(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク室が形成されたキャビティプレートと、
該キャビティプレートに積層され、複数の圧電体層を積層することによって構成された積層圧電体層と、
前記各圧電体層間に前記インク室に対向して形成された電極層と、を備え、
前記電極層間に電圧を印加することにより前記積層圧電体層を変形させ、前記インク室内のインクを加圧して、該インクを外部へ吐出するインクジェットヘッドにおいて、
前記積層圧電体層には、少なくとも前記キャビティプレートと当接する圧電体層とその圧電体層に形成された電極層とを残すように、前記当接する部分に対向して溝部が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記残された電極層は、前記インク室に対向する位置に形成された電極層と、前記当接する部分に対向する位置に形成された電極層とが独立して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記残された電極層は、前記残された圧電体層の両面に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記圧電体層の両面に形成された電極層のうちの一層は、前記複数のインク室に亙って形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側には支持部が積層されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
インク室に貯留されているインクに圧力変動を与えることにより当該インクを吐出させて記録情報の記録を行うインクジェットヘッドの製造方法であって、
複数の前記インク室に跨る広さを有する圧電体層の表面に、電極を形成する電極形成工程と、
前記電極が形成された圧電体層を所定数積層して積層圧電体層を形成する積層工程と、
前記積層圧電体層を前記電極と共に焼結させる焼結工程と、
焼結された前記積層圧電体層に前記インク室が形成されたキャビティプレートを積層する工程と、
焼結された前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側に支持部を積層する工程と、
焼結された前記積層圧電体層と前記キャビティプレートとが前記当接する部分に対向した位置に、少なくとも前記キャビティプレートと当接する圧電体層とその圧電体層に形成された電極とを残すように溝を形成する溝形成工程と、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
インク室に貯留されているインクに圧力変動を与えることにより当該インクを吐出させて記録情報の記録を行うインクジェットヘッドの製造方法であって、
少なくとも各前記インク室に対応する広さを有する圧電体層の表面に、電極を形成する電極形成工程と、
複数の前記インク室に跨る広さを有する圧電体層に、前記インク室に対応する位置に前記電極が形成された前記圧電体層を所定数積層して積層圧電体層を形成する積層工程と、
前記積層圧電体層を前記電極と共に焼結させる焼結工程と、
焼結された前記積層圧電体層に前記インク室が形成されたキャビティプレートを積層する工程と、
焼結された前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側に支持部を積層する工程と、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット方式のプリンタ等に用いられるインクジェットヘッドであって、圧電素子を用いてインクに圧力変動（インクを加圧するか、又はインクに対して負圧をかけるかのいずれかを示す。以下、同じ。）を与え、これにより当該インクを吐出させて記録を行うインクジェットヘッドの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、従来の圧電素子を用いた従来のインクジェットヘッドの構成について、図１９を用いて説明する。
【０００３】
図１９に示すように、従来の圧電素子を用いたインクジェットヘッドは、インク溜め１０３から供給されるインクＩを、プレート部１０４の図１９中紙面に垂直な方向に複数列形成されているインク室１０５内において圧電素子１０１により加圧し、これによりインクノズル１０２からインクＩを吐出させて記録を行っていた。
【０００４】
次に、圧電素子１０１の細部構成について、図１９中Ｘ−Ｘ断面を示す図２０を用いて説明する。
【０００５】
図２０（ａ）に示すように、圧電素子１０１の第１従来例としては、夫々のインク室１０５に対応する位置に、圧電素子１０１の駆動時に正に帯電される電極１０７と負に帯電される電極１０６を形成し、これらの電極１０７及び電極１０６を用いて圧電素子１０１の分極方向に垂直に電界を印加し、これにより、当該圧電素子１０１に対して、いわゆるシェアモード（厚み滑りモードとも呼ばれ、圧電素子の分極方向に垂直に電界を印加した場合に発生する変形モードである。）の変形を発生させ、インク室１０５内に圧電素子１０１が凹むように変形させてインクを加圧しこれを吐出させる方法がある。
【０００６】
一方、同じくシェアモードにより変形する圧電素子の他の例としては、図２０（ｂ）に示すように、プレート部２０４に形成されたインク室２０５に対応する圧電素子２０１の位置に圧電素子２０１の駆動時に正に帯電される電極２０２を形成すると共に、圧電素子２０１のインク室２０５の側壁部に対応する位置に圧電素子２０１の駆動時に負に帯電される電極２０３を形成し、これらの電極２０２及び電極２０３を用いて圧電素子２０１の分極方向に垂直に電界を印加し、これにより、当該圧電素子２０１に対して上記シェアモードの変形を発生させてインク室２０５内のインクを加圧しこれを吐出させる方法がある。
【０００７】
更に、シェアモード以外の変形モードによりインクを加圧する方法としては、例えば、図２１に示すように、インク室３０４の上壁面を振動板３０３により構成し、当該振動板３０３のインク室３０４の反対側に圧電素子３０１と電極層３０２とを交互に多数枚積層した積層圧電体層を形成し、夫々の電極層３０２を用いて夫々の圧電素子３０１の分極方向に平行に電界を印加し、これにより、当該圧電素子３０１に対して、いわゆる伸縮モード（縦方向振動モードとも呼ばれ、圧電素子の分極方向に平行に電界を印加した場合に発生する変形モードである。）の変形（図２１中上下方向の変形）を発生させ、インク室３０４内に振動板３０３が凹むように変形させてインクを加圧しこれを吐出させる方法がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記シェアモードの変形を利用した方法においては、圧電素子１０１又は２０１の変形量が小さく、インクの吐出に十分な変形量を得るためには高電圧を印加する必要があるという問題点があった。
【０００９】
一方、上記伸縮モードの変形を利用した方法においては、低電圧で大きな変形量が得られるのであるが、他方、振動板３０３について圧電素子３０１の変形を拘束しないように軟らかい弾性材料が使用されるため、圧電素子３０１の変形によってインクに印加された圧力が振動板３０３の変形によって減衰してしまうという問題点があった。
【００１０】
更に、伸縮モードの変形を利用した方法については、インク室３０４が形成されるプレート部３０５と振動板３０３と圧電素子３０１を含む積層圧電体層が夫々別部材であり、これらを接着等により高精度に位置決めしつつ接合することが、インクジェットヘッドそのものの小型化に起因して困難になっているという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記の各問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、低電圧でも十分な変形量が得られると共に、容易に製造することが可能なインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数のインク室が形成されたキャビティプレートと、該キャビティプレートに積層され、複数の圧電体層を積層することによって構成された積層圧電体層と、前記各圧電体層間に前記インク室に対向して形成された電極層と、を備え、前記電極層間に電圧を印加することにより前記積層圧電体層を変形させ、前記インク室内のインクを加圧して、該インクを外部へ吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記積層圧電体層には、少なくとも前記キャビティプレートと当接する圧電体層とその圧電体層に形成された電極層とを残すように、前記当接する部分に対向して溝部が形成されているように構成される。
