(57)【要約】【課題】中間保持部材を要することなく、インクジェットヘッドを精度よくヘッド保持部材に取り付けることができるコスト安なインクジェットヘッド構造を提供する。【解決手段】複数のインク室４を有する圧電基板１と、前記各インク室４を覆うように前記圧電基板１に接着されるカバー部材２とによって構成される複数のインクジェットヘッド１０が、ヘッド保持部材に取り付けられるインクジェットヘッド構造において、前記インクジェットヘッド１０のインク室４を形成していない外周部に段差部１１を設け、該段差部１１を前記インクジェットヘッド１０のヘッド保持部材への接着時の基準面とした。【選択図】図１
2004106466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク室を有する圧電基板と、前記各インク室を覆うように前記圧電基板に接着されるカバー部材とによって構成される複数のインクジェットヘッドが、ヘッド保持部材に取り付けられるインクジェットヘッド構造において、
前記インクジェットヘッドのインク室を形成していない外周部に段差部を設け、該段差部を前記インクジェットヘッドのヘッド保持部材への接着時の基準面としたことを特徴とするインクジェットヘッド構造。
【請求項２】
前記ヘッド保持部材に重ね合わされるヘッド位置決め板に、前記インクジェットヘッドのインク室を形成していない外周部を当接させて位置決めを行うための突起部を形成した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構造。
【請求項３】
前記段差部を、圧電性材料からなる基板側に設けた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構造。
【請求項４】
前記段差部の加工は、ウェハー単位で行う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構造。
【請求項５】
前記段差部の加工は、基準部を基準として行う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構造。
【請求項６】
前記段差部を、ダイシングブレードを用いた切削加工により作製す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構造。
【請求項７】
前記段差部の段差量を、５０μｍ以上かつ前記圧電基板の厚さの１／２以下に設定した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構造。
【請求項８】
インクジェットヘッドは、カバー部材の両面に圧電基板を貼り付けたマルチヘッドであ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構造。
【請求項９】
カバー部材の表裏面に複数のインク室を有する圧電材料からなる基板を接着してマルチインクジェットヘッドウェハーを作製し、該マルチインクジェットヘッドウェハーの表裏面にダイシングブレードによる切削加工で段差部を設け、各マルチインクジェットヘッドへ分断後、該段差部をヘッド保持部材との接着時の基準面と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１０】
カバー部材の表裏面に複数のインク室を有する圧電材料からなる基板を接着してマルチインクジェットヘッドウェハーを作製し、該マルチインクジェットヘッドウェハーの表裏面にダイシングブレードによる切削加工で段差部を設け、各マルチインクジェットヘッドへ分断後、該段差部をヘッド保持部材との接着時の基準面とし、ヘッド位置決め板に形成された突起部をインクジェットヘッド外周部に押し付けることでそれぞれのインクジェットヘッドの相対位置を確保して前記ヘッド保持部材に対してインクジェットヘッドを高精度に位置決め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１１】
カバー部材に、複数のインク室を有する圧電材料からなる基板を接着してなるインクジェットヘッドを形成するための一連の加工作業を、前記基板およびカバー部材に形成した基準部を基準として行う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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタ用ヘッドのヘッド保持部材への取り付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インク液滴を吐出孔から吐出して画像を出力するインクジェット方式のプリンター装置は低音性に優れ小型化が容易であることから、近時広く使用されている。このインクジェット方式のプリンター装置としては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色、または、ライトシアン、ライトマゼンダを追加した６色のインクを充填したインクジェットヘッドによってフルカラーの画像を形成するものがある。
