JP2000168084A - インクジェットヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マニホールドとアクチュエータ基板およびカ
バープレートとの接合部からのインク漏れ、エアの侵入
を少なくしたインクジェットヘッドおよびその製造方法
を提供する。 【解決手段】 アクチュエータ基板２は後端面２ｄに、
複数の噴射チャンネル３Ａを開口するとともに、複数の
非噴射チャンネル３Ｂの端部を閉塞する立ち上がり部２
ａを有する。立ち上がり部２ａの頂部に、複数の噴射チ
ャンネル３Ａ内の電極１１と接続した導電体層１２を形
成する。導電体層１２は、捨て溝３Ｃおよび縦溝６内の
導電層を経て、アクチュエータ基板２の下面の共通接続
端子に接続される。非噴射チャンネル３Ｂ内の電極１４
は、前端の縦溝５内の導電層を経て、下面の接続端子に
接続される。アクチュエータ基板２およびカバープレー
ト７の後端面は、平面状に揃えて加工され、その後端面
にマニホールド８が接合される。

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
ッドおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット式記録装置は、記
録用紙に文字や図形を記録できるように、インク液滴を
噴射する多数のノズルを有するインクジェットヘッドを
備えている。このようなインクジェットヘッドとして、
インクを噴射するようにノズルに連通された噴射チャン
ネルと、インクを噴射しない非噴射チャンネルとを交互
に備え、両チャンネル間の隔壁を駆動電界により屈曲さ
せて噴射チャンネルの容積を変化させることによって、
インク噴射を行うように構成されたものが知られてい
る。

【０００３】このようなインクジェットヘッドを製造す
る場合には、まず、図１３に示すように、圧電材料から
なるアクチュエータ基板１０１の上面にその前端面から
後端面にかけて、インクを噴射するための複数の噴射チ
ャンネル１０２を形成するとともに、その噴射チャンネ
ル１０２の両側に、インクを噴射しない複数の非噴射チ
ャンネル１０３を前端面から後端面に達しない位置まで
形成する。そして、非噴射チャンネル１０３の前端に連
続してアクチュエータ基板１０１の下面へ延びる縦溝１
０４を形成する。この後、両チャンネル１０２，１０３
および縦溝１０４内も含めたアクチュエータ基板１０１
の全表面に、導電層（金属薄膜）を形成する。そして、
アクチュエータ基板１０１の上面の導電層を除去して、
両チャンネル１０２，１０３の内面の導電層を上面から
見てそれぞれ独立させる。

【０００４】また、非噴射チャンネル１０３の底面から
縦溝１０４の底面にかけて導電層を線状に除去する分割
溝１０６ａを形成することによって、その非噴射チャン
ネル１０３の両側面の導電層をそれぞれ独立した電極１
０７とする。また、図１６，１７に示すように、アクチ
ュエータ基板１０１の下面の導電層に、複数の分割溝１
０６ｂ，１０６ｃを形成することによって、複数の接続
端子１０８を形成する。各接続端子１０８は、１つの噴
射チャンネル１０２を挟む２つの電極１０７に、２つ縦
溝１０４内の導電層を介して接続される。一方、噴射チ
ャンネル１０２の内面の電極１０９は、図１７に示すよ
うにアクチュエータ基板１０１の後端面の導電層１１０
を介して、接続端子１０８の周囲の１つの共通端子１１
１に接続している。

【０００５】そして、図１４，１５に示すように、アク
チュエータ基板１０１の上面に、複数の噴射チャンネル
１０２および非噴射チャンネル１０３を覆ってカバープ
レート１２３を接着し、その後、アクチュエータ基板１
０１とカバープレート１２３の前端面を研削して一平面
にそろえるとともに、アクチュエータ基板１０１前端面
の導電層を除去して両チャンネル１０２，１０３の内面
の導電層を完全に独立させる。アクチュエータ基板１０
１とカバープレート１２３の前端面に、噴射チャンネル
１０２に対応したノズル穴１２２ａを有するノズルプレ
ート１２２を接着し、後端面に、噴射チャンネル１０２
に対してインクを供給するマニホールド１２１を接着す
る。図１４，１５において、１２４は接着剤層である。

【０００６】接続端子１０８および共通端子１１１は、
フレキシブル配線板１１２の導電パターン１１２ａを介
して、駆動電圧を給電する記録装置の制御部に接続され
る。そして、噴射チャンネル１０２内の電極１０９を接
地し、その噴射チャンネル１０２の両側の非噴射チャン
ネル１０３内の電極１０７に電圧を印加することで、噴
射チャンネル１０２両側の隔壁を変形させ、噴射チャン
ネル１０２内のインクを噴射することができるようにな
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、各噴射
チャンネル１０２の電極１０９を共通端子１１１に接続
するために、マニホールド１２１が接合される後端面の
導電層１１０を利用しているので、カバープレート１２
３をアクチュエータ基板１０１に接着した後、カバープ
レート１２３とアクチュエータ基板１０１の後端面を平
面に揃える加工を行うことができない。このため、カバ
ープレート１２３とアクチュエータ基板１０１との間に
段差や凹凸ができ、マニホールド１２１を接着したとき
に、後端面とマニホールド１２１の端面との間に隙間が
形成されやすく、インクが漏れたり、エアが侵入したり
する。

