(57)【要約】【課題】本発明の課題は、インクジェットヘッドの振動子と、振動子端面に形成される中継部材の熱膨張係数の違いに起因する位置ずれを補正する製造方法を提供することである。【解決手段】流路部と駆動部よりなるインクジェットヘッドの駆動部を、基台にバルク状の圧電素子を固着する工程と、前記バルク状の圧電素子の自由端側の面に、凸状部を有する中継部材がノズル開口に対応して配列された中継部材プレートを接着する工程と、前記振動子群の振動子数をＮ個としたとき、ｍ個からなるｎグループに分け、前記バルク状の圧電素子を前記ノズル開口のピッチに対応した間隔でｍ個切断する毎に位置決めをし直して、Ｎ個の振動子群を形成する工程とから製作した。【選択図】図８
2005238464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出するノズル開口を有するノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力室を有するチャンバプレートと、該圧力室の一面をなす振動板を有するダイアフラムプレートからなるインク流路部と、圧電素子からなる振動子群と、該振動子群の一端を固定端として固定するための基台と、前記各振動子の自由端側に設けられ、前記ダイアフラムプレートに当接して前記圧力室の略中央領域を選択的に加圧する凸状部を有する中継部材とからなる駆動部とを備え、前記各振動子の伸縮に応じて前記圧力室を加圧し、インク滴をノズルより吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記振動子群を複数のグループに分け、隣接するグループの境界に位置する振動子の一方は、前記振動子群の他の振動子の幅と異なるように構成したことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記境界に位置する振動子と他の振動子の幅の差は０．００１ｍｍ〜０．００５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記振動子群の各振動子は板状の圧電素子をダイサーまたはスライサーで加工することにより形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記ダイサーまたは前記スライサーのブレードの歯厚Ｗｂは、ノズルピッチをＰｎ、前記中継部材の幅をＷｆとしたとき、Ｗｂ＝（Ｐｎ−Ｗｆ）×（０．７〜０．８５）とすることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記基台への切り込み深さの所望の値をＨ、前記振動子群を形成するための圧電素子の切断回数をｎ、１回の切断当りのブレードの磨耗量をＦとすると、前記基台への切り込み深さの初期値を（Ｈ＋ｎ・Ｆ）としたことを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
請求項１において、前記振動子群の両端に位置する振動子は、その自由端面に前記中継部材を有しないダミー振動子とし、該ダミー振動子に挟まれた他の振動子群はそれぞれ前記圧力室を加圧してインク滴を吐出するための能動振動子としたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項６において、前記振動子群を固定する前記基台の表面に導電層を有し、該導電層には前記能動振動子群の個別電極に接続された導電層間を分離するための第１の切断溝と、前記ダミー振動子に接続された導電層と前記能動振動子に接続された導電層との間を分離するための第２の切断溝とを有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項８】
請求項７において、前記第２の切断溝の幅は前記第１の切断溝の幅より大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項９】
請求項７において、前記第２の切断溝の深さは前記第１の切断溝の深さよりも深いことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１０】
