JP2012218183A

JP2012218183A - 液体噴射ヘッドの製造方法

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Publication number: JP2012218183A
Application number: JP2011083054A
Authority: JP
Inventors: Osamu Koseki; 修小関
Original assignee: SII Printek Inc
Current assignee: SII Printek Inc
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2012-11-12
Also published as: CN102729633B; KR20120113193A; US20120246932A1; ES2526328T3; EP2508345A1; CN102729633A; EP2508345B1; US9340024B2

Abstract

【課題】複数の圧電体基板２を接合し長尺化した液体噴射ヘッド１を構成する際に、圧電体基板２間の接合面ＢＬを除去し、接合面ＢＬから液体が漏洩し、或いは接合面ＢＬにより駆動特性にばらつきが発生しないようにする。
【解決手段】液体噴射ヘッド１の製造方法は、側面どうしを密着させた複数の高誘電率材料からなる圧電体基板２を低誘電率材料からなるベース基板３の上に接合して積層基板４を形成する積層基板形成工程Ｓ１と、積層基板４の上面に、ベース基板３に達する深さを有し密着した側面の長手方向と平行に並列する複数の溝７を形成するとともに、溝７を形成する際に密着した側面を除去する溝形成工程Ｓ３と、溝の側面に駆動電極を形成する電極形成工程Ｓ４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体を被記録媒体に吐出して記録する液体噴射ヘッドの製造方法に関する。

近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を描画する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、チャンネルに充填したインクや液体材料をチャンネルに連通するノズルから吐出させる。インクの吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。

この種の液体噴射ヘッドとして圧電体の厚み滑りモードを利用した方式が実用化されている。最近ではこの種の液体噴射ヘッドの長ライン化が検討されている。一般に、厚み滑りモード用の圧電部材は１００ｍｍ〜１４０ｍｍの長さが最大であり、これよりもサイズの大きい圧電部材を形成するのは困難である。そこで、複数の圧電部材を接続して液体噴射ヘッドの長ライン化を図ることが考えられる。

特許文献１には、圧電部材を接続して印字幅の方向に長尺化した大型化したインクジェットプリンタが記載されている。図７は特許文献１に記載されるサイズを大きくした圧電部材を表し（特許文献１の図６）、図７（ａ）が平面図であり、図７（ｂ）が断面図であり、図７（ｃ）が接着層部１０４の拡大断面図である。圧電部材１０１ａと圧電部材１０１ｂは接着層部１０４により接着されている。長尺化した圧電部材１０１の表面には溝１０２と側壁１０３が形成される。そして接着層部１０４の上に溝１０２が位置するように溝１０２と側壁１０３が形成されている。

図８は特許文献１に記載される長尺化した圧電部材の他の例を表し（特許文献１の図２）、図８（ｅ）の上面図に示されるように、溝１１２と側壁１１３が配列する幅方向に対して接着層部１２０が角度θ１で交差する。図８（ａ）〜（ｄ）は図８（ｅ）に示される長尺化した圧電体部を得る方法を表している。即ち、図８（ａ）に示されるように圧電部材Ａ１とＡ２を溝方向長さｙ４にずらして側面どうしを接着する。次に、図８（ｂ）に示されるように、点線で表される長尺化した圧電部材Ａ３の周囲斜線部を切り落とす。これにより、図８（ｃ）に示されるように接着層部１２０は長手方向に対して角度θ１傾く。この長尺化した圧電部材Ａ３の破線に交差するように多数の溝を形成し、中央部の破線に沿って切断する。これにより、図８（ｄ）に示されるように、圧電部材１１０ａから圧電部材１１０ｂに亘って溝１１２と側壁１１３が形成された長尺化した圧電部材を得る。

特開平９−４８１３２号公報

図７に示される圧電部材１０１は、圧電部材１０１ａと圧電部材１０１ｂが接着部層１０４により接続される。圧電部材１０１の幅が２００ｍｍ〜３００ｍｍであり、これに対して板厚が０．５ｍｍ〜５ｍｍである。そのために、端面どうしを接着することが極めて難しい。また、板厚の薄い端面どうしの接着であることから接着部層１０４の強度が弱く、電極形成や電極端子の接続等の取り扱いが極めて困難となる。

