JP2017100356A - 液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程を容易化でき、かつ液体吐出性能の低下を防止できる液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】互いに厚さ方向で積層される第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と、第１アクチュエータプレート４０Ａに複数形成されている溝状の第１吐出チャネル７１および第１非吐出チャネル７５と、これらチャネル７１，７５に形成される第１共通電極５０ａおよび第１個別電極５２ａと、第２アクチュエータプレートに複数形成されている溝状の第２吐出チャネル７２および第２非吐出チャネル７６と、これらチャネル７２，７６と接合部７３に形成される第２共通電極５０ｂおよび第２個別電極５２ｂと、を備え、接合部７３において、第１共通電極５０ａおよび第１個別電極５２ａと、第２共通電極５０ｂおよび第２個別電極５２ｂとが積層形成されている。【選択図】図６

Description

この発明は、液体噴射ヘッド、液体噴射記録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。

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記録装置が知られている。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。

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）が形成されている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いる。また、ヘッドチップの端面には、ノズルプレートが設けられている。ノズルプレートには、各チャネルに対応するように、複数のノズル孔が一列に並んで形成されている。さらに、各チャネルの両駆動壁（側壁）には、それぞれ駆動電極が設けられている。これら駆動電極に所定の駆動電圧を印加すると駆動壁が変形し、チャネル内の容積が変化する。これにより、ノズル孔からインク滴が被記録媒体に向かって吐出される。

ここで、アクチュエータプレートを率よく駆動壁を変形させたりするために、分極方向が厚さ方向で異なる２つのアクチュエータ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の使用が求められている。（例えば、特許文献１参照）。
このようなアクチュエータプレートの製造方法としては、２つのアクチュエータプレートにそれぞれ別々にチャネルを形成し、さらに、２つのアクチュエータプレートの各チャネルに、それぞれ予め駆動電極を形成しておく。この後、２つのアクチュエータプレートを、それぞれのチャネルが連通するように重ね合わせる。次いで、各チャネルに形成されている駆動電極の上からさらに導通電極を形成し、２つのアクチュエータプレートに別々に形成されている駆動電極同士を導通させる。

また、特許文献１では、２つのアクチュエータプレートの各チャネル同士の位置合わせを容易にするために、一方のアクチュエータプレートのチャネルの幅を、他方のアクチュエータプレートのチャネルの幅よりも幅広に形成している。このように構成することで、２つのアクチュエータプレートを重ね合わせる際に多少のズレが生じても、２つのアクチュエータプレートの各チャネル同士を重ね合わせることが可能になる。

特開２００９−１０７２５０号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、２つのアクチュエータプレートの各チャネルに、それぞれ予め駆動電極を形成し、これら２つのアクチュエータプレートを重ね合わせた後に、さらに導通電極を形成するので、液体噴射ヘッドの製造工程が煩雑になるという課題があった。
また、ノズルプレート側からみたチャネルの溝形状がいびつな形になってしまう。つまり、チャネルの溝形状が綺麗なコの字状にならない。このため、液体噴射ヘッドから吐出されるインクが偏向する等液体吐出性能が低下してしまう可能性があった。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、製造工程を容易化でき、かつ液体吐出性能の低下を防止できる液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および液体噴射ヘッドの製造方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る液体噴射ヘッドは、分極方向が厚さ方向で異なり、互いに厚さ方向で積層される第１アクチュエータプレートおよび第２アクチュエータプレートと、前記第１アクチュエータプレートに複数形成され、それぞれ間隔をあけて配置されている溝状の第１チャネルと、前記第１チャネルを含む前記第１アクチュエータプレートの表面に形成され、電圧が印加される第１駆動電極と、前記第２アクチュエータプレートに、前記第１チャネルに対応するように複数形成され、それぞれ対応する前記第１チャネルと連通する溝状の第２チャネルと、前記第２チャネルを含む前記第２アクチュエータプレートの表面、および該第２アクチュエータプレートと前記第１アクチュエータプレートとの接合部に形成され、電圧が印加される第２駆動電極と、を備え、前記接合部において、前記第１駆動電極と前記第２駆動電極とが積層形成されていることを特徴とする。