圧電素子からなる振動子群と、該振動子群の一端を固定端として固定するための基台と、前記振動子群の自由端側に設けられた凸状部を有する中継部材とからなる駆動部と、インク滴を吐出するノズル開口を有するノズルプレートと、該ノズル開口に連通する圧力室を有するチャンバプレートと、該圧力室の一面をなす振動板を有するダイアフラムプレートとを有する流路部を備えたインクジェットヘッドを製造する方法において、前記駆動部は、前記基台にバルク状の圧電素子を固着する工程と、前記バルク状の圧電素子の自由端側の面に、凸状部を有する中継部材がノズル開口に対応して配列された中継部材プレートを接着する工程と、前記振動子群の振動子数をＮ個としたとき、ｍ個からなるｎグループに分け、前記バルク状の圧電素子を前記ノズル開口のピッチに対応した間隔でｍ個切断する毎に位置決めをし直して、Ｎ個の振動子群を形成する工程により製作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】
請求項１０において、前記中継部材プレートは、前記ノズル開口に対応した数の凸状部のある中継部材の領域と、凸状部を有しない中継部材の領域とを有し、前記凸状部のない領域でダミーカットした後に凸状部のある領域を切断して振動子群を形成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１２】
圧電素子からなる振動子群と、該振動子群の一端を固定端として固定するための基台と、前記振動子群の自由端側に設けられた凸状部を有する中継部材とからなる駆動部と、インク滴を吐出するノズル開口を有するノズルプレートと、該ノズル開口に連通する圧力室を有するチャンバプレートと、該圧力室の一面をなす振動板を有するダイアフラムプレートとを有する流路部を備えたインクジェットヘッドを製造する方法において、前記基台の一方の面には個別電極を構成する第１の導電層を形成し、他方の面には共通電極を構成する第２の導電層を形成すると共に、前記振動子群の個別電極を第１の導電層に接続し、前記振動子群の共通電極を第２の導電層に接続するように前記振動子群を形成する工程で、前記基台に切り込みを入れ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１３】
請求項１２において、前記基台の一方の面の切り込み深さが他方の面の切り込み深さよりも大きくなるように基台を切断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１４】
請求項１０において、前記基台は基板部材と、該基板部材から一方向に延在する第１及び第２の脚状部材とよりなり、該第１及び第２の脚状部の端面には位置合わせ用の穴部を有し、前記中継部材プレートの両端部にも位置合わせ用の穴部を設け、前記第１及び第２の脚状部材の間に前記バルク状の圧電素子を固着した後、前記両方の穴部により位置合わせをして前記中継部材プレートを前記圧電素子の自由端面に接着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１５】
請求項１４において、前記流路部の一部に穴部を設け、該穴部にピンを立てて治具に固定した後、該ピンに前記中継部材プレートの穴部を位置合わせして駆動部と流路部を組み立てる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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電素子を用いて圧力室のインクを加圧し、圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出することにより、記録を行うインクジェットヘッド及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１はこの種のインクジェット記録ヘッドの構成を示すもので、駆動部１００とインク流路部２００とより構成される。
【０００３】
駆動部１００は圧電素子よりなる振動子群１０１と、該振動子群１０１を固定し、保持するための基台１０２と、振動子群１０１の個別電極と共通電極との間に制御信号を供給するためのフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣという）１０３とより構成されている。
【０００４】
一方、インク流路部２００は、複数のノズル開口２０６を有するノズルプレート２０１と、ノズル開口２０６に連通する加圧室２０７を有するチャンバプレート２０２と、振動子１０１により振動するダイアフラムプレート２０３とにより構成される。上記プレート２０１〜２０３は開口部２０８を有する高剛性部材２０４に固着され、前記振動子群１０１は開口部２０８に挿入され、ダイアフラムプレート２０３の振動面に当接される。
【０００５】
駆動部１００の製造方法については例えば特許第３１１４７７１号公報に開示されている。即ち、バルク状の圧電素子を固定台に接合した後、ダイシングソーなどを用いて多数の溝を形成し、櫛状に構成する。この際、圧電素子を切断するピッチはノズルピッチに対応している。現在の一般的なダイシング加工ではサブミクロンの加工も容易に行うことができるので、高精度で安定した振動子を製作することができる。
