(57)【要約】【課題】複数の圧電部材に複数のインク溝を精度よく一括して形成できる超音波加工装置を得ることにある。【解決手段】超音波加工装置は、上下方向に超音波振動するホーンに取り付けられた単一の台座と、複数の圧電部材に対応した複数の工具と、を備えている。工具は、超硬合金基板の上に積層された多結晶ダイヤモンドの表層を有し、各工具の表層に複数の凸部がワイヤー放電加工により個別に形成されている。工具は、その凸部が隣り合う圧電部材間のインク溝の位置関係に対応するように台座の下面に固定されている。工具の凸部を圧電部材に対向させた状態で工具を超音波振動させることにより、圧電部材に凸部に倣った形状を有するインク溝が一度に形成される。【選択図】図６
2014168892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に互いに間隔を存して並べられた複数の圧電部材を有するとともに、隣り合う前記圧電部材の間では、前記圧電部材に設けられた複数のインク溝の位置関係が前記圧電部材の長手方向に互いにずれているインクジェットヘッドを製造する際に用いる超音波加工装置であって、
上下方向に超音波振動するホーンに取り付けられた単一の台座と、
超硬合金基板の上に多結晶ダイヤモンドの表層が積層された積層板で構成され、前記表層に個別にワイヤー放電加工を施すことにより前記表層に前記インク溝に対応する複数の凸部が互いに間隔を存して形成された複数の工具と、を具備し、
前記工具は、前記凸部が隣り合う前記圧電部材間の前記インク溝の位置関係に対応するように前記台座の下面に固定され、前記工具の前記凸部を前記圧電部材に対向させた状態で前記工具を超音波振動させることにより、前記圧電部材に前記凸部に倣った形状を有する前記インク溝を一度に形成するように構成された超音波加工装置。
【請求項２】
基板の上に互いに間隔を存して配列された複数の圧電部材を有するとともに、隣り合う前記圧電部材の間では、前記圧電部材に設けられた複数のインク溝の位置関係が前記圧電部材の長手方向に互いにずれているインクジェットヘッドを製造する際に用いる超音波加工装置であって、
上下方向に超音波振動するホーンに取り付けられ、前記圧電部材に対応した複数の台座と、
超硬合金基板の上に多結晶ダイヤモンドの表層が積層された積層板で構成され、前記表層に個別にワイヤー放電加工を施すことにより前記表層に前記インク溝に対応する複数の凸部が互いに間隔を存して形成された複数の工具と、を具備し、
前記工具は、前記凸部が隣り合う前記圧電部材間の前記インク溝の位置関係に対応するように前記台座の下面に個々に固定され、前記工具の前記凸部を前記圧電部材に対向させた状態で前記工具を超音波振動させることにより、前記圧電部材に前記凸部に倣った形状を有する前記インク溝を一度に形成するように構成された超音波加工装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の超音波加工装置において、前記台座は、前記ホーンと前記工具との間に介在されているとともに、前記ホーンに対し取り外し可能に連結された超音波加工装置。
【請求項４】
基板の上に互いに間隔を存して並べられた複数の圧電部材を有するとともに、隣り合う前記圧電部材の間では、前記圧電部材に設けられた複数のインク溝の位置関係が前記圧電部材の長手方向に互いにずれているインクジェットヘッドを製造する方法であって、
超硬合金基板の上に多結晶ダイヤモンドの表層が積層された複数の積層板で構成され、前記積層板の前記表層に個別にワイヤー放電加工を施すことで、前記表層に前記インク溝に対応するように互いに間隔を存して配列された複数の凸部が形成された複数の工具を用意し、
上下方向に超音波振動するホーンに取り付けられた単一の台座の下面に、前記工具の前記凸部が隣り合う前記圧電部材間の前記インク溝の位置関係に対応するように前記工具を固定し、
前記工具の前記凸部と前記圧電部材との間に砥粒を含む工作液を介在させた状態で前記工具を超音波振動させることにより、前記圧電部材に前記凸部に倣った形状を有する前記インク溝を一度に形成するようにしたインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
基板の上に互いに間隔を存して並べられた複数の圧電部材を有するとともに、隣り合う前記圧電部材の間では、前記圧電部材に設けられた複数のインク溝の位置関係が前記圧電部材の長手方向に互いにずれているインクジェットヘッドを製造する方法であって、