【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、マニホールドとアクチュエータ基板およびカバープ
レートとの接合部からのインク漏れ、エアの侵入を少な
くしたインクジェットヘッドおよびその製造方法を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上面
側にインクを噴射する複数の噴射チャンネルと、その噴
射チャンネルの両側に設けられインクを噴射しない複数
の非噴射チャンネルとが、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によって相互に隔てて形成さ
れたアクチュエータ基板と、前記隔壁の両側面に形成さ
れた電極と、前記複数の噴射チャンネルおよび非噴射チ
ャンネルを覆って前記アクチュエータ基板の上面側に固
定されたカバープレートと、前記アクチュエータ基板と
前記カバープレートの一端部に接合され、前記複数の噴
射チャンネルにインクを分配するマニホールドとを備
え、前記電極を通じて前記隔壁に電圧を印加することに
より、前記隔壁を変形させ、前記噴射チャンネル内のイ
ンクに圧力を与えてそのインクを噴射するインクジェッ
トヘッドにおいて、前記アクチュエータ基板は、前記一
端部に前記複数の噴射チャンネルを開口するとともに、
前記一端部に、前記複数の非噴射チャンネルの端部を閉
塞する立ち上がり部を有し、前記立ち上がり部の頂部
に、前記複数の噴射チャンネル内の電極と接続した導電
体層を有し、前記アクチュエータ基板は、前記上面側お
よび前記一端部を除く一側面に、前記複数の噴射チャン
ネル内の電極と前記導電体層を介して接続しまた前記複
数の非噴射チャンネル内の電極と接続した複数の接続端
子を有することを特徴とするインクジェットヘッドにあ
る。

【００１０】請求項１の発明によれば、マニホールド
は、アクチュエータ基板とカバープレートの一端部に接
合され、複数の噴射チャンネルにインクを分配する。複
数の噴射チャンネル内の電極は、立ち上がり部頂部に設
けた導電体層を介して、アクチュエータ基板の一側面に
設けた複数の接続端子の１つに接続され、複数の非噴射
チャンネル内の電極は、他の接続端子に接続され、両電
極を通じて印加された電圧により隔壁を変形させ、イン
クを噴射する。マニホールドが接合されるアクチュエー
タ基板の一端部には、複数の噴射チャンネル内の電極と
接続した導電体層や、複数の非噴射チャンネル内の電極
と接続した複数の接続端子が設けられないので、その一
端部をカバープレートと揃える加工をすることができ、
マニホールドの接合部の隙間を減少させることが可能と
なる。

【００１１】請求項１のインクジェットヘッドにおいて
好ましくは、請求項２に記載のように、前記アクチュエ
ータ基板の一側面は、前記上面側とは反対側の下面であ
り、前記複数の非噴射チャンネル内の電極は、前記一端
部とは反対側の端部を経て前記接続端子に接続する。

【００１２】請求項３に記載のように、請求項１または
２のインクジェットヘッドにおいて好ましくは、前記立
ち上がり部の頂部は、前記複数の噴射チャンネルと交差
する方向に延びる溝を有し、その溝内に前記導電体層を
有している。

【００１３】さらに請求項４に記載のように、請求項１
〜３のいずれかのインクジェットヘッドにおいて好まし
くは、前記導電体層が、前記複数の噴射チャンネルおよ
び非噴射チャンネルとは別に設けられた溝、または前記
非噴射チャンネルの１つの内面を経て、前記接続端子に
接続する。

【００１４】請求項５の発明は、上面側にインクを噴射
する複数の噴射チャンネルと、その噴射チャンネルの両
側に設けられインクを噴射しない複数の非噴射チャンネ
ルとが、分極された圧電材料で少なくとも一部が構成さ
れた隔壁によって相互に隔てて形成されたアクチュエー
タ基板と、前記隔壁の両側面に形成された電極と、前記
複数の噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルを覆って
前記アクチュエータ基板の上面側に固定されたカバープ
レートと、前記アクチュエータ基板と前記カバープレー
トの一端部に接合され、前記複数の噴射チャンネルにイ
ンクを分配するマニホールドとを備え、前記電極を通じ
て前記隔壁に電圧を印加することにより、前記隔壁を変
形させ、前記噴射チャンネル内のインクに圧力を与えて
その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、前記アクチュエータ基板の上面に、前記複数
の噴射チャンネルを該アクチュエータ基板の前記一端部
に開口するように形成するとともに、前記複数の非噴射
チャンネルを前記一端部に達しないように形成する第１
の工程と、前記複数の噴射チャンネルおよび非噴射チャ
ンネルの側面に電極を形成する第２の工程と、前記アク
チュエータ基板の上面における、前記一端部と前記非噴
射チャンネルとの間の部分に、前記複数の噴射チャンネ
ル内の電極と接続した導電体層を形成する第３の工程
と、前記アクチュエータ基板の、前記上面側および前記
一端部を除く一側面に、前記複数の噴射チャンネル内の
電極と前記導電体層を介して接続しまた前記複数の非噴
射チャンネル内の電極と接続した複数の接続端子を形成
する第４の工程と、前記複数の噴射チャンネルおよび非
噴射チャンネルを覆って、前記アクチュエータ基板の上
面側に前記カバープレートを接合する第５の工程と、前
記アクチュエータ基板の一端部と、前記カバープレート
のそれと同じ側の一端部とを平面に形成する第６の工程
と、前記第６の工程の後、前記アクチュエータ基板の一
端部と、前記カバープレートの一端部とに、前記マニホ
ールドを接合する第７の工程とを備えることを特徴とす
るインクジェトヘッドの製造方法にある。