【０００３】
インクジェット方式のヘッド構造の一例を図１７および図１８に示す。図１８は図１７のＣ−Ｃ断面斜視図である。これらの図に示すように、インクジェットヘッド１００は、圧電基板１０１と、この圧電基板１０１に接着されるカバー部材１０２と、インク吐出口が形成された図示しないノズルプレートから構成されており、基板厚み方向に分極された圧電基板１０１にダイシングにより複数の溝加工を行い、インク室１０４を形成する。このインク室１０４の内壁には電極１０５が形成されている。
【０００４】
インク室１０４の電極１０５の後端部（ノズルを貼りつける反対側の面）には、電極１０５と電気的導通が取れるように導電材（図示せず）が充填されており、カバー部材１０２には、共通インク室１０３が形成され、この共通インク室１０３は、圧電基板１０１のすべてのインク室１０４と連通しており、この共通インク室１０３から各インク室１０４へインクが供給されるようになっている。
【０００５】
すなわち、インク室１０４の内壁に形成された電極１０５に印字データに応じた電圧を印加すると、このインク室１０４の壁部が変形し、インク室１０４内のインクを加圧し、その結果、インクがノズル孔（図示せず）から噴出する。
【０００６】
このような圧電方式では、電圧を加減し圧電体の変形を制御することによってインクの加圧量及びインク噴出滴量をコントロールできるため、階調印刷が容易であるという特徴がある。
【０００７】
図１９に示すように、インクジェットヘッド１００は４色の場合は４ペア、６色の場合は６ペアでインクジェットヘッドユニット２００を構成する。このインクジェットヘッドユニット２００は、各々のインクジェットヘッド１００をヘッド保持部材１０８に対して高精度に配置しなければならない。
【０００８】
各インクジェットヘッド１００が所定の位置に配置されていない場合には、記録紙の所定位置にインクが着弾せずに色ずれが生じて画像品質不良となるからである。その位置ずれは、図中、Ｘ、Ｙ、Ｚとこれらの軸に対する回転方向であるα、β、γ成分の位置ずれである。このように６軸の位置決めが精度内に入っていない場合は、上記のように画像品質不良となる。
【０００９】
ヘッド保持部材１０８に対するインクジェットヘッド１００の位置精度は通常数μｍから数１０μｍレベルとされる。ヘッド保持部材１０８に対して各インクジェットヘッド１００を所定の位置に固定するためには、接着剤によるのが一般的である。
【００１０】
上記のように、６軸の位置決めを精度内に調整した状態を維持して接着固定を行う必要があるが、位置決めの調整代を確保するためにヘッド保持部材１０８に対して各インクジェットヘッド１００が当接しないように隙間量を設定し、接着剤による固定の際に、上記調整代（隙間）を接着剤で充填するようにしている。
【００１１】
しかし、このような接着剤による固定では、接着剤の硬化収縮、熱膨張差による伸縮等により、接着固定後の位置精度が許容値内に収まらなくなる等の問題が生じている。そのため、例えば、以下のような提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
すなわち、インク液滴を吐出孔から吐出するインクジェットヘッドがヘッド保持部材に取付けられるインクジェットヘッドの取付け構造において、前記インクジェットヘッドとヘッド保持部材の間に中間保持部材を介装し、該中間保持部材を接着剤によってインクジェットヘッドに固定すると共に、接着剤を介してヘッド保持部材に固定するようにしたインクジェットヘッドの取付け構造が提案されている。
【００１３】
このような構成によれば、接着面が面対称位置に配設されている場合に、接着剤を同一条件で硬化させると、接着剤が内方に向かって収縮するため被着体の２つの接着面に同方向で逆向きの応力ベクトルが発生する。これにより、収縮の動きを相殺させることで接着剤の硬化時の収縮を防止できる。また、インクジェットヘッドとヘッド保持部材の間に中間保持部材を介装しているため、接着剤層の膜厚を必要最小限にすることでヘッドの取り付けを高精度に行うことができる。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１０−３０９８０１号公報（図１参照）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェットヘッド１００とヘッド保持部材１０８の間に中間保持部材を介装した取り付け構造の場合、１つのインクジェットヘッド１００の取り付けに対して２個または４個の中間支持部材を使用することになる。そのため、６色の場合はインクジェットヘッド１００を６ペアのユニットで構成するので、中間支持部材は２×６＝１２個または４×６＝２４個必要となり、部品点数が増大する。
