(57)【要約】【課題】圧力室間の機械的クロストークにより発生する吐出特性の変化を減少させる。【解決手段】液体を吐出する吐出口と、液体を貯留する複数の圧力室７０１とを有し、各々の圧力室７０１は、圧力室７０１の壁の少なくとも一部を構成している圧電体と、圧電体の圧力室７０１を構成する壁の内面に位置する個別電極３０４と、圧電体の、個別電極３０４が位置している内面と反対側の外面に位置する共通電極３０５とを有しており、個別電極３０４と共通電極３０５との間に電圧を印加して圧電体を伸長または収縮させることにより圧力室７０１の体積を変化させて圧力室７０１内の液体を吐出口から吐出させる液体吐出ヘッドが、複数の共通電極３０５を有している。複数の共通電極のうちの一部３０５−１−２，３０５−２−１は、隣接する圧力室７０１−１，７０１−３の個別電極３０４−１，３０４−３に導通している。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口から吐出される前記液体を貯留する複数の圧力室とを有し、各々の前記圧力室は、該圧力室の壁の少なくとも一部を構成している圧電体と、前記圧電体の前記圧力室を構成する壁の内面に位置する個別電極と、前記圧電体の、前記個別電極が位置している前記内面と反対側の外面に位置する共通電極とを有しており、前記個別電極と前記共通電極との間に電圧を印加して前記圧電体を伸長または収縮させることにより前記圧力室の体積を変化させて前記圧力室内の液体を前記吐出口から吐出させる液体吐出ヘッドであって、
複数の前記共通電極を有し、複数の前記共通電極のうちの一部は、隣接する前記圧力室の前記個別電極に導通している、液体吐出ヘッド。
【請求項２】
互いに隣り合う前記圧力室同士の間には開口部が設けられており、前記共通電極は、前記圧電体の前記開口部を構成する壁の内面に位置している、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
個々の前記圧力室は、複数の壁によって構成されており、前記複数の壁の内面には、該内面を同電位にするための前記個別電極が配置されており、前記複数の壁の外面のうちの一部には、該一部を、隣接する前記圧力室の内面と同電位にするための前記共通電極が配置されており、前記複数の壁の外面のうちの他の一部には、該他の一部を接地電位にするための前記共通電極が配置されている、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
複数の前記共通電極のうちの一部は、水平方向に並んで隣接する前記圧力室の前記個別電極に導通している、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
複数の前記共通電極のうちの一部は、垂直方向に並んで隣接する前記圧力室の前記個別電極に導通している、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口から吐出される前記液体を貯留する複数の圧力室とを有し、各々の前記圧力室は、該圧力室の壁の少なくとも一部を構成している圧電体と、前記圧電体の前記圧力室を構成する壁の内面に位置する個別電極と、前記圧電体の、前記個別電極が位置している前記内面と反対側の外面に位置する共通電極とを有しており、前記個別電極と前記共通電極との間に電圧を印加して前記圧電体を伸長または収縮させることにより前記圧力室の体積を変化させて前記圧力室内の液体を前記吐出口から吐出させる液体吐出ヘッドの駆動方法であって、
複数の前記共通電極を有し、複数の前記共通電極のうちの一部を、隣接する前記圧力室の前記個別電極と同電位にする、液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項７】
前記圧力室と前記隣接する圧力室との間に開口部を有し、前記開口部を構成する壁の内面に前記共通電極を設けておき、前記開口部の前記内面の一部を、隣接する前記圧力室の前記個別電極と同電位にする、請求項６に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項８】
個々の前記圧力室は、複数の壁によって構成されており、前記複数の壁の内面を同電位にするとともに、前記複数の壁の外面のうちの一部を、隣接する前記圧力室の内面と同電位にして、他の一部を接地電位にする、請求項６または７に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項９】
複数の前記共通電極のうちの一部を、水平方向に並んで隣接する前記圧力室の前記個別電極と同電位にする、請求項６から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項１０】
複数の前記共通電極のうちの一部を、垂直方向に並んで隣接する前記圧力室の前記個別電極と同電位にする、請求項６から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項１１】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口から吐出される前記液体を貯留する複数の圧力室とを有し、各々の前記圧力室は、該圧力室の壁の少なくとも一部を形成する振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対の面に形成される圧電体と、当該圧電体の上に形成される個別電極とを有しており、前記個別電極と共通電極との間に電圧を印加して前記圧電体を伸長または収縮させることにより前記圧力室の体積を変化させて前記圧力室内の液体を前記吐出口から吐出させる液体吐出ヘッドの駆動方法であって、
前記圧力室の領域に対応する圧電体は複数の前記共通電極を有し、複数の前記共通電極のうちの一部を、隣接する前記圧力室の前記個別電極と同電位にする、液体吐出ヘッドの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッドとその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体のインクを吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置には、一般的に、インクを吐出する液体吐出ヘッドが搭載されている。液体吐出ヘッドがインクを吐出する機構として、圧電素子によって容積が収縮可能な圧力室を用いる機構が知られている。この機構では、電圧が印加された圧電素子の変形により圧力室が収縮することによって、圧力室内のインクが、圧力室の一端に形成または接続された吐出口から吐出する。このような機構を有する液体吐出ヘッドの一つとして、圧力室の壁の一部を、圧電素子を含む振動板で構成し、圧電素子のたわみモードで振動板を変形させて圧力室を収縮させるものが実用化されている。しかしながらこの様な構造の液体吐出ヘッドでは、高い解像度が得られるように圧力室を高密度に配列しようとすると、圧力室同士の間の隔壁が薄くなるため、機械的クロストークが発生しやすいという問題がある。具体的には、１つの圧力室の圧電素子のみを駆動して液滴を吐出する場合に比べ、隣接する圧力室の圧電素子も同時に駆動した場合には、機械的クロストークにより圧力室の変位の仕方が変わって吐出力が大きくなり、液滴の吐出量や吐出速度が変化してしまう。この機械的クロストークの発生による問題を解決する方法が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された構造の記録ヘッドでは、圧力室同士の間の隔壁と振動板を挟んで対向する位置に、圧力室を縮小させるための圧電素子から独立した補助圧電素子が、圧力室の長手方向に沿って設けられている。圧力室の圧力が上がることにより隔壁が変形するのを打ち消すようにこの補助圧電素子を駆動することで、機械的クロストークにより発生する吐出特性の変化を補正できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６６５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された液体吐出ヘッドでは、機械的クロストークにより発生する吐出特性の変化を補正するように補助圧電素子を駆動するために、補助圧電素子を駆動するための補助駆動手段と補助圧電素子との間を接続する駆動信号配線が追加されている。このように補助圧電素子とそれを駆動するための各部材が追加されることによってコストアップが生じるという問題と、圧力室を高密度に配列しようとすると、増加した駆動信号配線を配置するのが困難になるという問題が発生する。
