(57)【要約】【課題】  インクジェットプリンタヘッドにおける活性部と圧力室との接合において、仮に不良が生じても部品コストの無駄を大幅に抑制することができるとともに、活性部と圧力室とを容易に且つ正確に位置合わせできるインクジェットプリンタヘッドの製造方法を提供すること。【解決手段】  ノズル１５及び共通インク室１２ａ、１２ｂをプレユニット１０に形成する工程と、複数個の圧力室１６をキャビティプレート１４に形成する工程と、活性部５３を有する圧電アクチュエータ２０を形成する工程と、圧電アクチュエータ２０とキャビティプレート１４とを、圧力室１６毎に活性部５３が対応するように積層し接合して圧力室を含む接合体８０を形成する工程と、圧力室１６がノズル１５及び共通インク室１２ａ、１２ｂに連通するように、圧力室を含む接合体８０をプレユニット１０に接合する工程とを備える。【選択図】  図１
2005096350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のノズルと、このノズル毎に対応する複数個の圧力室と、この複数個の圧力室にインクを供給する共通インク室と、前記圧力室毎に対応する活性部が複数個設けられた圧電アクチュエータとを備えるインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、
前記ノズル及び共通インク室をプレユニットに形成する工程と、
前記複数個の圧力室をキャビティプレートに、該キャビティプレートの板厚さ方向に貫通して形成する工程と、
前記複数個の圧力室をほぼ覆う大きさを有する複数個の圧電シートをその間に電極を介挿して積層し、該電極間に挟まれる圧電シートを前記活性部とする前記圧電アクチュエータを形成する工程と、
前記圧電アクチュエータと前記キャビティプレートとを、前記圧力室毎に前記活性部が対応し、かつ前記各圧力室の一方の開放面を前記圧電アクチュエータにより閉鎖するように積層し、接合して、前記圧力室を含む接合体を形成する工程と、
前記圧力室が前記ノズル及び前記共通インク室に連通しかつ該各圧力室の他方の開放面を前記プレユニットにより閉鎖するように、前記圧力室を含む接合体を前記プレユニットに接合する工程と
を備えるインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記圧電アクチュエータに、外部から認識可能な位置合わせ用の検出部を形成する工程と、
前記キャビティプレートに、前記圧電アクチュエータをキャビティプレートに積層したときに前記検出部を積層方向の外部から認識可能とし、かつ前記検出部と位置合わせされる開口部を穿設する工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記圧力室を含む接合体に、前記圧電アクチュエータの電極に電力を供給するフレキシブルフラットケーブルを接合する工程を、前記圧力室を含む接合体を形成する工程よりも後で、前記圧力室を含む接合体を前記プレユニットに接合する工程よりも前にさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記検出部は、前記圧電アクチュエータの平面視において離間して複数箇所設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記検出部は、前記電極と同時に圧電シートに形成された電極材料製のマークであることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記圧電シートに形成される検出部は、その他の圧電シートに形成される電極と、圧電アクチュエータの平面視において重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタヘッドの製造方法に関し、特に圧電アクチュエータをその電極が圧力室に対応するようにキャビティプレートに接合するインクジェットプリンタヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行技術のオンデマンド型の圧電式インクジェットプリンタヘッドは、例えば、特許文献１に示されるように、複数個のノズル及び各ノズル毎の圧力室を備えたキャビティユニットと、前記各圧力室ごとに形成された活性部を有するプレート型の圧電アクチュエータと、圧電アクチュエータに電力を供給するフレキシブルフラットケーブルとから構成されている。
