(57)【要約】【課題】圧力室の長手方向の幅が小さくとも従来と同等の吐出量が得られる液滴噴射装置を提供する。【解決手段】液滴噴射装置１には、液体に圧力を加えるための直方体形状の圧力室３と、電界を印加されることで変形する圧電素子８ａからなる圧電板８であって圧力室３の一壁面を形成する圧電板８と、圧電板８に電界を印加するための電極１２と、が具備されている。圧電板８には、圧力室３の長手方向に沿って、長方形状の２つの穴１０が並列に具備されており、且つ２つの穴１０に挟まれた圧電板８の部分に電極１２が具備されている。圧電素子８ａの分極方向ｐは、圧力室３の長手方向と平行に配されている。【選択図】図１
2011068077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体に圧力を加えるための細長い形状を有する圧力室と、
電界を印加されることで変形する圧電板であって前記圧力室の一壁面を形成する圧電板と、を備える液滴噴射装置において、
前記圧電板は、複数の穴に挟まれる様に前記圧力室の長手方向に沿って延びる変形部を有することを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
前記変形部の最も折れて変形量が大きくなる最大変位稜線が前記圧力室の短手方向に沿って存在することを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
【請求項３】
前記圧電板が圧電素子から成り、該圧電素子の分極方向が、前記圧力室の長手方向と平行に配されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記圧電板が、２つの前記圧電素子で構成されており、且つ各々の前記圧電素子の分極方向が互いに反対の方向を向くように接着されていることを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
前記複数の穴が、それぞれ、２つの前記圧電素子の接着面を横切って形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記圧電板が圧電素子から成り、該圧電素子の分極方向が、前記圧電板の面に対して垂直な方向に配されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
前記圧力室と前記圧電板の間に可撓性膜を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
複数の前記圧力室に対応する前記圧電板が一体して形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドなどに用いられる液滴噴射装置に関する。詳しくは、圧電素子による圧力波を利用して液体の吐出を行う液滴噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録液を吐出するインクジェット記録ヘッドに、圧電素子からなる板状の部材（以降、圧電板と称する）を用いた液滴噴射装置が提案されている。液滴噴射装置には、液体に圧力を与える圧力室が設けられており、圧力室を形成する壁部の一部に圧電板が用いられている。圧電板に電界を印加することで圧電板が変形し、圧力室の容積が減少する。圧力室の容積の減少に伴い、圧力室に貯留されている液体が吐出されるものである。
【０００３】
現在、圧電板を用いた工業用の液滴噴射装置の多くは、駆動効率の高いシェアモード変形が用いられている。シェアモード変形は、圧電板の分極方向に対して垂直な方向に電界を印加し、圧電板を伸張変形や収縮変形ではなく、剪断変形させるものである。特許文献１では、シェアモード変形を利用した液滴噴射装置が開示されている。
【０００４】
図１３（ａ）は特許文献１で開示されている液滴噴射装置の平面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示す液滴噴射装置のＧ−Ｇ断面図である。図１３（ａ）に示すように、液滴噴射装置には、複数の直方体形状の圧力室３が、圧力室３の長手方向に平行な方向に設けられている。また、圧力室３を形成する壁の一面（図１３（ｂ）における上部）には、圧電板２３が用いられている。圧電板２３の分極方向ｐは、圧力室３の長手方向に垂直で且つ圧電板２３に沿って圧力室３の中央から圧力室３を形成する壁部に向かう方向（図１３における矢印の方向）にある。
