(57)【要約】【課題】アクチュエータ基板を研削することで所定深さの吐出溝を形成したアクチュエータプレートを備えるヘッドチップの製造方法において、アクチュエータ基板の切削量を容易に検査可能とする。【解決手段】アクチュエータ基板の一面に吐出溝の基になる溝を形成する溝形成工程Ｓ３と、アクチュエータ基板の他面側を研削して前記溝を所定の深さとする基板研削工程Ｓ７と、基板研削工程Ｓ７でのアクチュエータ基板の研削量に応じてアクチュエータ基板の他面での状態が変化する検査用凹部をアクチュエータ基板に形成する凹部形成工程Ｓ３１と、基板研削工程Ｓ７後の検査用凹部の状態からアクチュエータ基板の研削量を判定する研削量判定工程Ｓ７１と、を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ基板の一面に該アクチュエータ基板を貫通する深さの吐出溝を複数配列したアクチュエータプレートと、前記吐出溝の長手方向中間部に連通するノズル孔を複数配列して前記アクチュエータプレートの他面に設置されるノズルプレートと、を備えたヘッドチップの製造方法において、
前記アクチュエータ基板の一面に前記吐出溝の基になる溝を形成する溝形成工程と、
前記アクチュエータ基板の他面側を研削して前記溝を所定の深さとする基板研削工程と、
前記基板研削工程での前記アクチュエータ基板の研削量に応じて前記アクチュエータ基板の他面での状態が変化する検査用凹部を前記アクチュエータ基板に形成する凹部形成工程と、
前記基板研削工程後の前記検査用凹部の状態から前記アクチュエータ基板の研削量を判定する研削量判定工程と、
を有することを特徴とするヘッドチップの製造方法。
【請求項２】
前記検査用凹部が、複数の前記溝の並び方向で、複数の前記溝を含む溝群の両側に形成されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項３】
前記検査用凹部が、前記溝群の最外側よりも外側方に形成されることを特徴とする請求項２に記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項４】
前記検査用凹部が、前記溝群の最外側よりも内側方に形成されることを特徴とする請求項２に記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項５】
前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の一面に形成されることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項６】
前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の研削量が増えるほど前記アクチュエータ基板の他面での開口幅を増加させる底部を有し、前記アクチュエータ基板の他面での前記検査用凹部の開口幅によって前記アクチュエータ基板の研削量を判定することを特徴とする請求項５に記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項７】
前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の研削量がその最小値に達した時点で底部を開口させる第一凹部と、前記アクチュエータ基板の研削量がその最大値に達しても底部を閉じたままとする第二凹部と、を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項８】
前記検査用凹部が、前記吐出溝と交互に並ぶ非吐出溝の基になる第二溝であることを特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項９】
前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の他面に形成されることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項１０】
前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の研削量がその最小値に達した時点で消える他側第一凹部と、前記アクチュエータ基板の研削量がその最大値に達しても残る他側第二凹部と、を含むことを特徴とする請求項９に記載のヘッドチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出する液体噴射ヘッドのヘッドチップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体噴射ヘッドのヘッドチップに用いられるアクチュエータプレートは、アクチュエータ基板（圧電体基板）の一面にダイサー等で複数の溝を形成した後、アクチュエータ基板の他面側を研削することで、所定深さの複数の吐出溝を形成している。
【０００３】
引用文献１には、吐出溝の長手方向末端側にノズル孔を配置したいわゆるエッジシュートタイプのヘッドチップにおいて、一面に複数の溝が形成されたアクチュエータ基板の他面を研削する工程を有し、この工程により、前記複数の溝から吐出溝及び非吐出溝を形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７１２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アクチュエータ基板の他面を切削する場合、切削後の溝深さにバラつきが生じることがある。切削後の溝深さのバラつきは吐出溝深さのバラつきとなり、特に吐出溝の長手方向中間部にノズル孔を連通させたいわゆるサイドシュートタイプのヘッドチップでは、印字品質に大きく影響するため好ましくない。この対策として、切削条件の設定のみに頼らず、アクチュエータ基板の切削量が適正か否かを実際に検査することが望まれる。