【００１６】
さらに、インクジェットヘッド、ヘッド保持部材、中間保持部材および接着剤は熱膨張係数を同一に近いものを用いるほど接着の剥離、位置ずれを抑えることが可能であるが、圧電基板は一般的にＰＺＴ基板が用いられているため、ヘッド保持部材、中間保持部材および接着剤をＰＺＴ基板の熱膨張係数に近づけるためには、材料が限定されてくる。
【００１７】
ＰＺＴ基板の熱膨張係数は約２〜７×１０−６／℃であり、ヘッド保持部材、中間保持部材を約２〜７×１０−６／℃の熱膨張係数に合わせ込むためには、ガラス、セラミクス等の材料で作製する必要があるが、部品点数の増大によりこれらの部材をガラス、セラミクス等で作製すると非常にコスト高になるといった問題が生じる。
【００１８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、中間保持部材を要することなく、インクジェットヘッドを精度よくヘッド保持部材に取り付けることができるコスト安なインクジェットヘッド構造およびインクジェットヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【００２０】
（１）複数のインク室を有する圧電基板と、前記各インク室を覆うように前記圧電基板に接着されるカバー部材とによって構成される複数のインクジェットヘッドが、ヘッド保持部材に取り付けられるインクジェットヘッド構造において、前記インクジェットヘッドのインク室を形成していない外周部に段差部を設け、該段差部を前記インクジェットヘッドのヘッド保持部材への接着時の基準面としたことを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、インクジェットヘッドのインク室を形成していない外周部に段差部を設け、その段差部をヘッド保持部材への接着時の基準面とするので、位置決めは、Ｘ，Ｙ，γ軸の３軸の調整で済み、他の３軸は外周部に設けた段差部により一義的に精度内に収まるように加工されるため中間保持部材を必要とせず、部品点数を抑えることができ、コスト安に提供することができる。
【００２２】
（２）前記ヘッド保持部材に重ね合わされるヘッド位置決め板に、前記インクジェットヘッドのインク室を形成していない外周部を当接させて位置決めを行うための突起部を形成したことを特徴とする。
【００２３】
この構成においては、ヘッド保持部材に重ね合わせたヘッド位置決め板の突起部をマルチインクジェットヘッドウェハーの外周部へ押し付けることにより、Ｘ，Ｙ，γ軸の３軸についても一義的に精度内に収まるように位置決めを行うことが可能となる。従って、高精度な位置決め装置を必要とせず、簡単な治具（ヘッド位置決め板）を用いるだけで高精度な位置決めを行うことができる。
【００２４】
（３）前記段差部を、圧電性材料からなる基板側に設けたことを特徴とする。
【００２５】
この構成においては、マルチインクジェットヘッド構造によりカバー部材の両面に圧電基板を接着した場合においても基準部を基準としてマルチインクジェットウェハー単位で段差部加工を行うことが可能となり作業性が向上する。
【００２６】
（４）前記段差部の加工は、ウェハー単位で行うことを特徴とする。
【００２７】
この構成においては、マルチインクジェットヘッドウェハーを作製した後にマルチインクジェットヘッドウェハーの両面に基準部から所定の距離に段差部を加工することで段差部の加工位置精度を高精度に、かつ、ウェハー単位で加工を行うことが可能となる。
【００２８】
（５）前記段差部の加工は、基準部を基準として行うことを特徴とする。
【００２９】
この構成においては、基準部からの距離を一定にすることで段差部の形成位置精度を高精度に加工することが可能であり、該段差部をヘッド保持部材へのとの接着時の基準面とすることができ、ヘッド保持部材に対して高精度に位置決めを行うことが可能である。
【００３０】
（６）前記段差部を、ダイシングブレードを用いた切削加工により作製することを特徴とする。
【００３１】
この構成においては、段差形状に即したダイシングブレードを使用して、基準部からの距離を一定に設定するだけで段差部の形成位置精度を高精度に加工することが可能となる。
【００３２】
（７）前記段差部の段差量を、５０μｍ以上かつ前記圧電基板の厚さの１／２以下に設定したことを特徴とする。
【００３３】