【０００５】
また、膜状の電極１２ｂが圧電板２３と圧力室３との間に具備されており、圧電板２３の電極１２ｂに対向する位置には、帯状の電極１２ａが、電極１２ａの長手方向と分極方向ｐとが直行するように配置されている。
【０００６】
電極１２ａに正の電圧を印加し、電極１２ｂに負の電圧を印加すると、図１３（ｂ）に示すように、圧電板２３はシェアモード変形を生じる。圧力室３には吐出口６が設けられており、圧電板２３が変形することによって圧力室３の容積が減少するため、吐出口６から液体が吐出される。したがって、液滴噴射装置からの液体の吐出量は、圧力室３の容積の減少量に依存する。
【０００７】
圧電板２３の静止位置からの変位量ｄは、圧電板２３の変形部の変形幅ｗが大きいほど大きくなる。特許文献１で示す構成では、図１３（ｂ）に示す圧力室３の短手方向の幅が変形幅ｗとなる。圧力室３の短手方向の幅を大きくすれば変位量ｄを大きく出来、液体の吐出量を大きくすることが出来るが、圧力室３の短手方向の幅を大きくすることは単位面積当たりの吐出口６の密度を小さくすることになり、解像度が低下する。解像度を確保するため、圧力室の長手方向の幅を大きくし、変位量ｄが小さくても圧力室３の容積の減少量を確保できる方法がとられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平０７−０３３０８９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、圧力室の長手方向の幅を長くすることによって圧力室の容積の減少量を大きくする方法では、圧電板の変形部の長手方向の幅が大きくなる。したがって、液滴噴射装置の周波数応答性が低下する虞がある。また、圧力室の長手方向の幅が大きいと、圧力室の内部に気泡が発生したときに圧電板の変形圧力が液体へ伝わりにくくなるなどの課題があった。そのために、圧電素子を用いた液滴噴射装置の中には気泡を除去する装置を別途用意しなければならないことがあった。さらに、圧電板に対して垂直に液滴を吐出させる液滴噴射装置を作製する場合、圧力室の長手方向の幅を長くする方法では単位面積当たりの吐出口の密度を高くできないという問題もあった。
【００１０】
そこで、本発明は、前述の背景技術が有する問題点を鑑みてなされたものであり、圧力室の長手方向の幅を大きくすることなく従来と同等の吐出量が得られる液滴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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、液体に圧力を加えるための細長い形状を有する圧力室と、電界を印加されることで変形する圧電素子からなる圧電板であって圧力室の一壁面を形成する圧電板と、を備える液滴噴射装置において、
圧電板は、２つの穴または溝の間に形成された、圧力室の長手方向に沿って存在する変形部を有していることを特徴とする液滴噴射装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、圧力室の長手方向の幅を大きくすることなく大きな吐出量が得られる液滴噴射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明における第１の実施形態の液滴噴射装置の斜視図である。
【図２】第１の実施形態の液滴噴射装置の断面図である。
【図３】比較例における液滴噴射装置の斜視図である。
【図４】比較例における液滴噴射装置の断面図である。
【図５】本発明における第１の実施形態をサイドシューター構造のインクジェット記録ヘッドに応用したときの説明図である。
【図６】第１の実施形態と比較例における、圧電板変位量及びメニスカス変位量のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】第２の実施形態の斜視図及び断面図である。
【図８】第３の実施形態の斜視図である。
【図９】第４の実施形態の斜視図である。
【図１０】第５の実施形態の斜視図である。
【図１１】第１の実施形態の製造工程を説明する図である。
【図１２】第１の実施形態の製造工程を説明する図である。