【０００６】
しかして、インクジェットヘッドのノズルを高密度実装するためには、加圧室の幅を狭くすると共に、圧電素子の幅も一段と狭くすることが必要である。しかしながら、圧電素子の幅を狭くするに従って圧電素子の剛性が弱くなり、ダイアフラムプレートを振動させるのに支障をきたすという問題を生じる。このような問題を改善するために本発明者は、圧電素子の当接面に幅の狭い中継部材を接合し、この中継部材を介してダイアフラムの振動板を振動させる構造の駆動部を先に提案した。
【０００７】
図１７はこの駆動部の一例を示すもので、基台１０２に固定された多数の振動子１０１の自由端面、つまりダイアフラムと当接する面に凸状部１１５を有する中継部材１１３を形成したものである。この中継部材１１３と中継凸状部材１１５はシリコン（Ｓｉ）をエッチングすることにより一体的に形成される。
【０００８】
また、圧電素子はアルミナなどの比較的剛性の高い基台に接合されてから、ダイシングソー又はスライサーでノズルピッチに併せて切断される。この際、圧電素子は完全に分離し、セラミックまで入り込むように加工する。
【０００９】
【特許文献１】特許第３１１４７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら圧電素子よりなる振動子１０１と中継部材１１３とは異種の材料より構成されるために、中継部材１１３を接着剤で振動子１０１の端面に接着し、加熱硬化を行うと、熱膨張係数の差により位置ずれを起こしてしまう。
【００１１】
図１８は熱膨張による振動子１０１の位置ずれを説明する図であり、Ｌは熱膨張が無い状態でのノズル列両端の距離、Ｐはノズルピッチ、ｎはノズル数、Δｕは熱膨張による伸びを示す。例えば、中継部材１１３及び中継凸状部材１１５がシリコンの場合、６０℃で接合すると距離５０ｍｍでΔｕ＝０．００８ｍｍの位置ずれが生じ、ノズル２０６（図１）のピッチと中継凸状部材１１５のピッチとの間にずれが生じる。
【００１２】
この位置ずれはノズル２０６のピッチが比較的大きい場合、例えば０．５０８ｍｍ程度の間隔の場合は問題とならないが、ノズル実装密度が高くなり、ノズルピッチが０．２５４ｍｍ程度より小さくなると深刻な問題となる。即ち、熱膨張により中継部材１１３及び中継凸状部材１１５のピッチが変化すると、バルク状の振動子をノズルピッチに合わせてダイシングする際、ダイシングのブレードと中継部材１１３、中継凸状部材１１５とが接触して振動子１０１が曲がったり、太さがばらついたりする可能性がある。
【００１３】
また中継部材１１３及び中継凸状部材１１５はシリコンをエッチングすることにより一体的に形成するが、図１９に示すように圧電素子１０１の端面に接着される中継部材１１３は、エッチングにより上部よりも下部の幅が狭くなるという現象が生じる。しかもこの中継部材１１３の下部の幅は、振動子群の中央に位置する振動子１０１と端部に位置する振動子１０１とで異なり、中継部材１１３の下部の幅のバラツキによりダイシングのブレードが接着する可能性もある。ダイシングのブレードの厚みは、ノズルピッチが０．２５４ｍｍ以下の場合には約０．１ｍｍと薄くなるため、シリコンよりなる中継部材１１３、１１５との接触は避けなければならない。
【００１４】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、中継部材及び中継凸状部材と圧電素子との熱膨張係数の差により位置ずれが生じても、バルク状の圧電素子をダイシングする際、中継部材と接触せずに切断することが可能な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ものである。
【００１５】
また、圧電素子のダイシングに関する課題として、圧電素子と基台は導電性の接着剤により電気的接合がなされているので、圧電素子を能動的にするには接着部分を完全に分離しなければならないが、このダイシング時にブレードが磨耗するという問題がある。これは、圧電素子と基台を同時に切削していく際に特に顕著であり、従って、比較的剛性の高い基台は切削量をなるべく減らさなければならない。本発明の他の目的は、剛性の高い基台の切削量の少ないインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は上記の目的を達成するために、インクジェットヘッドの駆動部を、基台にバルク状の圧電素子を固着する工程と、前記バルク状の圧電素子の自由端側の面に、凸状部を有する中継部材をノズル開口に対応して配列した中継部材プレートを接着する工程と、振動子群の振動子数をＮ個としたとき、ｍ個からなるｎグループに分け、前記バルク状の圧電素子を前記ノズル開口のピッチに対応した間隔でｍ個切断する毎に位置決めをし直して、Ｎ個の振動子群を形成する工程によって製作することに一つの特徴がある。
