(57)【要約】【課題】高解像度の液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】液体噴射ヘッド４は、複数の溝を有するアクチュエータプレート４０と、前記アクチュエータプレートの前記複数の溝を形成した表面に接合され、前記複数の溝に対応して設けられたスリット開口５５ａを有するスリットプレート１２と、前記アクチュエータプレートを前記スリットプレートに接合した表面とは反対側の表面で前記スリットプレートに接合され、前記スリット開口に連通するインク導入孔を有するカバープレート４１と、前記アクチュエータプレートの側面に接合され、前記複数の溝に連通するノズル孔を有するノズルプレート４３と、を有する液体噴射ヘッドであって、前記スリットプレートは感光性樹脂から成る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の溝を有するアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートの前記複数の溝を形成した表面に接合され、前記複数の溝に対応して設けられたスリット開口を有するスリットプレートと、前記アクチュエータプレートを前記スリットプレートに接合した表面とは反対側の表面で前記スリットプレートに接合され、前記スリット開口に連通するインク導入孔を有するカバープレートと、前記アクチュエータプレートの側面に接合され、前記複数の溝に連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を有する液体噴射ヘッドであって、
前記スリットプレートは感光性樹脂から成ることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記複数の溝は、インクを吐出する吐出溝と、インクを吐出しない非吐出溝を含み、前記吐出溝と前記非吐出溝は、前記複数の溝の配列方向に交互に形成されるとともに、
前記スリットプレートは、前記吐出溝に対応する位置に前記スリット開口を有することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記アクチュエータプレートは、第１アクチュエータプレートと第２アクチュエータプレートの２枚の圧電材料を接合したものから成り、前記第１アクチュエータプレートと前記第２アクチュエータプレートの分極方向は互いに相反する方向であり、
前記吐出溝の電極は、前記第１アクチュエータプレートと前記第２アクチュエータプレートの両方に対応する側壁の全面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記複数の溝の配列方向において、前記吐出溝の幅は前記スリット開口の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記液体噴射ヘッドを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
圧電セラミックからなるアクチュエータプレート形成部材に複数の溝を形成する溝切工程と、
セラミック素材からなるカバープレート形成部材の一面を加工しインク導入孔を形成するインク導入孔形成工程と、
前記カバープレート形成部材に感光性樹脂からなるスリットプレート形成部材を貼り合せる樹脂膜形成工程と、
前記スリットプレート形成部材に前記複数の溝に対応するスリットパターンを形成するパターン形成工程と、
前記スリットプレート形成部材と前記アクチュエータプレート形成部材を貼り合せるヘッドチップ形成工程と、
を含む液体噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射ヘッド、液体噴射装置および液体噴射ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被記録媒体に液体（インク）を噴射する装置として、インク室の複数のノズル孔から被記録媒体に向かってインク滴を噴射する液体噴射装置（プリンタ）が知られている。このような液体噴射記録装置の中には、いわゆるインクジェット方式が採用された液体噴射ヘッド（インクジェットヘッド）を備えたものがある。
【０００３】
液体噴射ヘッドには、ヘッドチップが設けられている。ヘッドチップは、インクが充填される複数のチャネル（長溝）が形成されたアクチュエータプレート（圧電アクチュエータ）を備えている。各チャネルは一列に並んで配置されており、その両側壁には、それぞれ電極が設けられており、当該側壁を駆動することによってヘッドチップの端面に位置するノズル孔からインクを吐出する。
【０００４】
上述したヘッドチップの各チャネルには、インクを吐出する吐出溝と、インクを吐出しない非吐出溝の存在が知られており、従来から吐出溝と非吐出溝を交互に配置したアイソレートタイプのインクジェットヘッドが提供されている。従来のインクジェットヘッドとしては、図８に示すように、カバープレートのアクチュエータプレート側に吐出溝に連通したスリットを設けることにより、吐出溝へのインク供給を行い、非吐出溝にはインクを供給しない構成を採用していた（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４１０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、高解像度のインクジェットヘッドを実現する構造の一つとして、チャネルの溝幅や溝間隔も小さくすることが挙げられるが、これに伴い、吐出溝へインクを供給するスリットの幅や間隔も小さくする必要がある。しかしながら、従来のスリットはセラミックやガラス材料をサンドブラスト加工して作成するため、その加工精度の限界により４０μｍ以下の幅のスリットを作成することは困難である。
