(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ基板に設けられ、インクの噴射動作を行うアクチュエータ電極と接続された複数の駆動電極を備えており、これら複数の駆動電極が、前記アクチュエータ基板に形成された導電層が加工溝により互いに電気的に分離されて形成されたインクジェットヘッドにおいて、
前記加工溝は、
前記複数の駆動電極のうち隣接する駆動電極間を分離する複数の第１の加工溝と、
これら複数の第１の加工溝のうち隣接する第１の加工溝の端部同士を１つおきの位置において接続する第２の加工溝と、
この第２の加工溝よりも前記アクチュエータ電極側の位置において、全ての前記第１の加工溝と直交する第３の加工溝と、
からなることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝に囲まれた前記導電層により前記複数の駆動電極が形成され、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝の外側の導電層により共通側電極が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記アクチュエータ基板の一方の面には、噴射されるインクの流路を形成する隔壁が設けられ、前記アクチュエータ基板の他方の面には、前記駆動電極及び前記共通側電極が設けられており、
前記隔壁の一方の面に形成されたアクチュエータ電極が前記駆動電極に接続され、前記隔壁の他方の面に形成されたアクチュエータ電極が前記共通側電極に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
アクチュエータ基板に形成した導電層にレーザ光を所定の走査パターンに沿って走査しながら照射することにより複数本の加工溝を形成して、前記導電層を互いに電気的に分離することにより、インクの噴射動作を行うアクチュエータ電極と接続された複数の駆動電極を形成するインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記導電層にレーザ光を走査して、隣接する駆動電極を分離する第１の加工溝を形成する工程と、この第１の加工溝の走査方向後端部から連続して前記複数の駆動電極の配列方向に延びる第２の加工溝を形成する工程と、この第２の加工溝に連続して前記第１の加工溝の走査方向と平行且つ逆方向にレーザ光を走査して別の第１の加工溝を形成する工程とを、前記複数の駆動電極の配列方向に繰り返し、
前記第１の加工溝に直交する方向に前記レーザ光を走査して、全ての前記第１の加工溝に直交する第３の加工溝を形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記導電層を、前記アクチュエータ基板に配置された複数のアクチュエータ電極に接続した状態で前記アクチュエータ基板に形成し、
この導電層に前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝を形成して前記導電層を分離することにより、前記アクチュエータ電極にそれぞれ対応した前記複数の駆動電極を形成し、
これら複数の駆動電極に、配線材を接続することを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝に囲まれた前記導電層により前記複数の駆動電極を形成し、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝の外側の前記導電層により共通側電極を形成することを特徴とする請求項４又は５に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極パターンに電気信号を印加することにより、噴射チャンネル内のインクをノズルから噴射させるインクジェットヘッド及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、用紙に文字や図形を印字するように、インク滴を噴射する多数のノズルを有したインクジェットヘッドを有している。インクジェットヘッドは、通常、ノズルに連通されたインク通路で、圧電材料を変形させたり、インクを局部的に加熱して気化させる等して、インクに圧力を作用させることによりインクをノズルから噴射させるように構成されている。
【０００３】