【図１３】特許文献１における液滴噴射装置の平面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、背景技術（図１３）と同一の構成要素には同一符号を用いることとする。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を示す液滴噴射装置１の構成について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す液滴噴射装置１の斜視図である。図２（ａ）は、図１で示す液滴噴射装置１のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は液滴噴射装置１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１７】
図１に示すように、液滴噴射装置１は、ＳＵＳによって形成された本体プレート２を有している。また、図２（ｂ）に示すように、本体プレート２には、噴射する液体を貯留し且つ該液体に圧力を加える圧力室３と、該圧力室３に液体を供給する共通液室４が形成されており、共通液室４から圧力室３へ接続するための絞り５が設けられている。さらに、本体プレート２には、圧力室３から液体を吐出する吐出口６が具備されている。
【００１８】
圧力室３は、吐出口６が具備されている底壁２ａ、絞り５が具備されている後壁２ｂ、該後壁２ｂの対向する位置にある前壁２ｃ、後壁２ｂと前壁２ｃとをつなぐ側壁２ｄによって囲まれている。圧力室３は細長い形状、例えば直方体形状を有しており、側壁２ｄの間隔ｊは、後壁２ｂと前壁２ｃとの間隔ｉよりも小さくなっている。
【００１９】
また、圧力室３の底壁２ａに対向する位置には、圧力室３を閉塞するように可撓性膜７が設けられている。さらに、可撓性膜７を本体プレート２で挟み込むように圧電板８が設けられている。即ち、圧電板８は圧力室３の一壁面を形成している。圧電板８は、シェアモード変形をすることによって圧力室３に貯留されている液体に圧力を加える。
【００２０】
ここで、圧電板８の構成について説明する。圧電板８は、電圧を力に変換する２つの圧電素子８ａによって構成されている。また、２つの圧電素子８ａは、各々の分極方向ｐに沿ってプレート状に形成され、且つ各々の分極方向ｐが互いに反対の方向を向くように配され、接着剤９で接着されている。
【００２１】
さらに、圧電板８には、２つの長方形状を有する穴１０が、分極方向ｐに平行な方向に、並列に設けられている。穴１０の長手方向の中央部が、接着剤９によって接着されている面に一致するように接着面を横切って穴１０が配設されている。２つの穴１０によって挟まれている圧電板８の部分は、圧電板変形部１１となる。
【００２２】
この圧電板８が、分極方向ｐと圧力室３の長手方向とが平行になるように可撓性膜７を介して本体プレート２に設けられている。
【００２３】
圧電板変形部１１の可撓性膜７に対向する面には、電極１２が具備されている。また、可撓性膜７も電極としての機能も有する材料で構成されている。図２（ａ）に示すように、圧電板変形部１１は、圧力室３が設けられている箇所に位置するため、電極１２および可撓性膜７に電圧が印加されることによって変形が可能である。圧電板変形部１１の穴１０と対向する位置にある圧電板固定部１３は、上部に電極１２が形成されていなく、また本体プレート２の側壁２ｄ上に設けられているため、変形しない構造となっている。
【００２４】
圧電板変形部１１の長手方向の側面には穴１０が設けられているため、圧電板変形部１１が変形する際に、圧電板固定部１３からの拘束を受けることなく圧電板変形部１１はシェアモード変形を行うことが出来る。
【００２５】
また、圧電板変形部１１の最も変形量が大きくなる最大変位稜線１４は、底壁２ａ及び後壁２ｂに対して平行に存在し、且つ平行状態を維持して変形する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、圧電板変形部１１が変形しているときの図である。
【００２６】
図１及び図２に示すように、圧力室３と圧電板８との間には、可撓性膜７が具備されている。したがって、圧力室３に貯留された液体の、吐出口６及び絞り５以外からの漏れを抑制することが出来る。また、圧力室３と電圧板８との間に可撓性膜７を介することによって圧電板８が液体に接しないため、圧電板８の耐久性を向上することが出来る。
【００２７】
さらに、可撓性膜７のヤング率を適正に保つことで、圧電板変形部１１の変形圧力を液体に伝達することが可能になる。可撓性膜７としては、Ｎｉをはじめとする金属や、ポリイミドなどの有機膜を利用することが出来る。