【０００６】
しかし、上記従来の技術には、アクチュエータ基板の研削量を検査する方法は開示されていない。アクチュエータ基板の切削量を検査するには、切削後のアクチュエータ基板の厚さや吐出溝の深さを測定することが考えられるが、これを全ての製品に対して行うと、ヘッドチップの製造工数を大幅に増大させるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、アクチュエータ基板を研削することで所定深さの吐出溝を形成したアクチュエータプレートを備えるヘッドチップの製造方法において、アクチュエータ基板の切削量を容易に検査可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決手段として、本発明は、アクチュエータ基板の一面に該アクチュエータ基板を貫通する深さの吐出溝を複数配列したアクチュエータプレートと、前記吐出溝の長手方向中間部に連通するノズル孔を複数配列して前記アクチュエータプレートの他面に設置されるノズルプレートと、を備えたヘッドチップの製造方法において、前記アクチュエータ基板の一面に前記吐出溝の基になる溝を形成する溝形成工程と、前記アクチュエータ基板の他面側を研削して前記溝を所定の深さとする基板研削工程と、前記基板研削工程での前記アクチュエータ基板の研削量に応じて前記アクチュエータ基板の他面での状態が変化する検査用凹部を前記アクチュエータ基板に形成する凹部形成工程と、前記基板研削工程後の前記検査用凹部の状態から前記アクチュエータ基板の研削量を判定する研削量判定工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記検査用凹部が、複数の前記溝の並び方向で、複数の前記溝を含む溝群の両側に形成される構成であってもよい。
このとき、前記検査用凹部が、前記溝群の最外側よりも外側方に形成される構成であってもよく、あるいは前記溝群の最外側よりも内側方に形成される構成であってもよい。
【００１０】
本発明は、前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の一面に形成される構成であってもよい。
このとき、前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の研削量が増えるほど前記アクチュエータ基板の他面での開口幅を増加させる底部を有し、前記アクチュエータ基板の他面での前記検査用凹部の開口幅によって前記アクチュエータ基板の研削量を判定する構成であってもよい。
また、前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の研削量がその最小値に達した時点で底部を開口させる第一凹部と、前記アクチュエータ基板の研削量がその最大値に達しても底部を閉じたままとする第二凹部と、を含む構成であってもよい。
また、前記検査用凹部が、前記吐出溝と交互に並ぶ非吐出溝の基になる第二溝である構成であってもよい。
【００１１】
本発明は、前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の他面に形成される構成であってもよい。
このとき、前記検査用凹部が、前記アクチュエータ基板の研削量がその最小値に達した時点で消える他側第一凹部と、前記アクチュエータ基板の研削量がその最大値に達しても残る他側第二凹部と、を含む構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アクチュエータ基板の溝形成面とは反対側の面を研削後、アクチュエータ基板の厚さや吐出溝の深さを検査機器等を用いて検査することなく、アクチュエータ基板の研削量が適正か否か、ひいては吐出溝の深さが適正か否かを容易に検査することができる。このように、アクチュエータ基板の研削量を容易に検査可能とすることで、ヘッドチップの製造工数の増加を抑えた上で、吐出溝の深さのバラつきを抑え、液体吐出性能を良好にすることができる。検査用凹部をアクチュエータ基板の長手方向両側に設ければ、アクチュエータ基板の傾きによる溝深さのバラつきも容易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるヘッドチップを含む液体噴射ヘッドを備えた液体噴射記録装置の斜視図である。
【図２】上記ヘッドチップをノズルプレート側から見た平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】上記ヘッドチップの製造方法の主な工程を示すフローチャート図である。
【図７】上記製造方法の溝形成工程における図４、図５に相当する断面図である
【図８】上記溝形成工程における図４に相当する断面図である。
【図９】上記溝形成工程における図５に相当する断面図である。
【図１０】上記溝形成工程における圧電体基板の平面図である。
【図１１】上記製造方法の導電体堆積工程における図３に相当する断面図である。
【図１２】上記製造方法の電極形成工程における図３に相当する断面図である。
【図１３】上記製造方法のカバープレート設置工程における図４に相当する断面図である。
【図１４】上記製造方法のカバープレート設置工程における図５に相当する断面図である。