従来、圧電材料を使用したインクジェットヘッドとしては、圧電材料からなるアクチュエータ基板の上面に平行な複数の溝を、また裏面に複数の駆動電極をそれぞれ備え、各駆動電極から各溝側面のアクチュエータ電極に選択的に電圧を印加し、溝間の側壁を変形させるものがある。このようなインクジェットヘッドを製造する場合には、先ず、圧電材料からなるアクチュエータ基板の上面に複数の溝を平行に形成した後、溝内を含めたアクチュエータ基板の全表面に導電層を形成する。そして、溝の導電層に対して電極分割を行うことによって、各溝の側壁に導電層からなるアクチュエータ電極を形成し、又アクチュエータ基板の前端面から裏面の導電層に対して電極分割を行うことによって、各アクチュエータ電極に接続される複数の電極パターンを形成する。即ち、アクチュエータ基板をレーザ加工装置に装着し、レーザ光を溝の底面に向けて照射し、又レーザ光をアクチュエータ基板の前端面および裏面に向けて照射しながら走査して導電層を除去することで、各溝の側壁にアクチュエータ電極を、アクチュエータ基板の裏面等に各アクチュエータ電極に接続される複数の電極パターンをそれぞれ形成する。
【０００４】
例えば、図６に示すように、アクチュエータ基板の裏面に電極パターンが、同一方向に同一長さの複数の加工溝１０２によって分割形成される場合、一つの加工溝１０２を形成するときの走査開始点Ａから走査終了点Ｂまでの単位走査を平行移動しながら複数回繰り返すという走査パターンに基づいて全加工溝１０２を形成する。この後、アクチュエータ基板１０１への電極パターンの形成が完了すると、アクチュエータ基板１０１にカバープレートおよびノズルプレートを接合し、溝とカバープレートとで形成された噴射チャンネルにノズルプレートのノズルを連通させることによって、インクジェットヘッドを製造する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように、一つの加工溝１０２を形成するときの単位走査を複数回繰り返すという走査パターンで全加工溝１０２を形成すると、走査パターンの制御プログラムを簡単に組み上げることはできるが、現在の加工溝１０２の走査終了点Ｂから次の加工溝１０２の走査開始点Ａにレーザ光１０３の焦点１０３ａを移動させることが必要になる。そして、この走査終了点Ｂから走査開始点Ａへの移動は、最初の加工溝１０２の走査開始点Ａから最終の加工溝１０２の走査終了点Ｂまでのレーザ光１０３の走査距離（走査時間）を拡大させ、結果として電極分割工程の処理時間の増大により生産性を低下させる要因になるという問題がある。
【０００６】
従って、本発明は、レーザ光の走査距離を短縮して電極分割工程を短時間で完了することができるインクジェットヘッド及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、アクチュエータ基板に設けられ、インクの噴射動作を行うアクチュエータ電極と接続された複数の駆動電極を備えており、これら複数の駆動電極が、前記アクチュエータ基板に形成された導電層が加工溝により互いに電気的に分離されて形成されたインクジェットヘッドにおいて、前記加工溝は、前記複数の駆動電極のうち隣接する駆動電極間を分離する複数の第１の加工溝と、これら複数の第１の加工溝のうち隣接する第１の加工溝の端部同士を１つおきの位置において接続する第２の加工溝と、この第２の加工溝よりも前記アクチュエータ電極側の位置において、全ての前記第１の加工溝と直交する第３の加工溝とからなることを特徴としている。これにより、全ての加工溝を形成したときのレーザ光の走査距離を最小にすることができるため、従来のように例えば加工溝を一方向から形成した場合と比較して、走査時間の短縮により電極パターンの形成を短時間で完了して生産性を向上させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドであって、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝に囲まれた前記導電層により前記複数の駆動電極が形成され、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝の外側の導電層により共通側電極が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、前記アクチュエータ基板の一方の面には、噴射されるインクの流路を形成する隔壁が設けられ、前記アクチュエータ基板の他方の面には、前記駆動電極及び前記共通側電極が設けられており、前記隔壁の一方の面に形成されたアクチュエータ電極が前記駆動電極に接続され、前記隔壁の他方の面に形成されたアクチュエータ電極が前記共通側電極に接続されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、アクチュエータ基板に形成した導電層にレーザ光を所定の走査パターンに沿って走査しながら照射することにより複数本の加工溝を形成して、前記導電層を互いに電気的に分離することにより、インクの噴射動作を行うアクチュエータ電極と接続された複数の駆動電極を形成するインクジェットヘッドの製造方法であって、前記導電層にレーザ光を走査して、隣接する駆動電極を分離する第１の加工溝を形成する工程と、この第１の加工溝の走査方向後端部から連続して前記複数の駆動電極の配列方向に延びる第２の加工溝を形成する工程と、この第２の加工溝に連続して前記第１の加工溝の走査方向と平行且つ逆方向にレーザ光を走査して別の第１の加工溝を形成する工程とを、前記複数の駆動電極の配列方向に繰り返し、前記第１の加工溝に直交する方向に前記レーザ光を走査して、全ての前記第１の加工溝に直交する第３の加工溝を形成することを特徴としている。