特許 6371639 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

(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】6371639

(24)【登録日】2018年7月20日

(45)【発行日】2018年8月8日

(54)【発明の名称】液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20180730BHJP

   B41J 2/15 20060101ALI20180730BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20180730BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/14 303

   B41J2/14 611

   B41J2/15

   B41J2/16 517

【請求項の数】10

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2014-174578(P2014-174578)

(22)【出願日】2014年8月28日

(65)【公開番号】特開2016-49644(P2016-49644A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2017年6月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(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】110001357

【氏名又は名称】特許業務法人つばさ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100171251

【弁理士】

【氏名又は名称】篠田 拓也

(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】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(72)【発明者】

【氏名】辰巳 季央

(72)【発明者】

【氏名】堀口 悟史

【審査官】 牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２６８５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４８４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０６３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１６０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１１−５０６４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１４７２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２６７７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７１２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００６２６５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１圧電基板と第２圧電基板とを積層して形成される圧電プレートと、
前記圧電プレートの一方の主面上に配置されると共に、インクが供給される共通インク室が形成されるカバープレートと、
前記圧電プレートに形成され、前記圧電プレートの一方の主面側に開口し、且つ、前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に間隔をあけて並んだ複数の溝部と、
前記複数の溝部の内壁面上にそれぞれ形成されると共に、前記圧電プレートの一方の主面上にパターン形成される電極と、
少なくとも前記共通インク室と平面視で重なる領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成される絶縁膜と、
を備え、
前記絶縁膜は、表面が粗面化された酸化シリコン膜により形成される
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。

【請求項2】

前記電極は、無電解メッキによって析出された金属被膜により形成され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】

前記圧電プレートのうち前記電極が形成される電極形成領域の面粗度は、前記圧電プレートのうち前記電極が形成されない電極非形成領域の面粗度よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項4】

第１圧電基板と第２圧電基板とを積層して形成される圧電プレートと、
前記圧電プレートの一方の主面上に配置されると共に、インクが供給される共通インク室が形成されるカバープレートと、
前記圧電プレートに形成され、前記圧電プレートの一方の主面側に開口し、且つ、前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に間隔をあけて並んだ複数の溝部と、
前記複数の溝部の内壁面上にそれぞれ形成されると共に、前記圧電プレートの一方の主面上にパターン形成される電極と、
少なくとも前記共通インク室と平面視で重なる領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成される絶縁膜と、
を備え、
前記電極は、無電解メッキによって析出された金属被膜により形成され、
前記圧電プレートのうち前記電極が形成される電極形成領域の面粗度は、前記圧電プレートのうち前記電極が形成されない電極非形成領域の面粗度よりも大きい
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。

【請求項5】

前記絶縁膜は、表面が粗面化された酸化シリコン膜により形成されることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項6】

前記絶縁膜は、少なくとも前記共通インク室と平面視で重なる領域において前記複数の溝部の側壁面の全面に形成されることを特徴とする請求項１から５までの何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項7】

前記共通インク室は、前記圧電プレートの一方の主面側に開口する第１開口部と、前記第１開口部とは反対側において前記第１開口部よりも小さい大きさで開口する第２開口部とを備え、
前記絶縁膜は、少なくとも前記第１開口部又は前記第２開口部と平面視で重なる領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成されることを特徴とする請求項１から６までの何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項8】

前記複数の溝部は、前記圧電プレートの側面のうちノズルプレートとは反対側に位置する側面側ほど前記圧電プレートの一方の主面側に位置するように傾斜する傾斜領域を有し、
前記絶縁膜は、少なくとも前記傾斜領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成されることを特徴とする請求項１から７までの何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項9】

前記複数の溝部は、前記インクが充填される液体噴射溝と、前記インクが充填されない液体非噴射溝とを含み、
前記液体噴射溝と前記液体非噴射溝とは、前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に交互に並んで配置されることを特徴とする請求項１から８までの何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。

【請求項10】

請求項１から９までの何れか一項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を備えることを特徴とする液体噴射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被記録媒体に向けて液滴状のインク（以下「インク滴」という。）を吐出し、画像や文字を描画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、インク滴をタンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、チャネルに充填したインク滴をチャネルに連通するノズルから吐出させる。インク滴の吐出の際は、ノズルから吐出されたインク滴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。

【0003】

この種の液体噴射ヘッドでは、消費電力の増加や発熱を抑制するために、電極のうち駆動部に電気を導く配線電極として機能する部分（以下「配線部」という。）が電荷を保持することを回避することが必要とされている。例えば、下記特許文献１では、ピエゾ電気物質により形成されるベースを用い、チャネルのうち平面視でインク供給窓と重なる領域においてベースと電極との間に絶縁膜（ピエゾ電気物質よりも低い比誘電率を有する物質の層、いわゆる不動態被膜）を形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第１９９７／３９８９７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１の構成では、ベースが１枚のプレートにより形成されるため、駆動壁を大きく変形させるには限界があるという課題がある。
従って、消費電力の増加や発熱を抑制しつつ、駆動壁の変形量を大きくすることについて改善の余地があった。

【0006】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、消費電力の増加や発熱を抑制しつつ、駆動壁の変形量を大きくすることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。

【0008】

（１）本発明の第１の態様に係る液体噴射ヘッドは、第１圧電基板と第２圧電基板とを積層して形成される圧電プレートと、前記圧電プレートの一方の主面上に配置されると共に、インクが供給される共通インク室が形成されるカバープレートと、前記圧電プレートに形成され、前記圧電プレートの一方の主面側に開口し、且つ、前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に間隔をあけて並んだ複数の溝部と、前記複数の溝部の内壁面上にそれぞれ形成されると共に、前記圧電プレートの一方の主面上にパターン形成される電極と、少なくとも前記共通インク室と平面視で重なる領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成される絶縁膜と、を備えることを特徴とする。

【0009】

（１）本発明の第１の態様に係る液体噴射ヘッド（ａ）は、第１圧電基板と第２圧電基板とを積層して形成される圧電プレートと、前記圧電プレートの一方の主面上に配置されると共に、インクが供給される共通インク室が形成されるカバープレートと、前記圧電プレートに形成され、前記圧電プレートの一方の主面側に開口し、且つ、前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に間隔をあけて並んだ複数の溝部と、前記複数の溝部の内壁面上にそれぞれ形成されると共に、前記圧電プレートの一方の主面上にパターン形成される電極と、少なくとも前記共通インク室と平面視で重なる領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成される絶縁膜と、を備え、前記絶縁膜は、表面が粗面化された酸化シリコン膜により形成されることを特徴とする。
本発明の第１の態様に係る液体噴射ヘッド（ｂ）は、第１圧電基板と第２圧電基板とを積層して形成される圧電プレートと、前記圧電プレートの一方の主面上に配置されると共に、インクが供給される共通インク室が形成されるカバープレートと、前記圧電プレートに形成され、前記圧電プレートの一方の主面側に開口し、且つ、前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に間隔をあけて並んだ複数の溝部と、前記複数の溝部の内壁面上にそれぞれ形成されると共に、前記圧電プレートの一方の主面上にパターン形成される電極と、少なくとも前記共通インク室と平面視で重なる領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成される絶縁膜と、を備え、前記電極は、無電解メッキによって析出された金属被膜により形成され、前記圧電プレートのうち前記電極が形成される電極形成領域の面粗度は、前記圧電プレートのうち前記電極が形成されない電極非形成領域の面粗度よりも大きいことを特徴とする。

【0010】

（２）上記（１）に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記絶縁膜は、少なくとも前記共通インク室と平面視で重なる領域において前記複数の溝部の側壁面の全面に形成されてもよい。