この構成においては、ヘッド保持部材の加工精度公差を考えると段差量が５０μｍ以下ではヘッド保持部材に段差部がかからず、基準面として機能しない場合が想定されるため、段差量は大きい方が基準面を確保しやすく、高精度な位置決めを行いやすいが、圧電基板の一面にインク室を形成するための溝加工を行っていることから基板の厚さの１／２以下程度に抑えたほうがよい。
【００３４】
（８）インクジェットヘッドは、カバー部材の両面に圧電基板を貼り付けたマルチヘッドであることを特徴とする。
【００３５】
この構成においては、基準部を基準としてマルチインクジェットヘッドウェハーにすることでインク室ピッチの半分だけずらした構成とすることができ、ユニット化する時には従来の３ヘッド分の相対位置を合わせることで６色ヘッドユニットを構成することが可能となる。
【００３６】
（９）カバー部材の表裏面に複数のインク室を有する圧電材料からなる基板を接着してマルチインクジェットヘッドウェハーを作製し、該マルチインクジェットヘッドウェハーの表裏面にダイシングブレードによる切削加工で段差部を設け、各マルチインクジェットヘッドへ分断後、該段差部をヘッド保持部材との接着時の基準面とすることを特徴とする。
【００３７】
この構成においては、基準面を設けることにより、位置決めは、Ｘ，Ｙ，γ軸の３軸の調整でよく、他の３軸は外周部に設けた段差部により一義的に精度内に収まるように加工されるため中間保持部材を必要とせず、部品点数を抑えることができる。
【００３８】
（１０）カバー部材の表裏面に複数のインク室を有する圧電材料からなる基板を接着してマルチインクジェットヘッドウェハーを作製し、該マルチインクジェットヘッドウェハーの表裏面にダイシングブレードによる切削加工で段差部を設け、各マルチインクジェットヘッドへ分断後、該段差部をヘッド保持部材との接着時の基準面とし、ヘッド位置決め板に形成された突起部をインクジェットヘッド外周部に押し付けることでそれぞれのインクジェットヘッドの相対位置を確保して前記ヘッド保持部材に対してインクジェットヘッドを高精度に位置決めすることを特徴とする。
【００３９】
この方法においては、段差部をヘッド保持部材へのとの接着時の基準面とすることでＺ、α、β軸の位置決めを行い、ヘッド位置決め板に形成された突起部をインクジェットヘッド外周部に押し付けることでＸ、Ｙ、γ軸の位置決めを行うことが可能となり、基準面を利用することでヘッド保持部材に対して高精度にインクジェットヘッドを位置決めすることが可能となる。このため、高精度な位置決め装置を必要とせず、治具を用いるだけで高精度な位置決めを行うことができる。
【００４０】
（１１）カバー部材に、複数のインク室を有する圧電材料からなる基板を接着してなるインクジェットヘッドを形成するための一連の加工作業を、前記基板およびカバー部材に形成した基準部を基準として行うことを特徴とする。
【００４１】
この方法においては、インク室加工工程、段差部加工工程、共通インク室加工工程、マルチインクジェットウェハー化工程、チップ化工程等の各工程における加工作業を共通の基準部を基に行うことで相対位置精度を向上させることができ、ユニット化する際に段差部、ヘッド外周部を押し当てる方法でも十分な相対位置精度を確保することができる。このため、高精度な位置決め装置を必要とせず、治具を用いるだけで高精度な位置決めを行うことができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係るインクジェットヘッド構造およびインクジェットヘッドの製造方法について図面を参照しつつ説明する。
【００４３】
（インクジェットヘッドの構造）
図１は、インクジェット方式のマルチインクジェットヘッド構造を示す。図２は図１のＡ−Ａ断面斜視図である。これらの図に示すように、基板厚み方向に分極された圧電基板１にダイシングにより複数の溝加工を行ってインク室４を形成されており、このインク室４の内壁には電極５が形成されている。そして、インク室４の電極５の後端部（ノズルを貼り付ける反対側の面）には、各インク室４の電極５同士を電気的に導通させるための導電材（図示せず）が充填されている。
【００４４】
このような圧電基板１が、カバー部材２の表裏両面に接着されることでマルチインクジェットヘッド１０が構成される。そのカバー部材２の両面には、共通インク室３がそれぞれ形成されており、この共通インク室３は、圧電基板１のすべてのインク室４と連通しており、この共通インク室３から各インク室４へインクが供給されるようになっている。
【００４５】
そして、インク室４の電極５に印字データに応じた電圧を印加すると、このインク室４の壁部が変形し、インク室４内のインクを加圧する。その結果、インクがノズル孔（図示せず）から噴出する。このようなマルチインクジェットヘッド１０の各インク室４は通常上下の圧電基板１でインク室４ピッチの半分だけずらして接着することで高品質、高精細印字に対応している。
