WO2018180669A1 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

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WO2018180669A1
WO2018180669A1 PCT/JP2018/010711 JP2018010711W WO2018180669A1 WO 2018180669 A1 WO2018180669 A1 WO 2018180669A1 JP 2018010711 W JP2018010711 W JP 2018010711W WO 2018180669 A1 WO2018180669 A1 WO 2018180669A1
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jet head
ink jet
ink
head according
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PCT/JP2018/010711
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Inventor
與田　光宏
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コニカミノルタ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an inkjet head.
  • a technique for performing image recording or film formation by ejecting ink from nozzles and landing on a medium As one of the ink discharge operations from the nozzles, a piezoelectric element is bonded to a vibration plate provided along an ink flow path communicating with the nozzle, and a predetermined voltage is applied to the piezoelectric element to deform the vibration plate. Is used, and a pressure change is applied to the ink.
  • the piezoelectric element needs to be bonded to an accurate position with respect to the diaphragm.
  • a piezoelectric member is fixed on a substrate provided with a through hole via a heat-foamable adhesive, and the piezoelectric member is processed using the position of the through hole as a reference position.
  • a piezoelectric element aligning and adhering to the label of the object to be bonded (vibrating plate) through the through hole of the substrate, and then heating and foaming the heat-foamable adhesive
  • Patent Document 1 a technique for peeling a substrate from a piezoelectric element
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an ink-jet head that can improve driving characteristics more easily.
  • a method for manufacturing an inkjet head comprising: a nozzle that ejects ink; and a piezoelectric element and a diaphragm that apply pressure change to the ink in an ink flow path communicating with the nozzle at a predetermined location, Temporary fixing step of fixing the piezoelectric plate material to the base member via the thermal foaming adhesive, An element forming step of processing the piezoelectric plate material to form a structure including the piezoelectric element; An adhesion step of performing alignment according to the predetermined location between a reference element serving as a reference among the structures and the diaphragm, and bonding the piezoelectric element to the diaphragm; A peeling step of heating and foaming the heat-foamable pressure-sensitive adhesive to peel the base member from the structure.
  • the thickness of the thermally foamable pressure-sensitive adhesive is 1/10 or more of the thickness of the piezoelectric plate material.
  • the base member and the heat-foamable pressure-sensitive adhesive are light transmissive members.
  • the reference element has a hollow cylindrical structure
  • alignment is performed with respect to a predetermined mark on the diaphragm that is visually recognized through the inside of the cylindrical structure.
  • the predetermined mark includes a similar shape of the inner peripheral surface shape smaller than the inner peripheral surface shape of the cylindrical structure.
  • the predetermined mark includes an outer edge of a hole provided in the diaphragm.
  • the invention according to claim 7 is the method of manufacturing an ink jet head according to any one of claims 1 to 6,
  • the reference element has a symmetrical shape at least with respect to a predetermined axial direction.
  • the invention according to claim 8 is the method of manufacturing an ink-jet head according to any one of claims 1 to 7, In the element forming step, the piezoelectric plate material is processed by blasting.
  • the invention according to claim 9 is the method of manufacturing an ink-jet head according to any one of claims 1 to 8, At a position that does not overlap the formation position of the structure of the foundation member, a through portion that penetrates the fixed surface of the piezoelectric plate material of the foundation member and the surface opposite to the fixation surface is provided.
  • the invention described in claim 10 is the method of manufacturing an ink jet head according to claim 9,
  • the penetrating portion extends along the longitudinal direction of the base member.
  • the invention described in claim 11 is the method of manufacturing an ink-jet head according to claim 10,
  • the penetrating portion is provided non-uniformly in the depth direction so that the width in the depth direction of the base member and the direction perpendicular to the extending direction is the narrowest on the surface on which the piezoelectric plate material is provided. ing.
  • the invention according to claim 12 is the method for producing an ink jet head according to claim 10 or 11, A groove portion extending along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the foundation member is provided at a position where the foundation member does not overlap with the formation position of the structure.
  • the invention according to claim 13 is the method of manufacturing an ink-jet head according to any one of claims 9 to 12, In the element formation step, the penetrating portion is used as a reference for the formation position of the structure.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface including a nozzle when an inkjet head 1 manufactured by the inkjet head manufacturing method of the present embodiment is viewed from the front side.
  • the inkjet head 1 includes a head chip 10, a common ink chamber 20, a wiring member 30, a driving unit 40, a holding substrate 50, and the like.
  • the head chip 10 is configured to eject ink from the nozzles 111, and a plurality of plate-like members are laminated.
  • the head chip 10 includes a nozzle 111 and a pressure chamber 112, and applies a pressure change to the ink ejection substrate 11 that mainly holds and pressurizes ejected ink and the ink in the ink ejection substrate 11.
  • a discharge driving substrate 13 having a configuration related to the driving operation for the operation, and these are separated by the diaphragm 12.
  • the ink discharge substrate 11 is formed by laminating a nozzle substrate 11 a having nozzles 111 and a pressure chamber substrate 11 b provided with a pressure chamber 112.
  • the ejection drive substrate 13 is formed by laminating a spacer substrate 13a in which the piezoelectric element 141a and the reference position indicator 141b are stored, and a drive substrate 13b in which wiring for an electrical system and a drive circuit is provided.
  • the ink discharge substrate 11 and the discharge drive substrate 13 may further include one or a plurality of intermediate substrates and stacked.
  • the ink ejection substrate 11 has the nozzle 111 and the pressure chamber 112 as described above.
  • a plurality of openings of the nozzles 111 are arranged on the surface of the nozzle substrate 11a opposite to the contact surface with the pressure chamber substrate 11b, and ink is ejected substantially perpendicularly to the opposite surface.
  • the pressure chamber 112 (predetermined location) communicates with the nozzle 111 and stores ink.
  • a change in pressure is applied to the ink in the pressure chamber 112 according to the vibration of the vibration plate 12, and the ink in the nozzle 111 is ejected from the opening portion, or the liquid surface (meniscus surface) in the nozzle 111 without being ejected. Or vibrate.
  • the diaphragm 12 forms part of the wall surface of each pressure chamber 112 and deforms along with the deformation of the piezoelectric element 141a, thereby giving a pressure change to the ink inside the pressure chamber 112.
  • a silicon (Si) substrate is mainly used as the diaphragm 12.
  • electrodes and wiring for applying a voltage (a common voltage is large but not limited) to the piezoelectric element 141a are formed in a thin film shape in accordance with the bonding position of each piezoelectric element 141a by plating or the like. It may be formed.
  • the ejection drive substrate 13 is provided with an individual ink supply path that communicates with the pressure chamber 112, and the individual ink supply path is opened on a surface opposite to the surface that contacts the diaphragm 12.
  • a common ink chamber 20 is provided on the surface (opening surface) provided with the openings so as to cover all the openings.
  • the ink stored in the ink chamber forming member 20 a of the common ink chamber 20 is supplied through an ink flow path that continues from the opening of the discharge driving substrate 13 to the nozzle 111 through each pressure chamber 112, and is discharged from the opening of the nozzle 111.
  • the wiring member 30 is, for example, an FPC (Flexible Printed Circuit) or the like, and is connected to the wiring of the ejection drive substrate 13.
  • the voltage of the drive signal transmitted by the wiring is applied to the piezoelectric element 141a through the conductive connecting portion 131, and the piezoelectric element 141a is displaced.
