(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子からなる駆動壁とチャネルとが交互に並設されると共に前記チャネルの両端がそれぞれ相反する面に開口しており、前記駆動壁に電圧を印加するための電極が形成されてなり、前記電極に電圧が印加されることによって前記駆動壁が変形するヘッドチップの製造方法であって、
少なくとも表面に圧電素子層を含むウエハーの表面から複数のチャネルを平行に形成するチャネル形成工程と、
前記チャネルが形成されたウエハーを該チャネルの長さ方向が同一方向となるように複数枚積層することによって、複数列のチャネルを有する積層基板を作製する積層基板作製工程と、
前記積層基板の表面から前記チャネルと交差する方向に沿って溝を形成する溝形成工程と、
前記溝が形成された前記積層基板に対し、液体を噴射しながら、切断刃を用いて前記チャネルと直交する方向に沿って所定の間隔で切断することにより、前記チャネルの長さが所定の長さとなる前記ヘッドチップを切り出す切断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】
前記溝は、前記積層基板の各チャネルが当該溝を介して前記積層基板の外部に連通するように形成され、
前記切断工程は、前記チャネル内に侵入する切り粉を前記液体とともに前記溝を介して前記積層基板の外部に排出しながら切断することを特徴とする請求項１記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項３】
前記溝形成工程は、前記溝を、前記切断工程における切断部位を除いた位置のみに形成することを特徴とする請求項１又は２記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項４】
前記溝形成工程は、１つの前記溝と当該溝に最も近い切断部位との距離が、前記所定の長さよりも短くなるように前記溝を形成することを特徴とする請求項３記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項５】
前記切断工程は、複数の切断部位で切断する際、いずれか一方の端部の切断部位を最初に切断し、
前記溝形成工程は、前記溝を、最初に切断する前記端部の切断部位の外側に少なくとも形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項６】
前記溝形成工程は、前記外側の溝を、両端部の切断部位の外側にそれぞれ形成することを特徴とする請求項５記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項７】
前記溝は前記積層基板に間隔をおいて複数形成され、
前記切断工程は、前記積層基板における隣接する前記溝間に少なくとも２箇所の切断部位を有することを特徴とする請求項１記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項８】
前記溝形成工程は、前記溝を、前記積層基板の一方の面から他方の面に向けて最下層の前記ウエハーに形成された前記チャネルの深さ以上の深さで形成することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項９】
前記溝形成工程は、前記溝の長さ方向の少なくとも一方端が、前記積層基板の側方に開放するように前記溝を形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項１０】
前記溝形成工程は、前記溝を、前記積層基板の一方の面から他方の面に向けて形成し、
前記切断工程は、前記積層基板における前記溝の形成が開始された面と同一面から切断を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項１１】
前記溝形成工程と前記切断工程は、同一の切断刃を用いて行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項１２】
前記切断刃は回転刃であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項１３】
前記チャネル形成工程は、前記チャネルの長さ方向の両端が、前記ウエハーの側方に開放しないように該チャネルを形成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項１４】
前記液体は水であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法によってヘッドチップを作製するヘッドチップ作製工程を有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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘッドチップの製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法に関し、詳しくは、それぞれ複数のチャネルが形成されたウエハーを複数枚積層した積層物をフルカットすることによってヘッドチップを作製するヘッドチップの製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チャネルと駆動壁とが交互に並設され、駆動壁に形成された電極に電圧を印加することによって該駆動壁をくの字状に変形させてチャネル内のインクをノズルから吐出させるヘッドチップを備えたせん断モード型のインクジェットヘッドが知られている。