【０００６】
そこで本発明では、コストアップを抑えつつ、機械的クロストークに起因する吐出特性の変化を低減させる液体吐出ヘッドとその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口と、吐出口から吐出される液体を貯留する複数の圧力室とを有し、各々の圧力室は、圧力室の壁の少なくとも一部を構成している圧電体と、圧電体の圧力室を構成する壁の内面に位置する個別電極と、圧電体の、個別電極が位置している内面と反対側の外面に位置する共通電極とを有しており、個別電極と共通電極との間に電圧を印加して圧電体を伸長または収縮させることにより圧力室の体積を変化させて圧力室内の液体を吐出口から吐出させる液体吐出ヘッドであって、複数の共通電極を有し、複数の共通電極のうちの一部は、隣接する圧力室の前記個別電極に導通していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の液体吐出ヘッドの駆動方法は、液体を吐出する吐出口と、吐出口から吐出される液体を貯留する複数の圧力室とを有し、各々の圧力室は、圧力室の壁の少なくとも一部を構成している圧電体と、圧電体の圧力室を構成する壁の内面に位置する個別電極と、圧電体の、個別電極が位置している内面と反対側の外面に位置する共通電極とを有しており、個別電極と共通電極との間に電圧を印加して圧電体を伸長または収縮させることにより圧力室の体積を変化させて圧力室内の液体を吐出口から吐出させる液体吐出ヘッドの駆動方法であって、複数の共通電極を有し、複数の共通電極のうちの一部を、隣接する圧力室の個別電極と同電位にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧力室同士の間の機械的クロストークに起因する吐出特性の変化を低減させる液体吐出ヘッドとその駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの分解斜視図および分解側面図である。
【図２】第１の圧電基板の構造を示す斜視図および拡大断面図である。
【図３】第２の圧電基板の構造を示す斜視図および拡大断面図である。
【図４】図１に示す液体吐出ヘッドの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】第１の圧電基板の加工工程を順番に示す斜視図である。
【図６】第１の圧電基板の分極処理を示す斜視図および拡大断面図である。
【図７】分離した共通電極を示す平面図および要部拡大図である。
【図８】分離した共通電極を示す拡大断面図である。
【図９】第２の圧電基板の加工工程を順番に示す斜視図である。
【図１０】第２の圧電基板の分極処理を示す斜視図および拡大断面図である。
【図１１】圧電基板の積層工程を示す斜視図および拡大断面図である。
【図１２】圧電ブロック体の側面の切断工程を示す斜視図である。
【図１３】圧電ブロック体をチップ状に分離する工程を示す斜視図である。
【図１４】圧電ブロック体に前端面と後端面を形成する工程を示す斜視図および断面図である。
【図１５】後方絞り板の平面図と圧電ブロック体の分解断面図である。
【図１６】圧電ブロック体への電圧印加時の電界分布図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態の分離した共通電極を示す図と電圧印加時の電界分布図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態の後端面の電極接続と電圧印加時の電界分布とを示す図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態の液体吐出ヘッドを示す平面図および断面図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態の液体吐出ヘッドの共通電極の形状を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
［液体吐出ヘッドの構成］
図１は、本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの全体構成を示す斜視図と側面図であり、構成をわかりやすくするため、分解した状態を図示している。この液体吐出ヘッドは、圧電ブロック体１０３の前端面にオリフィスプレート１０１が接合され、後端面に後方絞り板１０４が接合された上で、共通液室ユニット１０６に取り付けられている。
【００１３】
圧電ブロック体１０３は、溝が形成された圧電基板を複数枚積層して形成され、内部に電極が形成され液体が充填される圧力室と、内部に電極が形成された開口部と、が設けられている。圧電ブロック体１０３には、共通電極を引き出すためのＦＰＣ（Flexible Printed Cable）である共通電極配線ケーブル１０９が設けられている。
【００１４】
圧電ブロック体１０３の前端面に接合されているオリフィスプレート１０１は、シリコンやＮｉやポリイミドなどからなり、液体が吐出する吐出口であるノズル孔１０２が開口している。本実施形態のオリフィスプレート１０１には、複数のノズル孔１０２が２次元マトリクス状に配列されており、このノズル孔１０２は、僅かに斜めの列を構成するように配列されている。すなわち、マトリクスの各行ごとにノズル孔１０２の位置を僅かにずらして配置することにより、マトリクスの行に対して僅かに傾いたノズル孔１０２の列が形成されている。それによって、さらなる高密度記録が可能になっている。
【００１５】
圧電ブロック体１０３の後端面に接合されている後方絞り板１０４は、シリコン基板等からなり、圧力室内で発生した圧力を共通液室ユニット１０６側に逃がさないための絞り孔１０５と、圧力室の内面の個別電極に接続されている配線と、が形成されている。個別電極に接続されている、後方絞り板１０４上に形成されている配線には、ＦＰＣである個別電極配線ケーブル１１０が接続されている。共通液室ユニット１０６には、共通液室１０７とインク供給口１０８が設けられており、インク等の液体が、インク供給口１０８から共通液室１０７内に供給される。
【００１６】
・圧電ブロック体の構成
次に、本実施形態の液体吐出ヘッドの圧電ブロック体１０３の詳細な構成を説明する。
【００１７】
本実施形態の液体吐出ヘッドの圧電ブロック体１０３は、図２に示す第１の圧電基板３０１と図３に示す第２の圧電基板４０１とが積層された接合ユニット（圧電体ユニット、図１１（ａ）参照）が多数積層された構成である。図２（ａ），３（ａ）は圧電基板３０１，４０１のそれぞれの斜視図であり、図２（ｂ），３（ｂ）は、図２（ａ），３（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。この液体吐出ヘッドは、圧電基板３０１，４０１の積層方向に沿って搬送される記録媒体に対して実質的に垂直に液体を吐出することにより、記録媒体に画像を形成する。
【００１８】
第１の圧電基板３０１には、図２（ａ），２（ｂ）に示すように、第１の主面Ｓ１に、圧力室を構成する複数の第１の溝３０２と、開口部を構成する複数の第２の溝３０３とが交互に形成されている。第１の溝３０２の内面には第１の個別電極３０４が形成され、第２の溝３０３の内面には第１の共通電極３０５が形成されている。第１の主面Ｓ１の反対側の面である第２の主面Ｓ２には、第１の溝３０２と対向する位置に第１の溝３０２と平行な帯状の第２の共通電極３０６が形成されている。
【００１９】
第２の圧電基板４０１には、図３（ａ），３（ｂ）に示すように、第１の主面Ｓ１に、開口部を構成する複数の第３の溝４０２が形成されている。第３の溝４０２の内面には第３の共通電極４０３が形成されている。第１の主面Ｓ１の反対側の面である第２の主面Ｓ２には、第３の溝４０２と対向する位置に第３の溝４０２と平行な帯状の第２の個別電極４０４が形成されている。