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、高解像度のインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、複数の溝を有するアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートの前記複数の溝を形成した表面に接合され、前記複数の溝に対応して設けられたスリット開口を有するスリットプレートと、前記アクチュエータプレートを前記スリットプレートに接合した表面とは反対側の表面で前記スリットプレートに接合され、前記スリット開口に連通するインク導入孔を有するカバープレートと、前記アクチュエータプレートの側面に接合され、前記複数の溝に連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を有する液体噴射ヘッドであって、前記スリットプレートは感光性樹脂から成ることを要旨とする。かかる特徴によれば、カバープレートのインク導入孔から供給されるインクを、スリット開口を通してアクチュエータプレートの吐出溝のみに供給することができる。なお、感光性樹脂はフォトリソグラフィーにより加工されるため、例えばセラミックスのサンドブラスト加工よりも、微細な加工を短時間で行うことができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、前記複数の溝は、インクを吐出する吐出溝と、インクを吐出しない非吐出溝を含み、前記吐出溝と前記非吐出溝は、前記複数の溝の配列方向に交互に形成されるとともに、前記スリットプレートは、前記吐出溝に対応する位置に前記スリット開口を有することを要旨とする。かかる特徴によれば、本発明の第１の特徴による効果に加えて、インクを吐出する吐出溝のみにインクを供給し、インクを吐出しない非吐出溝にはインクを供給しない構成を実現することができる。
【０００９】
本発明の第３の特徴は、前記アクチュエータプレートは、第１アクチュエータプレートと第２アクチュエータプレートの２枚の圧電材料を接合したものから成り、前記第１アクチュエータプレートと前記第２アクチュエータプレートの分極方向は互いに相反する方向であり、前記吐出溝の電極は、前記第１アクチュエータプレートと前記第２アクチュエータプレートの両方に対応する側壁の全面に形成されていることを要旨とする。かかる特徴によれば、本発明の第１、２の特徴による効果に加えて、側壁の全面を駆動壁として使用することができるため、側壁の駆動効率が上がり、液体噴射ヘッドのインク吐出性能を向上することができる。
【００１０】
本発明の第４の特徴は、前記複数の溝の配列方向において、前記吐出溝の幅は前記スリット開口の幅よりも小さいことを要旨とする。かかる特徴によれば、本発明の第１〜３の特徴による効果に加えて、スリット開口の幅が吐出溝の幅よりも大きいため、スリットでインクの流量が制限されずに吐出溝にインクを供給することができる。さらに、吐出溝内に気泡が溜まることを防ぐことができる。
【００１１】
本発明の第５の特徴は、前記液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置であることを要旨とする。かかる特徴によれば、本発明の第１〜４の特徴による効果を有するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを構成することができる。
【００１２】
本発明の第６の特徴は、圧電セラミックからなるアクチュエータプレート形成部材に複数の溝を形成する溝切工程と、セラミック素材からなるカバープレート形成部材の一面を加工しインク導入孔を形成するインク導入孔形成工程と、前記カバープレート形成部材に感光性樹脂からなるスリットプレート形成部材を貼り合せる樹脂膜形成工程と、前記スリットプレート形成部材に前記複数の溝に対応するスリットパターンを形成するパターン形成工程と、前記スリットプレート形成部材と前記アクチュエータプレート形成部材を貼り合せるヘッドチップ形成工程と、を含む液体噴射ヘッドの製造方法を要旨とする。かかる特徴によれば、スリットプレート形成部材に感光性樹脂を用いることによって、パターン形成工程において例えばフォトリソグラフィーにより加工されるため、セラミックスのサンドブラスト加工よりも、微細な加工を短時間で行うことができるという効果がある。
【発明の効果】
【００１３】