【0011】

仮に、絶縁膜が溝部の側壁面の一部のみに形成されると、側壁面のうち絶縁膜が形成されない部分には電荷が保持されるため、消費電力の増加や発熱を十分に抑制することができない可能性がある。これに対し、本発明の第１の態様に係る液体噴射ヘッドによれば、絶縁膜が少なくとも溝部の側壁面の全面に形成されるため、側壁面の全面にわたって電荷が保持されることを回避できる。従って、消費電力の増加や発熱を十分に抑制することができる。

【0012】

（３）上記（１）又は（２）に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記共通インク室は、前記圧電プレートの一方の主面側に開口する第１開口部と、前記第１開口部とは反対側において前記第１開口部よりも小さい大きさで開口する第２開口部とを備え、前記絶縁膜は、少なくとも前記第１開口部又は前記第２開口部と平面視で重なる領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成されてもよい。

【0013】

この構成によれば、少なくとも第１開口部又は第２開口部と平面視で重なる領域において圧電プレートと電極との間に絶縁膜が形成されるので、共通インク室の仕様に応じて、配線部が電荷を保持することを回避できる。従って、消費電力の増加や発熱を共通インク室の仕様に応じて効率良く抑制することができる。

【0014】

（４）上記（１）から（３）までの何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記複数の溝部は、前記圧電プレートの側面のうちノズルプレートとは反対側に位置する側面側ほど前記圧電プレートの一方の主面側に位置するように傾斜する傾斜領域を有し、前記絶縁膜は、少なくとも前記傾斜領域において前記圧電プレートと前記電極との間に形成されてもよい。

【0015】

この構成によれば、少なくとも傾斜領域において圧電プレートと電極との間に絶縁膜が形成されるので、溝部の傾斜形状に応じて、配線部が電荷を保持することを回避できる。従って、消費電力の増加や発熱を溝部の傾斜形状に応じて効率良く抑制することができる。

【0016】

（５）上記（１）から（４）までの何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記絶縁膜は、表面が粗面化された酸化シリコン膜により形成されてもよい。

【0017】

この構成によれば、絶縁膜の表面が粗面化されるので、無電解メッキを行うことができると共に、無電解メッキにおいて形成される金属被膜に対する密着性を高めることができる。又、絶縁膜が酸化シリコン膜により形成されるので、低コスト化を図ることができる。

【0018】

（６）上記（１）から（５）までの何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記電極は、無電解メッキによって析出された金属被膜により形成されてもよい。

【0019】

この構成によれば、電極が蒸着により形成される場合に比べて、電極の膜厚の均一化を図ると共に、無電解メッキにおいて触媒が付与された部分に対する電極の密着性を高めることができる。

【0020】

（７）上記（６）に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記圧電プレートのうち前記電極が形成される電極形成領域の面粗度は、前記圧電プレートのうち前記電極が形成されない電極非形成領域の面粗度よりも大きくてもよい。

【0021】

この構成によれば、無電解メッキにおいて電極形成領域に形成される金属被膜の密着性を飛躍的に高めることができる。

【0022】

（８）上記（１）から（７）までの何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記複数の溝部は、前記インクが充填される液体噴射溝と、前記インクが充填されない液体非噴射溝とを含み、前記液体噴射溝と前記液体非噴射溝とは、前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に交互に並んで配置されてもよい。

【0023】

この構成によれば、複数の溝部が液体噴射溝と液体非噴射溝とを含む構成において、消費電力の増加や発熱を抑制しつつ、駆動壁の変形量を大きくすることができる。

【0024】

（９）本発明の第２の態様に係る液体噴射装置は、上記（１）から（８）までの何れか一項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を備えることを特徴とする。

【0025】

この構成によれば、上記液体噴射ヘッドを備えるため、消費電力の増加や発熱を抑制しつつ、駆動壁の変形量を大きくすることができる液体噴射装置とすることができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、消費電力の増加や発熱を抑制しつつ、駆動壁の変形量を大きくすることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタの斜視図である。

【図2】上記インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドの斜視図である。

【図3】上記インクジェットヘッドにおけるヘッドチップの斜視図である。

【図4】上記ヘッドチップの分解斜視図である。

【図5】上記ヘッドチップにおける、アクチュエータプレートとカバープレートとを分解した拡大斜視図である。

【図6】図３のＶＩ−ＶＩ断面図である。

【図7】上記ヘッドチップの平面図である。

【図8】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

【図9】図７のＩＸ−ＩＸ断面図である。

【図10】上記インクジェットヘッドの製造方法のフローチャートである。

【図11】上記インクジェットヘッドの製造方法の一工程図であって、平面図である。

【図12】上記インクジェットヘッドの製造方法の一工程図であって、前側面図である。

【図13】上記インクジェットヘッドの製造方法の一工程図であって、図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。

【図14】上記インクジェットヘッドの製造方法の一工程図であって、図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。

【図15】図１１に続く一工程図であって、平面図である。

【図16】図１２に続く一工程図であって、前側面図である。

【図17】図１３に続く一工程図であって、図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。

【図18】図１４に続く一工程図であって、図１５のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。

【図19】図１５に続く一工程図であって、平面図である。

【図20】図１６に続く一工程図であって、前側面図である。

【図21】図１７に続く一工程図であって、図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ断面図である。

【図22】図１８に続く一工程図であって、図１９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ断面図である。

【図23】図１９に続く一工程図であって、平面図である。

【図24】図２０に続く一工程図であって、前側面図である。

【図25】図２１に続く一工程図であって、図２３のＸＸＶ−ＸＸＶ断面図である。

【図26】図２２に続く一工程図であって、図２３のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ断面図である。

【図27】図２３に続く一工程図であって、平面図である。

【図28】図２４に続く一工程図であって、前側面図である。

【図29】図２５に続く一工程図であって、図２７のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ断面図である。

【図30】図２６に続く一工程図であって、図２７のＸＸＸ−ＸＸＸ断面図である。

【図31】本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法の一工程図であって、切削工程前の前側面図である。

【図32】本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法の一工程図であって、切削工程後の前側面図である。

【図33】本発明の第３実施形態に係る絶縁膜の形成領域の説明図であって、共通インク室と、図２９に相当する断面図とを含む図である。

【図34】本発明の第４実施形態に係る絶縁膜の形成領域の説明図であって、図３３に相当する図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置の一例として、インク（液体）を利用して記録紙等の被記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ（以下「プリンタ」という。）を例に挙げて説明する。尚、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

【0029】

＜第１実施形態＞
［プリンタ］
図１は、プリンタ１の斜視図である。
図１に示すように、プリンタ１は、紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送機構２，３と、被記録媒体Ｓにインク滴を噴射するインクジェットヘッド４と、インクジェットヘッド４にインクを供給するインク供給手段５と、被記録媒体Ｓの搬送方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）にインクジェットヘッド４を走査させる走査手段６とを備える。

【0030】

尚、以下の説明において、副走査方向をＸ方向、主走査方向をＹ方向、そしてＸ方向、及びＹ方向に直交する方向をＺ方向として説明する。ここで、プリンタ１は、Ｘ方向、Ｙ方向が水平方向となるように、且つ、Ｚ方向が上下方向となるように載置して使用される。

【0031】

一対の搬送機構２，３は、Ｙ方向に間隔をあけて配置される。一対の搬送機構２，３は、Ｘ方向に延びるグリッドローラ２ａ，３ａと、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動作させるモータ等の図示しない駆動機構とを備える。例えば、一対の搬送機構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Ｙ方向に沿った矢印Ａ方向に搬送可能とされる。