これにより、全ての加工溝を形成したときのレーザ光の走査距離を最小にすることができるため、従来のように例えば加工溝を一方向から形成した場合と比較して、走査時間の短縮により電極パターンの形成を短時間で完了して生産性を向上させることができる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、前記導電層を、前記アクチュエータ基板に配置された複数のアクチュエータ電極に接続した状態で前記アクチュエータ基板に形成し、この導電層に前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝を形成して前記導電層を分離することにより、前記アクチュエータ電極にそれぞれ対応した前記複数の駆動電極を形成し、これら複数の駆動電極に、配線材を接続することを特徴としている。これにより、複数のアクチュエータ電極を接続した状態の導電層を一括して形成した後、この導電層を各アクチュエータ電極に対応した電極パターンに分割するため、容易にインクジェットヘッドを製造することができる。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝に囲まれた前記導電層により前記複数の駆動電極を形成し、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝の外側の前記導電層により共通側電極を形成することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図５に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係るインクジェットヘッドは、図３に示すように、アクチュエータ基板１とプレート部材４とノズルプレート６とマニホールド部材７とを有している。アクチュエータ基板１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複数層の圧電材料を積層して構成されており、各層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１の厚さ方向）に分極処理されている。そして、アクチュエータ基板１の上面には、ダイヤモンドブレード等により、各層にわたって切削加工された複数の溝１４，１５が形成されている。その複数の溝のうち、１つおきのものをインクを噴射するための噴射溝１４とし、両端のものと噴射溝１４間の１つおきのものをダミー溝１５としている。尚、上記の圧電材料には、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。
【００１４】
上記の噴射溝１４は、アクチュエータ基板１の一端（図中左端）１ｂから他端（図中右端）１ｃにかけて所定深度で形成されている。一方、ダミー溝１５は、アクチュエータ基板１の一端から他端側の近傍まで所定深度となるように形成され、そのダミー溝の後端部は、アクチュエータ基板１の上面１ａと面一となるように立ち上げられて閉塞されている。また、アクチュエータ基板１の一端部１ｂには、ダミー溝１５に対応した位置に縦溝４０が形成されている。そして、これらの噴射溝１４およびダミー溝１５は、隔壁２０を介して交互に平行に配列されており、隔壁２０は、相互に反対方向に分極された複数層の圧電材料により構成されている。
【００１５】
上記のアクチュエータ基板１における噴射溝１４およびダミー溝１５の内面、他端面１ｃ、および裏面１ｄには、Ｎｉ等の導電層が蒸着やメッキにより形成されている。尚、アクチュエータ基板１の一端面１ｂおよび上面１ａは、面状に研削することにより導電層が除去されている。上記のダミー溝１５の底面には、導電層を線状に除去した第１加工溝４４ａが一端から他端上面１ａの導電層のない部分にかけて形成されている。その結果、各噴射溝１４の内面には、それぞれ１つのアクチュエータ電極２３が形成され、各ダミー溝１５の内面には、２つの独立したアクチュエータ電極２２，２２が形成されている。ダミー溝１５に連通した縦溝４０には、第１加工溝４４ａに接続された第２加工溝４４ｂが形成されている。また、アクチュエータ基板１の裏面１ｄには、図４に示すように、第２加工溝４４ｂに接続された第３加工溝４４ｃが一端から他端近辺までダミー溝１５の溝方向に沿って形成されている。そして、隣接する奇数番目と偶数番目の一対の第３加工溝４４ｃ，４４ｃは、第５加工溝４４ｅにより他端同士が接続されており、第３加工溝４４ｃの他端側には、第３加工溝４４ｃに直交するように第４加工溝４４ｄが形成されている。
【００１６】