また、図８に示される長尺化した圧電部材Ａ３は、駆動部を構成する側壁１１３に接着層部１２０が交差することから接着層部１２０が形成されない側壁１１３と接着層部１２０が形成された側壁１１３との間に機械的特性や電気的特性のばらつきが生じ、インク吐出特性の均一性が損なわれる。また、接着層部１２０の内部に気泡が残りやすく、後にこの気泡からインクが漏洩する原因となる。本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、長尺化した圧電部材に接着面が残らないようにして圧電部材の機械的特性や電気的特性のばらつきの少ない液体噴射ヘッドを提供することができる。

本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、側面どうしを密着させた複数の高誘電率材料からなる圧電体基板を低誘電率材料からなるベース基板の上に接合して積層基板を形成する積層基板形成工程と、前記積層基板の上面に、前記ベース基板に達する深さを有し密着した前記側面の長手方向と平行に並列する複数の溝を形成するとともに、前記溝を形成する際に密着した前記側面を除去する溝形成工程と、前記溝の側面に駆動電極を形成する電極形成工程と、前記積層基板に前記溝を覆ってカバープレートを接合するカバープレート接合工程と、前記積層基板にノズルプレートを接合するノズルプレート接合工程と、を備えることとした。

また、前記積層基板形成工程の後に、前記圧電体基板の表面を平坦面にする平坦化工程を有することとした。

また、前記電極形成工程は、前記溝形成工程の前に、前記圧電体基板の表面に樹脂膜から成るパターンを形成するパターン形成工程と、前記溝形成工程の後に、前記積層基板の上面に電極材料を堆積する電極材料堆積工程と、前記樹脂膜を除去する樹脂膜除去工程とを含むこととした。

また、前記ノズルプレート接合工程の後に、前記溝に連通するノズルを前記ノズルプレートに形成するノズル形成工程を有することとした。

また、前記電極形成工程は、前記圧電体基板の表面に前記駆動電極と電気的に接続する引出電極を形成する工程であり、前記電極形成工程の後に、配線電極を形成したフレキシブル基板を前記引出電極の上部に接合し、前記引出電極と前記配線電極とを電気的に接続するフレキシブル基板設置工程を有することとした。

また、前記溝形成工程は、液体を吐出するチャンネルを構成する吐出溝と液体を吐出しないダミーチャンネルを構成するダミー溝を交互に形成し、前記ダミー溝を形成する際に、前記積層基板の一方の端部からこれに対向する他方の端部に亘って前記ベース基板に達する深さに形成し、密着した前記側面を除去することとした。

また、前記溝形成工程は、前記溝を前記積層基板の一方の端部からこれに対向する他方の端部に亘って形成することとした。

本発明による液体噴射ヘッドの製造方法は、側面どうしを密着させた複数の高誘電率材料からなる圧電体基板を低誘電率材料からなるベース基板の上に接合して積層基板を形成する積層基板形成工程と、積層基板の上面に、ベース基板に達する深さを有し密着した側面の長手方向と平行に並列する複数の溝を形成するとともに、溝を形成する際に密着した側面を除去する溝形成工程と、溝の側面に駆動電極を形成する電極形成工程と、積層基板に複数の溝を覆ってカバープレートを接合するカバープレート接合工程と、積層基板にノズルプレートを接合するノズルプレート接合工程と、を備える。

側面どうしを密着させた長尺化した圧電体基板をベース基板の上に接合したので、長尺化した圧電体基板の強度を確保することができる。また、密着して接合した側面が長尺化した圧電体基板から除去されるので、圧電体基板間の接合面から液体が漏洩したり、その接合面が隔壁に取り込まれて隔壁の機械的特性や電気的特性がばらつくことを防止した。