本件発明は、カバープレートと微細な溝が作成されたアクチュエータプレートの間に、微細な吐出溝と連通するスリットが形成された感光性樹脂のスリットプレートを備えている。感光性樹脂はフォトリソグラフィーによって加工され、微細な溝に対応したスリットパターンを形成することができるため、高解像度のインクジェットヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における液体噴射記録装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における液体噴射ヘッドの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態におけるヘッドチップの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態におけるヘッドチップの分解斜視図である。
【図５】本実施形態に係るヘッドチップの断面図である。
【図６】本発明の実施例に係るヘッドチップの断面を示した製造工程の説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るヘッドチップの断面図である。
【図８】従来技術に係るヘッドチップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（液体噴射記録装置）
図１は、液体噴射記録装置１の構成を示す斜視図である。同図に示すように、液体噴射記録装置１は、記録紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段２，３と、被記録媒体Ｓに図示しないインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッド４と、液体噴射ヘッド４にインクを供給するインク供給手段５と、液体噴射ヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向Ｙと直交する走査方向Ｘに走査させる走査手段６と、を備える。なお、本実施形態では、搬送方向Ｙおよび走査方向Ｘの２方向に直交する方向を上下方向Ｚとする。
【００１６】
一対の搬送手段２，３は、搬送方向Ｙに間隔をあけて配置されており、一方の搬送手段２が搬送方向Ｙの上流側に位置し、他方の搬送手段３が搬送方向Ｙの下流側に位置している。これら搬送手段２，３は、走査方向Ｘに延設されたグリッドローラ２ａ，３ａと、このグリッドローラ２ａ，３ａに対して平行に配置されると共に、グリッドローラ２ａ，３ａとの間で被記録媒体Ｓを挟み込むピンチローラ２ｂ，３ｂと、グリッドローラ２ａ，３ａをその軸回りに回転させるモータ等の図示しない駆動機構と、をそれぞれ備えている。
そして、一対の搬送手段２，３のグリッドローラ２ａ，３ａを回転させることで、被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに沿った矢印Ａ方向に搬送することが可能とされている。
【００１７】
インク供給手段５は、インクが収容されたインクタンク１０と、インクタンク１０と液体噴射ヘッド４とを接続するインク配管１１と、を備えている。図示の例では、インクタンク１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の四色のインクがそれぞれ収容されたインクタンク１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂが搬送方向Ｙに並んで配置されている。インク配管１１は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、液体噴射ヘッド４を支持するキャリッジ１６の動作（移動）に追従可能とされている。
【００１８】
走査手段６は、走査方向Ｘに延び、搬送方向Ｙに間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール１５と、これら一対のガイドレール１５に沿って移動可能に配置されたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６を走査方向Ｘに移動させる駆動機構１７と、を備えている。
【００１９】
駆動機構１７は、一対のガイドレール１５の間に配置され、走査方向Ｘに間隔をあけて配置された一対のプーリ１８と、これら一対のプーリ１８の間に巻回されて走査方向Ｘに移動する無端ベルト１９と、一方のプーリ１８を回転駆動させる駆動モータ２０と、を備えている。
【００２０】
キャリッジ１６は、無端ベルト１９に連結されており、一方のプーリ１８の回転駆動による無端ベルト１９の移動に伴って走査方向Ｘに移動可能とされている。また、キャリッジ１６には、複数の液体噴射ヘッド４が走査方向Ｘに並んだ状態で搭載されている。図示の例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各インクをそれぞれ噴射する４つの液体噴射ヘッド４、すなわち液体噴射ヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂが搭載されている。
【００２１】
（液体噴射ヘッド）
次に、液体噴射ヘッド４について詳細に説明する。図２は、液体噴射ヘッド４の斜視図である。