【０００３】
その中でも、チャネルの出口と入口がヘッドチップの前面と後面の相反する面にそれぞれ開口した構造のヘッドチップを備えたものがある。このようなヘッドチップは、チャネルを並設した長尺のウエハーを所望のチャネル長さとなるピッチでチャネルの長さ方向と直交する方向に沿ってフルカットすることによって、一度に多数個のヘッドチップを作製することができることから、極めて生産性が良いものとして知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０９７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、インクジェット分野はますます高精細な画像記録を行うことが求められており、これに伴ってノズルの更なる高密度化が要請されている。このため、ヘッドチップが備えるチャネルは多列化が進んでおり、チャネルの列が所望の列数となるようにウエハーを複数枚積層した厚い積層物をフルカットすることによってヘッドチップを作製する必要が生じている。
【０００６】
ウエハーを複数枚積層してなる積層物をフルカットすることによって得られる従来のヘッドチップの縦断面図を図１９に示す。
【０００７】
ここではそれぞれチャネルが形成された６枚のウエハーを積層した積層物からフルカットして得られた６列のチャネル列を有する１つのヘッドチップ１００を示している。積層物をフルカットすることにより作製されるヘッドチップ１００は六面体形状であり、前面１００ａと後面１００ｂにそれぞれチャネル１０１の両端が開口している。
【０００８】
このようにチャネル１０１の列数が複数列となるヘッドチップ１００をフルカットして作製する場合、切断面（例えば１００ｂ）が平坦面とならず、チャネル１０１の長さ方向に沿う図中上方のヘッドチップ厚みＤ１と、図中下方のヘッドチップ厚みＤ２とが均一にならない場合が生じる問題が見られた。Ｄ１とＤ２が不均一になると、列毎のチャネル１０１の長さに相違が生じ、インク吐出性能にばらつきが発生する問題がある。
【０００９】
本発明者は、この問題について鋭意検討したところ、ウエハーの積層物をフルカットする際に発生する切り粉が原因でヘッドチップの厚みが不均一になることを突き止めた。すなわち、ウエハーの積層物を切断刃を用いてフルカットする際、削り落とされた多量の切り粉が発生し、その切り粉が積層物内のチャネル１０１内にも侵入する。しかし、チャネル１０１は極めて狭小であるため直ぐに詰まってしまい、このチャネル１０１内に閉塞した切り粉が切断刃の直進性を阻害することにより、切断面の不均一化を招いていた。
【００１０】
このような問題は、ウエハーの積層数が多くなればなるほど、すなわちチャネル列数が増加するほど切り粉が多量に発生するため顕著に発生するようになる。また、１ヘッド当たりのノズル数を増やすためにチャネル１０１を高密度化しようとすると、チャネル１０１はますます狭小化することになるため、切り粉の詰まりが発生し易くなり、やはり問題は顕著に発生するようになる。
【００１１】
そこで、本発明は、複数枚積層されたウエハーをフルカットする際に発生する切り粉がチャネル内に詰まることによる切断面の不均一化を解消し、高精度な切断面を持つヘッドチップを作製可能なヘッドチップの製造方法、及び、インクジェットヘッドの製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１４】
１．  圧電素子からなる駆動壁とチャネルとが交互に並設されると共に前記チャネルの両端がそれぞれ相反する面に開口しており、前記駆動壁に電圧を印加するための電極が形成されてなり、前記電極に電圧が印加されることによって前記駆動壁が変形するヘッドチップの製造方法であって、
少なくとも表面に圧電素子層を含むウエハーの表面から複数のチャネルを平行に形成するチャネル形成工程と、
前記チャネルが形成されたウエハーを該チャネルの長さ方向が同一方向となるように複数枚積層することによって、複数列のチャネルを有する積層基板を作製する積層基板作製工程と、
前記積層基板の表面から前記チャネルと交差する方向に沿って溝を形成する溝形成工程と、
前記溝が形成された前記積層基板に対し、液体を噴射しながら、切断刃を用いて前記チャネルと直交する方向に沿って所定の間隔で切断することにより、前記チャネルの長さが所定の長さとなる前記ヘッドチップを切り出す切断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。
【００１５】
２．  前記溝は、前記積層基板の各チャネルが当該溝を介して前記積層基板の外部に連通するように形成され、
前記切断工程は、前記チャネル内に侵入する切り粉を前記液体とともに前記溝を介して前記積層基板の外部に排出しながら切断することを特徴とする前記１記載のヘッドチップの製造方法。
【００１６】