【００１７】
インクジェットヘッドの構造からみると、本発明は、インク滴を吐出するノズル開口を有するノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力室を有するチャンバプレートと、該圧力室の一面をなす振動板を有するダイアフラムプレートからなるインク流路部と、圧電素子からなる振動子群と、該振動子群の一端を固定端として固定するための基台と、前記各振動子の自由端側に設けられ、前記ダイアフラムプレートに当接して前記圧力室の略中央領域を選択的に加圧する凸状部を有する中継部材とからなる駆動部とを備え、前記各振動子の伸縮に応じて前記圧力室を加圧し、インク滴をノズルより吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記振動子群を複数のグループに分け、隣接するグループの境界に位置する振動子の一方は、前記振動子群の他の振動子の幅と異なるように構成したことに特徴がある。
【００１８】
本発明の他の特徴は、前記境界に位置する振動子と他の振動子の幅の差を０．００１ｍｍ〜０．００５ｍｍの範囲にしたことにある。
【００１９】
本発明の他の特徴は、前記振動子群の各振動子を板状の圧電素子をダイサーまたはスライサーで加工することにより形成する場合、前記ダイサーまたは前記スライサーのブレードの歯厚Ｗｂを、ノズルピッチをＰｎ、前記中継部材の幅をＷｆとしたとき、Ｗｂ＝（Ｐｎ−Ｗｆ）×（０．７〜０．８５）としたことにある。
【００２０】
本発明の他の特徴は、前記基台への切り込み深さの所望の値をＨ、前記振動子群を形成するための圧電素子の切断回数をｎ、１回の切断当りのブレードの磨耗量をＦとすると、前記基台への切り込み深さの初期値を（Ｈ＋ｎ・Ｆ）としたことにある。
【００２１】
本発明の他の特徴は、前記振動子群の両端に位置する振動子を、その自由端面に前記中継部材を有しないダミー振動子とし、該ダミー振動子に挟まれた他の振動子群をそれぞれ前記圧力室を加圧してインク滴を吐出するための能動振動子としたことにある。
【００２２】
本発明の他の特徴は、前記振動子群を固定する前記基台の表面に導電層を有し、該導電層には前記能動振動子群の個別電極に接続された導電層間を分離するための第１の切断溝と、前記ダミー振動子に接続された導電層と前記能動振動子に接続された導電層との間を分離するための第２の切断溝とを形成したことにある。また、他の特徴は、前記第２の切断溝の幅を前記第１の切断溝の幅より大きくするか、或いは前記第２の切断溝の深さを前記第１の切断溝よりも深くしたことにある。
【００２３】
本発明の他の特徴は、インクジェットヘッドの製造方法において、前記中継部材プレートは、前記ノズル開口に対応した数の凸状部のある中継部材の領域と、凸状部を有しない中継部材の領域とを有し、前記凸状部のない領域でダミーカットした後に凸状部のある領域を切断して振動子群を形成することにある。
【００２４】
本発明の他の特徴は、前記基台の一方の面には個別電極を構成する第１の導電層を形成し、他方の面には共通電極を構成する第２の導電層を形成すると共に、前記振動子群の個別電極を第１の導電層に接続し、前記振動子群の共通電極を第２の導電層に接続するように前記振動子群を形成する工程で、前記基台に切り込みを入れ、前記基台の一方の面の切り込み深さが他方の面の切り込み深さよりも大きくなるように基台を切断することにある。
【００２５】
本発明の他の特徴は、前記基台は基板部材と、該基板部材から一方向に延在する第１及び第２の脚状部材とよりなり、該第１及び第２の脚状部の端面には位置合わせ用の穴部を有し、前記中継部材プレートの両端部にも位置合わせ用の穴部を設け、前記第１及び第２の脚状部材の間に前記バルク状の圧電素子を固着した後、前記両方の穴部により位置合わせをして前記中継部材プレートを前記圧電素子の自由端面に接着するようにしたことにある。
【００２６】
本発明の他の特徴は、流路部の一部に穴部を設け、該穴部にピンを立てて治具に固定した後、該ピンに前記中継部材プレートの穴部を位置合わせして駆動部と流路部を組み立てることにある。
