前後方向に貫通
するインク凹溝64とを、巾方向に交互に現れるように
溝加工を複数回繰り返すことで、各凹溝54,64との
間で前後方向に延びる複数の圧電側壁53を形成する。
また、各凹溝54の前端において縦溝59を溝加工する
ことで、各凹溝54は各インク凹溝64に対して内側に
段差を有する短長に形成する。溝加工の手段としては、
各凹溝54,64を形成できる厚みを有するダイヤモン
ドブレードを使用して、ダイシング加工を施すことで行
われる。
【0040】次に、例えば、真空蒸着によりアクチュエ
ータ基板52の後端面52Bと溝加工側に対向する裏面
52C、各圧電側壁53の上面53Aと各側面(縦溝5
9の側面を含む)に金属薄膜の導電層Dsを形成する。
導電層Dsをアクチュエータ基板52に形成した後に、
各圧電側壁53の上面53Aを研削加工(グラインド加
工)を施して導電層Dsを除去する(第1工程)。これ
により、各圧電側壁53の各側面には独立分割された2
つの電極55A,55Bからなる金属薄膜の電極対55
が形成され、各凹溝64内で対向する電極55Bがアク
チュエータ基板52の後端面52B、裏面52Cの導電
層Dsに導通される。また、各凹溝54内で対向する電
極55Aは各凹溝54と64の段差による側面59F、
アクチュエータ基板52の裏面52Cの導電層Dsに導
通される。
【0041】尚、アクチュエータ基板52の導電層Ds
の形成は、真空蒸着に限らず、例えば、メッキ(例え
ば、ニッケルメッキ)等の表面処理によって、各凹溝5
4,64を含むアクチュエータ基板52の全表面を金属
薄膜の導電層Dsで被覆した後に、各圧電側壁3の上
面、各凹溝54の閉鎖部54A、前端面52Dに研削加
工(グラインド加工)を施すことで導電層Dsを除去す
ると共に、ダイシング加工等を施すことで各凹溝54の
底面及び縦溝59の底面59Eから導電層を除去するこ
とで、各電極対55をそれぞれ分割独立させてもよい。
また、レーザ光を使用して上記各部分の導電層を除去す
ることもできる。更に、アクチュエータ基板52の導電
層Dsが不要な部分(導電層を除去した上記各部分)に
おいては、金属薄膜の導電層Dsを形成する前にレジス
ト膜を形成しておき、導電層Dsをメッキ等の表面処理
で形成した後に、リフトオフ法によって不要な部分の導
電層Dsを化学的に除去してもよい。
【0042】そして、各圧電側壁53の各電極対55
を、記録装置の制御部59に接続するためにアクチュエ
ータ基板52の裏面52Cの導電層Dsを分割して複数
の個別導電パターン57と共通導電パターン58を形成
する(第2工程、第3工程)。さらに詳細には、図11
に示すように、アクチュエータ基板52の裏面には、複
数の分割横溝65を、その一端が各縦溝59の底面59
Eと接続し、各凹溝54と平行に延びる方向に形成する
(第2工程)。さらに裏面52Cには、複数の分割横溝
65に直交する分割縦溝66を形成することで、複数の
分割横溝65間の各個別導電パターン57の先端部分を
相互に分離するとともに共通導電パターン58と分離す
る(第3工程、第3工程)。尚、各横溝65と縦溝66
の加工としては、図4(a)及び(b)に示したと同様
にダイシング加工又はYAGレーザ光の走査により形成
する。
【0043】これにより、各横溝65と縦溝66とで、
アクチュエータ基板52の導電層Dsがその巾方向に互
いに平行に整列して裏面2Cで前後方向に延びる各個別
導電パターン57と、各個別導電バターン57の他の部
分の共通導電パターン58とに分割されると共に、各個
別導電パターン57は各圧電側壁53の電極対55のう
ち凹溝64を挟んで隣接する2つの凹溝54内において
凹溝64側の電極55A,55Aの組毎に、それぞれ縦
溝59の側面59Fの導電層を介して接続され、共通導
電パターン58は、各凹溝64内で対向する他方側の電
極55Bに、後端面52Bの導電層を介して接続され
る。なお、前述のようにアクチュエータ基板52の全表
面を導電層で被覆して、前端面52D、縦溝59の底面
59Eの導電層を除去する場合、この除去作業によって
縦溝59の側面59Fの導電層が他の部分と分割される
ので、この部分の導電層の分割が各個別導電パターン5
7を分割形成する工程の一部をなす。また、後述する図
13に示すように、凹溝64内の両電極55Bは、同じ
共通導電パターン58に接続されるのであるから、その
凹溝の底面で相互に分離している必要はない。
【0044】アクチュエータ基板52に、各電極対5
5、各圧電側壁53(エネルギー発生手段)、各導電パ
ターン57,58を形成した後に、各電極対55や各導