超硬合金基板の上に多結晶ダイヤモンドの表層が積層された複数の工具を複数の台座の下面に個々に固定した後、前記表層に個別にワイヤー放電加工を施すことで、前記表層に前記インク溝に対応するように互いに間隔を存して配列された複数の凸部を形成し、
上下方向に超音波振動するホーンに、前記工具の前記凸部が隣り合う前記圧電部材間の前記インク溝の位置関係に対応するように前記台座を取り付け、
前記工具の前記凸部と前記圧電部材との間に砥粒を含む工作液を介在させた状態で前記工具を超音波振動させることにより、前記圧電部材に前記凸部に倣った形状を有する前記インク溝を一度に形成するようにしたインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インクジェットヘッドを製造する際に用いる超音波加工装置およびインクジェットヘッドを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドの圧電部材に複数のインク溝を形成する手法として、超音波加工が知られている。従来の超音波加工では、超音波振動する工具が金属あるいはセラミックで形成されているため、工具が早期のうちに摩耗してしまい、工具の耐久性に難がある。
【０００３】
一方、工具の耐久性を確保するため、工具をＰＣＤ（多結晶ダイヤモンド）で構成した超音波加工装置が知られている。ＰＣＤ製の工具にインク溝に対応した複数の櫛歯状の凸部を形成する手法としては、非接触加工であるワイヤー放電加工が好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１１７０３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１１３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、例えば高解像度が要求されるシェアモード・シェアウォール形のインクジェットヘッドは、例えば一対のノズル列と、アクチュエータとしての一対の圧電部材と、を備えている。ノズル列は、互いに間隔を存して平行に配置されているとともに、所定のピッチで配列された複数のノズルを有している。隣り合うノズル列の間では、各ノズル列のノズルが半ピッチずれている。
【０００６】
圧電部材は、ノズル列に対応するように基板の上に固定されている。各圧電部材は、インクを加圧する複数のインク溝を備えている。インク溝は、ノズルに対応するように圧電部材の長手方向に所定のピッチで並んでいる。隣り合う圧電部材の間では、各圧電部材のインク溝が半ピッチずれている。このため、圧電部材の長手方向に対しインク溝を斜めに形成することで、隣り合う圧電部材のインク溝を同一の直線上に揃えることができる。
【０００７】
このことから、圧電部材に超音波加工を施すことでインク溝を形成する場合であっても、圧電部材に跨る大きさを有するＰＣＤ製の工具を用いることで、隣り合う圧電部材の間において同一の直線上に位置されたインク溝を一括して形成することができる。
【０００８】
ところが、ＰＣＤ製の工具でインク溝を一括して形成するためには、工具に圧電部材の間に跨る長尺な櫛歯状の凸部を形成する必要がある。凸部は、前記のようにワイヤー放電加工により形成されるので、凸部が長くなるほど電極として使用するワイヤーの全長が増加するのを避けられない。
【０００９】
この結果、ワイヤー放電加工時において、隣り合う圧電部材の間でワイヤーが弛んで凸部の加工精度が低下したり、ワイヤー切れの原因となることがある。よって、ＰＣＤ製の工具に精度よく凸部を形成することが困難となる。
【００１０】
本発明の目的は、複数の圧電部材に複数のインク溝を精度よく一括して形成できる超音波加工装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態によれば、超音波加工装置は、上下方向に超音波振動するホーンと、前記ホーンに取り付けられた単一の台座と、複数の圧電部材に対応した複数の工具と、を備えている。前記工具は、超硬合金基板の上に多結晶ダイヤモンドの表層が積層された積層板で構成され、前記表層に複数の凸部がワイヤー放電加工により形成されている。凸部は、前記圧電部材に設けられた複数のインク溝に対応するように互いに間隔を存して配列されている。前記工具は、前記凸部が隣り合う前記圧電部材間の前記インク溝の位置関係に対応するように前記台座の下面に固定されている。前記工具を超音波振動させることで、前記圧電部材に前記凸部に倣った形状を有する前記インク溝が一度に形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図。
