(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが対向するチャンネル表面を形成する複数のチャンネル壁をもつ圧電性物質からなる本体を、非圧電性の基板の表面の一部に該本体によって覆われていない領域を残すように、該基板の表面に取り付ける工程、
この工程の後に、圧電性物質からなる該本体の該チャンネル表面の少なくとも一つ及び該基板の表面の本体によって覆われていない該領域上に連続的に広がるように導電性物質の１つの層を該本体上及び該基板の表面上の両方に一工程で付着させて、各チャンネル表面上に電極を付与し且つ該基板の表面の本体によって覆われていない該領域に、該電極と完全に接続する導電性トラックを付与する工程、及び、
該導電性トラックを使用して該電極と一つ以上の集積回路との接続を付与する工程、
からなることを特徴とする小滴付着装置用の部品を製造する方法。
【請求項２】
導電性物質の層の領域を切り離して、互いに電気的に絶縁されている、異なるチャンネル用の電極を画定する工程をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
導電性物質の層の領域を切り離して、互いに電気的に絶縁されている導電性トラックを画定する工程をさらに含む請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
導電性物質の層の領域が、導電性物質の局所的な気化によって切り離される請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
導電性物質がレーザー光線の使用により気化される請求項４記載の方法。
【請求項６】
導電性物質の層が異なるチャンネル用の電極を画定するパターンで付着され、該電極が互いに電気的に絶縁されている請求項１記載の方法。
【請求項７】
導電性物質の層が互いに異なる電気的に絶縁されている複数の導電性トラックを画定するパターンで付着される請求項１〜６のいずれか1つの項記載の方法。
【請求項８】
付着された導電性物質のパターン化がマスキングの使用により達成される請求項６又は７記載の方法。
【請求項９】
本体が本体中のチャンネル形成前に基板に取り付けられる請求項１〜８のいずれか1つの項記載の方法。
【請求項１０】
チャンネルが本体の領域の切り離しによって形成される請求項９記載の方法。
【請求項１１】
本体の領域を切り離す工程が互いに分離された圧電性物質の不連続の壁を画定する請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
導電性物質が圧電性物質の各壁の頂部の少なくとも1部から切り離されている請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
本体の領域を切り離す工程が基板の領域を切り離すように働く請求項１１又は１２記載の方法。
【請求項１４】
本体と基板のそれぞれを覆い且つ直角でない角度で接して導電性物質の付着された層の領域をもたらすように、本体が該本体と基板の間の移行部で面取りされている請求項１〜１３のいずれか１つの記載の方法。
【請求項１５】
本体が接着剤により基板に取り付けられ、導電性物質の付着層の下塗りとして働く該接着剤それ自身のすみ肉溶接を本体と基板との間に残す請求項１〜１４にいずれか１つの項に記載の方法。
【請求項１６】
それぞれが対向するチャンネル表面を形成する複数のチャンネル壁をもつ圧電性物質の本体及び基板表面をもつ単独の非圧電性の基板からなる小滴付着装置用の部品であって、該本体は基板表面の一部に該本体によって覆われていない領域を残すように該基板表面に取り付けられ、そして導電性物質の１つの層が圧電性物質の該本体の該チャンネル表面及び該圧電性物質の本体によって覆われていない該基板表面の該領域上に連続的に広がり、それによって各チャンネル表面上に電極及び該基板表面上に該電極に接続される導電性トラックを画定し、該導電性トラックが該電極と一つ以上の集積回路との接続を付与することを特徴とする小滴付着装置用の部品。
【請求項１７】
集積回路が基板上に設けられ、導電性トラックが電極と集積回路のあいだの電気的な相互接続を付与する請求項１６記載の小滴付着装置用の部品。
【請求項１８】
基板表面が実質的に平面である請求項１６又は１７記載の小滴付着装置用の部品。
【請求項１９】
本体が直角でない角度で基板と接触している請求項１６〜１８のいずれか１つの項記載の小滴付着装置用の部品。
【請求項２０】
基板が窒化アルミニウム、アルミナ、アンバー及びガラスからなる群から選ばれる物質から形成される請求項１６〜１９のいずれか一つの項記載の小滴付着装置用の部品。
【請求項２１】
導電性物質が銅、ニッケル、金及びこれらの合金からなる群から選ばれる請求項１６〜２０のいずれか１つの項記載の小滴付着装置用の部品。
【請求項２２】
導電性物質が無電解メッキにより付着される請求項１６〜２１のいずれか１つの項記載の部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は小滴付着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置、特にインクジェットプリントヘッド、その部品及び該部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
