特許 6117044 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6117044

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20170410BHJP

   B41J 2/145 20060101ALI20170410BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20170410BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/14 303

   B41J2/14 611

   B41J2/145

   B41J2/16 303

   B41J2/16 503

   B41J2/16 511

【請求項の数】14

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-157018(P2013-157018)

(22)【出願日】2013年7月29日

(65)【公開番号】特開2015-24629(P2015-24629A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2016年5月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】501167725

【氏名又は名称】エスアイアイ・プリンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100123685

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 信行

(72)【発明者】

【氏名】堂前 美徳

(72)【発明者】

【氏名】山村 祐樹

【審査官】 外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２０２８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０４７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００６１８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面から下面に貫通する吐出溝が基準方向に配列する複数の溝列と、前記吐出溝の側面に設置される駆動電極と、前記駆動電極に電気的に接続し下面に設置される端子電極とを有する圧電体基板と、
前記端子電極と電気的に接続し、前記圧電体基板の下面に接続されるフレキシブル回路基板と、を備え、
前記圧電体基板は、複数の前記溝列の間に上面から下面に貫通する第一の開口部を備え、前記フレキシブル回路基板は前記第一の開口部を通して前記圧電体基板の下面から上面に引出される液体噴射ヘッド。

【請求項2】

前記吐出溝に連通する液室を有し、前記圧電体基板の上面に接合されるカバープレートを備え、
前記カバープレートは、板厚方向に貫通する第二の開口部を備え、前記フレキシブル回路基板は前記第二の開口部を通して引出される請求項１に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項3】

前記カバープレートの前記圧電体基板とは反対側の表面に接合され、前記液室に連通する流路を有する流路プレートを備え、
前記流路プレートは、前記カバープレートの側から前記カバープレートとは反対側に貫通する第三の開口部を備え、前記フレキシブル回路基板は前記第三の開口部を通して引出される請求項２に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項4】

前記圧電体基板は、上面から下面に貫通し前記吐出溝と基準方向に交互に配列する非吐出溝と、前記非吐出溝の側面に設置される駆動電極と、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。

【請求項5】

前記圧電体基板は、基準方向に並列に４列の溝列が設置され、前記第一の開口部は２列目と３列目の前記溝列の間に設置され、
１列目と２列目の隣接する２つの前記溝列、又は、３列目と４列目の隣接する２つの前記溝列において、一方側の溝列に含まれる前記吐出溝の他方側の端部と、他方側の溝列に含まれる前記非吐出溝の一方側の端部とは離間し、かつ、前記圧電体基板の厚さ方向において重なる請求項４に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項6】

前記吐出溝に連通するノズルが基準方向に配列する複数のノズル列を有し、前記圧電体基板の下面に接合されるノズルプレートを備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項7】

請求項１に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。

【請求項8】

圧電体基板を切削し、吐出溝が基準方向に配列する溝列を複数形成する溝形成工程と、
前記吐出溝の側面に駆動電極を形成し、前記圧電体基板の下面に端子電極を形成する電極形成工程と、
前記圧電体基板の隣り合う前記溝列の間を切削し、前記圧電体基板の上面から下面に貫通する第一の開口部を形成する開口部形成工程と、
配線パターンが形成されるフレキシブル回路基板を、前記配線パターンと前記端子電極とを電気的に接続させ、前記第一の開口部を通して前記圧電体基板の下面に接続する回路基板接続工程と、を備える液体噴射ヘッドの製造方法。

【請求項9】

複数の液室が形成されるカバープレートを、前記液室と前記吐出溝とが連通するように前記圧電体基板の上面に接合するカバープレート接合工程を備え、
前記カバープレートは、隣り合う前記液室の間を板厚方向に貫通する第二の開口部を備え、
前記回路基板接続工程は、前記フレキシブル回路基板を前記第二の開口部を通す工程を含む請求項８に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。

【請求項10】

複数の液室が形成されるカバープレートを、前記液室と前記吐出溝とが連通するように前記圧電体基板の上面に接合するカバープレート接合工程を備え、
前記開口部形成工程は、前記第一の開口部を形成すると同時に、前記カバープレートの隣り合う液室の間を切削して板厚方向に貫通する第二の開口部を形成する工程を含み、
前記回路基板接続工程は、前記フレキシブル回路基板を前記第二の開口部を通す工程を含む、請求項８に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。

【請求項11】

前記カバープレートの前記圧電体基板の側とは反対側の表面に流路プレートを接合する流路プレート接合工程を備え、
前記流路プレートは板厚方向に貫通する第三の開口部を備え、
前記回路基板接続工程は、前記フレキシブル回路基板を前記第三の開口部を通す工程を含む請求項９に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。

【請求項12】

前記カバープレートの前記圧電体基板の側とは反対側の表面に流路プレートを接合する流路プレート接合工程を備え、
前記開口部形成工程は、前記第一及び第二の開口部を形成すると同時に、前記流路プレートを切削して板厚方向に貫通する第三の開口部を形成する工程を含み、
前記回路基板接続工程は、前記フレキシブル回路基板を前記第三の開口部を通す工程を含む請求項１０に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。

【請求項13】

前記圧電体基板の下面にノズルプレートを接合するノズルプレート接合工程を備え、
前記ノズルプレート接合工程は、前記圧電体基板の下面に前記ノズルプレートを接合した後に、前記ノズルプレートを切削して前記圧電体基板の前記端子電極が形成される領域を露出させる工程を含む請求項８〜１２のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。

【請求項14】

前記溝形成工程は、前記圧電体基板の上面から切削して前記吐出溝を形成する吐出溝形成工程と、前記圧電体基板の下面から切削して非吐出溝を形成する非吐出溝形成工程とを備える請求項８〜１３のいずれか一項に記載の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、被記録媒体に液滴を噴射して記録する液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字や図形を記録する、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、インクや液体材料などの液体を液体タンクから供給管を介してチャンネルに導き、チャンネルに充填される液体に圧力を印加してチャンネルに連通するノズルから液滴として吐出する。液滴の吐出の際には、液体噴射ヘッドや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や三次元構造を形成する。

【0003】

この種の液体噴射ヘッドは、液体に瞬間的に圧力を印加するためのチャンネルが複数配列しチャンネル列を構成するアクチュエータ部と、各チャンネルに液体を供給する液室を備える液体供給部と、複数のチャンネルそれぞれに連通し、液滴を噴射するノズルが配列するノズルプレートとを備える。近年、記録密度の増大化に伴って、一つの液体噴射ヘッドに複数のチャンネル列を構成するものが実用化されている。しかし、個々のチャンネルに独立して駆動信号を供給する必要があるため、チャンネル列が増加すると駆動信号を供給するための電極配線が複雑となる。個別に製造した液体噴射ヘッドを複数並べて複数のチャンネル列を構成する場合は、液体噴射ヘッド全体の容積が大きくなると共に、製造時のばらつきにより各液体噴射ヘッドのノズル位置を高精度に合わせ込むことが難しくなる。

【0004】

特許文献１には４つのノズル列を備える液体噴射ヘッドが記載されている。図１０は特許文献１に記載される液体噴射ヘッドの分解斜視図である。液体噴射ヘッドは、４つのノズル列が形成される液室ユニット１０６と、ベース部材１４１の上面に４個の圧電素子部材１４２が設置されるアクチュエータユニット１０４と、収納部１５２にアクチュエータユニット１０４を装着し、液室ユニット１０６に液体を供給するフレームユニット１０５から構成される。液室ユニット１０６は、４つのノズル列が並列して形成されるノズル板１０１と、液体を加圧するための液室が４列形成され、各列の液室が各列のノズル１１１に連通するようにノズル板１０１に接合される流路部材１０２と、液室を閉塞するように流路部材１０２に接合され、各列の各液室に独立して振動を伝達する振動部材１０３とから構成される。アクチュエータユニット１０４の４個の圧電素子部材１４２は４列の液室に対応して接合される。圧電素子部材１４２は各列の各液室に独立して振動を伝達する。フレームユニット１０５は各列の液室に液体を供給する４つの共通液室１５１を備える。