【図２】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの平面図。
【図３】図２のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図。
【図４】図３のＦ４−Ｆ４線に沿う断面図。
【図５】第１の実施形態に係る超音波加工装置を概略的に示す側面図。
【図６】（Ａ）は、第１の実施形態において、ホーン、台座および工具の位置関係を示す加工ヘッドの側面図。（Ｂ）は、図６（Ａ）を矢印Ｘの方向から見た加工ヘッドの側面図。
【図７】第１の実施形態において、工具に形成された凸部と圧電部材に形成されたインク溝との関係を示す断面図。
【図８】図６（Ａ）を矢印Ｙの方向から見た加工ヘッドの平面図。
【図９】（Ａ）は、第２の実施形態において、ホーン、台座および工具の位置関係を示す加工ヘッドの側面図。（Ｂ）は、図９（Ａ）を矢印Ｚの方向から見た加工ヘッドの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[第１の実施形態]
以下、第１の実施形態について、図１ないし図８を参照して説明する。
【００１４】
図１ないし図３は、例えばプリンタのキャリッジに搭載して使用するシェアモード・シェアウォール形のインクジェットヘッド１の主要部を開示している。インクジェットヘッド１は、基板２、枠部材３およびノズルプレート４を備えている。
【００１５】
基板２は、細長い実装面２ａを有する平板である。複数のインク供給口５および複数のインク排出口６が基板２に設けられている。インク供給口５は、基板２の幅方向に沿う中央部で基板２の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。インク排出口６は、インク供給口５を挟むように基板２の長手方向に間隔を存して二列に並んでいる。インク供給口５およびインク排出口６は、基板２の実装面２ａに開口されているとともに、インクが蓄えられた図示しないインクタンクに接続されている。
【００１６】
枠部材３は、例えば細長い矩形状に形成されている。枠部材３は、インク供給口５およびインク排出口６を取り囲むように基板２の実装面２ａの上に接着されている。
【００１７】
ノズルプレート４は、例えば細長い矩形状のポリイミドフィルムで構成されている。ノズルプレート４は、枠部材３の上に接着されて基板２の実装面２ａと向かい合っている。図３に示すように、基板２、枠部材３およびノズルプレート４は、互いに協働してインク供給室７を構成している。
【００１８】
インク供給室７は、インク供給口５およびインク排出口６を介してインクタンクに接続されている。インクタンクに蓄えられたインクは、インク供給口５からインク供給室７に供給される。インク供給室７に供給された余剰のインクは、インク排出口６からインクタンクに戻される。
【００１９】
図１および図２に示すように、一対のノズル列１０ａ，１０ｂがノズルプレート４に形成されている。ノズル列１０ａ，１０ｂは、ノズルプレート４の長手方向に延びるように、ノズルプレート４の幅方向に間隔を存して互いに平行に配列されている。
【００２０】
ノズル列１０ａ，１０ｂは、夫々複数のノズル１１を有している。ノズル１１は、ノズルプレート４の長手方向に沿うように所定のピッチＰで一列に並んでいる。さらに、隣り合うノズル列１０ａ，１０ｂの間では、各ノズル列１０ａ，１０ｂのノズル１１がノズル列１０ａ，１０ｂの長手方向に半ピッチＰ／２ずれている。
【００２１】
図２および図３に示すように、一対の圧電部材１２ａ，１２ｂがインク供給室７に収容されている。圧電部材１２ａ，１２ｂは、インク供給口５を間に挟んで互いに平行に配置されている。一方の圧電部材１２ａは、一方のノズル列１０ａの真下に位置するように基板２の実装面２ａに接着されている。他方の圧電部材１２ｂは、他方のノズル列１０ｂの真下に位置するように基板２の実装面２ａの上に接着されている。
【００２２】
圧電部材１２ａ，１２ｂは、互いに共通の構成を有している。そのため、本実施形態では、一方の圧電部材１２ａを代表して説明し、他方の圧電部材１２ｂについては同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００２３】