同図に示すように、液体噴射ヘッド４は、キャリッジ１６に固定される固定プレート２５と、この固定プレート２５上に固定されたヘッドチップ２６と、インク供給手段５から供給されたインクを、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１ａ（図３参照）にさらに供給するインク供給部２７と、ヘッドチップ２６に駆動電圧を印加する制御手段２８と、を備えている。
【００２２】
この液体噴射ヘッド４は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の噴出量で吐出する。このとき、液体噴射ヘッド４が走査手段６により走査方向Ｘに移動することにより、被記録媒体Ｓにおける所定範囲に記録を行うことができる。この走査を、搬送手段２，３により被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送しながら繰り返し行うことで、被記録媒体Ｓの全体に記録を行うことが可能となる。
【００２３】
固定プレート２５には、アルミ等の金属製のベースプレート３０が上下方向Ｚに沿って起立した状態で固定されていると共に、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１ａにインクを供給する流路部材３１が固定されている。流路部材３１の上方には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器３２がベースプレート３０に支持された状態で配置されている。そして、流路部材３１と圧力緩衝器３２は、インク連結管３３を介して連結され、圧力緩衝器３２にはインク配管１１が接続されている。
【００２４】
そして、圧力緩衝器３２は、インク配管１１を介してインクが供給されると、このインクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクをインク連結管３３および流路部材３１を介してインク導入孔４１ａに供給する。なお、これら流路部材３１、圧力緩衝器３２およびインク連結管３３は、上記インク供給部２７として機能する。
【００２５】
また、固定プレート２５には、ヘッドチップ２６を駆動するための集積回路等の制御回路（駆動回路）３５が搭載されたＩＣ基板３６が取り付けられている。この制御回路３５と、ヘッドチップ２６の後述するコモン（吐出）電極５０およびダミー電極５２は、図示しない配線パターンがプリント配線されたフレキシブル基板３７を介して電気接続されている。これにより、制御回路３５は、フレキシブル基板３７を介してコモン電極５０とダミー電極５２との間に、駆動電圧を印加することが可能とされる。なお、これら制御回路３５が搭載されたＩＣ基板３６、およびフレキシブル基板３７は、上記制御手段２８として機能する。
【００２６】
（ヘッドチップ）
続いて、ヘッドチップ２６について詳細に説明する。図３は、ヘッドチップ２６の斜視図、図４は、ヘッドチップ２６の分解斜視図である。
図３、図４に示すように、ヘッドチップ２６は、アクチュエータプレート（圧電プレート）４０、カバープレート４１、支持プレート４２およびノズルプレート４３を備え、後述する液体噴射チャネル４５Ａの長手方向端部に臨むノズル孔４３ａからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。
【００２７】
図４に示すように、アクチュエータプレート４０は、第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂの２枚のプレートを積層した積層プレート（積層基板）とされている。これら第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂは、共に厚さ方向に分極処理された圧電基板、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックス基板であり、互いの分極方向を反対に向けた状態で接合されている。
【００２８】
このアクチュエータプレート４０は、厚さ方向Ｌ１に直交する第１方向（配列方向）Ｌ２に長く、厚さ方向Ｌ１および第１方向Ｌ２に対して直交する第２方向Ｌ３に短い、平面視略長方形状に形成されている。なお、本実施形態のヘッドチップ２６はエッジシュート対応であるので、厚さ方向Ｌ１が液体噴射記録装置１における走査方向Ｘに一致し、かつ第１方向Ｌ２が搬送方向Ｙ、第２方向Ｌ３が上下方向Ｚに一致する。
【００２９】
また、本実施形態では、アクチュエータプレート４０の側面のうち、ノズルプレート４３に対向する側面を前端面４０ａと称し、この前端面４０ａとは第２方向Ｌ３の反対側に位置する側面を後端面４０ｂと称する。
【００３０】
アクチュエータプレート４０の一方の主面（カバープレート４１が重なる面）には、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて並んだ複数のチャネル４５が形成されている。これら複数のチャネル４５は、一方の主面側に開口した状態で第２方向Ｌ３に沿って直線状に延びる溝部であり、長手方向の一方側がアクチュエータプレート４０の前端面４０ａ側に開口している。これら複数のチャネル４５の間には、断面略長方形状で第２方向Ｌ３に延びる駆動壁（圧電隔壁）４６が形成されている。この駆動壁４６によって、各チャネル４５はそれぞれ区分けされている。