上記の各加工溝４４ｃ〜４４ｅは、アクチュエータ基板１の裏面に複数の駆動電極４３を平行に形成させているとともに、各駆動電極４３は、図３にも示すように、ダミー溝１５の一方の壁面の電極２２と、噴射溝１４を挟んで隣接するダミー溝１５の他方の壁面の電極２２とに電気的に接続された状態にされている。また、第３〜第５加工溝４４ｃ〜４４ｅで囲まれた駆動電極４３列の外周には、共通接地電極４６が形成されており、共通接地電極４６は、アクチュエータ基板１の他端面の導電層を介して噴射溝１４に面した隔壁２０の電極２３に接続されている。
【００１７】
また、駆動電極４３が形成されたアクチュエータ基板１の裏面には、配線部材すなわちフレキシブルプリント基板３２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３２には、駆動電極４３および共通接地電極４６に対応して基板側駆動電極６４および基板側接地電極６７が形成されている。基板側駆動電極６４は、図示しない駆動制御部に接続されており、印字データに基づいて駆動制御部から出力された駆動電圧を駆動電極４３を介して各電極２２に印加するようになっている。つまり、噴射溝１４の両側の一対の隔壁２０と、その両面のアクチュエータ電極２２，２２，２３を一組として、一対のアクチュエータ電極２２，２２を駆動側電極として駆動電圧を印加し、アクチュエータ電極２３を共通接地側電極として接地することにより、分極方向に対して直角方向の電界を生成することによって、一対の隔壁２０を変形させ後述する噴射チャンネル１０内のインクに圧力を作用する。
【００１８】
上記のように構成されたアクチュエータ基板１の上面には、図３に示すように、セラミックス材料や樹脂材料からなる平板状のプレート部材４がエポキシ系の接着剤により液密状態に接合されている。これにより、アクチュエータ基板１の噴射溝１４は、プレート部材４で覆われることによって、一端および他端を開口したインク流路となる噴射チャンネル１０を形成するようになっている。また、ダミー溝１５は、プレート部材４で覆われることによって、一端を開口する一方、他端部をアクチュエータ基板１の後端部上面とプレート部材４との当接により封止された非噴射チャンネル１１を形成するようになっている。
【００１９】
上記の噴射チャンネル１０および非噴射チャンネル１１を備えたアクチュエータ基板１およびプレート部材４の一端には、ノズルプレート６が上述のエポキシ系の接着剤を用いて接合されている。ノズルプレート６には、噴射チャンネル１０からインク滴を噴射させるように、噴射チャンネル１０に対応してノズル３０が形成されている。尚、ノズルプレート６は、ポリアルキレンや（例えばエチレン）テレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト、酢酸セルロース等のプラスチックにより形成されている。
【００２０】
一方、アクチュエータ基板１およびプレート部材４の他端には、マニホールド部材７が接合されている。マニホールド部材７の中心部には、インク供給口３１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。そして、マニホールド部材７は、全噴射チャンネル１０に連通したインク供給路を形成している。
【００２１】
また、上述の加工溝４４ａ〜４４ｅは、例えばＹＡＧレーザ光等のレーザ加工装置においてレーザ光を照射して導電層を線状に除去することにより形成されている。レーザ加工装置は、図１に示すように、レーザ光８２を出射するレーザ発振器８１と、レーザ光８２を反射してＸ軸方向に走査する反射鏡８３を備えたＸ軸用ガルバノメータ８４と、レーザ光８２を反射してＹ軸方向に走査する反射鏡８５を備えたＹ軸用ガルバノメータ８６と、レーザ光８２を集光する集光レンズ８７とを有している。
【００２２】
さらに、レーザ加工装置は、レーザ発振器８１および両ガルバノメータ８４，８６に制御信号線９０を介して接続されたレーザ制御装置５６を有している。レーザ制御装置５６は、図示しないメモリー部と演算部と入出力部とを有するいわゆるコンピュータからなる。メモリー部には、レーザ光８２の走査を制御する走査制御ルーチン等の制御プログラムが格納されていると共に、制御プログラムに対して各種の制御パラメータを与える制御データが格納されている。そして、制御プログラムは、例えば第３加工溝４４ｃを形成するとき、この第３加工溝４４ｃの他端部からそれに最も近接した端部を有する第３加工溝４４ｃを、その近接した端部から形成する走査パターンとなるように、レーザ光８２を走査させるようになっている。
【００２３】
上記の構成において、インクジェットヘッドの製造方法について説明する。先ず、図３に示すように、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる平板を帯状にスライス加工することによって、アクチュエータ基板１を形成した後、噴射溝１４、ダミー溝１５、および縦溝４０を形成する。この後、アクチュエータ基板１の各溝１４，１５，４０を含む全表面にＮｉ等の導電層を蒸着やメッキにより形成する。そして、アクチュエータ基板１の上面１ａを面状に研削することにより導電層を除去し、各溝１４，１５内の導電層を上面において独立させる。