  • the wiring member 30 is pulled out through the holding substrate 50 and connected to the driving unit 40.
  • the drive unit 40 receives a control signal from the control unit of the ink jet recording apparatus, power supply from the power supply unit, and the like, so that the piezoelectric element 141a is appropriately set according to the ink discharge operation or non-discharge operation from each nozzle 111.
  • the drive signal is output to the wiring member 30.
  • the drive unit 40 is configured by an IC (Integrated Circuit) or the like.
  • the holding substrate 50 is bonded to the upper surface of the head chip 10 and holds the ink chamber forming member 20 a of the common ink chamber 20.
  • PZT lead zirconate titanate
  • the piezoelectric element 141 a needs to be evenly bonded to the vibration plate 12 at an accurate position that gives an appropriate pressure change to the pressure chamber 112 with the vibration plate 12 interposed therebetween.
  • the reference position indicator 141b is provided in a place where the pressure chamber 112 is not provided, and a drive signal is not supplied. Therefore, the reference position indicator 141b is not involved in the ink ejection operation.
  • the piezoelectric element 141a is designed and arranged so as to be deformed in the bending mode (bend mode), but in the pressure chamber 112 according to deformation in other modes such as a shear mode (shear mode).
  • the ink may be provided with a pressure change.
  • the piezoelectric chip 141 a and the reference position indicator 141 b are bonded to the ink discharge substrate 11 to which the vibration plate 12 is bonded, and the discharge drive substrate 13 is bonded to the head chip. 10 is formed. Thereafter, the common ink chamber 20, the wiring member 30, and the driving unit 40 are attached to the head chip 10.
  • FIGS. 3A to 3D are diagrams showing a procedure for forming the head chip 10.
  • the piezoelectric sheet 141 piezoelectric plate material
  • the temporary fixing substrate 601 foundation member
  • FIG. 2A temporary fixing step
  • a transparent glass substrate light transmissive member
  • quartz glass that is less distorted by heat is preferably used as the temporarily fixed substrate 601.
  • the piezoelectric sheet 141 piezoelectric element 141a and reference position indicator 141b; FIG. 2C
  • the temporary fixing substrate 601 is provided with holes 601a and 601b and grooves 601c and 601d (see FIGS. 4A to 4C).
  • the thickness of the thermally foamable pressure-sensitive adhesive 602 is preferably 1/10 or more of the thickness of the piezoelectric sheet 141.
  • This thickness corresponds to a thickness that is equal to or larger than a general film thickness variation (about 1/10 of the desired thickness) when the piezoelectric sheet 141 is formed. Accordingly, when the piezoelectric foam 141a is pressed and bonded to the diaphragm 12 in a later step, the thermal foaming pressure-sensitive adhesive 602 has unevenness or the diaphragm 12 and the pressure chamber 112 according to the presence or absence of the piezoelectric element 141a (FIG.
  • the piezoelectric element 141a can be uniformly bonded to the diaphragm 12.
  • the heat-foamable pressure-sensitive adhesive 602 a conventionally known one is used. These are light-transmitting and can pass through the temporarily fixed substrate 601 and the thermally foamable pressure-sensitive adhesive 602 layer to read the label on the opposite side as long as it is thick enough to be used here. Is something.
  • a photoresist film 701 is applied to the surface of the piezoelectric sheet 141, and a resist pattern in a portion where no piezoelectric element is provided is generated using the mask 702 (FIG. 2B).
  • the resist pattern can be provided with reference to the holes 601a and 601b. Even if the position of the resist pattern is slightly deviated as a whole, there is no problem. However, by defining the approximate range, it is possible to prevent the hole portions 601a and 601b and the groove portions 601c and 601d from overlapping the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b.
  • the alignment range between the reference position mark 141b and the alignment mark 125 of the diaphragm 12 is easily limited.
  • the piezoelectric sheet 141 outside the range of the resist pattern 701a is removed (the piezoelectric sheet 141 is processed) to form the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b (reference element) (FIG. 2C; element forming step).
  • the removal of the unnecessary piezoelectric sheet is not particularly limited, but for example, blasting is used.
  • only one reference position mark 141b is shown here, the positioning in the two-dimensional plane can be performed easily and more accurately by providing it at two locations separated from each other.
  • the resist pattern 701a is removed, and an adhesive 142 is applied to the surfaces of the piezoelectric element 141a and the reference position marker 141b (FIG. 2D).
  • the removal of the resist pattern 701a is performed by selecting from various known methods.
  • the reference position mark 141b is aligned with the alignment mark 125 (alignment mark) on the diaphragm 12 bonded to the ink ejection substrate 11 (FIG. 3A).
  • the reference position mark 141b and the alignment mark 125 are visible from the surface opposite to the reference position mark 141b of the temporary fixing substrate 601 through the temporary fixing substrate 601 and the thermal foaming adhesive 602. It has become. That is, the alignment mark 125 has a size and shape that can be visually recognized together with the reference position mark 141b.
  • the alignment mark 125 can also be used when the diaphragm 12 is bonded to the ink ejection substrate 11.
  • the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b are bonded to the vibration plate 12 in the aligned state (FIG. 3B).
  • the piezoelectric element 141 a is bonded to the position of the pressure chamber 112.
  • the steps shown in FIGS. 3A and 3B constitute the bonding step in the method of manufacturing the ink jet head of this embodiment.
  • the heat-foaming pressure-sensitive adhesive 602 is heated by bringing the heating device 711 into contact from the back side of the temporarily fixed substrate 601 (the side opposite to the piezoelectric element 141a and the like). As a result, the heat-foamable pressure-sensitive adhesive 602 is foamed and the adhesive strength is sufficiently reduced, so that the temporary fixing substrate 601 and the heat-foamable pressure-sensitive adhesive 602 are peeled from the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b (FIG. 3C; peeling step). ).
  • FIG. 4A to 4C are diagrams showing the temporary fixing substrate 601.
  • the temporary fixing substrate 601 includes holes 601a and 601b (penetrating portions) penetrating the front surface side (fixed surface side to which the piezoelectric sheet 141 is adhered) and the opposite surface side (rear surface side), and the rear surface side.
  • Provided groove portions 601c and 601d are provided.
  • the holes 601a and 601b are provided so as to extend along the longitudinal direction of the temporarily fixed substrate 601, and the grooves 601c and 601d are orthogonal to the longitudinal direction ( Extending in the vertical direction).
  • FIG. 4B cross section line AA in FIG. 4A
  • the holes 601a and 601b penetrate to the surface of the temporarily fixed substrate 601 and the grooves 601c and 601d are temporarily fixed substrate 601. It does not penetrate to the surface side.
  • hole portions 601a and 601b and the groove portions 601c and 601d are all at positions that do not overlap with a range (formation position; including a range of deviation that can be normally assumed) where the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b are provided on the surface side. Is provided.
  • the plurality of piezoelectric elements 141a that is, the nozzles are arranged in a two-dimensional array
  • each of the holes and the grooves is near one end to the other end in the longitudinal direction of the temporary fixing substrate 601 and the direction perpendicular thereto. May not be provided continuously.
  • the hole portions 601a and 601b and the groove portions 601c and 601d do not necessarily intersect with each other.
  • the groove portions 601c and 601d may be divided into a plurality of grooves so as not to intersect with the hole portions 601a and 601b.