【０００３】
前記キャビティユニットは、ノズルが穿設されたノズルプレートや、圧力室が形成されたキャビティプレートや、共通インク室等が形成されたその他のプレートが積層されて接合されている。前記圧電アクチュエータは、個別電極が表面に形成された圧電シートと、隣接する複数の圧力室に共通するコモン電極が表面に形成された圧電シートとを積層して接合したもので、個別電極とコモン電極とで挟まれた圧電シートの領域が活性部として機能する。
【０００４】
そして、前記各圧力室に前記各活性部が対応するように圧電アクチュエータがキャビティユニットに重ね接合され、さらに前記圧電アクチュエータの各個別電極に選択的に電力を供給するようにフレキシブルフラットケーブルが重ね接合されていた。これにより、特定の活性部に電力を供給して伸縮させ、その伸縮で圧力室を変形させ、対応するノズルからインクを吐出させることができる。
【０００５】
そのためインクジェットプリンタヘッドでは、ノズルからの吐出性能に、前記活性部と圧力室とを正確に対応させて接合させることが大きく影響するので、前記圧電アクチュエータとキャビティユニットとの位置合わせには高い精度が必要であり、その結果、位置合わせに係る不良率が高いという課題があった。
【０００６】
また、前記位置合わせのために焼成前の圧電シートに個別電極の位置を示すマークを付けても、圧電シートは焼成により収縮しその収縮量にもバラツキがあるので、前記マークの位置も焼成後にズレる。そのため、正確に位置合わせすることが困難であった。そこで、前記特許文献１では、照射した光で検出可能となるように圧電シートに設けた検出部と、キャビティユニットのキャビティプレートに設けた位置決めマークとを用いて位置合わせを行っている。具体的には、画像処理装置により前記検出部の陰影から圧電アクチュエータの重心Ｐを求める一方、前記位置決めマークを撮像装置で撮影して、キャビティユニットの重心Ｑを求め、これら重心Ｐ、Ｑが一致するように位置合わせして圧電アクチュエータとキャビティユニットとを接着固定している。これにより、特許文献１では、焼成により収縮量がばらついていても、焼成後の圧電アクチュエータから重心位置を求め、正確に位置合わせできるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−１１２４２３号公報（図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、インクジェットプリンタヘッドでは、活性部と圧力室とを正確に位置合わせして接合することが極めて重要であるので、この接合工程において位置ズレ等の不良が発見されると、その圧電アクチュエータとキャビティユニットとの接合体は、後工程に流されることなく除外される。そのため、キャビティユニットは、圧力室を有するキャビティプレート以外のプレート（ノズルプレートやその他のプレート）や、キャビティユニットの積層に不良が無くても、前記活性部と圧力室との接合不良のために破棄されてしまうことになり、プレートの部品コスト及びキャビティユニット自体の積層工程が無駄になるという課題を有していた。
【０００８】
また、接合直前に正確に位置合わせしていても、接合時に圧電アクチュエータとキャビティユニットを押圧することにより位置ズレを生じる場合があるが、特許文献１の技術では、接合後にはキャビティユニットの上面に圧電アクチュエータが積層され、前記検出部を画像処理装置に再投影することができない。そのため、一旦接合が終わると、位置合わせが正確に行われたか否かを確認することができないという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、このような課題を解消し、インクジェットプリンタヘッドにおける活性部と圧力室との接合において、仮に不良が生じても部品コストの無駄を大幅に抑制することができるとともに、活性部と圧力室とを容易に且つ正確に位置合わせできるインクジェットプリンタヘッドの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるインクジェットプリンタヘッドの製造方法は、複数個のノズルと、このノズル毎に対応する複数個の圧力室と、この複数個の圧力室にインクを供給する共通インク室と、前記圧力室毎に対応する活性部が複数個設けられた圧電アクチュエータとを備えるインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記