【００１５】ここで、第１の工程〜第７の工程は、必ず
しもこの順番で行う必要はなく、適宜順番を入れ代える
ことは可能である。

【００１６】請求項５の発明によれば、第１の工程にお
いて、アクチュエータ基板の上面に、前記複数の噴射チ
ャンネルが該アクチュエータ基板の前記一端部に開口す
るように形成されるとともに、前記複数の非噴射チャン
ネルが前記一端部に達しないように形成される。第２の
工程において、前記複数の噴射チャンネルおよび非噴射
チャンネルの側面に電極が形成される。第３の工程にお
いて、前記アクチュエータ基板の上面における、前記一
端部と前記非噴射チャンネルとの間の部分に、前記複数
の噴射チャンネル内の電極と接続する導電体層が形成さ
れる。第４の工程において、前記アクチュエータ基板
の、前記上面側および前記一端部を除く一側面に、前記
導電体層および前記複数の非噴射チャンネル内の電極と
接続する複数の接続端子が形成される。第５の工程にお
いて、前記複数の噴射チャンネルおよび非噴射チャンネ
ルを覆って、前記アクチュエータ基板の上面側に前記カ
バープレートが接合される。第６の工程において、前記
アクチュエータ基板の一端部と、前記カバープレートの
それと同じ側の一端部とが平面に形成される。第７の工
程において、前記第６の工程の後、前記アクチュエータ
基板の一端部と、前記カバープレートの一端部とに、す
なわち平面に形成された端部に、前記マニホールドがほ
ぼ隙間なく接合される。

【００１７】請求項５のインクジェットヘッドの製造方
法において好ましくは、請求項６に記載のように、前記
第２の工程が、前記噴射チャンネルおよび非噴射チャン
ネルの内部を含め前記アクチュエータ基板の上面全体に
亘って導電層を形成した後、前記噴射チャンネルおよび
非噴射チャンネルの内部を除く上面のみ前記導電層を除
去して、各チャンネルごとの導電層を独立した電極とす
る。

【００１８】請求項７に記載のように、請求項６のイン
クジェットヘッドの製造方法において好ましくは、前記
第３の工程が、前記第２の工程で導電層が除去された前
記アクチュエータ基板の上面における、前記一端部と前
記非噴射チャンネルとの間の部分に、前記導電体層を蒸
着またはスパッタ等により形成する。

【００１９】請求項８に記載のように、請求項６のイン
クジェットヘッドの製造方法において好ましくは、前記
第３の工程は、前記アクチュエータ基板の上面におけ
る、前記一端部と前記非噴射チャンネルとの間の部分
に、前記複数の噴射チャンネルと交差する方向に延びる
溝を形成する工程を有し、前記対２の工程で前記導電層
を形成する際に該溝内にも導電層を形成し、さらに、前
記第２の工程で導電層を除去する際に該溝内の導電層を
残す。

【００２０】請求項９に記載のように、請求項６のイン
クジェットヘッドの製造方法において好ましくは、前記
第１の工程は、前記複数の噴射チャンネルと非噴射チャ
ンネルがなす列の外にさらに溝を形成する工程を含み、
前記第２の工程が、前記溝内も含めて前記導電層を形成
し、該溝内部を除いて前記導電層を除去し、前記第３の
工程は、前記導電体層を前記溝内部の導電層に接続して
形成する。

【００２１】さらに請求項１０に記載のように、請求項
５のインクジェットヘッドの製造方法において好ましく
は、前記第１の工程は、少なくとも前記アクチュエータ
基板２個分の大きさの基板材に、２個の前記アクチュエ
ータ基板の前記一端部同士が接合した状態となるよう
に、前記アクチュエータ基板２個分の前記噴射チャンネ
ルおよび非噴射チャンネルを形成し、前記第５の工程
は、前記アクチュエータ基板２個分にわたってカバープ
レートを接合し、前記第６の工程は、前記２個のアクチ
ュエータ基板の前記一端部に相当する位置で前記基板材
およびカバープレートを切断する工程を含む。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に沿って説明する。

【００２３】図１はインクジェットヘッドの各要素を分
解して示す図である。図１において、インクジェットヘ
ッド１は、アクチュエータ基板２を備え、その上面側
に、インクを噴射する複数の噴射チャンネル３Ａと、そ
の噴射チャンネル３Ａの両側に設けられインクを噴射し
ない複数の非噴射チャンネル３Ｂとが隔壁４によって相
互に隔てて形成されている。また、アクチュエータ基板
２は、チタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）のセラミック
ス材料からなる上側圧電材料層２Ａと下側圧電材料層２
Ｂとが接着剤層（図示せず）を介して積層して構成さ
れ、各圧電材料層２Ａ，２Ｂの圧電材料は、相互に反対
方向（それぞれアクチュエータ基板２の厚さ方向）に分
極処理されている。よって、前記隔壁４も、分極された
圧電材料で少なくとも一部が構成されていることとな
る。なお、前記圧電材料には、チタン酸鉛系（ＰＴ）の
セラミックス材料を用いることもできる。

【００２４】また、前記噴射チャンネル３Ａは、アクチ
ュエータ基板２の前端面２ｅから後端面２ｄにかけて、
上側および下側圧電材料層２Ａ，２Ｂにわたる深さで形
成されている。一方、前記非噴射チャンネル３Ｂは、ア
クチュエータ基板２の前端面から後端面の手前まで、上
側および下側圧電材料層２Ａ，２Ｂにわたる深さで形成
され、その後端部において立ち上げられた立ち上がり部
２ａによって、後端部が閉塞されている。各非噴射チャ
ンネル３Ｂの前端は、アクチュエータ基板の下面２ｃに
達する縦溝５と接続されている。噴射チャンネル３Ａと
非噴射チャンネル３Ｂとは、隔壁４を挟んで、交互に平
行に配置されており、それらのチャンネル列の両端に
は、非噴射チャンネル３Ｂが配置されている。なお、立
ち上がり部２ａは、隔壁４と一体に連続し、かつ上面が
相互に面一になるように形成されている。