このように構成することで、チャネル全体への駆動電極の形成工程が、第１駆動電極を形成する工程と、第２駆動電極を形成する工程の２回の工程で完了する。このため、液体噴射ヘッドの製造を容易化できる。
また、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とを重ね合わせた状態で、液体を吐出させる側からみた（ノズルプレート側からみた）チャネルの溝形状を、綺麗なコの字状とすることができる。つまり、チャネルの溝形状がいびつにならないので、液体噴射ヘッドの液体吐出性能の低下を防止できる。

本発明に係る液体噴射ヘッドは、前記第１チャネルおよび前記第２チャネルは、それぞれ一端側に向かうに従い溝深さが浅くなるように切り上がり部が形成されており、少なくとも前記切り上がり部の前記接合部において、前記第１駆動電極と前記第２駆動電極とが積層形成されていることを特徴とする。

切り上がり部は、一端側に向かうに従い溝深さが浅くなるように形成されている。つまり、切り上がり部が形成されている箇所の面（各チャネルの一端側の面）は、各チャネルの内側面と比較してアクチュエータプレートの一面側（チャネルの開口側）に向いた状態になる。このため、例えば、各駆動電極を蒸着等により形成する場合、接合部に駆動電極を形成しやすくなる。よって、第１駆動電極と第２駆動電極とを確実に積層させることができる。

本発明に係る液体噴射ヘッドは、前記第１チャネルの長さよりも前記第２チャネルの長さが長くなるように、前記第２チャネルが形成されていることを特徴とする。

このように構成することで、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との液体を吐出させる側ではない尾部側に段差面を形成することができる。この段差面を利用することで、第１駆動電極と第２駆動電極との積層形成をより容易、かつ確実に行うことができる。

本発明に係る液体噴射記録装置は、上記に記載の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを走査させる走査手段と、液体を収容する液体収容体と、前記液体噴射ヘッドと前記液体収容体との間に敷設され、前記液体を流通させる液体供給管と、を備えたことを特徴とする。

このように構成することで、製造工程を容易化でき、かつ液体吐出性能の低下を防止可能な液体噴射記録装置を提供できる。

本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、上記に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、前記第１アクチュエータプレートに前記第１チャネルを形成する第１チャネル形成工程と、前記第１チャネルを含む前記第１アクチュエータプレートの表面に、前記第１駆動電極を形成する第１電極形成工程と、前記第１電極形成工程の後、前記第１アクチュエータプレートの前記第１チャネルが形成されている側の面に、前記第２アクチュエータプレートを重ね合わせる積層工程と、前記積層工程の後、前記第１チャネルに沿うように、前記第２アクチュエータプレートに前記第２チャネルを形成する第２チャネル形成工程と、前記第２チャネル形成工程の後、前記第２チャネルを含む前記第２アクチュエータプレートの表面、および該第２アクチュエータプレートと前記第１アクチュエータプレートとの接合部に、前記第２駆動電極を形成する第２電極形成工程と、を有することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、製造工程を容易化でき、かつ液体吐出性能の低下を防止可能な液体噴射ヘッドを提供できる。

本発明によれば、チャネル全体への駆動電極の形成工程が、第１駆動電極を形成する工程と、第２駆動電極を形成する工程の２回の工程で完了する。このため、液体噴射ヘッドの製造を容易化できる。
また、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とを重ね合わせた状態で、液体を吐出させる側からみた（ノズルプレート側からみた）チャネルの溝形状を綺麗なコの字状とすることができる。つまり、チャネルの溝形状がいびつにならないので、液体噴射ヘッドの液体吐出性能の低下を防止できる。

本発明の実施形態における液体噴射記録装置の斜視図である。 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。 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。 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。 本発明の実施形態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３のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 図５のII−II線に沿う断面図である。 図５のIII矢視図である。 本発明の実施形態におけるヘッドチップの製造工程を示す説明図であって、（ａ）〜（ｅ）は各工程を示す。 本発明の実施形態の変形例におけるアクチュエータプレートの断面図である。

次に、本発明の実施形態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の斜視図である。
図１に示すように、液体噴射記録装置１は、いわゆるインクジェットプリンタであって、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液体供給手段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）に液体噴射ヘッド４を走査させる走査手段６と、を備えている。