  • the number, length, width, and depth of the groove are not particularly limited, but the rigidity of the temporary fixing substrate 601, that is, the position of the piezoelectric element 141 a and the reference position indicator 141 b is maintained with necessary accuracy. In such a range, the stress unevenness generated when the adhesive 142 is bonded to the diaphragm 12 is appropriately dispersed. Moreover, the abrasive
  • the holes 601a1 and 601b1 have a deep opening width (width in the depth direction and the direction perpendicular to the extending direction of the hole). It may have a non-uniform shape (taper shape) that changes with the thickness.
  • the tapered shape in this case is formed so as to be narrowest on the surface where the piezoelectric element 141a is provided. Thereby, it is possible to widen a room where the holes 601a1 and 601b1 do not overlap with the formation ranges of the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b.
  • FIGS. 5A to 5C are diagrams showing examples of the correspondence between the shapes of the reference position mark 141b and the alignment mark 125.
  • FIG. Here, the portion where the reference position mark 141b is present and the diaphragm 12 cannot be seen when viewed through the temporarily fixed substrate 601 is indicated by hatching.
  • the reference position indicator 141b in addition to the same shape as the piezoelectric element 141a as shown in FIG. 1, FIG. 2A to FIG. 2D and FIG. 3A to FIG. 3D, that is, as shown in FIG.
  • the reference position indicator 141b can be formed in a hollow cylindrical shape (tubular structure).
  • the alignment mark 125 predetermined mark
  • a circle 125a having the same radius as the inner surface of the reference position mark 141b and a radius smaller than this circle (the inner peripheral surface shape of the reference position mark 141b)
  • a small) concentric circle 125b similar shape, symmetrical about a predetermined axial direction
  • This alignment mark 125 may be formed together with the above-described wiring, that is, it may be formed as a dummy electrode not related to ink ejection. Further, the outer circle 125a may not be provided.
  • the alignment mark 125 is not limited to the mark on the surface of the diaphragm 12.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating alignment in the same cross section as FIG. 3A.
  • the circle 125 b having a small radius in the alignment mark 125 may be an outer circumference circle (outer edge of the hole) of the through hole 113 provided in the vibration plate 12 and the ink ejection substrate 11.
  • wiring for example, a heater or a sensor, for example, a temperature sensor (thermistor) or the like may be inserted into the cylindrical shape of the reference position mark 141b and the through hole 113.
  • the hole is finally sealed with an adhesive or the like on the surface where the opening of the nozzle 111 is provided.
  • a hole provided in only part of the vibration plate 12 and the ink discharge substrate 11 (at least the vibration plate 12) without penetrating the ink discharge substrate 11 may be used.
  • the through holes 113 and the holes can be collectively formed in the ink ejection substrate 11 when the nozzles 111 and the pressure chambers 112 are formed.
  • the small circle 125b described above and a cross line 125c intersecting at the center of the circle 125b can be provided.
  • the length of the cross line 125c is equal to the length of the cylindrical inner surface of the reference position mark 141b, and the position shift direction and the amount of position shift between the reference position mark 141b and the alignment mark 125 are easy to see.
  • the alignment mark 125 may be configured only with the crosshair 125c.
  • the reference position indicator 141b may be a non-circular hollow shape, here, a cross shape.
  • a cross line 125c having an arm portion 125d having a length corresponding to each cross-shaped width of the reference position mark 141b can be provided.
  • the reference position indicator 141b is not limited to a simple columnar shape, cylindrical shape, prismatic shape, or the like, and may be formed in various shapes that facilitate accurate alignment processing.
  • the method of manufacturing the inkjet head 1 includes the nozzle 111 that ejects ink and the piezoelectric element 141 a that applies a pressure change to the ink in the ink flow path communicating with the nozzle 111 in the pressure chamber 112. And a vibration plate 12, a temporary fixing step of fixing the piezoelectric sheet 141 to the temporary fixing substrate 601 through the thermally foamable adhesive 602, and processing the piezoelectric sheet 141 to produce a piezoelectric material.
  • the relative position relationship between the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b can be easily and easily performed by performing the alignment with the reference position mark 141b formed collectively from the piezoelectric sheet 141 when the piezoelectric element 141a is formed. Therefore, the piezoelectric element 141a can be easily adjusted to an appropriate position on the diaphragm 12. Therefore, the drive characteristics of the inkjet head can be made uniform and improved more easily.
  • the thickness of the thermally foamable pressure-sensitive adhesive 602 is 1/10 or more of the thickness of the piezoelectric sheet 141.
  • the variation in the thickness of the piezoelectric element 141a is normally about 1/10 of the maximum thickness. Therefore, by providing a layer of the heat-foamable pressure-sensitive adhesive 602 with a thickness equal to or greater than this, the heat-foamable pressure-sensitive adhesive 602 can be used as an appropriate cushioning material when pressed against the ink ejection substrate 11 and bonded. Thus, uniform bonding can be performed.
  • the temporarily fixed substrate 601 and the thermally foamable adhesive 602 are light transmissive members. Therefore, alignment can be performed easily and accurately by seeing through from the back side (the side opposite to the surface on which the piezoelectric element 141a is provided).
  • the reference position mark 141b has a hollow cylindrical structure, and is aligned with the alignment mark 125 on the diaphragm 12 that is visually recognized through the inside of the cylindrical structure in the bonding step. By setting it as such a structure, the range including the center of the alignment mark 125 can be visually recognized, and alignment can be performed easily and accurately.
  • the alignment mark 125 includes a circle 125b smaller than the inner peripheral surface shape (that is, a circle) of the cylindrical structure of the reference position mark 141b.
  • the alignment mark 125 includes the outer edge of the through hole 113 provided in the diaphragm 12. As described above, the alignment mark 125 is similarly formed in the shape of the hole together with the pressure chamber 112, the nozzle 111, and the like, so that it can be easily and accurately used as a reference for the position of the pressure chamber 112. In addition, since the through hole 113 can be used as a wiring route or the like, it can be used more effectively than just as a sign.
  • the reference position indicator 141b has a shape that is symmetric at least with respect to a predetermined axial direction. This makes it possible to easily detect and adjust the presence / absence and orientation of positional deviation during alignment in the axial direction.
  • the piezoelectric sheet 141 is processed by blasting.
  • the plurality of piezoelectric elements 141 a and the reference position markers 141 b that are provided apart from each other can be easily formed on the thermal foaming adhesive 602 or the temporary fixing substrate 601.
  • a large number of such microstructures can be formed with high accuracy.
  • the temporarily fixed substrate 601 a position that does not overlap with the formation position of the structure including the piezoelectric element 141 a and the reference position mark 141 b, the fixed surface of the piezoelectric sheet 141 of the temporarily fixed substrate 601 and the opposite side of the fixed surface. Holes 601a and 601b are provided through the surface. In this way, by causing a small deformation room when the temporary fixing substrate 601 is pressed, the pressure unevenness according to the minute undulations of the piezoelectric sheet 141 is appropriately smoothed, and a plurality of pieces with a suitably uniform pressing force can be obtained.
  • the piezoelectric element 141 a can be bonded to the diaphragm 12.
  • the holes 601 a and 601 b are provided to extend along the longitudinal direction of the temporarily fixed substrate 601. As described above, by providing long holes along the longitudinal direction in which many pressure chambers 112 are arranged, it is possible to appropriately smooth and uniform the pressing force when bonding many piezoelectric elements 141a.