【0005】

ここで、４つの圧電素子部材１４２を保持するベース部材１４１は、２列目の圧電素子部材１４２と３列目の圧電素子部材１４２との間に貫通孔１４４を備える。この貫通孔１４４にフレキシブル回路基板（ＦＰＣケーブル１４３）を通す。即ち、１列目の圧電素子部材１４２と４列目の圧電素子部材１４２はベース部材１４１の外側面に沿う２枚のＦＰＣケーブル１４３に接続される。２列目の圧電素子部材１４２と３列目の圧電素子部材１４２はベース部材１４１の貫通孔１４４を通る２枚のＦＰＣケーブル１４３に接続される。各ＦＰＣケーブル１４３は各圧電素子部材１４２の側面に接続され、各圧電素子の端子と電気的に接続される。

【0006】

特許文献２には第１列〜第４列のチャンネル列が形成される液体噴射ヘッドが記載される。各チャンネルは圧電体基板の表面に形成した細長い溝からなり、溝と溝を区画する側壁の側面に駆動電極が形成され、この駆動電極に駆動信号を与えて側壁を厚みすべり変形させて溝に充填される液体に圧力を印加し、溝に連通するノズルから液滴を吐出する。第１列と第４列を構成する圧電体基板は溝が基板の前端から後端にストレートに形成される。第２列と第３列を構成する圧電体基板は溝が基板の前端から後端の手前で終端し、終端近傍では基板の後方に向かって溝の深さが漸次浅くなる。第１列と第４列を構成する圧電体基板では、溝の側面に設置される駆動電極と電気的に接続される引き出し電極が圧電体基板の後端側面に引出され、後端側面においてフレキシブル回路基板に接続される。第２列と第３列を構成する圧電体基板では、溝の側面に設置される駆動電極と電気的に接続される引き出し電極は圧電体基板の後端近傍の基板表面に引出され、基板表面においてＦＰＣに接続される。第１列〜第４列を構成する各圧電体基板は個別に製造されて接着剤により接続されて一体化される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−６８５５５号公報

【特許文献2】特開２０１２−６１８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載の液体噴射ヘッドは、構成要素が極めて多く、製造方法が複雑で生産性が低い。例えば、貫通孔１４４を挟んで両側に設置される２列目と３列目の圧電素子部材１４２について、圧電素子部材１４２をベース部材に接着した状態で貫通孔１４４側の側面にＦＰＣケーブル１４３を圧着するのは困難である。そこで、圧電素子部材１４２の側面にＦＰＣケーブル１４３を圧着して接続し、その後、ＦＰＣケーブル１４３が接続された圧電素子部材１４２をベース部材１４１に接合する。そのため、組み立て工程が煩雑で位置合わせが難しくなる。

【0009】

また、特許文献２に記載の液体噴射ヘッドは、第１列〜第４列を構成する圧電体基板を個別に作成し、第２列の圧電体基板と第３列の圧電体基板を接合し、第２列の圧電体基板の上面に第１列の圧電体基板を接合し、第３列の圧電体基板の下面に第４列の圧電体基板を接合する。そのため、各列の溝の位置合わせが煩雑となる。また、第１列と第４列の溝の形状と、第２列と第３列の溝の形状が異なるので、各列の吐出条件を一定にするのが難しい。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の液体噴射ヘッドは、上面から下面に貫通する吐出溝が基準方向に配列する複数の溝列と、前記吐出溝の側面に設置される駆動電極と、前記駆動電極に電気的に接続し下面に設置される端子電極とを有する圧電体基板と、前記端子電極と電気的に接続し、前記圧電体基板の下面に接続されるフレキシブル回路基板と、を備え、前記圧電体基板は、複数の前記溝列の間に上面から下面に貫通する第一の開口部を備え、前記フレキシブル回路基板は前記第一の開口部を通して前記圧電体基板の下面から上面に引出されることとした。

【0011】

また、前記吐出溝に連通する液室を有し、前記圧電体基板の上面に接合されるカバープレートを備え、前記カバープレートは、板厚方向に貫通する第二の開口部を備え、前記フレキシブル回路基板は前記第二の開口部を通して引出されることとした。

【0012】

また、前記カバープレートの前記圧電体基板とは反対側の表面に接合され、前記液室に連通する流路を有する流路プレートを備え、前記流路プレートは、前記カバープレートの側から前記カバープレートとは反対側に貫通する第三の開口部を備え、前記フレキシブル回路基板は前記第三の開口部を通して引出されることとした。

【0013】

また、前記圧電体基板は、上面から下面に貫通し前記吐出溝と基準方向に交互に配列する非吐出溝と、前記非吐出溝の側面に設置される駆動電極と、を有することとした。

【0014】

また、前記圧電体基板は、基準方向に並列に４列の溝列が設置され、前記第一の開口部は２列目と３列目の前記溝列の間に設置され、１列目と２列目の隣接する２つの前記溝列、又は、３列目と４列目の隣接する２つの前記溝列において、一方側の溝列に含まれる前記吐出溝の他方側の端部と、他方側の溝列に含まれる前記非吐出溝の一方側の端部とは離間し、かつ、前記圧電体基板の厚さ方向において重なることとした。

【0015】

また、前記吐出溝に連通するノズルが基準方向に配列する複数のノズル列を有し、前記圧電体基板の下面に接合されるノズルプレートを備えることとした。

【0016】

本発明の液体噴射装置は、上記の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。

【0017】

本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、圧電体基板を切削し、吐出溝が基準方向に配列する溝列を複数形成する溝形成工程と、前記吐出溝の側面に駆動電極を形成し、前記圧電体基板の下面に端子電極を形成する電極形成工程と、前記圧電体基板の隣り合う前記溝列の間を切削し、前記圧電体基板の上面から下面に貫通する第一の開口部を形成する開口部形成工程と、配線パターンが形成されるフレキシブル回路基板を、前記配線パターンと前記端子電極とを電気的に接続させ、前記第一の開口部を通して前記圧電体基板の下面に接続する回路基板接続工程と、を備えることとした。

【0018】

また、複数の液室が形成されるカバープレートを、前記液室と前記吐出溝とが連通するように前記圧電体基板の上面に接合するカバープレート接合工程を備え、前記カバープレートは、隣り合う前記液室の間を板厚方向に貫通する第二の開口部を備え、前記回路基板接続工程は、前記フレキシブル回路基板を前記第二の開口部を通す工程を含むこととした。

【0019】

また、複数の液室が形成されるカバープレートを、前記液室と前記吐出溝とが連通するように前記圧電体基板の上面に接合するカバープレート接合工程を備え、前記開口部形成工程は、前記第一の開口部を形成すると同時に、前記カバープレートの隣り合う液室の間を切削して板厚方向に貫通する第二の開口部を形成する工程を含み、前記回路基板接続工程は、前記フレキシブル回路基板を前記第二の開口部を通す工程を含むこととした。