【0032】

インク供給手段５は、インクが収容されるインクタンク１０と、インクタンク１０とインクジェットヘッド４とを接続するインク配管１１とを備える。インクタンク１０は、複数設けられ、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のインクをそれぞれ収容するインクタンク１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０ＢがＹ方向に並んで配置される。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、インクジェットヘッド４を支持するキャリッジ１６の動作（移動）に追従可能とされる。
尚、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４種類のインクを収容するインクタンク１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂに限らず、更に多色のインクを収容するインクタンクを備えてもよい。

【0033】

走査手段６は、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に間隔をあけて互いに平行に配置される一対のガイドレール１５と、一対のガイドレール１５に沿って移動可能に配置されるキャリッジ１６と、キャリッジ１６をＸ方向に移動させる駆動機構１７とを備える。
駆動機構１７は、一対のガイドレール１５の間に配置されると共にＸ方向に間隔をあけて配置される一対のプーリ１８と、一対のプーリ１８の間に巻回されてＸ方向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とを備える。

【0034】

キャリッジ１６は、無端ベルト１９に連結され、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Ｘ方向に移動可能とされる。又、キャリッジ１６には、複数のインクジェットヘッド４がＸ方向に並んだ状態で搭載される。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つのインクジェットヘッド４、即ちインクジェットヘッド４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂがキャリッジ１６に搭載される。尚、上述した搬送機構２，３及び走査手段６により、インクジェットヘッド４と被記録媒体Ｓとを相対的に移動させる移動機構を構成している。

【0035】

［インクジェットヘッド］
次に、インクジェットヘッド４について詳細に説明する。
図２は、インクジェットヘッド４の斜視図である。尚、上述した各インクジェットヘッド４は、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成を有するため、以下の説明では、一のインクジェットヘッド４について説明する。

【0036】

図２に示すように、インクジェットヘッド４は、キャリッジ１６（図１参照）に固定される固定プレート２５と、固定プレート２５上に固定されるヘッドチップ２６と、インク供給手段５（図１参照）から供給されるインクを、ヘッドチップ２６の後述する共通インク室４１ａ（図３参照）に更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ヘッド駆動部２８とを備える。

【0037】

インクジェットヘッド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、図１に示すように、インクジェットヘッド４が走査手段６によりＸ方向に移動することで、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、この走査を搬送機構２，３により被記録媒体ＳをＹ方向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。

【0038】

図２に示すように、固定プレート２５には、アルミニウム等の金属製のベースプレート３０がＺ方向に沿って起立した状態で固定されると共に、ヘッドチップ２６の後述する共通インク室４１ａ（図３参照）にインクを供給する流路部材３１が固定される。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る。そして、流路部材３１と圧力緩衝器３２とはインク連結管３３を介して連結され、圧力緩衝器３２にはインク配管１１が接続される。

【0039】

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、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及び流路部材３１を介して共通インク室４１ａ（図３参照）に供給する。
尚、これら流路部材３１、圧力緩衝器３２及びインク連結管３３により、上記インク供給部２７を構成している。

【0040】

又、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が取り付けられる。制御回路３５と、ヘッドチップ２６の後述する共通電極５０及び個別電極５２（図５参照）とは、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を介して共通電極５０と個別電極５２との間に駆動電圧を印加することが可能とされる。
尚、これら制御回路３５が搭載されたＩＣ基板３６、及びフレキシブル基板３７により、上記ヘッド駆動部２８を構成している。

【0041】

［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の斜視図であり、図４はヘッドチップ２６の分解斜視図である。
図３及び図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４０（圧電プレート）と、カバープレート４１と、支持プレート４２と、ノズルプレート４３とを備える。ヘッドチップ２６は、後述する吐出チャネル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る。
尚、以下の説明では、Ｚ方向のうち、ノズルプレート４３側（一方側）を前側といい、ノズルプレート４３とは反対側（他方側）を後側という。又、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といい、前端面４０ａとはＺ方向の反対側に位置する側面を後端面４０ｂという。

【0042】

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（第１圧電基板）及び第２アクチュエータプレート４０Ｂ（第２圧電基板）の２枚のプレートを積層した、いわゆるシェブロン方式の積層プレート（積層基板）とされる。第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第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る。このアクチュエータプレート４０は、Ｙ方向に長く、Ｚ方向に短い、平面視長方形状に形成される。

【0043】

このようにシェブロン方式のアクチュエータプレート４０を用いる場合、駆動電圧を印加することで上下両方の基板（第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第２アクチュエータプレート４０Ｂ）を駆動させることができる。そのため、１枚のプレートにより形成されるアクチュエータプレートを用いる場合と比較して、駆動壁を大きく変形させることができる。これにより、１枚のプレートにより形成されるアクチュエータプレートを用いる場合と比較して、駆動電圧を低下させつつ駆動壁の変形量を大きくすることができる。又、駆動壁の変形量を同じくすれば、１枚のプレートにより形成されるアクチュエータプレートを用いる場合と比較して、駆動電圧を低下することができ、消費電力を低減することができる。

【0044】

図５はヘッドチップ２６における、アクチュエータプレート４０とカバープレート４１とを分解した拡大斜視図であり、図６は図３のＶＩ−ＶＩ断面図である。
図５及び図６に示すように、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）４０ｃには、Ｙ方向に所定の間隔をあけて並んだ複数のチャネル４５（溝部）が形成される。複数のチャネル４５は、一方の主面４０ｃ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チャネルであり、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側に開口する。複数のチャネル４５の間には、断面矩形状でＺ方向に延びる駆動壁４６が形成され、駆動壁４６によって各チャネル４５はそれぞれ区分けされる。

【0045】

複数のチャネル４５は、インクが充填される吐出チャネル４５Ａ（液体噴射溝）と、インクが充填されないダミーチャネル４５Ｂ（液体非噴射溝）と、に大別される。そして、これら吐出チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂとは、Ｙ方向に交互に並んで配置される。
吐出チャネル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側にだけ開口するように形成される。一方、ダミーチャネル４５Ｂ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る。

【0046】

吐出チャネル４５Ａの内壁面上、即ちＹ方向に向かい合う一対の側壁面４６ａ上及び底壁面４６ｂ上には、後述する絶縁膜５６を介して共通電極５０が形成される。共通電極５０は、吐出チャネル４５Ａに沿ってＺ方向に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に絶縁膜５６を介して形成される共通端子５１に導通する。
尚、各共通端子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る。

【0047】

本実施形態の共通電極５０は、吐出チャネル４５Ａの内壁面上に全体的に形成される。即ち、共通電極５０は、一対の側壁面４６ａ上に形成される側面電極５０ａと、底壁面４６ｂ上に形成されると共に、一対の側面電極５０ａ同士を接続する底面電極５０ｂとにより断面Ｕ字状に形成される。

【0048】

一方、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面上のうちＹ方向に向かい合う一対の側壁面４６ａ上には、後述する絶縁膜５６を介して個別電極５２が形成される。個別電極５２は、ダミーチャネル４５Ｂに沿ってＺ方向に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に絶縁膜５６を介して形成される個別端子５３に導通する。

【0049】

尚、個別端子５３は、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上における後端面４０ｂ側に形成され、吐出チャネル４５Ａを挟んだ両側に位置する個別電極５２同士（異なるダミーチャネル４５Ｂ内に形成された個別電極５２同士）を接続するように形成される。
個別端子５３は、一方の主面４０ｃ上において、共通端子５１よりも後端面４０ｂ側に離間した位置でＹ方向に延びることで、個別電極５２同士をブリッジ状に繋ぐように形成される。