  • the width in the direction perpendicular to the depth direction and the extending direction of the temporarily fixed substrate 601 is not narrow in the depth direction so that the width is narrowest on the surface on which the piezoelectric sheet 141 is provided. It is provided in a uniform taper shape. In this way, the pressing force at the time of bonding can be equalized efficiently and appropriately while maintaining the degree of freedom of arrangement of the structure such as the piezoelectric element 141a as much as possible on the bonding surface of the piezoelectric sheet 141 on the temporarily fixed substrate 601. it can.
  • a groove portion 601c extending along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the temporary fixing substrate 601 is provided at a position that does not overlap with a formation position of a structure such as the piezoelectric element 141a or the reference position mark 141b of the temporary fixing substrate 601; 601d is provided.
  • the grooves are provided so as to intersect with the holes 601a and 601b in different directions, so that the rigidity of the temporarily fixed substrate 601 is maintained in a necessary range, and the unevenness of the pressing force is further reduced. It can be dispersed effectively.
  • the holes 601a and 601b are used as a reference for the formation position of the structure such as the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b.
  • the relative positional relationship between the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b is accurate, a slight displacement of the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b on the piezoelectric sheet 141 does not cause a problem.
  • the 601a and 601b themselves are an easy reference for avoiding overlapping with the structure and the approximate position is determined at the time of alignment, it is possible to quickly shift to precise adjustment. Therefore, the drive characteristics can be made uniform by aligning more appropriately and efficiently.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
  • the temporary fixed substrate 601 having light (visible light) permeability, in particular, the glass substrate is transmitted, and the reference position mark 141b and the alignment mark 125 are matched. Absent.
  • a light-transmitting member (transparent resin or the like) other than glass may be used, and when it is possible to detect transmission with infrared rays, the temporarily fixed substrate 601 may not have light-transmitting properties.
  • the through-hole 113 is provided in the vibration plate 12 or the ink discharge substrate 11, the alignment may be performed by visually recognizing the reference position indicator 141 b through the through-hole 113.
  • the size of the reference position mark 141 b is formed smaller than the size of the through hole 113.
  • the reference position mark 141b has a shape or a structure that can be aligned within a visible range from the through hole 113.
  • the piezoelectric element 141a and the reference position indicator 141b are formed from the piezoelectric sheet 141 as structures, but other elements may be formed together.
  • the reference position indicator 141b is formed separately from the piezoelectric element 141a.
  • one or a plurality of piezoelectric elements 141a themselves may be used as the reference position indicator.
  • the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b are formed by blasting, but the present invention is not limited to this. Laser processing, machining, or the like may be performed.
  • the holes 601a and 601b and the grooves 601c and 601d orthogonal to the temporarily fixed substrate 601 are provided, but they are not necessarily provided.
  • the groove portion may not be provided, and the hole portion may be provided only at the position of the groove portion.
  • the hole and the groove are not limited to the arrangement provided along the longitudinal direction of the temporarily fixed substrate 601 or orthogonal thereto.
  • the piezoelectric element 141a and the reference position mark 141b can be arbitrarily formed within a range that does not overlap.