【0020】

また、前記カバープレートの前記圧電体基板の側とは反対側の表面に流路プレートを接合する流路プレート接合工程を備え、前記流路プレートは板厚方向に貫通する第三の開口部を備え、前記回路基板接続工程は、前記フレキシブル回路基板を前記第三の開口部を通す工程を含むこととした。

【0021】

また、前記カバープレートの前記圧電体基板の側とは反対側の表面に流路プレートを接合する流路プレート接合工程を備え、前記開口部形成工程は、前記第一及び第二の開口部を形成すると同時に、前記流路プレートを切削して板厚方向に貫通する第三の開口部を形成する工程を含み、前記回路基板接続工程は、前記フレキシブル回路基板を前記第三の開口部を通す工程を含むこととした。

【0022】

また、前記圧電体基板の下面にノズルプレートを接合するノズルプレート接合工程を備え、前記ノズルプレート接合工程は、前記圧電体基板の下面に前記ノズルプレートを接合した後に、前記ノズルプレートを切削して前記圧電体基板の前記端子電極が形成される領域を露出させる工程を含むこととした。

【0023】

また、前記溝形成工程は、前記圧電体基板の上面から切削して前記吐出溝を形成する吐出溝形成工程と、前記圧電体基板の下面から切削して非吐出溝を形成する非吐出溝形成工程とを備えることとした。

【発明の効果】

【0024】

本発明による液体噴射ヘッドは、上面から下面に貫通する吐出溝が基準方向に配列する複数の溝列と、吐出溝の側面に設置される駆動電極と、駆動電極に電気的に接続し下面に設置される端子電極とを有する圧電体基板と、端子電極と電気的に接続し、圧電体基板の下面に接続されるフレキシブル回路基板と、を備え、圧電体基板は、複数の溝列の間に上面から下面に貫通する第一の開口部を備え、フレキシブル回路基板は第一の開口部を通して圧電体基板の下面から上面に引出される。これにより、溝列の数が増加しても端子電極と外部回路とを容易に接続することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。

【図2】本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッドの断面模式図である。

【図3】本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式的な部分分解斜視図である。

【図4】本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。

【図5】本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法を表す工程図である。

【図6】本発明の第四実施形態の各工程を説明するための図である。

【図7】本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法を表す工程図である。

【図8】本発明の第五実施形態の各工程を説明するための図である。

【図9】本発明の第六実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。

【図10】従来公知の液体噴射ヘッドの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態係に係る液体噴射ヘッド1の説明図である。図１（ａ）は、液体噴射ヘッド１の吐出溝３の溝方向の断面模式図であり、図１（ｂ）は、液体噴射ヘッド１の模式的な部分分解斜視図であり、フレキシブル回路基板８を省略している。

【0027】

図１に示すように、液体噴射ヘッド１は、圧電体基板２と、圧電体基板２の上面ＵＳに接合されるカバープレート９と、圧電体基板２の下面ＬＳに接合されるノズルプレート１３と、圧電体基板２の下面ＬＳに接続されるフレキシブル回路基板８とを備える。圧電体基板２は、第一溝列５ａと第二溝列５ｂが設置され、第一溝列５ａと第二溝列５ｂの間に上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する第一の開口部Ｈ１が形成される。第一溝列５ａは、上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する第一吐出溝３ａが基準方向Ｋに配列し、第二溝列５ｂは、上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する第二吐出溝３ｂが基準方向Ｋに配列する。第一及び第二吐出溝３ａ、３ｂの側面には駆動電極６が設置され、各駆動電極６は圧電体基板２の下面ＬＳに設置される端子電極７に電気的に接続され、端子電極７がフレキシブル回路基板８に形成される図示しない配線パターンに電気的に接続される。

【0028】

即ち、圧電体基板２は、上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する第一及び第二吐出溝３ａ、３ｂが基準方向Ｋにそれぞれ配列する第一及び第二溝列５ａ、５ｂと、第一及び第二吐出溝３ａ、３ｂの側面に設置される駆動電極６と、駆動電極６に電気的に接続し下面ＬＳに設置される端子電極７と、第一溝列５ａと第二溝列５ｂの間の上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する第一の開口部Ｈ１とを備える。そして、フレキシブル回路基板８ｘは第一の開口部Ｈ１を通して圧電体基板２の下面ＬＳから上面ＵＳに引出される。

【0029】

カバープレート９は２つの第一液室１０ａと２つの第二液室１０ｂと、第一液室１０ａと第二液室１０ｂの間にカバープレート９の板厚方向に貫通する第二の開口部Ｈ２とを備える。２つの第一液室１０ａは第一吐出溝３ａの両端部にそれぞれ連通し、２つの第二液室１０ｂは第二吐出溝３ｂの両端部にそれぞれ連通する。第二の開口部Ｈ２は圧電体基板２の第一の開口部Ｈ１に連通し、フレキシブル回路基板８ｘは第二の開口部Ｈ２を通して上方に引出される。ノズルプレート１３は、各吐出溝３ａ、３ｂそれぞれに連通するノズル１４を有し、第一吐出溝３ａに連通するノズル１４が基準方向Ｋに配列する第一ノズル列１５ａと、第二吐出溝３ｂに連通するノズル１４が基準方向Ｋに配列する第二ノズル列１５ｂとを備える。ノズルプレート１３は、フレキシブル回路基板８が圧電体基板２の下面ＬＳに接続される領域においては、端子電極７が露出するように除去される。

【0030】

液体噴射ヘッド１は、更に、フレキシブル回路基板８ｙを備え、圧電体基板２の外周側の下面ＬＳに接続され、圧電体基板２及びカバープレート９の側面に沿って上方に引出される。第一溝列５ａと第二溝列５ｂとは基準方向Ｋに半ピッチずれて設置される。従って、第一ノズル列１５ａと第二ノズル列１５ｂも基準方向Ｋに半ピッチずれて形成される。

【0031】

以上のとおり、圧電体基板２の第一溝列５ａと第二溝列５ｂの間、及び、カバープレート９の第一液室１０ａと第二液室１０ｂの間にそれぞれの板厚方向に貫通する第一の開口部Ｈ１及び第二の開口部Ｈ２を形成し、この第一及び第二の開口部Ｈ１、Ｈ２を通してフレキシブル回路基板８ｘを下面ＬＳから上方に引出す。同一工程で第一吐出溝３ａと第二吐出溝３ｂとを形成することができるので、組み立て時に第一吐出溝３ａと第二吐出溝３ｂとの間の位置合わせを行う必要が無い。また、第一の開口部Ｈ１を形成することにより、第一及び第二溝列５ａ、５ｂに接続する端子電極７が第一及び第二溝列５ａ、５ｂの両側に振り分けられる。そのため、端子電極７の基準方向Ｋの配列ピッチが広がり、端子電極７とフレキシブル回路基板８の配線パターンとの間の接続が容易となる。吐出溝３の基準方向Ｋの配列が高密度化する場合に特に有効である。

【0032】

ここで、圧電体基板２としてＰＺＴセラミックス材料を使用することができる。圧電体基板２は分極処理が施される。例えば、上面ＵＳ又は下面ＬＳの垂直方向に一様に分極処理が施される圧電体基板２や、上面ＵＳ又は下面ＬＳの垂直方向に分極処理が施される圧電体基板とこれと反対方向に分極処理が施される圧電体基板とを接合したシェブロン型の圧電体基板を使用することができる。また、本発明における圧電体基板２は、少なくとも隣接する溝の間の側壁に圧電体材料が使用されるものであればよく、圧電体基板２の周縁部やカバープレート９の液室１０が対応する領域に非圧電体材料が使用されるものであってもよい。