【００２８】
可撓性膜７のヤング率が低すぎると、圧電板変形部１１が変形したときに、穴１０が設けられている部分の可撓性膜７が圧電板変形部１１と逆方向に伸びることがある。可撓性膜７が圧電板変形部１１と逆方向に伸びると、圧電板変形部１１の変形圧力が圧力室３に貯留されている液体の全域まで効率的に伝わらない虞がある。したがって、可撓性膜７のヤング率としては、１０9Ｐａから１０11Ｐａとすることが望ましい。
【００２９】
次に、液滴噴射装置１の動作について説明する。
【００３０】
電極１２に正の電圧を、可撓性膜７に負の電圧を印加すると、分極方向ｐに対して垂直な電界が印加されることから、図２（ｂ）で示すように、電圧板変形部１１は低壁２ａに向かう方向（図２（ｂ）で示す矢印Ｃの方向）へシェアモード変形を生じる。圧電板変形部１１の最大変位量１４の変位量ｄは、圧電定数ｄ15、印加電圧Ｖ、圧電体８の厚さｔ、圧電板変形部１１の変形幅ｗを用いて、次のように表される。
【００３１】
【数１】
2011068077.tif 000003
【００３２】
したがって、圧電定数ｄ15、印加電圧Ｖ及び圧電体８の厚さｔが同じ場合、圧電板変形部１１の変形幅ｗが大きいほうが変位量ｄも大きくなる。本発明の態様における圧電板変形部１１の変形幅ｗは、図１及び図２に示すように、圧電板変形部の長手方向の長さとなる。
【００３３】
ここで、図３及び図４に本発明の液滴噴射装置に対する比較例を示す。この比較例は図１に示した液滴噴射装置１と比べて圧電板の形状が異なっている。図４（ａ）は、図３に示す液滴噴射装置を、圧力室３の長手方向に垂直な面Ａ´−Ａ´で切断したときの断面図であり、図４（ｂ）は液滴噴射装置の圧力室３の短手方向に垂直な面Ｂ´−Ｂ´で切断したときの断面図である。
【００３４】
図４に示す圧電板２２の構造及び電極の配置におけるシェアモード変形では、最大変位稜線１４は、圧力室３の長手方向に平行になる。また、変位量ｄに影響を与える圧電板変形部１１の変形幅は、圧力室３の側壁２ｄの間隔ｊである。
【００３５】
このような比較例に対し、図１に示す本発明の実施形態では、変位量ｄに影響を与える圧電板変形部１１の変形幅ｗを圧力室３の長手方向にとっているため、変位量ｄを大きくすることが出来る。
【００３６】
また、本発明における液滴噴射装置をサイドシュータータイプのインクジェット記録ヘッドに応用した例を図５に示す。図５（ａ）はインクジェット記録ヘッド１７を本体プレート２から圧電板８へ向かって見たときの平面図である。図５（ｂ）は、インクジェット記録ヘッド１７のＤ−Ｄ断面図であり、図５（ｃ）はインクジェット記録ヘッド１７のＥ−Ｅ断面図である。図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、本体プレート２の、吐出口６が設けられている面の反対側に位置する面に分極方向ｐを有する圧電板８が配列されている。圧電板８には液体流入口１８及び液体流出口１９が形成されている。さらに液体流入口１８及び液体流出口１９は、共通液室に繋がっており、液体の循環２０を可能にしている。
【００３７】
図５に示すインクジェット記録ヘッドでは、１列当たりの圧力室３及び吐出口６の配列は従来のインクジェット記録ヘッドと同じである。したがって、１列当たりの解像度は従来と同じになる。しかし、圧力室３の長手方向の長さが従来例（図１３（ａ））に比べ短い。したがって、図５（ａ）に示すように圧力室３及び吐出口６の組の複数からなる列を印刷時の記録ヘッドの走査方向Ｓに関して配置するときに一の列の吐出口間に他の列の吐出口を配置することが可能である。一の列の吐出口間に他の列の吐出口を配置することによって、複数の吐出口列を使って画像形成するときの解像度を高めることができる。
【００３８】
以下、本発明の第１の実施形態を、具体的な数値を挙げてより詳しく説明する。
【００３９】
図１及び図２に示す液滴噴射装置１において、本体プレート２の側壁２ｄの間隔ｊを２７０μｍ、底壁２ａと静止状態にある可撓性膜７との間隔ｈを２００μｍ、後壁２ｂと前壁２ｃとの間隔ｉを１．５ｍｍとした。また、側壁２ｄの厚さを７０μｍ、底壁の厚さを５０μｍ、とした。底壁２ａの、圧電板８が接着剤９によって接着されている面の延長上に直径３０μｍの吐出口６を設けた。
【００４０】