【００２０】
第１の溝３０２同士の間の間隔（ピッチ）は、解像度に対応する記録ドット格子寸法のｎ倍（ｎは整数）である。そして、第１の圧電基板３０１と第２の圧電基板４０１が積層されたｎ個の圧電体ユニットが、記録ドット格子寸法ずつ順次ずらしながら積層されることで、必要な解像度を有する圧電ブロック体が実現する。例えば、解像度が６００ｄｐｉ（１インチ（約２．５４ｃｍ）あたりのドット数が６００）の場合の記録ドット格子寸法は４２．３μｍであり、第１の溝３０２のピッチは４２．３μｍ×ｎである。ｎ＝１０とすると、第１の溝３０２のピッチは０．４２３ｍｍであり、この接合ユニットを１０層積層することにより圧電ブロック体１０３が形成される。
【００２１】
圧電ブロック体１０３の圧力室（第１の溝３０２）の断面形状や圧力室の周囲の圧電体の側壁の厚さは、吐出する液体の特性に合わせてシミュレーションによって求められ、それを実現するように圧電基板３０１、４０１の各部の寸法が決められている。第１の圧電基板３０１の寸法の一例としては、厚さは約０．２１ｍｍ、第１の溝３０２の深さＬ１は０．１２ｍｍ、第１の溝３０２の幅Ｗ１は０．１２ｍｍ、第１の溝３０２（圧力室）の周囲の側壁の厚さＷ２，Ｗ４はいずれも０．０９１５ｍｍである。第２の溝３０３の幅Ｗ３は０．１２ｍｍである。第２の圧電基板４０１の寸法の一例としては、厚さは約０．２１ｍｍであり、第３の溝４０２のピッチは０．４２３ｍｍ、深さＬ２は０．１２ｍｍ、幅Ｗ５は０．２２ｍｍであり、第３の溝４０２（開口部）の周囲の側壁の厚さＷ６は０．２０３ｍｍである。
【００２２】
［圧電ブロック体の製造方法］
圧電ブロック体１０３の製造方法の概要を、図４のフローチャートに示している。本実施形態では６００ｄｐｉ相当の解像度をもつ圧電ブロック体１０３を例に説明するが、解像度が異なる場合でも、溝の寸法や圧電基板の積層数を変更することで、同様の工程で作製が可能である。
【００２３】
・第１の圧電基板の加工
図５に、第１の圧電基板３０１に溝加工と電極形成を行う工程を説明する斜視図を示す。見やすいように、溝の幅と間隔、及び電極の幅と間隔を拡大して図示している。
【００２４】
（裏面電極形成）
まず、図５（ａ）に示すように、所望の厚さと形状を有する平板状の第１の圧電基板３０１を準備する。第１の圧電基板３０１としては、例えば、５７ｍｍ×７４ｍｍ×約０．２１ｍｍのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）基板が挙げられる。
【００２５】
図５（ｂ）に示すように、第１の圧電基板３０１の第２の主面Ｓ２（裏面）に、金属膜で構成される裏面アライメントマーク５０１と、第２の共通電極３０６を同時に形成する。第２の共通電極３０６のパターンは、第１の主面Ｓ１（表面）に形成する溝の長手方向に平行な帯状に形成されている。また、分極処理時に第２の共通電極３０６の全てに電圧を印加するため、すべての第２の共通電極３０６は第１の圧電基板３０１の端部に設けられた電極５０２に接続されている。
【００２６】
裏面アライメントマーク４０１と第２の共通電極３０６および電極５０２のパターニングは、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィによるリフトオフや、エッチングや、レーザ、ダイシング、フライス加工などで不要部分を除去する方法によって実現する。なお、裏面アライメントマーク４０１と第２の共通電極３０６および電極５０２を「電極等」と総称する場合もある。
【００２７】
フォトリソグラフィの場合、この段階では第２の主面Ｓ２に凹凸がないため、通常のスピンコートによるレジスト塗布によって均一なレジスト膜を形成することができる。それから、リフトオフ時にパターンを残さない部分にレジストが残るように、露光と現像によりレジストをパターニングする。次に、蒸着によって、電極等になる金属層を、レジストのパターン上を含めた第２の主面Ｓ２の全面に形成する。蒸着はリフトオフでのパターニングのしやすさに優れている。次にレジストを除去することで、レジストの上に成膜されていた金属膜がレジストと共に剥離して、最終的に所望の金属膜のパターンが得られる。電極等になる金属層の形成に際しては、例えば、まず下地層としてＣｒを２０ｎｍ程度、さらにＰｄを５０ｎｍ程度成膜して、パターニングする。さらに、Ｐｄをシード層として厚さ１０００ｎｍ程度のＮｉめっき層を成膜し、表面のＮｉをＡｕに置換めっきする。めっきによって電極等を形成する方法は、リフトオフ時の膜厚が薄いので、バリが残りにくくパターニング性が向上するうえ、層の表面のみにＡｕを使用するため低コストである。
【００２８】
（表面アライメントマークの形成）
図５（ｃ）に示すように、第１の圧電基板３０１の溝形成面（第１の主面Ｓ１）に表面アライメントマーク５０３を形成する。表面アライメントマーク５０３は金属膜で構成され、溝加工時と積層時の位置合わせに使用される。パターニング方法や金属膜の形成方法は、第２の共通電極３０６と同じである。
【００２９】
（圧力室溝加工）
溝加工は、先の工程で形成した表面アライメントマーク５０３を基準として位置決めをして行う。具体的には、図５（ｄ）に示すように、平板状の第１の圧電基板３０１の第１の主面Ｓ１に、複数の第１の溝３０２を形成する。形成された第１の溝３０２が圧力室の一部を形成する。本実施形態では、回転する超砥粒ホイール（図示せず）を用いて切削加工を行い、その際に超砥粒ホイールを第１の圧電基板３０１上の途中で引き上げる。それによって、図５（ｄ）に示すように、一方の端面（第１の端面５０４）にのみ開口して他方の端面（第２の端面５０５）には開口しない一端開口の第１の溝を形成する。第１の溝３０２は、圧力室を構成する複数の溝に加え、圧力室を構成する溝群の両外側に位置する溝も含み、それらを後段の接合工程における接着剤の逃げ溝として機能させることができる（図５には不図示）。
【００３０】
（開口部溝加工）
図５（ｅ）に示すように、第１の溝３０２を形成した圧電基板３０１の第１の主面Ｓ１に、開口部の一部を形成する複数の第２の溝３０３を形成する。第２の溝３０３は、第１の溝３０２と第１の溝３０２との間に形成される。第２の溝３０３も、回転する超砥粒ホイールを用いた切削加工によって形成され、その際に超砥粒ホイールを第１の圧電基板３０１上の途中で引き上げる。それによって、図５（ｅ）に示すように、一方の端面（第１の端面５０４）には開口せず他方の端面（第２の端面５０５）にのみ開口する一端開口の溝として形成される。
【００３１】
（表面電極形成）
次に、図５（ｆ）に示すように、第１の圧電基板３０１に形成された第１の溝３０２の内面に第１の個別電極３０４を形成し、第２の溝３０３の内面に第１の共通電極３０５を形成する。これらの電極３０４，３０５のパターニングは、リフトオフやレーザや研磨を用いた方法によって行われる。一例として、リフトオフを用いた電極３０４，３０５のパターニング方法を以下に説明する。溝加工により第１の圧電基板３０１の第１の主面Ｓ１に凹凸が生じているため、通常のスピンコーターによる塗布方法では均一なレジスト膜を形成することが難しい。そこで、レジスト膜の形成のために、フィルムレジストのラミネートやスプレーコーターによる塗布が好適に利用される。溝の内部を均一に露光することは困難であるため、溝の外部だけを露光すればよいネガタイプのレジストを用いるのが好ましい。
【００３２】
まず、フィルムレジストをラミネートする。第１の圧電基板３０１は焼結体であるため、１０μｍ程度のボイドが点在する。そのため、フィルムレジストが薄すぎると、ボイド上のフィルムにパターン欠損が生じてしまう。そこで、十分な厚さ、例えば４０μｍ以上の厚さを有するフィルムレジストをラミネートすることが好ましい。続いて、リフトオフ時にパターンを残さない部分にレジストが残るように、露光と現像によりフィルムレジストをパターニングする。後の工程で第１〜２の溝３０２，３０３の側壁の全域にわたって金属層が成膜されるように、第１〜２の溝３０２，３０３を形成する壁の上面に位置するレジストのパターンの幅を、壁の上面の幅よりも小さくしておくことが望ましい。例えば、壁の上面の幅が０．０９１５ｍｍに対して、レジストのパターンの幅を０．０６ｍｍにするとよい。
【００３３】