【００１３】
請求項１に記載の発明の作用によれば、低電圧でも大きな変形量でインクに圧力変動を与えることができる。
【００１４】
また、圧電体層によりインク室の一の壁面を形成するので、振動板等を使用する場合に比して当該壁面の剛性を向上させることができ、与えられたインクの圧力変動が減衰低下することを防止できる。
【００１５】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記残された電極層は、前記インク室に対向する位置に形成された電極層と、前記当接する部分に対向する位置に形成された電極層とが独立して形成されているように構成される。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記残された電極層は、前記残された圧電体層の両面に形成されているように構成される。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記圧電体層の両面に形成された電極層のうちの一層は、前記複数のインク室に亙って形成されているように構成される。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側には支持部が積層されているように構成される。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、インク室に貯留されているインクに圧力変動を与えることにより当該インクを吐出させて記録情報の記録を行うインクジェットヘッドの製造方法であって、複数の前記インク室に跨る広さを有する圧電体層の表面に、電極を形成する電極形成工程と、前記電極が形成された圧電体層を所定数積層して積層圧電体層を形成する積層工程と、前記積層圧電体層を前記電極と共に焼結させる焼結工程と、焼結された前記積層圧電体層に前記インク室が形成されたキャビティプレートを積層する工程と、焼結された前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側に支持部を積層する工程と、焼結された前記積層圧電体層と前記キャビティプレートとが前記当接する部分に対向した位置に、少なくとも前記キャビティプレートと当接する圧電体層とその圧電体層に形成された電極とを残すように溝を形成する溝形成工程と、を備える。
【００４７】
請求項６に記載の発明の作用によれば、電極形成工程において、複数の前記インク室に跨る広さを有する圧電体層の表面に、電極を形成する。
【００４８】
次に、積層工程において、電極が形成された圧電体層を所定数積層して積層圧電体層を形成する。
【００４９】
そして、焼結工程において、積層圧電体層を前記電極と共に焼結させる。
【００５０】
次に、焼結された前記積層圧電体層に前記インク室が形成されたキャビティプレートを積層する工程と、焼結された前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側に支持部を積層する。そして、焼結された前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側に支持部を積層する。
【００５１】
最後に、溝形成工程において、焼結された前記積層圧電体層と前記キャビティプレートとが前記当接する部分に対向した位置に、少なくとも前記キャビティプレートと当接する圧電体層とその圧電体層に形成された電極とを残すように溝を形成する。
【００５２】
よって、低電圧で効率的にインクを加圧することができるインクジェットヘッドを製造することができると共に、複数層の圧電体及び複数層の電極を積層後にこれを掘削し、インク室に対応する位置に積層圧電体層を形成するので、インク室に対応する位置に精度よく積層圧電体を形成することができる。
【００５３】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、インク室に貯留されているインクに圧力変動を与えることにより当該インクを吐出させて記録情報の記録を行うインクジェットヘッドの製造方法であって、少なくとも各前記インク室に対応する広さを有する圧電体層の表面に、電極を形成する電極形成工程と、複数の前記インク室に跨る広さを有する圧電体層に、前記インク室に対応する位置に前記電極が形成された前記圧電体層を所定数積層して積層圧電体層を形成する積層工程と、前記積層圧電体層を前記電極と共に焼結させる焼結工程と、焼結された前記積層圧電体層に前記インク室が形成されたキャビティプレートを積層する工程と、焼結された前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側に支持部を積層する工程と、を備える。
【００５４】
請求項７に記載の発明の作用によれば、電極形成工程において、少なくとも各前記インク室に対応する広さを有する圧電体層の表面に、電極を形成する。
【００５５】
次に、積層工程において、複数の前記インク室に跨る広さを有する圧電体層に、前記インク室に対応する位置に前記電極が形成された前記圧電体層を所定数積層して積層圧電体層を形成する。
【００５６】
その後、焼結工程において、前記積層圧電体層を前記電極と共に焼結させる。
【００５７】
次に、焼結された前記積層圧電体層に前記インク室が形成されたキャビティプレートを積層する。そして、焼結された前記積層圧電体層の前記キャビティプレートとは反対側に支持部を積層する。
【００５８】
よって、低電圧で効率的にインクを加圧することができるインクジェットヘッドを製造することができると共に、複数の圧電体層及び複数の電極層を交互に積層して積層圧電体層を直接形成するので、物理的な加工処理を施すことなくインクジェットヘッドを製造することができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明をインクジェットプリンタに搭載されるインクジェットヘッドに適用した場合の実施の形態である。
【００６０】
（Ｉ）プリンタの構成
始めに、本発明が適用されるインクジェットプリンタの概要構成について図１を用いて説明する。なお、図１は、当該インクジェットプリンタの駆動部近辺の透視斜視図である。
【００６１】
図１に示すように、実施形態のプリンタＳにおいては、一対のフレーム１（図１には一方のフレーム１のみを示す。）間に、軸２を介して記録用紙を搬送するための搬送手段としてのプラテン３が回転可能に取り付けられており、当該プラテン３は搬送手段としてのモータ４により回転駆動される。そして、当該プラテン３に対向して本発明のインクジェットヘッド５が配置されている。このインクジェットヘッド５は、インク供給装置６と共にキャリッジ７上に載置されている。そして、当該キャリッジ７はプラテン３の軸線と平行に配置された移動手段としての２本のガイドロッド８により当該ガイドロッド８の方向に移動可能に支持されている。また、当該キャリッジ７には、一対のプーリ９間に掛け渡された移動手段としてのタイミングベルト１０が固定されている。更に、一方のプーリ９（図１中、向かって右側のプーリ９）は移動手段としてのモータ１１の駆動軸に固定されている。これにより、モータ１１を介して向かって右側のプーリ９が回転することによりタイミングベルト１０が送られてキャリッジ７がプラテン３に沿ってその軸方向に往復動することとなる。
【００６２】
上記の構成により、プラテン３が回転して記録用紙を送ることに同期してキャリッジ７がインクを吐出しつつプラテン３の軸方向に移動し、当該記録用紙上に所定の画像等が形成されるのである。
【００６３】
（II）第１実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、第１実施形態のインクジェットヘッド５の細部構成及び動作について、図２乃至図４を用いて説明する。なお、図２は、インクジェットヘッド５のガイドロッド８に垂直な面の断面図であり、図３は図２におけるＹ−Ｙ断面の正面図であり、図４はインクジェットヘッド５における圧電素子の変形を説明するための図である。