【００４６】
（インクジェットヘッドの作製方法）
次に、マルチインクジェットヘッド１０の作製方法について説明する。図３は基板厚み方向に分極された圧電基板１の斜視図である。基板サイズは７２ｍｍ×７２ｍｍ×０．９ｍｍ（厚さ）であり、このサイズの圧電基板１に対してマルチヘッド１０を４行１８列レイアウトすることで、４×１８＝７２チップが取れる。
【００４７】
まず、この圧電基板１にドライフィルムレジスト６をラミネートする。そのドライフィルムレジスト６とは有機溶剤、または所定の薬品で剥離可能なフィルム状のレジストである。ラミネート方法としては、圧電基板１を約８０℃程度に加熱した状態で、ドライフィルムレジスト６をゴムローラー等で加圧しながら移動させることでラミネートを行う。
【００４８】
次に、図４に示すように、ドライフィルムレジスト６をラミネートした圧電基板１をダイシングマシン（図示省略）にセットして幅約８０μｍのダイシングブレードを使用して圧電基板１を外形基準加工のためのフルカットを行うことによって後の加工プロセスでの加工基準となる基準部Ａ，Ｂを加工するとともに、外形寸法を一定にするための外形加工のためのフルカットを行う。
【００４９】
これにより、圧電基板１の外形は、平行度、直角度が確保される。後の加工はすべてこの外形、特に基準部Ａ，Ｂを基準にして加工を行う。続いて、同一工程で、この圧電基板１の片面に外形基準加工と同一のダイシングブレードを使用して深さ約２５０μｍ、ピッチ１６９μｍの溝を１ヘッドにつき約７０本、４行で約２８０本の溝加工を行いインク室４を形成することで、基準部Ｂから溝加工位置までの距離を１μｍ程度に精度よく管理することができる。
【００５０】
カバー部材２の表裏面に接着するそれぞれの圧電基板１で溝加工位置をインク室４ピッチの半分だけずらして加工を行う。次に、インク室４の内壁に、２方向からの斜め蒸着、スパッタ、メッキ法等によりＡｌ，Ｃｕ等の電極５を形成する。この電極５の形成時には、インク室４の内壁以外にドライフィルムレジスト６上にも電極５が形成されるため、このドライフィルムレジスト６上に付着した電極５の材料を、ドライフィルムレジスト６を剥離することで除去する。
【００５１】
次に、図５に示すように、電極５の後端部（ノズルを貼り付ける反対側の面）に相当するインク室４を形成する溝部分にディスペンサ等を使用して導電性ペーストからなる導電材７を塗布することによりインク室４内に充填し、加熱硬化させる。これにより、各インク室４の電極５同士が導通した状態となる。
【００５２】
次に、図６に示すように、インク室４内に導電材７を充填させた圧電基板１の表面をダイシングブレードで研削加工を行い、インク室４に充填された導電材７以外の導電材７の除去加工を行い各インク室４同士の絶縁性を確保する。
【００５３】
続いて、カバー部材２の作製方法について説明する。図７はカバー部材２の斜視図である。カバー部材２は圧電基板１と接着してインク室４を構成するものであることから、圧電基板１と熱膨張率を合わせたほうが良く、また、加工性についても圧電基板１と大差ないものが望ましく、通常は、快削性セラミクス、圧電基板等で構成されている。
【００５４】
基板サイズは、例えば、７２ｍｍ×７２ｍｍ×２．０ｍｍ（厚さ）で、厚さ以外は圧電基板１と同じサイズであり、両面に共通インク室３が形成された構造である。この共通インク室３は、各々の圧電基板１のすべてのインク室４と連通しており、この共通インク室３から各インク室４へインクが供給されるようになっている。
【００５５】
この共通インク室３の加工は（１）エッチングによる加工、（２）エッチングによる加工、（３）ダイシングブレード等による研削加工等により行うことができる。
【００５６】
（１）エッチングによる加工の場合、カバー部材２にレジストをパターニングし、王水でエッチングすることで共通インク室３を形成することできる。この方式は、バッチ処理が可能であり、量産に適している。
【００５７】
（２）サンドブラストによる加工の場合、カバー部材２にドライフィルムレジストをパターニングし、ＳｉＣ、Ａｌ２０３等の粒子を高圧力で吹き付けることで共通インク室３を形成する。この方式は、他の除去加工方式と比較して加工速度が速い。また、外注加工で対応することも可能である。
【００５８】
（３）ダイシングブレード等による研削加工の場合、カバー部材２に対して、図８に示すようにダイシングブレード２０を上下させてダイシングブレード２０の外径を転写させる加工方法（いわゆるチョッパー加工）により共通インク室３を形成する。ダイシングブレード２０による切削加工の場合は、加工プログラムの変更のみで加工深さを変えながら加工を行うことが可能である。なお、ダイシングブレード２０の加工方向にはダイシングブレード２０のＲが転写される。