ノズル及び共通インク室をプレユニットに形成する工程と、前記複数個の圧力室をキャビティプレートに、該キャビティプレートの板厚さ方向に貫通して形成する工程と、前記複数個の圧力室をほぼ覆う大きさを有する複数個の圧電シートをその間に電極を介挿して積層し、該電極間に挟まれる圧電シートを前記活性部とする前記圧電アクチュエータを形成する工程と、前記圧電アクチュエータと前記キャビティプレートとを、前記圧力室毎に前記活性部が対応し、かつ前記各圧力室の一方の開放面を前記圧電アクチュエータにより閉鎖するように積層し、接合して、前記圧力室を含む接合体を形成する工程と、前記圧力室が前記ノズル及び前記共通インク室に連通しかつ該各圧力室の他方の開放面を前記プレユニットにより閉鎖するように、前記圧力室を含む接合体を前記プレユニットに接合する工程とを備えるものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記圧電アクチュエータに、外部から認識可能な位置合わせ用の検出部を形成する工程と、前記キャビティプレートに、前記圧電アクチュエータをキャビティプレートに積層したときに前記検出部を積層方向の外部から認識可能とし、かつ前記検出部と位置合わせされる開口部を穿設する工程とをさらに備えることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記圧力室を含む接合体に、前記圧電アクチュエータの電極に電力を供給するフレキシブルフラットケーブルを接合する工程を、前記圧力室を含む接合体を形成する工程よりも後で、前記圧力室を含む接合体を前記プレユニットに接合する工程よりも前にさらに備えることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記検出部は、前記圧電アクチュエータの平面視において離間して複数箇所設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記検出部は、前記電極と同時に圧電シートに形成された電極材料製のマークであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記圧電シートに形成される検出部は、その他の圧電シートに形成される電極と、圧電アクチュエータの平面視において重ならない位置に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、圧力室が形成されたキャビティプレートと、活性部を有する圧電アクチュエータとが先に接合され、この接合で形成された圧力室を含む接合体に、その後、ノズル及び共通インク室を有するプレユニットが接合される。圧力室と活性部との位置合わせには、厳密な精度が要求されるため不良率が高くなるが、本発明では、キャビティプレートと圧電アクチュエータとの接合で不良が発見されても、この段階では、プレユニットは未だ接合されていない。そのため、不良品が除外されても、プレユニットの部材を無駄にすることがなく、不良に係るコストを削減できる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、キャビティプレートの開口部を利用して、圧電アクチュエータの検出部を認識し且つ位置合わせするが、この開口部はキャビティプレートと圧電アクチュエータとの接合後にも開口し、前記検出部を識別可能とするため、接合後の位置ズレの有無を確認することが可能となる。これにより、吐出確認等をする前の早期に不良を発見でき、後工程での歩留まりを向上させることができる。
【００１８】
また、開口部と検出部とは、キャビティプレートと圧電アクチュエータの積層方向において位置合わせできるため、側面等を利用した位置合わせに比べて、作業を容易化できる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、フレキシブルフラットケーブルは、圧電アクチュエータの電極に選択的に電力を供給するように接合されるため、圧力室と活性部との位置合わせに次いで、厳密な位置合わせ精度が要求される。