【００６４】
図２に示すように、第１実施形態のインクジェットヘッド５は、インク供給装置６から供給されるインクＩを一時的に貯留するインク溜め１５及び図２の紙面に垂直な方向に複数列のインク室１６が形成されているプレート部としてのキャビティプレート５ａと、インク室１６のインク溜め１５と反対の面を塞ぐ形で夫々のインク室１６に対応してインク吐出口１７が形成されているノズルプレート１７と、本発明に係る圧電素子１８と、当該圧電素子１８を支持する支持部材としての支持部５ｂと、当該圧電素子１８内に形成されている電極又は電極層に対して所定の極性の電圧を印加する駆動手段としての駆動部２１と、駆動部２１を制御することにより、インクＩを吐出させて記録すべき記録情報に対応した記録を行う制御手段としての制御部２２とにより構成されている。
【００６５】
また、圧電素子１８は、ＰＺＴ（ジルコンチタン酸鉛（Pb(Zr,Ti)O3））等の圧電材料よりなる圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ及び２０ｇと、電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ及び１９ｇとが積層されて構成されている。この構成において、圧電素子１８によりインク室１６内のインクＩを加圧するときには、各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ及び１９ｇに対して、制御部２２の制御のもと、駆動部２１により夫々独立して後述の極性の電圧が印加される。
【００６６】
次に、圧電素子１８の細部構成について、更に図３を用いて説明する。
【００６７】
図３に示すように、上記複数の圧電体層のうち、キャビティプレート５ａ側に近い方の圧電体層２０ｆ及び拘束層としての圧電体層２０ｇは、複数のインク室１６及び夫々のインク室の壁面を構成する周縁部２４に跨るようにシート状に形成されている。そして、当該圧電体層２０ｆ及び２０ｇの間には、そのインク室１６に対応する位置に夫々電極層１９ｇが形成されており、更にその周縁部２４に対応する位置に夫々電極層２３が形成されている。このとき、電極層１９ｇと電極層２３とは、溝状のインク室１６の形状に対応して図３の紙面に垂直な方向に延在するように形成されている。
【００６８】
次に、圧電体層２０ｆにおける各インク室１６に対応する夫々の位置には、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ及び２０ｅと電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び１９ｆが積層圧電体層として交互に積層され圧電素子１８を構成している。そして、これら積層された圧電体層及び電極層を支持するべく電極層１９ａに対して支持部５ｂが固定されている。このとき、各圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ及び２０ｅ並びに各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び１９ｆも、溝状のインク室１６の形状に対応して図３の紙面に垂直な方向に延在するように形成されている。なお、各圧電素子１８の間には、空間２６が形成されている。
【００６９】
また、各圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ及び２０ｇは、インクジェットヘッド５を製造する際の後述の分極処理により、図３に示す方向に分極している。
【００７０】
そして、インクＩを加圧して吐出させるタイミングにおいては、圧電素子１８内の各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ及び２３に対して、図３に正印又は負印で示す極性の電圧が駆動部２１により印加される。すなわち、電極層１９ａ、１９ｃ、１９ｅ及び１９ｇに対して正の電圧が印加され、電極層１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ及び２３に対しては負の電圧が印加される。このとき、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが、電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇに夫々印加されている電圧により圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように伸縮モードで変形し、また、圧電体層２０ｆ及び２０ｇが、電極層１９ｇ及び２３に夫々印加されている電圧により圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するようにシェアモードで変形する。更に、圧電体層２０ｆが、電極層１９ｆ及び１９ｇに夫々印加されている電圧によりその厚さ方向に伸びると共にその面方向に収縮し、更に圧電体層２０ｇが拘束層として作用することにより、圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するようにユニモルフモードで変形する。
【００７１】
ここで、上記伸縮モードとは、分極している圧電体に対してその分極方向に平行に電界を印加したときに当該圧電体に生じる変形のモードであり、分極方向に平行な方向に圧電体自体が伸縮することにより生じる変形のモードである。
【００７２】
また、上記シェアモードとは、分極している圧電体に対してその分極方向に垂直に電界を印加したときに当該圧電体に生じる変形のモードであり、分極方向に平行な方向に圧電体が厚み滑りを起こすことにより生じる変形のモードである。
【００７３】
更に、上記ユニモルフモードとは、分極している圧電体の当該分極に垂直な面の一方に弾性体を固定すると共に分極方向と平行に電界を印加したとき、圧電体が面方向に伸縮し、弾性体がそれを拘束するように作用することにより生じる撓み変形のモードである。
【００７４】
次に、各モードによる変形について図４を用いて詳説する。
【００７５】
始めに、上記伸縮モードによる変形について、図４（ａ）を用いて説明する。
【００７６】
図４に示すように、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆについては、その分極方向と電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇにより印加される電界の方向とが同じであるので、夫々の圧電体層が図４中上下方向に伸長し、これにより、圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形してインクＩが加圧される。
【００７７】
次に、上記シェアモードによる変形について、図４（ｂ）を用いて説明する。
【００７８】
図４（ｂ）に示すように、圧電体層２０ｆ及び２０ｇについては、その分極方向と電極層１９ｇ及び２３により印加される電界の方向とが交差（略直交）しているので、夫々の圧電体層が図４中上下方向に厚み滑りを生じ、これにより、圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形してインクＩが加圧される。
【００７９】
最後に、上記ユニモルフモードによる変形について、図４（ｃ）を用いて説明する。
【００８０】
図４（ｃ）に示すように、圧電体層２０ｆについては、図４中下面側に電極層１９ｇにより正の電圧が印加され、図４中上面側に電極層１９ｆにより負の電圧が印加されるので、これにより圧電体層２０ｆがその厚さ方向に伸びると共にその面方向に収縮しようとする。このとき、圧電体層２０ｇが面方向の収縮を拘束するので、二層全体としては図４中下方向に撓み変形を生じ、これにより、圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形してインクＩが加圧される。
【００８１】
以上説明した各モードの変形が組み合わされることによりインクＩが加圧され、インク吐出口１７から吐出されることとなる。
【００８２】