３．  前記溝形成工程は、前記溝を、前記切断工程における切断部位を除いた位置のみに形成することを特徴とする前記１又は２記載のヘッドチップの製造方法。
【００１７】
４．  前記溝形成工程は、１つの前記溝と当該溝に最も近い切断部位との距離が、前記所定の長さよりも短くなるように前記溝を形成することを特徴とする前記３記載のヘッドチップの製造方法。
【００１８】
５．  前記切断工程は、複数の切断部位で切断する際、いずれか一方の端部の切断部位を最初に切断し、
前記溝形成工程は、前記溝を、最初に切断する前記端部の切断部位の外側に少なくとも形成することを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【００１９】
６．  前記溝形成工程は、前記外側の溝を、両端部の切断部位の外側にそれぞれ形成することを特徴とする前記５記載のヘッドチップの製造方法。
【００２０】
７．  前記溝は前記積層基板に間隔をおいて複数形成され、
前記切断工程は、前記積層基板における隣接する前記溝間に少なくとも２箇所の切断部位を有することを特徴とする前記１記載のヘッドチップの製造方法。
【００２１】
８．  前記溝形成工程は、前記溝を、前記積層基板の一方の面から他方の面に向けて最下層の前記ウエハーに形成された前記チャネルの深さ以上の深さで形成することを特徴とする前記１〜７のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【００２２】
９．  前記溝形成工程は、前記溝の長さ方向の少なくとも一方端が、前記積層基板の側方に開放するように前記溝を形成することを特徴とする前記１〜８のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【００２３】
１０．  前記溝形成工程は、前記溝を、前記積層基板の一方の面から他方の面に向けて形成し、
前記切断工程は、前記積層基板における前記溝の形成が開始された面と同一面から切断を行うことを特徴とする前記１〜９のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【００２４】
１１．  前記溝形成工程と前記切断工程は、同一の切断刃を用いて行うことを特徴とする前記１〜１０のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【００２５】
１２．  前記切断刃は回転刃であることを特徴とする前記１〜１１のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【００２６】
１３．  前記チャネル形成工程は、前記チャネルの長さ方向の両端が、前記ウエハーの側方に開放しないように該チャネルを形成することを特徴とする前記１〜１２のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【００２７】
１４．  前記液体は水であることを特徴とする前記１〜１３のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法。
【００２８】
１５．  前記１〜１４のいずれかに記載のヘッドチップの製造方法によってヘッドチップを作製するヘッドチップ作製工程を有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。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、複数枚積層されたウエハーをフルカットする際に発生する切り粉がチャネル内に詰まることによる切断面の不均一化を解消し、高精度な切断面を持つヘッドチップを作製可能なヘッドチップの製造方法、及び、インクジェットヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ウエハーの構成を示す側面図
【図２】（ａ）はチャネルを形成する様子を説明するウエハーの斜視図、（ｂ）はチャネルが形成されたウエハーのチャネルと直交する方向の断面図
【図３】電極を形成したウエハーにおけるチャネル部分の拡大図
【図４】ウエハーを６枚積層した積層基板の断面図
【図５】（ａ）（ｂ）はウエハーを６枚積層した積層基板の他の実施形態を示す断面図
【図６】溝が形成された積層基板の断面図
【図７】溝が形成された積層基板の平面図
【図８】チャネルがインクチャネルと空気チャネルとで構成されるウエハーの正面図
【図９】積層基板を切断する様子を説明する断面図
【図１０】積層基板を切断する際の切り粉が流れる様子を説明する部分拡大平面図
【図１１】本発明に係るインクジェットヘッドの一例を示す断面図
【図１２】インクジェットヘッドにおけるヘッドチップの背面図
【図１３】インクジェットヘッドにおける配線基板の正面図
【図１４】インクジェットヘッドにおける電極引き出し部材の斜視図
【図１５】他の実施形態に係るチャネルを形成する様子を説明するウエハーの斜視図
【図１６】（ａ）は他の実施形態に係る溝を形成した積層基板の平面図、（ｂ）は（ａ）中のｂ−ｂ線に沿う断面図
【図１７】実施例を説明するヘッドチップの斜視図
【図１８】積層基板に形成した溝数と加工精度のばらつきの関係を示すグラフ