【００３１】
また、複数のチャネル４５は、インクが充填される液体噴射チャネル（液体吐出溝）４５Ａと、インクが充填されないダミーチャネル（液体非吐出溝）４５Ｂと、に大別される。そして、これら液体噴射チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂは、第１方向Ｌ２に交互に並んで配置されている。
【００３２】
このうち、液体噴射チャネル４５Ａは、アクチュエータプレート４０の後端面４０ｂ側に開口することなく、前端面４０ａ側にだけ開口した状態で形成されている。一方、ダミーチャネル４５Ｂについては、アクチュエータプレート４０の前端面４０ａ側だけでなく、後端面４０ｂ側にも開口するように形成されている。
【００３３】
液体噴射チャネル４５Ａの内壁面、すなわち第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面および底壁面には、コモン電極（駆動電極）５０が形成されている。このコモン電極５０は、液体噴射チャネル４５Ａに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面上に形成されたコモン端子（電極端子部）５１に導通している。なお、各コモン端子５１はそれぞれ電気的に独立するようにパターン形成されている。
【００３４】
また、本実施形態のコモン電極５０は、上述したように液体噴射チャネル４５Ａにおける内壁面の全体に形成されており、一対の側壁面上に形成された側面電極５０ａと、底壁面上に形成された底面電極５０ｂを含む。なお、側面電極５０ａは、第１アクチュエータプレート４０Ａと第２アクチュエータプレート４０Ｂの両方に対応する側壁の全面に形成されている。そして、コモン電極５０は両側壁にそれぞれ形成された２つの側面電極５０ａと、側面電極５０ａ同士を接続する底面電極５０ｂとにより、断面コの字状に形成された電極とされている。
【００３５】
一方、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうち、第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面には、ダミー電極（駆動電極）５２がそれぞれ形成されている。これらダミー電極５２は、ダミーチャネル４５Ｂに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面上に形成されたダミー端子（電極端子部）５３に導通している。
【００３６】
なお、ダミー端子５３は、アクチュエータプレート４０の一方の主面上における後端面４０ｂ側に形成されている。そして、液体噴射チャネル４５Ａを挟んだ両側に位置するダミー電極５２同士（異なるダミーチャネル４５Ｂ内に形成されたダミー電極５２同士）を、接続するように形成されている。この際、ダミー端子５３は、一方の主面上において、コモン端子５１よりも後端面４０ｂ側に離間した位置で第１方向Ｌ２に延びることにより、ダミー電極５２同士をブリッジ状に繋ぐように形成されている。
【００３７】
なお、本実施形態のダミー電極５２は、上述のコモン電極５０と同様に、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に一旦形成された後、内壁面における底壁面上に形成された電極部分がレーザ加工やダイシング加工等によって分断されることにより、ダミーチャネル４５Ｂの一対の側壁面にそれぞれ電気的に切り離された状態で形成される。
【００３８】
この他に、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に形成されたダミー電極５２を電気的に切り離す方法としては、液体噴射チャネル４５Ａと比較してダミーチャネル４５Ｂの溝深さを深く形成し、一方の主面とは反対側の他方の主面をグラインダー等により切削し、ダミーチャネル４５Ｂを厚さ方向両端で開口させる方法がある。但し、この場合、アクチュエータプレート４０の他方の主面にガラス板等の支持板を貼付け、分断されたダミーチャネル４５Ｂの側壁を支持する必要がある。
【００３９】
このような構成のもと、フレキシブル基板３７を介して制御回路３５がコモン端子５１およびダミー端子５３を通じて、コモン電極５０とダミー電極５２との間に駆動電圧を印加すると、駆動壁４６が変形する。そして、液体噴射チャネル４５Ａ内に充填されたインクに圧力変動が生じる。これにより、液体噴射チャネル４５Ａ内のインクをノズル孔４３ａより吐出することができ、被記録媒体Ｓに文字や図形等の各種情報を記録することが可能となる。
【００４０】
図３、図４に示すように、カバープレート４１は、アクチュエータプレート４０の一方の主面上に重ね合されている。このカバープレート４１には、インク導入孔４１ａが第１方向Ｌ２に長い平面視矩形状に形成されている。
【００４１】
なお、カバープレート４１は、例えばアクチュエータプレート４０と同じＰＺＴセラミックス基板で形成され、アクチュエータプレート４０と同等の熱膨張係数を有することで、温度変化に対する反りや変形を抑制している。しかしながら、この場合に限られず、アクチュエータプレート４０とは異なる材料でカバープレート４１を形成しても構わない。但し、アクチュエータプレート４０およびカバープレート４１は、それぞれ熱膨張係数が近い材料を用いることが好ましい。