【００２５】噴射チャンネル３Ａおよび非噴射チャンネ
ル３Ｂがなす列の外側、すなわち該列の端部の非噴射チ
ャンネル３Ｂのさらに外側には、非噴射チャンネル３Ｂ
と同形状の捨て溝３Ｃが形成され、非噴射チャンネル３
Ｂと同様にその前端側に縦溝６が形成されている。

【００２６】噴射チャンネル３Ａに面した両隔壁４の側
面には、一体に連続した電極１１が形成されている。ア
クチュエータ基板２の後端面寄り上面２ｂには、噴射チ
ャンネル３Ａ内の電極１１を捨て溝３Ｃ内の導電層２４
に接続する導電体層１２が形成されている。導電体層１
２は、立ち上がり部２ａの頂部では幅が狭く、非噴射チ
ャンネル３Ｂ内の電極とは絶縁間隔を維持するように形
成され、捨て溝３Ｃ付近では幅が広く、捨て溝３Ｃ内の
導電層２４に接続されている。捨て溝３Ｃ内の導電層
は、図２に示すように縦溝６内の導電層をへてアクチュ
エータ基板下面２ｃの共通接続端子１６に接続されてい
る。

【００２７】非噴射チャンネル３Ｂに面した両隔壁４の
側面には、それぞれ電極１４が形成され、両電極１４
は、非噴射チャンネル３Ｂの底面に沿った第１の分割溝
１３ａによって相互に独立している。第１の分割溝１３
ａは、縦溝５の底面に沿った第２の分割溝１３ｂに接続
され、さらに第２の分割溝１３ｂは、図２に示すように
下面２ｃの第３の分割溝１３ｃに接続され、第３の分割
溝１３ｃに直交して第４の分割溝１３ｄが形成され、下
面２ｃには、複数の個別接続端子１５が形成されてい
る。これにより、１つの噴射チャンネル３Ａを挟む両隔
壁４，４の電極１４，１４は、縦溝５内の導電層をへ
て、下面の１つの個別接続端子１５に接続されることと
なる。複数の個別接続端子１５と共通接続端子１６と
は、第３および第４の分割溝１３ｃ，１３ｄによって分
離されている。

【００２８】また、図２に示すように、アクチュエータ
基板下面２ｃの個別接続端子１５および共通接続端子１
６には、配線部材すなわちフレキシブルプリント配線板
１７が接続されるようになっている。フレキシブルプリ
ント基板１７には、個別接続端子１５および共通接続端
子１６に対応して基板側接続端子１７ａおよび基板側共
通接続端子１７ｂが形成されている。各端子１７ａ，１
７ｂは、図示しない駆動回路に接続されている。

【００２９】よって、１つの噴射チャンネル３Ａを挟む
両隔壁４，４とその両面の電極１１，１４，１４とを一
組のアクチュエータとして、電極１１を接地し、電極１
４，１４に駆動電圧を印加することで、図４に示すよう
に、隔壁４に駆動電界を発生し、上側および下側圧電材
料層２Ａ，２Ｂがそれぞれ反対方向に菱形に変形しかつ
対向する隔壁４において対称に変形し、噴射チャンネル
３Ａにインク滴の噴射のための大きな容積変化を与える
ことができることになる。

【００３０】アクチュエータ基板２の上面２ｂ側には、
複数の噴射チャンネル３Ａおよび非噴射チャンネル３Ｂ
を覆って、セラミックス材料または樹脂材料からなる平
板状のカバープレート７が、例えばエポキシ系の接着剤
を用いて液密状に接着固定されている。これにより、噴
射チャンネル３Ａは、両端が開口するとともに、非噴射
チャンネル３Ｂは、一端部に立ち上がり部２ａを有する
ので、非噴射チャンネル３Ｂの後端部を閉塞し、前端を
開口することになる。

【００３１】アクチュエータ基板２およびカバープレー
ト７の後端面には、複数の噴射チャンネル３Ａにインク
を分配するマニホールド８が接着剤により接合されてい
る。マニホールド８の中心部には、インク供給口８ａが
形成されており、図示しないインクタンクからインクが
供給されるようになっている。

【００３２】また、アクチュエータ基板２およびカバー
プレート７の前端面には、各噴射チャンネル３Ａに１対
１で対応する複数のノズル穴９ａを有するノズルプレー
ト９が接着剤により接合されている。

【００３３】ここで、アクチュエータ基板２は、噴射チ
ャンネル３Ａの両側に位置する隔壁４が変形してインク
を噴射する構造であるため、噴射チャンネル３Ａの間に
空間をおく必要があることから、非噴射チャンネル３Ｂ
を形成しているのであるが、この非噴射チャンネル３Ｂ
は、捨て溝３Ｃとともにカバープレート７を接着剤にて
固定する際の接着剤の逃げとしての機能も併せて有す
る。この機能を達成するためには、捨て溝３Ｃは、間隔
を置いて複数個あることが望ましい。

【００３４】続いて、上記インクジェットヘッド１の製
造方法について説明する。

【００３５】まず、圧電材料層２Ａ，２Ｂを構成するチ
タン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる平板を、１辺が
噴射チャンネルの長さの２倍よりもやや大きいサイズに
加工し接着剤層（図示せず）を介して積層し、前記アク
チュエータ基板２個分に相当する大きさの基板材２１を
形成する。