【0033】

カバープレート９は、セラミックス材料、金属材料、合成樹脂材料等を使用することができる。カバープレート９として圧電体基板２と同程度の熱膨張係数を有する材料が好ましい。カバープレート９として、例えばＰＺＴセラミックスやマシナブルセラミックスを使用することができる。

【0034】

液体噴射ヘッド１は次のように駆動する。第一液室１０ａの一方に液体を供給し、第一溝列５ａの各第一吐出溝３ａに液体を充填する。更に、各第一吐出溝３ａから第一液室１０ａの他方に液体を排出し、他方から外部に液体を排出する。２つの第二液室１０ｂも同様である。そして、４つのフレキシブル回路基板８ｘ、８ｙの配線パターンから端子電極７に駆動信号を供給し、駆動電極６に駆動信号を与えて第一及び第二吐出溝３ａ、３ｂを構成する側壁に厚みすべり変形を誘起する。例えば、吐出溝３の容積を増加させ、次に収縮させる引き打ち法によりノズル１４から液滴を吐出する。液体噴射ヘッド１には２列の第一及び第二溝列５ａ、５ｂとこれらに対応する２列の第一及び第二ノズル列１５ａ、１５ｂを備え、一つの溝列の場合と比べて２倍の記録密度、或いは２倍の記録速度で記録することができる。

【0035】

圧電体基板２に形成する第一の開口部Ｈ１は、圧電体基板２を完全に分割する開口であってもよいし、圧電体基板２が完全に分割せず一部が連続して残る開口であってもよい。同様に、カバープレート９に形成する第二の開口部Ｈ２は、カバープレート９を完全に分割する開口であってもよいし、カバープレート９が完全に分割せず一部が連続して残る開口であってもよい。また、第一の開口部Ｈ１によって圧電体基板２は分割されるが、カバープレート９は一部が連続して残る構成であってもよい。

【0036】

なお、上記第一実施形態では２列の第一及び第二溝列５ａ、５ｂ、２列の第一及び第二ノズル列１５ａ、１５ｂとしたが、更に多くの溝列５とノズル列１５とすることができる。特に、３列以上の溝列５を構成する場合に中央部の溝列５と外部回路とを電気的に容易に接続することができる。また、各溝列５を構成する溝を、交互に吐出溝と非吐出溝の配列構成とすることができる。また、吐出溝や非吐出溝の形状は問わない。

【0037】

（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド１の断面模式図である。第一実施形態と異なる点は、カバープレート９の上面に流路プレート１１が設置される点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。以下、第一実施形態と異なる構成について説明し、同じ構成については説明を省略する。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。

【0038】

液体噴射ヘッド１は流路プレート１１を備える。流路プレート１１は、カバープレート９に圧電体基板２とは反対側の表面に接合され、液室１０に連通する流路１２を有する。流路プレート１１は、カバープレート９の側からカバープレート９とは反対側に貫通する（以下、板厚方向に貫通する、という。）第三の開口部Ｈ３を備える。第三の開口部Ｈ３は、カバープレート９の第二の開口部Ｈ２に連通し、フレキシブル回路基板８ｘは、この第三の開口部Ｈ３を通して上方に引出される。

【0039】

具体的には、流路プレート１１は、２つの第一液室１０ａの一方と２つの第二液室１０ｂの一方に連通する供給流路１２ｘと、２つの第一液室１０ａの他方と２つの第二液室１０ｂの他方に連通する排出流路１２ｙを備え、一体的に一つの流路プレート１１により構成することができる。フレキシブル回路基板８ｘは、連通する第一の開口部Ｈ１〜第三の開口部Ｈ３を通して液滴が吐出される方向と反対の上方に引出され、フレキシブル回路基板８ｙは、圧電体基板２、カバープレート９及び流路プレート１１の側面に沿って液滴が吐出される方向と反対の上方に引出される。そのため、駆動信号等を生成するドライバーや制御回路を液滴が吐出される側とは反対側の上方に収納することができるので、液体噴射ヘッド１をコンパクトに構成することができる。

【0040】

（第三実施形態）
図３は本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式的な部分分解斜視図である。図４は本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッド１の説明図である。図４（ａ）は吐出溝３の溝方向の断面模式図であり、図４（ｂ）は圧電体基板２を下面ＬＳ側から見る平面模式図であり、フレキシブル回路基板８と流路プレート１１を省略している。第一実施形態と異なる主な点は、第一溝列５ａ〜第四溝列５ｄの４つの溝列５を備え、これに対応する第一ノズル列１５ａ〜第四ノズル列１５ｄの４つのノズル列１５を備え、各ノズル列１５を構成する溝は吐出溝３と非吐出溝４が交互に配列する点である。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。

【0041】

図３に示すように、液体噴射ヘッド１は、圧電体基板２の上面ＵＳに接合されるカバープレート９と、圧電体基板２の下面ＬＳに接合されるノズルプレート１３と、図４に示すように、圧電体基板２の下面ＬＳに接続されるフレキシブル回路基板８ｘ、８ｙとを備える。圧電体基板２は、基準方向Ｋに配列する吐出溝３と、上面ＵＳから下面ＬＳに貫通し吐出溝３と基準方向Ｋに交互に配列すると非吐出溝４とを有する。基準方向Ｋに交互に配列する吐出溝３と非吐出溝４は、第一溝列５ａ〜第四溝列５ｄの並列する４つの溝列５を構成する。圧電体基板２は、更に、吐出溝３と非吐出溝４の側面に設置される駆動電極６と、駆動電極６に電気的に接続し下面ＬＳに設置される端子電極７と、第二溝列５ｂと第三溝列５ｃの間に上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する第一の開口部Ｈ１を有する。フレキシブル回路基板８ｘは、この第一の開口部Ｈ１を通して圧電体基板２の下面ＬＳから上面ＵＳに引出される。

【0042】

カバープレート９は、吐出溝３に連通する液室１０と、板厚方向に貫通する第二の開口部Ｈ２を備え、フレキシブル回路基板８ｘは、第一の開口部Ｈ１と第二の開口部Ｈ２を通して上方に引出される。ノズルプレート１３は、各吐出溝３それぞれに連通するノズル１４を有し、第一溝列５ａ〜第四溝列５ｄのそれぞれに対応する第一ノズル列１５ａ〜第四ノズル列１５ｄの４つのノズル列１５を構成する。

【0043】

具体的に説明する。図４（ａ）に示すように、圧電体基板２の上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する吐出溝３は上面ＵＳから下面ＬＳに凸形状を有し、非吐出溝４は下面ＬＳから上面ＵＳに凸形状を有する。ここで、第一溝列５ａに含まれる吐出溝３と非吐出溝４を第一吐出溝３ａと第一非吐出溝４ａとし、第二溝列５ｂに含まれる吐出溝３と非吐出溝４を第二吐出溝３ｂと第二非吐出溝４ｂとし、第三溝列５ｃに含まれる吐出溝３と非吐出溝４を第三吐出溝３ｃと第三非吐出溝４ｃとし、第四溝列５ｄに含まれる吐出溝３と非吐出溝４を第四吐出溝３ｄと第四非吐出溝４ｄとする。

【0044】

隣接する第一溝列５ａと第二溝列５ｂにおいて、一方側の第一溝列５ａに含まれる第一吐出溝３ａの第二溝列５ｂ側の端部と、他方側の第二溝列５ｂに含まれる第二非吐出溝４ｂの第一溝列５ａ側の端部とは離間し、かつ、圧電体基板２の厚さ方向において重なる。また、第一溝列５ａに含まれる第一非吐出溝４ａの一方側の端部は浅溝で圧電体基板２の一方側の側面までストレートに形成される。第二溝列５ｂに含まれる第二非吐出溝４ｂの他方側の端部は浅溝で第一の開口部Ｈ１の側面までストレートに形成される。各浅溝は、下面ＬＳからの深さが圧電体基板２の厚さの１／２よりも深い。