【００２４】
次に、図１および図２に示すように、アクチュエータ基板１をレーザ加工装置に装着し、アクチュエータ基板１の上面１ａ側、一端面１ｂ側、および裏面１ｄ側の導電層の電極分割加工を行う。例えばアクチュエータ基板１の裏面側を分割加工する場合には、図１に示すように、アクチュエータ基板１の裏面が集光レンズ８７に対向するように、アクチュエータ基板１を設置する。そして、配列方向の一方端に形成する第３加工溝４４ｃを第１番目の加工対象として決定した後、この第１番目の第３加工溝４４ｃの溝方向の延長線上で且つアクチュエータ基板１の外部領域を走査開始点Ｓとして決定する。
【００２５】
次に、レーザ発振器８１から出射されたレーザ光８２を反射鏡８３，８５によりアクチュエータ基板１方向に反射させながら、集光レンズ８７により走査開始点Ｓにレーザ光８２の焦点８９を位置させるように集光させる。この後、Ｙ軸用ガルバノメータ８６を駆動して反射鏡８５を回動させ、レーザ光８２を第３加工溝４４ｃの溝方向に走査し、アクチュエータ基板１の一端から他端近傍までの導電層を線状に除去して電極分割を行うことによって、第１番目の第３加工溝４４ｃを形成する。
【００２６】
第１番目の第３加工溝４４ｃの形成を完了すると、次いで、この第３加工溝４４ｃに隣接する未加工の第３加工溝４４ｃを第２番目の加工対象として決定し、第２番目の第３加工溝４４ｃの他端部に向けて焦点８９が移動するように、走査方向を溝方向からＸ軸方向すなわち配列方向の下流側に切り換えてレーザ光８２を走査する。尚、この走査により第５加工溝４４ｅが形成されることになる。そして、レーザ光８２の焦点８９が第２番目の第３加工溝４４ｃの他端部に到達すると、走査方向を前回の第１番目の第３加工溝４４ｃを形成したときの走査方向とは平行で逆方向に走査方向を切り換えることによって、第２番目の第３加工溝４４ｃを形成する。この後、第２番目の第３加工溝４４ｃの一端からアクチュエータ基板１の外部領域にレーザ光８２の焦点８９が到達したときに、走査方向を次の加工対象となる第３加工溝４４ｃの延長線上に位置させるように、走査方向を配列方向の下流側に切り換える。
【００２７】
そして、このような第３加工溝４４ｃの他端部と一端側の延長線上との２か所において、走査方向を溝方向と配列方向とに交互に切り換えながら、レーザ光８２を走査することによって、配列方向の一方端側（上流側）から他方端側（下流側）に向けて複数の第３加工溝４４ｃを順に平行に形成する。この後、最終の第３加工溝４４ｃを形成するとき、前回までの第３加工溝４４ｃの他端部よりも一端側で溝方向の走査を終了し、走査方向を配列方向の上流側に切り換えることによって、各第３加工溝４４ｃにほぼ直交する第４加工溝４４ｄを形成する。そして、レーザ光８２の焦点８９が第１番目の第３加工溝４４ｃを通過した走査終了位置Ｅに到達したときに、レーザ光８２の走査を終了する。
【００２８】
次に、例えばダミー溝１５内を電極分割加工する場合には、図２に示すように、アクチュエータ基板１の上面が集光レンズ８７に対向するように、アクチュエータ基板１を設置する。そして、ダミー溝１５の配列方向の一方端に存在するダミー溝１５を第１番目の加工対象として決定した後、この第１番目のダミー溝１５の溝方向の延長線上で且つアクチュエータ基板１の外部領域を走査開始点Ｓとして決定する。
【００２９】
次に、レーザ光８２の焦点８９を走査開始点Ｓに位置させた後、レーザ光８２をダミー溝１５の溝方向に走査してその底面に沿って導電層を線状に除去するによって、第１番目のダミー溝１５の底面に第１加工溝４４ａを形成し、ダミー溝１５の両側面の導電層を独立した電極２２，２２に分割する。
【００３０】
第１番目のダミー溝１５からアクチュエータ基板１の他端部の上面までレーザ光８２を走査すると、次いで、このダミー溝１５に隣接する未加工のダミー溝１５を第２番目の加工対象として決定し、第２番目のダミーインク溝１５の溝方向の延長線上にレーザ光８２の焦点８９が位置するように、レーザ光８２の走査方向を溝方向から配列方向の下流側に切り換える。尚、レーザ光８２が噴射溝１４を横切るときには、レーザ光８２の照射を停止する。
【００３１】