圧力室３の後壁２ｂに幅３０μｍ、高さ５０μｍ、長さ１２０μｍの絞り５を設け、共通液室４と接続した。共通液室４は、高さ３００μｍ、長さ２００μｍで、不図示の隣接する圧力室に接続されている。
【００４１】
可撓性膜７は厚さ３μｍのＮｉを用いた。圧電素子８ａとして、鉛とチタンとジルコニウムから構成されたＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３ペロブスカイト型酸化物（以下、ＰＺＴと称す）を用いた。圧電板８の厚さｔを１００μｍとし、圧電板変形部１１の短手方向の幅を２４０μｍ、圧電板変形部１１の長手方向の変形幅ｗを１ｍｍとした。電極１２としては、厚さ０．３μｍのＰｔを用い、接着剤９はエポキシ系接着剤を用いて厚さを３μｍとした。
【００４２】
電極１２に正の電圧、可撓性膜７に負の電圧を印加することによって、図２（ｂ）で示すように、圧電板変形部１１の最大変位稜線１４が圧力室３の短手方向と略平行するシェアモード変形が生じた。このときの圧電板変動部１１の変位ｄは、数式１で与えられる。
【００４３】
図５に示すサイドシュータータイプのインクジェット記録ヘッドに応用した実施例では、一列当たりの解像度は７５ｄｐｉで従来のものと同じである。しかし、圧力室の長手方向の長さが１．５ｍｍと短いため、圧力室３を交互に配置することにより、３ｍｍの幅で１５０ｄｐｉの解像度とすることが出来た。
【００４４】
比較例
図６は、図１に示す第１の実施形態における液滴噴射装置１と、図３に示す比較例における液滴噴射装置とをシミュレーションしたときの結果を示す図である。シミュレーションは、構造計算シミュレーターによって行った。図３に示す比較例の液滴噴射装置において、側壁２ｄの間隔ｊ、側壁２ｄの厚さ、底壁２ａと静止状態にある可撓性膜７との間隔ｈ、底壁２ａの厚さ、圧電板２２の厚さｈ、絞り部５の形状及び寸法は第１の実施形態と同じとした。後壁２ｂと前壁２ｃとの間隔ｉは、第１の実施形態１の４倍となる６ｍｍとした。また、吐出口６は、圧力室３の前壁２ｃから５０μｍの位置に直径３０μｍの大きさで設けた。さらに、第１の実施形態及び比較例に示す液滴噴射装置に粘度３ｃｐのインクを充填した場合を想定し、シミュレーションを行った。
【００４５】
図６（ａ）は、圧電板変形部１１の変位量ｄの時間変化を示した図である。また、図６（ｂ）は、吐出口６の内部におけるインクの液面の位置変位を表すメニスカス変位量を、横軸を時間として示した図である。メニスカス変位量は、圧電体変形部１１の変形で減少した圧力室３の容積変化に伴い変化する。時間当たりのメニスカス変位量が大きいほど、吐出速度が高く、周波数応答性が優れていることになる。
【００４６】
第１の実施形態では、後壁２ｂと前壁２ｃとの距離が比較例の４分の１であるにもかかわらず、圧電板変形部１１の変位ｄが大きく、メニスカス変位量も大きい。したがって、第１の実施形態のような構造とすることで、液滴噴射装置の吐出性能を向上させることが可能となった。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。図７（ａ）は、本発明における第２の実施形態を示す液滴噴射装置１の斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す液滴噴射装置１のＦ−Ｆ断面図である。
【００４８】
第１の実施形態で示される圧電板８（図１及び図２）では、穴１０は完全に切り抜かれた構造をしているが、図７に示す第２の実施形態における圧電板８では、完全に切り抜かれずに薄く圧電素子が残る構造を有している。本実施形態以降においては、「穴」を「溝」とも称する。
【００４９】
圧電板８によって圧力室３の開口部全域が覆われるため、第１の態様で用いていた可撓性膜７がなくても、圧力室３からの液体の漏れを防ぐことが出来る。また、可撓性膜７を用いる場合にも、可撓性膜７の保護が可能になるため、可撓性膜７を薄くすることが可能である。
【００５０】
図７に示す実施形態では、可撓性膜７を具備しない場合を示す。圧電板８の厚さ１００μｍに対して、溝１５として３０μｍの厚みを残し、溝構造とした。さらに、圧電板８と圧力室３との間には電極１２ｂとして０．３μｍの厚さを有するＰｔを形成した。圧電板変形部１１へ設ける電極１２ａとしては、第１の実施形態と同様に厚さ０．３μｍのＰｔを用いた。
【００５１】
（第３の実施形態）