【0045】

同様に、隣接する第三溝列５ｃと第四溝列５ｄにおいて、一方側の第三溝列５ｃに含まれる第三吐出溝３ｃの第四溝列５ｄ側の端部と、他方側の第四溝列５ｄに含まれる第四非吐出溝４ｄの第三溝列５ｃ側の端部とは離間し、かつ、圧電体基板２の厚さ方向において重なる。また、第三溝列５ｃに含まれる第三非吐出溝４ｃの一方側の端部は浅溝で第一の開口部Ｈ１の側面までストレートに形成される。第四溝列５ｄに含まれる第四非吐出溝４ｄの他方側の端部は浅溝で圧電体基板２の他方側の側面までストレートに形成される。各浅溝は、下面ＬＳからの深さが圧電体基板２の厚さの１／２よりも深い。吐出溝３と非吐出溝４をこのように形成することにより、第一溝列５ａと第二溝列５ｂの溝方向の幅と、第三溝列５ｃと第四溝列５ｄの溝方向の幅を短縮することができる。また、非吐出溝４の一方側の端部を浅溝に形成することにより、各非吐出溝４の両側面に形成する図示しない駆動電極を電気的に分離して端子電極７に接続することができる。

【0046】

第一溝列５ａに含まれる第一吐出溝３ａは基準方向ＫにピッチＰで配列する。第二〜第四溝列５ｂ〜５ｄそれぞれに含まれるに第二〜第四吐出溝３ｂ〜３ｄも基準方向ＫにおいてそれぞれピッチＰで配列する。そして、第一吐出溝３ａと第二吐出溝３ｂとは基準方向Ｋに１／２ピッチＰずれている。第三吐出溝３ｃと第四吐出溝３ｄとは、同様に、基準方向Ｋに１／２ピッチＰずれている。更に、第二吐出溝３ｂと第三吐出溝３ｃは、基準方向Ｋに１／４ピッチＰずれている。その結果、第一〜第四吐出溝３ａ〜３ｄは基準方向Ｋついて１/４ピッチＰで配列し、一つの溝列５の場合と比べ記録密度を４倍とすることができる。

【0047】

図４（ｂ）を用いて駆動電極６及び端子電極７の構成を説明する。圧電体基板２の下面ＬＳには、溝方向の長さの短い吐出溝３と溝方向の長さの長い非吐出溝４が基準方向Ｋに交互に配列し、第一〜第四溝列５ａ〜５ｄを構成する。圧電体基板２の溝方向の幅の中央には第一の開口部Ｈ１が開口する。非吐出溝４の溝方向の両端部の内、一方の端部はストレートの浅溝からなり（図４（ｂ）を参照）、第一溝列５ａの第一非吐出溝４ａは圧電体基板２の側面まで延設され、第二溝列５ｂの第二非吐出溝４ｂは第一の開口部Ｈ１の側面まで延設される。第三及び第四溝列５ｃ、５ｄの第三及び第四非吐出溝４ｃ、４ｄも同様の構造を有する。吐出溝３と非吐出溝４の側面には駆動電極が設置される。駆動電極は、各溝の下面ＬＳからの深さが圧電体基板２の厚さの略１／２に設置さる。

【0048】

第一溝列５ａに関し、端子電極７は圧電体基板２の側面近傍の下面ＬＳに設置される。端子電極７は、第一吐出溝３ａの両側面の駆動電極と電気的に接続する共通端子電極７ｘと、第一吐出溝３ａを挟む２つの第一非吐出溝４ａの両側面の駆動電極と電気的に接続する個別端子電極７ｙとを含む。個別端子電極７ｙが圧電体基板２の側面側に設置され、共通端子電極７ｘが個別端子電極７ｙよりも第一吐出溝３ａの側に設置され、いずれも、フレキシブル回路基板８ｙが接続される領域に露出する。第二溝列５ｂに関し、端子電極７は、第二吐出溝３ｂの両側面の駆動電極６と電気的に接続する共通端子電極７ｘと、第二吐出溝３ｂを挟む２つの第二非吐出溝４ｂが第一の開口部Ｈ１の側面側の駆動電極と電気的に接続する個別端子電極７ｙとを含む。個別端子電極７ｙが第一の開口部Ｈ１の開口部側に設置され、共通端子電極７ｘが個別端子電極７ｙよりも第二吐出溝３ｂの側に設置され、いずれも、フレキシブル回路基板８ｘが接続される領域に露出する。第三溝列５ｃ及び第四溝列５ｄに関しても同様の構成を備える。

【0049】

そして、フレキシブル回路基板８ｙを第一溝列５ａの端子電極７（共通端子電極７ｘ及び個別端子電極７ｙ）の領域に熱圧着により接続し、フレキシブル回路基板８ｙの配線パターンと端子電極７とを電気的に接続する。また、フレキシブル回路基板８ｘを第二の開口部Ｈ２及び第一の開口部Ｈ１を通して第二溝列５ｂの端子電極７の領域に熱圧着により接続し、フレキシブル回路基板８ｘの図示しない配線パターンと端子電極７とを電気的に接続する。第三溝列５ｃ及び第四溝列５ｄについても、同様に、フレキシブル回路基板８ｘ、８ｙを下面ＬＳに接続し、端子電極７と配線パターンとを電気的に接続する。

【0050】

カバープレート９は、溝方向の幅の中央に形成される第二の開口部Ｈ２と、第一〜第四液室１０ａ〜１０ｄと第一及び第二共通液室１０ｅ、１０ｆを有する。第一共通液室１０ｅは、第一溝列５ａに含まれる第一吐出溝３ａの第二溝列５ｂ側の端部と、第二溝列５ｂに含まれる第二吐出溝３ｂの第一溝列５ａ側の端部に連通し、第一液室１０ａは第一吐出溝３ａの他の端部に連通し、第二液室１０ｂは第二吐出溝３ｂの他の端部に連通する。同様に、第二共通液室１０ｆは、第三溝列５ｃに含まれる第三吐出溝３ｃの第四溝列５ｄ側の端部と、第四溝列５ｄに含まれる第四吐出溝３ｄの第三溝列５ｃ側の端部に連通し、第三液室１０ｃは第三吐出溝３ｃの他の端部に連通し、第四液室１０ｄは第四吐出溝３ｄの他の端部に連通する。各液室１０が開口する圧電体基板２の上面ＵＳには非吐出溝４が開口しない。そのため、各液室１０に、吐出溝３と連通し非吐出溝４を閉塞するスリットを設ける必要が無い。これにより、液室１０の構造が極めて簡単になる。第一及び第二共通液室１０ｅ、１０ｆに液体を流入し、第一〜第四液室１０ａ〜１０ｄから液体流出させて液体を循環させることもできる。また、その逆に循環させることができる。或いは、すべての液室１０に液体を供給してもよい。

【0051】

流路プレート１１は、カバープレート９の圧電体基板２とは反対側の表面に接合される。流路プレート１１は供給流路１２ｘと排出流路１２ｙと第三の開口部Ｈ３とを備える。第三の開口部Ｈ３は流路プレート１１の板厚方向に貫通し、フレキシブル回路基板８ｘはこの第三の開口部Ｈ３を通して上方へ引出される。供給流路１２ｘは、カバープレート９の第一共通液室１０ｅと第二共通液室１０ｆに連通し、排出流路１２ｙは、第一〜第四液室１０ａ〜１０ｄに連通する。つまり、供給流路１２ｘから液体を圧電体基板２側に供給し、排出流路１２ｙから液体を排出する。或いは、その逆に流してもよい。