インクジェットプリンターの特に有用な形は、例えばディスクカッティングにより作られたインクチャンネルを備える圧電性物質の本体からなる。電極が圧電性物質の該チャンネル内の表面にメッキされ、電界を隣接するチャンネル間を画定する圧電性「壁」に付与する。適正な極性の調整によって、圧電壁が選択されたインクチャンネルを内側へ又は外側へたわむようにされ、それによってチャンネルノズルからインクの小滴を噴射させる圧力パルスを生じさせる。この構成は、例えばヨーロッパ特許出願第Ａ０３６４１３６号に開示されている。
【０００３】
高密度のインクチャンネルを備えることがプリントヘッドにはしばしば要求され、ページ幅のプリントヘッドにおいても同様なことが要求されるであろう。この目的に有用な構成は国際公開９８／５２７６３号に開示されている。該構成は圧電性物質並びに必要な処理及び制御機能を達成する集積回路を支持する平な基板の使用を必要とする。
【０００４】
そのような構成は特に製造に際していくつかの利点を有する。基板はプリントヘッド用の「バックボーン」として働き、製造を通して圧電性物質及び集積回路を支持する。この支持機能は、インクチャンネルの連続するページ幅の配列を形成するために圧電性物質の複数のシートを接合する処理に特に重要である。基板の比較的大きなサイズはまた圧電性物質及び集積回路の取扱いを簡単にする。
【０００５】
インクチャンネル電極と集積回路の対応するピンとの間の電気接続を確実に且つ能率的に達成する問題が残る。もし基板が適切な物質からできており且つ好適に仕上げられているならば、導電性トラックは該基板に付着でき、この導電性トラックは周知の方法でＩＣピンと接続する。そして、導電性トラックのインクチャンネルの電極への接続を達成する困難さが残っている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この問題を解決する改良された装置及び方法を提供する。
従って、本発明は、それぞれが対向するチャンネル表面を形成する複数のチャンネル壁をもつ圧電性物質からなる本体を、非圧電性の基板の表面の一部に該本体によって覆われていない領域を残すように、該基板の表面に取り付ける工程、この工程の後に、圧電性物質からなる該本体の該チャンネル表面の少なくとも一つ及び該基板の表面の本体によって覆われていない該領域上に連続的に広がるように導電性物質の１つの層を該本体上及び該基板の表面上の両方に一工程で付着させて、各チャンネル表面上に電極を付与し且つ該基板の表面の本体によって覆われていない該領域に、該電極と完全に接続する導電性トラックを付与する工程、及び、該導電性トラックを使用して該電極と一つ以上の集積回路との接続を付与する工程、からなることを特徴とする小滴付着装置用の部品を製造する方法を提供する。
【０００７】
基板表面への本体の取り付け、並びに前記の少なくとも一つのチャンネル表面と基板表面にわたる導電性物質の連続層の付着は、チャンネル壁の電極と基板の導電性トラックとの間に有効かつ信頼できる電気的接続をもたらす。これらの導電性トラックは、直接的にまたは他の導電性トラックや相互接続を経るかの何れかで、基板上に設けられた一つ以上の集積回路との接続を設けるのに使用できる。
【０００８】
また、本発明は、各チャンネルがチャンネル表面を備える複数のチャンネルで形成された圧電性物質の本体及び基板表面をもつ単独の基板からなる小滴付着装置用の部品であって、該本体は基板表面の一部に該本体によって覆われていない領域を残すように該基板表面に取り付けられ、そして導電性物質の層が圧電性物質の該本体の該チャンネル表面及び該圧電性物質の本体によって覆われていない該基板表面の該残された領域上に連続的に広がり、それによって各チャンネル表面上に電極及び該基板表面上に該電極に接続される導電性トラックを画定し、該導電性トラックが該電極と一つ以上の集積回路との接続を付与することを特徴とする小滴付着装置用の部品からなる。
【０００９】
本発明を図面によって説明する。
図１は周知のインクジェット・プリントヘッドの縦断面図である。
図２は図１のＡ−Ａ矢視横断面図である。
図３は従来技術によるページ幅のプリントヘッドの配列の分解図である。
図４は図３に示されたプリントヘッドの組立て縦断面図である。
図５は本発明の第一の態様によるプリントヘッドの、図４と類似する組立て縦断面図である。
図６（ａ）及び６（ｂ）は図５の装置をチャンネル軸に垂直及び平行にとられた詳細な断面図である。
図７は図５の装置の詳細な透視図である。
図８は本発明の第二の態様のプリントヘッドのチャンネルの断面図である。
図９−１１はそれぞれ本発明の第三、第四及び第五の態様の断面図である。
図１２及び１３は、それぞれ図１１の態様の透視図及び詳細な透視図である。
図１４は図６（ｂ）の参照番号１９４により示される領域の詳細な図である。
図１５は図１１に示される種類のプリントヘッドの製造における工程を示す透視図である。
図１６はさらなる改変を示す断面図である。
【００１０】
上記で簡単にふれた従来技術の構成のいくつかの詳細な例を最初に記載することのが有用でろう。