本発明の他の特徴は以下の説明により一層明瞭に理解される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によればインクジェットヘッドの駆動部を、基台にバルク状の圧電素子を固着する工程と、前記バルク状の圧電素子の自由端側の面に、凸状部を有する中継部材がノズル開口に対応して配列された中継部材プレートを接着する工程と、前記振動子群の振動子数をＮ個としたとき、ｍ個からなるｎグループに分け、前記バルク状の圧電素子を前記ノズル開口のピッチに対応した間隔でｍ個切断する毎に位置決めをし直して、Ｎ個の振動子群を形成する工程により製作したので、振動子と中継部材の熱膨張係数の差異による位置ずれが生じても、この位置ずれを考慮した上でバルク状の圧電素子をダイシングすることが可能となり、ダイシングの際ブレードが中継部材に接触する可能性を極力小さくすることができる。
【００２８】
また、ｍ個切断する毎に位置ずれの補正を行うため、その補正に伴う圧電素子の幅の変化も０．００１ｍｍ〜０．００５ｍｍ程度に小さくすることが可能となる。
【００２９】
更に、圧電素子の加工をダイサーまたはスライサーで行い、ダイサーまたはスライサーの歯厚をＷｂ＝（Ｐｎ−Ｗｆ）×（０．７〜０．８５）としたことにより、中継部材に干渉せず、歩留まりのよいダイシングが可能となる。
【００３０】
また、ダイシングの際の切り込み深さの初期値を（Ｈ＋ｎ・Ｆ）とした場合は、ブレードの磨耗量を極力少なくした上で所望の切断を行うことができる。
【００３１】
また、個別電極パターン溝の両端にダミー電極パターン溝を設けることにより、ＦＰＣを貼り付ける際に発生する導電性接着剤の流れ出しを抑えることが出来る。そしてダミー電極パターン溝の幅を個別電極パターン溝よりも広くしたり、深くすることにより接着剤の流れ出しをより確実にすることが出来る。
【００３２】
また、基台の一方の面には個別電極を構成する第１の導電層を形成し、他方の面には共通電極を構成する第２の導電層を形成すると共に、前記振動子群の個別電極を第１の導電層に接続し、前記振動子群の共通電極を第２の導電層に接続するように前記振動子群を形成する工程で、前記基台に切り込みを入れる際に、基台の一方の面の切り込み深さが他方の面の切り込み深さよりも大きくなるように基台を切断することによりブレードの磨耗量を低減することができる。
【００３３】
更に、切断ラインを斜めにすることにより、圧電素子よりも硬い基台を削る量を減少させ、個別電極の切り分けを同時に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の最良の形態を以下の実施例により説明する。
【実施例】
【００３５】
本発明に係るインクジェットヘッドの駆動部の製造方法を図２〜図１１を用いて説明する。まず、図２に示すような門型をした基台１０２を製作する。基台１０２は両端に位置する脚状部材１０２Ａ、１０２Ｂと、両部材間を連結する基板部１０２Ｃとより構成されている。上記脚状部材１０２Ａ及び１０２Ｂの端面には流路部２００との位置決め用の穴１０４Ａ及び１０４Ｂとがそれぞれ形成されている。基台１０２の材質はセラミックであり、本実施例ではアルミナ純度が９９．５％のものを用いた。
【００３６】
次に基台１０２の基板部１０２Ｃの表面、裏面及び側面にベタ電極１０５を形成する。このベタ電極１０５は、電極領域以外の表面を予めマスクした後、スパッタや真空蒸着により形成する。また基板部１０２Ｃの表面のベタ電極１０５は後で切断して個別電極とするが、個別電極パターンをエッチングにより形成してもよい。
【００３７】
次に図３に示すように基台１０２の脚状部材１０２Ａ、１０２Ｂと基板部１０２Ｃに囲まれた空間にバルク状の圧電素子１０６を位置決めし、接着剤で圧電素子１０６を基台１０２に接着、固定する。なお、圧電素子１０６は脚状部材１０２Ａ，１０２Ｂと離間しても差し支えない。接着剤としては本実施例では１００℃程度で硬化するエポキシ系の接着剤を用いた。圧電素子１０６は内部電極（図示省略）と圧電体を交互に積層して作製されており、細長い板状のバルク材として生成される。積層型圧電素子は分極方向によりｄ31型やｄ33型があり何れを使用してもよい。尚、実施例ではｄ33型を用いている。圧電素子１０６の表面と裏面には外部電極１０７が形成されており、この電極１０７は積層された内部電極と電気的に接続されている。
【００３８】
次に、図４に示すように基台１０２における基板部１０２Ｃの一部と圧電素子１０６の表面の一部に導電性接着剤を塗布して導電層１０８を形成し、ベタ電極１０５と圧電素子１０６の外部電極１０７を電気的に接続する。この導電層１０８は接着領域以外をマスクした後、例えば１５０℃で硬化する導電性接着剤を塗布することにより形成される。ここまでの工程では前述の位置ずれに影響を及ぼす部材はまだ形成されていないので、高温で硬化する接着剤を用いることができる。
【００３９】