以上説明したように、第１実施形態のインクジェットヘッド５によれば、伸縮モードによる変形とシェアモードによる変形とユニモルフモードによる変形が相互に協働して圧電体層２０ｇを変形させ、インクＩを加圧するので、低電圧でも大きな変形量でインクＩを加圧することができる。
【００８３】
また、圧電体層２０ｇによりインク室１６の上壁面を形成するので、振動板等を使用する場合に比して当該上壁面の剛性を向上させることができ、加圧されたインクＩの圧力が減衰低下することを防止できる。
【００８４】
（III）第２実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第２実施形態のインクジェットヘッドの構成について、図５を用いて説明する。なお、図５は、図３と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【００８５】
図５に示すように、第２実施形態のインクジェットヘッド５’は、図３に示すインクジェットヘッド５の構成に加えて、圧電体層２０ｇの下面（インク室１６に面する面）の電極層１９ｇに対応する位置（インク室１６に面する位置）に電極層１９ｈが形成されていると共に、当該圧電体層２０ｇの下面の電極層２３に対応する位置（周縁部２４に面する位置）に電極層２５が形成されている。このとき、電極層１９ｈと電極層２５とは、電極層１９ｇ又は２３と同様に図５の紙面に垂直な方向に延在するように形成されている。
【００８６】
そして、当該電極層１９ｈと電極層２５に印加される電圧の極性は、電極層１９ｈが正とされ電極層２５が負とされる。
【００８７】
その他の構成及び動作は第１実施形態のインクジェットヘッド５と同様であるので、細部の説明は省略する。
【００８８】
この構成により、圧電体層２０ｆ及び２０ｇに印加される電界は、電極層１９ｇ及び２３による以外に、電極層１９ｈ及び２５によっても形成されるので、分極方向と電界の方向とがより垂直に近づくこととなる。
【００８９】
従って、圧電体層２０ｆ及び２０ｇに対するシェアモードによる変形がより効率的に生じさせられることとなり、より低電圧でインクＩを加圧することができる。
【００９０】
なお、上述した第２実施形態の構成は、後述の各実施形態のうち、シェアモードによる変形を利用した各実施形態にも適用することができる。
【００９１】
（IV）第３実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第３実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作について、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６は図３と同様の視点から見た圧電素子の断面図であり、図７は第３実施形態のインクジェットヘッドにおける圧電素子の変形を説明するための図である。
【００９２】
図６に示すように、第３実施形態のインクジェットヘッド５０は、図３に示す第１実施形態のインクジェットヘッド５の構成に加えて、圧電体層２０ｇとインク室１６又は周縁部２４の間に、当該インク室１６と周縁部２４に跨る広さを有する電極層１９ｉを備えて構成されている。そして当該電極層１９ｉに対しては、インクＩを吐出させるタイミングにおいて負の電圧が印加される。その他の構成は、図３に示すインクジェットヘッド５と同様であるので細部の説明は省略する。
【００９３】
次に、インクジェットヘッド５０の動作について説明する。
【００９４】
インクジェットヘッド５０において、インクＩを加圧して吐出させるタイミングにおいては、圧電素子１８ａ内の各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｉ及び２３に対して、図６に正印又は負印で示す極性の電圧が駆動部２１により印加される。すなわち、電極層１９ａ、１９ｃ、１９ｅ及び１９ｇに対して正の電圧が印加され、電極層１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ、１９ｉ及び２３に対しては負の電圧が印加される。このとき、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが、電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇに夫々印加されている電圧により圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように伸縮モードで変形し、また、圧電体層２０ｆ及び２０ｇが、電極層１９ｇ及び２３に夫々印加されている電圧により圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するようにシェアモードで変形する。更に、圧電体層２０ｆ及び２０ｇが、電極層１９ｆ、１９ｇ及び１９ｉに夫々印加されている電圧により圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するようにバイモルフモードで変形する。
【００９５】
ここで、上記バイモルフモードとは、厚さ方向の同方向に分極された２層の圧電体のうち、一方の圧電体に対して分極と反対方向に電界を印加すると共に、他方の圧電体に対して分極と同方向に電界を印加したとき、２層の圧電体が撓み（分極方向と同方向に電界が印加された圧電体がその面方向に収縮するように変形すると共に、分極方向と反対方向に電界が印加された圧電体がその面方向に伸長するように変形することにより生じる撓み）を起こすことにより生じる変形のモードである。
【００９６】
次に、インクジェットヘッド５０における各モードによる変形について図７を用いて詳説する。
【００９７】
ここで、上記伸縮モードによる変形及びシェアモードによる変形については、図７（ａ）又は（ｂ）に示すように図４（ａ）又は（ｂ）の場合と同様の動作により変形するので、細部の説明は省略する。
【００９８】
一方、上記バイモルフモードによる変形については、図７（ｃ）に示すように、圧電体層２０ｆに対しては電極層１９ｆ及び１９ｇによりその分極方向（図７（ｃ）中上向き）に対して同じ方向に電界が印加されるので、圧電体層２０ｆはその面方向（図７（ｃ）中左右方向）に収縮するように変形する。また、圧電体層２０ｇに対しては電極層１９ｇ及び１９ｉによりその分極方向（図７（ｃ）中上向き）に対して反対の方向に電界が印加されるので、圧電体層２０ｇはその面方向に伸長するように変形する。従って、これらの変形により、圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形してインクＩが加圧される。
【００９９】
以上説明した各モードの変形が組み合わされることによりインクＩが加圧され、インク吐出口１７から吐出されることとなる。
【０１００】
以上説明したように、第３実施形態のインクジェットヘッド５０によれば、伸縮モードによる変形とシェアモードによる変形とバイモルフモードにより変形が相互に協働して圧電体層２０ｇを変形させ、インクＩを加圧するので、低電圧でも大きな変形量でインクＩを加圧することができる。
【０１０１】
また、圧電体層２０ｇによりインク室１６の上壁面を形成するので、振動板等を使用する場合に比して当該上壁面の剛性を向上させることができ、加圧されたインクＩの圧力が減衰低下することを防止できる。
【０１０２】
（Ｖ）第４実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第４実施形態のインクジェットヘッドについて、図８（ａ）を用いて説明する。なお、図８（ａ）は、図３又は図６と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【０１０３】
図８（ａ）に示すように、第４実施形態のインクジェットヘッド５１は、図６に示すインクジェットヘッド５０の構成から電極層２３を取り除いた構成を備えている。
【０１０４】
このとき、各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ及び１９ｉに印加される電圧の極性は、図６に示す場合と同様である。
【０１０５】
この構成により、インクジェットヘッド５１においては、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが伸縮モードにより変形し、更に圧電体層２０ｆ及び２０ｇがバイモルフモードにより撓み変形し、全体として圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形する。