【図１５】上記製造方法の基板研削工程における図４に相当する断面図である。
【図１６】上記製造方法の基板研削工程における図５に相当する断面図である。
【図１７】（ａ）は上記製造方法の基板研削工程前の図３に相当する断面図、（ｂ）は（ａ）の基板研削工程後の断面図、（ｃ）は（ｂ）の下面図、（ｄ）は検査用凹部の配置が異なる（ｂ）の下面図である。
【図１８】（ａ）は上記製造方法の第一の変形例の基板研削工程前の図３に相当する断面図、（ｂ）は（ａ）の基板研削工程後の断面図、（ｃ）は（ｂ）の下面図である。
【図１９】（ａ）は上記製造方法の第二の変形例の基板研削工程前の図３に相当する断面図、（ｂ）は（ａ）の基板研削工程後の断面図、（ｃ）は（ｂ）の下面図である。
【図２０】（ａ）は上記製造方法の第三の変形例の基板研削工程前の図３に相当する断面図、（ｂ）は（ａ）の基板研削工程後の断面図、（ｃ）は（ｂ）の下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、液体としてインクを噴射する液体噴射ヘッドのヘッドチップ、及びこのヘッドチップを備えた液体噴射記録装置を例示する。
【００１５】
図１に示すように、液体噴射記録装置１は、紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段（被記録媒体搬送部）２，３と、被記録媒体Ｓにインクを噴射する液体噴射ヘッド４と、液体噴射ヘッド４にインクを供給するインク供給手段（液体供給部）５と、液体噴射ヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向（以下、Ｙ方向と記す。）と直交する方向（被記録媒体Ｓの幅方向、以下、Ｘ方向と記す。）に走査させる走査手段６と、を備える。図中Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向と直交する高さ方向を示す。
【００１６】
搬送手段２は、Ｘ方向に延設されたグリッドローラ２０と、グリッドローラ２０に平行して延設されたピンチローラ２０ａと、グリッドローラ２０を軸回転させるモータ等の駆動機構（不図示）と、を備える。同様に、搬送手段３は、Ｘ方向に延設されたグリッドローラ３０と、グリッドローラ３０に平行して延設されたピンチローラ３０ａと、グリッドローラ３０を軸回転させる駆動機構（不図示）と、を備える。
【００１７】
インク供給手段５は、インクが収容されたインクタンク５０と、インクタンク５０と液体噴射ヘッド４とを接続するインク配管５１と、を備える。インクタンク５０として、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクのインクタンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０ＢがＹ方向に並んで設けられる。インク配管５１は、液体噴射ヘッド４を支持するキャリッジ６２の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
【００１８】
走査手段６は、Ｘ方向に延設された一対のガイドレール６０，６１と、一対のガイドレール６０，６１に沿って摺動可能なキャリッジ６２と、キャリッジ６２をＸ方向に移動させる駆動機構６３と、を備える。駆動機構６３は、一対のガイドレール６０，６１の間に配設された一対のプーリ６４，６５と、一対のプーリ６４，６５間に巻回された無端ベルト６６と、一方のプーリ６４を回転駆動させる駆動モータ６７と、を備える。
【００１９】
一対のプーリ６４，６５は、一対のガイドレール６０，６１の両端部間にそれぞれ配設される。無端ベルト６６は、一対のガイドレール６０，６１間に配設され、この無端ベルトにキャリッジ６２が連結される。キャリッジ６２には、複数の液体噴射ヘッド４として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクの液体噴射ヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢがＸ方向に並んで搭載される。
【００２０】
液体噴射ヘッド４は、キャリッジ６２に固定されるベース上に、一又は複数のヘッドチップ４１（図２，３等参照）を支持すると共に、流路給排部、フィルタ部及び配線基板等（何れも不図示）を支持する。前記配線基板には、ヘッドチップ４１を駆動制御する制御回路が形成される。液体噴射ヘッド４は、不図示の制御装置が出力した駆動信号に応じて、各色のインクを所望のボリュームで吐出する。この液体噴射ヘッド４が走査手段６によりＸ方向に移動することで、被記録媒体ＳにおけるＹ方向で所定幅の範囲に記録がなされ、かつこの走査を搬送手段２，３により被記録媒体ＳをＹ方向で搬送しつつ繰り返し行うことで、被記録媒体Ｓ全体に記録がなされる。
【００２１】
図２、図３に示すように、ヘッドチップ４１は、Ｘ方向に所定幅を有してＹ方向に延びる帯板状に設けられる。ヘッドチップ４１は、前記流路給排部との間でインクを給排する液体循環型とされる。ヘッドチップ４１は、Ｙ方向に沿って直線状に並ぶ複数のノズル孔１３を含むノズル列１９からインクを吐出する。ヘッドチップ４１は、後述する液体噴射チャネル１２Ａの長手方向中央に臨むノズル孔１３からインクを吐出するいわゆるサイドシュートタイプである。
【００２２】
ヘッドチップ４１は、互いに平行に並ぶ複数のチャネル（溝）１２を含むチャネル群１１を有するアクチュエータプレート１５と、アクチュエータプレート１５の上面（一面）に設置されるカバープレート１６と、アクチュエータプレート１５の下面（他面）に設置されるノズルプレート１４と、を一体的に備えた積層構造とされる。図示都合上、図２ではノズルプレート１４を鎖線で示す。