  • the thickness of the heat-foamable pressure-sensitive adhesive 602 is specified, but the present invention is not limited to this.
  • the ink to be ejected by the manufactured inkjet head 1 is not limited to the ink of each color for recording an image, and various liquids for forming a transparent ink (liquid) used for coating or the like or a structure. It may be.
  • specific details such as the configuration, structure, contents and procedure of the manufacturing method described in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
  • the present invention can be used in a method for manufacturing an inkjet head.

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Abstract

より容易に駆動特性を向上させることのできるインクジェットヘッドの製造方法を提供する。インクを吐出するノズル１１１と、ノズルに連通するインク流路内のインクに圧力室１１２で圧力変化を付与する圧電素子１４１ａ及び振動板１２と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、熱発泡性粘着剤６０２を介して圧電板材を仮固定基板６０１に固定する仮固定工程、圧電板材を加工して圧電素子を含む構造物を形成する素子形成工程、構造物のうち基準となる基準位置標識１４１ｂと振動板との間で圧力室に応じた位置合わせを行い、圧電素子を振動板に接着する接着工程、熱発泡性粘着剤を加熱して発泡させ、構造物から仮固定基板を剥離させる剥離工程、を含む。

Description

インクジェットヘッドの製造方法
　この発明は、インクジェットヘッドの製造方法に関する。
　従来、ノズルからインクを吐出して媒体上に着弾させ、画像記録や製膜などを行う技術がある。ノズルからのインク吐出動作の一つとして、ノズルに連通するインク流路に沿って設けられた振動板に圧電素子を接着し、当該圧電素子に所定の電圧を印加することで変形させて振動板を振動させ、インクに圧力変化を付与する構成が用いられている。この技術では、正確な吐出量や吐出速度などの駆動特性を得るために、圧電素子が振動板に対して正確な位置に接着される必要がある。
　このような圧電素子の接着に係る技術として、貫通孔が設けられた基板上に熱発泡性の接着剤を介して圧電部材を固定し、貫通孔の位置を基準位置として圧電部材を加工して圧電素子を形成し、当該基板の貫通孔を介して被接着対象（振動板）の標識などに対して位置合わせを行って接着した後、熱発泡性の接着剤を加熱して発泡させることにより圧電素子から基板を剥離させる技術がある（特許文献１）。
特開２０００－１１７９８９号公報
　しかしながら、従来の技術では、基準位置に対して圧電素子を配置形成し、更に当該基準位置を用いて振動板との接着を行うことから手間が増え、また、その分精度が低下して駆動特性に影響するという課題がある。
　この発明の目的は、より容易に駆動特性を向上させることのできるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
　インクを吐出するノズルと、当該ノズルに連通するインク流路内のインクに所定箇所で圧力変化を付与する圧電素子及び振動板と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、
　熱発泡性粘着剤を介して圧電板材を基礎部材に固定する仮固定工程、
　前記圧電板材を加工して前記圧電素子を含む構造物を形成する素子形成工程、
　前記構造物のうち基準となる基準素子と前記振動板との間で前記所定箇所に応じた位置合わせを行い、前記圧電素子を前記振動板に接着する接着工程、
　前記熱発泡性粘着剤を加熱して発泡させ、前記構造物から前記基礎部材を剥離させる剥離工程
　を含む。
　また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記熱発泡性粘着剤の厚みは、前記圧電板材の厚みの１／１０以上である。
　また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記基礎部材及び前記熱発泡性粘着剤は、光透過性の部材である。
　また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記基準素子は、中空の筒状構造であり、
　前記接着工程では、前記筒状構造の内部を通して視認される前記振動板上の所定の標識に対して位置合わせされる。
　また、請求項５記載の発明は、請求項４記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記所定の標識は、前記筒状構造の内周面形状より小さい当該内周面形状の相似形状を含む。
　また、請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記所定の標識は、前記振動板に設けられた孔部の外縁を含む。
　また、請求項７記載の発明は、請求項１～６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記基準素子は、少なくとも所定の軸方向について対称な形状である。
　また、請求項８記載の発明は、請求項１～７のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記素子形成工程では、ブラスト加工により前記圧電板材が加工される。
　また、請求項９記載の発明は、請求項１～８のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記基礎部材の前記構造物の形成位置と重ならない位置には、当該基礎部材の前記圧電板材の固定面と、当該固定面の反対側の面とを貫通する貫通部が設けられている。
　また、請求項１０記載の発明は、請求項９記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記貫通部は、前記基礎部材の長手方向に沿って延在して設けられている。
　また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記貫通部は、前記基礎部材の深さ方向及び前記延在の方向に垂直な方向の幅が、前記圧電板材が設けられる面で最も狭くなるように前記深さ方向について非一様に設けられている。
　また、請求項１２記載の発明は、請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記基礎部材の前記構造物の形成位置と重ならない位置には、当該基礎部材の長手方向に垂直な方向に沿って延在する溝部が設けられている。
　また、請求項１３記載の発明は、請求項９～１２のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
　前記素子形成工程では、前記貫通部を前記構造物の形成位置の基準として用いる。
　本発明に従うと、より容易に駆動特性を向上させたインクジェットヘッドを製造することができるという効果がある。
本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法により製造されるインクジェットヘッドを正面側から見たノズルを含む面における断面図である。 ヘッドチップの形成の手順を示す図である。 ヘッドチップの形成の手順を示す図である。 ヘッドチップの形成の手順を示す図である。 ヘッドチップの形成の手順を示す図である。 ヘッドチップの形成の手順を示す図である。 ヘッドチップの形成の手順を示す図である。 ヘッドチップの形成の手順を示す図である。 ヘッドチップの形成の手順を示す図である。 仮固定基板を示す図である。 仮固定基板を示す断面図である。 仮固定基板を示す断面図である。 基準位置標識と位置合わせ標識の形状の対応関係の例を示す図である。 基準位置標識と位置合わせ標識の形状の対応関係の例を示す図である。 基準位置標識と位置合わせ標識の形状の対応関係の例を示す図である。 位置合わせについて説明する図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法により製造されるインクジェットヘッド１を正面側から見たノズルを含む面における断面図である。
　インクジェットヘッド１は、ヘッドチップ１０と、共通インク室２０と、配線部材３０と、駆動部４０と、保持基板５０などを備える。
　ヘッドチップ１０は、ノズル１１１からインクを吐出させるための構成であり、複数の板状の部材が積層形成されている。ここでは、ヘッドチップ１０は、ノズル１１１及び圧力室１１２を含み、吐出されるインクの保持、加圧が主に行われるインク吐出基板１１と、インク吐出基板１１内のインクに圧力変化を付与するための駆動動作に係る構成を備える吐出駆動基板１３とに分けられ、これらは、振動板１２によって隔てられる。インク吐出基板１１は、ノズル１１１を有するノズル基板１１ａと、圧力室１１２が設けられた圧力室基板１１ｂとが積層されて形成されている。吐出駆動基板１３は、圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂが格納されるスペーサー基板１３ａと、電装系や駆動回路の配線が設けられた駆動基板１３ｂとが積層されて形成されている。インク吐出基板１１及び吐出駆動基板１３には、更に、一又は複数の中間基板が含まれて積層されていても良い。