なお、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。
また、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、およびＹ方向に直交する方向をＺ方向として説明する。ここで、液体噴射記録装置１は、Ｘ方向、Ｙ方向が水平方向となるように、かつ、Ｚ方向が上下方向となるように載置して使用される。

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、を備えている。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。

液体供給手段５は、インクが収容される液体収容体１０と、液体収容体１０と液体噴射ヘッド４とを接続する液体供給管１１とを備えている。液体収容体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、それぞれ収容する液体収容体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０ＢがＹ方向に並んで配置される。液体供給管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）に追従可能とされる。
なお、液体収容体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液体収容体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂに限らず、更に多色のインクを収容する液体収容体を備えてもよい。

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、を備えている。
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、を備えている。

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。また、キャリッジ１６には、複数の液体噴射ヘッド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つの液体噴射ヘッド４、即ち液体噴射ヘッド４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂがキャリッジ１６に搭載される。なお、上述した搬送機構２，３および走査手段６により、液体噴射ヘッド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。

（インクジェットヘッド）
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。なお、上述した各液体噴射ヘッド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、一の液体噴射ヘッド４について説明する。

図２に示すように、液体噴射ヘッド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、液体供給手段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ヘッド駆動部２８と、を備えている。

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、図１に示すように、液体噴射ヘッド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る。そして、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。

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とは連結管３３を介して連結され、圧力緩衝器３２には液体供給管１１が接続される。

圧力緩衝器３２は、液体供給管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、所定量のインクを連結管３３および流路部材３１を介して共通インク室４１ａ（図３参照）に供給する。
なお、これら流路部材３１、圧力緩衝器３２および連結管３３により、インク供給部２７を構成している。

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が取り付けられる。制御回路３５と、ヘッドチップ２６の後述する共通電極５０および個別電極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。
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により、ヘッド駆動部２８を構成している。

（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、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、を備えている。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。

なお、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。また、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。

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）および第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）とされている。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。

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および第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。このため、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、駆動壁を効率よく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。また、駆動壁の変形量を同じに設定すれば、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。

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Ｉ−Ｉ線に沿う断面図である。
図５、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。
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非吐出チャネル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と非吐出チャネル４５Ｂとは、Ｙ方向に交互に並んで配置される。

図７は、図５のII−II線に沿う断面図であり、図８は、図５のIII矢視図である。
図５〜図８に示すように、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。ここで、吐出チャネル４５Ａの形状は、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とで若干形状が異なっている。以下、具体的に説明する。

第１アクチュエータプレート４０Ａに形成されている吐出チャネル（以下、第１吐出チャネルという）７１は、溝深さが一様とされＺ方向に延びる延在部７１ａと、延在部７１ａの後端に設けられ、後側に向かうに従い溝深さが浅くなる切り上がり部７１ｂと、が連通形成されたものである。
一方、第２アクチュエータプレート４０Ｂに形成されている吐出チャネル（以下、第２吐出チャネルという）７２も、基本的構成は、第１吐出チャネル７１と同様である。すなわち、第２吐出チャネル７２は、溝深さが一様とされＺ方向に延びる延在部７２ａと、延在部７２ａの後端に設けられ後側に向かうに従い溝深さが浅くなる切り上がり部７２ｂと、が連通形成されたものである。

ここで、第１吐出チャネル７１の延在部７１ａよりも第２吐出チャネル７２の延在部７２ａは、後方に長くなるように形成されている。一方、第１吐出チャネル７１および第２吐出チャネル７２のＹ方向における溝幅は、それぞれ同一に設定されている。
このため、吐出チャネル４５Ａの後側では、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との接合部７３において、段差が形成される。そして、吐出チャネル４５Ａの後側では、第１アクチュエータプレート４０Ａの接合面４０ｄが僅かに露出している。

これに対し、吐出チャネル４５ＡのＹ方向で対向する内側面４６ａでは、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との接合部７３において、段差が形成されない。すなわち、吐出チャネル４５Ａにおいて、第１アクチュエータプレート４０Ａの内側面と第２アクチュエータプレート４０Ｂとの内側面とが面一になっている。