図１は国際公開９１／１７０５１号に開示された種類の従来技術のインクジェットプリントヘッド１を示し、一列の頂部開口のインクチャンネル７をもつ頂部表面に形成された圧電性物質、例えばチタン酸鉛ジルコニウム（ＰＺＴ）のシート３からなる。図１のＡ−Ａ矢視断面図である図２から明らかなように、一列に連続するチャンネルはシート３の厚さ方向（矢印Ｐにより示される）に極性化した圧電性物質からなる側壁１３により分けられている。対向するチャンネル面の面１７は接続３４を経て電圧をかけられる電極１５に配置される。例えばヨーロッパ特許出願第Ａ０３６４１３６号に明らかにされているように、壁の両方の側の電極間に電界がかかると、側面に位置するチャンネルの１つの壁にせん断モードのたわみが生じ（図２で点線で誇張して示される）、該チャンネル内に圧力パルスを発生させる。
【００１１】
チャンネルは、その中間点でそれぞれのチャンネルと連通するノズル２７が形成されたカバー２５により閉じられている。該ノズルからの小滴の噴出は、当業者に周知のように、前記圧力パルスに応じて生ずる。図２で矢印Ｓにより示される、チャンネル内への小滴流体の供給は、シート３の底面３５のカットされた２本の導管３３を経て、チャンネル７の相対する末端に連絡するように該シートの厚み方向に行われる。従って、このようなチャンネルの構成は、チャンネルの両端の導管からの小滴流体の供給配置を示す。底面のカバー板３７は導管を閉じるために底面３５に結合される。
【００１２】
図３及び４は「ページ幅」の立体配置において、図１及び２の両端が相似のサイドシューターの構造を取り入れたプリントヘッドの分解透視図及び断面図である。サイドシューターの構造は、国際公開９８／５２７６３号に記載されており、それを参考として本明細書に引用する。該サイドシューターの構造は、インクを供給するチャンネルがそのチャンネルの両側に相対して形成されるノズルを持つ構造であり、その相対するチャンネルによってごみまたは空気の泡などによってノズルの閉塞を防止する作用をもつ。例えば、サイドシューターの構造は、図４に示されている如く、チャンネルの二つのセットが通常のマニホルド室（９０）によって作用され、インクの流れが別個の出口のマニホド室（８８、９２）に対するノズル（９６ａ，９６ｂ）を通って流れる構造をもつ。媒体を供給する方向に互いに相対的に間隔をおいた２列のチャンネルが使用され、各列は媒体供給方向Ｐに直交する「Ｗ」方向のページ幅に延在する。図１及び２の態様と共通する特徴は図１及び２で使用される同じ参照番号により示される。
【００１３】
Ｗ方向に垂直にとられた断面図である図４に示されるように、上記のごとく各チャンネル（前記の例のようにその頂部ではなく、底面に形成される）と電極とをもつ２枚の圧電性シート８２ａ、８２ｂは、小滴射出用の開口９６ａ、９６ｂが形成される平らな、延在する基板８６に接続されている。基板８６は、国際公開第９２／２２４２９号に記載されているように、ハンダ結合等により各チャンネル電極に電気的に接続され、且つチャンネルの各列のための各ドライブ回路（集積回路８４ａ、８４ｂ）が設けられている基板の端まで延在する導電性トラック（図示せず）によってまた形成される。
【００１４】
このような構成は、いくつかの利点、特に製造に関して利点を有する。第一に、延在する基板８６は、プリントヘッド用の「バックボーン」として働き、製造を通して圧電性シート８２ａ、８２ｂと集積回路８４ａ、８４ｂを支持する。この支持機能は、複数のシート３を一緒に接合して、図３の透視図の８２ａ及び８２ｂで示されるように、チャンネルの単一の、隣接するページ幅の列を形成するために特に重要である。接合するための一つの方法は国際公開９１／１７０５１号に記載されており、そのためここでは詳述しない。延在するカバーのサイズがまたこの支持機能の取り扱いを簡単にする。
【００１５】
他の利点は導電性トラックが形成される基板の表面が平らであること、即ち基板に実質上切れ目がないことから生ずる。導電性トラックの形成は、その形成工程の多くがエレクトロニックス工業の他の場所で使用される証明ずみの技術、例えば導電性トラック用のフォトリソグラフィー  パターンニング及び集積回路用の「フリップチップ」等の技術を使用することによって実施されることを可能にする。特に、フォトリソグラフィー  パターンニングは、表面がフォトリソグラフィーフィルムを適用するために典型的に使用されるスピニング法と関連する問題によって角度に急速な変化を受ける場合には適切ではない。また、平らな回路用の基板は処理、測定の容易さ、正確さ及び利用可能性の観点から有用性をもつ。
【００１６】
従って、基板用の物質を選択するときに第一に考慮すべきことは、該物質が実質的に切れ目のない表面をもつ形態で容易に製造できるかどうかである。第二の要件は、該物質がプリントヘッドの他の場所で使用される圧電性物質に対して低熱膨張特性、即ち熱膨張特性に優れた性質をもつことである。最後の要件はこの物質が種々の製造法に耐え得るために十分に丈夫であることである。窒化アルミニウム、アルミナ、アンバー（Ｃ＜０．２０％、Ｍｎ０．７％、Ｎｉ３６％のニッケツ鋼の一種）または特殊ガラスＡＦ４５（ニューヨーク、Ｓｃｈｏｔｔ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．によって製造されている、４．５Ｘ１０−６Ｋ−１に等しい熱膨張係数をもつ特殊工業ガラス物質である。この特殊ガラスＡＦ４５の熱膨張係数は圧電性物質の係数に好都合に一致する）はすべて好適に使用しうる物質である。