そのため、不良率も比較的高いので、圧力室を含む接合体に、プレユニットより先にフレキシブルフラットケーブルを接合するようにすることで、圧力室を含む接合体とフレキシブルフラットケーブルとの接合における不良品が除外された際に、プレユニットの部材を無駄にすることがなく、不良に係るコストを削減できる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、互いに離間した位置に配置された検出部を用いて位置合わせが行われるため、圧電アクチュエータとキャビティプレートの位置合わせの精度を向上させることができる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、検出部の形成のために、特別な工程を付加する必要がなく、容易に形成できる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、圧電シートは焼成後に半透明となるため、圧電アクチュエータの平面視において、検出部と重なる位置にその他の電極等が形成されていない場合には、圧電アクチュエータに照射した光によって、検出部を外部に投影することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドの分解斜視図、図２はキャビティプレート及びプレユニットの部分的拡大斜視図、図３は圧電アクチュエータの部分的拡大斜視図、図４は圧電アクチュエータとキャビティプレートの位置合わせを説明する部分的縦断面図、図５は圧電アクチュエータとキャビティプレートの位置合わせを説明する平面図、図６の（ａ）〜（ｃ）はインクジェットプリンタヘッドの製造工程を示す説明図、図７はキャビティプレートの変形例を示す断面図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の実施形態による圧電式のインクジェットプリンタヘッド１００は、プレート型の圧電アクチュエータ２０と、圧力室１６が設けられ前記圧電アクチュエータ２０の下面（前面）に接合されるキャビティプレート１４と、外部機器との接続のために圧電アクチュエータ２０の上面（背面）に接合されるフレキシブルフラットケーブル４０と、前記キャビティプレート１４の下面（前面）に接合されるプレユニット１０とを備えている。そして、プレユニット１０の最下層の下面側に開口するノズル１５から、下向きにインクが吐出するものとする。
【００２５】
まず、プレユニット１０とキャビティプレート１４の構成について説明する。図１及び図２に示すように、プレユニット１０は、ノズルプレート１１、２枚のマニホールドプレート１２、スペーサプレート１３の４枚の薄い板を接着剤にて重ね接合した構造である。また、キャビティプレート１４も薄い板である。この実施形態では、合成樹脂製のノズルプレート１１を除き、各プレート１２、１３及びキャビティプレート１４は、４２％ニッケル合金鋼板製で、５０〜１５０μｍ程度の厚さを有している。
【００２６】
前記ノズルプレート１１には、微小径（実施形態では２５μｍ程度）のインク吐出用のノズル１５が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル１５は、当該ノズルプレート１１における第１の方向（長辺方向）に沿って千鳥配列で２列に配列されている。
【００２７】
前記２枚のマニホールドプレート１２には、共通インク室１２ａ、１２ｂが、前記ノズル１５の列の両側で、当該マニホールドプレート１２の長辺に略沿って延びるように穿設されている。但し、下側のマニホールドプレート１２における共通インク室１２ｂは、当該マニホールドプレート１２の上側にのみ開放するように凹み形成されている。この共通インク室１２ａ、１２ｂは、この両マニホールドプレート１２に対する前記スペーサプレート１３の積層により密閉される構造になっている。
【００２８】
前記キャビティプレート１４には、複数の圧力室１６がキャビティプレート１４の長辺（前記第１の方向）に沿って千鳥配列で２列に穿設されている。そして、各圧力室１６は、その長手方向がキャビティプレート１４の長手方向と直交するようにして細幅に形成されている。
【００２９】
各圧力室１６における先端部１６ａはキャビティプレート１４の短辺方向の略中央部に位置しており、この各先端部１６ａは、前記プレユニット１０におけるスペーサプレート１３、２枚のマニホールドプレート１２に同じく千鳥配列にて穿設されているインク流路としての微小径の連通孔１７を介してノズルプレート１１における前記千鳥配列のノズル１５に連通するように形成されている。
【００３０】
一方、前記各圧力室１６の他端１６ｂは、前記スペーサプレート１３における左右両側部位に穿設された貫通孔１８を介して、前記両マニホールドプレート１２における共通インク室１２ａ、１２ｂに連通するように形成されている。なお、前記他端１６ｂは、図２に示すように下側に開口するように凹み形成されているものである。