【００２３】
アクチュエータプレート１５は、例えば垂直方向に分極処理が施されたＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックスで形成される。カバープレート１６は、アクチュエータプレート１５と同じＰＺＴセラミックスで形成され、アクチュエータプレート１５と熱膨張を等しくして温度変化に対する反りや変形を抑える。カバープレート１６は、アクチュエータプレート１５と異なる材料でもよいが、熱膨張係数がＰＺＴセラミックスと近似する材料であることが好ましい。ノズルプレート１４は、光透過性のポリイミド膜で形成される。
【００２４】
各チャネル１２は、アクチュエータプレート１５の上面側から、後述するダイシングブレード７１（図７参照）による切削によって、直線状かつ等間隔に形成される。各チャネル１２は、その長手方向（Ｘ方向）の両側におけるダイシングブレード７１の外周形状に沿う円弧状底面７２が形成された部位を除き、アクチュエータプレート１５の上面側から下面側へ貫通して形成される。隣り合うチャネル１２間には、断面矩形状でＸ方向に延びる圧電体１７が形成される。チャネル群１１の並び方向（Ｙ方向）の両側には、後述する基板研削工程Ｓ７における圧電体基板８１の研削量を検査するための検査用凹部８７が形成される。
【００２５】
各チャネル１２は、インク滴を噴射させる液体噴射チャネル（吐出溝）１２Ａと、インク滴を噴射させないダミーチャネル（非吐出溝）１２Ｂとに大別される。液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂは、Ｙ方向で交互に並んでそれぞれ複数形成される。
【００２６】
図４、図５に示すように、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２ＢのＸ方向一側（図中左側）は、アクチュエータプレート１５のＸ方向一側の外側端よりも内側に比較的小さく入り込んだ位置で、ダイシングブレード７１による円弧状底面７２を消失させるように形成される。
一方、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２ＢのＸ方向他側（図中右側）は、アクチュエータプレート１５のＸ方向他側の外側端よりも内側に比較的大きく入り込んだ位置で、円弧状底面７２を消失させるように形成される。
【００２７】
液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂは、Ｘ方向で互いに同一の範囲に渡って、アクチュエータプレート１５を上下に貫通する。
ダミーチャネル１２Ｂにおいては、Ｘ方向他側の円弧状底面７２よりもＸ方向他側に、Ｚ方向の深さを浅くした浅溝１２Ｃを連設する。浅溝１２Ｃは、アクチュエータプレート１５のＸ方向他側の外側端に至るまで形成される。
【００２８】
液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの底面側は、アクチュエータプレート１５の下面に取り付けられたノズルプレート１４により閉塞される。
図２、図３を併せて参照し、ノズルプレート１４は、例えばアクチュエータプレート１５とＸ方向幅及びＹ方向長さを同一にして設けられる。ノズルプレート１４には、各液体噴射チャネル１２ＡのＹ方向中央の下方に位置して各液体噴射チャネル１２Ａに連通するノズル孔１３が複数形成される。
【００２９】
複数のノズル孔１３は、Ｙ方向に沿って並ぶことで、直線状のノズル列１９を形成する。ノズルプレート１４は、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの底面側（アクチュエータプレート１５の下面側）を覆うように、アクチュエータプレート１５の下面に接着剤等により接合される。液体噴射チャネル１２Ａの下部開口７３Ａは、ノズルプレート１４により閉塞されるが、液体噴射チャネル１２Ａの長手方向中央（Ｘ方向中央）の下方にはノズル孔１３が配置される。ダミーチャネル１２Ｂの下部開口７３Ｂは、ノズルプレート１４における隣り合うノズル孔１３間の部位により閉塞される。
【００３０】
アクチュエータプレート１５の下面において交互に並ぶ液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの下部開口７３Ａ，７３Ｂは、互いに同形状とされるが、これらが互いに異形状であってもよい。ダミーチャネル１２Ｂが浅溝１２Ｃを連設せず、液体噴射チャネル１２Ａと同様に終端してもよい。ダミーチャネル１２Ｂがアクチュエータプレート１５の下面に開口しなくてもよい。
【００３１】
図４を参照し、液体噴射チャネル１２Ａの両内側面には、液体噴射チャネル１２Ａの底面（ノズルプレート１４の上面）から上方に離間したコモン電極７４Ａが形成される。コモン電極７４Ａは、Ｘ方向に延びる帯状をなし、そのＸ方向他側は、アクチュエータプレート１５のＸ方向他側の上面に形成したコモン端子７５Ａに電気的に接続される。
【００３２】
図５を参照し、ダミーチャネル１２Ｂの両内側面には、ダミーチャネル１２Ｂの底面（ノズルプレート１４の上面）から上方に離間したアクティブ電極７４Ｂが形成される。アクティブ電極７４Ｂは、Ｘ方向に延びる帯状をなし、そのＸ方向他側は、アクチュエータプレート１５のＸ方向他側の上面に形成されたアクティブ端子７５Ｂに電気的に接続される。
【００３３】