【図１９】ウエハーを複数枚積層してなる積層物をフルカットすることによって得られる従来のヘッドチップの縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
図１〜図１０を用いて本発明に係るヘッドチップの製造方法の一例を説明する。
【００３３】
まず、図１に示すように、セラミックスからなる１枚の基板１１上に、それぞれ分極処理された２枚の圧電素子基板１２ａ、１２ｂをそれぞれ接着し、表面に圧電素子層を有するウエハー１０を作成する。
【００３４】
各圧電素子基板１２ａ、１２ｂに用いられる圧電材料としては、電圧を加えることにより変形を生じる公知の圧電材料、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いることができる。２枚の圧電素子基板１２ａ、１２ｂは互いに分極方向（矢印で示す）を反対方向に向けて積層し、基板１１に接着剤を用いて接着する。
【００３５】
次に、図２に示すように、そのウエハー１０の表面から、２枚の圧電素子基板１２ａ、１２ｂに亘って複数の平行なチャネル１３を、回転刃からなるダイシングソーＡを用いて溝状に研削加工する（チャネル形成工程）。
【００３６】
これにより、隣接するチャネル１３間に、高さ方向で分極方向が反対となる圧電素子からなる駆動壁１４を並設する。図２（ａ）はウエハー１０の斜視図、（ｂ）はチャネル１３と直交する方向の断面図である。
【００３７】
ここでは、ウエハー１０の一方端の手前から他方端の手前までに亘るチャネル１３を形成しているため、チャネル１３の長さ方向の両端はウエハー１０の端部まで達しておらず、ウエハー１０の側方に開放していない。
【００３８】
また、図示しないが、基板１１を用いる代わりに圧電素子基板１２ｂを厚手のものとし、薄手の圧電素子基板１２ａ側から厚手の圧電素子基板１２ｂの中途部にまで至ってチャネル１３を研削することにより、高さ方向で分極方向が反対となる駆動壁１４の形成と同時に基板１１の部分が圧電素子基板１２ｂによって一体に形成されるようにしてもよい。
【００３９】
次いで、図３に示すように、各チャネル１３の内面に電極１５を形成する（電極形成工程）。
【００４０】
電極１５を形成する金属は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ等があり、電気抵抗の面からはＡｌやＣｕを用いることが好ましいが、腐食や強度、コストの面からＮｉが好ましく用いられる。また、Ａｌの上に更にＡｕを積層した積層構造としてもよい。電極１５の形成方法は、めっき法の他、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ（化学気相反応法）等の真空装置を用いた方法等によって金属被膜を形成する方法が挙げられる。
【００４１】
電極１５はチャネル１３毎に独立させる必要があるため、駆動壁１４の上端面には金属被膜が形成されないようにする。このため、例えば各駆動壁１４の上端面に予めドライフィルムを貼着したり、レジストを形成したりしておき、金属被膜を形成した後に除去することで、チャネル１３内に臨む各駆動壁１４の側面及び各チャネル１３の底面に選択的に電極１５を形成する。
【００４２】
なお、以降のヘッドチップの製造工程の説明において電極１５は図示省略する。
【００４３】
次いで、このようにして作製されたウエハー１０を複数枚（ここでは６枚）用いて積層することで、ウエハー１０の積層物である積層基板２０を作製する（積層基板作製工程）。
【００４４】
複数枚のウエハー１０の積層構造は特に問わず、例えば図４に示すように、チャネル１３の上面の開放面を同一方向に揃えると共にチャネル１３の長さ方向を揃えて３枚ずつ積層して組とし、各組の最上層のチャネル１３の上面を対向させて、両者間にセラミックスからなるカバー基板１６を挟んで一体に接着することにより、チャネル１３の列が６列となる積層基板２０を作製することができる。
【００４５】
その他、図５（ａ）に示すように、各ウエハー１０のチャネル１３の開放面の向きを全て同一方向に揃え、その最端層のチャネル１３の開放面をカバー基板１６で覆うように積層することで６列のチャネル列を有する積層基板２０を形成してもよい。また、図５（ｂ）に示すように、２枚のウエハー１０のチャネル１３の開放面を対向させ、両者間にカバー基板１６を挟んだ２列のチャネル列を有する積層体を３組用いて６列のチャネル列を有する積層基板２０を形成してもよい。
【００４６】
次いで、この積層基板２０に対し、図６、図７に示すように所定深さの溝２１を形成する（溝形成工程）。
【００４７】
ここでは図４に示した積層基板２０に溝２１を形成した。溝２１は、積層基板２０の一方の面（図６中の上面）から他方の面（図６中の下面）に向けて、チャネル１３と交差する方向、好ましくはチャネル１３の長さ方向（図６、図７の左右方向）と直交する方向に沿って形成する。
【００４８】
溝２１は、適宜の加工刃（図示せず）を用いて、積層基板２０の全てのチャネル１３に亘るように形成することが好ましく、図６中の最上層のウエハー１０の表面から最下層のウエハー１０のチャネル１３に至る深さ、好ましくは、最下層のウエハー１０のチャネル１３の深さ以上の深さとなるように凹設する。
【００４９】