【００３１】
このキャビティプレート１４には、後述する検出部６０を外部から認識可能とし、かつ検出部６０と位置合わせされる開口部６１が、検出部６０の位置に対応させて穿設されている。この実施形態では、開口部６１は平面視円形であり、後述する検出部６０よりも僅かに大径に形成されている。
【００３２】
また、図１に示すように、キャビティプレート１４の一端部とスペーサプレート１３の一端部とには、それぞれ供給孔１９ａ、１９ｂが穿設されている。そして、供給孔１９ａの上面には、その上方のインクタンク（図示せず）から供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が張設されている。
【００３３】
これにより、組立完了後には、前記供給孔１９ａ、１９ｂから前記共通インク室１２ａ、１２ｂ内に流入したインクは、この共通インク室１２ａ、１２ｂから前記各貫通孔１８を通って前記各圧力室１６内に分配されたのち、この各圧力室１６内から前記連通孔１７を通って、当該圧力室１６に対応するノズル１５に至るという構成になっている。
【００３４】
一方、前記圧電アクチュエータ２０では、複数の圧電層と電極層とが交互に積層されており、圧電層は圧電セラミックスを材料とする圧電シート２１により形成されている。この実施形態では、圧電アクチュエータ２０は、図４に示すように、９枚の圧電シート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、及び２１ｉを積層した構造としており、９枚の圧電シートは、いずれも全圧力室１６をほぼ覆う大きさを有するとともに、全て同じ厚みとなっている。また、電極層は圧電シートの上面（広幅面）に金属膜の電極パターンとして形成されている。なお、図４では、圧電アクチュエータ及びキャビティプレート１４の上下を、図１及び図３とは逆にして図示している。
【００３５】
これら９枚の圧電シートのうち、キャビティプレート１４に接着する側に近い方の２枚目から７枚目の圧電シート２１（２１ｂ〜２１ｇ）は、各圧力室１６毎に対応して伸縮変形可能に設けられた活性部５３（図５参照）が含まれる活性層５０を構成し、キャビティプレート１４側から８枚目と９枚目の圧電シート２１（２１ｈ、２１ｉ）は、前記活性部５３の上側への伸縮変形を規制する拘束層５１を構成している。
【００３６】
圧電シート２１のうち下側（図４では上側）から数えて、２枚目の圧電シート２１ｂと、４枚目の圧電シート２１ｄと、６枚目の圧電シート２１ｆの各上面に、電極パターンとして、図３に示すように、前記キャビティプレート１４における各圧力室１６の箇所ごとに細幅の個別電極２４を形成している。この個別電極２４は、第１の方向（長辺方向）に沿って列状に形成され、各個別電極２４は前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って各圧電シート２１の長辺の端縁部近傍まで延びている。
【００３７】
また、前記各圧電シートの２１のうち下側（図４では上側）から数えて、１枚目の圧電シート２１ａと、３枚目の圧電シート２１ｃと、５枚目の圧電シート２１ｅと、７枚目の圧電シート２１ｇの各上面には、電極パターンとして、図３に示すように、複数個の圧力室１６に対して共通のコモン電極２５をそれぞれ形成している。
【００３８】
実施形態においては、図４及び図５に示されているように、前記各個別電極２４の幅寸法は対応する圧力室１６の幅寸法よりも少し狭い程度に設定されている。他方、前記コモン電極２５は、圧力室１６が前記のキャビティプレート１４の短辺の中央部側で前記第１の方向（長辺）に沿って２列状に配置されているので、その２列の圧力室１６を一体的に覆うように圧電シート２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇの短辺方向の中央において長辺に沿って延びる平面視矩形状に形成される。そしてこのコモン電極２５とともに、これら圧電シート２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇの対の短辺の端縁部近傍では、当該端縁部の略全長にわたって延びる引出し部２５ａ、２５ａが一体的に形成されている。また、圧電シート２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇの対の長辺の端縁部近傍の上面であって、前記コモン電極２５が形成されていない箇所には、前記各個別電極２４と同じ上下位置（対応する位置）に当該個別電極２４と略同じ幅寸法で長さの短いダミー個別電極２６を形成している。