一つのダミーチャネル１２Ｂ内で対向する一対のアクティブ電極７４Ｂは、互いに電気的に分離される。アクティブ電極７４Ｂは、浅溝１２Ｃの底面よりも上方に位置し、浅溝１２Ｃの内側面にも連続して形成される。液体噴射チャネル１２Ａを挟む一対の圧電体１７にそれぞれ形成されたアクティブ電極７４Ｂは、互いに電気的に接続される。
【００３４】
この構成において、液体噴射チャネル１２Ａを挟む一対の圧電体１７のアクティブ電極７４Ｂに電圧を印加すると、前記一対の圧電体１７が変形し、これらの間の液体噴射チャネル１２Ａ内に充填されたインクに圧力変動を生じさる。このインクがノズル孔１３より吐出され、被記録媒体Ｓに文字や図形を記録する。アクチュエータプレート１５のＸ方向他側には、コモン端子７５Ａ及びアクティブ端子７５Ｂを外部に接続するためのフレキシブル基板（不図示）が実装される。
【００３５】
カバープレート１６は、Ｘ方向でアクチュエータプレート１５よりも狭いが、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの全長よりも広い幅を有して、アクチュエータプレート１５と同様にＹ方向に延びる帯板状とされる。カバープレート１６は、Ｘ方向他側（図中右側）の上面側に液体供給室７６を形成すると共に、Ｘ方向一側（図中左側）の上面側に液体排出室７７を形成する。液体供給室７６の底部（下部）には、液体噴射チャネル１２ＡのＸ方向他側に連通する第一スリット７６ａが形成され、液体排出室７７の底部には、液体噴射チャネル１２ＡのＸ方向一側に連通する第二スリット７７ａが形成される。
【００３６】
カバープレート１６は、そのＸ方向一側（図中左側）では、外側端をアクチュエータプレート１５のＸ方向一側の外側端に合わせて、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂを覆うと共に、Ｘ方向他側（図中右側）では、コモン端子７５Ａ及びアクティブ端子７５Ｂを露出させるように設置される。カバープレート１６の第一スリット７６ａは、液体噴射チャネル１２ＡのＸ方向他側の上部開口７８Ａに連通し、カバープレート１６の第二スリット７７ａは、液体噴射チャネル１２ＡのＸ方向一側の上部開口７８Ａに連通する。ダミーチャネル１２Ｂの上部開口７８Ｂは、各スリット７６ａ，７７ａ等と連通せず、カバープレート１６の下面により閉塞される。
【００３７】
カバープレート１６の厚さは０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ、ノズルプレート１４の厚さは０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍとするのが好ましい。カバープレート１６を０．３ｍｍより薄くすると強度が低下し、１．０ｍｍより厚くすると液体供給室７６及び液体排出室７７並びに各スリット７６ａ，７７ａの加工に時間を要し、かつ材料が増量してコスト高となる。ノズルプレート１４を０．０１ｍｍよりも薄くすると強度が低下し、０．１ｍｍより厚くすると隣接するノズル孔１３に振動が加わってクロストークが発生し易くなる。
【００３８】
ＰＺＴセラミックスはヤング率が５８．４８ＧＰａであり、ポリイミドはヤング率が３．４ＧＰａである。つまり、アクチュエータプレート１５の上面を覆うカバープレート１６の方が、アクチュエータプレート１５の下面を覆うノズルプレート１４よりも剛性が高い。カバープレート１６の材質はヤング率が４０ＧＰａを下回らないことが好ましく、ノズルプレート１４の材質はヤング率が１．５ＧＰａ〜３０ＧＰａの範囲が好ましい。ノズルプレート１４において、ヤング率が１．５ＧＰａを下回ると、被記録媒体Ｓに接触したときに傷がつきやすく信頼性が低下する。ノズルプレート１４において、ヤング率が３０ＧＰａを超えると、隣接するノズル孔１３に振動が加わってクロストークが発生し易くなる。
【００３９】
液体噴射ヘッド４の駆動時には、まず、インク供給手段５から液体供給室７６に供給されたインクが、第一スリット７６ａを介して液体噴射チャネル１２Ａに流入し、さらに液体噴射チャネル１２Ａから第二スリット７７ａを介して液体排出室７７に流出する。このように、液体噴射チャネル１２Ａにインクが給排される状態で、アクティブ電極７４Ｂに駆動信号が印加されると、液体噴射チャネル１２Ａを挟む両圧電体１７に厚みすべり変形が生じ、液体噴射チャネル１２Ａに充填されたインクに圧力波を発生させる。この圧力波により、ノズル孔１３からインクが吐出され、被記録媒体Ｓに文字や図形が記録される。コモン電極７４Ａ及びアクティブ電極７４Ｂは、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの底面すなわちノズルプレート１４の上面から離間することで、インクに誘起される圧力波を安定させ、インク滴を安定して吐出可能とする。本実施形態ではコモン端子７５Ａ及びアクティブ端子７５Ｂ側に液体供給室７６、その反対側に液体排出室７７を配置したが、これらの配置を逆にしてもよい。
【００４０】
図６は、本実施形態におけるヘッドチップ４１の製造方法の主な工程を示すフローチャートである。本方法は、アクチュエータプレート１５を形成する圧電体基板（アクチュエータ基板）８１の一面（図中上面）に感光性の樹脂膜８２を形成する樹脂膜形成工程Ｓ１と、露光、現像により樹脂膜８２のパターンを形成するパターン形成工程Ｓ２と、圧電体基板８１の一面に複数の溝８３を形成する溝形成工程Ｓ３と、圧電体基板８１の一面にその法線方向に対して溝８３の長手方向と直交する方向に傾斜した方向から導電体８４を蒸着する導電体堆積工程Ｓ４と、導電体８４をパターニングしてコモン電極７４Ａ及びアクティブ電極７４Ｂを形成する電極形成工程Ｓ５と、圧電体基板８１の一面にカバープレート１６を設置するカバープレート設置工程Ｓ６と、圧電体基板８１の他面を研削する基板研削工程Ｓ７と、研削後の圧電体基板８１の他面にノズルプレート１４を設置するノズルプレート設置工程Ｓ８と、を含む。