接合した後に圧電素子１０６の自由端面と基台１０２の脚状部材１０２Ａ、１０２Ｂの端面１０９Ａ、１０９Ｂとの高さが同一平面となるように研磨する。またこの研磨した平面が、基台部１０２Ｃの圧電素子貼り付け面と反対側の面に対し平行となるようにする。
【００４０】
次に上記のようにして研磨した平面に、図５に示す中継部材連結プレート１１０を貼り付ける。この連結プレート１１０は図１６に示すように２本の帯状部材１１１、１１２と、インク流路部１００のノズルピッチに対応して設けられた中継部材１１３と、各中継部材１１３の中央部に設けられた中継凸状部材１１５と、上記帯状部材１１１、１１２と中継部材１１３を連結する連結部材１１４とから構成されている。
【００４１】
また図１６は連結プレート１１０の中央部だけを示したものであるが、その端部には図５に示すように基台１０２の脚状部材１０２Ａ、１０２Ｂと同じ幅の位置決め部材１１７、１１８が形成されている。位置決め部材１１７には脚部１０２Ａの穴と対応する位置に位置決め用の穴１１９が設けられ、位置決め部材１１８には長穴１２０が設けられている。そして脚状部材１０２Ａ、１０２Ｂの穴１０４Ａ、１０４Ｂと、上記位置決め部材１１７、１１８の穴１１９、長穴１２０とを位置決めピンで位置合わせして中継部材連結プレート１１０を貼り付ける。
【００４２】
この接合には例えば３５℃以下の低い温度で硬化する常温硬化型接着剤を用いる。例えばバンティコ社製エポキシ系常温硬化接着剤として知られているアラルダイトスタンダードなどが用いられる。但しこの接着剤は完全に硬化するのに２４時間程度を要し、製作工程の時間が長くなってしまうので、時間短縮のために５０℃程度で硬化する接着剤を用いてもよい。このように硬化温度ができるだけ低い接着剤を用いるのは、圧電素子と中継部材連結プレート１１０の熱膨張係数の違いによる位置ずれを極力小さくしたいためである。
【００４３】
上述した各部材１１１〜１１５、１１７〜１２０よりなる中継部材連結プレート１１０は、本実施例ではシリコン（Ｓｉ）をエッチングすることにより形成した。図５に示すようにこの連結プレート１１０を貼り付けた後、図１６の連結部材１１４をダイサー等で切断して帯状部材１１１、１１２を取り除く。
【００４４】
図６は帯状部材１１１、１１２が取り除かれた状態を示す。この場合、両端に位置する中継部材、つまり脚状部材１０２Ａ、１０２Ｂに隣接する中継部材１１３（１）、１１３（Ｎ）と、その隣の中継部材１１３（２）、１１３（Ｎ−１）には中継凸状部材１１５が形成されず、それらに挟まれた位置にある中継部材１１３（３）〜１１３（Ｎ−２）には中継凸状部材１１５が形成されている。
【００４５】
次に図７に示すようにバルク状の圧電素子１０６をダイシングして振動子１０１（１）、１０１（２）…を形成する。この実施例では両端部に位置する２個の中継部材１１３（１）、１１３（２）の位置には流路部２００のノズル２０６及び圧力室２０７は存在しないので、これらの中継部材１１３（１）、１１３（２）をダミー中継部材と称する。
【００４６】
まずＣＣＤカメラを用いてダイシングの位置合わせを行い、ダミー中継部材１１３（１）と１１３（２）との間を試みに切断してみる。これをダミーカットと称する。この実施例ではダミーカットが4箇所できるようにダミー中継部材を４個設けているが、両端部の２個だけでもよい。
【００４７】
次に１番のノズル２０６（１）に対応する中継部材１１３（３）の位置からノズルピッチに合わせて連続的にダイシングをしていく。この実施例ではノズルピッチＮｐを０．２５４ｍｍ、中継部材１１３の幅Ｗｆを０．１ｍｍ、ダイシング用ブレードの厚みＷｂを０．１２ｍｍとした。ピッチが細かい場合、ブレードの厚みが厚い程ブレが少なく安定した切削を行い易い。本発明者の実験では次式（１）の満たすブレードの厚みが最適であることが確認された。
Ｗｂ＝（Ｎｐ−Ｗｆ）×０．７１〜０．８５…（１）
ダイシングは所定のピッチで一定数連続して行い、途中で位置合わせをし直して再び所定のピッチで連続してダイシングを行う。所定のピッチでダイシングすると当然振動子１０１の幅も一定になるが、位置合わせをし直した場合の振動子１０１は、その位置合わせ量に応じて異なる幅の振動子１０１が形成される。
【００４８】
連続してダイシングする本数は、中継部材１１３、１１５の位置ずれ量に反比例し、位置ずれが大きい場合は位置決め直しの回数が増える。圧電素子１０１と中継部材１１３、１１５の温度膨張係数の違いに起因する位置ずれは補正しなければならない。本発明では中継部材を接合した状態でダイシングするという特殊性を考慮し、一定本数を所定ピッチでダイシングし、位置合わせをしてから再び所定ピッチでダイシングする方法を採用し、一般的なダイシング装置を使用しながら正確に加工することを可能とした。