続いて、本発明における第３の実施形態態様について説明する。図８は本発明における第３の実施形態を示す液滴噴射装置１の斜視図である。第１及び第２の実施形態では２つの圧電素子を用いて圧電板８を構成しているのに対し、図８で示す第３の実施形態では、圧電板８を１つの圧電素子で形成し、且つ電極１２を圧電板変形部１１の長手方向の半分にのみ形成していることである。
【００５２】
第１の実施形態に比べ、電極１２が半分になるため、圧電板変形部１１の変位量ｄは減少するが、圧電素子を接着剤９で貼り合せる必要がないため、作製が容易になる利点がある。
【００５３】
（第４の実施形態）
図９は本発明の第４の実施形態における液滴噴射装置１を示す斜視図である。第１から第３の実施形態では、圧電板８の面に平行な方向に分極方向ｐが向くように形成されているが、図９に示す第４の実施形態では、圧電板８の面に対して垂直な方向に分極方向ｐが向くように形成されている。圧電板変形部１１の長手方向の中央に電極１２ａを配置し、圧電板変形部１１の長手方向の両端に電極１２ｂを配置している。
【００５４】
電極５ａ及び５ｂに電圧を印加したとき、電界方向は分極方向ｐに対して垂直な方向に印加される。この場合でもシェアモード変形を生じる。第１の実施形態に比べ、電極１２ａと電極１２ｂとの距離が大きくなるため、電極に印加する電圧を高くしなければならないが、分極方向ｐに対して垂直な方向に圧電素子の面を作製するため、作製が容易になる利点がある。第４の実施形態では、可撓性膜７として、ポリイミドを５μｍ形成したものを用いている。
【００５５】
なお、第４の実施形態における圧電板変形部１１の変位量ｄは、圧電定数ｄ15と印加電圧Ｖを用いて、
【００５６】
【数２】
2011068077.tif 000004
【００５７】
と表される。数式２の右辺に、
【００５８】
【数３】
2011068077.tif 000005
【００５９】
を乗じることによって、数式１となる。本発明における第１の実施形態では、数式３は１より大きい値となるように構成される。したがって、第１の実施形態における圧電板変形部１１の変位量ｄのほうが、第４の実施形態における圧電板変形部１１の変位量ｄよりも大きな値となり、第１の実施形態における圧電板８のほうが変位効率は高くなる。
【００６０】
（第５の実施形態）
図１０は、第５の実施形態における液滴噴射装置１を示す斜視図である。第１の実施形態における２つの圧電板８が具備されている。各々の圧電板変形部１１が１つの直線上に配置され、吐出口６は、２つの電極板８の間に１つ設けられている。
【００６１】
第５の態様における液滴噴射装置１は、圧電板８が１つでは吐出力が足りない場合に有効である。例えば、圧電板変形部１１の長手方向の幅が２ｍｍである構成では、圧電板変形部１１が撓むため、圧電板変形部１１の長手方向の幅が１ｍｍの構成に比べ、変位量ｄは２倍とならない。したがって、図１０に示すような２つの圧電板８を配置する方法が有効である。
【００６２】
（製造方法）
続いて、図１１及び図１２を用いて製造方法について説明する。ここでは、第１の実施形態における製造方法の説明を行うが、第２の実施形態以降も同様の方法で製造が可能である。
【００６３】
図１１は、本発明の第１の実施形態における製造方法の一例を説明する図である。複数の圧力室に対して、１つで対応可能な圧電板の製造方法を説明する。ここでは、解像度を７５ｄｐｉとしたインクジェット記録ヘッドに対応する圧電板とする。
【００６４】
まず、図１１（ａ）に示すように、分極方向ｐに平行な平面を有し、厚さが１００μｍ、分極方向ｐに対して垂直な方向の幅が１００ｍｍ、分極方向ｐに対して平行となる奥行きが７５０μｍの圧電素子８ａを２つ用意する。図１１（ｂ）に示すように、２つの圧電素子８ａを、互いの分極方向ｐが反対方向を向くように接着剤９で接着し、圧電板８とした。接着剤９としてエポキシ系接着剤を用いた。
【００６５】
次に、図１１（ｃ）に示すように、幅３０μｍ、奥行き１ｍｍの長方形状の穴１０を、レーザー加工などで分極方向ｐに対して平行な方向に設けた。圧電板８の長手方向の端部から、７０μｍ、２７０μｍのピッチで順に形成し、また、穴１０の長手方向の中央部が圧電板８の接着面と一致するようにした。したがって、圧電板８には、長さが１ｍｍで、幅２４０μｍと幅４０μｍの直方体の部材が残る。
【００６６】