圧電部材１２ａは、ノズル列１０ａに沿って延びる細長い本体１３を備えている。図４に示すように、本体１３は、二枚の圧電板１４ａ，１４ｂで構成されている。圧電板１４ａ，１４ｂは、厚さ方向に張り合わされているとともに、その分極方向が圧電板１４ａ，１４ｂの厚さ方向に互いに逆向きとなっている。
【００２４】
本体１３は、表面１５、裏面１６および一対の側面１７ａ，１７ｂを有している。表面１５は、ノズルプレート４に面している。裏面１６は、表面１５の裏側に位置されているとともに、基板２の実装面２ａに接着されている。
【００２５】
一方の側面１７ａは、表面１５の幅方向に沿う一端と裏面１６の幅方向に沿う一端との間を結んでいる。他方の側面１７ｂは、表面１５の幅方向に沿う他端と裏面１６の幅方向に沿う他端との間を結んでいる。さらに、側面１７ａ，１７ｂは、表面１５から裏面１６に向けて互いに離れるように傾斜している。言い換えると、側面１７ａ，１７ｂは、基板２の実装面２ａに対し本体１３の外側に広がるように傾いている。
【００２６】
図３および図４に示すように、複数のインク溝１９が本体１３に形成されている。インク溝１９は、本体１３の長手方向と直交する方向に沿って延びているとともに、ノズル１１に対応するように本体１３の長手方向に所定のピッチＰ１で並んでいる。隣り合う圧電部材１２ａ，１２ｂの間では、各圧電部材１２ａ，１２ｂのインク溝１９が圧電部材１２ａ，１２ｂの長手方向に半ピッチずれている。
【００２７】
インク溝１９は、本体１３の表面１５および側面１７ａ，１７ｂに連続して開口されている。本体１３のうちインク溝１９の間に位置された部分は、隣り合うインク溝１９の間を隔てる複数の隔壁２０として機能している。
【００２８】
図４に示すように、各インク溝１９は、底面２１と、一対の側面２２ａ，２２ｂとで規定されている。側面２２ａ，２２ｂは、インク溝１９の幅方向に間隔を存して向かい合っている。
【００２９】
図３および図４に示すように、ノズルプレート４は、本体１３の隔壁２０の上に接着されて、インク溝１９のうち本体１３の表面１５に開口された箇所を閉じている。インク溝１９とノズルプレート４とで囲まれた空間は、複数の圧力室２３を構成している。圧力室２３は、本体１３の側面１７ａ，１７ｂに開口されたインク溝１９の開口端からインク供給室７に連通されている。さらに、ノズルプレート４のノズル１１は、個々に圧力室２３の中央部に開口されている。
【００３０】
図４に示すように、圧力室２３の内側に夫々電極２５が設けられている。電極２５は、インク溝１９の底面２１および側面２２ａ，２２ｂを連続して覆っている。隣り合うインク溝１９の電極２５は、電気的に独立するように隔壁２０によって切り離されている。
【００３１】
電極２５は、複数の配線パターン２６を含んでいる。図２に示すように、配線パターン２６は、電極２５の端部から圧電部材１２ａの本体１３の側面１７ａを通って基板２の実装面２ａに導かれている。配線パターン２６は、本体１３の長手方向と直交する方向に間隔を存して配列されている。
【００３２】
配線パターン２６の先端部は、インク供給室７の外に引き出されている。複数のテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）２７が配線パターン２６の先端部に接続されている。テープキャリアパッケージ２７は、インクジェットヘッド１を駆動する駆動回路を搭載している。
【００３３】
本実施形態によると、駆動回路は、例えばプリンタの制御部から入力される印字信号に基づいて、インクジェットヘッド１の電極２５に駆動電圧を印加する。この結果、隣り合う電極２５の間に電位差が生じ、これら電極２５に対応する隔壁２０に電界が発生する。したがって、圧力室２３を間に挟んで隣り合う隔壁２０がシェアモード変形により圧力室２３の容積を増やす方向に湾曲する。
【００３４】
この後、電極２５に対する駆動電圧の印加を遮断すると、隔壁２０が初期の形状に復帰するように変位する。隔壁２０が変位することでインク供給室７から圧力室２３に供給されたインクが加圧される。加圧されたインクの一部は、インク滴となってノズル１１から吐出される。
【００３５】
このようなインクジェットヘッド１において、圧力室２３を構成するインク溝１９は、超音波加工装置３１を用いて圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３に形成されている。
【００３６】