レーザ光８２が第２番目のダミー溝１５の溝方向の延長線上に到達すると、前回の溝方向における走査方向とは平行で逆方向に走査方向を切り換えることによって、第２番目のダミー溝１５の底面に第１加工溝４４ａを形成する。この後、溝方向の延長線上において走査方向を配列方向の下流側に切り換え、レーザ光８２の焦点８９が第３番目のダミー溝１５の延長線上に到達したときに、上述の第１番目のダミー溝１５を走査した場合と同様の動作により第１加工溝４４ａを形成する。そして、このような動作を繰り返しながらレーザ光８２をＸ，Ｙ軸方向に走査することによって、配列方向の一方端側（上流側）から他方端側（下流側）に向けて第１加工溝４４ａを各ダミー溝１５の底面に順に形成する。また、縦溝４０内の底面においても、第２加工溝４４ｂを、第１および第３の加工溝４４ａ，４４ｃと接続させて、同様に形成する。これら、第３〜５加工溝４４ｃ，４４ｄ，４４ｅを加工する工程と、第１加工溝４４ａを加工する工程と、第２加工溝４４ｂを形成する工程は、その順序を適宜入れ替えて実行することができる。
【００３２】
上記の分割加工において第１〜第５加工溝４４ａ〜４４ｅが形成され、アクチュエータ基板の上面１ａ、一端面１ｂが研削（一端面１ｂの研削については後述する）されると、図１および図２に示すように、導電層が隔壁２０の電極２２，２３として形成されると共に、各電極２２，２３に接続された駆動電極４３および共通接地電極４６が形成される。この後、これらの電極２２，２３，４３，４６に金メッキを施した後、インクから電極２２，２３，４３，４６を保護するように保護膜をＣＶＤ法等により形成する。
【００３３】
次いで、図３に示すように、アクチュエータ基板１の上面にプレート部材４を接合し、アクチュエータ基板１およびプレート部材４の一端面を面状に研削して面一状にするとともに、アクチュエータ基板の一端面１ｂの導電層等を除去する。そして、噴射チャンネル１０とノズル３０とが対応するように、一端面にノズルプレート６を接合すると共に、他端面にマニホールド部材７を接合する。この後、図４に示すように、フレキシブルプリント基板３２の電極６４，６７とアクチュエータ基板１の電極４３，４６とが一致するように、アクチュエータ基板１にフレキシブルプリント基板３２を当接した後、半田付けすることによって、インクジェットヘッドとして組み立てる。尚、フレキシブルプリント基板３２の電極６８，６７には、加熱により溶融されるように、予め半田層が形成されている。
【００３４】
以上のように、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法は、図１に示すように、アクチュエータ基板１に形成した導電層にレーザ光８２を所定の走査パターンに沿って走査しながら照射することにより複数本の加工溝（第１加工溝４４ａや第３加工溝４４ｃ等）を形成し、アクチュエータ基板１に互いに電気的に分離した導電層からなる複数の電極パターンを形成する電極分割工程を有している。そして、この電極分割工程は、レーザ光８２を走査して所定の加工溝を形成したとき、加工溝の走査方向後端部（例えば第３加工溝４４ｃの他端部）からそれに最も近接した端部を有する加工溝（例えば隣接する第３加工溝４４ｃの他端部）を、その近接した端部から形成する走査パターンでレーザ光８２を走査するようになっている。尚、本実施形態においては、第３加工溝４４ｃを形成する場合のように、平行な加工溝を形成する場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、平行でない加工溝を形成する場合についても適用できる。
【００３５】
これにより、全ての加工溝を形成したときのレーザ光８２の走査距離を最小にすることができるため、従来のように例えば加工溝を一方向から形成した場合と比較して、走査時間の短縮により電極パターンの形成を短時間で完了して生産性を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、第３加工溝４４ｃを形成する場合、加工溝の走査方向後端部から次の形成対象となる加工溝の端部へレーザ光８２を連続して走査しながら照射するようになっている。これにより、レーザ光８２の走査中に走査位置に対応してレーザ光８２の照射および停止を制御する必要がないため、容易な制御を実現できる。
【００３７】
また、本実施形態においては、図４に示すように、アクチュエータ基板１に配置した複数のアクチュエータ電極（電極２２，２３）に接続した状態のアクチュエータ基板裏面の導電層を電極分割工程によって、アクチュエータ電極にそれぞれ対応した複数の電極パターン（駆動電極４３，接地電極４６）に形成し、この複数の電極パターンに、フレキシブルプリント基板３２（配線材）を接続するようになっている。
【００３８】
また、上記の導電層は、複数のアクチュエータ電極（電極２２，２３）にアクチュエータ基板１の一端において接続しており、レーザ光８２をアクチュエータ基板１の一端から走査して所定の加工溝４４ｃを形成し、アクチュエータ基板１の他端に達する前に走査方向を反転することによって、隣接する加工溝４４ｃをアクチュエータ基板１の一端に向け形成するようになっている。
【００３９】