【０１０６】
従って、インクジェットヘッド５０の場合よりも簡単な構成の圧電素子を用いて低電圧で大きな変形量が得られることとなる。
【０１０７】
（VI）第５実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第５実施形態のインクジェットヘッドについて、図８（ｂ）を用いて説明する。なお、図８（ｂ）は、図３又は図６と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【０１０８】
図８（ｂ）に示すように、第５実施形態のインクジェットヘッド５２は、図６に示すインクジェットヘッド５０の構成から電極層２３を取り除いた構成を備え、更に圧電体層２０ｆがインク室１６に対応する位置のみに形成されている。
【０１０９】
このインクジェットヘッド５２の動作は、上述したインクジェットヘッド５１と同様であるので、細部の説明は省略する。
【０１１０】
なお、図８（ａ）に示すインクジェットヘッド５１と図８（ｂ）に示すインクジェットヘッド５２の構成上の差異は後述する製造方法の違いによるものである。
【０１１１】
以上説明した第５実施形態のインクジェットヘッド５２によれば、上述したインクジェットヘッド５１と同様の効果が得られる。
【０１１２】
（VII）第６実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第６実施形態のインクジェットヘッドについて、図９を用いて説明する。なお、図９は図３又は図６と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【０１１３】
図９に示すように、第６実施形態のインクジェットヘッド５３は、図６に示すインクジェットヘッド５０の構成に対して、圧電体層２０ｆと２０ｇの間に、インク室１６と周縁部２４に跨る広さの電極層１９ｊが形成されており、更に圧電体層２０ｇのインク室１６側の表面における当該インク室１６に対応する位置に電極層１９ｋが形成されている。そして、各圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ及び２０ｇの分極方向が図６に示すインクジェットヘッド５０とは反対方向とされており、更に、各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｊ及び１９ｋに印加される電圧の極性は図９に示す極性（電極層１９ａ、１９ｃ、１９ｅ及び１９ｊが負で、電極層１９ｂ、１９ｄ、１９ｆ及び１９ｋが正。）となる。このとき、電極層１９ｋはインク室１６及び周縁部２４の形状に対応して図１９の紙面に垂直な方向に延在するように形成されている。
【０１１４】
この構成により、インクジェットヘッド５３においては、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが伸縮モードにより変形し、更に圧電体層２０ｆ及び２０ｇがバイモルフモードにより撓み変形し、全体として圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形する。
【０１１５】
従って、インクジェットヘッド５０の場合よりも簡単な構成の圧電素子を用いて低電圧で大きな変形量が得られることとなる。
【０１１６】
なお、上述した第２乃至第６実施形態におけるインクジェットヘッドにおいては、圧電体層を変形させるための一部の電極層（電極層１９ｈ、１９ｉ及び１９ｋ）がインク室１６内に露出することとなるが、この場合には、当該各電極層の保護と帯電等の防止のため、当該各電極層のインク室１６側の面に所定の保護膜を形成しておくことが望ましい。
【０１１７】
（VIII）第７実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第７実施形態のインクジェットヘッドについて、図１０（ａ）を用いて説明する。なお、図１０（ａ）は、図３又は図６と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【０１１８】
図１０（ａ）に示すように、第７実施形態のインクジェットヘッド５４は、図６に示すインクジェットヘッド５０の構成から電極層２３及び１９ｉを取り除いた構成を備えている。
【０１１９】
このとき、各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ及び１９ｇに印加される電圧の極性は、図６に示す場合と同様である。更に、圧電体層２０ｇについては、必ずしも分極している必要はない。
【０１２０】
この構成により、インクジェットヘッド５４においては、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが伸縮モードにより変形し、更に圧電体層２０ｆ及び拘束層としての圧電体層２０ｇがユニモルフモードにより撓み変形し、全体として圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形することとなる。
【０１２１】
従って、インクジェットヘッド５０の場合よりも簡単な構成の圧電素子を用いて低電圧で大きな変形量が得られることとなる。
【０１２２】
（IX）第８実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第８実施形態のインクジェットヘッドについて、図１０（ｂ）を用いて説明する。なお、図１０（ｂ）は、図３又は図６と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【０１２３】
図１０（ｂ）に示すように、第８実施形態のインクジェットヘッド５５は、図６に示すインクジェットヘッド５０の構成から電極層２３及び１９ｉを取り除いた構成を備え、更に圧電体層２０ｆがインク室１６に対応する位置のみに形成されている。
【０１２４】
このインクジェットヘッド５５の動作は、上述したインクジェットヘッド５４と同様であるので、細部の説明は省略する。
【０１２５】
なお、図１０（ａ）に示すインクジェットヘッド５４と図１０（ｂ）に示すインクジェットヘッド５５の構成上の差異は後述する製造方法の違いによるものである。
【０１２６】
以上説明した第８実施形態のインクジェットヘッド５５によれば、上述したインクジェットヘッド５４と同様の効果が得られる。
【０１２７】
（Ｘ）第９実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第９実施形態のインクジェットヘッドについて、図１１を用いて説明する。なお、図１１は図３又は図６と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【０１２８】
図１１に示すように、第９実施形態のインクジェットヘッド５６は、図６に示すインクジェットヘッド５０の構成に対して、圧電体層２０ｆと２０ｇの間に、インク室１６と周縁部２４に跨る広さの電極層１９ｌが形成されており、更に電極層１９ｉを取り除いた構成を有している。そして、各圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆの分極方向が図６に示すインクジェットヘッド５０とは反対方向とされており、更に、各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ及び１９ｌに印加される電圧の極性は図１１に示す極性（電極層１９ａ、１９ｃ、１９ｅ及び１９ｌが負で、電極層１９ｂ、１９ｄ及び１９ｆが正。）となる。また、圧電体層２０ｇについては、必ずしも分極している必要はない。更に、電極層１９ｌはインク室１６及び周縁部２４の形状に対応して図１２の紙面に垂直な方向に延在するように形成されている。
【０１２９】
この構成により、インクジェットヘッド５６においては、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが伸縮モードにより変形し、更に圧電体層２０ｆ及び拘束層としての圧電体層２０ｇがユニモルフモードにより撓み変形し、全体として圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形することとなる。