本発明の液体噴射ヘッドの製造方法を表す工程図である。本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法により製造した液体噴射ヘッドの分解斜視図である。本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法を説明するための説明図である。本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法を説明するための説明図である。本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法を説明するための説明図である。本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法により製造した液体噴射ヘッドの分解斜視図である。従来公知のインクジェットプリンタの説明図である。従来公知のインクジェットプリンタの説明図である。

図１は本発明の液体噴射ヘッドの製造方法を表す工程図である。本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、図１に示すように、積層基板形成工程Ｓ１と、平坦化工程Ｓ２と、溝形成工程Ｓ３と、電極形成工程Ｓ４と、カバープレート接合工程Ｓ５と、ノズルプレート接合工程Ｓ６を備えている。

積層基板形成工程Ｓ１において、複数の高誘電率材料からなる圧電体基板を低誘電率材料から成るベース基板の上に圧電体基板の側面どうしを密着させて接合する。ベース基板と圧電体基板との間に接着剤を介在させて圧電体基板をベース基板に接合する。圧電体基板の側面の間にも接着剤を介在させる。圧電体基板としてＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸バリウム）やＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等の圧電体セラミックを使用することができる。低誘電率材料として酸化物や窒化物から成るガラス基板やセラミックス基板を使用することができる。

平坦化工程Ｓ２において、圧電体基板の表面を研削又は研磨して平坦化する。これにより、圧電体基板の厚さを均一に形成する。溝形成工程Ｓ３において、積層基板の上面に、ベース基板に達する深さを有し、密着した側面の長手方向と平行に並列する複数の溝を形成するとともに、溝を形成する際には密着した側面を切り落として除去する。これにより、圧電体基板を長尺化するために接合した側面は積層基板から除去され、溝と溝の間の隔壁に取り込まれることもない。また、溝の底面には低誘電率材料から成るベース基板が露出している。即ち、隣接する隔壁間に高誘電率の圧電材料が介在しないので隔壁間の容量結合が小さくなる。その結果、一方の隔壁を駆動する駆動信号が他方の隔壁に漏れ出して他方の隔壁の駆動に影響を与える駆動信号の漏洩を低減させることができる。溝の形成は、外周部にダイヤモンドなどの砥粒を埋め込んだダイシングブレードやダイシングソーを使用することができる。なお、圧電体基板の側面どうしを密着させた圧電体基板の表面が十分平坦であれば、平坦化工程Ｓ２は省略することができる。

電極形成工程Ｓ４において、溝の側面、即ち溝を分離する隔壁の側面に駆動電極を形成する。駆動電極は、金属材料をスパッタリング法、蒸着法或いはめっき法により堆積して形成することができる。電極形成工程Ｓ４として例えばリフトオフ法を使用することができる。即ち、溝形成工程Ｓ３の前に、平坦化工程Ｓ２において形成した平坦面に樹脂膜から成るパターンを形成するパターン形成工程と、溝形成工程Ｓ３の後に、積層基板の上面に電極材料を堆積する電極材料堆積工程と、樹脂膜を除去する樹脂膜除去工程とを含むリフトオフ法とすることができる。樹脂膜として感光性樹脂を使用し、フォトリソグラフィによりパターンを形成することができる。また、電極材料堆積工程は、金属材料を斜め蒸着法により堆積し、隔壁の側面の略上半分に駆動電極を形成することができる。

カバープレート接合工程Ｓ５において、積層基板の複数の溝を覆ってカバープレートを接合する。カバープレートには各溝に液体を供給するための液体供給室を備えている。ノズルプレート接合工程Ｓ６において、溝が開口する積層基板の端面にノズルプレートを接合する。ノズルプレートに形成するノズルは、ノズルプレートを積層基板の端面に接合する前に形成することができる。また、ノズルプレート接合工程の後に、溝に連通するノズルをノズルプレートに形成するノズル形成工程を備えることができる。ノズルプレートを接合した後にノズルを開口するほうが、高位置精度のノズルを形成することができる。