図５は、インク溝１９を形成する際に用いる超音波加工装置３１を概略的に示している。超音波加工装置３１は、テーブル３２および加工ヘッド３３を備えている。テーブル３２は、水平に設置されている。工作液Ｌが供給される加工槽３４がテーブル３２の上に据え付けられている。工作液Ｌとしては、例えばＳｉＣ等の砥粒を含む水、溶剤等のスラリー液を使用することができる。基板２に接着された圧電部材１２ａ，１２ｂは、工作液Ｌの中に浸漬するように加工槽３４の底に取り付けられる。
【００３７】
加工ヘッド３３は、加工槽３４の上に設置されて、加工槽３４に対し近づいたり遠ざかる方向に昇降動が可能となっている。加工ヘッド３３は、超音波発生装置３６と、超音波発生装置３６から出力される高周波電流を受けて上下方向に振動する超音波振動子３７と、超音波振動子３７に連結されたホーン３８と、を備えている。ホーン３８は、超音波振動子３７の振動を増幅させる要素であって、超音波振動子３７から加工槽３４に向けて突出されている。
【００３８】
図５および図６に示すように、ホーン３８の下端に単一の台座３９が取り付けられている。台座３９は、例えばねじ止めのような公知の手段でホーン３８の下端に取り外し可能に連結されている。台座３９の下面は、フラットな工具支持面４０を構成している。工具支持面４０は、加工ヘッド３３が降下した時に、加工槽３４の内側に入り込むとともに、上方から圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３と向かい合う。
【００３９】
一対の工具４２ａ，４２ｂが台座３９の工具支持面４０に取り付けられている。工具４２ａ，４２ｂは、夫々圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３に沿って延びるような細長い矩形状の要素であって、ホーン３８に追従して上下方向に振動する。
【００４０】
工具４２ａ，４２ｂは、互いに共通の構成を有している。このため、本実施形態では、一方の工具４２ａを代表して説明する。
【００４１】
図７に示すように、工具４２ａは、超硬合金基板４３の上に多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）の表層４４が積層された積層板４５で構成されている。超硬合金基板４３は、台座３９の工具支持面４０に重ねられる。表層４４は、圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３に押し付けられる要素であって、当該表層４４はインク溝１９に対応する櫛歯状の複数の凸部４６を備えている。
【００４２】
凸部４６は、積層板４５の表層４４に個別にワイヤー放電加工を施すことにより形成される。ワイヤー放電加工では、ワイヤーを用いて表層４４に複数の溝４８を形成する。溝４８は、積層板４５を幅方向に直線状に横断するとともに、積層板４５の長手方向に間隔を存して並んでいる。表層４４に溝４８を形成することで、表層４４のうち隣り合う溝４８の間に位置された箇所が凸部４６として機能する。凸部４６は、形成すべきインク溝１９に対応するようなピッチＰ２で並んでいる。
【００４３】
具体的には、例えばインク溝１９の溝幅Ｄ１が４０μｍ、インク溝１９の間のピッチＰ１が８０μｍの場合、工具４２ａの凸部４６の幅Ｄ２は、概ね３０μｍとなる。そのため、太さ（直径）が概ね３０μｍのワイヤーを用いることで、工具４２ａの表層４４に幅Ｄ２が３０μｍの凸部４６と溝幅Ｄ３が５０μｍの溝４８を交互に形成することができる。
【００４４】
工具４２ａに形成された凸部４６の幅Ｄ２とインク溝１９の溝幅Ｄ１との関係、ならびにワイヤーの太さとインク溝１９の溝幅Ｄ１との関係は、ワイヤー放電加工時の加工条件によって異なる。そのため、ワイヤー放電加工を実施するに当たっては、加工条件に最適な太さを有するワイヤーを選択するとよい。
【００４５】
凸部４６が形成された工具４２ａ，４２ｂは、個々に圧電部材１２ａ，１２ｂと向かい合うとともに、凸部４６が隣り合う圧電部材１２ａ，１２ｂの間のインク溝１９の位置関係に対応するように台座３９の工具支持面４０に固定されている。
【００４６】
本実施形態では、工具支持面４０に対する工具４２ａ，４２ｂの位置決めが完了した後、治具を用いて工具４２ａ，４２ｂを工具支持面４０の定位置からずれないように固定している。この状態で、工具４２ａ，４２ｂの超硬合金基板４３を台座３９の工具支持面４０に対し、ろう材４９を用いたろう付けのような手法で接合している。
【００４７】