ここで、チャネル１３の深さ以上の深さとは、積層基板２０の一方の面から最下層のウエハー１０のチャネル１３の底面までの深さ以上の深さのことである。チャネル１３の底面とは、溝２１を形成する部位における積層基板２０のチャネル１３内の下側の面のことである。図６に示す積層基板２０は、チャネル１３の両端が次第に浅溝となるテーパー部１３ａを有しているが、このテーパー部１３ａの位置に溝２１を形成する場合は、最下層のウエハー１０のチャネル１３におけるテーパー部１３ａの面がチャネル１３の底面となる。
【００５０】
また、図５（ａ）に示す積層基板２０の場合、カバー基板１６が最下層に配置されているが、この場合、最下層のウエハー１０のチャネル１３の底面は、カバー基板１６の上面１６ａ（チャネル１３内に臨んでいる面）となる。
【００５１】
更に、ヘッドチップには、インクを吐出するインクチャネルとインクを吐出しない空気チャネルとが交互に並設されるものがある。この場合のウエハー１０の各チャネルは、図８に示すように、インクチャネル１３１の深さよりも空気チャネル１３２の深さの方が深く形成されることがある。このように深さの異なるインクチャネル１３１と空気チャネル１３２とを有するウエハー１０が、図４や図５（ｂ）のように積層された場合のチャネル１３の底面とは、最下層におけるウエハー１０における深さが深い方の空気チャネル１３２の底面のことをいう。
【００５２】
この溝２１は、後述する積層基板２０のフルカット時に発生する切り粉がチャネル１３内に詰まることを防止するためものである。溝２１を積層基板２０の一方の面から最下層のウエハー１０のチャネル１３の底面までの深さ以上の深さとすることで、溝２１は各列全てのチャネル１３を積層基板２０の厚み方向に亘って完全に分断するので、後述する切断工程において発生する切り粉の排出を最も良好にすることができる。また、溝２１は積層基板２０の一面（最上層の上面）のみから形成することができるので、溝２１の形成作業が簡略化できる利点もある。
【００５３】
溝２１は、チャネル１３の長さ方向に沿って所定の間隔をおいて形成されている。溝２１の本数は作製されるヘッドチップのチャネル１３の長さ（切断部位の間隔）に応じて適宜設定される。溝２１の本数は２本以上であることが好ましいが、積層基板２０における溝２１の部位は、ヘッドチップ１の切り出し後は不要部位となるため、本数を多くしすぎるとヘッドチップ１の取り数が少なくなる。従って、溝２１の本数は４〜５本程度までとすることが好ましい。
【００５４】
溝２１の幅は加工刃によって研削される幅によって規定される。
【００５５】
この溝２１を加工する際の加工刃は、後述する切断工程において積層基板２０をフルカットする際に用いられる切断刃Ｂと同一の切断刃を用いることが好ましい。これにより溝形成工程後、直ちに切断工程に移行することができる。
【００５６】
各溝２１は、積層基板２０の上面から深さ方向に凹設していく際、その長さ方向（図７における上下方向）の少なくとも一方端が、積層基板２０の側方（図７における上方又は下方）に開放するように形成していることが好ましい。これにより、フルカット時に発生する切り粉を溝２１を通して積層基板２０（各ウエハー１０）の側方から外部に排出させることもできる。
【００５７】
また、各溝２１を図７に示すように積層基板２０の一方側端から他方側端に亘って完全に横断するように形成することで、溝２１の長さ方向の両端が積層基板２０の側方にそれぞれ開放するように形成すると、切り粉の外部への排出をより円滑に行うことができるためにより好ましい。
【００５８】
次いで、溝２１が形成された積層基板２０に対し、図９に示すように、切断刃Ｂを用いてチャネル１３の長さ方向と直交する方向に沿って、所定の間隔で配置される複数の切断部位Ｃでフルカットすることにより、チャネル１３の長さが所定の長さとなるヘッドチップ１を複数個切り出す（切断工程）。
【００５９】
ここでは、図６に示した積層基板２０に対して複数の切断部位Ｃが同一のピッチＰで設けられることにより、切れ出されるヘッドチップ１のチャネル１３の長さがピッチＰで同一となるようにしている。しかし、本発明は、複数の切断部位Ｃの間隔を異ならせることにより、１枚の積層基板２０からチャネル１３の長さが異なるヘッドチップ１を切り出すようにしてもよい。
【００６０】
この切断工程では、切断刃Ｂの近傍に液体を噴射しながら切断を行う。図９におけるＮはそれぞれ切断刃Ｂの近傍に配置された液体噴射ノズルであり、この液体噴射ノズルＮから切断刃Ｂの表面もしくは切断刃Ｂによって研削される積層基板２０の研削部位に向けて液体を噴射する。
【００６１】
液体としては水を用いることが好ましい。
【００６２】
このようにフルカット時に液体を噴射することで、切断刃Ｂによって研削された切り粉は大部分が液体によって弾き飛ばされるが、一部の切り粉は液体と一緒に切断面から各チャネル１３内に侵入する。しかし、各チャネル１３は溝２１内に臨んでいるため、切り粉を含む液体は、図１０中の矢印で示すように、チャネル１３から溝２１内に入り込み、溝２１を通って外部に排出されるので、チャネル１３内に留まることが防止される。よって、切り粉がチャネル１３に詰まることに起因する切断面の不均一化を防止することができる。
【００６３】