【００３６】このようにして形成された基板材２１に、
図５に示すように２個の前記アクチュエータ基板の後端
面同士が接合し、２個分の噴射チャンネルおよび非噴射
チャンネルが直列に接続した状態となるように、両チャ
ンネルをダイヤモンドブレードにより切削する（第１の
工程）。すなわち、基板材２１の上面に、２つの噴射チ
ャンネル３Ａ，３Ａに対応する溝を、基板材２１の一側
から他側に貫通した状態で形成する。一方、非噴射チャ
ンネル３Ｂ，３Ｂを、中央部分に立ち上がり部２ａ，２
ａを後端面同士が接合し合った状態に残して形成する。

【００３７】このとき、各非噴射チャンネル３Ｂに連通
する縦溝５も同時に形成するとともに、溝３Ａ，３Ｂが
なす列の外側に、前記非噴射チャンネル３Ｂと同形状で
ある捨て溝３Ｃおよびそれに連通する縦溝６も、さらに
形成する。

【００３８】なお、２つの噴射チャンネル３Ａに対応す
る溝と、非噴射チャンネル３Ｂおよび捨て溝３Ｃおよび
縦溝５，６とは、どちらを先に形成してもよい。また、
捨て溝３Ｃは、加工性を考えて、非噴射チャンネル３Ｂ
と同形状としているが、異なる形状とすることができる
のはいうまでもない。

【００３９】次に図６に示すように、溝３Ａ，３Ｂ，３
Ｃ，５，６の内部を含め基板材２１の各面全体にわたっ
て、真空蒸着や無電解メッキにより、ニッケルなどの金
属薄膜からなる導電層２４を形成したする。そして図７
に示すように、溝３Ａ，３Ｂ，３Ｃの内部を除く上面の
み、すなわち隔壁４の上端面に沿った面を、平面状に研
削または研磨して、その部分の導電層２４を除去して、
各溝３Ａ，３Ｂごとの導電層を電気的に独立した電極と
する。また、捨て溝３Ｃ内の導電層２４も、それらと電
気的に独立したものとされる。これにより、噴射チャン
ネル３Ａに対応する溝内には２つの電極１１に相当する
長さの電極が形成される（第２の工程）。

【００４０】それから、非噴射チャンネル３Ｂおよび縦
溝５の底面の導電層をレーザ加工またはダイヤモンドブ
レードにより、線状に除去することによって、第１およ
び第２の分割溝１３ａ，１３ｂを形成し、非噴射チャン
ネル３Ｂおよび縦溝５の内面の導電層を各側面毎に分割
する。これにより、非噴射チャンネル３Ｂ内の導電層
が、対応する側面において、それぞれ独立した２つの電
極１４として形成される（第２の工程）。なお、基板材
２１の下面の導電層は、縦溝５，６内の導電層を介して
非噴射チャンネル３Ｂ内の電極１４および捨て溝３Ｃ内
の導電層と接続した状態となる。

【００４１】基板材２１の上面における中央部分（２個
のアクチュエータ基板２の非噴射チャンネル３Ｂの後端
部の間の部分すなわちアクチュエータ基板の後端面に対
応する部分）に、導電体層１２，１２を形成する（第３
の工程）。この導電体層は、図８に示すように、後述す
る切断線をまたがって２個分の導電体層の幅を有し、複
数の噴射チャンネル３Ａに対応する溝を横切る方向に延
び、捨て溝３Ｃ内の導電層に接続する。また導電体層１
２，１２は、第２の工程で導電層が除去された基板材２
１の上面における中央部分に、例えば導電体層１２，１
２に対応する形状のマスクを用いて蒸着またはスパッタ
等により形成する。なお、第１〜第４の分割溝１３ａ〜
１３ｄを形成する工程は、導電体層１２，１２を形成し
た後に行ってもよい。

【００４２】ついで、図９に示すように、溝３Ａ〜３Ｃ
を覆って、基板材２１の上面側に、カバープレート７の
２個分に対応する大きさのカバープレートを接合する
（第５の工程）。

【００４３】そして、基板材２１の下面の導電層をレー
ザ加工またはダイヤモンドブレードにより線状に除去し
て、第３〜第４の分割溝１３ｃ〜１３ｄを形成し、複数
の接続端子１５，１６を形成する（第４の工程）。な
お、第３〜第４の分割溝１３ｂ〜１３ｄに対応する溝２
９は、第２の工程において、第１および第２の分割溝１
３ａ，１３ｂを形成するときに一緒に形成することも可
能である。

【００４４】その後、図１０に示すように、アクチュエ
ータ基板２およびカバープレート７の前端面に相当する
基板材２１およびカバープレートの前後両端部を研磨ま
たは研削して、平面に形成するとともに、アクチュエー
タ基板２の前端面２ｅの導電層を除去する。これによ
り、電極１１と１４との分離が完全になる。また、基板
材２１およびカバープレートを、２個のアクチュエータ
基板２の後端面に相当する位置Ｋで切断する。基板材２
１とプレート部材２８を重ねた状態で切断しているか
ら、アクチュエータ基板２とカバープレート７の後端面
は一平面になる（第６の工程）。

【００４５】第６の工程の後、前記アクチュエータ基板
２とカバープレート７との後端面に、前記マニホールド
８を接合する（第７の工程）。また、前端面にノズルプ
レート９を接合する。

【００４６】その後、フレキシブルプリント基板１７の
端子１７ａ，１７ｂとアクチュエータ基板２の接続端子
１５および共通接続端子１６とが一致するように、はん
だ付けすることによって、インクジェットヘッド１とし
て組み立てる。