このように形成された吐出チャネル４５Ａの内側面４６ａおよび底面４６ｂには、共通電極５０が形成されている。共通電極５０は、第１吐出チャネル７１側に形成されている第１共通電極５０ａと、第２吐出チャネル７２側に形成されている第２共通電極５０ｂと、からなる。第１共通電極５０ａは、第１吐出チャネル７１の内面全体、および第１吐出チャネル７１の後部における第１アクチュエータプレート４０Ａの接合面４０ｄに形成されている。一方、第２共通電極５０ｂは、第２吐出チャネル７２の内面全体、および接合部７３周辺に形成されている。すなわち、接合部７３では、第１共通電極５０ａと第２共通電極５０ｂとが積層形成されている。換言すれば、接合部７３周辺に、第１共通電極５０ａと第２共通電極５０ｂとが積層された共通電極積層部８１が形成されている。

したがって、共通電極５０全体としては、断面略コの字状に形成される。そして、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の後部側の一方の主面４０ｃ上に形成される共通端子５１に導通する。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ている。

一方、図５に詳示するように、非吐出チャネル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。第１アクチュエータプレート４０Ａに形成されている非吐出チャネル（以下、第１非吐出チャネルという）７５と、第２アクチュエータプレート４０Ｂに形成されている非吐出チャネル（以下、第２非吐出チャネルという）７６は、Ｚ方向の溝長さ、およびＹ方向の溝幅がそれぞれ同一となるように形成されている。このため、非吐出チャネル４５Ｂにおいて、第１アクチュエータプレート４０Ａの内側面と第２アクチュエータプレート４０Ｂとの内側面は、面一になっている。

このように形成された非吐出チャネル４５Ｂの内側面４６ａおよび底面４６ｂには、個別電極５２が形成されている。個別電極５２も基本的構成は共通電極５０と同様である。すなわち、個別電極５２は、第１非吐出チャネル７５側に形成されている第１個別電極５２ａと、第２非吐出チャネル７６側に形成されている第２個別電極５２ｂと、からなる。第１個別電極５２ａは、第１非吐出チャネルの内面全体に形成されている。一方、第２個別電極５２ｂは、第２非吐出チャネル７６の内面全体、および接合部７３周辺に形成されている。すなわち、接合部７３では、第１個別電極５２ａと第２個別電極５２ｂとが積層形成されている。換言すれば、接合部７３周辺に、第１個別電極５２ａと第２個別電極５２ｂとが積層された個別電極積層部８２が形成されている。

ここで、個別電極５２は、非吐出チャネル４５Ｂの底面４６ｂ（第１非吐出チャネル７５の底面）で分断されている。このため、各非吐出チャネル４５Ｂの一対の内側面４６ａに形成されている個別電極５２は、それぞれ電気的に切り離された状態になっている。
このように形成された個別電極５２は、非吐出チャネル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上に形成される個別端子５３に導通する。

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（異なる非吐出チャネル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ている。

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および個別端子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。

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ている。共通インク室４１ａは、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。

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、インクを非吐出チャネル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、非吐出チャネル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。

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（切り上がり部７２ｂ）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。

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。
なお、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。

図３、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およびカバープレート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およびカバープレート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。

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。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等（不図示）がコーティングされる。

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内に連通している。なお、通常時（非吐出時）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。

（インクジェットヘッドの動作方法）
次に、上述した液体噴射ヘッド４の動作方法について説明する。
図２、図５、図６に示すように、液体噴射ヘッド４では、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非吐出チャネル４５Ｂ側へ突出するように変形する。すなわち、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。

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、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。この結果、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。

なお、液体噴射ヘッド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、共通電極５０と個別電極５２との間に印加する駆動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。また、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。

また、液体噴射ヘッド４は、各吐出チャネル４５Ａの間に、インクが充填されない非吐出チャネル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。また、非吐出チャネル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。
なお、複数のチャネル４５が吐出チャネル４５Ａと非吐出チャネル４５Ｂとを含む構成に限らず、複数のチャネル４５が非吐出チャネル４５Ｂを含まない構成としてもよい。