特に本実施形態に示すように、溝２１が積層基板２０の側方にも開放している場合、溝２１内に入り込んだ切り粉を含む液体は、該溝２１の端部から積層基板２０の外部に流出することができるので、チャネル１３の詰まりの発生をより確実に防止することができる。
【００６４】
切断刃Ｂによる切断加工は、図９に示すように、積層基板２０に対して溝２１の形成が開始された面と同一面から行うことが好ましい。溝形成工程と切断工程とで同一の切断刃Ｂを用いた場合に積層基板２０に対する溝２１の形成作業の後、積層基板２０を移動させる必要なくそのまま切断作業を行うことができ、作業工程が簡略化できる。
【００６５】
切断刃Ｂにより切断を行う切断部位Ｃは、積層基板２０における隣接する溝２１間に少なくとも２箇所有している。これにより、いずれの切断部位Ｃにおいても、隣接する２つの溝２１の少なくともいずれかによって切り粉を排出することができる。
【００６６】
なお、図９に示すように、切断部位Ｃは積層基板２０における溝２１とは異なる部位に配置される。すなわち、溝形成工程において、溝２１は、後の切断工程において想定される切断部位Ｃを除いた位置のみに形成される。これによりヘッドチップ１を切り出す際、溝２１が形成されていない平坦な切断面が得られる。
【００６７】
また、図９に示すように、１つの溝２１と当該溝２１に最も近い切断部位Ｃとの距離ｄは、ヘッドチップ１のチャネル１３の所定の長さ（ここではＰ）よりも短い。すなわち、溝形成工程において、後の切断工程において想定される切断部位Ｃに隣接する位置に形成される溝２１は、当該溝２１に最も近い切断部位Ｃとの距離ｄが、ヘッドチップ１のチャネル１３の所定の長さよりも短くなる位置に配置される。これにより切り粉の排出性が高められる。しかも、積層基板２０において溝２１が形成された部位を廃棄する際の無駄を低減することができる。
【００６８】
切断工程において、積層基板２０を複数の切断部位Ｃでフルカットする際に、切断部位Ｃの並び方向のいずれか一方の端部の切断部位Ｃ（例えば図９における左端の切断部位Ｃ）を最初に切断することが、その後の作業性を向上させる点で好ましい。この場合、その最初の切断部位Ｃの外側に溝２１が配置されるようにすることが好ましい。すなわち、溝形成工程において、後の切断工程において想定される複数の切断部位Ｃのうちの最初に切断を行ういずれか一方の端部の切断部位Ｃの外側に少なくとも形成する。
【００６９】
これにより、切り粉が排出されにくい最初に切断する切断部位の外側近傍、好ましくは、端部の切断部位Ｃとの距離ｄが、ヘッドチップ１のチャネル１３の所定の長さよりも短くなる位置に配置される溝２１により、効果的に切り粉の排出性を高めることができ、より平坦な切断面にすることができる。
【００７０】
また、積層基板２０の端部の不要な部位に溝２１を形成できるので無駄なく効率的にヘッドチップ１を切り出すことができる。
【００７１】
また、このように切断部位Ｃの外側に形成する溝２１を、図９に示すように、複数の切断部位Ｃの並び方向の両端部の切断部位Ｃ、Ｃの外側にそれぞれ形成することも好ましい。これにより、両端の切断部位Ｃ、Ｃの切断面を溝２１が形成されないより平坦な切断面にすることができるとともに、より無駄なく効率的にヘッドチップ１を切り出すことができる。
【００７２】
切断工程において用いられる切断刃Ｂとしては、回転刃、ワイヤーソー等、積層基板２０をフルカットすることができるものであれば任意であるが、特に回転刃は切断部位Ｃの間隔を容易に設定及び変更することができる利点がある。しかも、回転刃は、ワイヤーソーに比べて切り粉が発生し易いので、本発明に適用することにより顕著な効果を得ることができるために好ましい。
【００７３】
このようにして作製されたヘッドチップ１を用いたインクジェットヘッドの一例を図１１〜図１４を用いて説明する。
【００７４】
このインクジェットヘッドＨは、ヘッドチップ１の前面１ａにノズルプレート２を有し、ヘッドチップ１の後面１ｂに配線基板３、電極引き出し部材４及び共通流路部材５を有している。ノズルプレート２には、ヘッドチップ１の各チャネル１３に対応する位置にノズル２ａが形成されている。
【００７５】
本発明に係るヘッドチップの製造方法によって作製されたヘッドチップ１は、その切断面（前面１ａ、後面１ｂ）が均一となるので、ノズルプレート２や配線基板３を高精度に接合することができる。これにより、ヘッドチップ１の作製工程の次工程での作業性を向上させ、歩留まりを向上させることができる効果がある。
【００７６】
ヘッドチップ１の後面１ｂには、各チャネル１３と一対一に対応するように第１の引き出し電極１７が形成されている。各第１の引き出し電極１７の一端は各チャネル１３内の電極１５と電気的に接続されている。
【００７７】
なお、このインクジェットヘッドＨは、図５（ｂ）の積層基板２０から切り出されたヘッドチップ１を用いた態様を示している。
【００７８】