【００４１】
樹脂膜形成工程Ｓ１において、圧電体基板８１の上面には、感光性の樹脂膜８２（図７参照）が形成される。圧電体基板８１は、ＰＺＴセラミックスで形成され、樹脂膜８２は、圧電体基板８１にレジスト膜を塗布して形成される。樹脂膜８２は、感光性樹脂フィルムで形成してもよい。
【００４２】
パターン形成工程Ｓ２において、まず、露光、現像によって樹脂膜８２のパターンを形成する。その後、コモン端子７５Ａ及びアクティブ端子７５Ｂを形成する領域では、樹脂膜８２を除去し、コモン端子７５Ａ及びアクティブ端子７５Ｂを形成しない領域では、樹脂膜８２を残す。これは、後にリフトオフ法によりコモン端子７５Ａ及びアクティブ端子７５Ｂのパターニングを行うためである。
【００４３】
図７〜図１０を参照し、溝形成工程Ｓ３において、圧電体基板８１には、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの基となる複数の溝８３が、ダイシングブレード７１により形成される。ダイシングブレード７１は、水平に配置された圧電体基板８１の上方から、圧電体基板８１の上面における溝８３のＸ方向一側の端部となる位置に降下し、当該位置を所定深さまで研削する。所定深さとは、基板研削工程Ｓ７で形成される液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの最終的な深さを示す鎖線Ｚよりも深く、かつ圧電体基板８１の下面に達しない深さである。
【００４４】
その後、ダイシングブレード７１は、Ｘ方向他側へ圧電体基板８１の上面に沿って水平に移動しながら、前記所定深さの溝８３を形成する。ダイシングブレード７１は、溝８３のＸ方向他側の端部となる位置に達した後、圧電体基板８１から退避するべくその上方まで上昇する。ダイシングブレード７１は、Ｙ方向で変位しつつ溝８３の形成を繰り返し、平行に並ぶ複数の溝８３を形成する（図１１参照）。この例では全ての溝８３を同一深さとする。
【００４５】
図９を参照し、ダイシングブレード７１は、ダミーチャネル１２Ｂの基となる溝８３のＸ方向他側では、浅溝１２Ｃの基となる浅溝８３ａを、圧電体基板８１のＸ方向他側の外側端に至るまで形成する。圧電体基板８１の上面には、パターニングされた樹脂膜８２が形成されている。
【００４６】
ダイシングブレード７１は、圧電体基板８１の上面側を液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの最終的な深さである鎖線Ｚよりも深く研削することで、圧電体基板８１の上面側を鎖線Ｚまで研削するのみの場合と比べて、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの円弧状底面７２のＸ方向幅Ｗ（図８参照）が短縮される。これにより、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの有効なＸ方向幅を確保し易くなり、圧電体基板８１の小型化を図って圧電体ウエハーから取得する際の歩留まりを向上させる。
【００４７】
ダイシングブレード７１で最初から圧電体基板８１を貫通する深さの溝８３を形成してもよいが、この場合、ダイシングブレード７１が圧電体基板８１を貫通した時点で溝８３の開口にチッピングが生じ易い。また、溝８３が貫通し易いように圧電体基板８１を薄くすると、圧電体基板８１の強度が低下して取り扱いが難しくなる。
【００４８】
図１１を参照し、導電体堆積工程Ｓ４において、圧電体基板８１の一面の法線Ｈに対して、溝８３の長手方向（Ｘ方向）と直交する方向に角度+θ，−θで傾斜した二方向から、圧電体基板８１の表面に導電体８４を蒸着する。本実施形態では、溝８３間における圧電体１７の基となる壁８５の上面から鎖線Ｚまでの深さｄの略１／２の深さ（ｄ／２）まで導電体８４を堆積するように設定される。
【００４９】
導電体８４の下端縁は、浅溝８３ａの底面よりも上方に位置し、浅溝８３ａの底面には導電体８４が堆積されない。これに対し、液体噴射チャネル１２Ａとなる溝８３のＸ方向他側の円弧状底面７２の上部には、深さｄ／２よりも浅い領域に導電体８４が堆積される（図１３参照）。
【００５０】
導電体８４は、鎖線Ｚよりも浅い範囲であれば、深さｄ／２よりも深い領域まで形成してもよい。すなわち、斜め蒸着法により形成する導電体８４からなるコモン電極７４Ａ及びアクティブ電極７４Ｂの下端縁は、鎖線Ｚよりも浅く深さｄ／２よりも深い範囲に形成されてもよい。コモン電極７４Ａ及びアクティブ電極７４Ｂは、溝８３からなる液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの底面（本例ではノズルプレート１４の上面）から離間することで、前述の如く液滴の吐出を安定させる。
【００５１】
図１２を参照し、電極形成工程Ｓ５においては、導電体８４をパターニングしてコモン電極７４Ａ及びアクティブ電極７４Ｂを形成する。つまり、樹脂膜８２を除去するリフトオフ法により、樹脂膜８２と共にその上面に堆積した導電体８４を除去する。これにより、溝８３間の壁８５の両側面に堆積した導電体８４が互いに分離し、コモン電極７４Ａ及びアクティブ電極７４Ｂが形成される。
【００５２】