　インク吐出基板１１は、上述のように、ノズル１１１及び圧力室１１２を有する。ノズル１１１の開口部は、ノズル基板１１ａの圧力室基板１１ｂとの当接面とは反対側の面に複数配列されており、当該反対側の面に略垂直にインクが吐出される。圧力室１１２（所定箇所）は、ノズル１１１に連通しており、インクを貯留する。圧力室１１２内のインクには、振動板１２の振動に応じて圧力変化が付与され、ノズル１１１内のインクを開口部から吐出させたり、吐出させずにノズル１１１内で液面（メニスカス面）を振動させたりする。
　振動板１２は、各圧力室１１２の壁面の一部をなし、圧電素子１４１ａの変形に伴って変形することで圧力室１１２の内部のインクに圧力変化を付与する。振動板１２としては、主にシリコン（Ｓｉ）基板が用いられる。また、振動板１２上には、圧電素子１４１ａに電圧（共通電圧が多いがこれに限られない）を印加するための電極及び配線がめっきなどにより各圧電素子１４１ａの接着位置に合わせて薄膜状に形成されていて良い。
　吐出駆動基板１３には、圧力室１１２に連通する個別インク供給路が設けられており、この個別インク供給路は、振動板１２に接する面とは反対側の面で開口されている。この開口が設けられた面（開口面）上には、全ての開口を覆うように共通インク室２０が設けられている。共通インク室２０のインク室形成部材２０ａ内に貯留されるインクは、吐出駆動基板１３の開口から各圧力室１１２を経てノズル１１１まで続くインク流路により供給され、ノズル１１１の開口部から吐出される。
　配線部材３０は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）などであり、吐出駆動基板１３の配線に接続されている。この配線により伝えられる駆動信号の電圧が導電性を有する接続部１３１を介して圧電素子１４１ａに印加されて当該圧電素子１４１ａを変位動作させる。配線部材３０は、保持基板５０を貫通して引き出されて駆動部４０に接続される。
　駆動部４０は、インクジェット記録装置の制御部からの制御信号や、電力供給部からの電力供給などを受けて、各ノズル１１１からのインク吐出動作や非吐出動作に応じて、圧電素子１４１ａの適切な駆動信号を配線部材３０に出力する。駆動部４０は、ＩＣ（Integrated Circuit）などで構成されている。
　保持基板５０は、ヘッドチップ１０の上面に接合されており、共通インク室２０のインク室形成部材２０ａを保持している。
　圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂには、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などが用いられている。圧電素子１４１ａは、振動板１２に対し、当該振動板１２を挟んで圧力室１１２に対して適切な圧力変化を付与する正確な位置に均等に接着される必要がある。基準位置標識１４１ｂは、圧力室１１２のない場所に設けられ、また、駆動信号も供給されず、したがって、インクの吐出動作には関わらない。ここでは、圧電素子１４１ａは、たわみモード（ベンドモード）での変形が生じるように設計配置されたものが用いられるが、シアモード（せん断モード）など他のモードでの変形に応じて圧力室１１２内のインクに圧力変化を付与するものであっても良い。
　次に、本実施形態のインクジェットヘッド１の製造手順について説明する。
　このインクジェットヘッド１では、振動板１２が接着されたインク吐出基板１１に対して位置を合わせて圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂが接着され、更に吐出駆動基板１３が接着されることで、ヘッドチップ１０が形成される。その後、このヘッドチップ１０に対し、共通インク室２０、配線部材３０及び駆動部４０が取り付けられる。
　図２Ａ～図２Ｄ及び図３Ａ～図３Ｄは、ヘッドチップ１０の形成の手順を示す図である。
　まず、熱発泡性粘着剤６０２の層を介して圧電シート１４１（圧電板材）が仮固定基板６０１（基礎部材）の上面に一様に固定される（図２Ａ；仮固定工程）。仮固定基板６０１としては、ここでは、透明なガラス基板（光透過性の部材）が用いられる。ガラス基板としては、特に、熱によるゆがみの小さい石英ガラスが好ましく用いられる。これにより、ガラス基板を透過して接着されている圧電シート１４１（圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂ；図２Ｃ）が視認可能とされている。また、後述のように、仮固定基板６０１には、孔部６０１ａ、６０１ｂ及び溝部６０１ｃ、６０１ｄがそれぞれ設けられている（図４Ａ～図４Ｃ参照）。
　このときの熱発泡性粘着剤６０２の層の厚さは、圧電シート１４１の厚さの１／１０以上であることが好ましい。この厚さは、圧電シート１４１の形成時における一般的な膜厚のばらつき（所望の厚さの１／１０程度）と等しいかこれより大きい厚さに対応する。これにより、熱発泡性粘着剤６０２は、後の工程で圧電素子１４１ａを振動板１２に押圧接着する場合に、圧電素子１４１ａの有無に応じた凹凸や振動板１２と圧力室１１２（図３（ａ）参照）との位置関係などに応じた圧力（応力）差を適切に分散させる緩衝材としても機能し、圧電素子１４１ａを均一に振動板１２に接着することが可能になる。熱発泡性粘着剤６０２としては、従来周知のものが用いられる。これらは、光透過性を有し、ここで用いられる程度の厚さであれば、仮固定基板６０１及び当該熱発泡性粘着剤６０２の層を透過して反対側の標識などを読み取ることが可能なものである。
　次に、圧電シート１４１の表面にフォトレジスト膜７０１を塗布し、マスク７０２を用いて圧電素子などが設けられない部分のレジストパターンを生成する（図２Ｂ）。このときレジストパターンは、孔部６０１ａ、６０１ｂなどを基準として設けられ得る。レジストパターンの位置が全体として多少ずれても問題は生じないが、概略範囲が定められることで、これら孔部６０１ａ、６０１ｂや溝部６０１ｃ、６０１ｄと圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂとの重なりを防止し、また、後の工程で行われる基準位置標識１４１ｂと振動板１２の位置合わせ標識１２５（図３など参照）との位置合わせ範囲が限定されて容易になる。
　レジストパターン７０１ａの範囲外の圧電シート１４１を除去して（圧電シート１４１を加工して）圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂ（基準素子）を形成する（図２Ｃ；素子形成工程）。不要な圧電シートの除去には、特には限られないが、例えば、ブラスト加工が用いられる。なお、ここでは基準位置標識１４１ｂとして一つのみが示されているが、互いに離隔した２箇所に設けることで二次元面内での位置合わせを容易かつより正確に行うことができる。
　レジストパターン７０１ａを除去し、圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂの表面に接着剤１４２を塗布する（図２Ｄ）。レジストパターン７０１ａの除去は、周知の各種方法から選択されて行われる。
　次に、基準位置標識１４１ｂをインク吐出基板１１に接合された振動板１２上の位置合わせ標識１２５（アライメントマーク）に対して位置合わせする（図３Ａ）。上述のように、基準位置標識１４１ｂ及び位置合わせ標識１２５は、仮固定基板６０１及び熱発泡性粘着剤６０２を透過して、仮固定基板６０１の基準位置標識１４１ｂとは反対側の面から視認可能となっている。すなわち、位置合わせ標識１２５は、基準位置標識１４１ｂとともに視認可能な大きさ及び形状を有する。
　位置合わせ標識１２５は、振動板１２がインク吐出基板１１に接着される場合にも用いられ得る。位置合わせがなされた状態で、圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂが振動板１２と接着される（図３Ｂ）。これにより、圧力室１１２の位置に一致させて圧電素子１４１ａが接着される。図３Ａ及び図３Ｂに示す工程が本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法における接着工程を構成する。
　接着剤１４２が定着した後、仮固定基板６０１の背面側（圧電素子１４１ａなどとは反対面側）から加熱装置７１１を接触させて、熱発泡性粘着剤６０２を加熱する。これにより熱発泡性粘着剤６０２が発泡して粘着力が十分に低下するので、仮固定基板６０１及び熱発泡性粘着剤６０２を圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂから剥離させる（図３Ｃ；剥離工程）。
　図４Ａ～図４Ｃは、仮固定基板６０１を示す図である。ここでは、背面側が上方に図示されている。
　仮固定基板６０１には、表面側（圧電シート１４１が粘着される固定面側）とその反対側の面側（背面側）とを貫通する孔部６０１ａ、６０１ｂ（貫通部）と、背面側に設けられた溝部６０１ｃ、６０１ｄとが設けられている。図４Ａに示すように、孔部６０１ａ、６０１ｂは、仮固定基板６０１の長手方向に沿って延在して設けられており、溝部６０１ｃ、６０１ｄは、この長手方向に対して直交するように（垂直な方向に延在して）設けられている。図４Ｂの断面図（図４Ａの断面線ＡＡにおける断面）に示すように、孔部６０１ａ、６０１ｂは、仮固定基板６０１の表面側まで貫通しており、溝部６０１ｃ、６０１ｄは、仮固定基板６０１の表面側まで貫通していない。