次に、圧電部材１２ａ，１２ｂにインク溝１９を形成する手順の一例について説明する。
【００４８】
まず、二枚の圧電板１４ａ，１４ｂを重ね合わせて圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３を形成する。引き続いて、基板２の実装面２ａの上に圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３を接着する。
【００４９】
この後、基板２に接着された本体１３に切削加工を施すことで、本体１３の幅方向に沿う両端部を斜めにカットする。この結果、本体１３の幅方向に沿う両端部に基板２の実装面２ａに対し傾斜された側面１７ａ，１７ｂが形成される。
【００５０】
引き続き、基板２に接着された圧電部材１２ａ，１２ｂを超音波加工装置３１の加工槽３４に収容し、基板２を加工槽３４の底に固定する。この状態で、加工槽３４に工作液Ｌを供給することにより、圧電部材１２ａ，１２ｂを工作液Ｌに浸漬させる。
【００５１】
この状態で、超音波加工装置３１の加工ヘッド３３を降下させて、工具４２ａ，４２ｂの凸部４６を個々に圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３の表面１５に押し付ける。それとともに、超音波振動子３７を例えば高周波出力１ｋｗ、発信周波数２０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚで振動させる。超音波振動子３７の振動は、ホーン３８を介して工具４２ａ，４２ｂに伝わる。
【００５２】
この結果、工作液Ｌに含まれる砥粒が凸部４６と本体１３との間に介在されるとともに、砥粒が切刃となって本体１３が凸部４６の形状に倣うように削り取られる。よって、一対の圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３に複数のインク溝１９が一度に形成される。
【００５３】
この後、例えばフォトリソグラフィ法を用いてインク溝１９の底面２１および側面２２ａ，２２ｂの上に電極２５を形成するとともに、本体１３の側面１７ａおよび基板２の実装面２ａの上に配線パターン２６を形成する。
【００５４】
引き続いて、基板２の実装面２ａの上に枠部材３を接着した後、本体１３の表面１５と枠部材３との間に跨るようにノズル形成前のノズルプレート４を接着する。この結果、本体１３のインク溝１９とノズルプレート４との間に圧力室２３が形成される。
【００５５】
ノズルプレート４にノズル１１を形成した後、インク供給室７の外に位置された配線パターン２６の先端部に、例えば異方性導電フィルム又はボンディングワイヤを用いてテープキャリアパッケージ２７を電気的に接続する。これにより、一連のインクジェットヘッド１の製造工程が完了する。
【００５６】
第１の実施形態によれば、超音波振動する一対の工具４２ａ，４２ｂを工作液Ｌに浸漬された圧電部材１２ａ，１２ｂに個々に押し付けることで、圧電部材１２ａ，１２ｂに複数のインク溝１９を一度に形成することができる。
【００５７】
この際、各工具４２ａ，４２ｂにあっては、多結晶ダイヤモンドの表層４４に個々にワイヤー放電加工を施すことで、インク溝１９に対応した凸部４６が形成されている。言い換えると、インク溝１９に対応する凸部４６は、工具４２ａ，４２ｂ毎にワイヤー放電加工で形成すればよいので、放電加工時に電極として使用するワイヤーの全長を短く抑えることができる。このため、凸部４６の加工精度を良好に維持することができ、多結晶ダイヤモンドの表層４４にインク溝１９に対応した複数の凸部４６を精度よく形成することができる。
【００５８】
さらに、凸部４６が形成された工具４２ａ，４２ｂは、圧電部材１２ａ，１２ｂの間のインク溝１９の位置関係に対応するように台座３９の工具支持面４０にろう付けされている。したがって、隣り合う圧電部材１２ａ，１２ｂの間で半ピッチずれているインク溝１９を、超音波加工により精度よく一括して形成することができる。
【００５９】
[第２の実施形態]
図９は、第２の実施形態を開示している。第２の実施形態は、工具とホーンとの間に介在された台座に関する事項が第１の実施形態と相違している。それ以外の構成は、第１の実施形態と同様である。このため、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６０】