パターニングされたレジストが形成された状態で、スパッタリングや蒸着によって、電極３０４，３０５となる金属層を主面Ｓ１の全面に形成する。スパッタリングは溝の側壁面への成膜性に優れており、蒸着はリフトオフ時のパターニングしやすさに優れている。スパッタリングや蒸着により金属層を形成した後にレジストを除去することで、第１の圧電基板３０１の主面Ｓ１に電極３０４，３０５となる所望の金属膜のパターンが形成される。具体的には、電極３０４，３０５を形成するために、まず下地層としてＣｒを２０ｎｍ程度、さらに電極層としてＡｕを約１０００ｎｍ程度成膜する。または、下地層としてＣｒを２０ｎｍ程度、さらにＰｄを５０ｎｍ程度成膜して、パターニングし、Ｐｄをシード層として厚さ１０００ｎｍ程度のＮｉめっき層を成膜し、表面のＮｉをＡｕに置換めっきする。すべての第１の個別電極３０４は、第１の圧電基板３０１の第１の端面５０４を介して互いに接続されている。また、すべての第１および第２の共通電極３０５，３０６は、第２の端面５０５に成膜された金属膜を介して導通している。
【００３４】
（分極）
図６（ａ）に示すように、第１および第２の共通電極３０５，３０６を接地電位（ＧＮＤ，０Ｖ）にし、第１の個別電極３０４を正電位（＋）にすることにより、第１の圧電基板３０１の分極処理を行う。図６（ｂ）に第１の圧電基板３０１に加えられる電界を示している。分極は、第１の圧電基板３０１を１００〜１５０℃程度に加熱した状態で、１〜２ｋＶ/ｍｍ程度の高電界を所定の時間印加することによって行われる。
【００３５】
前記したように壁の上面に位置するレジストのパターンの幅が０．０６ｍｍであったため、第１の個別電極３０４と第１の共通電極３０５との間の間隔は０．０６ｍｍである。このように電極間の間隔が狭いため、空気中で１〜２ｋＶ/ｍｍの高電界を印加すると空中放電や沿面放電を生じる可能性が高い。そこで、例えばシリコーンオイル（絶縁破壊電圧：１０ｋＶ／ｍｍ以上）のような絶縁性の高いオイルなどの中で分極処理を行うことが望ましい。シリコーンオイルは、分極後に、キシレン、ベンゼン、トルエンといった炭化水素系溶剤や、塩化メチレン、１.１.１−トリクロロエタン、クロロベンゼンといった塩素化炭化水素系溶剤によって除去可能である。
【００３６】
分極後、必要に応じてエージング処理を行う。具体的には、分極処理が施された第１の圧電基板３０１を昇温した状態で一定時間保持することによって、その圧電特性を安定化させる。エージングは、例えば、１００℃のオーブンに、分極処理が施された第１の圧電基板３０１を１０時間放置することによって行われる。
【００３７】
（電極分離）
第１の圧電基板３０１を第１の主面Ｓ１から見た図である図７（ａ）に示すように、圧力室を構成する第１の溝３０２の内壁に第１の個別電極３０４が形成され、開口部を構成する第２の溝３０３の内壁に第１の共通電極３０５が形成されている。そして、Ａ部分の拡大図である図７（ｂ）に示すように、第１の共通電極３０５の一部をレーザなどで除去し、電極の無い分離領域５０６と５０７を形成する。分離領域５０６は、第２の溝３０３内部の底部の第１の共通電極３０５を除去した領域であり、分離領域５０７は、第２の溝３０３内部の側壁と底部の第１の共通電極３０５を全て除去した領域である。図７（ａ）には、後で行われる複数のチップ状に分離する工程における切断線Ｄ−Ｄ’を２点鎖線で示している。分離領域５０７は、切断線Ｄ−Ｄ’から距離Ｌ３の位置に設けられている。
【００３８】
図７（ｂ）のＢ−Ｂ’線で切断した断面図を図８（ａ）に、Ｃ−Ｃ’線で切断した断面図を図８（ｂ）にそれぞれ示している。図８（ａ）に示すように、第２の溝３０３内の第１の共通電極３０５が分離領域５０６によって２つの領域３０５−１，３０５−２に分離され、第２の溝３０３の互いに対向する両壁面にそれぞれ領域３０５−１と領域３０５−２が位置している。そして、図８（ｂ）に示すように、分離領域５０７によって、領域３０５−１，３０５−２は、第２の溝３０３の長手方向において、第１の共通電極３０５のその他の部分から分断されている。第１の圧電基板３０１は、後で切断線Ｄ−Ｄ’にて切断されるため、切断線Ｄ−Ｄ’における切断後のチップ状の圧電ブロック体の、分離された領域３０５−１，３０５−２の長手方向の長さはＬ３である。なお、図７（ｂ）では、１つのチップに相当する範囲のみを図示しているが、他のチップに相当する部分においても、同様に、それぞれ分離領域５０６，５０７が形成されて第１の共通電極３０５が分離されている。
【００３９】
第２の溝３０３の内壁の第１の共通電極３０５は、前記した分極処理の際に圧電素子に電圧を印加するため、分極処理を終了するまでは電気的にすべて接続されている必要がある。そのため、前記した例では、分離領域５０６，５０７を形成して第１の共通電極３０５を分離する工程は、分極処理後に行われる。ただし、他の方法として、表面電極形成時に分離領域５０６，５０７も形成し、その後に、第２の溝３０３内に導電性ペーストなどを充填して、既に分離された第１の共通電極３０５を電気的に接続して分極処理を行い、その後に導電性ペーストを除去してもよい。
【００４０】
・第２の圧電基板の加工
図９に、第２の圧電基板４０１に溝加工と電極の形成を行う工程を説明する斜視図を示す。見やすいように、溝の幅と間隔、及び電極の幅と間隔を拡大して図示している。
【００４１】
（裏面電極形成）
まず、図９（ａ）に示すように、所望の厚さと形状を有する平板状の第２の圧電基板４０１を準備する。第２の圧電基板４０１は第１の圧電基板３０１と同じ寸法のＰＺＴ基板を用いる。
【００４２】
図９（ｂ）に示すように、第２の圧電基板４０１の第２の主面Ｓ２（裏面）に、金属膜で構成される裏面アライメントマーク６０１と、第２の個別電極４０４を同時に形成する。第２の個別電極４０４のパターンは、第１の主面Ｓ１（表面）に形成する第３の溝４０２の長手方向に平行になるように形成されている。また、分極処理時にすべての第２の個別電極４０４に電圧を印加するため、すべての第２の個別電極４０４は第２の圧電基板４０１の端部に設けられた電極６０２に接続されている。
【００４３】
裏面アライメントマーク６０１と第２の個別電極４０４および電極６０２（以下、「電極等」と総称する場合もある）のパターニングは、第１の圧電基板３０１の裏面の電極等のパターニングと同様の方法で行われる。
【００４４】
（表面アライメントマークの形成）
図９（ｃ）に示すように、第２の圧電基板４０１の溝形成面（第１の主面Ｓ１）に表面アライメントマーク６０３を形成する。表面アライメントマーク６０３は金属膜で構成され、溝加工時と積層時の位置合わせに使用される。パターニング方法や金属膜の形成方法は、第１の圧電基板３０１の表面アライメントパターン５０３と同様である。
【００４５】
（圧力室溝加工）
溝加工は、先の工程で形成した表面Ｓ１の表面アライメントマーク６０３を基準として位置決めをして行う。具体的には、図９（ｄ）に示すように、平板状の第２の圧電基板４０１の第１の主面Ｓ１に、開口部の一部を構成する第３の溝４０２を複数形成する。本実施形態では、回転する超砥粒ホイール（図示せず）を用いて切削加工を行い、その際に超砥粒ホイールを第２の圧電基板４０１上の途中で引き上げる。それによって、図９（ｄ）に示すように、一方の端面（第１の端面６０４）にのみ開口して他方の端面（第２の端面６０５）には開口しない一端開口の第３の溝４０２を形成する。
【００４６】
（表面電極形成）
次に、図９（ｅ）に示すように，第２の圧電基板４０１に形成された第３の溝４０２の内面に、第１の圧電基板３０１の第１の共通電極３０４と同様の形成方法で、第３の共通電極４０３を形成する。
【００４７】
（分極）
図１０に示すように、第３の共通電極４０３を接地電位（ＧＮＤ）とし、第２の個別電極４０４を正電位（＋）にすることにより、第２の圧電基板４０１の分極処理を行う。図１０（ｂ）に第２の圧電基板３０１に加えられる電界を示している。分極処理の条件は第１の圧電基板３０１の分極処理と同じである。
【００４８】
・積層