【０１３０】
従って、インクジェットヘッド５０の場合よりも簡単な構成の圧電素子を用いて低電圧で大きな変形量が得られることとなる。
【０１３１】
なお、上述した第７乃至第９実施形態におけるインクジェットヘッドにおいては、インク室１６に最も近い圧電体層２０ｇを単なる弾性体の層に置換しても同様の作用効果が得られる。
【０１３２】
（XI）第１０実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第１０実施形態のインクジェットヘッドについて、図１２（ａ）を用いて説明する。なお、図１２（ａ）は図３又は図６と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【０１３３】
図１２（ａ）に示すように、第１０実施形態のインクジェットヘッド５７は、図３に示す第１実施形態のインクジェットヘッド５の構成から電極層２３を取り除き、更に圧電体層２０ｆをインク室１６に対応する位置のみに形成すると共に、圧電体層２０ｇの下面に、電極層１９ｍ（インク室１６に対応する位置）と電極層２５（周縁部２４に対応する位置）を形成したものである。このとき、電極層１９ｍ及び２５はインク室１６及び周縁部２４の形状に対応して図１２の紙面に垂直な方向に延在するように形成されている。
【０１３４】
このとき、各電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ及び１９ｇに印加される電圧の極性は、図３に示す場合と逆となり、電極層１９ａ、１９ｃ、１９ｅ及び１９ｇに負の電圧が印加され、電極層１９ｂ、１９ｄ及び１９ｆには正の電圧が印加される。また、当該電極層１９ｍと電極層２５に印加される電圧の極性は、電極層１９ｍが正とされ電極層２５が負とされる。
【０１３５】
この構成により、インクジェットヘッド５７においては、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ及び２０ｇが伸縮モードにより変形すると共に、更に圧電体層２０ｇがシェアモードにより厚み滑り変形し、全体として圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形することとなる。
【０１３６】
従って、インクジェットヘッド５の場合よりも簡単な構成の圧電素子を用いて低電圧で大きな変形量が得られる。
【０１３７】
（XII）第１１実施形態のインクジェットヘッドの細部構成及び動作
次に、本発明の他の実施形態である第１１実施形態のインクジェットヘッドについて、図１２（ｂ）を用いて説明する。なお、図１２（ｂ）は図３又は図６と同様の視点から見た圧電素子の断面図である。
【０１３８】
図１２（ｂ）に示すように、第１１実施形態のインクジェットヘッド５８は、圧電体層２０ｆ及び２０ｇのみを備え、電極層としては、圧電体層２０ｆの上面のインク室１６に対応する位置に電極層１９ｆを有すると共に、圧電体層２０ｆと圧電体層２０ｇの間のインク室１６に対応する位置に電極層１９ｇを有し、更に圧電体層２０ｆと圧電体層２０ｇの間の周縁部２４に対応する位置に電極層２３を備えている。このとき、各電極層はインク室１６及び周縁部２４の形状に対応して図１２の紙面に垂直な方向に延在するように形成されている。
【０１３９】
そして、各電極層に印加される電圧の極性は、電極層１９ｇに正の電圧が印加されると共に、電極層１９ｆ及び２３には負の電圧が印加される。
【０１４０】
この構成により、インクジェットヘッド５８においては、圧電体層２０ｆ及び拘束層としての圧電体層２０ｇがユニモルフモードにより変形すると共に、更に圧電体層２０ｆ及び２０ｇがシェアモードにより厚み滑り変形し、全体として圧電体層２０ｇがインク室１６内に突出するように変形することとなる。
【０１４１】
従って、インクジェットヘッド５の場合よりも簡単な構成の圧電素子を用いて低電圧で大きな変形量が得られる。
【０１４２】
なお、本実施形態の構成において、電極層１９ｆがインク室１６と周縁部２４に跨る広さに形成されていても同様の効果を得ることができる。
【０１４３】
（XIII）インクジェットヘッドの製造方法の第１実施形態
次に、図３に示す実施形態のインクジェットヘッド５を製造するための製造方法の第１実施形態について、図１３を用いて説明する。なお、図１３はインクジェットヘッド５を製造する製造工程の主要部を示すものである。
【０１４４】
図１３に示すように、インクジェットヘッド５の製造に際しては、始めに、その表面のインク室１６に対応する位置の図１３の紙面に垂直な方向に帯状の電極層１９ｇがスクリーン印刷技術等により形成されていると共に、その表面の周縁部２４に対応する位置の図１３の紙面に垂直な方向に帯状の電極層２３がスクリーン印刷技術等により形成されている圧電体層２０ｇ上に、夫々にスクリーン印刷技術等によりシート状の電極層３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆが夫々形成されている圧電体層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆを積層し、真空プレス法等により接着すると共に焼結し、更に各圧電体層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ及び２０ｇに対して図３に示す方向となるように夫々分極処理を施し、分極を生じさせる。
【０１４５】
次に、電極層３０ａのうち、上記電極層１９ａとなる部分にレジスト材を塗布し、所望のパターンを形成した後、図１３中段に二点鎖線で示す形状にエッチング処理を施す。このときのエッチング処理は、具体的には炭化珪素等の微粒子を用いたドライエッチング法（ショットブラスト法）等が用いられる。このエッチング処理により、図３に示す電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び１９ｆが形成されると共に、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが形成される（図１３最下段参照）。
【０１４６】
その後、圧電体層２０ｇの対応する位置に、予めインク室１６及び周縁部２４が溝状に形成されているキャビティプレート５ａを接着すると共に、電極層１９ａの上面に支持部５ｂを固定し、インクジェットヘッド５が完成する。
【０１４７】
以上説明した製造方法の第１実施形態によれば、低電圧で効率的にインクＩを加圧することができる圧電素子１８を製造することができると共に、複数の圧電体層及び複数の電極層を積層後にこれを掘削してインクジェットヘッド５を形成するので、インク室１６に対応する位置に精度よく積層圧電体を形成することができる。より具体的には、焼結時にはシート状である圧電体層を焼結するので、当該焼結時の変形が少なくなると共に、帯状の電極層を形成するのが一層のみであるので、電極層を複数層重ねることによる積層ずれが生じにくいという効果を奏する。
【０１４８】
（XIV）インクジェットヘッドの製造方法の第２実施形態
次に、図３に示す第１実施形態のインクジェットヘッド５を製造するための製造方法の第２実施形態について、図１４を用いて説明する。なお、図１４はインクジェットヘッドを製造する製造工程の主要部を示すものである。
【０１４９】
図１４に示すように、変形形態の製造方法によるインクジェットヘッドの製造に際しては、始めに、その表面のインク室１６に対応する位置の図１４の紙面に垂直な方向に帯状の電極層１９ｇがスクリーン印刷技術等により形成されていると共に、その表面の周縁部２４に対応する位置の図１４の紙面に垂直な方向に帯状の電極層２３がスクリーン印刷技術等により形成されている圧電体層２０ｇ上に、夫々にスクリーン印刷技術等によりインク室１６に対応する形状の電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び１９ｆが形成されている圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆ（夫々にインク室１６に対応する形状を有している。）を積層し、真空プレス法等により接着すると共に焼結し、更に各圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ及び２０ｇに対して図３に示す方向となるように夫々分極処理を施し、分極を生じさせる。なお、各圧電体層の積層についても、スクリーン印刷等の手法を用いる。