【００４７】前記実施の形態においては、導電体層１２
は、複数の噴射チャンネル３Ａおよび非噴射チャンネル
３Ｂとは別に設けられた溝である捨て溝３Ｃの内面を経
て接続端子１６に接続するようにしているが、そのほ
か、図１に示すように、最列端の非噴射チャンネル３Ｂ
−１内の、噴射チャンネルと反対側の導電層は、電極を
構成せず共通接続端子１６に接続しているから、これに
導電体層１２を接続することもできる。

【００４８】図１１，１２は本発明の他の実施の形態を
示すものである。

【００４９】この実施の形態では、基板材２１の切断線
をまたがる幅の溝２５を形成し、その溝２５内に２個分
の導電体層１２，１２を形成する。

【００５０】すなわち、基板材２１に、噴射チャンネル
３Ａに対応する溝、非噴射チャンネル３Ｂを形成するす
る際、溝２５をダイヤモンドブレードにより、噴射チャ
ンネル３Ａに対応する溝に交差するように形成する。捨
て溝３Ｃは、この溝２５と接続する長さに形成する。そ
して、基板材２１の各面にわたって導電層２４を被着す
る際、溝２５の内面にも導電層を形成する。

【００５１】基板材２１の上面の導電層２４を研削また
は研磨によって平面状に除去すると、図１１に示すよう
に、溝２５内の導電層は、噴射チャンネル３Ａ内の電極
１１および捨て溝３Ｃ内の導電層と接続した状態で残
り、前記実施の形態の導電体層１２と同等の機能を発揮
する。

【００５２】基板材２１にカバープレート７を接着した
後、１個分のアクチュエータ基板２およびカバープレー
ト７に切断する際、溝２５の中央に沿って切断する。そ
の後、マニホールド８およびノズルプレート９を接着す
ることは前記実施の形態と同様である。ただ、溝２５か
ら捨て溝３Ｃをへてインクが漏出することを防止するた
めに、基板材２１にカバープレート７を接着する際、最
外列の噴射チャンネル３Ａに対応する溝と捨て溝３Ｃと
の間の部分の溝２５をシール剤で塞いでおく。また、マ
ニホールド８内の流路は、捨て溝３Ｃの位置には対応し
ない大きさとする。

【００５３】この実施の形態では、溝２５の幅を狭くし
てもその深さによって導電体層１２の大きさを確保する
ことができ、噴射チャンネル３Ａ内の電極１１と確実に
接続し、かつ非噴射チャンネル内の電極とは絶縁を保つ
ことができる。また、導電体層１２を他の工程の中で同
時に形成することができるので、前記実施の形態に比し
て工数を節減することができる。

【００５４】なお、前記各実施の形態において、導電体
層１２をアクチュエータ基板２の端まで形成し、アクチ
ュエータ基板側面の導電層をへて、共通接続端子１６に
接続することもできる。

【００５５】また、接続端子１５，１６を、アクチュエ
ータ基板２の前記上面および前記後端面を除けば、下面
だけでなく他の側面に形成することも可能である。

【００５６】さらに、少なくともアクチュエータ基板２
個分の大きさの基板材２１を用いて製作しているが、ア
クチュエータ基板１個分の基板材を用いることもでき
る。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、以上に説明したような形態で
実施され、以下に述べるような効果を奏する。

【００５８】請求項１の発明は、複数の非噴射チャンネ
ルの端部を閉塞する立ち上がり部の頂部に、複数の噴射
チャンネル内の電極と接続した導電体層を設け、その導
電体層および複数の非噴射チャンネル内の電極と接続し
た複数の接続端子を、マニホールドが接合されるアクチ
ュエータ基板の一端面および上面を除く一側面に設けて
いるので、マニホールドが接合される前記一端部に導電
体層や接続端子が設けられることはなく、前記一端部を
カバープレートと揃える加工することが可能となり、マ
ニホールドの接合部の隙間を減少させることができ、イ
ンク漏れやエアの侵入を少なくすることができる。

【００５９】請求項２の発明は、アクチュエータ基板の
下面に、各電極と接続する複数の接続端子を設け、特に
非噴射チャンネル内の電極を、前記一端部とは反対側の
端部を経て、下面の接続端子に接続するようにしている
ので、前記一端部へのマニホールドの接合に影響を与え
ない。

【００６０】請求項３の発明は、立ち上がり部の頂部
に、複数の噴射チャンネルと交差する方向に延びる溝を
設け、その溝内に前記導電体層を設けているので、溝の
幅を狭くしてもその深さによって導電体層の大きさを確
保することができ、噴射チャンネル内の電極と確実に接
続し、かつ非噴射チャンネル内の電極とは絶縁を保つこ
とができる。

【００６１】請求項４の発明は、複数の噴射チャンネル
内の電極と接続した導電体層を、複数の噴射チャンネル
および非噴射チャンネルとは別に設けられた溝、または
前記非噴射チャンネルの１つの内面を経てアクチュエー
タ基板一側面の接続端子に接続するようにしているの
で、前記一端部を利用することなく、前記溝や非噴射チ
ャンネルの１つの内面を有効に利用して、噴射チャンネ
ル内の電極と接続端子との接続を行うことができる。