次に、図１１に示すように、第１の圧電基板３０１と第２の圧電基板４０１を積層する。前記した各工程により、第１の圧電基板３０１の表面（第１の主面Ｓ１）には、吐出口（ノズル孔１０２）と連通する圧力室７０１となる第１の溝３０２と、その両隣に位置して開口部７０２となる第２の溝３０３とが形成されている。そして、第１の溝３０２の内壁には第１の個別電極３０４が形成され、第２の溝３０３の内壁には第１の共通電極３０５が形成されている。また、裏面（第２の主面Ｓ２）には第２の共通電極３０６が形成されている。第２の圧電基板４０１の第１の主面Ｓ１には、第１の圧電基板３０１の圧力室に対応する位置に、開口部７０３となる第３の溝４０２が形成されており、第３の溝４０２の内壁には第３の共通電極４０３が形成されている。また、第２の圧電基板４０１の第２の主面Ｓ２には、第１の圧電基板３０１の圧力室７０１に対応する位置に、第２の個別電極４０４が形成されている。
【００４９】
まず、図１１（ａ）に示すように第１の圧電基板３０１と第２の圧電基板４０１が接合されて圧電体ユニット（接合ユニット）が形成される。さらに、この圧電体ユニットを複数積層して圧電ブロック体１０３を形成する。圧電ブロック体１０３の機械的強度を増すため、圧電体ユニットの積層体の上下に、厚さ１〜５ｍｍ程度の圧電体やセラミックの補強板（図示せず）をさらに接合することが好ましい。
【００５０】
図１１（ｂ）は、複数の圧電体ユニットを接合した圧電ブロック体１０３を、図１１（ａ）のＡ−Ａ’線に相当する位置で切断した断面図である。各圧電体ユニットは、各溝に直交する方向にそれぞれ距離Ｌ４だけずらして積層される。本実施形態では、距離Ｌ４は記録ドット格子寸法と等しい４２．３μｍである。
【００５１】
第１の圧電基板３０１の第１の溝の３０２の上に、第２の圧電基板４０１の開口部７０３を構成する第３の溝４０２の底部の裏面が接合されることにより、閉じた圧力室７０１が形成され、その内面に第１および第２の個別電極３０４，４０４が位置する。第１の圧電基板３０１の第２の溝３０３の上に第２の圧電基板４０１の裏面が接合されることにより、閉じた開口部７０２が形成され、その内面に第１の共通電極３０５が位置する。第２の圧電基板４０１の第３の溝４０２の上に、第１の圧電基板３０１の裏面が接合されることにより、閉じた開口部７０３が形成され、その内面に第２〜３の共通電極３０６，４０３が位置する。第１の個別電極３０４と第２の個別電極４０４とは圧電ブロック体１０３の端部の配線部分で導通されるので、必ずしも開口部７０３内での直接接触によって導通するわけではない。従って、第２の個別電極４０４の幅と第１の溝３０２の幅とが同じである必要はない。第２の個別電極４０４の幅は第１の溝３０２の幅より多少狭くてもよいが、接着時の位置ずれなどを考慮すると、第２の個別電極４０４の幅が第１の溝３０２の幅よりも広い方が好ましい。
【００５２】
積層された複数の圧電体ユニットのうちの最も下に位置する圧電体ユニットの圧力室７０１の下に開口部７０３を形成するため、圧電ブロック体１０３の下側に接合する補強板には、第２の溝４０２と同様な溝を形成しておく。補強板の溝の内部に共通電極を設ける必要はない。
【００５３】
第１の圧電基板３０１と第２の圧電基板４０１の接合と、圧電体ユニット同士の接合は、例えばエポキシ系の接着剤を用いて行うことができる。その場合、各溝内が接着剤で埋まってしまうのを防ぐために、接着剤量を適切にコントロールする必要がある。接着剤の塗布方法としては、別の平坦な基板上にスピンコートやスクリーン印刷などで薄く均一な接着剤層を形成しておき、この接着剤層に、圧電基板の接着すべき面を押し付けてから離すことで、圧電基板上に薄く均一な接着剤層を転写して形成することができる。このようにして接着剤層を形成した圧電基板を、接合すべき他の部材（例えば他の圧電基板）に対して微小な間隔をおいて対向させた状態で位置決めを行った後、両者を当接させて加圧接着する。接着剤の塗布量の目安としては、接合前の接着剤層の厚さが４μｍ程度であって、接着後の接着剤層の厚さが２μｍ程度になるのが適切である。積合時の位置決め（アライメント）は、チップ状に分離した圧電基板の端面を位置決めピンに突き当てることによって行ってもよく、位置決め精度をさらに向上させるために、カメラを用いて圧電基板を撮像して画像認識による位置決めを行ってもよい。カメラを用いた位置決めを行うための目印としては、チップ状の圧電基板のエッジ、溝、電極形成時にパターニングしたアライメントマークなどを使用することができる。
【００５４】
このようにして構成された圧力室は、複数の壁によって構成された断面多角形の穴であり、複数の壁の全ての内面には、その全ての内面を同電位にするための個別電極が配置されている。複数の壁の外面のうちの一部には、その一部を、隣接する圧力室の内面と同電位にするための共通電極が配置されている。そして、複数の壁の外面のうちの他の一部には、その他の一部を接地電位にするための共通電極が配置されている。具体的には、本実施形態の圧力室７０１は、４つの壁によって構成された断面四角形の穴である。そして、４つの壁のうちの３つの壁の内面に第１の個別電極３０４が配置され、他の１つの壁の内面に第２の個別電極４０４が配置されており、個別電極３０４，４０４は導通しているため同電位である。また、圧力室７０１を構成する４つの壁の外面はそれぞれ、開口部７０２の内壁面または開口部７０３の内壁面になっており、共通電極３０５または３０６がそれぞれ配置されている。共通電極の一部は、隣接する圧力室を構成する壁の内面の個別電極と接続されてそれと同電位になっている。共通電極の他の一部は接地電位にされている。
【００５５】
・側面切断
前記した通り、圧電ブロック体１０３は、複数の圧電体ユニットをそれぞれずらしながら順次積層した構成であるため、図示しないが、側面が平坦でなく階段状になる。そこで側面を平坦にするため、図１２に示すように両側面を切り取る。切り取る方法としては切削加工が一般的である。
【００５６】
・チップ分離
圧電ブロック体１０３の両側面を切り取った後、図１３に示すように、圧電ブロック体１０３を、溝に直交する方向に切断して、所定の長さの圧力室７０１を持つ複数個のチップに切り分ける。切り分ける方法としては切削加工が一般的である。切断線Ｄ−Ｄ’は図７（ａ）に示されている。各圧力室７０１の長さが長いほど、駆動電圧を印加した時の圧力室７０１の体積変化が増えて吐出力が増すが、駆動電圧波形に対する圧力の応答性が悪くなるので、吐出する液体の粘度や吐出液滴量によって最適値を決める。本実施形態では吐出力を優先し、各圧力室７０１の長さが１０ｍｍになるように圧電ブロック体１０３を切り分け、両端の約８ｍｍを切り捨てた。ただし、液体の粘度があまり高くなく小液滴を吐出する場合には、各圧力室７０１の長さを２〜５ｍｍ程度に短くすることが好ましい。
【００５７】
圧電ブロック体１０３の両端の切り捨てにより、第１の圧電基板３０１の分極のために第１の個別電極同士を接続させていた第１の端面５０４上の金属膜と、第３の溝３０３の形成時に超砥粒ホイールを引き上げることで生じた溝未形成部分とが切り捨てられる。同様に、裏面の第２の共通電極３０６同士の間を接続させていた端部電極５０２と、第２の端面５０５に成膜された金属膜と、第１の溝３０２の形成時に超砥粒ホイールを引き上げることにより生じた溝未形成部分とが切り捨てられる。また、第２の圧電基板４０１の分極のために共通電極４０３同士を接続させていた、第１の端面６０４に成膜された金属膜が切り捨てられる。同様に、裏面の第２の個別電極４０４同士を接続させていた端部電極６０２と、第２の端面６０５に成膜された金属膜と、第３の溝４０２の形成時に超砥粒ホイールを引き上げたことにより生じた溝未形成部分とが切り捨てられる。これにより、圧力室７０１と開口部７０２，７０３はそれぞれ、チップ状に切り出された圧電ブロック体１０３の両端で開口する貫通孔になる。
【００５８】
・端面研磨
圧電ブロック体１０３の圧力室７０１と開口部７０２，７０３が開口している両端を、研磨により平坦にする。研磨には砥石を用いることができる。後の電極形成工程のために、両端の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が０．４μｍ程度になるように研磨することが好ましい。また、後でオリフィスプレート１０１や後方絞り板１０４を精度良く貼りつけるために、各端面の平面度は１０μｍ以下、端面間の平行度は３０μｍ以下にすることが好ましい。
【００５９】
・前端面電極の形成