【００１７】
小滴噴射開口９６ａ、９６ｂは、図１に記載されているように、それ自体がテーパー状に形成されるか、又は開口上にテーパー状に形成されたノズル板９８が据え付けられる。該ノズル板はこの目的で通常に使用されるポリアミド、ポリカーボネート及びポリエステル等の容易に融除可能な物質からなる。さらに、ノズルの製造はプリントヘッドの残りの完成の状態とは別に実施することができ、該ノズルは、基板８６上に圧電シート８２ａを組み立てる前に背後から又は圧電性シートが配置されているならば前から一部の除去によって形成できる。前者の方法は、もしノズルが不完全であれば、ノズル板を入れ替えることができるし又は全ての組立てを早い段階で破棄でき、従って破棄される構成部品の代価を最小にする利点をもつ。後者の方法は基板上に組み立てられるとき、ノズルと本体のチャンネルとの整合を容易にする。
【００１８】
図４に示されている如く、基板８６上に圧電性シート８２ａ、８２ｂ及び集積回路８４ａ、８４ｂを装填し、適当なテスト、例えばヨーロッパ特許出願第０３７６６０６号に開示されているテスト、即ちチャンネル壁素子の電極に可変振動電圧を付与してなる壁素子をテストに付した後、本体８０が取り付けられる。このテストでは、生じたインピーダンスの変化が選択された壁素子の自然の振動を決定するために使用され、次いで上記のたわみ性割合を決定するために使用される。本体８０はいくつかの機能を有し、その最も重要な機能は、基板８６と共同して、２列の圧電シート８２ａと８２ｂの間にそしてそれらの双方の側にマニホルド室９０、８８及び９２を画成することである。本体８０は、さらに、プリントヘッドの外側から９０´、８８´及び９２´で示されるそれぞれの導管を通してインクを各室へ供給する。これにより、本体８０は、インクが本体の各チャンネルを通って（例えば捕捉されたごみまたは空気の泡を除くために）共通のマニホルド室９０から、マニホルド室８８及び９２を通って循環する特にコンパクトな構造になることは明らかであろう。本体８０はまたプリンターに完全なプリントヘッドを配置する手段を取り付けるための表面を提供し、さらにインク含有マニホルド室８８、９０、９２から隔離され、集積回路８４ａ、８４ｂを配置できる室９４ａ、９４ｂを画成する。
【００１９】
本発明の例に関し、図５を参照する。図５は図４の断面図に似た断面図であり、本発明によるプリントヘッドを説明する。特徴が図１−４の態様と共通であるときは、図１−４で使用した参照番号と同じ参照番号が使用される。
【００２０】
図１−４の態様におけるように、図５のプリントヘッドは、基板８６上に２列の集積回路８４が取付けられている「ページ幅」の基板８６からなる。基板８６に形成されたチャンネル８２の列がその集積回路間に存在し、各チャンネルは、小滴噴射用２つの隔離されたノズル９６ａ、９６ｂと連絡し、さらにインクの供給及び循環のためにノズル９６ａ、９６ｂの双方に及び間に配置されたマニホルド室８８、９２及び９０と連絡している。
【００２１】
図４に示されたプリントヘッドの態様とは対照的に、チャンネル壁用の圧電性物質が二つの条片１１０a、１１０bから作られた層１００に配置されている。図４の態様におけるように、これらの条片はページ幅Ｗ方向に一緒に突き出され、そして各条片はほぼ５〜１０ｃｍに広がる（この広がりは圧電性物質がその形態で通常供給されるウェーハーの典型的な寸法である）。チャンネルの形成前に各条片は基板８６の連続する平らな表面１２０に結合され、その後チャンネルが２つ条片と基板を通って延在するように切り取られるかまたはそれ以外の方法で形成される。チャンネルを通る横断面、その横断面に付随する作動壁（アクチュエータ壁）及びノズルが図６に示される。この作動壁の構成は、例えばヨーロッパ特許出願第Ａ０５０５０６５号から周知であり、従ってさらになる詳細な説明はしない。同様に、圧電性物質の各隣接する突き出た条片間の接着剤結合と、各圧電性物質の条片と基板との間の結合で使用される接着剤で盛り上げられた溝との両者を除くための適当な技術はそれぞれ米国特許第５１９３２５６号及び国際公開９５／０４６５８号から周知である。
【００２２】
本発明によれば、導電性物質の連続層が次いでチャンネル壁及び基板上に適用される。これは、図６（ａ）に図示されている如く圧電性物質壁１３へ電界の適用のために電極１９０、及び図６（ｂ）に示されているようなそれらの電極へ電圧を供給するために基板８６上に導電性トラック１９２を形成するだけでなく、該導電性トラックは１９４で示されるこれら二つの要素（導電性物質及び基板）間に電気的な接続を形成する。
【００２３】
適切な電極物質及び付着方法は当業者には周知である。銅、ニッケル及び金が、単独で又は組合せて使用され、パラジウム触媒を利用する無電解法により有利に付着され、必要な一体性、圧電性物質に対する接着、腐食に対する抵抗性、及び例えば当業者に周知のように窒化珪素を使用することによってその後の不動態化のための根拠を提供するだろう。
【００２４】
