(57)【要約】【課題】圧電材料のシェアモード変形を行なうインクジェットヘッドにおいて、圧電材料を含むチャンネル壁に生じる不要な静電容量を低減し、さらに、チャンネル壁の上面が拘束されない領域で発生する不要なシェアモード変形を抑制する。【解決手段】本発明に基づくインクジェットヘッドのチャンネル溝３は、カバー部材６とベース部材１とが接合される領域に形成される第１チャンネル溝２０と第１チャンネル溝２０より狭い幅を有する第２チャンネル溝２１とを含む。好ましくは、第２チャンネル溝２１の幅は２０μｍ以上である。【選択図】　　　　図１
2004034500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が圧電材料であるチャンネル壁に隔てられるようにしてチャンネル溝が形成されたベース部材と、
前記チャンネル壁の上面の少なくとも一部に接合されるカバー部材と、
前記チャンネル壁の側面の少なくとも一部において、前記圧電材料の領域を挟むように形成された電極と
を備える、インクジェットヘッドであって、
前記チャンネル溝は、前記カバー部材と前記ベース部材とが接合される領域に形成された第１の幅の区間と、前記第１の幅より狭い第２の幅の区間とを含む、インクジェットヘッド。
【請求項２】
前記チャンネル溝の長手方向において、前記チャンネル溝の底面が前記第１の幅となっている区間の長さは、前記カバー部材と前記チャンネル壁の上面とが接合する区間の長さの６０％以上である、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記第２の幅は２０μｍ以上である、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記ベース部材は、インクを吐出する側の端部である前端部とその反対側の端部である後端部とを含み、前記チャンネル溝は、前記第２の幅を有する区間において、前記後端部から前記前端部に向かって深くなるように連続的に深さが変化する区間を有する、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
少なくとも一部が圧電材料であるチャンネル壁に隔てられるように形成されたチャンネル溝と、
前記チャンネル壁の側面の少なくとも一部において、前記圧電材料の領域を挟むように形成された電極と、
インクを吐出する側である前端部およびその反対側の後端部を有するベース部材と
を備える、インクジェットヘッドの製造方法であって、
一の厚みを有する第１ダイシングブレードを用いて、前記前端部から前記前端部と前記後端部との間の途中までの区間に、第１チャンネル溝を形成する第１溝加工工程と、
一の厚みより薄い他の厚みを有する第２ダイシングブレードを用いて、前記後端部に達するように、第２チャンネル溝を形成する第２溝加工工程と
を含む、インクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第１溝加工工程は、前記第１ダイシングブレードを前記前端部から前記後端部に向かって加工を行なう、請求項５に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第２溝加工工程は、形成されるべき前記チャンネル溝の長手方向および前記チャンネル溝の深さ方向に平行な平面上で前記第２ダイシングブレードを移動させて、前記後端部から前記前端部に向かって深くなるように連続的に深さが変化する区間を形成する工程を含む、請求項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、プリンタなどに用いられるインクジェットヘッドに関する。より詳しくは、圧電材料を含む壁によって区画されたインク室の内部に貯まったインクを、この圧電材料に電圧を印加して変形させ、インク室内に圧力変動を生じさせることによって、噴出させる方式のインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタにおいては、インパクト印字装置に代わって、カラー化、多階調化に対応しやすいインクジェット方式などのノンインパクト印字装置が急速に普及している。これに用いるインク噴射装置としてのインクジェットヘッドとしては、特に、印字に必要なインク滴のみを噴射するというドロップ・オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、低コスト化の容易さなどから注目されている。ドロップ・オン・デマンド型としては、カイザー（Ｋｙｓｅｒ）方式やサーマルジェット方式が主流となっている。
【０００３】