【０１５０】
その後、圧電体層２０ｇの対応する位置に、予めインク室１６及び周縁部２４が溝状に形成されているキャビティプレート５ａを接着すると共に、電極層３０ａの上面に支持部５ｂを固定し、インクジェットヘッド５が完成する。
【０１５１】
以上説明した製造方法の第２実施形態によれば、低電圧で効率的にインクＩを加圧することができる圧電素子を製造することができると共に、予め成形された複数の圧電体層及び複数の電極層を交互に積層して圧電素子を直接形成するので、物理的な溝加工等の加工処理を施すことなくインクジェットヘッド５を製造することができる。更に、帯状の電極層を形成するのが一層のみであるので、電極層を複数層重ねることによる積層ずれが生じにくい。
【０１５２】
（XV）インクジェットヘッドの製造方法の第３実施形態
次に、図８（ａ）に示す第４実施形態のインクジェットヘッド５１を製造するための製造方法の第３実施形態について、図１５を用いて説明する。なお、図１５はインクジェットヘッド５１を製造する製造工程の主要部を示すものである。
【０１５３】
なお、図１５に示す第３実施形態の製造方法は、図１３に示す第１実施形態の製造方法と同様の製造方法によりインクジェットヘッド５１を製造する際の実施形態である。
【０１５４】
図１５に示すように、インクジェットヘッド５１の製造に際しては、始めに、その表面のインク室１６に対応する位置の図１５の紙面に垂直な方向に帯状の電極層１９ｇがスクリーン印刷技術等により形成されていると共に、当該圧電体層２０ｇの電極層１９ｇが形成されている表面と反対の表面のインク室１６及び周縁部２４に跨る領域にシート状の電極層１９ｈが形成されている圧電体層２０ｇ上に、夫々にスクリーン印刷技術等によりシート状の電極層３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆが形成されている圧電体層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆを積層し、真空プレス法等により接着すると共に焼結し、更に各圧電体層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ及び２０ｇに対して図８（ａ）に示す方向となるように夫々分極処理を施し、分極を生じさせる。
【０１５５】
次に、電極層３０ａのうち、上記電極層１９ａとなる部分にレジスト材を塗布し、所望のパターンを形成した後、図１５中段に二点鎖線で示す形状に製造方法の第１実施形態と同様の方法でエッチング処理を施す。このエッチング処理により、図８（ａ）に示す電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び１９ｆが形成されると共に、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが形成される（図１５最下段参照）。
【０１５６】
その後、圧電体層２０ｇの対応する位置に、予めインク室１６及び周縁部２４が溝状に形成されているキャビティプレート５ａを接着すると共に、電極層１９ａの上面に支持部５ｂを固定し、インクジェットヘッド５１が完成する。
【０１５７】
以上説明した製造方法の第３実施形態によれば、製造方法の第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１５８】
（XVI）インクジェットヘッドの製造方法の第４実施形態
次に、図８（ｂ）に示す第５実施形態のインクジェットヘッド５２を製造するための製造方法の第４実施形態について、図１６を用いて説明する。なお、図１６はインクジェットヘッド５２を製造する製造工程の主要部を示すものである。
【０１５９】
図１６に示すように、第４実施形態の製造方法によるインクジェットヘッド５２の製造に際しては、始めに、その表面のインク室１６に対応する位置の図１６の紙面に垂直な方向に帯状の電極層１９ｇがスクリーン印刷技術等により形成されていると共に、当該圧電体層２０ｇの電極層１９ｇが形成されている表面と反対の表面のインク室１６及び周縁部２４に跨る領域にシート状の電極層１９ｈが形成されている圧電体層２０ｇ上に、夫々にスクリーン印刷技術等によりインク室１６に対応する形状の電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び１９ｆが形成されている圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆ（夫々にインク室１６に対応する形状を有している。）を積層し、真空プレス法等により接着すると共に焼結し、更に各圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ及び２０ｇに対して図８（ｂ）に示す方向となるように夫々分極処理を施し、分極を生じさせる。なお、各圧電体層の積層についても、スクリーン印刷等の手法を用いる。
【０１６０】
その後、圧電体層２０ｇの対応する位置に、予めインク室１６及び周縁部２４が溝状に形成されているキャビティプレート５ａを接着すると共に、電極層１９ａの上面に支持部５ｂを固定し、インクジェットヘッド５２が完成する。
【０１６１】
以上説明した製造方法の第４実施形態によれば、上記製造方法の第２実施形態と同様の効果が得られる。
【０１６２】
（XVII）インクジェットヘッドの製造方法の第５実施形態
次に、図１０（ａ）に示す第７実施形態のインクジェットヘッド５４を製造するための製造方法の第５実施形態について、図１７を用いて説明する。なお、図１７はインクジェットヘッド５４を製造する製造工程の主要部を示すものである。
【０１６３】
また、図１７に示す第５実施形態の製造方法は、図１３に示す第１実施形態の製造方法と同様の製造方法によりインクジェットヘッド５４を製造する際の実施形態である。
【０１６４】
図１７に示すように、インクジェットヘッド５４の製造に際しては、始めに、その表面のインク室１６に対応する位置の図１７の紙面に垂直な方向に帯状の電極層１９ｇがスクリーン印刷技術等により形成されている圧電体層２０ｇ上に、夫々にスクリーン印刷技術等によりシート状の電極層３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆが形成されている圧電体層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３１ｆを積層し、真空プレス法等により接着すると共に焼結し、更に各圧電体層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ及び２０ｇに対して図１０（ａ）に示す方向となるように夫々分極処理を施し、分極を生じさせる。
【０１６５】
次に、電極層３０ａのうち、上記電極層１９ａとなる部分にレジスト材を塗布し、所望のパターンを形成した後、図１７中段に二点鎖線で示す形状に製造方法の第１実施形態と同様の方法でエッチング処理を施す。このエッチング処理により、図８（ａ）に示す電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び１９ｆが形成されると共に、圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆが形成される（図１７最下段参照）。
【０１６６】
その後、圧電体層２０ｇの対応する位置に、予めインク室１６及び周縁部２４が溝状に形成されているキャビティプレート５ａを接着すると共に、電極層１９ａの上面に支持部５ｂを固定し、インクジェットヘッド５４が完成する。
【０１６７】
以上説明した製造方法の第５実施形態によれば、製造方法の第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１６８】
（XVIII）インクジェットヘッドの製造方法の第６実施形態
次に、図１０（ｂ）に示す第８実施形態のインクジェットヘッド５５を製造するための製造方法の第６実施形態について、図１８を用いて説明する。なお、図１８はインクジェットヘッド５５を製造する製造工程の主要部を示すものである。
【０１６９】