このように、圧電体基板の側面どうしを密着させた複数の圧電体基板をベース基板の上に接合したので、長尺化した圧電体基板の強度を確保することができる。また、密着して接合した側面を長尺化した圧電体基板から完全に除去するので、圧電体基板間の接合面から液体が漏洩することがない。また、接合面が隔壁に含まれることが無いので隔壁の機械的又は電気的な駆動特性のばらつきが低減し、液体の吐出特性を均一化することができる。以下、本発明について図面を用いて具体的に説明する。

（第一実施形態）
図２は、本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッド１の製造方法により形成した液体噴射ヘッド１の分解斜視図である。図３〜図５は、第一実施形態に係る液体噴射ヘッド１の製造方法を説明するための説明図である。

図１に示すように、液体噴射ヘッド１は、複数の溝７を形成した積層基板４と、その上面に接合したカバープレート５と、積層基板４の複数の溝７が開口する端面に接合したノズルプレート６を備える。積層基板４は、ベース基板３とその上に接着した圧電体基板２から成る。複数の溝７は、液体を吐出するためのチャンネルを構成する吐出溝７ａと、液体を吐出しないダミーチャンネルを構成するダミー溝７ｂを含む。吐出溝７ａとダミー溝７ｂは交互に並列に配列する。吐出溝７ａは積層基板４の前方端から後方端の手前まで形成され、ダミー溝７ｂは積層基板４の前方端から後方端に亘って形成される。隔壁８は、隣接する溝７を分離し、その側面に駆動電極１３を有する。積層基板４の後方端近傍の上面には駆動電極１３に電気的に接続する引出電極１４が形成されている。カバープレート５は、その後方端の手前に液体供給室１０を有する。液体供給室１０はその内部にスリット１１を有し、このスリット１１を介して各吐出溝７ａに液体が供給される。ノズルプレート６は、吐出溝７ａに対応する位置にノズル１２を有する。積層基板４の後方端の上面にはフレキシブル基板１５が接合される。

図示しない制御部は、フレキシブル基板１５、引出電極１４を介して駆動電極１３に駆動信号を与え、吐出溝７ａを囲む隔壁８を変形させて内部に充填された液体をノズル１２から吐出させ、図示しない被記録媒体に記録する。

図３及び図４を用いて上記液体噴射ヘッド１の製造方法について説明する。図３（ａ）は、積層基板形成工程Ｓ１の後の積層基板４の縦断面模式図である。ベース基板３の上面に３枚の圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃを、接着剤を介して接合する。圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃの側面の間にも接着剤を介在させる。接合の際には、各圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃの側面どうしを密着させ、積層基板４を真空チャンバに投入し、内部を真空に引いて脱泡しながら接着する。圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃの側面どうしが密着した接合面ＢＬの幅は後に形成する溝７の幅よりも狭く形成する。各圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃの側面は、ダミー溝７ｂの幅の少なくとも１／２以下となるように平坦化する。圧電体基板２として板面に対して垂直方向に分極処理を施したＰＺＴを使用する。ベース基板３としてＰＺＴ等の圧電材料よりも誘電率が２ケタ以上小さい低誘電率材料、例えば酸化物や窒化物のガラス基板やセラミックス基板を使用することができる。

図３（ｂ）は、平坦化工程Ｓ２を表す断面模式図である。各圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃをベース基板３の上に接着したので、積層基板４は平坦化工程Ｓ２に耐えうる強度を有している。砥石を貼りつけた研削盤１６を圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃの上面に当接させ、回転させて圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃを平坦で均一な厚さに研削する。また、研削盤１６に代えて研磨盤を使用し、砥粒を供給しながら積層基板４の表面を研磨して平坦化することができる。

図３（ｃ）は、パターン形成工程の後の積層基板４の断面模式図である。積層基板４の平坦面に樹脂膜９からなるパターンを形成する。積層基板４の平坦面に樹脂膜として感光性樹脂を形成し、フォトリソグラフィによりパターンを形成する。樹脂膜９のパターンは、後に説明する引出電極をリフトオフ法により形成するためであり、電極材料を残す領域からは樹脂膜を除去し、電極材料を除去する領域には樹脂膜を残す。