しかし、カイザー方式は、小型化が困難で高密度化に不向きであるという欠点を有していた。また、サーマルジェット方式は、高密度化には適しているものの、ヒータでインクを加熱してインク内にバブル（泡）を生じさせて、そのバブルのエネルギーを利用して噴射させる方式であるため、インクの耐熱性が要求され、また、ヒータの長寿命化も困難であり、エネルギー効率が悪いため、消費電力も大きくなるという問題を有していた。
【０００４】
このような各方式の欠点を解決するものとして、圧電材料のシェアモードを利用したインクジェット方式が開示されている。この方式は、圧電材料からなるインクチャンネルの壁（以下、「チャンネル壁」という。）の両側面に形成した電極を用いて、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を生じさせることで、シェアモードでチャンネル壁を変形させ、その際に生じる圧力波変動を利用してインク滴を吐出するものであり、ノズルの高密度化、低消費電力化、高駆動周波数化に適している。
【０００５】
図８から図１０を参照して、このようなシェアモードを利用したインクジェットヘッドの構造について説明する。このインクジェットヘッドは、図８において、上下方向のうち一つの向きに分極処理を施した圧電材料に複数のチャンネル溝３が形成されたベース部材１と、インク供給口１５と切欠き部７が形成されたカバー部材６と、ノズル孔１７が開口されたノズル板１６とを張り合わせることで、インクチャンネルを形成している。「インクチャンネル」とは、チャンネル溝３の内部の空間を利用して形成される圧力室の部分をいう。チャンネル壁２には、電界を印加するための電極４が上半分のみに形成されている。以下、ベース部材１において、ノズル板１６が接合される端部を前端部３０とし、これと反対側を後端部３１とする。このインクジェットヘッドの場合、ベース部材１の前端部３０から後端部３１に向かって、比較的深いチャンネル溝３が形成され、チャンネル溝加工時に使用されるダイシングブレードの直径に対応した円弧状部を介して浅溝部１９が形成されている。浅溝部１９は外部との電気的接続のための電極引出し部となり、同じくダイシングブレードにより加工されている。浅溝部１９に形成された電極４は、後端部３１において、たとえばフレキシブルプリント基板１１の外部電極１２とボンディングワイヤ１８によって接続されている。
【０００６】
インクの吐出に必要な圧力は、チャンネル壁２の側面に電極４が形成されている区間のうち、チャンネル壁２の上面がカバー部材６と接着固定されている区間で発生する。この区間におけるシェアモード変形の例を図９に示す。図９は中央２つのチャンネル壁２を駆動させた例であり、中央２つのチャンネル壁２に注目する。図９（ａ）は駆動前の状態を示す図である。中央のチャンネル溝３の両側面に互いに対向するように配置される電極４同士は同電位である。中央２つのチャンネル壁２において、内側となる２つの電極４と外側となる２つの電極４との間で異なる電圧が印加されると、これら２つのチャンネル壁２は図９（ｂ）に示すようにシェアモード変形する。変形の向きは、チャンネル壁２内部の電界の向きと圧電材料の分極の向きとに依存する。図９（ｂ）は中央のチャンネル溝３の容積が小さくなるように変形したものであり、この時に中央のチャンネル溝３の位置に対応させたノズル孔１７からインクが吐出される。
【０００７】
このような構造のインクジェットヘッドでは、インク吐出に必要なシェアモード変形を行なうために、チャンネル壁２の上面が拘束されていることと電極４が形成される領域はチャンネル壁２の側面の一部であることが必要である。よって、チャンネル壁２の上面とカバー部材６とが接合されない領域である切欠き部７における領域と浅溝部１９における領域とではインク吐出に寄与しない。また、ダイシングブレードの円弧の形状が残った円弧状部もチャンネル溝３の深さが徐々に浅くなるに伴って、シェアモードの変形量も小さくなるためにインクの吐出に寄与しているとはいえない部分である。
【０００８】
一方で、電極４がチャンネル壁２を挟み、互いに異なる電圧が印加される構造となっていることから、チャンネル壁２の電極４に挟まれた領域にコンデンサの機能が発生する。この静電容量の大きさに応じて、消費電力が増加したり、高周波制御で行なう印字の高速化やインク滴サイズの変調制御が困難になるなどの弊害が生じていた。図８のインクジェットヘッドにおいては、円弧状部の領域に加えて、細溝部１９の領域は静電容量の増加の原因になっている。さらに、インク吐出圧力を発生しない領域については無用に圧電材料を使用していることにもなる。
【０００９】
そこで、静電容量を低減できるインクジェットヘッドとして、ダイシングブレードにより加工される円弧状部をなくす構造が、特開平９−９４９５４号公報に開示されている（図示省略）。しかしながら、同公報に開示されているインクジェットヘッドは、チャンネル壁の電極を外部に取り出す際に、ベース基板の底面から接続するので、チャンネル壁に形成された電極を外部に取出す際に、ベース部材の後端部を直角に曲がって電極が形成されることになり、この部分で断線しやすいという問題があった。また、接続用の電極も互いに分離するためのレーザー加工が必要であるなど、工程が複雑であるという問題があった。