【0050】

本実施形態の個別電極５２は、一対の側壁面４６ａ上に形成される側面電極５２ａと、底壁面４６ｂ上に形成されると共に、一対の側面電極５２ａを離間する底面電極５２ｂとにより形成される。例えば、個別電極５２は、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面上に導電膜を全体的に形成した後、前記導電膜のうち底壁面４６ｂ上に形成される部分をレーザ加工やダイシング加工等によって分断することで、一対の側壁面４６ａ上にそれぞれ電気的に切り離された状態で形成される。

【0051】

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（図２参照）が共通端子５１及び個別端子５３を通じて、共通電極５０と個別電極５２との間に駆動電圧を印加すると、駆動壁４６が変形し、吐出チャネル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、吐出チャネル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。

【0052】

図３及び図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４０ｃ（図５参照）上に重ね合わされる。このカバープレート４１には、アクチュエータプレート４０側に窪む共通インク室４１ａがＹ方向に長い平面視矩形状に形成される。共通インク室４１ａは、上記流路部材３１（図２参照）内に連通し、流路部材３１内のインクが流通するように構成される。

【0053】

図６に示すように、共通インク室４１ａには、インク導入板５５に形成される複数のスリット５５ａが連通する。スリット５５ａは、流路部材３１（図２参照）を介して供給されてきたインクを吐出チャネル４５Ａ内に導入させると共に、前記インクをダミーチャネル４５Ｂ内に導入することを規制する。つまり、スリット５５ａは、吐出チャネル４５Ａに対応する位置に形成され、ダミーチャネル４５Ｂに対応する位置には形成されない。これにより、各吐出チャネル４５Ａ内のみにインクを充填することが可能とされる。

【0054】

図５に示すように、スリット５５ａは、Ｚ方向に所定の長さを有し、Ｚ方向において、スリット５５ａの後端縁は吐出チャネル４５Ａの後端縁（吐出チャネル４５Ａのエンベロープ形状の終点Ｅｐ）に一致する。これにより、吐出チャネル４５Ａの後端側でインクが淀むことを抑制することができ、吐出チャネル４５Ａの内部に気泡が溜まることを抑制することができる。

【0055】

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る。これにより、アクチュエータプレート４０と同じようにカバープレート４１を熱膨張させることができ、温度変化に対する反りや変形を抑制することができる。尚、カバープレート４１の形成材料としては、アクチュエータプレート４０とは異なる材料を用いてもよいが、アクチュエータプレート４０の熱膨張係数と近い材料を用いることが好ましい。

【0056】

図３及び図４に示すように、支持プレート４２は、重ね合わされたアクチュエータプレート４０及びカバープレート４１を支持すると共に、ノズルプレート４３を併せて支持する。支持プレート４２には、Ｙ方向に沿って嵌合孔４２ａが形成される。支持プレート４２は、重ね合わされたアクチュエータプレート４０及びカバープレート４１を嵌合孔４２ａ内に嵌め込んだ状態で支持する。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る。

【0057】

ノズルプレート４３は、支持プレート４２及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により形成されるシートである。尚、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（不図示）がコーティングされる。

【0058】

ノズルプレート４３には、Ｙ方向に所定の間隔をあけて複数のノズル孔４３ａが一列に並んで形成される。各ノズル孔４３ａは、各吐出チャネル４５Ａに対してそれぞれ対向する位置に形成され、各吐出チャネル４５Ａ内に連通する。尚、通常時（不使用時）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る。

【0059】

図７はヘッドチップ２６の平面図であり、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図であり、図９は図７のＩＸ−ＩＸ断面図である。尚、図７においては、便宜上、カバープレート４１の共通インク室４１ａを二点鎖線で示す。

【0060】

図７に示すように、共通インク室４１ａは、Ｙ方向に所定の長さを有する長方形状をなす。Ｚ方向において、共通インク室４１ａの後端縁４１ｒは、吐出チャネル４５Ａの後端縁（吐出チャネル４５Ａのエンベロープ形状の終点Ｅｐ）に一致することが好ましい。
一方、Ｚ方向において、共通インク室４１ａの前端縁４１ｆは、吐出チャネル４５Ａの駆動領域Ａ１と非駆動領域Ａ２との境界線ＢＬに一致することが好ましいが、一致しなくてもかまわない。

【0061】

ここで、駆動領域Ａ１は、吐出チャネル４５Ａのうち、駆動電圧の印加による駆動壁４６の変形によりインクの吐出動作に実質的に寄与する領域を意味する。非駆動領域Ａ２は、吐出チャネル４５Ａのうちインクの吐出動作にほとんど寄与しない領域、即ち配線部として機能する領域を意味する。

【0062】

エッジシュートタイプのヘッドチップ２６の場合、吐出チャネル４５Ａのうち平面視で共通インク室４１ａと重なる領域が非駆動領域Ａ２となり、吐出チャネル４５Ａのうち平面視で共通インク室４１ａと重ならない領域が駆動領域Ａ１となる。即ち、吐出チャネル４５Ａのうち共通インク室４１ａの前端縁４１ｆよりも後側の領域が非駆動領域Ａ２となり、吐出チャネル４５Ａのうち共通インク室４１ａの前端縁４１ｆよりも前側の領域が駆動領域Ａ１となる。

【0063】

図７及び図８に示すように、チャネル４５のうち平面視で共通インク室４１ａと重なる領域においてアクチュエータプレート４０と電極５０，５２との間には、絶縁膜５６が形成される。尚、絶縁膜５６は、アクチュエータプレート４０と端子５１，５３との間にも形成される。即ち、絶縁膜５６は、アクチュエータプレート４０のうち電極５０，５２及び端子５１，５３が形成される電極形成領域ＡＥにおいて、駆動領域Ａ１以外の領域に形成される。言い換えると、絶縁膜５６は、アクチュエータプレート４０のうち平面視で境界線ＢＬよりも後側の領域において、アクチュエータプレート４０と電極５０，５２との間、及びアクチュエータプレート４０と端子５１，５３との間に形成される。絶縁膜５６は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ₂）により形成される。

【0064】

絶縁膜５６は、吐出チャネル４５Ａの内壁面と共通電極５０との間に形成される共通絶縁部５７と、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面と個別電極５２との間に形成される個別絶縁部５８とを含む。

【0065】

本実施形態の共通絶縁部５７は、一対の側壁面４６ａに形成される側面絶縁部５７ａと、底壁面４６ｂに形成されると共に、一対の側面絶縁部５７ａ同士を接続する底面絶縁部５７ｂとにより、共通電極５０と同様、断面Ｕ字状に形成される（図６参照）。

【0066】

一方、本実施形態の個別絶縁部５８は、一対の側壁面４６ａに形成される側面絶縁部５８ａと、底壁面４６ｂに形成されると共に、一対の側面絶縁部５８ａを離間する底面絶縁部５８ｂとにより形成される。例えば、個別絶縁部５８は、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面の全面に絶縁膜を形成した後、前記絶縁膜のうち底壁面４６ｂに形成される部分をレーザ加工やダイシング加工等によって分断することで、個別電極５２と同様、一対の側壁面４６ａにそれぞれ電気的に切り離された状態で形成される（図６参照）。

【0067】

図７及び図９に示すように、チャネル４５のうち平面視で共通インク室４１ａと重ならない領域においてアクチュエータプレート４０と電極５０，５２との間には、絶縁膜５６が形成されない。即ち、絶縁膜５６は、アクチュエータプレート４０のうち平面視で共通インク室４１ａの前端縁４１ｆよりも前側の領域において、アクチュエータプレート４０と電極５０，５２との間には形成されない。