図３（ｄ）は、溝形成工程Ｓ３の後の積層基板４の断面模式図であり、図３（ｅ）は破線Ｒにより囲まれる部分の拡大図であり、図３（ｆ）は破線Ｒの領域を後方斜め上方から見た模式的な部分斜視図である。ダイシングブレードやダイシングソーを用いてベース基板３に達する深さの複数の溝７ａ、７ｂを形成する。ベース基板３への切り込みは、加工精度を加味して１０μｍの深さとすることが好ましい。複数の溝７ａ、７ｂは、圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃの側面を密着させた接合面ＢＬの長手方向と平行に並列させて形成する。吐出溝７ａは液体を吐出させるチャンネルを構成し、ダミー溝７ｂは液体を吐出させないダミーチャンネルを構成し、吐出溝７ａとダミー溝７ｂは交互に配列する。

ここで、図３（ｅ）に示すように、ダミー溝７ｂに接合面ＢＬが含まれるように複数の吐出溝７ａ、ダミー溝７ｂを形成する。また、図３（ｆ）に示すように、ダミー溝７ｂは積層基板４の前方端から後方端までストレートに形成し、吐出溝７ａは前方端から後方端の手前まで形成する。従って、接合面ＢＬは積層基板４から完全に除去され、吐出溝７ａ、ダミー溝７ｂ及びこれらを離隔する隔壁８をその設置位置によらず均等に形成することができる。なお、すべての接合面ＢＬがダミー溝７ｂに含まれるように予め各圧電体基板２ａ、２ｂ、２ｃの幅を設定しておく。即ち、すべての圧電体基板２をダミー溝７ｂの間隔の整数倍の幅とする。なお、図３（ｆ）に示すように、樹脂膜９は、積層基板４の後方端近傍の上面Ｒｂの領域と吐出溝７ａの後方の上面Ｒａの領域から除去されている。これは、後に電極材料を堆積し樹脂膜９を除去するリフトオフにより引出電極１４ａ、１４ｂ（図４（ｊ）参照）を形成するためである。

図４（ｇ）及び図４（ｈ）は、電極形成工程Ｓ４を説明するための積層基板４の断面模式図である。図４（ｇ）は電極材料堆積工程を表し、積層基板４の上方の溝７の方向に略直交し隔壁８の上面の法線ｎから傾斜する傾斜角θの方向から電極材料を蒸着し、次に傾斜角−θの方向から電極材料を蒸着する。これにより、隔壁８の高さの略１／２より上方の側面と積層基板４の上面に電極材料１７を堆積させることができる。図４（ｈ）は樹脂膜９を除去した樹脂膜除去工程の後の積層基板４の断面模式図である。樹脂膜９を除去することにより樹脂膜９上の電極材料１７が除去され、各隔壁８の高さの略１／２よりも上方に駆動電極１３が形成される。また、積層基板４の後方端の上面Ｒａ、Ｒｂの領域には引出電極１４ａ、１４ｂ（図４（ｊ）〜図５（ｎ）を参照）が形成される。

図４（ｉ）は、カバープレート接合工程Ｓ５の後の断面模式図である。積層基板４に複数の溝７を覆ってカバープレート５を接合する。各吐出溝７ａはスリット１１を介して液体供給室１０に連通する。図４（ｊ）は部分ＡＡの縦断面図であり、吐出溝７ａの長手方向を表し、図４（ｋ）は部分ＢＢの縦断面図であり、ダミー溝７ｂの長手方向を表す。図４（ｊ）に示すように、吐出溝７ａは、積層基板４の前方端の端面に開口し、後方端の手前で閉塞され液体供給室１０に連通する。図４（ｋ）に示すように、各ダミー溝７ｂは、前方端から後方端までストレートに形成され、液体供給室１０とは連通しない。また、積層基板４の後方端の上面には、吐出溝７ａの側面に形成された駆動電極１３に電気的に接続する引出電極１４ａと、ダミー溝７ｂの側面に形成された駆動電極１３に電気的に接続する引出電極１４ｂが形成されている。