【００１０】
静電容量を低減して、さらに、チャンネル壁からの電極の引出しが容易な構造のインクジェットヘッドとして、図１０に示すようなインクジェットの構造が提案されている。図８と同一の部分についての詳細な説明は省略する。このインクジェットヘッドでは、チャンネル溝３を、一定の深さでベース部材１の前端部３０から後端部３１まで貫通するように設けられていることを特徴とする。この構造においては、チャンネル溝３の円弧状部の領域をなくすことができ、余分な静電容量を低減できる。また、圧電材料の使用量も削減できる。チャンネル溝３の後端部３１には導電性樹脂９を充填することによって、一のチャンネル溝３を挟んで互いに対向する電極４が同電位になるように電気的な接続が行なわれている。導電性樹脂９はチャンネル溝３の後端部３１にまで達しており、ベース部材１の後端部３１には、異方性導電性フィルム（以下、「ＡＣＦ」という。）１０を挟みこむようにしてフレキシブルプリント基板１１が接合されている。フレキシブルプリント基板１１の表面の外部電極１２と導電性樹脂９とは、ＡＣＦ１０を挟み込んで厚み方向に圧迫することによって、電気的に接続されている。この際、ＡＣＦ１０の特性により、各インクチャンネルごとに電気的な独立は保たれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のとおり、不要な静電容量の低減に関する改善がなされているものの、従来型のインクジェットヘッドでは、まだなお、不要な静電容量が存在する。図１０においては、カバー部材６にインクを供給するための切欠き部７が設けられている。インク吐出に寄与する領域はカバー部材６とチャンネル壁２の上面とが接合するＡの領域であり、その他のＢの領域についてはチャンネル壁２の上面が拘束されておらず、インク吐出に必要な圧力の発生に寄与しない。Ｂの領域における電極４は、外部電極１２とＡの領域における電極４とを電気的に接続するため使用されている。しかしながら、チャンネル壁２を電極４が挟む構造となっているので、Ｂの領域においても電極４の面積に比例した静電容量を有することになり、不要な静電容量の増加を招いている。別の観点からは、Ｂの領域でもチャンネル壁２の両側の電極４に電圧がかかり、チャンネル壁２の内部に電界が生じると圧電材料の特性により自発的にシェアモード変形する。このＢの領域においてはチャンネル壁２の上面が拘束されていないために、生じるシェアモード変形はインク吐出のための加圧を妨げる変形であり、Ａの領域とＢの領域とでは生じる圧力波変動が異なってインク吐出が不安定になる。特に駆動周波数を高くするとＢの領域の圧力波変動がより大きくなりインク吐出はより不安定になるという問題が生じていた。
【００１２】
本発明の目的は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、チャンネル壁に生じる不要な静電容量を低減し、さらに、不要なシェアモード変形を抑制することができるインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づくインクジェットヘッドは、少なくとも一部が圧電材料であるチャンネル壁に隔てられるようにしてチャンネル溝が形成されたベース部材と、上記チャンネル壁の上面の少なくとも一部に接合されるカバー部材と、上記チャンネル壁の側面の少なくとも一部において、上記圧電材料の領域を挟むように形成された電極とを備えるインクジェットヘッドであって、上記チャンネル溝は、上記カバー部材と上記ベース部材とが接合される領域に形成された第１の幅の区間と、上記第１の幅より狭い第２の幅の区間とを含む。従来の技術によれば上記チャンネル溝の幅は一定であったが、上記チャンネル溝に幅の狭い上記第２の幅の区間を少なくとも一つ設ける。言いかえれば、上記チャンネル壁の幅の広い上記第２の幅の区間を設ける。この構成を採用することにより、上記第２の幅を有する区間では、上記チャンネル壁の両側に形成された上記電極間の距離を長くすることができて、上記チャンネル壁の電極間に発生する静電容量を小さくすることができる。
【００１４】
上記発明において好ましくは、上記チャンネル溝の長手方向において、上記チャンネル溝の底面が上記第１の幅となっている区間の長さは、上記カバー部材と上記チャンネル壁の上面とが接合する区間の長さの６０％以上である。上記第２の幅の区間を長くしすぎると、インク吐出に必要なシェアモード変形が行なわれる区間が短くなって吐出圧力が不十分となるが、この構成を採用することにより、上記チャンネル壁のうち上記第１の幅を有する部分と上記カバー部材とが接合している区間が長くなり、インクを吐出するための十分な圧力を発生することができる。