図１８に示すように、第６実施形態の製造方法によるインクジェットヘッド５５の製造に際しては、始めに、その表面のインク室１６に対応する位置の図１８の紙面に垂直な方向に帯状の電極層１９ｇがスクリーン印刷技術等により形成されている圧電体層２０ｇ上に、夫々にスクリーン印刷技術等によりインク室１６に対応する形状の電極層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ及び１９ｆが形成されている圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆ（夫々にインク室１６に対応する形状を有している。）を積層し、真空プレス法等により接着すると共に焼結し、更に各圧電体層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ及び２０ｇに対して図１０（ｂ）に示す方向となるように夫々分極処理を施し、分極を生じさせる。なお、各圧電体層の積層についても、スクリーン印刷等の手法を用いる。
【０１７０】
その後、圧電体層２０ｇの対応する位置に、予めインク室１６及び周縁部２４が溝状に形成されているキャビティプレート５ａを接着すると共に、電極層１９ａの上面に支持部５ｂを固定し、インクジェットヘッド５５が完成する。
【０１７１】
以上説明した製造方法の第６実施形態によれば、上記製造方法の第２実施形態と同様の効果が得られる。
【０１７２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、低電圧でも大きな変形量でインクに圧力変動を与えることができる。
【０１７３】
また、圧電体層によりインク室の一の壁面を形成するので、振動板等を使用する場合に比して当該壁面の剛性を向上させることができ、与えられたインクの圧力変動が減衰低下することを防止できる。
【０１７４】
従って、圧電方式を用いたインクジェットヘッドにおける省電力化及び高効率化が可能となる。
【０１７５】
【０１７６】
【０１７７】
【０１７８】
【０１７９】
【０１８０】
【０１８１】
【０１８２】
【０１８３】
【０１８４】
【０１８５】
【０１８６】
【０１８７】
【０１８８】
【０１８９】
【０１９０】
【０１９１】
【０１９２】
【０１９３】
【０１９４】
【０１９５】
【０１９６】
請求項６に記載の発明によれば、低電圧で効率的にインクを加圧することができるインクジェットヘッドを製造することができると共に、複数層の圧電体及び複数層の電極を積層後にこれを掘削し、インク室に対応する位置に積層圧電体層を形成するので、インク室に対応する位置に精度よく積層圧電体を形成することができる。
【０１９７】
従って、圧電方式のインクジェットヘッドの製造を簡略化できる。
【０１９８】
請求項７に記載の発明によれば、低電圧で効率的にインクを加圧することができるインクジェットヘッドを製造することができると共に、複数の圧電体層及び複数の電極層を交互に積層して積層圧電体層を直接形成するので、物理的な加工処理を施すことなくインクジェットヘッドを製造することができる。
【０１９９】
従って、圧電方式のインクジェットヘッドの製造を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のプリンタの構成を示す透視斜視図である。
【図２】第１実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す側面図である。
【図３】第１実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図４】第１実施形態のインクジェットヘッドの動作を示す図であり、（ａ）は伸縮モードによる変形を説明する図であり、（ｂ）はシェアモードによる変形を説明する図であり、（ｃ）はユニモルフモードによる変形を説明する図である。
【図５】第２実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図６】第３実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図７】第３実施形態のインクジェットヘッドの動作を示す図であり、（ａ）は伸縮モードによる変形を説明する図であり、（ｂ）はシェアモードによる変形を説明する図であり、（ｃ）はバイモルフモードによる変形を説明する図である。
【図８】各実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図であり、（ａ）は第４実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図であり、（ｂ）は第５実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図９】第６実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図１０】各実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図であり、（ａ）は第７実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図であり、（ｂ）は第８実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図１１】第９実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図１２】各実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図であり、（ａ）は第１０実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図であり、（ｂ）は第１１実施形態のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図１３】インクジェットヘッド製造方法の第１実施形態を示す図である。
【図１４】インクジェットヘッド製造方法の第２実施形態を示す図である。
【図１５】インクジェットヘッド製造方法の第３実施形態を示す図である。
【図１６】インクジェットヘッド製造方法の第４実施形態を示す図である。
【図１７】インクジェットヘッド製造方法の第５実施形態を示す図である。
【図１８】インクジェットヘッド製造方法の第６実施形態を示す図である。
【図１９】従来のインクジェットヘッドの構成を示す側面図である。
【図２０】従来のインクジェットヘッドの構成を示す正面図であり、（ａ）は第１従来例のインクジェットヘッドの構成を示す正面図であり、（ｂ）は第２従来例のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【図２１】第３従来例のインクジェットヘッドの構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１…フレーム
２…軸
３…プラテン
４、１１…モータ
５、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８…インクジェットヘッド
５ａ…キャビティプレート
５ｂ…支持部
６…インク供給装置
７…キャリッジ
８…ガイドロッド
９…プーリ
１０…タイミングベルト
１５、１０３…インク溜め
１６、１０５、２０５、３０４…インク室
１７、１０２…インクノズル
１７ａ…ノズルプレート
１８、１８ａ、１８’、１０１、２０１、３０１…圧電素子
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｉ、１９ｊ、１９ｋ、１９ｌ、１９ｍ、２３、２５、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ…電極層
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ…圧電体層
２１…駆動部
２２…制御部
２４…周縁部
２６…空間
１０４、２０４…プレート部
１０６、１０７、２０２、２０３、３０２…電極
３０３…振動板
Ｉ…インク
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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