さらに、アクチュエータ電極は、複数の駆動側電極（電極２３）および共通側電極（電極２２）を含み、複数の電極パターンは、加工溝４４ｃ間に形成され複数の駆動側電極２３と接続された複数の駆動側電極パターン４３、共通側電極２２と接続された共通側電極パターン４６とを含み、平行な複数の加工溝の最も端の加工溝の端部から連続して、それらの加工溝に対してほぼ直角にレーザ光８２を走査して第４加工溝４４ｄを形成することによって、複数の駆動側電極パターン４３と共通側電極パターン４６とを分離するようになっている。
【００４０】
また、本実施形態において、図１に示すように、走査パターンは、アクチュエータ基板１の外部領域にレーザ光８２の走査開始点Ｓを有する構成にされている。これにより、アクチュエータ基板１の外部をレーザ光８２の走査開始点Ｓとすると、アクチュエータ基板１の内部領域でレーザ光８２の照射を開始した場合のような大きなエネルギーが局所的に付与されることにより、加工溝の幅が部分的にばらつき各電極パターン４３の特性が不均一になる等の不具合を防止することができる。特に、噴射チャンネル１０の個数が偶数のとき、非噴射チャンネル１１の個数が奇数になるから、１番目の加工溝４４ｃの走査開始点Ｓをアクチュエータ基板１の外部領域におくことで、最後の加工溝４４ｃから直角に連続して第４加工溝４４ｄを形成することができる。
【００４１】
尚、本実施形態においては、第３加工溝４４ｃを形成する場合のように、レーザ光８２の全走査経路中において照射を継続しているが、これに限定されることはない。即ち、加工溝の走査方向後端部（例えば第３加工溝４４ｃの他端部）から次の形成対象となる加工溝の端部（例えば第３加工溝４４ｃの他端部）への走査経路において、レーザ光８２の照射を禁止するようになっていても良い。この場合において、加工溝の端部から隣の加工溝へと走査方向を変えるとき、その折曲点において、レーザ光の走査が一瞬停止したのと同じ状態になり、レーザ光によるエネルギー投入量が増え、加工溝の幅よりも大きな円となって彫り込まれる。そのため、折曲点の周囲に導電層の導電成分が環状に飛散し、既に加工した加工溝に付着することがある。折曲点から走査方向が変わると、走査方向が変わる前の加工溝に導電成分が残留したままとなり、絶縁性を悪くする。上記のようにすることで、加工溝に対する導電成分の付着を防止し、高い電気絶縁性を得ることができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、例えば走査方向を溝方向および配列方向間で切り換えるときに、直角方向に曲折する走査パターンで走査しているが、これに限定されることはない。即ち、図５に示すよレーザ光８２の走査により形成された加工溝５１の走査方向に、次の形成対象となる加工溝５１の端部５１ａが存在しないとき、これら加工溝５１，５１の端部５１ａ，５１ａ同士を結ぶ走査経路５２に、上記の理由から飛散する導電成分が残留しないように、走査経路５２を所定の曲率半径以上の曲線に設定した走査パターンで走査するようになっていても良い。
【００４３】
これにより、例えば加工溝５１，５１の端部５１ａ，５１ａ同士を結ぶ走査経路５２を直角等の急角度で曲折すると、曲折部に導電成分が付着したときに除去できずに残存することがあるが、走査経路５２を所定の曲率半径以上の曲線に設定し、直線状に走査した場合と同様に加工溝５１に付着する導電成分を除去すれば、高い電気絶縁性を得ることができる。
【００４４】
また、本実施形態においては、上述の走査パターンをレーザ光８２を走査する制御プログラムが図１のレーザ制御装置５６内のメモリー部に格納されている。このメモリー部としては、インクジェットヘッドの製造プログラムを記録した半導体メモリー、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体を含む。
【００４５】
尚、本発明は、噴射溝１４の側壁を変形させてインクを噴射するものだけでなく、他の形式のヘッドにおいても、インク噴射用のアクチュエータに給電する駆動電極４３に適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、アクチュエータ基板に設けられ、インクの噴射動作を行うアクチュエータ電極と接続された複数の駆動電極を備えており、これら複数の駆動電極が、前記アクチュエータ基板に形成された導電層が加工溝により互いに電気的に分離されて形成されたインクジェットヘッドにおいて、前記加工溝は、  前記複数の駆動電極のうち隣接する駆動電極間を分離する複数の第１の加工溝と、これら複数の第１の加工溝のうち隣接する第１の加工溝の端部同士を１つおきの位置において接続する第２の加工溝と、この第２の加工溝よりも前記アクチュエータ電極側の位置において、全ての前記第１の加工溝と直交する第３の加工溝とからなる構成である。これにより、全ての加工溝を形成したときのレーザ光の走査距離を最小にすることができるため、従来のように例えば加工溝を一方向から形成した場合と比較して、走査時間の短縮により電極分割工程における電極パターンの形成を短時間で完了して生産性を向上させることができるという効果を奏する。