【００３９】
また、圧電シート２１ｂ、２１ｄ、２１ｆの上面のうち、前記引き出し部２５ａ、２５ａに対応する位置（同じ上下位置、圧電シートの対の短辺の端縁部近傍）には、ダミーコモン電極２７が形成されている。
【００４０】
上記のように、個別電極２４とコモン電極２５とに挟まれている圧電層では、後述するスルーホール内の導電材を通して公知のようにコモン電極２５を接地し、全個別電極２４に分極用の正の高電圧を印加すると、電極間に挟まれた各層の圧電シートの領域が個別電極２４からコモン電極２５に向かう方向に分極処理され、活性部５３（図５参照）となる。そして、公知のようにコモン電極２５を接地し、個別電極２４に選択的に駆動用の正の低電圧を印加すると、活性部５３が、圧電縦効果により伸張変形する。
【００４１】
拘束層５１は、圧力室１６とは反対方向への活性部５３の変形を抑えるためのもので、拘束層５１を構成する圧電シート２１ｈ、２１ｉのうち、最上層の圧電シート２１ｉの上面には、図３に示すように、その長辺の端縁部に沿って、個別電極２４の各々に対応する表面電極３０と、コモン電極２５に対応する表面電極３１とを設けている。その下の圧電シート２１ｈには、そのさらに下層の圧電シート２１ｇのダミー個別電極２６及び引出し部２５ａと、最上層の圧電シート２１ｉの表面電極３０、３１とを後述するスルーホール内の導電材で接続するためにダミー個別電極２６及び引出し部２５ａを設け、またその引出し部２５ａに連接してコモン電極２５を設けている。拘束層５１の２つ圧電シート２１ｈ、２１ｉは、コモン電極２５と個別電極２４とに挟まれないので、上記のように圧電アクチュエータに分極用の電圧を印加しても分極処理されないし、駆動電圧を印加しても変形しない。圧電シート２１ｈには、本来電極パターンが不要であるにも拘わらずコモン電極２５を形成しているのは、圧電シートだけの層と、圧電シートの表面に電極が形成された層とでは、焼成時の収縮率が異なって、圧電アクチュエータ全体の反りやうねりを発生させるので、これを低減させるためにあえて圧電シート２１ｈにも電極を形成している。また、この圧電シート２１ｈの電極は、この電極と対向する電極との間で電位差が生じると静電容量を発生してしまうため、駆動に影響しないように、圧電シート２１ｇと同じ電極パターンが形成されている。
【００４２】
また、前記最下層の圧電シート２１ａを除き、他の全ての圧電シート２１ｂ〜２１ｉには、前記各表面電極３０と、それに対応する位置（同じ上下位置）の個別電極２４並びにダミー個別電極２６とが互いに連通するように、スルーホール３２を穿設している。同様に、前記少なくとも１つの表面電極３１（実施形態では、最上層の圧電シート２１ｉの４隅近傍の位置の表面電極３１）と、それに対応する位置（同じ上下位置）のコモン電極２５の引出し部２５ａ並びにダミーコモン電極２７とが互いに連通するように、スルーホール３３を穿設している。そして、スルーホール３２、３３内に充填された導電材を介して、各層の個別電極２４同士及びそれと対応する位置の表面電極３０とが電気的に接続されるように構成し、同じく各層のコモン電極２５同士及びそれと対応する位置の表面電極３１とが電気的に接続されるように構成している。
【００４３】
さらに、最下層の圧電シート２１ａには、図３に示すように、平面視において離間する複数箇所に位置合わせ用の検出部６０のパターンが設けられている。この検出部６０は、電極材料と同じ材料からなり、圧電シート２１ａのコモン電極２５及びダミー個別電極２６と同時にパターン形成されたマークである。この実施形態では、検出部６０は圧電シート２１ａの４隅に、それぞれ円形に形成されている。検出部６０の形状は任意であるが、その位置は、他の圧電シート２１（２１ｂ〜２１ｉ）の電極パターンと、圧電アクチュエータ２０の平面視において重ならない位置に設けている。換言すれば、検出部６０に対応する上方位置には、その他の電極が全く形成されないようにしている。そして、４箇所の検出部６０と前記した４箇所のキャビティプレート１４の開口部６１とをそれぞれ位置合わせした際に、図５に示すように、活性部５３と圧力室１６との上下位置が正確に対応するように構成されている。
【００４４】