【００１５】
上記発明において好ましくは、上記第２の幅は２０μｍ以上である。この構成を採用することにより、ダイシングブレードによって溝を形成する加工法（以下、「ダイシング加工」という。）によって容易に上記第２の幅のチャンネル溝を形成することができる。また、上記チャンネル溝の内部に気泡が巻き込まれた場合にも、容易に排出することができる。
【００１６】
上記発明において好ましくは、上記ベース部材は、インクを吐出する側の端部である前端部とその反対側の端部である後端部とを含み、上記チャンネル溝は、上記第２の幅を有する区間において、上記後端部から上記前端部に向かって深くなるように連続的に深さが変化する区間を有する。この構成を採用することにより、上記後端部では深さが比較的浅くなっているために、上記後端部において導電性樹脂を容易に上記チャンネル溝の底まで充填することができる。また、連続的に深さが変化する領域が形成されることによって、上記インクの気泡溜りを容易に除去することができる。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に基づくインクジェットヘッドの製造方法の局面では、少なくとも一部が圧電材料であるチャンネル壁に隔てられるように形成されたチャンネル溝と、上記チャンネル壁の側面の少なくとも一部において、上記圧電材料の領域を挟むように形成された電極と、インクを吐出する側である前端部およびその反対側の後端部を有するベース部材とを備えるインクジェットヘッドの製造方法であって、一の厚みを有する第１ダイシングブレードを用いて、上記前端部から上記前端部と上記後端部との間の途中までの区間に、第１チャンネル溝を形成する第１溝加工工程と、一の厚みより薄い他の厚みを有する第２ダイシングブレードを用いて、上記後端部に達するように、第２チャンネル溝を形成する第２溝加工工程とを含む。この方法は、上記圧電材料を含む圧電基板に幅の異なる溝を形成する際に、２種類以上のダイシングブレードを用いる方法である。この方法を採用することにより、同一の加工装置を用いて、ダイシングブレードの厚みを変えるのみで、幅の異なる上記チャンネル溝を形成することができる。
【００１８】
上記発明において好ましくは、上記第１溝加工工程は、上記第１ダイシングブレードを上記前端部から上記後端部に向かって加工を行なう。この方法を採用することにより、上記第１チャンネル溝の長手方向の長さを容易に計測することができ、上記第１チャンネル溝の上記長手方向の長さを調節することが容易になる。
【００１９】
上記発明において好ましくは、上記第２溝加工工程は、形成されるべき上記チャンネル溝の長手方向および上記チャンネル溝の深さ方向に平行な平面上で上記第２ダイシングブレードを移動させて、上記後端部から上記前端部に向かって深くなるように連続的に深さが変化する区間を形成する工程を含む。この方法を採用することにより、別途、上記第２チャンネル溝加工用の装置を準備することなく同一の装置を用いて、上記後端部から上記前端部に向かって深くなるように連続的に深さが変化する上記第２チャンネル溝を容易に形成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１から図３を参照して、本発明に基づく実施の形態１に係るインクジェットヘッドについて説明する。
【００２１】
（構成・作用）
実施の形態１に係るインクジェットヘッドの斜視図を図１に示す。図１は分かりやすくするため、各部を分解した状態を示している。
【００２２】
図１のインクジェットヘッドでは、図１０に示した従来の技術によるインクジェットヘッドと同様に、ベース部材１とカバー部材６とノズル板１６とＡＣＦ１０とフレキシブルプリント基板１１とを備える。ベース部材１は圧電材料からなり、ノズル板１６が取付けられる前端部３０とその反対側である後端部３１とを有する。ベース部材１の上面には複数のチャンネル溝３が前端部３０から後端部３１まで貫通して、それぞれ平行になるように形成されている。
【００２３】
複数本形成されたチャンネル溝３はベース部材１の一部であるチャンネル壁２によって隔てられている。チャンネル壁２の側面、すなわちチャンネル溝３の内面のほぼ上半分には、チャンネル壁２をシェアモード変形させるための電極として電極４が薄く形成されている。電極４はアルミニウムなどの金属材料からなり、本実施の形態では１．０μｍの厚みを有する。
【００２４】
圧電材料は、チャンネル壁２において矢印３２に示すように下向きに分極処理が施されており、チャンネル壁２のうち電極４に挟まれた領域が、自発的にシェアモード変形してインクを吐出するための駆動源となる。
【００２５】