電パターン57,58の導電層Ds(金属薄膜)を保護
するために、アクチュエータ基板52を例えば、金メッ
キで被覆すると共にCVD処理を施して金メッキを酸化
膜(SiO膜)で保護する。導電層Dsを金メッキ、酸
化膜で保護した後に、図10に示すように、アクチュエ
ータ基板52の溝加工側にカバープレート60を接着す
ることで、カバープレート60と各凹溝54,64とで
ダミーチャンネル61と噴射チャンネル62とが交互に
現れるように形成すると共に、アクチュエータ基板52
とカバープレート60の側面52Dを研削加工(グライ
ンド加工)することで面を整える。そして、各噴射チャ
ンネル62にノズル66が1対1で対応するように、ノ
ズルプレート65を前端面2Dに接着し、又アクチュエ
ータ基板2の後端面52Bにマニホールド63を接着し
て、洗浄を経てインクジェットヘッド51の製造を完了
する。
【0045】このように製造されたインクジェットヘッ
ド51は、記録装置に装着され、マニホールド63のイ
ンク供給孔63Aを介してインク貯蔵タンクに接続され
て、各噴射チャンネル62毎にインクが充填される。ま
た、インクジェットヘッド51の記録装置への装着に際
して、図11に示すように、フレキシブル基板56の導
電線56Aを介して各個別導電パターン57と共通導電
パターン58毎に記録装置の制御部56Bに接続され
る。
【0046】そして、インクジェットヘッド51は、図
13に示すように、文字や図形などのデータによって所
定の噴射チャンネル62が選択され、共通別導電パター
ン58により隣り合う各圧電側壁53の電極対55のう
ち噴射チャンネル62内で対向する2つの電極55B,
55Bに負の駆動電圧(−電圧)が、各個別導電パター
ン57により電極対55のうちダミーチャンネル61内
の2つの電極55A,55Aに正の駆動電圧(+電圧)
がそれぞれ印加されて、隣り合う圧電側壁53がインク
を噴射する噴射チャンネル62内の容積を拡大するよう
に変形してマニホールド63からインクを補給し、各電
極55への駆動電圧の印加を断ち切ると、各圧電側壁5
3が、直線状態に復帰し、拡大された噴射チャンネル6
2内のインクに圧力が加えられ、ノズル66からインク
滴が噴射される。そして、駆動電圧の印加の制御を、各
噴射チャンネル62別に行うことにより、各ノズル66
からインク滴の噴射を自由に制御して、用紙に対して文
字や図形などのデータを印字する。
【0047】尚、この実施形態において、各個別導電パ
ターン57と共通導電パターン58とを分割する際に、
1本の縦溝66により行うものを示したが、図14に示
すように、各横溝65に直交する2本の縦溝66を加工
して各個別導電パターン57と共通導電パターン58と
を分割してもよい。これにより、各個別導電パターン5
7と共通導電パターン58を確実に分割することができ
る。前述の実施形態においても、縦溝66を2本にする
ようにしてもよい。
【0048】このように、図10乃至図12の実施形態
によれば、電極対55の全てに導通する導電層Dsを、
アクチュエータ基板52の溝加工側(噴射チャンネル6
2)の有る上面と異なる裏面52Cに形成しておいて、
その導電層Dsの一部を、複数の分割横溝65によって
電極対55のうちの一方の電極55A毎に独立した複数
の個別導電パターン57に分割し、さらに、導電層Ds
の他の部分を、分割縦溝66によって各個別導電パター
ン57と分割して複数の電極対55の他方の電極55B
と接続した共通導電パターン58に形成するから、複数
の個別導電パターン57がそれぞれ独立して一方の電極
55Aに接続され、また共通導電パターン58もそれら
とは独立して他方の電極55Bに共通に接続される。し
たがって、共通導電パターンを電極毎に独立させるもの
に比して導電パターンの数を少なくでき、結果、制御部
59との接続作業を減らすことができ、接続不良等を低
減できるので、各個別導電パターン57と共通導電パタ
ーン58とが独立していることと相まって、信頼性の高
いインクジェットヘッド51を製造することができる。
【0049】また、この実施形態では、各個別導電パタ
ーン57と共通導電パターン58とを前後方向の各端に
分割形成して、個別導電パターン57が、各噴射チャン
ネル62の長手方向の一端において電極対55のうちの
一方の電極55Aと接続され、共通導電パターン58
が、各噴射チャンネル62の前後方向の他端において電
極対55のうちの他方の電極55Bと接続されるので、
各導電パターン57,58を狭いピッチで配置する必要
がなく、且つ確実に独立させることができ、信頼性の高