続いて、図１１（ｄ）に示すように、圧電板８の幅２４０μｍを有する部材の面に幅２４０μｍ、長さ１ｍｍの電極１２を形成した。圧電板８のうち、電極１２の形成された部分が圧電板変動部１１となる。また、圧電板８の、電極１２を設けた面の反対に位置する面には電極を兼ねる可撓性膜７を圧着した。本実施形態では、電極１２として厚さ０．３μｍのＰｔを用い、可撓性膜７として厚さ３μｍのＮｉを用いた。
【００６７】
その後、図１１（ｅ）で示すように、ＳＵＳで形成した本体プレート２の圧力室３の中央に、圧電板変動部１１が配置されるようにアライメントし、圧電板８と本体プレート２を接着した。
【００６８】
複数の圧力室３にまたがる圧電板８を一体で形成できるため、個々の圧力室３毎に圧電板８を形成した場合に比べ、圧電板８の複数の圧力室３への位置合わせも容易となる。さらに、圧電素子８ａから穴１０を設けることによって圧電板変形部１１が形成されるため、圧電板変形部１１の長手方向の両端の拘束力が大きくなり、接着剤９で接着させた部分が変形し易くなる。
【００６９】
図１２は、本発明の実施形態における第２の製造方法を説明する図である。
【００７０】
まず、図１２（ａ）に示すような、高さ７５０μｍ、幅１００ｍｍ、奥行き５ｍｍの圧電素子８ａを２つ用意する。圧電素子８ａは、分極方向ｐが幅方向に垂直且つ奥行き方向に垂直な方向へ向くように、分極処理されている。
【００７１】
次に、図１２（ｂ）に示すように、圧電素子８ａの分極方向ｐの後端から分極方向ｐの先端へ向かって、幅３０μｍ、高さ５００μｍの窪み１６を形成する。窪み１６の奥行きは圧電素子８ａの奥行きと同じ５ｍｍで形成した。また、窪み１６は、圧電素子８ａの長手方向の端部から、７０μｍ、２７０μｍのピッチで設けた。したがって、窪み１６の形成時に除去されずに残った圧電素子８ａは、幅２４０μｍ、高さ５００μｍの部材と幅４０μｍ、高さ５００μｍの部材になる。
【００７２】
続いて、図１２（ｃ）に示すように、２つの圧電素子８ａを、各々の分極方向ｐが反対の方向を向くように配置し、接着材９で接着した。したがって、２つの窪み１６の開口部が向き合うことにより、穴１０となる。
【００７３】
その後、図１２（ｄ）に示すように、接着した圧電素子８ａの加工時における欠損を抑制するための犠牲層材料２１を穴１０に充填した。犠牲層材料２１としては、ポリイミドやネガレジストなどを用いることが出来る。犠牲層材料２１が固化した後、接着した圧電素子８ａを奥行き方向に１５０μｍで切断し、切断した面に箇所に平坦化処理を施し、図１２（ｅ）に示す圧電板８とした。平坦化処理により、圧電板８の厚さを１００μｍとした。圧電素子８ａの切断や、平坦化処理において、穴１０に犠牲層材料２１が充填されているため、圧電素子８ａの強度が確保され、欠損を抑制することが出来る。
【００７４】
図１２（ｆ）に示すように、窪み１６を形成するときに残った幅２４０μｍの部材の面に、幅２４０μｍの電極１２を形成した。電極１２としてはＰｔを用い、厚さを０．３μｍとした。穴１０には犠牲層材料２１が充填されているため、電極１２を形成する材料が穴１０に浸入することを抑制できる。電極１２が形成された後、穴１０に充填された犠牲層材料２１を除去し、図１２（ｇ）で示す圧電板８とした。
【００７５】
可撓性膜７が具備されている本体プレート２を用意し、圧電板８の、電極１２が具備されている面の反対に位置する面に可撓性膜７を合わせ、圧電板８と本体プレート２を接着した。可撓性膜７としては、厚さ３μｍのＮｉを用いた。
【００７６】
この製造方法においても、複数の圧力室３にまたがる圧電板８を一体で形成できるため、個々の圧力室３毎に圧電板８を形成した場合に比べ、圧電板８の複数の圧力室３への位置合わせも容易となる。さらに、圧電素子８ａから穴１０を設けることによって圧電板変形部１１が形成されるため、圧電板変形部１１の長手方向の両端の拘束力が大きくなり、接着剤９で接着させた部分が変形し易くなる。
【符号の説明】
【００７７】
１      液滴噴射装置
２      本体プレート
３      圧力室
６      吐出口
７      可撓性膜
８      圧電板
９      接着剤
１０    穴
１１    圧電板変形部
１２、１２ａ、１２ｂ    電極
１３    圧電板固定部
ｄ      変位量
ｔ      圧電板の厚さ
ｗ      変形幅
【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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