前記のヨーロッパ特許出願第Ａ０３６４１３６号から一般に知られているように、各作動壁１３の対向面の電極は、電界が該作動壁間で確立され、それによって作動壁の圧電性物質が接近する程度に互いに電気的に絶縁されなければならない。これは、図２の従来技術の配置及び図６（ａ）に示される本発明の態様の両者に示される。それぞれの電源と各電極を接続する対応する導電性トラックは同様に絶縁されなければならない。
【００２５】
本発明では、この絶縁は、導電性物質が必要とされない、例えばチャンネル壁の頂部のような領域をマスキングすることにより、付着時に達成できる。好適なマスキング技術は、パターン化スクリーン及びフォトリソグラフィーパターン化マスキング物質を含むが、例えば国際公開９８／１７４７７号及びヨーロッパ特許出願第Ａ０３９７４４１号から当業者には周知であり、ここではさらに詳述しない。
【００２６】
別法として、この絶縁は、導電が要求されない領域から導電性物質を取り除くことにより、付着後に達成できる。例えば特開平９−１０９８３号から周知のように、レーザービームによる物質の局所的な気化が必要な高い正確さを達成するのに最も好適であることが立証されている。しかし、他の従来の除去法、特に砂吹き付け、エッチング、電気研磨及びワイヤ腐食も好適である。図７は、壁の頂部に沿って走る狭いバンドの上の物質の除去を図示しているが、レーザービームの複数の通過（又はより広いレーザービームの単一の通過）が使用されて、カバー部材１３０と結合するのに利用される壁の頂部の領域を最大になるように、壁の全頂部表面から物質を除く。
【００２７】
各壁のどちらかの側の電極１９０´、１９０´´を隔離するために、各圧電性物質作動壁１３の頂部表面１３´から導電性物質を除くことに加えて、該導電性物質は各電極１９０´、１９０´´のそれぞれの導電性トラック１９２´、１９２´´を画成する方法で、基板８６の表面からまた除かれなければならない。圧電性物質１００および基板８６の間の移行部では、圧電性物質１００の末端の表面が１９５で示されるように、角度をつけられるか又は斜切される。周知の如く、該表面は矢印１９６で象徴的に示される様に気化ビームレーザーが当たり、それによってビームの角度化を必要とすることなしに導電性物質を除去することを可能にする（１９７で点線で指摘された種類の）垂直カットよりも優れている。好ましくは、面とり１９５は、圧電性物質１００が基板８６に付着された後に、しかし典型的には３００μｍの厚さがあり且つセラミック及びガラスから形成されるチャンネル壁の形成が損傷を受ける前に、ミリングによって形成される。
【００２８】
作動部分１４０ａと関連する電極及び導電性トラックは、ノズルの列が独立して操作される程度に、１４０ｂと関連する電極及び導電性トラックから絶縁されることが必要であると理解されるであろう。この構成は２つの圧電性条片の間に延在する基板８６の表面に沿ってレーザー「カット」により達成できるけれども、電極付着工程中の物理的なマスクの使用により、または電気放電機器の使用により簡単に達成される。
【００２９】
レーザー機器がまたその後の工程で使用されて、当業者に周知のように各チャンネルの基板にインク噴出開口９６ａ、９６ｂを形成できる。これらの開口は、インク噴出ノズルとして直接に働く。別法として、該開口９６a、９６ｂと通ずる、チャンネルのセラミックまたはガラス基板によって直接形成される高品質のノズルをもつ隔離板（図示せず）が基板８６の下部表面に結合される。適切な技術は、特に国際公開９３／１５９１１号から周知であり、これらは、ノズル板の取り付け後にその場でノズルを形成し、それにより各ノズルとその各チャンネルとの整合を簡単にする技術を開示している。
【００３０】
レーザーによって区画される導電性トラック１９２’、１９２’’は移行領域１９５から基板のいずれかの側面に配置される集積回路８４まで延在する。別法として、レーザートラック画定方法は圧電性物質に直接に隣接する領域に制限され、そしてレーザーで画定されたトラックを集積回路８４に接続する導電性トラックをさらに区画するために用いられる異なる（例えば、フォトリソグラフィー法）方法が使用される。
【００３１】
電気接続を確立したことによって、基板８６の表面にカバー部材１３０を（例えばオフセット法を使用して）接着的に結合することだけが残っている。このカバーはいくつかの機能を満足させる。最初に、該カバーは、物質の作動及び壁に発生する歪みがチャンネル部分に圧力パルスを発生させ、各開口を通して小滴の射出を生じさせる目的で、壁が圧電性物質を組み込んだ部分１４０ａ、１４０ｂに沿って各チャンネルを閉じる。第二に、カバー及び基板が、それらの間で導管１５０ａ、１５０ｂ及び１５０ｃを画成し、それらは作動チャンネル部分１４０ａ、１４０ｂの各列の両面に沿って延在し、そしてそれらを通ってインクが供給される。カバーは、またインクシステムのそれぞれのパーツを導管１５０ａ、１５０ｂ及び１５０ｃと接続する出口８８、９０、９２を有して形成される。噴出されたインクを補充することに加えて、このシステムは、また当業者に周知である、熱、ごみ及び泡の除去の目的でチャンネルを通して（矢印１１２により示されるように）インクを循環できる。カバーの最後の機能は、プリントヘッドのインク含有部分を外部特に集積回路８４からシールすることである。これは、基板８６とカバーリブ１３２との間の接着結合により満足して達成されるが、追加の手段例えば接着剤のすみ肉溶接も使用できる。別法として、カバーリブは、適切な形状のガスケット部材により交換できる。