【0052】

ノズルプレート１３は、吐出溝３に連通するノズル１４が基準方向Ｋに配列する第一〜第四ノズル列１５ａ〜１５ｃを有し、圧電体基板２の下面ＬＳに接合される。ノズルプレート１３は、下面ＬＳに一括して貼り付け、その後、端子電極７が形成され、フレキシブル回路基板８が接続される領域及び第一の開口部Ｈ１が開口する領域からノズルプレート１３を除去する。つまり、各ノズル列１５を一回で位置合わせすることができる。

【0053】

このように、圧電体基板２に第一の開口部Ｈ１を設けたので、３列以上の溝列５に接続される端子電極７と外部回路とを容易に電気的に接続することができる。また、非吐出溝４に設置される駆動電極６や個別端子電極７ｙには液体が接触することが無いので、外部から与える駆動信号が液体を介して漏えいすることが無く、また、駆動電極６の表面で電気分解を起こし断線等を発生させることも無い。また、第一溝列５ａと第二溝列５ｂの間において第一吐出溝３ａと第二非吐出溝４ｂの端部、及び第二吐出溝３ｂと第一非吐出溝４ａの端部を圧電体基板２の板厚方向に重なるように構成し、かつ、第一共通液室１０ｅに第一吐出溝３ａと第二吐出溝３ｂの両方を連通させたので、溝方向の幅を大幅に短縮させることができる。第三溝列５ｃ及び第四溝列５ｄにおいても同様である。

【0054】

なお、本発明において、吐出溝３や非吐出溝４の形状について、また、第一吐出溝３ａ〜第四吐出溝３ｄの基準方向Ｋの位置等は本実施形態に限定されない。また、圧電体基板２の下面ＬＳに設置する端子電極７について、共通端子電極７ｘを各第一吐出溝３ａや各第二吐出溝３ｂに対応させて圧電体基板２の端部側や第一の開口部Ｈ１の側に引出したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、第一溝列５ａと第二溝列５ｂの間隔を広げ、第一吐出溝３ａと第二吐出溝３ｂの各共通端子電極７ｘを第一溝列５ａと第二溝列５ｂの間の下面ＬＳに引出して共通電極化し、圧電体基板２の基準方向Ｋの端部近傍の下面ＬＳを引き回してフレキシブル回路基板８ｙ又は８ｘの配線パターンに電気的に接続させてもよい。同様に、第三溝列５ｃと第四溝列５ｄの間隔を広げ、第三吐出溝３ｃと第四吐出溝３ｄの各共通端子電極７ｘを第三溝列５ｃと第四溝列５ｄの間の下面ＬＳに引出して共通電極化し、圧電体基板２の基準方向Ｋの端部近傍の下面ＬＳを引き回してフレキシブル回路基板８ｙやフレキシブル回路基板８ｘの配線パターンに電気的に接続させてもよい。これにより、端子電極７の配列ピッチが拡大し、フレキシブル回路基板８の配線パターンとの電気的接続が容易となる。

【0055】

（第四実施形態）
図５及び図６は、本発明の第四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図である。図５は本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド１の製造方法を表す工程図であり、図６は本発明の第四実施形態の各工程を説明するための図である。本実施形態は本発明の液体噴射ヘッドの基本的な製造方法を表す。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。

【0056】

本発明の液体噴射ヘッド１の製造方法は、圧電体基板２に複数の溝列を形成する溝形成工程Ｓ１と、圧電体基板２に電極を形成する電極形成工程Ｓ２と、圧電体基板２の溝列５の間に第一の開口部Ｈ１を貫通させる開口部形成工程Ｓ３と、圧電体基板２の下面ＬＳに第一の開口部Ｈ１を通してフレキシブル回路基板８を接続する回路基板接続工程Ｓ４とを備える。これにより、溝列が増えても外部回路から各溝列５に駆動信号を容易に供給することができる。以下、図６を用いて各工程を具体的に説明する。

【0057】

図６（Ｓ１）に示すように、溝形成工程Ｓ１において、ダイシングブレード２０を用いて、圧電体基板２を切削し、吐出溝３が基準方向Ｋに配列する溝列５を複数形成する。圧電体基板２としてＰＺＴセラミックスを使用することができる。図６においては第一溝列５ａと第二溝列５ｂの２つの溝列５を紙面手前から奥に向かう基準方向Ｋに並列に形成する。なお、ダイシングブレード２０を用いて上面ＵＳから下面ＬＳに貫通しない溝を形成し、次に下面ＬＳを研削し、溝を貫通させてもよい。また、後に説明するように、吐出溝３と非吐出溝４を基準方向Ｋに交互に形成してもよい。

【0058】

図６（Ｓ２）に示すように、電極形成工程Ｓ２において、吐出溝３の側面に駆動電極６を形成し、圧電体基板２の下面ＬＳに端子電極７を形成する。駆動電極６は下面ＬＳからの深さが圧電体基板２の板厚の略１／２の深さに形成する。端子電極７は吐出溝３を挟んで一方側と他方側に形成する。例えば、一方側の端子電極７は圧電体基板２の端部近傍の下面ＬＳに設置し、他方側の端子電極７は圧電体基板２の中央部の下面ＬＳに設置する。例えば第一溝列５ａに関して、一方側の端子電極７を第一吐出溝３ａの一方の側面に設置する駆動電極６に電気的に接続し、他方側の端子電極７を第一吐出溝３ａの他方の側面に設置する駆動電極６に電気的に接続する。第二溝列５ｂの側の端子電極７も同様に形成する。駆動電極６と端子電極７は、例えば、下面ＬＳのパターニングされたレジスト上に下面ＬＳの側からアルミニウム、ニッケル、金、銀等の金属を斜め蒸着法により堆積し、レジストを剥離するリフトオフ法により同時に形成することができる。

【0059】

なお、本実施形態では、表面の垂直方向に一方向に分極処理が施されている圧電体基板２を使用している。これに代えて、シェブロン型の圧電体基板２を使用する場合は、下面ＬＳからの駆動電極６の深さを圧電体基板の分極境界よりも深く形成する必要がある。

【0060】

図６（Ｓ３）に示すように、開口部形成工程Ｓ３において、隣り合う第一溝列５ａと第二溝列５ｂの間を切削し、圧電体基板２の上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する第一の開口部Ｈ１を形成する。第一の開口部Ｈ１は、ダイシングブレード２０やサンドブラスト法等により形成することができる。次に、図６（Ｓ４）に示すように、回路基板接続工程Ｓ４において、図示しない配線パターンが形成されるフレキシブル回路基板８ｘを、配線パターンと第一の開口部Ｈ１近傍の端子電極７とが電気的に接続し、第一の開口部Ｈ１を通して圧電体基板２の下面ＬＳに接続する。更に、配線パターンが形成されるフレキシブル回路基板８ｙを配線パターンと圧電体基板２の外周端近傍の端子電極７とが電気的に接続するように下面ＬＳに接続する。

【0061】

このように複数の溝列５の間に第一の開口部Ｈ１を形成するので、３列以上の溝列５が形成される場合でも、端子電極７に電気的に接続するフレキシブル回路基板８を圧電体基板２の端子電極７が形成される側とは反対側に容易に引き出すことができる。