【００４２】
支持プレート４２は、重ね合されたアクチュエータプレート４０およびカバープレート４１を支持していると共に、ノズルプレート４３を同時に支持している。支持プレート４２には、第１方向Ｌ２に沿って嵌合孔４２ａが形成されており、重ね合されたアクチュエータプレート４０およびカバープレート４１をこの嵌合孔４２ａ内に嵌め込んだ状態で支持している。この際、支持プレート４２は、アクチュエータプレート４０の前端面４０ａと面一となるように組み合わされている。
【００４３】
ノズルプレート４３は、支持プレート４２およびアクチュエータプレート４０の前端面４０ａに、例えば接着等により固定されている。ノズルプレート４３は、例えばポリイミド等のフィルム材からなるシートである。なお、ノズルプレート４３における被記録媒体Ｓに対向する対向面には、例えばインクの付着等を防止するための撥水膜がコーティングされている。
【００４４】
また、ノズルプレート４３には、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて複数のノズル孔４３ａが一列に並んだ状態で形成されている。これらノズル孔４３ａは、複数の液体噴射チャネル４５Ａに対してそれぞれ対向する位置に形成されており、各液体噴射チャネル４５Ａ内に連通する。また、図４に詳示するように、ノズル孔４３ａは、その断面形状が第２方向Ｌ３の前方（Ｚ方向の下方）に向かうに従って、徐々に先細りとなるようにテーパ状に形成されている。
【００４５】
なお、通常時にノズル孔４３ａからインクが吐出されないように、各ノズル孔４３ａにおいて適切なメニスカスが保たれている。また、ノズル孔４３ａの形成方法については、後述する。
【００４６】
（液体噴射記録装置の動作）
上記のように構成された液体噴射記録装置１により、被記録媒体Ｓに情報を記録する場合の動作について説明する。
この場合には、図１に示すように、例えば、一対の搬送手段２，３により被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送させながら、走査手段６によりキャリッジ１６を介して各液体噴射ヘッド４を走査方向Ｘに往復移動させる。この間に、各液体噴射ヘッド４において、制御回路３５がコモン端子５１とダミー端子５３との間に駆動電圧を印加する。これにより、駆動壁４６に厚みすべり変形を生じさせ、液体噴射チャネル４５Ａ内に充填されたインクに圧力波を発生させる。この圧力波により、液体噴射チャネル４５Ａの内圧が高まるので、インクをノズル孔４３ａから吐出させることができる。
【００４７】
この際、インクはノズル孔４３ａを通過する際に、液滴状のインク滴となって吐出される。ここで、ノズル孔４３ａは、インク滴吐出側の面４４ａに向かうに従って徐々に先細りとなるようにテーパ状に形成されているので、コモン端子５１とダミー端子５３に印加する駆動電圧を低くしても、所望の吐出速度が得られる。この結果、液体噴射記録装置１を動作させる際の消費電圧を下げつつ、被記録媒体Ｓに４色のインクを利用して、文字や図形等の各種情報を詳細に記録することができる。
【００４８】
以下、インクジェットヘッド４のヘッドチップ２６について、図５を参照してより詳細に説明する。図５（ａ）は、ヘッドチップ２６のノズルプレート４３側から見た平面断面図であり、図５（ｂ）は、ヘッドチップ２６の吐出溝４５Ａに沿った平面断面図である。
【００４９】
図５に示すように、ヘッドチップ２６は、図面上側から下側に向かって、カバープレート４１と、スリットプレート１２と、アクチュエータプレート４０とを積層した構造体である。
【００５０】
カバープレート４１は、セラミックス材によって形成された板材である。このカバープレート４１は、図面上側の表面から図面下側の表面について板厚方向に貫通した開口部を備えており、当該開口部は図示しないインク供給手段（インクタンク）から延在するチューブを介して供給されたインク（液体）が流入するインク導入孔４１ａとして機能する。
【００５１】
スリットプレート１２ は、感光性樹脂から成る板材である。このスリットプレート１２は、カバープレート４１と後述するアクチュエータプレート４０とに接着剤を介して接合されており、カバープレート４１とアクチュエータプレート４０との間に挟まれて位置している。なお、接着剤を用いずに、熱圧着などの接合方法を用いても構わない。また、このスリットプレート１２は所定の間隔をあけて、複数のスリット開口５５ａが形成されている。スリット開口５５ａは後述する吐出溝４５Ａに対応して設けられており、前述したカバープレート４１のインク導入孔４１ａと吐出溝４５Ａを連通して、インク導入孔４１ａから吐出溝４５Ａにインクを供給することができる。吐出溝４５Ａおよび非吐出溝４５Ｂの配列方向において、吐出溝４５Ａの幅はスリット開口５５ａの幅よりも小さい。このスリット開口５５ａの幅は、吐出溝４５Ａの幅より小さくても構わないし、吐出溝４５Ａの幅と同等の幅でも構わない。また、吐出溝４５Ａの長手方向において、スリット開口５５ａの幅はインク導入孔４１ａの幅よりも小さい。ただし、吐出溝４５Ａの長手方向において、スリット開口５５ａの図５（ｂ）における図面右側（ノズルプレートと反対側）の端部は吐出溝４５Ａの深さが徐々に浅くなる終端点Ｂよりも図面右側の端点Ｃまで広がっている。つまり、それぞれの位置を図面左側から見ると、「終端点Ｂ‐端点Ｃ‐インク導入孔４１ａの図面右側端部」となる。その一方で、吐出溝４５Ａの長手方向において、スリット開口５５ａの図５（ｂ）における図面左側（ノズルプレート側）の端部は、図５（ｂ）に示すようにインク導入孔４１ａの図面左側端部より図面右側に位置しても構わないし、図５（ｂ）に示していないがインク導入孔４１ａの図面左側端部と同じ位置でも構わない。なお、スリット開口５５ａは後述する非吐出溝４５Ｂには対応して設けておらず、非吐出溝４５Ｂの図面上側を閉塞している。