次に、図１４（ａ）に示すように、圧電ブロック体１０３の前端面７１１に、開口部７０２，７０３に設けられた第１〜第３の共通電極３０５，３０６，４０３に接続される前端面電極７１２を形成する。前端面電極７１２は、圧電ブロック体１０３の前端面７１１から上端面７１３と下端面７１４に引き回され、後の工程で共通電極接続部７１５，７１６において共通電極配線ケーブル１０９に接続される。
【００６０】
前端面電極７１２のパターニングについて説明する。前端面７１１には圧力室７０１や開口部７０２，７０３などによる凹凸があるため、第１の圧電基板３０１の表面電極形成時と同様に、ネガタイプのフィルムレジストのラミネートを行う。それから、露光と現像によって、開口部７０２，７０３及びその周辺を露出させ、圧力室７０１及びその周辺（リフトオフ時に電極パターンを残さない部分）をレジストで覆う状態にする。レジストのパターンの上部からスパッタリングや蒸着によって、電極となる金属層を全面に形成する。それから、レジストを除去することでレジスト上部に成膜されていた金属膜がレジストと共に剥離して、所望の金属膜のパターンが得られる。さらに電極層を成膜して、電極層を開口部７０２，７０３内の第１〜３の共通電極３０５，３０６，４０３と電気的に接続させる。この際に、上端面７１３と下端面７１４にもマスクを配してから金属層を成膜することで、共通電極配線ケーブル１０９との接続部分となる共通電極接続部７１５，７１６を形成することができる。このようにして形成された前端面電極７１２は、開口部７０２，７０３内の第１〜３の共通電極３０５，３０６，４０３と電気的に接続されるが、圧力室７０１内の第１〜２の個別電極３０４，４０４とは接続されない。
【００６１】
各圧電基板３０１，４０１の間には、厚さ１〜２μｍ程度の接着剤層が存在するが、圧電基板３０１に表面電極を形成する場合と同様に下地層形成とめっき処理を行うことで、接着剤層を越えて電気的な接続を得るための十分な厚さの金属層を形成できる。
【００６２】
・後端面電極の形成
次に、図１４（ｂ）に示すように、圧電ブロック体１０３の後端面７２１に、各圧力室７０１に設けられた第１〜２の個別電極３０４，４０４に接続される後端面電極７２２を形成する。図１４（ｃ）に示すように、第１〜２の個別電極３０４，４０４と第１の共通電極の領域３０５−１を接続する端面電極７２３−１と、第１〜２の個別電極３０４，４０４と第１の共通電極の領域３０５−２を接続する端面電極７２３−２とを形成する。
【００６３】
後端面７２１にも圧力室７０１や開口部７０２，７０３などによる凹凸があるため、後端面電極７２２は、前端面７１１と同様に、フィルムレジストのラミネートを用いたリフトオフで形成する。前端面電極７１２と同様に、後端面７２１にフィルムレジスト６０１をラミネートし、次に露光と現像により圧力室７０１周辺を露出させるようにパターニングしてから、後端面電極７２２を形成する。後端面電極７２２は、圧力室７０１内の第１〜２の個別電極３０４、４０４と電気的に接続されているが、開口部７０２内の第１〜３の共通電極３０５−１，３０５−２，３０６，４０３とは接続されていない。
【００６４】
・後方絞り板接着
次に、図１５（ａ）に示すように各圧力室７０１に対応した位置に貫通孔状の複数の絞り孔１０５を有する後方絞り板１０４が、圧電ブロック体１０３に取り付けられる。絞り孔１０５は、圧電ブロック体１０３の駆動によって生じるインクの流動が吐出口側で効率的に生じるように、インクの逆流を制限する。
【００６５】
この後方絞り板１０４は、Ｓｉ基板のエッチング加工などで形成可能である。絞り孔１０５は圧力室７０１の入口開口よりも小さく、例えば、圧力室７０１の断面が約１２０μｍ×１２０μｍの正方形の場合、直径６０μｍ程度の円形にすることができ、その場合の後方絞り板の厚さは２００μｍ程度にすることができる。
【００６６】
後方絞り板１０４の表面には、バンプ７３１と、それに接続された電極７３２とが形成されており、バンプ７３１は、後端面電極７２２を介して第１〜２の個別電極３０４，４０４に駆動電圧を伝えられるように電気的に接続されている。さらに、電極７３２から延びる引き出し配線７３３が設けられており、この引き出し電極７３３は、後方絞り板１０４の上端部と下端部とに向けて分かれて引き出され、上端部と下端部でそれぞれ個別電極配線ケーブル１１０に接続されている。後方絞り板１０４の、バンプ７３１や、個別電極配線ケーブル１１０との接続部以外の部分には、圧電ブロック体１０３の後端面７２１の他電極とのショートや、使用する液体による腐食を防ぐため、絶縁膜を形成しておくことが好ましい。
【００６７】
次に、後方絞り板１０４の形成および組み立ての一例を説明する。まず、Ｓｉ基板にエッチング加工などで貫通孔状の複数の絞り孔１０５を形成する。その後、電極７３２と引き出し配線７３３を形成する。次に、後方絞り板１０４の、バンプ７３１の形成部分と、個別電極配線ケーブル１１０との接続部とを除いた部分に絶縁膜を形成する。その後、圧電ブロック体１０３に接合される部分に、感光性接着フィルム７３４をラミネートする。露光と現像により、絞り孔１０５に重なる部分とバンプ７３１を形成する部分の感光性接着フィルム７３４を除去し、穴を開ける。図１５（ｂ）に、穴を開けた感光性接着フィルム７３４を示す。感光性接着フィルム７３４は、実際には後方絞り板１０４に接合されているが、説明の都合上、分離して図示している。後方絞り板１０４の所定の個所に、ボンディングなどでバンプ７３１を形成する。その後、後方絞り板１０４と圧電ブロック体１０３の後端面７２１を当接させ、熱を加えながら加圧して接着を行う。バンプ７３１がつぶれて、後端面電極７２２と電気的に接続される。また、圧力室７０１と絞り孔１０５との接続部の周囲が封止され、液体が接合部の外部に漏れないようになる。
【００６８】
バンプ７３１が形成された後方絞り板１０４と圧電ブロック体１０３とを、例えばエポキシ系の接着剤を用いて接着することができる。この場合、後方絞り板１０４の絞り孔１０５や、圧電ブロック体１０３の圧力室７０１への接着剤の浸入を防ぐため、接着剤量を適切にコントロールする必要がある。接着剤の塗布方法として、別の平坦な基板上にスピンコートやスクリーン印刷などで薄く均一な接着剤層を形成し、それに圧電ブロック体１０３の後端面７２１を押し付けてから離すことで、後端面７２１上に薄く均一な接着剤層を転写して形成することができる。接着剤層を形成した圧電ブロック体１０３の後端面７２１を、後方絞り板１０４に対して微小な間隔をおいて対向させた状態で位置決めを行った後、両者を当接させて加圧接着する。後方絞り板１０４に形成されたバンプ７３１は、接着剤層を突き破って後端面電極７２２に接触し、その後につぶれて後端面電極７２２と電気的に接続する。また、圧電ブロック体１０３の圧力室７０１と、後方絞り板１０４の絞り孔１０５との接続部の周囲が、接着剤層によって封止され、液体が接合部の外部に漏れないようになる。
【００６９】
・絶縁処理
次に、圧力室７０１の内面に形成された第１の個別電極３０４と、開口部７０２の内面に形成された第１の共通電極３０５の表面に、絶縁膜を形成する。但し、電極配線のうち、ＦＰＣなどの配線ケーブルに接続される部分（共通電極接続部７１５，７１６と後方絞り板１０４の上下端部に露出している引き出し配線７３３との接続部分）には絶縁膜を形成しない。そのため、絶縁膜の成膜時には、絶縁膜を形成しない部分はマスキングテープなどでマスクしておく。絶縁膜は、例えば、パリレン（登録商標）の薄膜を用いることができ、化学気相堆積（ＣＶＤ）法で形成することができる。特に、圧力室７０１の内奥の壁にまで絶縁膜を形成するためには、つきまわり性に優れたパリレン（Ｎ）を使用することが好ましい。絶縁膜の厚さは５μｍ程度が適切である。パリレンの密着性を向上させるため、成膜前に常温で５分程度ＵＶオゾン処理を施すことが好ましく、さらに密着性を高めるために、ＵＶオゾン処理後にカップリング剤を塗布してもよい。特に圧電ブロック体１０３の前端面電極７１２としてＡｕを使用している場合には、パリレンとの密着性が著しく低いため、トリアジンチオール系のカップリング剤による表面処理が有効である。また、後方絞り板１０４としてＳｉ基板を使用し、表面に酸化膜が形成されている場合には、シランカップリング剤が有効である。カップリング処理は、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）で希釈したカップリング剤を薄く塗布した後に、オーブンで乾燥させることにより行うことができる。