いインクジェットヘッド51を製造することが可能とな
る。
【0050】また、この実施形態では、噴射チャンネル
62とダミーチャンネル61の間の圧電側壁53の両側
面に、電極対55が形成されているから、各個別導電パ
ターン57と共通導電パターン58とがそれぞれ確実に
独立して電極対55の各電極55A又は55Bに接続さ
れる。
【0051】更に、この実施形態では、各個別導電パタ
ーン57は、ダイイング加工やYAG光レーザの走査を
複数回平行に繰り返して行うことで、複数の横溝65を
形成して分割されるので、各個別導電パターン57の分
割形成が容易な工程で行われ、その分割を一層確実なも
のにできる。
【0052】
【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、請求項1では、電極の全てに導通する導電
層を、アクチュエータ基板の噴射チェンネルのある面と
異なる面に形成しておいて、その導電層の一部を、電極
にそれぞれ一端を接続してほぼ平行な複数の導電パター
ンに分割し、さらに、ほぼ平行な複数の導電パターンの
他端を導電層の他の部分に対して分割するから、各導電
パターンをそれぞれ確実に独立させることができ、信頼
性の高いインクジェットヘッドを製造することができ
る。
【0053】請求項2では、請求項1の効果に加えて、
各導電パターンの分割形成が容易な工程で行われ、その
分割を一層確実なものにできる。
【0054】請求項3では、電極対の全てに導通する導
電層を、アクチュエータ基板の噴射チャンネルのある面
と異なる面に形成しておいて、その導電層の一部を、電
極対のうち一方の電極ごとに独立した複数の個別導電パ
ターンに分割し、さらに、導電層の他の部分を、個別導
電パターンと分割して複数の電極対の他方の電極と接続
した共通導電パターンに形成するから、複数の個別導電
パターンがそれぞれ独立して一方の電極に接続され、ま
た共通導電パターンもそれらとは独立して他方の電極に
共通に接続される。したがって、共通導電パターンを電
極ごとに独立させるものに比して導電パターンの数を少
なくでき、結果、制御手段との接続作業を減らすことが
でき、上記の各導電パターンが独立していることと相ま
って、信頼性の高いインクジェットヘッドを製造するこ
とができる。
【0055】請求項4では、請求項3の効果に加えて、
個別導電パターンが、噴射チャンネルの長手方向の一端
において電極対のうち一方の電極と接続され、前記共通
導電パターンが、噴射チャンネルの長手方向の他端にお
いて電極対のうちの他方の電極と接続され、個別導電パ
ターンと共通導電パターンとが分割されているので、各
導電パターンを狭いピッチで配置する必要がなく且つ確
実に独立させることができ、信頼性の高いインクジェッ
トヘッドを製造できる。
【0056】請求項5では、請求項3の効果に加えて、
個別導電パターンと共通導電パターンとの分割形成が容
易な工程で行われ、その分割を一層確実なものにでき
る。
【0057】請求項6では、請求項4の効果に加えて、
噴射チャンネルとダミーチャンネル間の側壁の両側面
に、電極対が形成されているから、個別導電パターンと
供給導電パターンとがそれぞれ独立して電極対に接続さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態におけるインクジェットヘッド
を示す斜視図である。
【図2】図1におけるD−D斜視図である。
【図3】図1におけるE−E斜視図である。
【図4】図1における分割横溝と縦溝を加工する手段を
示す図であって、(a)はダイシング加工により加工す
る手段を示す斜視図、(b)はYAGレーザ光により加
工する手段を示す斜視図である。
【図5】図1におけるインクジェットヘッドの作動を説
明する図であって、(a)は非作動状態を示す拡大断面
図、(b)は作動状態を示す拡大断面図である。
【図6】図1における変形例のインクジェットヘッドを
示す斜視図である。
【図7】図6におけるF−F斜視図である。
【図8】図6におけるG−G斜視図である。
【図9】図1における変形例のインクジェットヘッドを
示す斜視図である。
【図10】第2の実施形態におけるインクジェットヘッ
ドを示す斜視図である。
【図11】図10におけるH−H斜視図である。
【図12】図10におけるI−I斜視図である。
【図13】図10におけるインクジェットヘッドの作動
を説明する図であって、(a)は非作動状態を示す拡大
断面図、(b)は作動状態を示す拡大断面図である。
【図14】図10における変形例を示す斜視図である。