【0068】

このような構成により、非駆動領域Ａ２における電極５０，５２が配線部として機能することで、非駆動領域Ａ２における電極５０，５２が電荷を保持することを回避することができる。そのため、図２、図５〜図７に示すように、フレキシブル基板３７を介して制御回路３５が共通端子５１及び個別端子５３を通じて、共通電極５０と個別電極５２との間に駆動電圧を印加すると、駆動領域Ａ１における駆動壁４６が実質的に変形し、非駆動領域Ａ２における駆動壁４６はほとんど変形しない。これにより、消費電力の増加や発熱を抑制することができる。

【0069】

ところで、上記共通電極５０、個別電極５２、共通端子５１及び個別端子５３は、Ｎｉ／Ａｕ等により形成される金属被膜Ｍ（図１５参照）により形成される。ここで、電極形成領域ＡＥは、アクチュエータプレート４０のうち電極５０，５２及び端子５１，５３が形成されない領域、即ち電極形成領域ＡＥ以外の領域（以下「電極非形成領域」という。）に比べて表面粗さＲａ（面粗度）が大きくなっている。
尚、本実施形態において、「表面粗さＲａ」とは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に規格化されている算術平均粗さＲａの数値である。

【0070】

［インクジェットヘッドの動作方法］
次に、上述したインクジェットヘッド４の動作方法について説明する。
図２、図５及び図６に示すように、インクジェットヘッド４では、フレキシブル基板３７を介して電極５０，５２に駆動電圧が印加されることで、吐出チャネル４５Ａを画成する２つの駆動壁４６が圧電滑り効果によりダミーチャネル４５Ｂ側へ突出するように変形する。即ち、本実施形態のアクチュエータプレート４０は、厚さ方向（Ｘ方向）に分極処理された２枚のプレートが積層したシェブロン方式を用いているため、駆動電圧を印加することで、駆動壁４６のＸ方向中間位置を中心にしてＶ字状に屈曲変形する。これにより、吐出チャネル４５Ａがあたかも膨らむように変形する。

【0071】

２つの駆動壁４６の変形によって、吐出チャネル４５Ａの容積が増大すると、共通インク室４１ａ内のインクがスリット５５ａを通って吐出チャネル４５Ａ内に誘導される。そして、吐出チャネル４５Ａの内部に誘導されたインクは、圧力波となって吐出チャネル４５Ａの内部に伝搬し、この圧力波がノズル孔４３ａに到達したタイミングで、電極５０，５２に印加した駆動電圧をゼロにする。
これにより、駆動壁４６が復元し、一旦増大した吐出チャネル４５Ａの容積が元の容積に戻る。この動作によって、吐出チャネル４５Ａの内部の圧力が増加し、インクが加圧される。その結果、インクをノズル孔４３ａから吐出させることができる。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。

【0072】

尚、インクジェットヘッド４の動作方法は上述した内容に限られない。例えば、通常状態の駆動壁４６が吐出チャネル４５Ａの内側に変形し、吐出チャネル４５Ａがあたかも内側に凹むように構成しても構わない。この場合は、電極５０，５２に印可する電圧を上述した電圧とは正負逆の電圧にするか、電圧の正負は変えない場合はアクチュエータプレート４０の圧電素子の分極方向を逆にすることで実現可能である。又、吐出チャネル４５Ａが外側に膨らむように変形させた後で、吐出チャネル４５Ａが内側に凹むように変形させ、吐出時のインクの加圧力を高めても構わない。

【0073】

又、本実施形態のインクジェットヘッド４は、各吐出チャネル４５Ａの間に、インクが充填されないダミーチャネル４５Ｂが配置されるため、全ての吐出チャネル４５Ａからインクを同時に吐出する、いわゆる１サイクル方式となっている。又、ダミーチャネル４５Ｂが配置されるため、各電極５０，５２がインクを介して短絡することがない。これにより、水性インク等の導電性を有するインクを含め多様なインクを用いることができ、利便性に優れるという効果がある。
尚、複数のチャネル４５が吐出チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂとを含む構成に限らず、複数のチャネル４５がダミーチャネル４５Ｂを含まない構成としてもよい。

【0074】

［インクジェットヘッドの製造方法］
次に、上述したインクジェットヘッド４の製造方法について説明する。
図１０は、インクジェットヘッド４の製造方法のフローチャートである。
図１０に示すように、インクジェットヘッド４の製造方法は、アクチュエータプレート４０に感光性ドライフィルム６０（レジスト）を所定のパターンに形成するレジスト形成工程Ｓ１と、アクチュエータプレート４０に複数のチャネル４５を形成するチャネル形成工程Ｓ２（溝部形成工程）と、第１エッチング液を用いてアクチュエータプレート４０の表面を粗面化する第１エッチング処理工程Ｓ５と、電極形成領域ＡＥのうち駆動領域Ａ１以外の領域に絶縁膜５６を形成する絶縁膜形成工程Ｓ６と、第２エッチング液を用いて感光性ドライフィルム６０を除去すると共に絶縁膜５６の表面を粗面化する第２エッチング処理工程Ｓ７と、無電解メッキによりアクチュエータプレート４０に電極５０，５２を形成する無電解メッキ工程Ｓ９と、カバープレート４１を加工する工程と、支持プレート４２を加工する工程と、ノズルプレート４３を加工する工程と、これらを一体に組み合わせる工程とを含む。
ここでは、主にアクチュエータプレート４０に関連する工程について、図１０に示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。

【0075】

先ず、厚み方向に分極処理された第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第２アクチュエータプレート４０Ｂを互いの分極方向を反対に向けた状態で重ね合わせ、例えば接着等により接合する。そして、接合した第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第２アクチュエータプレート４０Ｂを、例えば図示しないダイシングブレード等により所定のサイズに加工する。

【0076】

図１１〜図１４はインクジェットヘッド４の製造方法の一工程図であって、図１１は平面図、図１２は前側面図、図１３は図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図、図１４は図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
次に、図１０及び図１１〜図１４に示すように、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上にレジストとして感光性ドライフィルム６０を貼り付ける（レジスト形成工程Ｓ１）。レジスト形成工程Ｓ１では、フォトリソグラフィ技術を用い、感光性ドライフィルム６０に対して露光、現像を行い、感光性ドライフィルム６０を所定のパターンに形成する。具体的には、アクチュエータプレート４０のうち電極非形成領域に、感光性ドライフィルム６０をパターニングする。

【0077】

尚、レジスト形成工程Ｓ１では感光性ドライフィルム６０に替えて液体レジストを用いてもよい。但し、以下の点から液体レジストよりも感光性ドライフィルム６０を用いることが好ましい。感光性ドライフィルム６０を用いる場合、感光性ドライフィルム６０をアクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に貼り付けるだけで済むため、液体レジストを用いる場合に比べてハンドリングが容易である。又、感光性ドライフィルム６０を用いる場合、液体レジストを用いる場合に比べてレジストの膜厚調整が容易である。又、感光性ドライフィルム６０を用いる場合、液体レジストを用いる場合に比べて低温プロセスでレジストを形成できる。

【0078】

次に、図示しないダイシングブレード等により、感光性ドライフィルム６０が形成されるアクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ側に、一定の間隔をあけて複数のチャネル４５が平行に並ぶように切削加工する。即ち、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ側において、感光性ドライフィルム６０ごとアクチュエータプレート４０を切削加工し、複数のチャネル４５を形成する（チャネル形成工程Ｓ２）。