【００５２】
アクチュエータプレート４０は、厚さ方向に分極処理された圧電基板、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックス基板によって構成されている。アクチュエータプレート４０は、図面上側の表面に複数の溝を備えており、その複数の溝はインクが供給される吐出溝４５Ａと、インクが供給されない非吐出溝４５Ｂを備えている。これら吐出溝４５Ａと非吐出溝４５Ｂとを含む溝の形状は、図５（ａ）に示すように断面矩形型の溝であり、吐出溝４５Ａは図５（ｂ）に示すようにヘッドチップ２６の短手方向（図５（ｂ）の左右方向）の一端から他端の手前にわたって徐々に深さが浅くなるように形成されている。また、非吐出溝４５Ｂは、ヘッドチップ２６の長手方向（図５（ａ）の左右方向）における一端から他端にわたって、交互に形成されている。
【００５３】
吐出溝４５Ａと非吐出溝４５Ｂとは、溝の内壁によって隔てられており、この内壁には図示しない駆動ＩＣより駆動信号が印加される駆動電極５０、５２が形成されている。この駆動電極５０、５２のうち、内壁を挟んだ駆動電極に電位差をかけることによって、内壁が圧電作用によって変形し、吐出溝４５Ａの内部の体積が変化する。この体積の変化により、吐出溝４５Ａからインクが吐出される。
【００５４】
ノズルプレート４３は、上述したカバープレート４１、スリットプレート１２およびアクチュエータプレート４０を含むヘッドチップ２６の短手方向（図５（ｂ）の左右方向）の一端に設けられており、カバープレート４１、スリットプレート１２およびアクチュエータプレート４０にわたって接着剤を介して接合されている。また、ノズルプレート４３は、吐出溝４５Ａから吐出されるインクを外部に噴射するためのノズル孔が吐出溝４５Ａに対応して等間隔で形成されており、吐出溝４５Ａの横方向および縦方向の中央にノズル孔が位置するようにヘッドチップ２６に接合されている。なお、上述したスリット開口５５ａと同様に、ノズル孔は非吐出溝４５Ｂには対応して設けておらず、非吐出溝４５Ｂの位置には形成されていない。
【００５５】
（カバープレートの作成方法）
以下にこのようなチップの製造方法について、図６を参照して具体的に説明する。図６は、本実施形態におけるヘッドチップ２６の製造方法の主な工程を示す工程説明図である。
【００５６】
本方法は、カバープレート４１を形成するカバープレート形成部材１４（セラミックス基板）の一面（図中上面）に感光性の樹脂膜８２を形成する樹脂膜形成工程Ｓ１と、露光、現像により樹脂膜８２のパターンを形成するパターン形成工程Ｓ２と、カバープレート４１の一面にインク導入孔４１ａを形成するインク導入孔形成工程Ｓ３と、樹脂膜８２のパターンを除去する樹脂膜除去工程Ｓ４を含んでいる。
【００５７】
樹脂膜形成工程Ｓ１において、カバープレート形成部材１４の上面には、感光性の樹脂膜８２が形成される。樹脂膜８２は、カバープレート形成部材１４にレジスト膜を塗布して形成される。樹脂膜８２は、感光性樹脂フィルムで形成してもよい。
【００５８】
パターン形成工程Ｓ２において、まず、露光、現像によって樹脂膜８２のパターンを形成する。その後、インク導入孔４１ａを形成する領域では、樹脂膜８２を除去し、インク導入孔４１ａを形成しない領域では、樹脂膜８２を残す。これは、後にサンドブラスト法によりインク導入孔４１ａを形成するためである。  
【００５９】
インク導入孔形成工程Ｓ３において、カバープレート形成部材１４の一面（樹脂膜８２のパターンを形成した表面）にサンドブラスト法を用いてインク導入孔４１ａとなる開口を形成する。この場合、パターン形成工程Ｓ２で形成したレジスト膜が付いている領域は、サンドブラスト法によって加工されず開口は形成されない。一方で、パターン形成工程Ｓ２で形成したレジスト膜が付いていない領域は、サンドブラスト法によって加工され開口が形成される。当該開口は、アクチュエータプレート４０に形成された複数の吐出溝４５Ａに対応する領域に形成する。なお、複数の本法におけるサンドブラスト法は、インク導入孔４１ａとなる開口がカバープレート形成部材１４の一面（図中上面）から他面（図中下面）に貫通するまで実施する。
【００６０】
樹脂膜除去工程Ｓ４において、パターン形成工程Ｓ２において形成した樹脂膜８２のパターンをカバープレート形成部材１４から除去する。本法は、例えば公知のアッシング法などを用いることができる。樹脂膜８２のパターンをカバープレート形成部材１４から完全に除去することで、カバープレート４１が完成する。