製造上においては、各圧電シートを構成するセラミックスのグリーンシートに、スルーホールを穿設し、そのグリーンシートに各電極パターン及び検出部６０をスクリーン印刷等で形成すると同時にスルーホールに導電材を充填する。そして、それらのグリ−ンシートを、下層の電極パターンまたはダミー電極と上層のスルーホールとが重なるように積層し、公知のように焼成して、圧電アクチュエータ２０が作られる。
【００４５】
この圧電アクチュエータ２０は複数枚の圧電シート２１が積層されているが、全体として薄いため、焼成後には半透明となる。従って、この圧電アクチュエータ２０の積層方向に光を照射すると、前記検出部６０は、前記積層方向の光を遮る他の電極パターンが無いため、その形状を明確に外部に投影することが可能となる。
【００４６】
他方、フレキシブルフラットケーブル４０には、前記圧電アクチュエータ２０の各表面電極３０、３１に電気的に接合される各種の配線パターン（図示せず）が形成されている。
【００４７】
このように構成されたインクジェットプリンタヘッド１００の製造方法について説明する。
【００４８】
まず、圧電アクチュエータ２０とキャビティプレート１４とが重ねられ、図４に示すように、光源７０と顕微鏡等の受像装置７２との間に配置される。そして、光源７０からの発射光７１が、圧電アクチュエータ２０とキャビティプレート１４との積層方向に照射され、受像装置７２に受像される。前記したように開口部６１の内径は、検出部６０の外径よりも僅かに大きいため、受像装置７２では、図５に示すように、開口部６１の内径部に検出部６０の陰影を認識することができる。そのため、開口部６１と検出部６０の位置合わせを容易に行うことができる。そして、４箇所の検出部６０が、それぞれに対応する開口部６１と均等に位置合わせされ、図６（ａ）に示すように、この位置合わせの状態で、キャビティプレート１４と圧電アクチュエータ２０とが接着固定される。これにより、圧力室１６毎に前記活性部５３が対応し、かつ各圧力室１６の一方の開放面を前記圧電アクチュエータ２０が閉鎖する。このキャビティプレート１４と圧電アクチュエータ２０との接合体を、圧力室を含む接合体８０と記載する。
【００４９】
また、前記開口部６１は、キャビティプレート１４と圧電アクチュエータ２０との接合後も開口したままであるため、位置合わせ時と同様に光源７０と受像装置７２を用いることにより、検出部６０と開口部６１との位置ズレの有無が確認される。そして、仮に位置ズレ等による不良が発見された場合には、この圧力室を含む接合体８０の段階で不良品は除外される。
【００５０】
次に、図６（ｂ）に示すように、良品として確認された圧力室を含む接合体８０の上面（背面）に、フレキシブルフラットケーブル４０が接合される。このとき、フレキシブルフラットケーブル４０の配線パターン（図示せず）が、圧電アクチュエータ２０の表面電極３０、３１に正確に対応するように接合され電気的に接続される。仮に、この接合後に不良が発見がされた場合には、この段階で、不良品は除外される。
【００５１】
次に、図６（ｃ）に示すように、圧力室を含む接合体８０の下面（前面）に、プレユニット１０を接合する。このとき、各圧力室１６と各ノズル１５が対応するように接合される。これにより、圧力室１６がノズル１５及び共通インク室１２ａ、１２ｂに連通しかつ各圧力室１６の他方の開放面がプレユニット１０により閉鎖される。この位置合わせ精度は、前記圧電アクチュエータ２０とキャビティプレート１０との位置合わせ精度よりも緩やかであり、またキャビティプレート１４及びプレユニット１０を構成する各プレートは、金属製であるために設計どおりの高い加工精度で形成されている。従って、圧力室を含む接合体８０とプレユニット１０との位置合わせは、キャビティプレート１４とプレユニット１０の外周縁合わせや、位置決め治具等を用いて容易に行うことができる。
【００５２】
このように、本発明のインクジェットプリンタヘッドの製造方法では、キャビティプレート１４と圧電アクチュエータ２０との接合が、キャビティプレート１４（圧力室を含む接合体８０）とプレユニット１０の接合よりも先の工程で行われる。すなわち、厳密な位置合わせ精度が要求されるために不良率の高くなる工程が、プレユニット１０を接合する工程の前に行われる。また、キャビティプレート１４と圧電アクチュエータ２０との位置合わせに次いで厳密な精度が要求される、圧電アクチュエータ２０とフレキシブルフラットケーブル４０との接合も、プレユニット１０を接合する前に行われる。そのため、不良品を除外した際に、プレユニット１０の部材まで破棄する必要がないので、不良に係る部品コストを削減することができる。