　これら孔部６０１ａ、６０１ｂ及び溝部６０１ｃ、６０１ｄは、いずれも、表面側において圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂが設けられる範囲（形成位置；通常想定され得るずれの範囲を含む）と重ならない位置に設けられている。複数の圧電素子１４１ａ、すなわち、ノズルの配置が二次元配列のような場合には、孔部や溝部のそれぞれは、仮固定基板６０１の長手方向やこれに垂直な方向について一端付近から他端付近まで連続して設けられていなくても良い。また、孔部６０１ａ、６０１ｂ及び溝部６０１ｃ、６０１ｄは、必ずしも交差せず、例えば、溝部６０１ｃ、６０１ｄは、孔部６０１ａ、６０１ｂと交差しないように、複数の溝に分割されても良い。
　孔部及び溝部の数、長さ、幅や溝部の深さは、特には限られないが、仮固定基板６０１の剛性、すなわち、圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂの位置が必要な精度で維持される範囲で、接着剤１４２による振動板１２との接着時に生じる応力むらを適切に分散させるように設けられる。また、孔部６０１ａ、６０１ｂにより、圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂを形成するブラスト加工時に用いられる研磨剤を逃がすことができる。
　また、図４Ｃの断面図（図４Ｂと同一の断面）に示すように、孔部６０１ａ１、６０１ｂ１は、開口幅（深さ方向及び孔部の延在の方向に垂直な方向の幅）が深さとともに変化する非一様な形状（テーパー形状）を有していても良い。この場合のテーパー形状は、圧電素子１４１ａが設けられる面で最も狭くなるように形成される。これにより、孔部６０１ａ１、６０１ｂ１が圧電素子１４１ａや基準位置標識１４１ｂの形成範囲と重ならない余地を広く取ることができる。
　図５Ａ～図５Ｃは、基準位置標識１４１ｂと位置合わせ標識１２５の形状の対応関係の例を示す図である。
　ここでは、仮固定基板６０１を透過して見た場合に基準位置標識１４１ｂが存在して振動板１２が見えない部分をハッチにより示している。
　基準位置標識１４１ｂとしては、図１、図２Ａ～図２Ｄ及び図３Ａ～図３Ｄに示したような圧電素子１４１ａと同一形状、すなわち、円柱や角柱形状に加えて、図５Ａに示すように、基準位置標識１４１ｂを中空の円筒形状（筒状構造）に形成することができる。この場合、位置合わせ標識１２５（所定の標識）として、例えば、基準位置標識１４１ｂの内側面と同一半径の円１２５ａと、この円よりも半径の小さい（基準位置標識１４１ｂの内周面形状よりも小さい）同心の円１２５ｂ（相似形状、所定の軸方向について対称）とを設けることができる。この場合、基準位置標識１４１ｂの内部を通して視認される小さい方の円１２５ｂが当該内部の中央に来るように位置合わせがなされる。この位置合わせ標識１２５は、上述の配線とともに形成されることとして良く、すなわち、インク吐出に関わらないダミー電極として形成され得る。また、外側の円１２５ａは、設けられなくても良い。
　また、位置合わせ標識１２５は、振動板１２の表面に印されたものに限られない。
　図６は、図３Ａと同一断面における位置合わせについて説明する図である。
　例えば、位置合わせ標識１２５における半径の小さい円１２５ｂは、振動板１２及びインク吐出基板１１に設けられた貫通穴１１３の外周円（孔部の外縁）であっても良い。この場合、これら基準位置標識１４１ｂの円筒形状内部及び貫通穴１１３に配線、例えば、ヒーターやセンサー、例えば、温度センサー（サーミスター）などを挿入することとしても良い。なお、インク吐出基板１１を貫通して穴が設けられている場合には、最終的にノズル１１１の開口部が設けられた面で当該穴が接着剤などにより封止される。あるいは、貫通穴１１３の代わりに、インク吐出基板１１を貫通せず振動板１２及びインク吐出基板１１の一部のみ（少なくとも振動板１２）に設けられた孔部であっても良い。この貫通穴１１３や孔部は、インク吐出基板１１において、ノズル１１１や圧力室１１２の形成時に一括して形成され得る。
　また、基準位置標識１４１ｂとこれに対応する位置合わせ標識１２５としては、図５Ｂに示すように、上述の小さい円１２５ｂと、当該円１２５ｂの中心で交差する十字線１２５ｃとを設けることができる。このときの十字線１２５ｃの長さは、基準位置標識１４１ｂの円筒内面と等しい長さとされており、基準位置標識１４１ｂと位置合わせ標識１２５との位置ずれ方向及び位置ずれ量が見やすくなっている。あるいは、十字線１２５ｃのみで位置合わせ標識１２５が構成されていても良い。
　また、図５Ｃに示すように、基準位置標識１４１ｂは、非円形の中空形状、ここでは、十字形状であっても良い。この場合、位置合わせ標識１２５として、基準位置標識１４１ｂの十字形の各幅に応じた長さの腕部１２５ｄを有する十字線１２５ｃを設けることができる。特に、基準位置標識１４１ｂと圧電素子１４１ａとの形成にブラスト加工が用いられる場合、当該ブラスト加工は、他の処理と比較しても複雑な形状を精度良く形成することが可能である。したがって、基準位置標識１４１ｂは、単純な円柱形状、円筒形状や角柱形状などに限られず、精度良くかつ位置合わせの処理が容易となる種々の形状で形成されて良い。
　以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド１の製造方法は、インクを吐出するノズル１１１と、当該ノズル１１１に連通するインク流路内のインクに圧力室１１２で圧力変化を付与する圧電素子１４１ａ及び振動板１２と、を有するインクジェットヘッド１の製造方法であって、熱発泡性粘着剤６０２を介して圧電シート１４１を仮固定基板６０１に固定する仮固定工程、圧電シート１４１を加工して圧電素子１４１ａを含む構造物を形成する素子形成工程、構造物のうち基準となる基準位置標識１４１ｂと振動板１２との間で圧力室１１２の位置に応じた位置合わせを行い、圧電素子１４１ａを振動板１２に接着する接着工程、熱発泡性粘着剤６０２を加熱して発泡させ、構造物から仮固定基板６０１を剥離させる剥離工程、を含む。
　このように、圧電素子１４１ａの形成時に圧電シート１４１から一括して形成される基準位置標識１４１ｂを基準として位置合わせを行うことで、圧電素子１４１ａと基準位置標識１４１ｂとの相対位置関係を容易かつ正確に定めることができ、これにより、圧電素子１４１ａを振動板１２上の適切な位置に容易に合わせすることができる。したがって、より容易にインクジェットヘッドの駆動特性を均一化して向上させることができる。
　また、熱発泡性粘着剤６０２の厚みは、圧電シート１４１の厚みの１／１０以上である。
　現在の製造方法では、圧電素子１４１ａの厚みのばらつきは、通常最大でその厚さの１／１０程度となる。そこで、これと同等以上の厚さの熱発泡性粘着剤６０２の層を設けることで、インク吐出基板１１に対して押圧して接着する際に、熱発泡性粘着剤６０２が適度な緩衝材となって均一な接着を行うことができる。
　また、仮固定基板６０１及び熱発泡性粘着剤６０２は、光透過性の部材である。したがって、背面側（圧電素子１４１ａが設けられる面とは反対側）から透視して容易かつ正確に位置合わせを行うことができる。
　また、基準位置標識１４１ｂは、中空の筒状構造であり、接着工程では、筒状構造の内部を通して視認される振動板１２上の位置合わせ標識１２５に対して位置合わせされる。
　このような構造とすることで、位置合わせ標識１２５の中心を含む範囲を視認することができ、容易かつ正確に位置合わせを行うことができる。
　また、位置合わせ標識１２５は、基準位置標識１４１ｂの円筒形状の構造の内周面形状（すなわち円形）より小さい円１２５ｂを含む。このような位置合わせ標識１２５を基準位置標識１４１ｂと組み合わせることで、基準位置標識１４１ｂの円筒内で偏らずにバランス良く位置合わせ標識１２５を位置させることで、容易に正確な位置合わせを行いやすくすることができる。
　また、位置合わせ標識１２５は、振動板１２に設けられた貫通穴１１３の外縁を含む。このように、位置合わせ標識１２５は、圧力室１１２やノズル１１１などと合わせて同様に孔部形状に形成されることで、容易かつ正確に圧力室１１２の位置に対する基準とされる。また、この貫通穴１１３を配線経路などとすることもできるので、単なる標識としてだけではなくより有効に活用することができる。
　また、基準位置標識１４１ｂは、少なくとも所定の軸方向について対称な形状である。これにより、当該軸方向についての位置合わせ時に位置ずれの有無や向きを容易に検出して調整することができる。
　また、素子形成工程では、ブラスト加工により圧電シート１４１が加工される。
　これにより、互いに離隔して設けられる複数の圧電素子１４１ａや基準位置標識１４１ｂを熱発泡性粘着剤６０２や仮固定基板６０１上に容易に形成することができる。また、このような微小構造物を高い精度で多数形成することができる。
　また、仮固定基板６０１のうち圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂを含む構造物の形成位置と重ならない位置には、仮固定基板６０１の圧電シート１４１の固定面と、当該固定面の反対側の面とを貫通する孔部６０１ａ、６０１ｂが設けられている。このように、仮固定基板６０１の押圧時に微小な変形の余地を生じさせることで、圧電シート１４１の微小な起伏などに応じた圧力むらを適度に平滑化して適切に均一な押圧力で複数の圧電素子１４１ａを振動板１２に接着することができる。