チャンネル溝３の後端部３１の近傍には、後端部３１に到達するように導電性樹脂９が充填されている。導電性樹脂９には、たとえば、熱硬化型のエポキシ系樹脂に銀のフィラーを混練したものが使用される。各チャンネル溝３の両側面に形成される電極４は、導電性樹脂９によって互いに接続されているために同電位となるが、各チャンネル壁２の両側面に形成される電極４はそれぞれ電気的に分離されている。電極４は導電性樹脂９とＡＣＦ１０とを介在してフレキシブルプリント基板１１表面の外部電極１２と電気的に接続されている。
【００２６】
カバー部材６には共通インク室８を形成するための切欠き部７が設けられている。本実施の形態においては、カバー部材６として、分極処理を施していない圧電体基板を用いて、サンドブラスト加工により切欠き部７を形成している。カバー部材６は、圧電体基板の他にセラミック基板などを材料とすることができ、フライス加工などによって切欠き部７を形成してもよい。マニホールド１３は、内側にマニホールド空間１４を備え、側板に開口したインク供給口１５を有する。ベース部材１とカバー部材６とを貼り合せ、後端部３１においてＡＣＦ１０とフレキシブルプリント基板１１とを挟持するようにマニホールド１３を接合する。
【００２７】
前端部３０にはノズル板１６を接合する。本実施の形態においては、ノズル板１６を厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを材料として、ノズル孔１７をエキシマレーザ加工によって穿設しているが、たとえば、ノズル板１６の材料としてポリエチレンの高分子樹脂フィルムを用いることもできる。その他、金属材料であるステンレス板などに、パンチング加工を行なうことによって、ノズル板１６を形成してもよい。インクチャンネルで加圧されたインクはノズル孔１７から対象物に向けて噴射され、印刷が行なわれる。
【００２８】
図２は、このインクジェットヘッドをチャンネル溝３の中心線においてチャンネル溝３の長手方向と平行な平面で切断した断面図である。各部材を結合すると、カバー部材６の切欠き部７とマニホールド１３のマニホールド空間１４とを合わせた共通インク室８が形成される。インク供給口１５から供給されたインクは、共通インク室８に溜められてチャンネル溝３に随時インクを供給し、チャンネル溝３に流入したインクはシェアモード変形によってノズル孔１７からインクが噴射される。Ａの領域はチャンネル壁２の上面とカバー部材６とが接合されることによって、チャンネル壁２の上面が拘束される領域であり、インク吐出に寄与するシェアモード変形がＡの領域において発生する。
【００２９】
このような従来の装置の構造に加えて、本実施の形態においては、チャンネル溝３は、互いに幅の異なる第１チャンネル溝２０と第２チャンネル溝２１とを有することを特徴とする。換言すると、チャンネル壁２の幅が前端部３０から後端部３１にわたって一定ではなく、複数の幅を有することを特徴とする。図１を参照すると、第１チャンネル溝２０は第１の幅を有し、第２チャンネル溝２１は第２の幅を有する。第１チャンネル溝２０は前端部３０から後端部３１に向かって形成され、第２チャンネル溝２１は後端部３１から前端部３０に向かって形成されている。この構成によって、チャンネル壁２の幅は、前端部側が比較的狭くて後端部側が比較的広い形状を有する。
【００３０】
チャンネル壁２を電極４で挟むことにより生じる静電容量の大きさは、電極４同士の距離に反比例するので、チャンネル壁２の幅が広い区間では、圧電材料を電極４で挟むことにより発生する静電容量を低減することができる。また、チャンネル壁２の幅が広い領域では、圧電材料に印加される単位長さ当たりの電界強度が小さくなるので、チャンネル壁２の上面が拘束されていないＢの領域において、インクを吐出する際にインクチャンネルの加圧を妨げるようにシェアモード変形するという現象を抑制することができる。さらに、チャンネル壁２の幅が広いために剛性が高くなり、Ｂの領域においての不要な振動が少なくなって、インクを安定して吐出させることができる。本実施の形態においては、チャンネル壁２の高さは３００μｍ、前端部側の幅は９０μｍ、後端部側の幅は１３４μｍ、ピッチは１６９μｍ、Ａの領域の長さは１．１ｍｍ、Ｂの領域の長さは２．８ｍｍである。
【００３１】
図３はカバー部材がチャンネル壁と接合する面と平行な平面で切断したときの断面図である。チャンネル壁２の幅を広くすると、前述のとおり静電容量の低減効果などがあるが、同時にシェアモードの変形量は小さくなる。静電容量低減の観点からは、第２の幅の区間を長くするに伴なってその効果は大きくなるが、本来必要なシェアモード変形を行なうＡの領域にあまり長く第２の幅の区間を設けると、インク吐出に十分なシェアモード変形による圧力を得られなくなる。よって、第２の幅の区間の長さはある程度短い方が好ましい。この好ましい条件を特定すると、チャンネル溝の長手方向において、チャンネル溝の底面が第１の幅となっている区間の長さは、カバー部材とチャンネル壁の上面とが接合する区間の長さの６０％以上とすることが好ましい。この構成にすることにより、カバー部材６とチャンネル壁２の上面とが接合する領域であるインクが加圧される領域において、チャンネル壁２は十分に大きなシェアモード変形を行なうことができ、インクを吐出するための十分な圧力を発生することができる。図２および図３を参照して具体的に説明すると、Ｃの領域における第１チャンネル溝２０の長手方向の長さは、Ａの領域におけるチャンネル溝３の長手方向に平行な長さの６０％以上であることが好ましい。ここで、Ａは前述のとおりカバー部材６とチャンネル壁２の上面とが接合される領域であり、Ｃはチャンネル溝３の底面において第１チャンネル溝２０を有する領域である。