電極形成工程Ｓ５では、コモン電極７４Ａ及びアクティブ電極７４Ｂの形成と同時に、コモン端子７５Ａ及びアクティブ端子７５Ｂを形成する（図１３、図１４参照）。このとき、液体噴射チャネル１２Ａの両内側面に形成されたコモン電極７４Ａは、液体噴射チャネル１２Ａの内部に位置する電極同士がそれぞれ全て電気的に接続され、ダミーチャネル１２Ｂの両内側面に形成されたアクティブ電極７４Ｂは、ダミーチャネル１２Ｂの内部に位置する電極同士がそれぞれ全て電気的に分離される。ただし、液体噴射チャネル１２Ａを挟む一組のアクティブ電極７４Ｂはそれぞれ電気的に接続されている。これによって、液体噴射チャネル１２Ａを形成する壁８５（圧電体１７）を同時に駆動することができる。
【００５３】
図１３、図１４を参照し、カバープレート設置工程Ｓ６においては、電極形成工程Ｓ５後の圧電体基板８１の上面に、カバープレート１６が接着剤等により接合される。これにより、圧電体基板８１の溝８３間の壁８５の上端が、カバープレート１６を介して一体的に連結される。
【００５４】
図１５、図１６を参照し、基板研削工程Ｓ７においては、圧電体基板８１の下面側を鎖線Ｚまで研削する。これにより、圧電体基板８１の上面から下面まで各溝８３が貫通し、かつ各溝８３が前記深さｄの液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂとる。このとき、溝８３間の壁８５の下端は分離するが、壁８５の上端がカバープレート１６への接合により連結され、かつ溝８３のＸ方向両側の端部は圧電体基板８１が残されて連結されるため、基板研削工程Ｓ７で圧電体基板８１が解体することはない。
【００５５】
以下、図１７（ａ）〜図１７（ｄ）を参照し、基板研削工程Ｓ７において圧電体基板８１の下面８１ｂ側の研削量Ｇを判定する手法について説明する。
複数の溝８３を含む溝群８６のＹ方向両側には、溝群８６の最外側の溝８３に隣接して前記検査用凹部８７が形成される。検査用凹部８７は、各溝８３と平行な溝状をなし、各溝８３に対して浅く形成される。検査用凹部８７は、溝形成工程Ｓ３における各溝８３を形成する前後で、前記ダイシングブレード７１を用いて形成される。すなわち、本例では、溝形成工程Ｓ３に検査用凹部８７を形成するための凹部形成工程Ｓ３１が含まれる。
【００５６】
検査用凹部８７は、ダイシングブレード７１が圧電体基板８１の上方から圧電体基板８１の上面８１ａの所定位置（溝群８６のＹ方向両側）に下降し、当該位置を各溝８３よりも浅い所定深さまで研削することで形成される。
【００５７】
図１７（ａ）を参照し、前記所定深さとは、液体噴射チャネル１２Ａ及びダミーチャネル１２Ｂの最終的な深さを示す鎖線Ｚを僅かに超えた深さである。検査用凹部８７は、圧電体基板８１の上面８１ａの所定位置でダイシングブレード７１を昇降させるのみで形成され、ダイシングブレード７１の外周形状に沿う円弧状底面８７ａを形成する。溝形成工程Ｓ３内で各溝８３と共に検査用凹部８７を形成することで、ヘッドチップ４１の製造工程の増加が抑制される。なお、溝形成工程Ｓ３が凹部形成工程Ｓ３１を含まず、基板研削工程Ｓ７前の所定のタイミングで凹部形成工程Ｓ３１を実施してもよい。
【００５８】
図１７（ｂ）、図１７（ｃ）を参照し、基板研削工程Ｓ７で圧電体基板８１の下面８１ｂ側を研削すると、まず、各溝８３の底部が開口して下部開口７３Ａ，７３Ｂを形成する。この後、さらに圧電体基板８１を鎖線Ｚ位置まで研削すると、鎖線Ｚよりも僅かに深い検査用凹部８７の底部が開口し始める。
【００５９】
検査用凹部８７の下部開口８７ｂのＸ方向の開口幅Ｌは、圧電体基板８１の研削量Ｇが検査用凹部８７の円弧状底面８７ａの最下端に達した直後は、圧電体基板８１の研削量Ｇの増減に対して大きく変化する。この開口幅Ｌが所定範囲（例えば溝８３の長さの１〜３０％等）にあるか否かによって、圧電体基板８１の研削量Ｇが適正範囲（公差範囲）にあるか否かを容易かつ正確に判定できる。
【００６０】
検査用凹部８７は、圧電体基板８１の下面８１ｂ側の研削量Ｇが増えるほど下面８１ｂでの開口幅Ｌを増加させる円弧状底面８７ａを有することで、検査用凹部８７の開口幅Ｌによって研削量Ｇを判定できる。検査用凹部８７の底面は、円弧状底面８７ａに限らず、例えば傾斜底面等、圧電体基板８１の下面８１ｂ側の研削量Ｇが増えるほど下面８１ｂの開口幅Ｌを増加させるものであればよい。検査用凹部８７の圧電体基板８１下面８１ｂでの開口幅Ｌは、基板研削工程Ｓ７中にセンサや目視等により常時又は断続的に監視される。この場合、基板研削工程Ｓ７は、圧電体基板８１の下面８１ｂ側から見た検査用凹部８７の状態から圧電体基板８１の研削量Ｇが適正か否かを判定する研削量判定工程Ｓ７１を含む。なお、基板研削工程Ｓ７が研削量判定工程Ｓ７１を含まず、基板研削工程Ｓ７後の所定のタイミングで研削量判定工程Ｓ７１を実施してもよい。
【００６１】
検査用凹部８７は、溝群８６の並び方向（Ｙ方向）で互いに離間した両端部に配置されることで、圧電体基板８１の傾きを検出できる。圧電体基板８１が傾いて研削量Ｇが偏ると、吐出溝の深さが変化してインク吐出量にバラつきが生じることから、検査用凹部８７は、溝群８６の互いに離間した並び方向の両側に配置することが好ましい。特に、各吐出溝間のインク吐出量のバラつきを抑えるために、溝群８６における各溝８３の並び方向の両端部に検査用凹部８７を配置することがより好ましい。
【００６２】