（ヘッドチップの製造方法）
次に、図９に基づいて、ヘッドチップ２６の製造方法について説明する。
図９は、ヘッドチップ２６の製造工程を示す説明図であって、（ａ）〜（ｅ）は各工程を示す。
まず、図９（ａ）に示すように、第１アクチュエータプレート４０Ａにおける第２アクチュエータプレート４０Ｂとの接合面４０ｄに、図示しないダイシングブレード等により、第１吐出チャネル７１および第１非吐出チャネル７５を形成する（第１チャネル形成工程）。
この後、第１アクチュエータプレート４０Ａの接合面４０ｄに、所定のパターンに形成されたマスクを貼付け、その上から蒸着等により第１共通電極５０ａおよび第１個別電極５２ａを形成する（第１電極形成工程）。

続いて、図９（ｂ）に示すように、第１アクチュエータプレート４０Ａからマスクを剥がし、第１アクチュエータプレート４０Ａの接合面４０ｄに、第２アクチュエータプレート４０Ｂを重ね合わせて接合する（積層工程）。
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は、互いの分極方向を反対にして重ね合わされる。これら２つのアクチュエータプレート４０Ａ，４０Ｂの接合は、例えば接着剤等を用いて行われる。

続いて、図９（ｃ）に示すように、図示しないダイシングブレード等により、第２アクチュエータプレート４０Ｂに第２吐出チャネル７２および第２非吐出チャネル７６を形成する。このとき、第１アクチュエータプレート４０Ａに形成されている第１吐出チャネル７１および第１非吐出チャネル７５に沿うようにダイシングブレードを作動させる。このようにすることで、第１吐出チャネル７１の形成位置と第２吐出チャネル７２の形成位置とを容易に一致させることができる。また、第１非吐出チャネル７５の形成位置と第２非吐出チャネル７６の形成位置とを容易に一致させることができる。
さらに、第２吐出チャネル７２を、第１吐出チャネル７１よりも後方に長くなるように形成する。

ここで、第２アクチュエータプレート４０Ｂに第２吐出チャネル７２および第２非吐出チャネル７６を形成する際、第１アクチュエータプレート４０Ａの各チャネル７１，７５に沿うようにダイシングブレードを作動させるので、ダイシングブレードによって、第１アクチュエータプレート４０Ａの各電極５０ａ，５２ａのうち、接合部７３近傍が若干削り取られた形になる（図９（ｃ）におけるIV部参照）。

次に、図９（ｄ）に示すように、第２アクチュエータプレート４０Ｂの表面（アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ）に、所定のパターンに形成されたマスクを貼付け、その上から蒸着等により第２共通電極５０ｂおよび第２個別電極５２ｂを形成する（第２電極形成工程）。
このとき、第２共通電極５０ｂおよび第２個別電極５２ｂは、ある程度の深さまで第１吐出チャネル７１および第１非吐出チャネル７６にも形成される。このため、仮にダイシングブレードによって接合部７３近傍の各電極５０ａ，５２ａが削り取られていたとしても、接合部７３の周辺では、第１共通電極５０ａと第２共通電極５０ｂとが積層形成され、共通電極積層部８１が形成される。また、接合部７３の周辺において、第１個別電極５２ａと第２個別電極５２ｂとが積層形成され、個別電極積層部８２が形成される。

ここで、図７に詳示するように、第１吐出チャネル７１に形成されている切り上がり部７１ｂおよび第２吐出チャネル７２の切り上がり部７２ｂは、後側に向かうに従い溝深さが浅くなるように形成されている。つまり、各切り上がり部７１ｂ，７２ｂは、延在部７１ａ，７２ａの側面と比較して、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ（チャネル４５の開口）側に向いた状態になっている。このため、蒸着等による共通電極５０や個別電極５２の形成を容易にできる。この分、共通電極積層部８１や個別電極積層部８２の形成を容易にできる。

しかも、第１吐出チャネル７１と比較して第２吐出チャネル７２が後方に長く形成されているので、吐出チャネル４５Ａの後側（吐出チャネル４５Ａの尾部側）では、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との接合部７３において、段差が形成される。そして、吐出チャネル４５Ａの後側では、第１アクチュエータプレート４０Ａの接合面４０ｄが僅かに露出している。接合面４０ｄは、完全にチャネル４５の開口側に向いているので、蒸着等による共通電極５０や個別電極５２の形成を、さらに容易にできる。この分、共通電極積層部８１や個別電極積層部８２の形成を、さらに容易にできる。