【0079】

図１３に示すように、チャネル形成工程Ｓ２では、吐出チャネル４５Ａを、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側にだけ開口するように形成する。又、吐出チャネル４５Ａにおける底壁面４６ｂを、後端面４０ｂ側ほどアクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ側に位置するように湾曲させ、図１３の断面視で曲面形状に形成する。
一方、ダミーチャネル４５Ｂを、図１４に示すように、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する。又、ダミーチャネル４５Ｂにおける底壁面４６ｂを、Ｚ方向と平行な直線状に形成する。

【0080】

尚、レジスト形成工程Ｓ１とチャネル形成工程Ｓ２とは、感光性ドライフィルム６０に所望のパターンが形成できれば工程の順番が逆になってもよい。
又、チャネル４５を形成する際、ダイシングブレードによる切削加工に限定されず、プレス加工やエッチング加工等により形成してもよい。

【0081】

次に、複数のチャネル４５が形成されたアクチュエータプレート４０を超音波洗浄する（超音波洗浄工程Ｓ３）。これにより、チャネル４５の形成時に生じた塵埃や屑等を除去することができると共に、アクチュエータプレート４０の濡れ性を向上することができる。

【0082】

次に、アクチュエータプレート４０の脱脂を行い、更に有機物等の除去を行う（脱脂工程Ｓ４）。具体的には、アクチュエータプレート４０を、脱脂液、例えば株式会社ワールドメタル製「ＰＴ−０」（有機酸類１５ｗ％＋ポリオキシエチルノニルフェニルエーテル５ｗ％＋水８０ｗ％、ｐＨ＝１）に、１〜３分程度、浸漬して洗浄することで脱脂を行う。

【0083】

図１５は図１１に続く一工程図であって、平面図である。図１６は図１２に続く一工程図であって、前側面図である。図１７は図１３に続く一工程図であって、図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。図１８は図１４に続く一工程図であって、図１５のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。尚、図１５〜図１８においては、第１エッチング液による粗面化領域をドットハッチで示す。
次に、図１０及び図１５〜図１８に示すように、アクチュエータプレート４０の表面を粗面化してアンカー効果を持たせる第１エッチング処理を行う（第１エッチング処理工程Ｓ５）。第１エッチング処理工程Ｓ５では、第１エッチング液を用いて電極形成領域ＡＥにおけるアクチュエータプレート４０の表面を粗面化する。具体的には、アクチュエータプレート４０を水洗いした後、アクチュエータプレート４０を、例えば株式会社ワールドメタル製「ＰＴ−１」（酸化フッ化アンモニウム１．５ｗ％＋硝酸８．５ｗ％＋水９０ｗ％、ｐＨ＝２）に、１０〜２０秒程度、浸漬することで行う。

【0084】

図１９は図１５に続く一工程図であって、平面図である。図２０は図１６に続く一工程図であって、前側面図である。図２１は図１７に続く一工程図であって、図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ断面図である。図２２は図１８に続く一工程図であって、図１９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ断面図である。尚、図１９〜図２２においては、便宜上、マスク６１を二点鎖線で示す。
次に、図１０及び図１９〜図２２に示すように、電極形成領域ＡＥのうち駆動領域Ａ１以外の領域に絶縁膜５６を形成する（絶縁膜形成工程Ｓ６）。

【0085】

絶縁膜形成工程Ｓ６では、先ず、共通インク室４１ａと平面視で重なる領域以外の領域にマスク６１を配置する。具体的には、アクチュエータプレート４０の上方に、駆動領域Ａ１に絶縁膜５６を形成しないようにするため、例えばＳＵＳマスク等のマスク６１を平面視で駆動領域Ａ１と重なる位置に配置する。例えば、アクチュエータプレート４０よりもＹ方向に長い平面視長方形のマスク６１を用い、Ｚ方向においてマスク６１の後端縁６１ｒを駆動領域Ａ１と非駆動領域Ａ２との境界線ＢＬに一致させると共に、マスク６１の前端縁６１ｆをアクチュエータプレート４０の前端面４０ａからはみ出させる。

【0086】

次に、蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング（ＩＰ）法等により、マスク６１が配置されていない領域（電極形成領域ＡＥのうち駆動領域Ａ１以外の領域）に絶縁膜５６として酸化シリコン（ＳｉＯ₂）を形成する。

【0087】

本実施形態の絶縁膜形成工程Ｓ６では、マスク６１が配置されていない領域において、チャネル４５の側壁面４６ａ及び底壁面４６ｂの全体に絶縁膜５６を形成する。これにより、チャネル４５の側壁面４６ａ及び底壁面４６ｂの一部に絶縁膜５６を形成する場合に比べて、消費電力の増加や発熱を最大限抑制することができる。

【0088】

又、本実施形態の絶縁膜形成工程Ｓ６では、斜方蒸着により絶縁膜５６を形成する。斜方蒸着は蒸着材料の直進性が高いため、スパッタリングにより絶縁膜５６を形成する場合に比べて、チャネル４５の側壁面４６ａ及び底壁面４６ｂに絶縁膜５６を形成しやすい。

【0089】

図２３は図１９に続く一工程図であって、平面図である。図２４は図２０に続く一工程図であって、前側面図である。図２５は図２１に続く一工程図であって、図２３のＸＸＶ−ＸＸＶ断面図である。図２６は図２２に続く一工程図であって、図２３のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ断面図である。尚、図２３〜図２６においては、第２エッチング液による粗面化領域を第１エッチング液による粗面化領域とは異なるドットハッチで示す
次に、図１０及び図２３〜図２６に示すように、絶縁膜５６の表面を粗面化してアンカー効果を持たせる第２エッチング処理を行う（第２エッチング処理工程Ｓ７）。第２エッチング処理工程Ｓ７では、第１エッチング液とは異なる第２エッチング液を用いて、感光性ドライフィルム６０を除去すると共に絶縁膜５６の表面を粗面化する。具体的には、アクチュエータプレート４０を水洗いした後、アクチュエータプレート４０を、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）等のアルカリ性溶剤に浸漬することで行う。
上記第１エッチング処理工程Ｓ５及び第２エッチング処理工程Ｓ７により、アクチュエータプレート４０のうち電極形成領域ＡＥが選択的に粗面化される。

【0090】

次に、アクチュエータプレート４０を、再度超音波洗浄する（超音波洗浄工程Ｓ８）。この再度の超音波洗浄を行うことで、各チャネル４５内から第２エッチング液を追い出して、所定時間以上、絶縁膜５６がエッチングされてしまうことを抑制することができる。

【0091】

図２７は図２３に続く一工程図であって、平面図である。図２８は図２４に続く一工程図であって、前側面図である。図２９は図２５に続く一工程図であって、図２７のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ断面図である。図３０は図２６に続く一工程図であって、図２７のＸＸＸ−ＸＸＸ断面図である。
次に、図１０及び図２７〜図３０に示すように、無電解メッキにより、アクチュエータプレート４０に対して、共通電極５０、個別電極５２、共通端子５１及び個別端子５３の各電極を形成する工程を行う（無電解メッキ工程Ｓ９）。
具体的には、所定の水溶液への浸漬によりアクチュエータプレート４０に触媒を付与し、アクチュエータプレート４０のうち前記触媒が付与された部分に金属被膜Ｍ（メッキ金属）を析出させることで、共通電極５０、個別電極５２、共通端子５１及び個別端子５３の各電極を形成する。