検査用凹部８７は、図１７（ｃ）に示すように、溝群８６の最外側の溝８３に隣接して溝群８６の外側方に配置すれば、研削量Ｇの偏りを良好に検査でき、図１７（ｄ）に示すように、溝群８６の最外側の溝８３に隣接して溝群８６の内側方に配置すれば、溝群８６の形成範囲を広く確保できる。検査用凹部８７は、溝群８６における各溝８３の長手方向（Ｘ方向）の両端部に配置したり、溝群８６の対角線方向の両端部に配置してもよい。検査用凹部８７は溝状に限らず種々の有底凹部であってもよい。検査用凹部８７は、圧電体基板８１下面８１側から見た状態を変化させる（開口幅Ｌを変化させる等）ものであれば、有底でなくてもよい。
【００６３】
図１８（ａ）〜図１８（ｃ）は、本実施形態の第一の変形例として、溝群８６のＹ方向両端部に、圧電体基板８１の下面８１ｂ側の研削量Ｇがその公差範囲の下限に達した時点で開口する第一底面９１ａを有する第一検査用凹部９１と、圧電体基板８１の下面８１ｂ側の研削量Ｇがその公差範囲の上限に達しても開口しない（閉じたままの）第二底面９２ａを有する第二検査用凹部９２と、をそれぞれ形成した例を示す。
この場合、基板研削工程Ｓ７において、第一検査用凹部９１が開口すると共に第二検査用凹部９２が閉じたままの状態とすることで、圧電体基板８１の研削量Ｇが適正範囲にあることをより一層容易に判定できる。
【００６４】
図１９（ａ）〜図１９（ｃ）は、本実施形態の第二の変形例として、各溝８３を、液体噴射チャネル１２Ａの基になる第一溝９４Ａと、ダミーチャネル１２Ｂの基になる第二溝９４Ｂとに分類し、第二溝９４Ｂを検査用凹部として前記所定深さに形成した例を示す。
この場合、専用の検査用凹部を設ける場合と比べて、溝形成工程Ｓ３自体が凹部形成工程Ｓ３１となるので、ヘッドチップ４１の製造工数を削減でき、かつ溝群８６の形成範囲を広く確保できる。
図１９では全ての第二溝９４Ｂを前記所定深さに形成したが、一部の第二溝９４Ｂ（例えば溝群８６両端のもの）のみを検査用凹部として用いる構成でもよい。検査用凹部とする第二溝９４Ｂを少なくとも一対設定し、これらを図１８の第一及び第二検査用凹部９１，９２と同様に二段階の深さとしてもよい。
【００６５】
図２０（ａ）〜図２０（ｃ）は、本実施形態の第三の変形例として、圧電体基板８１の下面８１ｂに下検査用凹部９６，９７を形成した例を示す。
下検査用凹部９６，９７は、圧電体基板８１の下面８１ｂ側の研削量Ｇが公差範囲の下限に達した時点で消える第一下検査用凹部９６と、圧電体基板８１の下面８１ｂ側の研削量Ｇが公差範囲の上限に達しても残る第二下検査用凹部９７とを含む。
この場合、第一下検査用凹部９６が消失すると共に第二下検査用凹部９７が残存する状態まで圧電体基板８１を研削することで、圧電体基板８１の研削量Ｇが適正範囲にあることを容易に判定できる。下検査用凹部９６，９７を形成するための凹部形成工程Ｓ３１は、溝形成工程Ｓ３とは別工程になる。
【００６６】
以上説明したように、上記実施形態におけるヘッドチップの製造方法は、圧電体基板８１の上面８１ａに液体噴射チャネル１２Ａの基になる溝８３を形成する溝形成工程Ｓ３と、圧電体基板８１の下面８１ｂ側を研削して溝８３を所定の深さとする基板研削工程Ｓ７と、基板研削工程Ｓ７での圧電体基板８１の研削量Ｇに応じて圧電体基板８１の下面８１ｂでの状態を変化させる検査用凹部を圧電体基板８１に形成する凹部形成工程Ｓ３１と、基板研削工程Ｓ７後の圧電体基板８１の下面８１ｂ側から見た検査用凹部の状態から圧電体基板８１の研削量Ｇを判定する研削量判定工程Ｓ７１と、を有するものである。
【００６７】
この構成によれば、圧電体基板８１の下面８１ｂを研削後に圧電体基板８１の厚さや吐出溝の深さを検査機器等を用いて検査することなく、圧電体基板８１の研削量Ｇが適切か否か、ひいては吐出溝の深さが適切か否かを容易に検査することができる。このように、圧電体基板８１の研削量Ｇを容易に検査可能とすることで、ヘッドチップ４１の製造工数の増加を抑えた上で、吐出溝の深さのバラつきを抑え、液体吐出性能を良好にすることができる。検査用凹部を圧電体基板８１の長手方向両側に設ければ、圧電体基板８１の傾きによる溝深さのバラつきも容易に検出できる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、ヘッドチップ４１は、記録紙等にインク滴を吐出して文字や図形を記録するインクジェット方式の液体噴射ヘッド４に限らず、素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成する液体噴射ヘッドに適用してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
４  液体噴射ヘッド
４１  ヘッドチップ
１２Ａ  液体噴射チャネル（吐出溝）
１２Ｂ  ダミーチャネル（非吐出溝）
１３  ノズル孔
１４  ノズルプレート
１５  アクチュエータプレート
１６  カバープレート
８１  圧電体基板（アクチュエータ基板）
８１ａ  上面（一面）
８１ｂ  下面（他面）
Ｇ  研削量
Ｌ  開口幅
８３  溝
８６  溝群
８７  検査用凹部
８７ａ  円弧状底面（底部）
９１  第一検査用凹部（検査用凹部）
９１ａ  第一底面（底部）
９２  第二検査用凹部（検査用凹部）
９２ａ  第二底面（底部）
９４ａ  第一溝（溝）
９４ｂ  第二溝（検査用凹部）
９６  第一下検査用凹部（検査用凹部、他側第一凹部）
９７  第二下検査用凹部（検査用凹部、他側第二凹部）
Ｓ３  溝形成工程
Ｓ７  基板研削工程
Ｓ３１  凹部形成工程
Ｓ７１  研削量判定工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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