【0062】

なお、実際に液体噴射ヘッド１を構成する場合には、溝形成工程Ｓ１の後に上面ＵＳにカバープレート９を接合し、回路基板接続工程Ｓ４の前又は後に、圧電体基板２の下面ＬＳにノズルプレート１３を接合する。また、開口部形成工程Ｓ３において、圧電体基板２に第一の開口部Ｈ１を形成すると同時にカバープレート９に第二の開口部Ｈ２を形成することができる。そして、回路基板接続工程Ｓ４の工程においてフレキシブル回路基板８を第一の開口部Ｈ１と第二の開口部Ｈ２を通して下面ＬＳに接続することができる。

【0063】

（第五実施形態）
図７及び図８は、本発明の第五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図である。図７は本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッド１の製造方法を表す工程図であり、図８は本発明の第五実施形態の各工程を説明するための図である。本実施形態では、第一溝列５ａ〜第五溝列５ｄの４つの溝列５を形成し、各溝列５は吐出溝３と非吐出溝４が基準方向Ｋに交互に配列し、第二溝列５ｂと第三溝列５ｃの間の圧電体基板２に第一の開口部Ｈ１を形成する例である。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。

【0064】

図７に示すように、本実施形態の液体噴射ヘッド１の製造方法は、溝形成工程Ｓ１と、カバープレート接合工程Ｓ５と、電極形成工程Ｓ２と、開口部形成工程Ｓ３と、流路プレート接合工程Ｓ６と、ノズルプレート接合工程Ｓ７と、回路基板接続工程Ｓ４とを備える。以下、工程順に具体的に説明する。

【0065】

図８（Ｓ１）に示すように、溝形成工程Ｓ１において、圧電体基板２を切削し、吐出溝３と非吐出溝４が基準方向に交互に配列する第一〜第四溝列５ａ〜５ｄを形成する。具体的には、圧電体基板２の上面ＵＳから切削して第一〜第四吐出溝３ａ〜３ｄを形成する吐出溝形成工程Ｓ１１と、圧電体基板２の下面ＬＳから切削して第一〜第四非吐出溝４ａ〜４ｄを形成する非吐出溝形成工程Ｓ１２を含む。非吐出溝形成工程Ｓ１２において、第一非吐出溝４ａの第二溝列５ｂとは反対側の端部を浅溝として圧電体基板２の側面までストレートに形成する。第二非吐出溝４ｂの第三溝列５ｃ側の端部を浅溝として圧電体基板２の溝方向の幅の中央までストレートに形成する。第三非吐出溝４ｃの第二溝列５ｂ側の端部を浅溝として溝方向の幅の中央までストレートに形成する。第四非吐出溝４ｄの第三溝列５ｃとは反対側の端部を浅溝として圧電体基板２の側面までストレートに形成する。

【0066】

ここで、第一溝列５ａの第一吐出溝３ａと第二溝列５ｂの第二吐出溝３ｂとは基準方向Ｋに半ピッチずらして形成する。同様に、第三溝列５ｃの第三吐出溝３ｃと第四溝列５ｄの第四吐出溝３ｄとは基準方向Ｋに半ピッチずらして形成する。そして、第二溝列５ｂの第二吐出溝３ｂと第三溝列５ｃの第三吐出溝３ｃとは基準方向に１／４ピッチずらして形成する。これにより、溝方向から見て各溝列５の吐出溝３は１／４ピッチの等間隔で配列し、記録密度が一つの溝列の場合と比べて４倍となる。

【0067】

更に、第一吐出溝３ａと第二非吐出溝４ｂ、及び、第一非吐出溝４ａと第二吐出溝３ｂは溝方向に直線状に設置され、同様に、第三吐出溝３ｃと第四非吐出溝４ｄ、及び、第三非吐出溝４ｃと第四吐出溝３ｄは溝方向に直線状に設置される。そして、第一吐出溝３ａと第二非吐出溝４ｂは離間し、かつ、圧電体基板２の板厚方向に重なるように形成し、第一非吐出溝４ａと第二吐出溝３ｂは離間し、かつ、圧電体基板２の板厚方向に重なるように形成することができる。同様に、第三吐出溝３ｃと第四非吐出溝４ｄは離間し、かつ、圧電体基板２の板厚方向に重なるように形成し、第三非吐出溝４ｃと第四吐出溝３ｄは離間し、かつ、圧電体基板２の板厚方向に重なるように形成することができる。このように形成すれば、第一溝列５ａと第二溝列５ｂとの間、及び、第三溝列５ｃと第四溝列５ｄとの間の距離を短縮し、液体噴射ヘッド１の全体をコンパクトに構成することができる。なお、第一〜第四非吐出溝４ａ〜４ｄは、圧電体基板２の上面ＵＳに開口しないように形成してもよい。

【0068】

図８（Ｓ５）に示すように、カバープレート接合工程Ｓ５において、複数の液室１０が形成されるカバープレート９を、液室１０と吐出溝３とが連通するように圧電体基板２の上面ＵＳに接合する。具体的に説明する。カバープレート９は、第一共通液室１０ｅと、第一共通液室１０ｅの両側に離間して第一液室１０ａ及び第二液室１０ｂと、第二共通液室１０ｆと、第二共通液室１０ｆの両側に離間して第三液室１０ｃ及び第四液室１０ｄとを有する。第一液室１０ａは第一吐出溝３ａの一方側の端部に連通する。第一共通液室１０ｅは第一吐出溝３ａの他方側の端部と第二吐出溝３ｂの一方側の端部に連通する。第二液室１０ｂは、第二吐出溝３ｂの他方側の端部に連通する。第三液室１０ｃは、第三吐出溝３ｃの一方側の端部に連通する。第二共通液室１０ｆは、第三吐出溝３ｃの他方側の端部と第四吐出溝３ｄの一方側の端部に連通する。第四液室１０ｄは、第四吐出溝３ｄの他方側の端部に連通する。なお、第一及び第二共通液室１０ｅ、１０ｆ、第一〜第四液室１０ａ〜１０ｄの圧電体基板２側のいずれの開口領域にも第一〜第四非吐出溝４ａ〜４ｄのいずれも開口しない。

【0069】

図８（Ｓ２）に示すように、電極形成工程Ｓ２において、吐出溝３及び非吐出溝４の両側面に駆動電極６を形成し、圧電体基板２の下面ＬＳに端子電極７を形成する。下面ＬＳのパターニングされたレジスト上に下面ＬＳの側からアルミニウム、ニッケル、金、銀等の金属を斜め蒸着法により堆積し、レジストを剥離するリフトオフ法により駆動電極６と端子電極７を同時に形成することができる。上面ＵＳ又は下面ＬＳの垂直方向に一様に分極処理が施されている圧電体基板２の場合は、駆動電極６を圧電体基板２の厚さの略１／２よりも下面ＬＳ側に形成し、シェブロン型の圧電体基板２の場合は、下面ＬＳからの駆動電極６の深さを圧電体基板の分極境界よりも深く形成する必要がある。圧電体基板２の下面ＬＳに形成する端子電極７は第三実施形態の図４（ｂ）に示すものと同様である。

【0070】

図８（Ｓ３）に示すように、開口部形成工程Ｓ３において、圧電体基板２の隣り合う第二溝列５ｂと第三溝列５ｃの間を切削し、圧電体基板２の上面ＵＳから下面ＬＳに第一の開口部Ｈ１を形成すると同時に、カバープレート９の隣り合う第二液室１０ｂと第三液室１０ｃの間を板厚方向に貫通する第二の開口部Ｈ２を形成する。これにより、第一の開口部Ｈ１及び第二の開口部Ｈ２を一回の切削工程で開口することができる。なお、カバープレート９に、隣り合う第二液室１０ｂと第三液室１０ｃの間を板厚方向に貫通する第二の開口部Ｈ２を予め形成しておき、開口部形成工程Ｓ３において第一の開口部Ｈ１のみを切削してもよい。