【００５９】
共通インク室３の寸法は、例えば、１２ｍｍ×２ｍｍ×０．２ｍｍ（深さ）程度である。この共通インク室３を圧電基板１に形成されたインク室４に対応する部分のカバー部材２の両面に上記いずれかの方法で形成する。
【００６０】
共通インク室３を加工したカバー部材２もダイシングマシンにセットしてダイシングブレードを使用して共通インク室３からカバー部材２の端部までの距離が設定値となるように外形基準加工のためのフルカットを行うことによって、後の加工プロセスでの加工基準となる基準部Ａ，Ｂを加工するとともに外形寸法を一定にするための外形加工のためのフルカットを行う。これにより、カバー部材２の外形は、平行度、直角度が確保される。後の加工はすべてこの外形、特に基準部Ａ，Ｂを基準に加工を行う。
【００６１】
次に、図９に示すように、カバー部材２の表裏面に対してそれぞれ圧電基板１を接着する。上述のように、カバー部材２の表裏面に接着するそれぞれの圧電基板１で溝加工位置をインク室４ピッチの半分だけずらして加工を行っているため、基板の端面である基準部Ａを一致させることで溝加工位置をインク室４ピッチの半分だけずらすことが可能である。
【００６２】
また、カバー部材２についても基板端部から共通インク室３までの距離を設定値に加工を行っていることから、カバー部材２と、このカバー部材２の両面に接着するそれぞれの圧電基板１の基準部Ａ，Ｂを基準ピンに押し付けた状態で加圧、加熱することでカバー部材２の表裏面に対してそれぞれ圧電基板１を５μｍ以下の精度で接着することができる。その接着剤としては１液性のエポキシ系の接着剤を使用している。
【００６３】
以上の工程により、マルチインクジェットヘッドウェハー（インクジェットヘッドウェハー）３０が作製される。
【００６４】
次に、図１０に示すマルチインクジェットヘッドウェハー３０の表裏面、すなわちカバー部材２の両面に接着したそれぞれの圧電基板１の裏面にダイシングにより段差部１１を形成する。ダイシングにより幅約２ｍｍ、深さ約１００μｍの溝をインク室４の溝加工方向とは直交方向に基準部Ａ，Ｂを基準として１８列分加工することでマルチインクジェットヘッドウェハー３０の両面に段差部１１を基準部Ａ，Ｂに対して５μｍ以下の精度で加工することができる。
【００６５】
このように、圧電基板１の裏面にダイシングにより段差部１１を形成することで、カバー部材２の両面に圧電基板１を接着したマルチインクジェットヘッドウェハー３０の構造においてもウェハー単位で段差部加工を行うことが可能となる。
【００６６】
次に、表裏面に段差部１１を加工したマルチインクジェットヘッドウェハー３０を基準部Ａ，Ｂを基準にチップ化を行う。チップ寸法は３．３ｍｍ×３．８ｍｍ×１５ｍｍである。この切断精度も基準部Ａ，Ｂに対して５μｍ以下の精度で加工することができる。
【００６７】
以上の工程により、マルチインクジェットヘッドウェハー３０から図１に示すようなマルチインクジェットヘッド１０を７２チップ作製することができる。
【００６８】
１つのマルチインクジェットヘッド１０で２色のインクを吐出させることが可能であり、６色の場合は３ペアのマルチインクジェットヘッド１０のユニットを構成する。このようなユニットを構成するためには、図１１に示すようなヘッド保持部材８が必要とされる。
【００６９】
マルチインクジェットヘッド１０、ヘッド保持部材８、および接着剤は熱膨張係数を同一に近いものを用いるほど接着の剥離、位置ずれを抑えることが可能となるが、圧電基板１は一般的にＰＺＴ基板が用いられているため、ヘッド保持部材８、および接着剤をＰＺＴ基板の熱膨張係数に近づけるためには、材料が限定される。
【００７０】
ＰＺＴ基板の熱膨張係数は約２〜７×１０−６／℃であり、ヘッド保持部材８を約２〜７×１０−６／℃の熱膨張係数に合わせ込むためには、ガラス、セラミクス等の材料で作製する必要があるため、アルミナでヘッド保持部材８を作製した。アルミナのヘッド保持部材８は、まず、アルミナの粉末を押し固めて成型し、高温で焼結させた後に両面の研削、研磨加工を行う。そのため、厚さ方向は高精度に加工されている。
【００７１】
他方、マルチインクジェットヘッド１０が位置決めされる位置決め孔９は、焼結による収縮を見込んだ形状に予め成型する必要があり、位置決め孔９の加工精度は±５０μｍ程度である。
【００７２】
このようなヘッド保持部材８の位置決め孔９に、図１２に示すように、マルチインクジェットヘッド１０を挿入すると、マルチインクジェットヘッド１０に形成された段差部１１が位置決め孔９に接し、Ｚ方向、すなわちマルチインクジェットヘッド１０の突き出し方向とα、βの回転方向を５μｍ以下の精度で規制することができる。なお、図１２のＢ−Ｂ断面図である図１３を参照のこと。
【００７３】