【００３２】
第２チャンネル溝２１の幅を小さくするほどチャンネル壁２の幅が広くなって、静電容量低減の効果が増すことを期待できるが、この幅が２０μｍより小さくなると、ダイシング加工で第２チャンネル溝２１を形成することが困難になる。さらに、後端部３１においての導電性樹脂９の充填が困難となり、また、第２チャンネル溝２１に巻き込まれた気泡が排出されにくくなる。よって第２チャンネル溝２１の幅は２０μｍ以上が好ましい。本実施の形態においては、第２チャンネル溝の幅は３５μｍである。
【００３３】
このようにチャンネル壁に従来のチャンネル壁の幅よりも広い幅を有する領域を形成することで、静電容量の低減の効果が得られる。特に、カバー部材とチャンネル壁とが接合しない領域においてチャンネル溝の幅を小さくすることによりチャンネル壁の幅を大きくすると従来のインクジェットヘッドより、静電容量を低減でき、また、インク吐出量を増やすことができて、さらに不要な振動を抑えることができる。
【００３４】
本実施の形態においては、チャンネル溝３は幅の異なる２種類の溝を有していたが、チャンネル溝３の幅は２種類に限られず、より多数の種類であってもよいし、連続的に幅が変化する溝を有していてもよい。
【００３５】
（製造方法）
図６および図７を参照して、実施の形態１に係るインクジェットヘッドの製造方法のうち、ベース部材１の製造方法について説明する。
【００３６】
図６は圧電材料にチャンネル溝を形成する工程を説明する図である。チャンネル溝は第１チャンネル溝、第２チャンネル溝ともにダイシング加工によって形成される。はじめにチャンネル壁となるべき領域に分極処理を施した圧電体基板２６を準備する。圧電体基板２６には、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などを用いることができる。本実施の形態においては、チャンネル壁になるべき領域にチャンネル壁の高さ方向のうち一方向に分極するように予め分極処理を施してある。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、圧電体基板２６のチャンネル溝３が形成されるべき長手方向に沿って、一定間隔で比較的厚みの薄い第２ダイシングブレード２５を用いて、ダイシング加工により第２の幅を有するチャンネル溝を形成する。加工は圧電体基板２６の端面の外側から矢印３３に示すように圧電体基板のチャンネル溝３が形成されるべき長手方向に第２ダイシングブレード２５を移動して一定の幅で一定の深さのチャンネル溝３を形成する。このチャンネル溝３は後に第２チャンネル溝２１になる。一つの溝が形成されたら第２ダイシングブレード２５を溝のピッチの分のみ、チャンネル溝３の幅方向となるべき方向に移動して、同様の加工を繰り返す。
【００３８】
この加工は、厚みが３０μｍ、直径が５０ｍｍのダイヤモンドブレードを用いて、溝の深さは３００μｍ、ピッチを１６９μｍとして加工を行った。加工後のチャンネル溝の幅は３５μｍである。
【００３９】
幅３５μｍの第２チャンネル溝となるべき溝の加工が完了したら、ダイシング装置は替えずに、第２ダイシングブレード２５を第１ダイシングブレード２４に取替える。本実施の形態においては、第１ダイシングブレード２４として、厚みが７４μｍで直径が５０ｍｍであるダイヤモンドブレードを用いて、圧電体基板２６の前端部３０側に幅の広い第１チャンネル溝２０を形成する。この第１ダイシングブレード２４を使用すると幅７９μｍの第１チャンネル溝２０を形成することができる。
【００４０】
図６（ｂ）に示すように、先に形成した第２チャンネル溝となるべき溝の中心線と第１ダイシングブレード２４の中心の移動線が一致するように矢印３４の向きに第１ダイシングブレード２４を移動させて、圧電体基板２６に第１チャンネル溝２０を形成する。第１チャンネル溝２０の長手方向における長さの調整は、第１ダイシングブレード２４を前端部３０の外側から前端部３０に接触させて第１チャンネル溝２０の形成を開始し、その後に第１ダイシングブレード２４の移動量を制御することで容易に行なうことができる。一つの第１チャンネル溝２０の形成が完了したら、第１チャンネル溝のピッチの長さのみ、チャンネル溝３の幅方向に移動して、他の第１チャンネル溝２０を同様に形成する。