【図15】従来のインクジェットヘッドを示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
2,52 アクチュエータ基板 3,53 圧電側壁(エネルギー発生手段) 5 電極 8,59 制御部 7 導電パターン 55 電極対 55A,55B 電極 57 個別導電パターン 58 共通導電パターン A 噴射チャンネル C ダミーチャンネル Ds 導電層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクチュエータ基板に形成されインクを
    噴射する複数の噴射チャンネル内のインクに噴射エネル
    ギーを与える複数のエネルギー発生手段と、前記エネル
    ギー発生手段に接続された複数の電極と、その電極を制
    御手段にそれぞれ接続する複数の導電パターンとを有
    し、前記制御手段からの電気信号を前記導電パターンお
    よび電極を介して前記エネルギー発生手段に供給し、エ
    ネルギー発生手段を駆動して前記噴射チャンネルよりイ
    ンクを噴射するインクジェットヘッドの製造方法であっ
    て、 前記電極のすべてに導通する導電層を、前記アクチュエ
    ータ基板の噴射チャンネルのある面と異なる面に形成す
    る第1工程と、 その導電層の一部を、前記電極にそれぞれ一端を接続し
    た複数の前記導電パターンに分割する第2工程と、 前記複数の導電パターンの他端を前記導電層の他の部分
    に対し分割する第3工程と、 からなることを特徴とするインクジェットヘッドの製造
    方法。
  2. 【請求項2】 第3工程における分割が、複数回平行に
    繰り返して行われることを特徴とする請求項1記載のイ
    ンクジェットヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 アクチュエータ基板に形成されインクを
    噴射する複数の噴射チャンネル内のインクに噴射エネル
    ギーを与える複数のエネルギー発生手段と、前記エネル
    ギー発生手段に接続された複数の電極対と、その電極対
    のうち一方の電極のそれぞれを制御手段に接続する複数
    の個別導電パターンと、前記電極対のうち他方の電極の
    それぞれに接続された共通導電パターンとを有し、前記
    制御手段からの電気信号を前記各導電パターンおよび電
    極を介して前記エネルギー発生手段に供給し、エネルギ
    ー発生手段を駆動して前記噴射チェンネルよりインクを
    噴射するインクジェットヘッドの製造方法であって、 前記電極対のすべてに導通する導電層を、前記アクチュ
    エータ基板の噴射チェンネルのある面と異なる面に形成
    する第1工程と、 その導電層の一部を、前記電極対のうちの一方の電極ご
    とに独立した複数の前記個別導電パターンに分割する第
    2工程と、 前記導電層の他の部分を、前記個別導電パターンと分割
    して前記複数の電極対の他方の電極と接続した共通導電
    パターンに形成する第3工程と、 からなることを特徴とするインクジェットヘッドの製造
    方法。
  4. 【請求項4】 前記導電層は、前記噴射チャンネルの長
    手方向の両端において前記電極対にそれぞれ接続されて
    おり、 前記第3工程によって、 前記個別導電パターンが、前記噴射チャンネルの長手方
    向の一端において前記電極対のうちの一方の電極と接続
    され、 前記共通導電パターンが、前記噴射チャンネルの長手方
    向の他端において前記電極のうちの他方の電極と接続さ
    れるように、前記個別導電パターンと共通パターンとが
    分割されていることを特徴とする請求項3記載のインク
    ジェットヘッドの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記第3工程における分割が、複数回平
    行に繰り返して行われることを特徴とする請求項3記載
    のインクジェットヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記アクチュエータ基板は、前記複数の
    噴射チェンネルの間にインクを噴射しないダミーチャン
    ネルを有し、両チャンネル間の側壁の両側面に、前記電
    極対が形成されていることを特徴とする請求項4に記載
    のインクジェットヘッドの製造方法。
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