次に、図１４に示すようなヘッド位置決め板１２をマルチインクジェットヘッド１０を挿入したヘッド保持部材８に重ね合わせる（図１５参照）。このヘッド位置決め板１２は開口部１３に形成された半円筒状の突起部１４でマルチヘッド１０を位置決めするものであり、ワイヤーカット、エッチング等の高精度加工を行い各突起部１４の位置精度を確保している。
【００７４】
図１５に示すように、各々のマルチインクジェットヘッド１０のチップ端部をそれぞれヘッド位置決め板１２に形成された突起部１４に押し付けることでＸ、Ｙ、γ軸方向を５μｍ以下の精度で規制することができる。
【００７５】
以上のように、マルチインクジェットヘッド１０に形成された段差部１１とヘッド位置決め板１２に形成された突起部１４とでマルチインクジェットヘッド１０をヘッド保持部材８に対して高精度に位置決めを行うことが可能である。位置決め後、マルチインクジェットヘッド１０に形成された段差部１１とヘッド保持部材８の接触部分を接着剤で接着する。
【００７６】
接着後ヘッド位置決め板１２を取り外し、マルチインクジェットヘッド１０とヘッド保持部材８との隙間部分を弾性接着剤で封止し、ノズル（図示省略）を接着することで、図１２に示すように、ヘッド保持部材８に対してマルチインクジェットヘッド１０が高精度に位置決めされたマルチインクジェットヘッドユニット２０が完成する。
【００７７】
なお、本発明ではヘッド保持部材８をアルミナで作製したため位置決め孔９の加工精度は±５０μｍ程度となるために段差部１１の深さは約１００μｍとしている。この段差部１１の精度は位置決め孔９の加工精度に依存する。また、ヘッド保持部材８の材料、加工方法によっては、位置決め孔９の加工精度を１／２程度に向上させることは十分可能であることから、溝深さは５０μｍ程度あれば位置決めとして十分機能する。
【００７８】
また、反対に段差部１１の溝深さを深くした場合はインク室４への影響が考えられることから段差部１１は圧電基板の１／２程度に抑えるのが望ましい。さらに、本発明では、段差部１１の加工をマルチインクジェットヘッドウェハー３０の状態で行ったが、インク室４の加工前後であってもよい。また、マルチインクジェットヘッド１０にチップ化した後であっても何ら問題ない。
【００７９】
また、段差部１１については、圧電基板１側に設ける必要はなく、カバー部材２に設けても問題なく、段差部１１の形状についてもインク室４と直交する方向に設ける必要はなく、インク室４と平行方向であったり、インク室４と平行、直行の混在であっても何ら問題はない。
【００８０】
本実施の形態では、カバー部材２の表裏両面に対してそれぞれ圧電基板１を接着したマルチインクジェットヘッド１０について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、カバー部材２の片面にのみ圧電基板１を貼り付けた場合にも適用可能であり、同様の作用効果が得られるのは言うまでもない。
【００８１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【００８２】
（１）インクジェットヘッドのインク室を形成していない外周部に段差部を設け、その段差部をヘッド保持部材への接着時の基準面とするので、位置決めは、Ｘ，Ｙ，γ軸の３軸の調整で済み、他の３軸は外周部に設けた段差部により一義的に精度内に収まるように加工されるため中間保持部材を必要とせず、部品点数を抑えることができる。
【００８３】
（２）ヘッド保持部材に重ね合わせたヘッド位置決め板に形成した突起部をマルチインクジェットヘッドウェハーの外周部へ押し付けることにより、Ｘ，Ｙ，γ軸の３軸についても一義的に精度内に収まるように位置決めを行うことが可能となり、高精度な位置決め装置を必要とせず、簡単な治具（ヘッド位置決め板）を用いるだけで高精度な位置決めを行うことができる。
【００８４】
（３）段差部を圧電性材料からなる基板側に設けたので、カバー部材の両面に圧電基板を接着した場合においても基準部を基準にマルチインクジェットウェハー単位で段差部加工を行うことが可能となり作業性が向上する。
【００８５】
（４）段差部の加工はウェハー単位で行うので、マルチインクジェットヘッドウェハーを作製した後にマルチインクジェットヘッドウェハーの両面に基準部から所定の距離に段差部を加工することで段差部の加工位置精度を高精度に、かつ、ウェハー単位で加工を行うことが可能となる。
【００８６】
（５）段差部の加工は基準部を基準として行うので、その基準部からの距離を一定にすることで段差部の形成位置精度を高精度に加工することが可能であり、該段差部をヘッド保持部材へのとの接着時の基準面とすることができ、ヘッド保持部材に対して高精度に位置決めを行うことが可能である。
【００８７】