次に、図９（ｅ）に示すように、第２共通電極５０ｂおよび第２個別電極５２ｂを形成した後、第２アクチュエータプレート４０Ｂからマスクを剥がす。そして、非吐出チャネル４５Ｂの底面４６ｂに形成された個別電極５２を、レーザ加工やダイシング加工、または底面からの研削加工等によって分断する。これにより、非吐出チャネル４５Ｂでは、一対の内側面４６ａ上にそれぞれ電気的に切り離された状態で個別電極５２が形成される。

このように上述の実施形態では、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とを積層したシェブロン方式のアクチュエータプレート４０において、各アクチュエータプレート４０Ａ，４０Ｂの接合部７３に、共通電極積層部８１や個別電極積層部８２を形成している。このため、ヘッドチップ２６に共通電極５０や個別電極５２を形成するにあたって、第１アクチュエータプレート４０Ａに第１共通電極５０ａおよび第１個別電極５２ａを形成する工程（第１電極形成工程）と、第２アクチュエータプレート４０Ｂに第２共通電極５０ｂおよび第２個別電極５２ｂを形成する工程（第２電極形成工程）と、の２回の工程で完了させることができる。よって、液体噴射ヘッド４の製造を容易化できる。

また、従来のように第１吐出チャネル７１および第１非吐出チャネル７５のＹ方向の溝幅と、第２吐出チャネル７２および第２非吐出チャネル７６のＹ方向の溝幅と、を異ならせる必要がなく、確実に第１共通電極５０ａと第２共通電極５０ｂとを接続（積層）させることができると共に、第１個別電極５２ａと第２個別電極５２ｂとを接続（積層）させることができる。このため、各チャネル４５の溝形状がいびつにならないので、液体噴射ヘッド４の液体吐出性能の低下を防止できる。

さらに、第１吐出チャネル７１に切り上がり部７１ｂを形成すると共に、第２吐出チャネル７２に切り上がり部７２ｂを形成している。これら切り上がり部７１ｂ，７２ｂは、延在部７１ａ，７２ａの側面と比較して、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ（チャネル４５の開口）側に向いた状態になっている。このため、共通電極５０や個別電極５２を形成し易くすることができ、共通電極積層部８１や個別電極積層部８２を形成し易くすることができる。

しかも、第１吐出チャネル７１と比較して第２吐出チャネル７２が後方に長く形成されているので、吐出チャネル４５Ａの後側（吐出チャネル４５Ａの尾部側）では、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との接合部７３において、段差が形成される。そして、吐出チャネル４５Ａの後側では、第１アクチュエータプレート４０Ａの接合面４０ｄが僅かに露出している。接合面４０ｄは、完全にチャネル４５の開口側に向いているので、共通電極５０や個別電極５２の形成を容易にできる。このため、共通電極積層部８１や個別電極積層部８２の形成を、さらに容易にできる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、アクチュエータプレート４０は、第１吐出チャネル７１と比較して第２吐出チャネル７２が後方に長く形成されている場合について説明した。そして、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との接合部７３において、段差が形成される場合について説明した。
しかしながら、これに限られるものではなく、図１０に示すように、各吐出チャネル７１，７２の切り上がり部７１ｂ，７２ｂが滑らかに繋がるように、第２吐出チャネル７２を形成してもよい。この場合であっても、切り上がり部７１ｂ，７２ｂが形成されているので、共通電極積層部８１や個別電極積層部８２（何れも図１０では図示しない）を確実に形成することができる。

また、上述の実施形態では、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とを積層して接合（積層工程）した後、第２アクチュエータプレート４０Ｂに第２吐出チャネル７２および第２非吐出チャネル７６を形成する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、予め第２アクチュエータプレート４０Ｂに第２吐出チャネル７２および第２非吐出チャネル７６を形成し、この後に第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とを積層して接合してもよい。このような場合であっても、第１吐出チャネル７１と比較して第２吐出チャネル７２が後方に長く形成されているので、第１吐出チャネル７１および第１非吐出チャネル７５と第２吐出チャネル７２および第２非吐出チャネル７６のＺ方向が多少ずれても各チャネル４５の形状がいびつになることがない。このため、液体噴射ヘッド４の製造を容易化できる。