【0092】

先ず、アクチュエータプレート４０のうち電極形成領域ＡＥに対して触媒を付与する。具体的には、先ずアクチュエータプレート４０を、塩化第１錫水溶液に浸漬させ、アクチュエータプレート４０の表面に塩化第１錫を吸着させるセンシタイジング処理を行う。
続いて、アクチュエータプレート４０を水洗等により軽く洗浄する。その後、アクチュエータプレート４０を、塩化パラジウム水溶液に浸漬させ、アクチュエータプレート４０の表面に塩化パラジウムを吸着させる。すると、アクチュエータプレート４０の表面に吸着した塩化パラジウムと、上述したセンシタイジング処理で吸着した塩化第１錫との間で酸化還元反応が生じることで、触媒として金属パラジウムが析出される（アクチベーティング処理）。

【0093】

ここで、本実施形態では、アクチュエータプレート４０のうち電極形成領域ＡＥが選択的に粗面化されるため、電極形成領域ＡＥにはアンカー効果によって触媒が付与される。一方、アクチュエータプレート４０のうち電極非形成領域は、表面粗さＲａが小さい。尚、絶縁膜５６表面（ＳｉＯ₂表面）は、表面粗さＲａが小さくても、アクチュエータプレート４０表面（ＰＺＴ表面）よりも触媒が付与されやすい。しかし、触媒付与後、水洗を十分に行うことで、ＰＺＴ表面に選択的に触媒を付与することができる。

【0094】

次に、触媒（金属パラジウム）が付与されたアクチュエータプレート４０をメッキ液に浸漬させることで、アクチュエータプレート４０のうち、触媒が付与された部分に金属被膜Ｍを析出させる。これにより、金属被膜Ｍを利用して、共通電極５０、個別電極５２、共通端子５１及び個別端子５３の各電極をパターン形成することができる。
尚、この段階では、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に個別電極５２が形成されている。その後、レーザ加工又はダイシング加工等を行うことで、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうち底壁面４６ｂ上に形成されている部分をＺ方向に沿ってライン状に除去することで、分断する（分断工程）。これにより、図６に示すように、個別電極５２を、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうちＹ方向に対向する一対の側壁面４６ａ上に電気的に切り離して形成することができる。

【0095】

そして、各電極が形成されたアクチュエータプレート４０、カバープレート４１、支持プレート４２及びノズルプレート４３を一体に組み合わせることで、ヘッドチップ２６の製造が終了する。
そして、このように構成されたヘッドチップ２６をキャリッジ１６に搭載することで、本実施形態のインクジェットヘッド４の製造が終了する。

【0096】

以上説明したように、本実施形態に係るインクジェットヘッド４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とを積層して形成されるアクチュエータプレート４０と、アクチュエータプレート４０の一方の主面上に配置されると共に、インクが供給される共通インク室４１ａが形成されるカバープレート４１と、アクチュエータプレート４０に形成され、アクチュエータプレート４０の一方の主面側に開口し、且つ、アクチュエータプレート４０の厚さ方向に直交する方向に間隔をあけて並んだ複数のチャネル４５と、複数のチャネル４５の内壁面上にそれぞれ形成されると共に、アクチュエータプレート４０の一方の主面上にパターン形成される電極５０，５２と、少なくとも共通インク室４１ａと平面視で重なる領域においてアクチュエータプレート４０と電極５０，５２との間に形成される絶縁膜５６と、を備える。
本実施形態に係るインクジェットヘッド４によれば、少なくとも共通インク室４１ａと平面視で重なる領域においてアクチュエータプレート４０と電極５０，５２との間に絶縁膜５６が形成されるので、配線部が電荷を保持することを回避することができ、消費電力の増加や発熱を抑制することができる。又、アクチュエータプレート４０が第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とを積層して形成されるので、駆動電圧を印加することで第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第２アクチュエータプレート４０Ｂ両方のプレートを駆動させることができる。そのため、アクチュエータプレートが１枚のプレートにより形成される場合と比較して、駆動壁を大きく変形させることができる。従って、消費電力の増加や発熱を抑制しつつ、駆動壁の変形量を大きくすることができる。

【0097】

仮に、絶縁膜５６がチャネルの側壁面４６ａの一部のみに形成されると、側壁面４６ａのうち絶縁膜５６が形成されない部分には電荷が保持されるため、消費電力の増加や発熱を十分に抑制することができない可能性がある。これに対し、本実施形態に係るインクジェットヘッド４によれば、絶縁膜５６が少なくともチャネル４５の側壁面４６ａの全面に形成されるため、側壁面４６ａの全面にわたって電荷が保持されることを回避できる。従って、消費電力の増加や発熱を十分に抑制することができる。

【0098】

又、絶縁膜５６は表面が粗面化された酸化シリコン膜により形成されることで、絶縁膜５６の表面が粗面化されるので、無電解メッキを行うことができると共に、無電解メッキにおいて形成される金属被膜Ｍに対する密着性を高めることができる。又、絶縁膜５６が酸化シリコン膜により形成されるので、低コスト化を図ることができる。

【0099】

又、電極５０，５２は無電解メッキによって析出された金属被膜Ｍにより形成されることで、電極５０，５２が蒸着により形成される場合に比べて、電極５０，５２の膜厚の均一化を図ると共に、無電解メッキにおいて触媒が付与された部分に対する電極５０，５２の密着性を高めることができる。

【0100】

又、アクチュエータプレート４０のうち電極形成領域ＡＥの表面粗さＲａが電極非形成領域の表面粗さＲａよりも大きいため、無電解メッキにおいて電極形成領域ＡＥに形成される金属被膜Ｍの密着性を高めることができる。

【0101】

又、複数のチャネル４５は、インクが充填される吐出チャネル４５Ａと、インクが充填されないダミーチャネル４５Ｂとを含み、吐出チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂとは、アクチュエータプレート４０の厚さ方向に直交する方向に交互に並んで配置されることで、複数のチャネル４５が吐出チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂとを含む構成において、消費電力の増加や発熱を抑制しつつ、駆動壁の変形量を大きくすることができる。

【0102】

又、本実施形態に係るプリンタ１によれば、上記インクジェットヘッド４を備えるため、消費電力の増加や発熱を抑制しつつ、駆動壁の変形量を大きくすることができるプリンタ１とすることができる。

【0103】

＜変形例＞
尚、上述した無電解メッキ工程Ｓ９で使用する電極金属としては、特に限定されるものではない。例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等が挙げられ、特にＮｉを用いることが好ましい。
又、無電解メッキとしては、例えばＮｉ−ＰメッキやＮｉ−Ｂメッキ等が挙げられ、特にＮｉ−Ｂメッキが好ましい。Ｎｉ−Ｂメッキの場合、Ｂ含有量は通常１％以下であるので、Ｎｉ−ＰよりＮｉ含有量が多く、電気抵抗が低く、且つ電気接続性が良いためである。

【0104】

又、無電解メッキ工程Ｓ９時、例えば多層メッキ等を行うことで、金属被膜Ｍを積層させても構わない。例えば、Ｎｉ−Ｂからなる下地金属被膜と、金からなる仕上げ金属被膜との２層の金属被膜Ｍとしても構わない。

【0105】

又、無電解メッキ工程Ｓ９を行う際、メッキ液に対して界面活性剤（ピット防止剤）を添加することに加え、所定の速度で揺動させることが好ましい。
このようにすることで、無電解メッキの際に発生する気泡を除去し易くなり、この気泡に起因する密着不良や表面のざらつき等のメッキ不良を抑制することができる。