ヘッドチップ１に形成されているチャネル列のうちの最も外側に位置するＡ列及びＦ列のチャネル列の各チャネル１３に対応する第１の引き出し電極１７は、ヘッドチップ１の後面１ｂにおける上端部又は下端部に向けてそれぞれ延びているが、内側に位置するＢ列のチャネル列の各チャネル１３から引き出された第１の引き出し電極１７と、その隣りのＣ列のチャネル列の各チャネル１３から引き出された第１の引き出し電極１７とが、互いに対向する方向に延びており、Ｂ列のチャネル列とＣ列のチャネル列の間に、互いに短絡しないように配置されている。更に、Ｄ列のチャネル列の各チャネル１３から引き出された第１の引き出し電極１７と、その隣りのＥ列のチャネル列の各チャネル１３から引き出された第１の引き出し電極１７とが、互いに対向する方向に延びており、Ｄ列のチャネル列とＥ列のチャネル列の間に、互いに短絡しないように配置されている。
【００７９】
配線基板３は、ヘッドチップ１の後面１ｂに対し、該後面１ｂの外周縁に沿う所定幅に接合されている。配線基板３は例えばガラス、セラミックス等の絶縁材料からなり、ヘッドチップ１の後面１ｂの周囲から側方にはみ出す程度の大きさを有すると共に、ヘッドチップ１の後面１ｂに臨む全てのチャネル１３を囲む程度の大きさを有する１つの矩形状の開口３１を有している。従って、ヘッドチップ１の全てのチャネル１３の入口及びその周囲の後面１ｂは、この開口３１内に配置され、後方に向けて露出する。
【００８０】
配線基板３の表面（ヘッドチップ１の後面１ｂとの接合面）には、図１３に示すように、ヘッドチップ１の最も外側に位置するＡ列及びＦ列のチャネル列の各チャネル１３から引き出された第１の引き出し電極１７と対応するピッチで配線電極３２が、開口３１の周縁から配線基板３の外周縁にかけてパターン形成されている。配線基板３は、これら配線電極３２が、対応するＡ列及びＦ列のチャネル列の第１の引き出し電極１７と電気的に接続されるように位置合わせされ、後面１ｂに対して例えば異方性導電フィルム等を用いて接着される。
【００８１】
これにより、Ａ列及びＦ列のチャネル列の各チャネル１３内の電極１５は、第１の引き出し電極１７及び配線基板３の配線電極３２によってヘッドチップ１の側方にそれぞれ引き出される。この配線基板３の配線電極３２には、それぞれ駆動回路（図示せず）からの駆動信号をＡ列及びＦ列の各チャネル１３内の電極１５に印加するためのＦＰＣ６の一端が、例えば異方性導電フィルム等を用いて接合されることで電気的に接続されている。
【００８２】
電極引き出し部材４は、ヘッドチップ１の後面１ｂにおけるＢ列のチャネル列とＣ列のチャネル列との間、Ｄ列のチャネル列とＥ列のチャネル列との間にそれぞれ一つずつ、後方に向けて延びるように突設されている。
【００８３】
これら電極引き出し部材４は直方体からなり、図１４に示すように、チャネル列方向に沿う幅Ｌ１は、チャネル列の長さ以上、且つ、配線基板３の開口３１のチャネル列方向の長さＬ４以下であり、その厚みＬ２は、該電極引き出し部材４を挟んで隣接する２列のチャネル列間の長さＬ３以下となっている。
【００８４】
電極引き出し部材４は、前端面４ａがヘッドチップ１の後面１ｂとの接合面であり、前端面４ａと該前端面４ａに隣接する相反する２つの側面４ｂ、４ｃとに亘って、当該電極引き出し部材４を挟んで隣接する２つのチャネル列（Ｂ列とＣ列、Ｄ列とＥ列）の各チャネル１３から引き出されて後面１ｂ上で対向している第１の引き出し電極１７にそれぞれ対応するピッチで、第２の引き出し電極４１がパターン形成されている。
【００８５】
これら電極引き出し部材４は、前端面４ａがヘッドチップ１の後面１ｂにおいて、Ｂ列及びＣ列のチャネル列の各第１の引き出し電極１７と第２の引き出し電極４１、Ｄ列及びＥ列のチャネル列の各第１の引き出し電極１７と第２の引き出し電極４１とが位置合わせされ、例えば異方性導電フィルム等を用いて接着されることで、第１の引き出し電極１７と第２の引き出し電極４１とをそれぞれ電気的に接続している。これにより、Ｂ列〜Ｅ列の各チャネル１３内の電極１５は、第１の引き出し電極１７及び電極引き出し部材４の第２の引き出し電極４１によってヘッドチップ１の後面１ｂに対して垂直方向に方向転換され、後方に向けて引き出されている。
【００８６】
共通流路部材５は、ヘッドチップ１の後面１ｂに対向する面が開口し、配線基板３の外形形状と同等の大きさを有する箱体形状をなしており、配線基板３の後面に接着されることで、配線基板３の開口３１内に露出するヘッドチップ１の後面１ｂとの間で、全てのチャネル１３に対して共通にインクを供給するための共通流路５１となる空間を形成している。ヘッドチップ１の後面１ｂに対向する共通流路部材５の後壁５２には、電極引き出し部材４を各々独立して貫通させるための貫通孔５３が形成されている。
【００８７】
前端面４ａがヘッドチップ１の後面１ｂに接合された電極引き出し部材４は、その後端側が共通流路部材５の貫通孔５３から更に後方に向けて突出して延びており、この共通流路部材５から突出した部位において、第２の引き出し電極４１にそれぞれ駆動回路（図示せず）からの駆動信号をＢ列〜Ｅ列の各チャネル１３内の電極１５に印加するためのＦＰＣ６が、例えば異方性導電フィルム等を用いて接合されることで電気的に接続されている。
【００８８】
これにより、ヘッドチップ１の各チャネル１３の電極１５に対してＦＰＣ６を介して駆動回路からの駆動信号を印加することができ、高密度なヘッドチップ１を有するインクジェットヘッドＨを簡単に構成することができる。
【００８９】