【００４９】
図８は補正の方法の一例を示す図であり、ダミーの振動子１０１（１）、１０１（２）を除くＮ（＝ｎｘｍ）個の振動子１０１をｍ個のグループに分け、Ｇ１、Ｇ２、…Ｇｍのグループを構成する。即ち中継部材１１３の位置ずれ量が０．００１ｍｍに達したところで補正を行うようにするため、各グループＧ１、Ｇ２…毎に１回補正を行う。従って隣接するグループのどちらか一方のグループの振動子の幅は、位置決め補正の結果、他の振動子と０．００１ｍｍ異なる幅となる。振動子１０１の幅が異なると、振動子の内部電極により形成される静電容量が変化し、場所により振動子の静電容量がばらつくことになる。このばらつきが大きくなると特性に影響を及ぼすから補正量、つまり補正をする位置の振動子の幅と通常の振動子の幅の差は０．００５ｍｍ以下であることが望ましい。
【００５０】
図９は上記のようにしてバルク状の圧電素子１０６を切断して、多数の振動子１０１が形成された状態を示す。この後、図１０に示すように基台１０２の表面に形成されたベタ電極１０５をダイシングして個別電極１２５を形成する。即ち振動子１０１を形成した時と同じ間隔でベタ電極１０５が形成された面に、０．０５ｍｍ〜０．１０ｍｍ程度の深さの溝１２６を形成することにより個別電極１２５を作る。中継凸状部材１１５が形成されていない端部に位置する振動子１０１に接続された電極１２７の間にも溝１２８を形成する。この溝１２８は後で説明するように接着剤の流れ込みを防止するのに役立つ。
【００５１】
次に、図１１に示すように基台１０２の表面に導電性接着剤を用いてＦＰＣ１３０を貼り付ける。ＦＰＣ１３０には、中央に個別電極１２５と接続される多数のＦＰＣ個別電極１３１が形成されている。また端部には、基台１０２の裏面に形成されている共通電極と接続されるＦＰＣ共通電極１３２が形成されている。ＦＰＣ１３０を基台１０２の表面に接着する際、凸状部材１１３のある端部の振動子１０１（３）、つまり、端部にあるノズル２０６（１）と対応する位置にある振動子１０１（３）の近傍まで到達することがある。しかしながら図１０に示すように、溝１２６の他に溝１２８を作っておくことにより、これが接着剤の逃げ溝として作用し、振動子１０１（３）近傍への流れ込みを防止することができる。
【００５２】
以上のようにして完成した駆動部１００を流路部２００と接合するが、その前に、各振動子１０１の共振周波数、静電容量をチェックする。
【００５３】
駆動部１００と流路部２００を接合するには図１２、図１３に示すように、まず流路部２００を平面度の高い治具３００に位置決め用のピン１３３、１３４を用いて固定する。次に駆動部１００の基台１０２の脚状部材１０２Ａ、１０２Ｂの端面及び振動子１０１の端面に接着剤を塗布した後、脚状部材１０２Ａ、１０２Ｂに形成された穴部１１９、１２０をピン１３３、１３４に通して、駆動部１００を流路部２００に挿入して接合する。即ち駆動部１００を流路部２００側に押した状態で加熱し、接着剤を硬化する。そして位置決めピン１３３、１３４を抜き、穴部を接着剤等で塞いだ後、ＦＰＣ１３０にヘッド駆動基板（図示省略）を貼り付けてインクジェットヘッドの製作を完了する。
【００５４】
尚、以上の説明において、図７に示すようにダイシング装置で圧電素子１０１を切断する際の基台１０２への切り込み深さの所望の値をＨとすると、切り込み深さの初期設定値Ｈ０はブレードの磨耗量を考慮して増加させておくことが望ましい。即ち圧電素子の切断回数をｎ、１回の切断当りのブレードの磨耗量をＦ、所望の切り込み深さをＨとすると、初期の切り込み深さＨ０はＨ０＝Ｈ＋Ｆ・ｎにしておくことが望ましい。このことにより、切断途中の切り込み調整が不要となり、切り込み量を初期設定値のまま切断し続けることが可能となる。
【００５５】
また、図１１に示す工程でＦＰＣ１３０を基台１０２に貼り付ける際、接着剤の流れ込みを防止するためには図１０の溝１２６より溝１２８の幅を大きくしたり、深さを深くしておくことが望ましい。この実施例では個別電極１２５の切断用の溝１２６以外のダミー用の溝１２８を４本設けた例について説明したが、基台１０２の表面の両端部に１本ずつ設けるだけでもよい。
【００５６】
更に図９に示す工程で、導電性の接着剤１０８を塗布した基台１０２に切り込みを入れる場合、図１４に示すように表面の導電層１０８Ａが形成された基台１０２と、裏面の導電層１０８Ｂが形成された基台１０２の切り込み深さを等しくしてもよいが、この場合は圧電素子１０１の個別電極１０７と、基台表面に形成される個別電極１２５を接続するように導電層１０８を切り分けるために基台１０２をかなり深く切り込む必要がある。しかし圧電素子１０１に比べてかなり高い硬度を持つ基台１０２を深く切ることは、ブレードの磨耗を著しくし、また、ブレや曲がりが発生し易い。この問題を改善するために図１５に示すように基台１０２に対し、導電層１０８Ａのある表面側を深く切り込み、導電層１０８Ｂのある裏面側を浅く切り込むようにしてもよい。つまり基台１０２に対し傾斜した角度でダイシングすることにより基台１０２を形成する硬いセラミックの切削量を減少させることができる。