【００７０】
・オリフィスプレート接着
次に、平板状のオリフィスプレート１０１を、例えば接着剤を用いて、圧電ブロック体１０３の前端面７１１に接合する。オリフィスプレート１０２には、圧電ブロック体１０３の各圧力室７０１に対応する位置に、貫通孔状のノズル孔（吐出口）１０２が形成されている。一例として、ノズル孔１０２は直径１０μｍの円孔であり、オリフィスプレート１０１の厚さは２０μｍである。オリフィスプレート１０１は、例えば、Ｎｉの電鋳加工で作成することができる。オリフィスプレート１０１の、圧電ブロック体１０３の前端面７１１と接しない面には、撥インク処理が施されている。撥インク処理は、例えばシラン系やフッ素系の材料を蒸着などでコーティングすることによって行うことができる。
【００７１】
・ＦＰＣ接合
次に、ＦＰＣなどの配線ケーブルを電極に圧着する。具体的には、図１５に示す後方絞り板１０４の上下端部において、第１〜２の個別電極３０４，４０４に接続された引き出し電極７３３を、図１（ｂ）に示す個別電極配線ケーブル１１０に圧着する。また、図１４に示す圧電ブロック体１０３の上端面７１３と下端面７１４において、第１〜２の共通電極３０５，３０６に接続された引き出し電極を、共通電極配線ケーブル１０９に圧着する。圧着は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ；Anisotropic Conductive Film）を用いて行い、圧着条件としては、温度１５０℃、圧力３ＭＰａ、時間１０秒程度が適当である。圧着後、ＦＰＣとの接合部付近を接着剤で補強する。
【００７２】
・共通液室ユニットの接合
次に、インク供給口１０８と共通液室１０７を有する共通液室ユニット１０６（図１参照）を用意し、後方絞り板１０４に接合する。共通液室ユニット１０６は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス）基板を機械加工することによって作成し、接着剤を用いて後方絞り板１０４に接合される。最後に、図示しないその他の必要な部品をさらに組み立てて、液体吐出ヘッドが完成する。
【００７３】
［液体吐出駆動］
以上説明した本実施形態の液体吐出ヘッドの液体吐出方法について説明する。液体は、共通液室ユニット１０６のインク供給口１０８および共通液室１０７から、後方絞り板１０４の絞り孔１０５を介して、圧電ブロック体１０３の圧力室７０１に供給され、圧力室７０１に貯留される。そして、ＦＰＣ（共通電極配線ケーブル１０９、個別電極配線ケーブル１１０）から各電極に供給された電力によって第１〜２の圧電基板３０１，４０１が圧電効果により変形する。それによって圧力室７０１が収縮し、圧力室７０１に貯留されている液体がオリフィスプレート１０１のノズル孔１０２から外部に吐出する。
【００７４】
図１６（ａ）は、圧電ブロック体１０３の後方絞り板１０４とオリフィスプレート１０１との間の中間付近における断面図であり、すべての圧力室７０１の第１〜２の個別電極３０４，４０４に液体吐出のための駆動電圧を印加した場合の電界分布を示す。各符号の後にハイフンとともに付け加えられた添字は、複数存在する構成要素（例えば複数の圧力室７０１）を個々に区別して説明するために、必要に応じて付したものである。図１６（ａ）に示す状態では、圧力室７０１を構成する壁の内面の第１〜２の個別電極３０４，４０４に正電圧が印加されている。図面中の圧力室７０１内の「＋」の表示は、圧力室７０１の内壁の第１〜２の個別電極３０４，４０４に正の駆動電圧が印加されていることを示す。開口部７０２の「ＧＮＤ」の表示は、開口部７０２を構成する壁の内面の第１の共通電極３０５が接地電位（０Ｖ）であることを示し、開口部７０３の「ＧＮＤ」の表示は、開口部７０３を構成する壁の内面の第２の共通電極４０３が接地電位であることを示す。圧力室７０１を構成する壁をなす圧電体には分極時と同じ分布の電界が加わる。圧電体は電界と平行な方向に伸長し、電界と直交する方向に収縮する。よって、圧力室７０１の断面積が小さくなり、内部に充填されている液体の圧力が高められ、ノズル孔１０２から液体が吐出する。
【００７５】
図１６（ｂ），（ｃ）は、圧電ブロック体１０３の後端面７１１に近い位置における断面図である。図７（ｂ）に示すように、開口部７０２内の第１の共通電極３０５は、図１６（ａ）に示すような圧電ブロック体１０３の中間付近では分離されていない。しかし、図１６（ｂ），（ｃ）に示すような後端面７１１に近い位置では、開口部７０２内の第１の共通電極３０５は２つの領域３０５−１と３０５−２に分離され、それぞれ別の圧力室７０１の個別電極３０４，４０４に接続されている。
【００７６】
図１６（ｂ）には、圧力室７０１−２のみから液体を吐出し、隣接する圧力室７０１−１，７０１−３からは液体を吐出しない状態を示している。そのため、圧力室７０１−２の個別電極３０４−２，４０４−２のみに正の駆動電圧「＋」を印加し、隣接する圧力室７０１−１，７０１−３の個別電極３０４−１，４０４−１，３０４−３，４０４−３には駆動電圧を印加せず接地電位「ＧＮＤ」にしている。圧力室７０１−２の両側壁の外面に位置する共通電極の領域３０５−１−２と３０５−２−１は接地電位「ＧＮＤ」であり、圧力室７０１−２の両側壁をなす圧電体は、電界が発生することで変位して圧力室７０１−２を収縮させる。
【００７７】
図１６（ｃ）には、圧力室７０１−１，７０１−２から液体を吐出し、圧力室７０１−３からは液体を吐出しない状態を示している。そのため、圧力室７０１−１，７０１−２の個別電極３０４−１，４０４−１，３０４−２，４０４−２に正の駆動電圧「＋」を印加し、隣接する圧力室７０１−３の個別電極３０４−３，４０４−３には駆動電圧を印加せず接地電位「ＧＮＤ」にしている。このように隣接する複数の圧力室７０１−１，７０１−２から液体を吐出する場合、機械的クロストークが生じるおそれがある。しかし、本実施形態では、圧力室７０１−２の左側壁の外面に位置する共通電極の領域３０５−１−２は、圧力室７０１−１の個別電極３０３−１，４０４−１と接続されており、同電位（同じ正の駆動電圧「＋」）になる。従って、圧力室７０１−２の左側壁をなす圧電体には電界が発生せず変位しない。これにより、圧力室７０１全体の体積収縮割合が減少する。この体積収縮割合の減少により、隣接する圧力室７０１−１を駆動することで発生する機械的クロストークにより吐出力が増加する分を相殺する。圧力室の体積収縮割合の減少量は図７（ｂ）に示す、共通電極５０３の分離部分の長さＬ３で調整することができる。
【００７８】
圧力室７０１−２とその両側に隣接する圧力室７０１−１，７０１−３を駆動する場合には、それらの間に位置する共通電極の領域３０５−１−２と３０５―２−１にも正の駆動電圧「＋」が印加される。従って、圧力室７０１−２の両側壁をなす圧電体には電界が発生せず変位しない。これにより圧力室７０１全体の体積収縮割合がさらに減少する。この体積収縮割合の減少により、圧力室７０１−２とその両側の圧力室７０１−１，７０１−３を同時に駆動することで増えた機械的クロストークにより吐出力が増加する分を相殺することができる。
【００７９】
＜第２の実施形態＞
前記した第１の実施形態では、圧力室７０１同士の間にある開口部７０２内の共通電極３０５の一部が分離され、圧力室７０１の個別電極と接続されているが、吐出力を調整するための共通電極は、必ずしも圧力室同士の間にある必要はない。
【００８０】
図１７に示すように、圧力室７０１の上壁と下壁の外面に位置する共通電極４０３を、後方絞り板１０４の近くで長さ方向に分離して個別電極３０４，４０４と接続する構成でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。図１７（ａ）は、第２の圧電基板４０１の第３の溝４０２内の第３の共通電極４０３を、後端面７２１になる切断箇所Ｄ−Ｄ’から長さＬ５の位置で、側壁と底部の電極を除去して分離した状態を示している。図１７（ｂ）は、第１の圧電基板３０１の第２の主面Ｓ２の第２の共通電極３０６を、後端面７２１になる切断箇所Ｄ−Ｄ’から長さＬ６の位置で分離した状態を示している。図１７（ｃ）に示すように、開口部７０３−１の底部にある分離された共通電極４０３−１は、後端面７２１で圧力室７０１−２の個別電極３０４，４０４と接続されている。圧力室７０１−２の底壁の外面に位置する分離された共通電極３０６−２は、後端面７２１において、隣接する圧力室７０１−１の個別電極３０４，４０４と接続されている。