【００４１】
本実施の形態においては、幅７９μｍ、深さ３００μｍの第１チャンネル溝２０を、溝の底面において長手方向の長さが１．１ｍｍになるように加工している。このようにして第１チャンネル溝２０と第２チャンネル溝２１とを含むチャンネル溝３が形成される。
【００４２】
続いて、図７（ａ）に示すように、斜方蒸着により、電極４として金属膜をチャンネル壁２の上半分に設ける。電極材料としては、Ａｌの他にもＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉなどの導電性材料を用いることもできる。この工程により、チャンネル壁２の上面にも同時に金属膜が形成され、各チャンネル壁２の両側面に形成された電極４は、互いに電気的に分離されておらず短絡した状態である。
【００４３】
次に、後端部３１が含まれるように導電性樹脂９を第２チャンネル溝２１に充填する。導電性樹脂９の硬化後は図７（ｂ）に示す状態になる。チャンネル壁２の上面に形成された導電性樹脂９と金属膜とは不要であり、これらを除去してチャンネル壁２の両側面に形成された電極４をそれぞれ電気的に分離させる。本実施の形態では、余分な導電性樹脂９と金属膜を平面研削により除去したが、ラップ盤による研磨法や、テープ研磨による方法を用いてもよい。
【００４４】
このようにして完成したベース部材１を図７（ｃ）に示す。一のチャンネル壁２の両側面に形成された２つの電極４は互いに絶縁されているが、一のチャンネル溝３の両側面に形成された２つの電極は導電性樹脂９により互いに電気的に接続されている。
【００４５】
チャンネル壁２の上面の余分な導電性樹脂９と金属膜の除去の方法として、上記のほかにも、チャンネル溝３を形成する前に圧電体基板２６の主表面に、たとえば、ドライレジストフィルムのような、後に剥離可能な高分子フィルムを形成してからダイシングブレードによる加工を行ってもよい。この場合、斜方蒸着による金属膜形成後に、ドライレジストフィルムを剥離すると余分な金属膜のみを除去でき、その後、導電性樹脂９を充填すれば、平面研磨などにより除去するのは余分な導電性樹脂９のみであり、工程を短縮化することができる。
【００４６】
本実施の形態に示したように、複数の溝の幅を有するチャンネル溝３をダイシング加工により形成することができ、ダイシングブレードの厚みを変えるのみで容易に溝幅を変更することができる。よって加工時間を短くすることができ、生産性が向上すると共に、製造コストを抑えることができる。また、同一の加工装置で複数のチャンネル溝の加工を行なうことができるので、チャンネル溝の幅方向における加工装置の送り精度を一定とすることができ、チャンネル溝のピッチのずれを防止することができて品質向上にも寄与する。本実施の形態においては、先に幅の狭い第２チャンネル溝を形成してその後に第１チャンネル溝を形成したが、この順序に限られるわけではなく、先に第１チャンネル溝を形成してもよい。上記に示した工程以外の部品の製造工程や組立て方法については、従前の技術に基づいて行なうことができるのでここでは説明を省略する。
【００４７】
（実施の形態２）
（構成・作用）
図４および図５を参照して、本発明に基づく実施の形態２に係るインクジェットヘッドについて説明する。実施の形態１と共通する構造や作用や効果の説明は省略して、実施の形態１と異なる点について詳しく説明する。
【００４８】
図４に実施の形態２に係るインクジェットヘッドの斜視図を示す。ベース部材１とカバー部材６とマニホールド１３とＡＣＦ１０とフレキシブルプリント基板１１とを備えることは実施の形態１と同様である。チャンネル溝３に第１チャンネル溝２０と第２チャンネル溝２１とを有することも実施の形態１と同様である。
【００４９】
実施の形態２では、ベース部材１において第２チャンネル溝２１の形状が異なることを特徴とする。チャンネル溝３の中心線において、チャンネル溝３の長手方向に沿って切断した断面図を図５に示す。第１チャンネル溝２０の形状は実施の形態１と同一であり、第２チャンネル溝２１が後端部３１近傍で、後端部３１から前端部３０に向かって、連続的に深さが深くなる領域を有することを特徴とする。
【００５０】
このような形状とすることにより、Ｂの領域においてチャンネル壁２の高さが低くなる領域ができるために、インクを吐出する際に発生するインクチャンネルの加圧を妨げるような変形を、実施の形態１よりさらに抑制することができる。また、第２チャンネル溝２１の深さが後端部３１付近で徐々に浅くなっているために、チャンネル壁２の剛性が高くなり、Ｂの領域における不要な振動が実施の形態１より少なくなって、インクの吐出をより安定させることができる。さらに、後端部３１において、第２チャンネル溝２１の深さが浅くなっているので、第２チャンネル溝２１への導電性樹脂９の充填が容易になる。加えて共通インク室８からのインクの流れがスムーズになり、インクチャンネル内での気泡の滞留が少なくなり、安定してインクを吐出することができる。