【００３２】
広義表現すれば、図５のプリントヘッドは、連続する平らな表面をもつ第一の層、この連続する平らな表面に結合した圧電性物質の第二の層、結合された第一及び第二の層を通って広がる少なくとも一つのチャンネル、この第二の層はチャンネルの長さに沿って隔置された第一及び第二の部分をもち、そして該第二の層の第一及び第二の部分によって画定されるチャンネルのチャンネル部分の軸に平行に位置する全ての面上を閉じるために働く第三の層を含む。
【００３３】
チャンネル壁を置き換えるのに要求されるチャンネルの「作動する」部分に圧電性物質の使用を制限することが、比較的安価な物質であるものを利用する能率的なやり方であることは理解されるだろう。圧電性物質に関連する電気容量も最低になり、ドライブ回路の負荷を減少させ、従ってそのコストを低下させる。
【００３４】
図５及び６のプリントヘッドは壁の一部のみが作動する電界の適用に応じて歪む「カンチレバー」タイプの作動壁を使用しているが、図８及び９のプリントヘッドの作動壁は、それらの全体の高さにわたって山形に激しく歪む。周知のようにそして図８に図示されているように、この「山形」の作動は、対向する方向（矢印により指示される）に極性化された上と下との壁部分２５０、２６０を有し、壁の高さ全体にわたって単向性の電界を適用するために対向する表面上の電極１９０´、１９０´´を有する。電場におかれたときの壁の歪んだ形状に近いものは、図８の右側で点線２７０で誇張して示されている。
【００３５】
この「山形」の作動壁を製造する種々の方法は、例えばヨーロッパ特許出願第Ａ０２７７７０３、０３２６９７３号及び国際公開９２／０９４３６号から、当業者に周知である。図９及び１０のプリントヘッドについて、圧電性物質の２つのシートは、先ず分極のそれらの方向が対向するように配置される。該シートは、次いで、図５に関してすでに説明されたように、互いに積層され、条片にカットされそして最後に不作動の基板８６に結合される。
【００３６】
作動壁の高さ全体が圧電性物質により画成されている一つの意義は、壁を画成する溝を不作動の基板８６中に切り込みをいれる必要がないことである。もちろん、そうしなければ小滴噴出の速度を低下させるかもしれない損失を最小にするために、ノズル９６ａ、９６ｂの長さを最小に保つ必要がある。この目的のために、基板は、図９に示されそして切断、磨きまたは成形により有利に形成されるような細長い溝３００により局所的に、または図１０におけるように全体の何れかで厚さを小さくすることができる。両方の配置は、圧電性条片にチャンネルを形成するために使用されるディスクカッター（３２０で点線で図式で示される）用の自由な通路を提供する必要がある。
【００３７】
チャンネル形成後に、本発明に従って、導電性物質が次いで付着され、そして電極／導電性トラックが画定される。示された例では、圧電性条片１１０ａ及び１１０ｂが上記した如く面取りされ、レーザーパターン形成を容易にする。ノズル開口９６ａ、９６ｂは、また各チャンネルに沿った二つの点で形成される。
【００３８】
最後に、カバー部材１３０が、小滴噴出のために必要な閉じた「作動」チャンネルの長さを生成するために、チャンネル壁の頂部に結合される。図９のプリントヘッドでは、カバー部材は、チャンネルの列に沿ってインクを分配するのに必要な隙間１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃがそのカバー部材１３０の下面３４０と細長い溝３００の表面３４５との間に区画されるため、インク供給口８８、９０、９２により形成される簡単な平らな部材からなることのみを必要とする。チャンネルをシールすることは、カバー１３０の下面３４０と基板の上面との間の接着結合（図示せず）により３３０で達成される。広義に表現すれば、この第三の発明の態様のプリントヘッドは、不作動物質の第一の層；チャンネルによって形成され、隔置された関係で第一の層に結合された第一及び第二の部分からなる圧電性物質の第二の層；これらの軸に平行に位置する全ての面でチャンネルを閉じるために働く第三の層；及び該第二の層の上記部分にある該チャンネルからのインク噴出用の該第一層に形成された開口を含む。
【００３９】
図１０の態様では、溝３００なしに形成される基板８６の単純化は、インク供給管１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃを画定するためにカバー１３０に溝状の構造３５０（例えば、突き出しリブ３６０によって画定される）を形成する必要性によって相殺される。
【００４０】
図１１の態様について、該図はまた簡単な基板８６及びさらに複雑なカバー１３０の組合せを使用しており、この場合、複合構造はスペーサー部材４１０と平らなカバー部材４２０とからなる。しかし、上記の態様とは異なり、該図では、インク供給口８８、９０、９２が形成されるのはカバーではなく基板８６であり、小滴噴出用の開口９６が形成されるのは基板ではなくカバー１３０である。示される例では、これらの開口は、平らなカバー部材４２０に取り付けられたノズル板４３０に形成されるノズルと連絡する。