【００６２】請求項５の発明は、アクチュエータ基板の
上面における一端部と非噴射チャンネルとの間の部分
に、前記複数の噴射チャンネル内の電極と接続する導電
体層を形成し、前記アクチュエータ基板の前記上面側お
よび前記一端部を除く一側面に、前記導電体層および前
記複数の非噴射チャンネル内の電極と接続する複数の接
続端子を形成し、それから、複数の噴射チャンネルおよ
び非噴射チャンネルを覆って、前記アクチュエータ基板
の上面側に前記カバープレートを接合し、それらの一端
部を平面に形成した後、マニホールドを接合するように
しているので、マニホールドを平面状の前記一端部に接
合することが可能となり、それらの接合部の隙間を減少
させることができ、インク漏れやエアの侵入を少なくす
ることができる。

【００６３】請求項６の発明は、前記噴射チャンネルお
よび非噴射チャンネルの内部を含め前記アクチュエータ
基板の上面全体に亘って導電層を形成した後、前記噴射
チャンネルおよび非噴射チャンネルの内部を除く上面の
み前記導電層を除去するようにしているので、簡単に、
各チャンネルごとの導電層を独立した電極とすることが
できる。

【００６４】請求項７の発明は、導電層が除去された前
記アクチュエータの上面における、前記一端部と前記非
噴射チャンネルとの間の部分に、前記導電体層を蒸着ま
たはスパッタ等により形成するようにしているので、簡
単に、噴射チャンネル内の電極と接続した導電体層を形
成することができる。

【００６５】請求項８の発明は、前記アクチュエータ基
板の上面における、前記一端部と前記非噴射チャンネル
との間の部分に、前記複数の噴射チャンネルと交差する
方向に延びる溝を形成し、請求項６の発明のようにアク
チュエータ基板の上面全体に亘って導電層を形成した後
除去することで、該溝内に前記導電体層を形成するの
で、導電体層を他の工程の中で同時に形成することがで
き、工数を節減することができる。

【００６６】請求項９の発明は、複数の噴射チャンネル
と非噴射チャンネルがなす列の外にさらに溝を設け、該
溝内部に形成された導電層に前記導電体層を接続するよ
うにしているので、加工性がよく、かつその溝内部の導
電層を有効に利用して、導電体層を接続端子へ接続する
ことができる。

【００６７】請求項１０の発明は、少なくとも前記アク
チュエータ基板２個分の大きさの基板材に、２個の前記
アクチュエータ基板の前記一端部同士が接合した状態と
なるように、前記アクチュエータ基板２個分の前記噴射
チャンネルおよび非噴射チャンネルを形成し、前記アク
チュエータ基板２個分にわたってカバープレートを接合
し、前記２個のアクチュエータ基板の前記一端部に相当
する位置で前記基板材およびカバープレートを切断する
ようにしているので、同時に２つのインクジェットヘッ
ドを簡単に製造することができる。また、上記切断によ
って、マニホールドが接合されるアクチュエータ基板お
よびカバープレートの面が１つの面状に形成され、マニ
ホールドとの接合部の隙間を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のインクジェットヘッド
の各構成要素を分解して示す分解斜視図である。