図５（ｌ）は、ノズルプレート接合工程Ｓ６の後の断面模式図である。ノズル１２が設けられていないノズルプレート６を積層基板４及びカバープレート５の前方端に接着剤により接合する。図５（ｍ）は、ノズル形成工程の後の断面模式図である。積層基板４の前方端に接合したノズルプレート６に外側からノズル１２を形成する。ノズル１２は、レーザ光を用いて深さ方向に直径を拡大させる逆テーパ加工により形成する。ノズルプレート６として合成樹脂、例えばポリイミド膜を使用することができる。ポリイミド膜はＰＺＴなどの圧電材料と比較して熱膨張率が一桁以上大きい。また吸湿性が高く、吸湿・乾燥に伴って大きく伸縮する。そのため、２００ｍｍ以上の長尺物に数１０μｍ以下の精度で予めノズル１２を形成することは極めて難しい。そこで、本実施形態のように、積層基板４にノズルプレート６を接合した後に、各吐出溝７ａの位置に合わせてノズル１２を開口する。これにより、ノズル１２を高い位置精度で形成することができる。

図５（ｎ）は、フレキシブル基板設置工程の後の断面模式図である。積層基板４の後方端の上面にフレキシブル基板１５を接合する。積層基板４の上面に形成した引出電極１４ａ、１４ｂと、フレキシブル基板１５に形成した図示しない配線電極を電気的に接続する。これにより、図示しない制御部から駆動電極１３に駆動信号を供給することができる。

以上の通り、長尺化した圧電体基板をベース基板に積層して、以降の工程に耐えうる強度を付与した。また、圧電体基板どうしを接合した接合面を長尺化した圧電体基板から完全に除去したので、接合面から液体が漏洩したり、その接合面が隔壁に含まれることによる隔壁の機械的特性や電気的特性にばらつきが生じたりすることが無い。更に、各溝をベース基板に達する深さに形成したので、駆動信号が隣接する隔壁に漏洩し、吐出特性が変動することを低減させることができる。

なお、本実施形態では吐出溝７ａをダミー溝７ｂと同様に低誘電率材料のベース基板に達する深さに形成したが、吐出溝７ａの底部に圧電体基板を残してもよい。吐出溝７ａの幅に接合面ＢＬが入ることはなく、また、吐出溝７ａの両隔壁の壁面に形成する電極に与える電位は等しいので、吐出溝７ａの底部に圧電体基板を残しても本発明の上記作用効果を奏することができる。また、本実施形態では、引出電極１４ａを積層基板４の上面Ｒａの領域に形成し、引出電極１４ｂを、隣接するダミー溝７ｂに形成した２つの駆動電極１３を電気的に接続させて上面Ｒｂの領域に形成したが、本発明はこの構成に限定されない。２つのとなり合うダミー溝７ｂの２つの駆動電極１３を引出電極１４ｂにより接続しないで、フレキシブル基板１５の配線電極により２つ駆動電極１３を接続する構成としても良い。また、本実施形態では溝形成工程Ｓ３においてベース基板３を浅く切り込んで露出させたが、本発明はこれに限定されない。ベース基板３を圧電体基板２の厚み程度に深く切り込んでもよい。その場合は、圧電体基板２の隔壁の変位に伴ってベース基板３の隔壁も変位し、内部に充填された液体をノズルから吐出させることができる。