【００４７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝に囲まれた前記導電層により前記複数の駆動電極が形成され、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝の外側の導電層により共通側電極が形成されている構成である。
【００４８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のインクジェットヘッドであって、前記アクチュエータ基板の一方の面には、噴射されるインクの流路を形成する隔壁が設けられ、前記アクチュエータ基板の他方の面には、前記駆動電極及び前記共通側電極が設けられており、前記隔壁の一方の面に形成されたアクチュエータ電極が前記駆動電極に接続され、前記隔壁の他方の面に形成されたアクチュエータ電極が前記共通側電極に接続されている構成である。
【００４９】
請求項４の発明は、アクチュエータ基板に形成した導電層にレーザ光を所定の走査パターンに沿って走査しながら照射することにより複数本の加工溝を形成して、前記導電層を互いに電気的に分離することにより、インクの噴射動作を行うアクチュエータ電極と接続された複数の駆動電極を形成するインクジェットヘッドの製造方法であって、前記導電層にレーザ光を走査して、隣接する駆動電極を分離する第１の加工溝を形成する工程と、この第１の加工溝の走査方向後端部から連続して前記複数の駆動電極の配列方向に延びる第２の加工溝を形成する工程と、この第２の加工溝に連続して前記第１の加工溝の走査方向と平行且つ逆方向にレーザ光を走査して別の第１の加工溝を形成する工程とを、前記複数の駆動電極の配列方向に繰り返し、前記第１の加工溝に直交する方向に前記レーザ光を走査して、全ての前記第１の加工溝に直交する第３の加工溝を形成する構成である。これにより、全ての加工溝を形成したときのレーザ光の走査距離を最小にすることができるため、従来のように例えば加工溝を一方向から形成した場合と比較して、走査時間の短縮により電極パターンの形成を短時間で完了して生産性を向上させることができるという効果を奏する。
【００５０】
請求項５の発明は、請求項４に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、前記導電層を、前記アクチュエータ基板に配置された複数のアクチュエータ電極に接続した状態で前記アクチュエータ基板に形成し、この導電層に前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝を形成して前記導電層を分離することにより、前記アクチュエータ電極にそれぞれ対応した前記複数の駆動電極を形成し、これら複数の駆動電極に、配線材を接続する構成である。これにより、複数のアクチュエータ電極を接続した状態の導電層を一括して形成した後、この導電層を各アクチュエータ電極に対応した電極パターンに分割するため、容易に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を奏する。
【００５１】
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝に囲まれた前記導電層により前記複数の駆動電極を形成し、前記第１の加工溝、前記第２の加工溝及び前記第３の加工溝の外側の前記導電層により共通側電極を形成する構成である。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクチュエータ基板の裏面側を電極分割する状態を示す説明図である。
【図２】アクチュエータ基板の上面側を電極分割する状態を示す説明図である。
【図３】インクジェットヘッドの要部分解斜視図である。
【図４】インクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図５】走査パターンの説明図である。
【図６】従来例を示すものであり、アクチュエータ基板の裏面側を電極分割する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ アクチュエータ基板
４ プレート部材
６ ノズルプレート
７ マニホールド部材
１０ 噴射チャンネル
１１ 非噴射チャンネル
１４ 噴射溝
１５ ダミー溝
２０ 隔壁
２２ 電極
３０ ノズル
３１ インク供給口
３２ フレキシブルプリント基板
４３ 駆動電極
４４ａ〜４４ｅ 第１〜第５加工溝
５１ 加工溝
５２ 走査経路
５６ レーザ制御装置
８１ レーザ発振器
８２ レーザ光
８４ Ｘ軸用ガルバノメータ
８６ Ｙ軸用ガルバノメータ
８７ 集光レンズ
【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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