図９に示すように、加工ヘッド３３のホーン３８の下端に一対の台座１００ａ，１００ｂが取り付けられている。台座１００ａ，１００ｂは、互いに同じ形状を有するとともに、例えばねじ止めのような公知の手段でホーン３８の下端に取り外し可能に連結されている。
【００６１】
各台座１００ａ，１００ｂの下面は、フラットな工具支持面１０１を構成している。台座１００ａ，１００ｂの工具支持面１０１は、同一平面上に位置されている。工具支持面１０１は、加工ヘッド３３が降下した時に、加工槽３４の内側に入り込むとともに、上方から圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３と向かい合う。
【００６２】
凸部４６が形成された工具４２ａ，４２ｂは、個々に圧電部材１２ａ，１２ｂと向かい合うとともに、凸部４６が圧電部材１２ａ，１２ｂの間のインク溝１９の位置関係に対応するように個々に台座１００ａ，１００ｂの工具支持面１０１に固定されている。
【００６３】
本実施形態では、各台座１００ａ，１００ｂの工具支持面１０１の所定の位置に、工具４２ａ，４２ｂの基礎となる積層板４５をろう付け等の手段で固定した後、積層板４５の表層４４にワイヤー放電加工を施すことで凸部４６を形成している。
【００６４】
ワイヤー放電加工では、電極としてのワイヤーを用いて表層４４に複数の溝４８を形成する。溝４８は、積層板４５を幅方向に直線状に横断するとともに、積層板４５の長手方向に間隔を存して並んでいる。表層４４に溝４８を形成することで、表層４４のうち隣り合う溝４８の間に位置された箇所が凸部４６として機能する。凸部４６は、形成すべきインク溝１９に対応するようなピッチＰ２で並んでいる。このことにより、凸部４６を有する工具４２ａ，４２ｂが台座１００ａ，１００ｂと一体化される。
【００６５】
台座１００ａ，１００ｂは、工具４２ａ，４２ｂが一体化された状態でホーン３８の下端に取り付けられる。この際、台座１００ａ，１００ｂは、工具４２ａ，４２ｂが個々に圧電部材１２ａ，１２ｂと向かい合うとともに、凸部４６が圧電部材１２ａ，１２ｂの間のインク溝１９の位置関係に対応するようにホーン３８の下端に取り付けられる。
【００６６】
圧電部材１２ａ，１２ｂに超音波加工によりインク溝１９を形成するには、前記第１の実施形態と同様に、圧電部材１２ａ，１２ｂを工作液Ｌに浸漬させる。引き続き、工具４２ａ，４２ｂの凸部４６を個々に圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３の表面１５に押し付けて、超音波振動子３７を振動させる。超音波振動子３７の振動は、ホーン３８を介して工具４２ａ，４２ｂに伝わる。
【００６７】
この結果、工作液Ｌに含まれる砥粒が凸部４６と本体１３との間に介在されるとともに、砥粒が切刃となって本体１３が凸部４６の形状に倣うように削り取られる。よって、一対の圧電部材１２ａ，１２ｂの本体１３に複数のインク溝１９が一度に形成される。
【００６８】
第２の実施形態によれば、インク溝１９に対応する凸部４６は、工具４２ａ，４２ｂ毎にワイヤー放電加工で形成すればよいので、放電加工時に電極として使用するワイヤーの全長を短く抑えることができる。このため、第１の実施形態と同様に、凸部４６の加工精度を良好に維持することができ、多結晶ダイヤモンドの表層４４にインク溝１９に対応した複数の凸部４６を精度よく形成することができる。
【００６９】
さらに、第２の実施形態によると、工具４２ａ，４２ｂが固定された台座１００ａ，１００ｂは、工具４２ａ，４２ｂの凸部４６が圧電部材１２ａ，１２ｂの間のインク溝１９の位置関係に対応するように個別にホーン３８の下端に取り付けられている。したがって、隣り合う圧電部材１２ａ，１２ｂの間で半ピッチずれているインク溝１９を、超音波加工により精度よく一括して形成することができる。
【００７０】
なお、工具の数は一対に限らず、インクジェットヘッドのノズル列の数に応じて適宜変更が可能である。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１…インクジェットヘッド、２…基板、１２ａ，１２ｂ…圧電部材、１９…インク溝、３１…超音波加工装置、３８…ホーン、３９，１００ａ，１００ｂ…台座、４２ａ，４２ｂ…工具、４３…超硬合金基板、４４…表層、４５…積層板、４６…凸部。
【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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