【００６１】
（スリットプレートの作成方法）
本方法は、スリットプレート１２を形成する工程であり、カバープレート４１にスリットプレート形成部材である感光性樹脂フィルム２１を貼り合わせる樹脂膜形成工程Ｓ５、露光、現像により感光性樹脂フィルム２１にスリットパターン（スリット開口５５ａ）を開口するパターン形成工程Ｓ６を含んでいる。
【００６２】
樹脂膜形成工程Ｓ５において、カバープレート４１の上面に熱圧着により感光性樹脂フィルム２１を形成する。なお、感光性樹脂フィルム２１の材料として、例えば東京応化工業製ＴＭＭＦ−Ｓ２０００、日立化成製ＤＦ−８３５Ｐ、日本化薬製ＳＵ−８、東レ製感光性ポリイミドが挙げられる。
【００６３】
パターン形成工程Ｓ６において、露光、現像により感光性樹脂フィルム２１に、スリット開口５５ａを形成する。その後１３０℃の加熱により感光性樹脂フィルム２１を硬化させ、スリットプレート１２が完成する。なお、露光時にスリット開口５５ａが、複数の吐出溝４５Ａに対応する複数個の開口を形成し、複数のスリット開口５５ａの全てがカバープレート４１のインク導入孔４１ａの範囲に入るように位置決めがなされる。
【００６４】
なお、本実施形態において、スリットプレート１２（感光性樹脂フィルム２１）は、カバープレート４１に貼り合わせて、その後の露光・現像によるパターン形成工程によって、スリットパターン（スリット開口５５ａ）を形成したが、スリットプレート１２の形成工程はこの工程に限られるものではない。例えば、スリットプレート１２（感光性樹脂フィルム２１）は、カバープレート４１ではなく、アクチュエータプレート４０に貼り合わせて、その後に感光性樹脂フィルム２１がアクチュエータプレート４０と接触している面の反対側の感光性樹脂フィルム２１の面に露光・現像を行うことによって、感光性樹脂フィルム２１にスリットパターン（スリット開口５５ａ）を形成することが可能である。
【００６５】
（アクチュエータプレートの作成方法）
本方法は、アクチュエータプレート４０を形成する工程であり、２枚の圧電セラミックを貼り合わせるアクチュエータ形成工程Ｓ７、セラミック基板に吐出溝、非吐出溝を形成し、溝内部に電極を形成する溝切工程・電極形成工程Ｓ８を含んでいる。
【００６６】
アクチュエータ形成工程Ｓ７において、分極処理を施した圧電セラミックス４０Ａと４０Ｂ（アクチュエータプレート形成部材）を、互いの分極方向を反対に向けた状態で接着剤１３を介して熱圧着する。
【００６７】
溝切工程Ｓ８において、ダイシングソーによって吐出溝４５Ａと駆動溝４５Ｂを交互に形成し、蒸着により溝側面に駆動電極５０、５２を形成し、アクチュエータプレート４０が完成する。
【００６８】
（スリットプレートとアクチュエータプレートの貼り合わせ方法）
本方法は、スリットプレートとアクチュエータプレートを貼り合わせてヘッドチップ２６を形成するヘッドチップ形成工程Ｓ９である。
Ｓ９において、Ｓ６で形成したスリットプレート１２のカバープレート４１とは反対面に接着剤１３を塗布し、アクチュエータプレート４０のチャネル４５が開口している面と貼り合わせ、ヘッドチップ２６が完成する。なお、貼り合わせの際は、スリット開口２ａと吐出溝４５Ａが連通するように位置決めがなされる。
【００６９】
（圧電体基板の分極について）
本願発明の実施形態は、図７に示すように、分極処理を施した２枚の圧電セラミックスを互いの分極方向を反対に向けた状態で貼り合わせ、貼り合わせ面に直行したチャネル構造を説明している。図７は、ヘッドチップのノズルプレート側から見た平面断面図である。
【００７０】
図７（ａ）は圧電セラミックスの分極方向（実線）と電界の方向（点線）を示し、図７（ｂ）は電界をかけることによって生じるせん断力を示し、図７（ｃ）はチャネル壁の駆動形状を示す。図７（ｃ）で示すように、チャネル壁の変形は、貼り合わせた圧電材料の境界を支点にして起こるため、その変形量はチャネル上端のスリットプレートの材質には依らない。かかる特徴によると、チャネル上端に配されるスリットプレートの材料が、カバーウェハ材料であるセラミックスよりも柔らかい樹脂材料であっても、インクを吐出するのに十分な吐出溝の壁の変位を得ることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  液体噴射記録装置
２，３  一対の搬送手段
４  液体噴射ヘッド
５  インク供給手段
６  走査手段
１２  スリットプレート
１３  接着剤
１４  カバープレート形成部材
２６  ヘッドチップ
４０  アクチュエータプレート（圧電プレート）
４０Ａ  第１アクチュエータプレート
４０Ｂ  第２アクチュエータプレート
４１  カバープレート
４１ａ  インク導入孔
４３  ノズルプレート
４５  チャネル
４５Ａ  液体噴射チャネル（液体吐出溝）
４５Ｂ  ダミーチャネル（液体非吐出溝）
４６  駆動壁（圧電隔壁）
５０ａ  側面電極
５０ｂ  底面電極
５２  ダミー電極（駆動電極）
５５ａ  スリット開口
【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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