【００５７】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の基本的な概念を変更せずに種々の変形をすることは可能であり、これらも発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】インクジェットヘッドの概略構成図である。
【図２】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図３】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図７】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図８】本発明製造方法における振動子のダイシング方法の説明図である。
【図９】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図１０】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図１１】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図１２】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図１３】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するための説明図である。
【図１４】本発明製造方法における基台の切り込み方法の説明図である。
【図１５】本発明製造方法における基台の切り込み方法の説明図である。
【図１６】本発明に係るインクジェットヘッドの製造に用いられる中継部材プレートの平面図である。
【図１７】先に提案されているインクジェットヘッドの駆動部の構造図である。
【図１８】従来のインクジェットヘッドの製造方法の問題点の説明図である。
【図１９】従来のインクジェットヘッドの製造方法の問題点の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００：駆動部
１０１：振動子
１０２：基台
１０３：ＦＰＣ
１０２Ａ、１０２Ｂ：脚状部材
１０２Ｃ：基板部
１０４Ａ、１０４Ｂ：位置決め用穴
１０５：ベタ電極
１０６：バルク状圧電素子
１０７：外部電極
１０８：導電層
１０９Ａ、１０９Ｂ：端面
１１０：中継部材連結プレート
１１１、１１２：ベルト状部材
１１３：中継部材
１１４：連結部材
１１５：中継凸状部材
１１７、１１８：位置決め部材
１１９、１２０：位置決め用穴
１２５：個別電極
１２６：溝
１２７：ダミー電極
１２８：接着剤流れ防止用溝
１３０：ＦＰＣ
１３１：ＦＣＰ個別電極
１３２：ＦＣＰ共通電極
１３３、１３４：位置決めピン
２００：インク流路部
２０１：ノズルプレート
２０２：チャンバプレート
２０３：ダイアフラムプレート
２０４：高剛性部材
２０６：ノズル開口
２０７：加圧室
２０８：開口
３００：治具
【図１】
2005238464.tif 000003
【図２】
2005238464.tif 000004
【図３】
2005238464.tif 000005
【図４】
2005238464.tif 000006
【図５】
2005238464.tif 000007
【図６】
2005238464.tif 000008
【図７】
2005238464.tif 000009
【図８】
2005238464.tif 000010
【図９】
2005238464.tif 000011
【図１０】
2005238464.tif 000012
【図１１】
2005238464.tif 000013
【図１２】
2005238464.tif 000014
【図１３】
2005238464.tif 000015
【図１４】
2005238464.tif 000016
【図１５】
2005238464.tif 000017
【図１６】
2005238464.tif 000018
【図１７】
2005238464.tif 000019
【図１８】
2005238464.tif 000020
【図１９】
2005238464.tif 000021