（６）段差部をダイシングブレードを用いた切削加工により作製するので、段差形状に即したダイシングブレードを使用して、基準部からの距離を一定に設定するだけで段差部の形成位置精度を高精度に加工することが可能となる。
【００８８】
（７）段差部の段差量を、５０μｍ以上かつ前記圧電基板の厚さの１／２以下に設定するので、基準面として必要かつ充分に機能し、かつ、圧電基板に形成したインク室への影響が及ぶことがない。
【００８９】
（８）インクジェットヘッドはカバー部材の両面に圧電基板を貼り付けたマルチヘッドであるので、インク室ピッチの半分だけずらした構成とすることができ、ユニット化する時には従来の３ヘッド分の相対位置を合わせることで６色ヘッドユニットを構成することが可能となる。
【００９０】
（９）各マルチインクジェットヘッドへ分断後、該段差部をヘッド保持部材との接着時の基準面とするので、位置決めは、Ｘ，Ｙ，γ軸の３軸の調整でよく、他の３軸は外周部に設けた段差部により一義的に精度内に収まるように加工されるため中間保持部材を必要とせず、部品点数を抑えることができる。
【００９１】
（１０）段差部を各マルチインクジェットヘッドのヘッド保持部材への接着時の基準面とすることでＺ、α、β軸の位置決めを行い、ヘッド位置決め板に形成された突起部をインクジェットヘッド外周部に押し付けることでＸ、Ｙ、γ軸の位置決めを行うので、高精度な位置決め装置を必要とせず、治具を用いるだけで、インクジェットヘッドをヘッド保持部材に対して高精度に位置決めすることが可能となる。
【００９２】
（１１）インク室加工工程、段差部加工工程、共通インク室加工工程、マルチインクジェットウェハー化工程、チップ化工程等の各工程における加工作業を共通の基準部を基に行うので、相対位置精度を向上させることができ、ユニット化する際に段差部、ヘッド外周部を押し当てる方法でも十分な相対位置精度を確保することができる。従って、高精度な位置決め装置を必要とせず、治具を用いるだけで高精度な位置決めが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】同図１のＡ−Ａ断面斜視図である。
【図３】同圧電基板の斜視図である。
【図４】同圧電基板の加工状態を示す斜視図である。
【図５】同圧電基板に導電材を塗布した状態の斜視図である。
【図６】同圧電基板表面の導電材を除去した状態の斜視図である。
【図７】同カバー部材の加工状態を示す斜視図である。
【図８】同カバー部材のダイシング加工の状態を示す斜視図である。
【図９】同マルチインクジェットウェハーの組み付け対応図である。
【図１０】同マルチインクジェットウェハーの段差部の加工状態を示す斜視図である。
【図１１】同ヘッド保持部材の斜視図である。
【図１２】同ヘッド保持部材にマルチインクジェットヘッドを位置決めした状態を示す斜視図である。
【図１３】同図１２のＢ−Ｂ断面斜視図である。
【図１４】同ヘッド位置決め板の斜視図である。
【図１５】同ヘッド位置決め板でマルチインクジェットヘッドを位置決めした状態を示す斜視図である。
【図１６】同マルチインクジェットヘッドの斜視図である。
【図１７】従来技術のマルチインクジェットヘッドの一例を示す斜視図である。
【図１８】同図１７のＣ−Ｃ断面斜視図である。
【図１９】同マルチインクジェットヘッドのヘッド保持部材への取り付け状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１−圧電基板
２−カバー部材
４−インク室
８−ヘッド保持部材
１０−インクジェットヘッド
１１−段差部
１２−ヘッド位置決め板
１４−突起部
【図１】
2004106466.tif 000003
【図２】
2004106466.tif 000004
【図３】
2004106466.tif 000005
【図４】
2004106466.tif 000006
【図５】
2004106466.tif 000007
【図６】
2004106466.tif 000008
【図７】
2004106466.tif 000009
【図８】
2004106466.tif 000010
【図９】
2004106466.tif 000011
【図１０】
2004106466.tif 000012
【図１１】
2004106466.tif 000013
【図１２】
2004106466.tif 000014
【図１３】
2004106466.tif 000015
【図１４】
2004106466.tif 000016
【図１５】
2004106466.tif 000017
【図１６】
2004106466.tif 000018
【図１７】
2004106466.tif 000019
【図１８】
2004106466.tif 000020
【図１９】
2004106466.tif 000021