【００５１】
本実施の形態においては、チャンネル壁２の前端部３０における高さが３００μｍ、幅が９０μｍ、後端部３１における高さが１５０μｍ、幅が１３４μｍである。それぞれのピッチは１６９μｍ、Ａの領域の長さは１．１ｍｍ、Ｂの領域の長さは３．５ｍｍである。
【００５２】
（製造方法）
実施の形態２におけるインクジェットヘッドの製造方法は、実施の形態１におけるインクジェットヘッドの製造方法と多くにおいて同じである。異なる工程は、実施の形態１における製造方法のうち、第２チャンネル溝になるべき幅の狭い溝を形成する工程である。第２ダイシングブレード２５を用いて圧電体基板２６を加工する際に、後端部３１付近において、第２ダイシングブレード２５の移動を２次元的に行うことによって本実施の形態のインクジェットヘッドを容易に製造することができる。後端部３１付近においてチャンネル溝３の長手方向となるべき方向に移動をしながら、第２チャンネル溝２１が連続的に浅くなるように、チャンネル壁２の上方に移動させて第２チャンネル溝２１を形成する。
【００５３】
このように形成した第２チャンネル溝２１は、完成品として第２チャンネル溝２１に溜まる気泡を容易に排出できるばかりでなく、後端部３１において第２チャンネル溝が浅くなっているために後の工程において、導電性樹脂９が充填しやすくなるという効果を奏する。チャンネル溝２の形成がチャンネル溝１の形成の後に行なわれてもよいことは実施の形態１と同様である。
【００５４】
上述の実施の形態においては、チャンネル壁が高さ方向のうち１つの向きに分極した圧電体基板を用いているが、この形態に限られず、互いに異なる２つの向きに分極処理を施した圧電体基板を用いてもよい。この際に電極はチャンネル壁の側面の高さ方向全体にわたって形成される。
【００５５】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、チャンネル壁に幅の広い領域を形成することにより、電極間距離を長くすることができて、チャンネル壁の電極間に発生する不要な静電容量を低減でき、さらにカバー部材がチャンネル壁の上面に接合されない領域における不要なシェアモード変形を抑制することができる。
【００５７】
また、本装置のチャンネル溝をダイシング加工で形成することによって、容易に複数のチャンネル溝を形成することができる。また、同一のダイシング加工装置を使用して、厚みの異なるダイシングブレードを用いることによって、チャンネル溝の加工精度を容易に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェットヘッドの断面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェットヘッドの断面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態２におけるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態２におけるインクジェットヘッドの断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェットヘッドの製造方法を説明する図である。
【図７】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、本発明に基づく実施の形態１におけるインクジェットヘッドの製造方法を説明する図である。
【図８】従来技術に基づく一のインクジェットヘッドの斜視図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、従来技術に基づく一般的なインクジェットヘッドの部分断面図であり、チャンネル壁のシェアモード変形を説明する図である。
【図１０】従来技術に基づく他のインクジェットヘッドの斜視図である。
【符号の説明】
１　ベース部材、２　チャンネル壁、３　チャンネル溝、４　電極、６　カバー部材、７　切欠き部、８　共通インク室、９　導電性樹脂、１０　異方性導電フィルム、１１　フレキシブルプリント基板、１２　外部電極、１３　マニホールド、１４　マニホールド空間、１５　インク供給口、１６　ノズル板、１７　ノズル孔、１８　ボンディングワイヤ、１９　浅溝部、２０　第１チャンネル溝、２１　第２チャンネル溝、２２　第１の幅、２３　第２の幅、２４　第１ダイシングブレード、２５　第２ダイシングブレード、２６　圧電体基板、３０　前端部、３１　後端部、３２，３３，３４　矢印。
【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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