【００４１】
図１２はカバー側から見た図１１のプリントヘッドの分解透視図である。「山形」に極性化された圧電性物質の積層体の条片１１０ａ、１１０ｂは、基板８６に結合されており、次にカットされてチャンネルを形成する。導電性物質の連続層がついで条片及び基板の一部及び本発明に従ってその上に区画された電極及び導電性トラックの上に付着されている。図５及び６に関して説明されたように、条片は両側面（１９５）上で斜切されて、この移行領域でのレーザーによる形づくりを助ける。
【００４２】
図１３はさらに詳細に導電性トラック１９２を示すためにスペーサー部材４１０を取り除いた拡大図である。図を明瞭にするために示されていないが、チャンネル７がプリントヘッドの幅全体にわたって延在することが理解されるだろう。各条片に隣接する基板の領域（条片１１０ｂに関して矢印５００により示される）では、導電性トラックは同じ製造工程で付着されている各チャンネルの対向壁の電極（図示せず）と連続している。このことは本発明に従って有効な電気的接続を提供する。
【００４３】
しかしながら、５１０で示されている如く、基板上の他の場所で、より一般的な技術、例えばフォトリソグラフィー法を使用することができ、チャンネル電極から集積回路８４へ導く導電性トラック１９２を区画するだけでなく、電力、データ及び他のシグナルを集積回路に運ぶためのさらなる導電性トラック５２０をも区画する。これらの技術はコスト的により有効であり、特に導電性トラックがインク供給口９２の周りに迂回される場合にそしてさもなければレーザーの複雑な位置のコントロールを必要とするときにより有効である。それらは、好ましくは、インク供給口８８、９０、９２が（例えばレーザーにより）ドリルされ、圧電性条片１１０ａ、１１０ｂが取り付けられ、傾切され且つ切開される前に、アルミナ基板上に好ましくは形成される。条片に隣接する領域での導電性物質の付着後、各導電性トラックがその条片の各チャンネル電極のみと接続し他のものとは接続しないことを確実にするためにレーザーが次いで使用できる。
【００４４】
その後に、電極及び導電性トラックの両者は、例えば国際公開９５／０７８２０号に従って付着される窒化珪素を使用して、不動態化が必要とされるであろう。これは電界とインクとの組み合わせた効果により腐食に対する保護をもたらすばかりでなく（スペーサー部材４１０の内部波型側面４７０により画成される領域４６０内に含まれるすべての導電性物質がインクに曝されるであろうことは理解されるだろう）、それは、各壁の対向する面の電極が平らなカバー部材４２０により短絡するのを防ぐ。カバー及びスペーサーの両者は、有利にはモリブデンから製造され、該モリブデンはプリントヘッドのほかの場所で使用されるアルミナに似た熱膨脹特性を有することに加えて、例えばエッチング、レーザー切断またはパンチングにより高い正確さで容易に機械加工できる。このことは、小滴噴出用の開口９６にとって重要であり、そしてそのより低い程度で、気泡の補足を避けるために、スペーサー部材４１０の内部波型側面４７０にとって重要である。気泡の補足は、切欠き４４０が各インク開口９２の端と一致するか又は重なるように、波形の側面の切欠き４４０を配置することにより、回避される。波形側面の頂部４５０は、チャンネル中へのインクの流れに影響することなく気泡の補足の回避を確実にするために、（隣接する条片１１０ａ、１１０ｂの端から、典型的には３ｍｍ、即ち各条片１１０ａ、１１０ｂの幅の約１．５倍の距離にある）必要な大きさにされる。
【００４５】
スペーサー部材４１０は、次に接着剤の層により基板８６の上面に固定される。該固定する機能に加えて、該層は基板上の導電性トラック間にバックアップ電気絶縁をもたらす。切欠き４４０のような位置決め特性は正確な整合を確かめるために使用される。
【００４６】
別々にまたは組立後互いに接着剤により接合される最後の二つの部材は平らなカバー部材４２０とノズル板４３０とである。ノズル板に形成されるノズルとチャンネルとの間の正確な整合を確実にするために光学的手段が使用される。別法として、例えば国際公開９３／１５９１１に開示されている如く、ノズル板がその場にありさえすれば、ノズルは形成できる。
【００４７】
更なる特徴は、図１４に図示され、その図は図６（ｂ）の参照番号１９４により示される領域の詳細な図である。接着剤が圧電性物質の層１００と基板８６との間に接合点を作るために押し出されるときに、すみ肉溶接５５０がつくりだされ、切欠き又は面取り１９５が上記の如く圧電性物質の層の末端の面に形成されるとき都合よく維持される。この接着剤のすみ肉溶接は、その後、アセブリーがメッキ前の洗浄工程（例えば、プラズマエッチング）に付されるときに晒され、そしてメッキ不足を受けやすい領域の電極１９０に優れた解決策を与える。
【００４８】
さらなる改変は、図１５に関して説明される。上記ですでに説明したように、チャンネル壁用の圧電性物質は、チャンネル幅の列のために必要なＷ方向の他の条片とそれぞれ接合された２つの条片１１０ａ、１１０ｂから作られる層１００に組み込まれる。作動装置が「カンチレバー」タイプかまたは「山形」タイプかに応じて、圧電性物質の層は、一つ又は二つ（対向する）の方向に極性化され、そして後者の場合には、図１５において６００及び６１０で示されるように一緒に積層化される２枚の対向して極性化されたシートから形成できる。対向的な配置を容易にするために、条片１１０ａ、１１０ｂは、条片１００及び基板８６が接着剤を使用して一緒に結合されるや否や生ずる切欠き形成処理で除かれる橋かけ片６２０によって一緒に接続される。