【００５３】
また、開口部６１を用いて、接合直後に、キャビティプレート１４と圧電アクチュエータ２０との位置ズレの有無を確認できるため、早期の不良発見が可能である。
【００５４】
また、この接合直後の位置ズレ確認により、圧力室を有する接合体８０を、位置合わせ精度に応じてランク（グループ）分けしておくことが可能で、同様に予めランク分けされたプレユニット１０及びフレキシブルフラットケーブル４０と適切に組み合せて接合することもできる。
【００５５】
なお、本実施形態では、キャビティプレート１４の外形状をプレユニット１０の外形状と同じとして図示したが、キャビティプレート１４は、先に圧電アクチュエータ２０に接合されるので、圧電アクチュエータと対応する大きさであればよく、図７に示すようにその外形（幅寸法Ｗのみを図示）をプレユニット１０より小さくしてもよい。この場合には、図１に示すインク供給孔１９ａを省略し、スペーサプレート１３のインク供給孔１９ｂにフィルタ２９を張着すれば、キャビティプレート１４の奥行き寸法（図示せず）も小さくできる。これにより、製造上、同じ大きさの素材から取れるキャビティプレート１４の取数を多くでき、部品コストを削減することができる。
【００５６】
また、図６に示す製造方法では、圧力室を有する接合体８０に、フレキシブルフラットケーブル４０をプレユニット１０よりも先に接合したが、必要に応じて、プレユニット１０をフレキシブルフラットケーブル４０よりも先に接合してもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、圧電アクチュエータ２０における検出部６０を最下層の圧電シート２１ａに形成したが、その他の圧電シート２１あるいは全部の圧電シート２１の同じ位置に形成してもよい。
【００５８】
さらに、本実施形態では、圧電アクチュエータ２０における検出部６０を、圧電アクチュエータ２０の内部に設けたが、圧電アクチュエータ２０の下面（前面）に設けた検出部６０とキャビティプレート１４に設けた開口部６１とを位置合わせしたり、圧電アクチュエータ２０の外側面に設けたマークとキャビティプレート１４の上面（背面）または外側面に設けたマークとを位置合わせするように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。
【図２】キャビティプレート及びプレユニットの部分的拡大斜視図である。
【図３】圧電アクチュエータとキャビティプレートの位置合わせを説明する部分的縦断面図である。
【図４】圧電アクチュエータとキャビティプレートの位置合わせを説明する部分的縦断面図である。
【図５】圧電アクチュエータとキャビティプレートの位置合わせを説明する平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はインクジェットプリンタヘッドの製造工程を示す説明図である。
【図７】キャビティプレートの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０      プレユニット
１１      ノズルプレート
１２      マニホールドプレート
１２ａ、１２ｂ  共通インク室
１３      スペーサプレート
１４      キャビティプレート
１５      ノズル
１６      圧力室
２０      圧電アクチュエータ
２１（２１ａ〜２１ｉ）  圧電シート
２４      個別電極
２５      コモン電極
２６      ダミー個別電極
２７      ダミーコモン電極
３０、３１  表面電極
３２、３３  スルーホール
４０  フレキシブルフラットケーブル
５０      活性層
５１      拘束層
５３      活性部
６０      検出部
６１      開口部
７０      光源
７１      発射光
７２      受像装置
８０      圧力室を含む接合体
１００    インクジェットプリンタヘッド
【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６】
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【図７】
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