　また、孔部６０１ａ、６０１ｂは、仮固定基板６０１の長手方向に沿って延在して設けられている。このように、圧力室１１２も多数が配列される長手方向に沿って長い孔を設けることで、多くの圧電素子１４１ａの接着時における押圧力を適切に平滑、均一化することができる。
　また、孔部６０１ａ１、６０１ｂ１のように、仮固定基板６０１の深さ方向及び延在の方向に垂直な方向の幅が、圧電シート１４１が設けられる面で最も狭くなるように深さ方向について非一様なテーパー形状に設けられている。このように、仮固定基板６０１における圧電シート１４１の接着面で圧電素子１４１ａなどの構造物の配置の自由度を可能な限り維持しつつ効率良く適切に接着時の押圧力を均一化することができる。
　また、仮固定基板６０１の圧電素子１４１ａや基準位置標識１４１ｂなどの構造物の形成位置と重ならない位置には、当該仮固定基板６０１の長手方向に垂直な方向に沿って延在する溝部６０１ｃ、６０１ｄが設けられている。このように、孔部６０１ａ、６０１ｂなどと異なる向きにもこれらと交差するように溝が設けられることで、仮固定基板６０１の剛性を必要な範囲で維持しつつ、押圧力の不均一をより効果的に分散させることができる。
　また、素子形成工程では、孔部６０１ａ、６０１ｂを圧電素子１４１ａや基準位置標識１４１ｂなどの構造物の形成位置の基準として用いる。上述のように、圧電素子１４１ａと基準位置標識１４１ｂの相対位置関係が正確であれば、圧電シート１４１上における圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂの多少の位置ずれは問題にならないが、これら孔部６０１ａ、６０１ｂ自体が構造物と重ならないようにするための容易な基準となり、かつ位置合わせ時に概略位置が定められていれば、精密な調整に速やかに移行できる。したがって、より適切に効率良く位置合わせを行って駆動特性の均一化を図ることができる。
　なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
　例えば、上記実施の形態では、光（可視光）透過性を有する仮固定基板６０１、特に、ガラス基板を透過して基準位置標識１４１ｂと位置合わせ標識１２５とを一致させたが、これに限られない。ガラス以外の光透過性部材（透明樹脂など）が用いられても良いし、赤外線などで透過検出可能な場合には、仮固定基板６０１が光透過性を有しなくても良い。また、振動板１２やインク吐出基板１１に貫通穴１１３が設けられている場合には、この貫通穴１１３を通して基準位置標識１４１ｂを視認して位置合わせを行っても良い。この場合、基準位置標識１４１ｂのサイズは、貫通穴１１３のサイズより小さく形成されることが好ましい。基準位置標識１４１ｂの全体サイズが貫通穴１１３のサイズよりも小さくない場合には、貫通穴１１３から視認可能な範囲内で位置合わせが可能な形状や構造を有する構造とされる。
　また、上記実施の形態では、圧電シート１４１から構造物として圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂを形成することとしたが、これら以外のものが併せて形成されても良い。また、上記実施の形態では、圧電素子１４１ａと別個に基準位置標識１４１ｂが形成されたが、一又は複数の圧電素子１４１ａ自体が基準位置標識とされて用いられても良い。
　また、上記実施の形態では、ブラスト加工により圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂを形成したが、これに限られない。レーザー加工や機械加工などがなされても良い。
　また、上記実施の形態では、仮固定基板６０１に直交する孔部６０１ａ、６０１ｂ及び溝部６０１ｃ、６０１ｄが設けられたが、必ずしも設けられていなくても良い。例えば、溝部がなくても良いし、溝部の位置にのみ孔部が設けられていても良い。また、孔部や溝部は、仮固定基板６０１の長手方向に沿って設けられたりこれに直交したりする配置に限られない。圧電素子１４１ａ及び基準位置標識１４１ｂの形成位置と重ならない範囲で任意に形成可能である。
　また、上記実施の形態では、熱発泡性粘着剤６０２の厚みを規定したが、これに限るものではない。
　また、製造されるインクジェットヘッド１が吐出対象とするインクは、画像を記録するための各色のインクに限られず、コーティングなどに用いられる透明なインク（液体）や構造を形成するための種々の液体であっても良い。
　その他、上記実施の形態で示した構成、構造、製造方法の内容や手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
　この発明は、インクジェットヘッドの製造方法に利用することができる。
１     インクジェットヘッド
１０   ヘッドチップ
１１   インク吐出基板
１１ａ ノズル基板
１１ｂ 圧力室基板
１１１ ノズル
１１２ 圧力室
１１３ 貫通穴
１２   振動板
１２５ 位置合わせ標識
１３   吐出駆動基板
１３ａ スペーサー基板
１３ｂ 駆動基板
１３１ 接続部
１４１ 圧電シート
１４１ａ      圧電素子
１４１ｂ      基準位置標識
１４２ 接着剤
２０   共通インク室
２０ａ インク室形成部材
３０   配線部材
４０   駆動部
５０   保持基板
６０１ 仮固定基板
６０１ａ、６０１ａ１、６０１ｂ、６０１ｂ１       孔部
６０１ｃ、６０１ｄ   溝部
６０２ 熱発泡性粘着剤
７０１ フォトレジスト膜
７０１ａ      レジストパターン
７０２ マスク
７１１ 加熱装置

Claims (13)

  1. 　インクを吐出するノズルと、当該ノズルに連通するインク流路内のインクに所定箇所で圧力変化を付与する圧電素子及び振動板と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、
    　熱発泡性粘着剤を介して圧電板材を基礎部材に固定する仮固定工程、
    　前記圧電板材を加工して前記圧電素子を含む構造物を形成する素子形成工程、
    　前記構造物のうち基準となる基準素子と前記振動板との間で前記所定箇所に応じた位置合わせを行い、前記圧電素子を前記振動板に接着する接着工程、
    　前記熱発泡性粘着剤を加熱して発泡させ、前記構造物から前記基礎部材を剥離させる剥離工程
    　を含むインクジェットヘッドの製造方法。
  2. 　前記熱発泡性粘着剤の厚みは、前記圧電板材の厚みの１／１０以上である請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  3. 　前記基礎部材及び前記熱発泡性粘着剤は、光透過性の部材である請求項１又は２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  4. 　前記基準素子は、中空の筒状構造であり、
    　前記接着工程では、前記筒状構造の内部を通して視認される前記振動板上の所定の標識に対して位置合わせされる
    　請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  5. 　前記所定の標識は、前記筒状構造の内周面形状より小さい当該内周面形状の相似形状を含む請求項４記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  6. 　前記所定の標識は、前記振動板に設けられた孔部の外縁を含む請求項４又は５記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  7. 　前記基準素子は、少なくとも所定の軸方向について対称な形状である請求項１～６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  8. 　前記素子形成工程では、ブラスト加工により前記圧電板材が加工される請求項１～７のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  9. 　前記基礎部材の前記構造物の形成位置と重ならない位置には、当該基礎部材の前記圧電板材の固定面と、当該固定面の反対側の面とを貫通する貫通部が設けられている請求項１～８のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  10. 　前記貫通部は、前記基礎部材の長手方向に沿って延在して設けられている請求項９記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  11. 　前記貫通部は、前記基礎部材の深さ方向及び前記延在の方向に垂直な方向の幅が、前記圧電板材が設けられる面で最も狭くなるように前記深さ方向について非一様に設けられている請求項１０記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  12. 　前記基礎部材の前記構造物の形成位置と重ならない位置には、当該基礎部材の長手方向に垂直な方向に沿って延在する溝部が設けられている請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  13. 　前記素子形成工程では、前記貫通部を前記構造物の形成位置の基準として用いる請求項９～１２のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
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