（第二実施形態）
図６は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド１の製造方法により形成した液体噴射ヘッド１の分解斜視図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図６に示すように、液体噴射ヘッド１は、複数の溝７を形成した積層基板４と、その上面に接合したカバープレート５と、積層基板４の複数の溝７が開口する端面に接合したノズルプレート６を備える。積層基板４は、ベース基板３とその上に接着した圧電体基板２から成る。複数の溝７は、積層基板４の前方端から後方端に亘ってベース基板３に達する深さを有している。隣接する溝７の間に隔壁８が設置され、その側面に駆動電極１３が設置されている。積層基板４の後方端近傍の上面には駆動電極１３に電気的に接続する引出電極１４が形成されている。カバープレート５は、その後方端の手前に液体供給室１０を有し、液体供給室１０は各溝７に連通する。本液体噴射ヘッド１は例えば３サイクル駆動により吐出駆動させることができる。

液体噴射ヘッド１の製造方法において第一実施形態と異なる工程は、溝形成工程Ｓ３である。その他の製造方法は第一実施形態と同一又は実質的に同一である。従って、以下、溝形成工程Ｓ３について説明する。

積層基板４の上面にダイシングブレードやダイシングソーを用いて複数の溝７を形成する。複数の溝７は複数の圧電体基板２の側面どうしを密着させ接合面ＢＬの長手方向に平行に並列して形成する。この際に、すべての溝７を積層基板４の前方端から後方端に亘ってベース基板３に達する深さに形成する。そして接合面ＢＬは、いずれかの溝７の溝幅内に位置するように圧電体基板２の幅を予め設定し、溝７の形成時に当該接合面ＢＬを除去する。これにより、長尺化した圧電体基板の強度を確保することができ、また、密着して接合した側面を長尺化した圧電体基板から除去したので圧電体基板間の接合面から液体が漏洩することがない。また、接合面が隔壁に含まれることが無いので隔壁の機械的特性や電気的特性のばらつきを低減させることができる。

１液体噴射ヘッド
２圧電体基板
３ベース基板
４積層基板
５カバープレート
６ノズルプレート
７ａ吐出溝、７ｂダミー溝
８隔壁
９樹脂膜
１０液体供給室
１１スリット
１２ノズル
１３駆動電極
１４引出電極
１５フレキシブル基板

Claims

側面どうしを密着させた複数の高誘電率材料からなる圧電体基板を低誘電率材料からなるベース基板の上に接合して積層基板を形成する積層基板形成工程と、
前記積層基板の上面に、前記ベース基板に達する深さを有し、密着した前記側面の長手方向と平行に並列する複数の溝を形成するとともに、前記溝を形成する際に密着した前記側面を除去する溝形成工程と、
前記溝の側面に駆動電極を形成する電極形成工程と、
前記積層基板に前記溝を覆ってカバープレートを接合するカバープレート接合工程と、
前記積層基板にノズルプレートを接合するノズルプレート接合工程と、
を備える液体噴射ヘッドの製造方法。
前記積層基板形成工程の後に、
前記圧電体基板の表面を平坦面にする平坦化工程を有する請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
前記電極形成工程は、前記溝形成工程の前に、前記圧電体基板の表面に樹脂膜から成るパターンを形成するパターン形成工程と、前記溝形成工程の後に、前記積層基板の上面に電極材料を堆積する電極材料堆積工程と、前記樹脂膜を除去する樹脂膜除去工程とを含む請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
前記ノズルプレート接合工程の後に、
前記溝に連通するノズルを前記ノズルプレートに形成するノズル形成工程を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
前記電極形成工程は、前記圧電体基板の表面に前記駆動電極と電気的に接続する引出電極を形成する工程であり、
前記電極形成工程の後に、配線電極を形成したフレキシブル基板を前記引出電極の上部に接合し、前記引出電極と前記配線電極とを電気的に接続するフレキシブル基板設置工程を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
前記溝形成工程は、液体を吐出するチャンネルを構成する吐出溝と液体を吐出しないダミーチャンネルを構成するダミー溝を交互に形成し、前記ダミー溝を形成する際に、前記積層基板の一方の端部からこれに対向する他方の端部に亘って前記ベース基板に達する深さに形成し、密着した前記側面を除去する請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
前記溝形成工程は、前記溝を前記積層基板の一方の端部からこれに対向する他方の端部に亘って形成する請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。