【0106】

＜第２実施形態＞
［インクジェットヘッドの製造方法］
図３１及び図３２は第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法の一工程図であって、図３１は切削工程前の前側面図、図３２は切削工程後の前側面図である。
上記第１実施形態では、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に形成された個別電極５２を電気的に切り離す方法としてレーザ加工又はダイシング加工等を行っていた。これに対し、第２実施形態では、切削加工を行う。この点で、第２実施形態は第１実施形態と異なる。

【0107】

以下、第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法について説明する。尚、第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付しその説明を省略し、異なる点について説明する。
図３１及び図３２に示すように、第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法は、チャネル形成工程では、複数のチャネル２４５として、吐出チャネル２４５Ａと、吐出チャネル２４５Ａよりも溝深さが大きいダミーチャネル２４５Ｂとを形成し、無電解メッキ工程の後、アクチュエータプレート４０の他方の主面４０ｄを研削することにより、ダミーチャネル２４５Ｂを、アクチュエータプレート４０の厚さ方向両端で開口させる研削工程を更に含む。

【0108】

図３１に示すように、チャネル形成工程後且つ切削工程前には、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃにカバープレート４１を貼り付け、分断されるダミーチャネル２４５Ｂの側壁を支持する。

【0109】

図３２に示すように、切削工程では、例えばグラインダー等を用いて、アクチュエータプレート４０の他方の主面４０ｄを研削することにより、ダミーチャネル２４５Ｂを、アクチュエータプレート４０の厚さ方向両端で開口させる。これにより、ダミーチャネル２４５Ｂの底壁面４６ｂが除去され、個別電極２５２が一対の側壁面４６ａ上にのみ形成される。

【0110】

以上説明したように、本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法によれば、研削工程により、複数のダミーチャネル２４５Ｂを一括してアクチュエータプレート４０の厚さ方向両端で開口させることができる。そのため、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に形成された個別電極５２を電気的に切り離す方法としてレーザ加工又はダイシング加工等を行う場合と比較して、製造工程の効率化や簡素化を図ることができる。

【0111】

＜第３実施形態＞
図３３は、本発明の第３実施形態に係る絶縁膜５６の形成領域の説明図であって、共通インク室３４１ａと、図２９に相当する断面図とを含む図である。
上記第１実施形態では、少なくとも共通インク室４１ａと平面視で重なる領域においてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に絶縁膜５６が形成されていた。これに対し、第３実施形態では、少なくとも共通インク室３４１ａの第１開口部３４１ｂと平面視で重なる領域においてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に絶縁膜５６が形成される。この点で、第３実施形態は第１実施形態と異なる。

【0112】

図３３に示すように、共通インク室３４１ａは、第１開口部３４１ｂと、第２開口部３４１ｃとを備える。
第１開口部３４１ｂは、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ側に開口する。
第２開口部３４１ｃは、アクチュエータプレート４０の第１開口部３４１ｂとは反対側において第１開口部３４１ｂよりも小さい大きさで開口する。
以下、共通インク室３４１ａにおいて、第１開口部３４１ｂが開口する領域Ｋ１（第１開口部３４１ｂと平面視で重なる領域）を「第１開口領域」という。
又、共通インク室３４１ａにおいて、第２開口部３４１ｃが開口する領域Ｋ２（第２開口部３４１ｃと平面視で重なる領域）を「第２開口領域」という。
絶縁膜５６は、少なくとも第１開口領域Ｋ１においてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に形成される。

【0113】

以上説明したように、本実施形態によれば、少なくとも第１開口領域Ｋ１においてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に絶縁膜５６が形成されるので、共通インク室３４１ａの仕様に応じて、配線部が電荷を保持することを回避できる。従って、消費電力の増加や発熱を共通インク室３４１ａの仕様に応じて効率良く抑制することができる。

【0114】

＜第４実施形態＞
図３４は、本発明の第４実施形態に係る絶縁膜５６の形成領域の説明図であって、図３３に相当する図である。
上記第３実施形態では、少なくとも第１開口領域Ｋ１においてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に絶縁膜５６が形成されていた。これに対し、第４実施形態では、図３４に示すように、少なくとも第２開口領域Ｋ２においてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に絶縁膜５６が形成される。又、少なくとも傾斜領域Ｋｓにおいてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に絶縁膜５６が形成される。これらの点で、第４実施形態は第３実施形態と異なる。

【0115】

吐出チャネル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側にだけ開口するように形成される。又、吐出チャネル４５Ａにおける底壁面４６ｂは、後端面４０ｂ側ほどアクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ側に位置するように傾斜（湾曲）し、図３４の断面視で曲面形状に形成される。
以下、吐出チャネル４５Ａが傾斜（湾曲）する領域Ｋｓを「傾斜領域」という。
絶縁膜５６は、少なくても傾斜領域Ｋｓにおいてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に形成される。
尚、傾斜領域Ｋｓと第２開口領域Ｋ２とは一致してもよいし、一致しなくてもよい。

【0116】

以上説明したように、本実施形態によれば、少なくとも第２開口領域Ｋ２においてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に絶縁膜５６が形成されるので、共通インク室３４１ａの仕様に応じて、配線部が電荷を保持することを回避できる。従って、消費電力の増加や発熱を共通インク室３４１ａの仕様に応じて効率良く抑制することができる。

【0117】

又、少なくとも傾斜領域Ｋｓにおいてアクチュエータプレート４０と電極５０との間に絶縁膜５６が形成されるので、吐出チャネル４５Ａの傾斜形状に応じて、配線部が電荷を保持することを回避できる。従って、消費電力の増加や発熱を吐出チャネル４５Ａの傾斜形状に応じて効率良く抑制することができる。

【0118】

尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0119】

例えば、上記実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンタを例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。
又、上述した実施形態では、インクジェットヘッド４が複数搭載された複数色用のプリンタ１について説明したが、これに限られない。例えば、インクジェットヘッド４が一つの単色用のプリンタとしても構わない。

【0120】

又、本発明の実施形態で用いられるインクとしては、水性インクや油性インク、ＵＶインク、微細金属粒子インク、炭素インク（カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン）等、種々の材料を用いることができる。尚、上述したインクのうち、水性インクや油性インク、ＵＶインクは複数色用のプリンタ１に好適に用いられ、微細金属粒子インク、炭素インクは単色用のプリンタ１に好適に用いられる。

【0121】

又、上記実施形態では、エッジシュートタイプのヘッドチップ２６を例に挙げて説明したが、この場合に限定されず、吐出チャネル４５Ａの長手方向中央に臨むノズル孔４３ａからインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプとしても構わない。
この場合には、例えばアクチュエータプレート４０の他方の主面側にノズルプレート４３を重ね合せ、吐出チャネル４５Ａの長手方向中央部分にノズル孔４３ａに連通する連通口を形成する等すれば良い。

【0122】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、又、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。

【符号の説明】

【0123】

１…インクジェットプリンタ（液体噴射装置） ２，３…搬送機構（移動機構） ４，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ…インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド） ６…走査手段（移動機構） ４０ｃ…一方の主面 ４０…アクチュエータプレート（圧電プレート） ４１…カバープレート ４１ａ，３４１ａ…共通インク室 ４３…ノズルプレート ４５…チャネル（溝部） ４６ａ…側壁面 ５０…共通電極（電極） ５１…共通端子（電極） ５２…個別電極（電極） ５３…個別端子（電極） ５６…絶縁膜 ３４１ｂ…第１開口部 ３４１ｃ…第２開口部 ＡＥ…電極形成領域 Ｋ１…第１開口領域（第１開口部と平面視で重なる領域） Ｋ２…第２開口領域（第２開口部と平面視で重なる領域） Ｋｓ…傾斜領域 Ｍ…金属被膜 Ｓ…被記録媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】