【図２】アクチュエータ基板の下面の電極と、フレキシ
ブルプリント配線板との接続の説明図である。

【図３】アクチュエータ基板を後方下面側から見た斜視
図である。

【図４】インクジェットヘッドの動作の説明図である。

【図５】インクジェットヘッドの製造方法の説明図であ
る。

【図６】インクジェットヘッドの製造方法の説明図であ
る。

【図７】インクジェットヘッドの製造方法の説明図であ
る。

【図８】インクジェットヘッドの製造方法の説明図であ
る。

【図９】インクジェットヘッドの製造方法の説明図であ
る。

【図１０】インクジェットヘッドの製造方法の説明図で
ある。

【図１１】他の実施の形態のインクジェットヘッドの製
造方法の説明図である。

【図１２】図１１のアクチュエータ基板を後方上面側か
ら見た斜視図である。

【図１３】従来のアクチュエータ基板の斜視図である。

【図１４】従来のインクジェットヘッドの噴射チャンネ
ルの部分の断面図である。

【図１５】従来のインクジェットヘッドの非噴射チャン
ネルの部分の断面図である。

【図１６】従来のアクチュエータ基板の下面の電極と、
フレキシブルプリント配線板の接続端子との接続の説明
図である。

【図１７】従来のアクチュエータ基板を後方下面側から
見た斜視図である。

【符号の説明】

２ アクチュエータ基板 ２ａ 立ち上がり部 ２ｂ 上面 ２ｃ 下面 ３Ａ 噴射チャンネル ３Ｂ 非噴射チャンネル ３Ｃ 捨て溝 ４ 隔壁 ８ マニホールド ９ ノズルプレート １１ 電極 １２ 導電体層 １４ 電極 １５ 接続端子 １６ 共通接続端子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面側にインクを噴射する複数の噴射チ
   ャンネルと、その噴射チャンネルの両側に設けられイン
   クを噴射しない複数の非噴射チャンネルとが、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によって
   相互に隔てて形成されたアクチュエータ基板と、 前記隔壁の両側面に形成された電極と、 前記複数の噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルを覆
   って前記アクチュエータ基板の上面側に固定されたカバ
   ープレートと、 前記アクチュエータ基板と前記カバープレートの一端部
   に接合され、前記複数の噴射チャンネルにインクを分配
   するマニホールドとを備え、 前記電極を通じて前記隔壁に電圧を印加することによ
   り、前記隔壁を変形させ、前記噴射チャンネル内のイン
   クに圧力を与えてそのインクを噴射するインクジェット
   ヘッドにおいて、 前記アクチュエータ基板は、前記一端部に前記複数の噴
   射チャンネルを開口するとともに、前記一端部に、前記
   複数の非噴射チャンネルの端部を閉塞する立ち上がり部
   を有し、 前記立ち上がり部の頂部に、前記複数の噴射チャンネル
   内の電極と接続した導電体層を有し、前記アクチュエー
   タ基板は、前記上面側および前記一端部を除く一側面
   に、前記複数の噴射チャンネル内の電極と前記導電体層
   を介して接続しまた前記複数の非噴射チャンネル内の電
   極と接続した複数の接続端子を有することを特徴とする
   インクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータ基板の一側面は、前
   記上面側とは反対側の下面であり、前記複数の非噴射チ
   ャンネル内の電極は、前記一端部とは反対側の端部を経
   て前記接続端子に接続してい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。
3. 【請求項３】 前記立ち上がり部の頂部は、前記複数の
   噴射チャンネルと交差する方向に延びる溝を有し、その
   溝内に前記導電体層を有していることを特徴とする請求
   項１または２記載のインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 前記導電体層は、前記複数の噴射チャン
   ネルおよび非噴射チャンネルとは別に設けられた溝、ま
   たは前記非噴射チャンネルの１つの内面を経て、前記接
   続端子に接続していることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載のインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 上面側にインクを噴射する複数の噴射チ
   ャンネルと、その噴射チャンネルの両側に設けられイン
   クを噴射しない複数の非噴射チャンネルとが、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によって
   相互に隔てて形成されたアクチュエータ基板と、 前記隔壁の両側面に形成された電極と、 前記複数の噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルを覆
   って前記アクチュエータ基板の上面側に固定されたカバ
   ープレートと、 前記アクチュエータ基板と前記カバープレートの一端部
   に接合され、前記複数の噴射チャンネルにインクを分配
   するマニホールドとを備え、 前記電極を通じて前記隔壁に電圧を印加することによ
   り、前記隔壁を変形させ、前記噴射チャンネル内のイン
   クに圧力を与えてその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、 前記アクチュエータ基板の上面に、前記複数の噴射チャ
   ンネルを該アクチュエータ基板の前記一端部に開口する
   ように形成するとともに、前記複数の非噴射チャンネル
   を前記一端部に達しないように形成する第１の工程と、 前記複数の噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルの側
   面に電極を形成する第２の工程と、 前記アクチュエータ基板の上面における、前記一端部と
   前記非噴射チャンネルとの間の部分に、前記複数の噴射
   チャンネル内の電極と接続した導電体層を形成する第３
   の工程と、 前記アクチュエータ基板の、前記上面側および前記一端
   部を除く一側面に、前記複数の噴射チャンネル内の電極
   と前記導電体層を介して接続しまた前記複数の非噴射チ
   ャンネル内の電極と接続した複数の接続端子を形成する
   第４の工程と、 前記複数の噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルを覆
   って、前記アクチュエータ基板の上面側に前記カバープ
   レートを接合する第５の工程と、 前記アクチュエータ基板の一端部と、前記カバープレー
   トのそれと同じ側の一端部とを平面に形成する第６の工
   程と、 前記第６の工程の後、前記アクチュエータ基板の一端部
   と、前記カバープレートの一端部とに、前記マニホール
   ドを接合する第７の工程とを備えることを特徴とするイ
   ンクジェトヘッドの製造方法。
6. 【請求項６】 前記第２の工程は、前記噴射チャンネル
   および非噴射チャンネルの内部を含め前記アクチュエー
   タ基板の上面全体に亘って導電層を形成した後、前記噴
   射チャンネルおよび非噴射チャンネルの内部を除く上面
   のみ前記導電層を除去して、各チャンネルごとの導電層
   を独立した電極とするものであることを特徴とする請求
   項５記載のインクジェットヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 前記第３の工程は、前記第２の工程で導
   電層が除去された前記アクチュエータ基板の上面におけ
   る、前記一端部と前記非噴射チャンネルとの間の部分
   に、前記導電体層を蒸着またはスパッタ等により形成す
   るものであることを特徴とする請求項６記載のインクジ
   ェットヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 前記第３の工程は、前記アクチュエータ
   基板の上面における、前記一端部と前記非噴射チャンネ
   ルとの間の部分に、前記複数の噴射チャンネルと交差す
   る方向に延びる溝を形成する工程を有し、前記第２の工
   程で前記導電層を形成する際に該溝内にも導電層を形成
   し、さらに、前記第２の工程で導電層を除去する際に該
   溝内の導電層を残すものであることを特徴とする請求項
   ６記載のインクジェットヘッドの製造方法。
9. 【請求項９】 前記第１の工程は、前記複数の噴射チャ
   ンネルと非噴射チャンネルがなす列の外にさらに溝を形
   成する工程を含み、前記第２の工程は、前記溝内も含め
   て前記導電層を形成し、該溝内部を除いて前記導電層を
   除去し、前記第３の工程は、前記導電体層を前記溝内部
   の導電層に接続して形成することを特徴とする請求項６
   記載のインクジェットヘッドの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記第１の工程は、少なくとも前記ア
    クチュエータ基板２個分の大きさの基板材に、２個の前
    記アクチュエータ基板の前記一端部同士が接合した状態
    となるように、前記アクチュエータ基板２個分の前記噴
    射チャンネルおよび非噴射チャンネルを形成し、前記第
    ５の工程は、前記アクチュエータ基板２個分にわたって
    カバープレートを接合し、前記第６の工程は、前記２個
    のアクチュエータ基板の前記一端部に相当する位置で前
    記基板材およびカバープレートを切断する工程を含むこ
    とを特徴とする請求項５記載のインクジェットヘッドの
    製造方法。