【００８１】
図１７（ｃ）では、圧力室７０１−１，７０１−２から液体を吐出し圧力室７０１−３からは液体を吐出しないように、圧力室７０１−１，７０１−２に正の駆動電圧「＋」を印加し、圧力室７０１−３には駆動電圧を印加せず接地電位「ＧＮＤ」にしている。圧力室７０１−２の下部に対向する共通電極３０６−２は、圧力室７０１−１の個別電極３０４，４０４と接続されて同じ正の駆動電圧「＋」が印加されるため、圧力室７０１−２の下部の壁をなす圧電体には電界が発生せず変位しない。この場合は、圧力室７０１−２の周囲の壁すべてが変位する場合に比べて、圧力室７０１−２全体の体積収縮割合が減少する。この体積収縮割合の減少により、隣接する圧力室７０１−１が同時に駆動されることで発生する機械的クロストークにより圧力室７０１−２からの液体吐出力が増加する分が相殺される。なお、圧力室７０１の上壁になる第２の圧電基板４０１の第３の溝４０２の底部の変形の仕方と、圧力室７０１の下壁になる第１の圧電基板３０１の第１の溝３０２の底部の変化の仕方は異なる。そのため、圧力室７０１の体積収縮割合の減少量は、第２〜３の共通電極３０６，４０３の分離領域の長さＬ５，Ｌ６で調整する。
【００８２】
＜第３の実施形態＞
図１８は、圧電体ユニット１０３の同一層内に左右（水平方向）に並んで位置する圧力室７０１同士のクロストークの補正では無く、異なる層において上下（垂直方向）に並んで位置する圧力室７０１同士の機械的クロストークを相殺する構成を示している。
【００８３】
第２の実施形態と同様に、第２の圧電基板４０１の第３の溝４０２内の第３の共通電極４０３を、後端面７２１になる切断箇所Ｄ−Ｄ’から長さＬ５の位置で、側壁と底部の電極を除去して分離している。また、第１の圧電基板３０１の第２の主面Ｓ２の第２の共通電極３０６を、後端面７２１になる切断箇所Ｄ−Ｄ’から長さＬ６の位置で分離している。
【００８４】
開口部７０３−２の底部にある分離された共通電極４０３−２は、後端面７２１で圧力室７０１−１の個別電極３０４，４０４と接続されている。圧力室７０１−１の底壁の外面に位置する分離された共通電極３０６−１は、後端面７２１において、隣接する圧力室７０１−２の個別電極３０４，４０４と接続されている。図１８では、圧力室７０１−１，７０１−２から液体を吐出し圧力室７０１−３からは液体を吐出しないように、圧力室７０１−１，７０１−２に正の駆動電圧「＋」を印加し、圧力室７０１−３には駆動電圧を印加せず接地電位「ＧＮＤ」にしている。
【００８５】
圧力室７０１−２の上壁の外面に位置する共通電極４０３−２は、隣接する圧力室７０１−１の個別電極３０４，４０４と接続されていて同じ正の駆動電圧「＋」が印加されるため、圧力室７０１−２の上壁をなす圧電体は電界が発生せず変位しない。この場合、圧力室７０１−２の周囲の壁すべてが変位する場合に比べて、圧力室７０１−２全体の体積収縮割合が減少する。この体積収縮割合の減少により、隣接する圧力室７０１−１を駆動することで発生する機械的クロストークにより吐出力が増加する分が相殺される。圧力室７０１−２の上壁をなす第２の圧電基板４０１の第３の溝４０２の底の変形の仕方と、下壁をなす第１の圧電基板３０１の第２の溝３０２の底部の変化の仕方は異なる。従って、圧力室７０１の体積収縮割合の減少量は第２〜３の共通電極３０６，４０３の分離領域の長さＬ５，Ｌ６で調整する。
【００８６】
＜第４の実施形態＞
本発明を他の方式の液体吐出ヘッドに適用した実施形態を、図１９を参照して説明する。図１９（ａ）は液体吐出ヘッドの平面図、図１９（ｂ）はＡ−Ａ’線断面図、図１９（ｃ）はＢ−Ｂ’断面図である。この液体吐出ヘッドは、シリコンなどからなる流路基板８０１に圧力室８０３などが形成されている。圧力室８０３の一部を形成する振動板８０２には、共通電極８０４，８０５が形成されるとともに、圧電素子８０６が貼りつけられている。圧電素子８０６に駆動電圧を印加すると、厚さと直交する方向に収縮して振動板８０２が圧力室８０３の中心に向かって撓む。それによって圧力室８０３が収縮し、圧力室８０３内のインクがノズル孔（吐出口）から吐出する。圧電素子８０６は各圧力室８０３に対応する位置にそれぞれ形成されており、圧電素子８０６の上には個別電極８０７が形成され、引き出し配線８０８によって外部に引き出されて駆動回路と接続されている。共通液室から供給口８１０を通って圧力室８０３に液体が供給され、個別電極８０７が共通電極８０４，８０５に対して正電位になると、圧電素子８０６が変形して振動板８０２が圧力室の中心に向かって撓み、圧力室内の液体がノズル孔８０９より吐出する。
【００８７】
共通電極８０４，８０５の一部が圧力室８０３に対応する位置で分離されて、左右に並んで位置する圧力室８０３の駆動用の個別電極８０７と電気的に接続されている。
【００８８】
図２０に、共通電極８０４，８０５の形状と圧力室８０３との関係を示す。例えば、圧力室８０３−２に対応して、分離された共通電極８０５−２−１，８０５−２−２が形成されている。共通電極８０５−２−１は圧力室８０３−１に対応する個別電極８０７−１と電気的に接続されている。共通電極８０５−２−２は圧力室８０３−３に対応する個別電極８０７−３と電気的に接続されている。図１９では共通電極８０５と個別電極８０７を接続する配線が一部交差するように描かれているが、実際には、交差する配線の間には絶縁層が形成されていて電気的に分離されている。
【００８９】
個別電極８０７−２のみに正電圧が印加され、左右の個別電極８０７−１、８０７−３が接地電位である場合には、圧電素子８０６−２のみが変形して圧力室８０３−２の圧力が上昇し液体を吐出する。この場合は、共通電極８０５−２−１，８０５−２−２は接地電位であり圧電素子８０６−２は全体が変形し、圧力室８０３−２の圧力を上昇させる。しかし、圧力室８０３−２の両側の側壁が外側に変形し圧力の上昇が低減されて吐出力の低下が起きる。
【００９０】
個別電極８０７−１，８０７−２，８０７−３に正電圧が印加された場合は、圧電素子８０６−１，８０６−２，８０６−２が変形して、圧力室８０３−１，８０３−２，８０３−２の圧力が上昇して液体を吐出する。この場合、圧力室８０３−２の両側の圧力室８０３−１，８０３−３の圧力が同様に上昇し、圧力室８０３−２の両側の側壁は変形しないため、側壁の変形による吐出力の低下は起きない。しかし、圧力室８０３−２に対応する共通電極８０５−２−１には個別電極８０７−１と同じ正電圧が、共通電極８０５−２−２には個別電極８０７−３と同じ正電圧がそれぞれ印加される。圧電素子８０６−２の個別電極８０７−１と共通電極８０５−２−１，８０５−２−２に挟まれる部分には電界が発生せず変形しない。そのため、圧電素子８０６−２の変位による圧力室８０３−２の圧力の上昇は低減される。これにより、１つのノズル孔のみから液体吐出する場合と、両側のノズル孔からも同時に液体吐出する場合の、吐出特性の変動が小さくなる。側壁の変形による吐出力低下と、圧電素子が変形しないことで生じる吐出力低下が同じ量になるように、圧電素子８０６と対向する共通電極８０５の面積が調整されている。
【符号の説明】
【００９１】
１０２  ノズル孔（吐出口）
３０１  第１の圧電基板（圧電体）
３０４  第１の個別電極
３０５  第１の共通電極
３０６  第２の共通電極
４０１  第２の圧電基板（圧電体）
４０３  第３の共通電極
４０４  第２の個別電極
７０１  圧力室
７０２  第１の開口部
【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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【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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