また、予め第２アクチュエータプレート４０Ｂに第２吐出チャネル７２および第２非吐出チャネル７６を形成する場合、以下のようにしてもよい。つまり、第１アクチュエータプレート４０Ａに第１共通電極５０ａを形成する際、第１アクチュエータプレート４０Ａの接合面４０ｄのうち、第１吐出チャネル７１の切り上がり部７１ｂの周囲にも第１共通電極５０ａを形成してもよい。
このようにすることで、第２共通電極５０ｂを形成する際、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との切り上がり部７１ｂ，７２ｂに形成される段差に、確実に共通電極積層部８１を形成することができる。このため、第１共通電極５０ａと第２共通電極５０ｂとを、より確実に接続することができる。

さらに上述の実施形態では、液体噴射記録装置１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。
また、上述の実施形態では、液体噴射ヘッド４が複数搭載された複数色用の液体噴射記録装置１について説明したが、これに限られるものではない。例えば、液体噴射ヘッド４が一つの単色用のプリンタとしても構わない。

さらに、本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。なお、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液体噴射記録装置１に好適に用いられ、微細金属粒子インク、炭素インクは液体噴射記録装置１に好適に用いられる。

また、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よい。

１…液体噴射記録装置、４…液体噴射ヘッド、６…走査手段、１０…液体収容体、１１…液体供給管、４０…アクチュエータプレート、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、５０…共通電極、５０ａ…第１共通電極（第１駆動電極）、５０ｂ…第２共通電極（第２駆動電極）、５２…個別電極、５２ａ…第１個別電極（第１駆動電極）、５２ｂ…第２個別電極（第２駆動電極）、７１…第１吐出チャネル（第１チャネル）、７１ｂ，７２ｂ…切り上がり部、７２…第２吐出チャネル（第２チャネル）、７３…接合部、７５…第１非吐出チャネル（第１チャネル）、７６…第２非吐出チャネル（第２チャネル）、８１…共通電極積層部、８２…個別電極積層部

Claims (5)

1. 分極方向が厚さ方向で異なり、互いに厚さ方向で積層される第１アクチュエータプレートおよび第２アクチュエータプレートと、
   前記第１アクチュエータプレートに複数形成され、それぞれ間隔をあけて配置されている溝状の第１チャネルと、
   前記第１チャネルを含む前記第１アクチュエータプレートの表面に形成され、電圧が印加される第１駆動電極と、
   前記第２アクチュエータプレートに、前記第１チャネルに対応するように複数形成され、それぞれ対応する前記第１チャネルと連通する溝状の第２チャネルと、
   前記第２チャネルを含む前記第２アクチュエータプレートの表面、および該第２アクチュエータプレートと前記第１アクチュエータプレートとの接合部に形成され、電圧が印加される第２駆動電極と、
   を備え、
   前記接合部において、前記第１駆動電極と前記第２駆動電極とが積層形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記第１チャネルおよび前記第２チャネルは、それぞれ一端側に向かうに従い溝深さが浅くなるように切り上がり部が形成されており、
   少なくとも前記切り上がり部の前記接合部において、前記第１駆動電極と前記第２駆動電極とが積層形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記第１チャネルの長さよりも前記第２チャネルの長さが長くなるように、前記第２チャネルが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドを走査させる走査手段と、
   液体を収容する液体収容体と、
   前記液体噴射ヘッドと前記液体収容体との間に敷設され、前記液体を流通させる液体供給管と、
   を備えたことを特徴とする液体噴射記録装置。
5. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
   前記第１アクチュエータプレートに前記第１チャネルを形成する第１チャネル形成工程と、
   前記第１チャネルを含む前記第１アクチュエータプレートの表面に、前記第１駆動電極を形成する第１電極形成工程と、
   前記第１電極形成工程の後、前記第１アクチュエータプレートの前記第１チャネルが形成されている側の面に、前記第２アクチュエータプレートを重ね合わせる積層工程と、
   前記積層工程の後、前記第１チャネルに沿うように、前記第２アクチュエータプレートに前記第２チャネルを形成する第２チャネル形成工程と、
   前記第２チャネル形成工程の後、前記第２チャネルを含む前記第２アクチュエータプレートの表面、および該第２アクチュエータプレートと前記第１アクチュエータプレートとの接合部に、前記第２駆動電極を形成する第２電極形成工程と、
   を有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。

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