【００４９】
さらに他の改変は図１６に図示される。ここでは、集積回路８４は、基板８６に装着されずに、単一層または複数層である補助基板７００上に装着される。基板８６は補助基板７００に適切に結合され、そしてワイヤ結合７０２が基板８６上の導電性トラックを集積回路のピンと接続する。他のワイヤ結合７０４は次に該集積回路を補助基板７００上のパッド７０８と相互接続させる。
【００５０】
本発明は、本明細書の図について説明されたが、決してこれらの態様に制限されない。特に、本発明の技術は、種々の幅及び解像度のプリントヘッドに適用でき、そしてページ幅の２列は多くの好適な構造の単なる一つに過ぎない。２列より多い列を有するプリントヘッドは、例えば、エレクトロニックス工業のほかの場所で周知である複数の層で使用される導電性トラックを用いることによって容易に実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  周知のインクジェットプリントヘッドを通る縦断面図である。
【図２】  図１のラインＡＡの横断面図である。
【図３】  従来技術によるページ全体のプリントヘッドの列の分解図である。
【図４】  図３に示されたプリントヘッドを通る組み立てられた縦断面図である。
【図５】  本発明の第一の態様によるプリントヘッドの、図４のそれに類似した、組み立てられた断面図である。
【図６】  （ａ）及び（ｂ）は、図５の装置のチャンネル軸に垂直かつ平行にとられた詳細な断面図である。
【図７】  図５の装置の詳細な透視図である。
【図８】  本発明の第二の態様によるプリントヘッドのチャンネルを通る断面図である。
【図９】  本発明の第三の態様による断面図である。
【図１０】  本発明の第四の態様による断面図である。
【図１１】  本発明の第五の態様による断面図である。
【図１２】  図１１の態様の透視図である。
【図１３】  図１１の態様の詳細な透視図である。
【図１４】  図６（ｂ）の参照番号１９４により示される領域の詳細な図である。
【図１５】  図１１に示される種類のプリントヘッドの製造における工程を示す透視図である。
【図１６】  さらなる改変を示す断面図である。
【符号の説明】
１          プリントヘッド
３          圧電性物質又はシート
７          チャンネル
１３        作動壁
１３´      １３の頂部の表面
１５        電極
１７        チャンネルに面する表面
２５        カバー
３３        導管
３５        ３の底面
３７        カバー板
８２ａ      圧電性物質又はシート
８２ｂ      圧電性物質又はシート
８４ａ      集積回路
８４ｂ      集積回路
８６        基板
８８        マニホルド室
８８´      導管
９０        マニホルド室
９０´      導管
９２        マニホルド室
９２´      導管
９４ａ      室
９４ｂ      室
９６ａ      開口
９６ｂ      開口
９８        ノズル板
１００      圧電性物質の層
１１０ａ    条片
１１０ｂ    条片
１１２      インクの流れ
１２０      連続する平らな表面
１３０      カバー部材
１３２      カバーリブ
１４０ａ    作動部分
１４０ｂ    作動部分
１５０ａ    導管
１５０ｂ    導管
１５０ｃ    導管
１９０      電極
１９０´    電極
１９０´´  電極
１９２      導電性トラック
１９２´    導電性トラック
１９２´´  導電性トラック
１９５      斜切部
１９６      レーザービーム
１９７      垂直カット
２５０      作動物質の上の壁
２６０      作動物質の下の壁
２７０      たわみ
３００      細長い溝
３３０      チャンネルのシール
３４０      １３０の下面
３４５      ３００の表面
３５０      細長い溝様の構造
４１０      スペーサー部材
４２０      カバー部材
４３０      ノズル板
４４０      導管
４５０      頂
５００      基板の領域
５１０      基板の部分
５２０      トラック
５５０      フィレット
６００      極性化シート
６１０      極性化シート
６２０      橋かけ条片
７００      補助基板
７０２      結合
７０４      結合
７０８      パッド
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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