以上の説明では、ヘッドチップ１におけるチャネル１３を、ウエハー１０の一方端の手前から他方端の手前までに亘るように形成したが、本発明は、図１５に示すように、チャネル１３をウエハー１０の一方端から他方端に亘って完全に横断するように形成することで、チャネル１３の長さ方向の両端が、ウエハー１０の側方にそれぞれ開放するように形成してもよい。この場合、切断工程において発生する切り粉を含む液体を、各チャネル１３の端部を利用して外部に排出させることもできるために好ましい。
【００９０】
また、以上の説明では、溝２１を積層基板２０の一方側端から他方側端に亘って完全に横断するように形成することで、長さ方向の両端が積層基板２０の側方にそれぞれ開放するように形成したが、図１６に示すように、溝２１を、積層基板２０の一方端の手前から他方端の手前までに亘るように形成することで、長さ方向の両端が積層基板２０の側方に開放しないように形成してもよい。
【００９１】
この場合の溝２１は、積層基板２０における該溝２１の形成を開始した上面側のみに開放する形となるが、切断工程において発生する切り粉は、液体と共にこの溝２１内に受け入れられ、更に上面側に排出させることができるため、各チャネル１３内に切り粉が詰まることは防止される。
【００９２】
また、以上の説明では、溝２１を一方の面から他方の面に向けて形成したが、溝は、積層基板２０の表面からチャネル１３と交差する方向に沿って形成すればよく、例えば、図９において積層基板２０の上面と下面から、チャネル１３と交差する方向に沿ってカバー基板１６の表面に達する溝をそれぞれ形成するようにしてもよい。
【００９３】
このように、溝２１は、積層基板２０の各チャネル１３が１または複数の溝を介して積層基板２０の外部に連通するように形成することが好ましく、これにより切断工程において、チャネル１３内に侵入する切り粉を液体とともに溝２１を介して積層基板２０の外部に排出しながら切断することが可能になる。
【００９４】
また、溝２１は、積層基板２０の積層方向（図９の上下方向）と交差する方向（図９の紙面手前側から奥側の方向）に形成してもよい。
【００９５】
更に、以上の説明では、ウエハー１０を６枚積層することによってチャネル列が６列となるヘッドチップ１を作製するようにしたが、ウエハー１０の積層数は複数枚であればよい。特に３枚以上のウエハー１０を積層することによって３列以上のチャネル列を有する積層基板２０をフルカットする場合に、発生する切り粉に起因する切断面の不均一化が顕著に現われるようになるため、本発明は３枚以上のウエハー１０を積層した積層基板２０からヘッドチップ１を作製する場合に好ましく適用することができる。
【００９６】
また、以上の説明では、ウエハー１０にチャネル１３を形成した後、各ウエハー１０を積層する前に各チャネル１３内に電極１５を形成するものとして説明したが、電極１５は、積層基板２０から切り出された後のヘッドチップ１の各チャネル１３内にめっき等によって形成するようにしてもよい。
【実施例】
【００９７】
６枚のウエハーを積層した図４に示す積層構造の積層基板からフルカットすることによって切り出された６列のチャネル列を有するヘッドチップ（図１７）において、その４隅（ｉ）〜（ｉｖ）において、前面１ａと後面１ｂとの間の厚みを測定することにより、切断面の加工精度を測定した。
【００９８】
なお、加工精度の評価は、積層基板に対して、切り粉を排出するための溝を全く形成しない場合（比較例）と、溝を２本〜４本形成した場合（実施例）とについて、それぞれの積層基板から切り出された複数のヘッドチップについて、４隅（ｉ）〜（ｉｖ）における加工精度のばらつきを測定してその標準偏差を求め、３σを比較することにより行った。その結果を図１８に示す。
【００９９】
同図に示すように、溝を全く形成しない場合（比較例）に比較して、溝を２本〜４本形成した場合（実施例）は、３σの値が小さくなり、加工精度のばらつきが抑えられていることがわかる。特に溝数が３本、４本と増加するにつれてばらつきが小さくなっている。これは、溝数が増加するにつれて切断部位と溝との距離が近くなり、フルカット時に発生する切り粉が溝から排出され易くなるためである。
【０１００】
従って、本発明によってヘッドチップのフルカット時に発生する切り粉がチャネル内に詰まることによる切断面の不均一化を解消し、高精度な切断面を持つヘッドチップを作製することができた。
【符号の説明】
【０１０１】
１：ヘッドチップ
１ａ：前面
１ｂ：後面
２：ノズルプレート
２ａ：ノズル
３：配線基板
３１：開口
３２：配線電極
４：電極引き出し部材
４ａ：前端面
４ｂ、４ｃ：側面
４１：第２の引き出し電極
５：共通流路部材
５１：共通流路
５２：後壁
５３：貫通孔
６：ＦＰＣ
１０：ウエハー
１１：基板
１２ａ、１２ｂ：圧電素子基板
１３：チャネル
１３ａ：テーバー面
１４：駆動壁
１５：電極
１６：カバー基板
１６ａ：上面
１７：第１の引き出し電極
２０：積層基板
２１：溝
Ａ：ダイシングソー
Ｂ：切断刃
Ｃ：切断部位
Ｎ：液体噴射ノズル
Ｐ：ピッチ
ｄ：溝と該溝に最も近い切断部位との距離
【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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