【0071】

図８（Ｓ６）に示すように、流路プレート接合工程Ｓ６において、カバープレート９の圧電体基板２の側とは反対側の表面に流路プレート１１を接合する。流路プレート１１には、板厚方向に貫通する第三の開口部Ｈ３を備え、接合する際にカバープレート９の第二の開口部Ｈ２と連通させる。更に、流路プレート１１には供給流路１２ｘと排出流路１２ｙとを備え、供給流路１２ｘがカバープレート９の第一共通液室１０ｅ及び第二共通液室１０ｆに連通し、排出流路１２ｙが第一〜第四液室１０ａ〜１０ｄに連通する。なお、予め第三の開口部Ｈ３を形成していない流路プレート１１をカバープレート９の圧電体基板２の側とは反対側の表面に接合し、第一の開口部Ｈ１及び第二の開口部Ｈ２を形成すると同時に、流路プレート１１を切削して板厚方向に貫通する第三の開口部Ｈ３を形成してもよい。

【0072】

図８（Ｓ７）に示すように、ノズルプレート接合工程Ｓ７において、圧電体基板２の下面ＬＳにノズルプレート１３を接合する。ノズルプレート１３には、第一〜第四吐出溝３ａ〜３ｄに対応する位置にノズル１４を穿孔し、第一〜第四ノズル列１５ａ〜１５ｄを形成しておく。そして、ノズルプレート１３を下面ＬＳに接合した後に、ノズルプレート１３を切削し、圧電体基板２の端子電極７が形成される領域を露出させる。これにより、４列の第一〜第四溝列５ａ〜５ｄの各吐出溝３と、４列の第一〜第四ノズル列１５ａ〜１５ｄの各ノズル１４を一回の工程で位置合わせを行うことができる。なお、ノズルプレート１３を下面ＬＳに接合した後にノズル１４を穿孔する、或いは、ノズルプレート１３をノズル列１５ごとに下面ＬＳに接合し、ノズルプレート１３の切削工程を省くことができる。

【0073】

図８（Ｓ４）に示すように、回路基板接続工程Ｓ４において、配線パターンが形成されるフレキシブル回路基板８ｘを、配線パターンと端子電極７とを電気的に接続させ、第一の開口部Ｈ１〜第三の開口部Ｈ３を通して圧電体基板２の下面ＬＳに接続する。圧電体基板２の下面ＬＳ側の空間は広く開放される。そのため、下面ＬＳとフレキシブル回路基板８との間に異方性導電材を介在させ、フレキシブル回路基板８の背面側から圧着端子を当接させて、端子電極７と配線パターンとを一括して接続することができる。

【0074】

なお、溝形成工程Ｓ１において吐出溝３を上面ＵＳから下面ＬＳに貫通させず、カバープレート接合工程Ｓ５を圧電体基板２に接合した後に圧電体基板２の下面ＬＳを研削して、吐出溝３を下面ＬＳに開口させてもよい。カバープレート接合工程Ｓ５において吐出溝３の底部に圧電体材料が残るので、吐出溝３の底部側の欠け等の発生を防ぐことができる。また、開口部形成工程Ｓ３は、流路プレート接合工程Ｓ６の後であってもよいし、ノズルプレート接合工程Ｓ７の後であってもよい。また、第一溝列５ａと第二溝列５ｂの間や第三溝列５ｃと第四溝列５ｄの間において、吐出溝３と非吐出溝４が圧電体基板２の厚さ方向に重なるように形成したが、本発明のこの構成に限定されず、吐出溝３と非吐出溝４とが厚さ方向に重ならないように離間させてもよい。また、溝列５は４列よりもさらに増加させ、圧電体基板２の上面ＵＳから下面ＬＳに貫通する開口部を更に増加させることができる。

【0075】

（第六実施形態）
図９は本発明の第六実施形態に係る液体噴射装置３０の模式的な斜視図である。液体噴射装置３０は、液体噴射ヘッド１、１’を往復移動させる移動機構４０と、液体噴射ヘッド１、１’に液体を供給し、液体噴射ヘッド１、１’から液体を排出する流路部３５、３５’と、流路部３５、３５’に連通する液体ポンプ３３、３３’及び液体タンク３４、３４’とを備えている。各液体噴射ヘッド１、１’は複数の溝列を備え、一方側の溝列に含まれる吐出溝の他方側の端部と、他方側の溝列に含まれる非吐出溝の一方側の端部とは離間し、かつ、圧電体基板の厚さ方向において重なる。液体噴射ヘッド１、１’は既に説明した第一〜第五実施形態のいずれかを使用する。

【0076】

液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体４４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、被記録媒体４４に液体を吐出する液体噴射ヘッド１、１’と、液体噴射ヘッド１、１’を載置するキャリッジユニット４３と、液体タンク３４、３４’に貯留した液体を流路部３５、３５’に押圧して供給する液体ポンプ３３、３３’と、液体噴射ヘッド１、１’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４０とを備えている。図示しない制御部は液体噴射ヘッド１、１’、移動機構４０、搬送手段４１、４２を制御して駆動する。

【0077】

一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体４４を主走査方向に搬送する。移動機構４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９とを備えている。

【0078】

キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ヘッド１、１’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク３４、３４’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ３３、３３’、流路部３５、３５’を介して液体噴射ヘッド１、１’に供給する。各液体噴射ヘッド１、１’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド１、１’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転及び被記録媒体４４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体４４上に任意のパターンを記録することできる。

【0079】

なお、本実施形態は、移動機構４０がキャリッジユニット４３と被記録媒体４４を移動させて記録する液体噴射装置３０であるが、これに代えて、キャリッジユニットを固定し、移動機構が被記録媒体を２次元的に移動させて記録する液体噴射装置であってもよい。つまり、移動機構は液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させるものであればよい。

【符号の説明】

【0080】

１ 液体噴射ヘッド
２ 圧電体基板
３ 吐出溝、３ａ 第一吐出溝、３ｂ 第二吐出溝、３ｃ 第三吐出溝、３ｄ 第四吐出溝
４ 非吐出溝、４ａ 第一非吐出溝、４ｂ 第二非吐出溝、４ｃ 第三非吐出溝、４ｄ 第四非吐出溝
５ 溝列、５ａ 第一溝列、５ｂ 第二溝列、５ｃ 第三溝列、５ｄ 第四溝列
６ 駆動電極
７ 端子電極、７ｘ 共通端子電極、７ｙ 個別端子電極
８、８ｘ、８ｙ フレキシブル回路基板
９ カバープレート
１０ 液室、１０ａ 第一液室、１０ｂ 第二液室、１０ｃ 第三液室、１０ｄ 第四液室，１０ｅ 第一共通液室、１０ｆ 第二共通液室
１１ 流路プレート
１２ 流路、１２ｘ 供給流路、１２ｙ 排出流路
１３ ノズルプレート
１４ ノズル
１５ ノズル列、１５ａ 第一ノズル列、１５ｂ 第二ノズル列、１５ｃ 第三ノズル列、１５ｄ 第四ノズル列
ＵＳ 上面、ＬＳ 下面、Ｋ 基準方向
Ｈ１ 第一の開口部、Ｈ２ 第二の開口部、Ｈ３ 第三の開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】