(57)【要約】【課題】液滴噴射装置において構造を複雑にすることなく、ノズル毎に噴射する液滴の体積を変化させる。【解決手段】流路ユニット３０においては、ノズル１５ａ及び圧力室１０ａを含む個別インク流路３２ａとノズル１５ｂ及び圧力室１０ｂを含む個別インク流路３２ｂ、並びに、マニホールド流路１１ａとマニホールド流路１１ｂとが、それぞれ同一の流路構造を有している。流路ユニット３０の上面には、下から順に、振動板４０、絶縁層４１、共通電極４４、圧電層４２及び個別電極４３ａ、４３ｂが積層されることによって構成されたユニモルフ型の圧電アクチュエータ３１が配設されている。圧電層４２は、圧力室１０ａに対向する部分において、圧力室１０ｂに対向する部分よりも厚みが薄くなっている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の滴を噴射する液滴噴射装置であって、
第１のノズル及び第１のノズルに連通する第１の圧力室を含む第１の流路、並びに、第２のノズル及び第２のノズルに連通する第２の圧力室を含む第２の流路であって、第１の流路と同一の流路構造を有する第２の流路が形成された流路ユニットと、
第１、第２の圧力室を覆って前記流路ユニットの一面に配置された振動板、前記振動板の、前記流路ユニットと反対側の面において、第１、第２の圧力室に対向して配置された圧電層、及び前記圧電層に電圧を印加する一対の電極を含み、前記振動板、前記圧電層及び前記電極が積層された圧電アクチュエータと、を備え、
前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの、第１の圧力室に対向する部分が、第２の圧力室に対向する部分よりも薄いことを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
第１のノズルから噴射される液滴は、第２のノズルから噴射される液滴よりも大きく、前記電極に前記電圧を印加するとき、前記圧電層が前記振動板の面方向に収縮して、前記振動板を第１及び第２の圧力室に向かって凸となるように変形させて、第１及び第２の圧力室内の前記液体に圧力を付与して、液滴を噴射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】
前記第１流路及び前記第２流路は、それぞれ複数の第１個別流路及び第２個別流路を備え、
複数の前記第１圧力室が所定の一方向に配列された第１圧力室列を形成し、複数の前記第２圧力室が前記所定の一方向に配列された第２圧力室列を形成しており、
前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの、前記第１圧力室列に対向する部分が前記第２圧力室列に対向する部分よりも薄いことを特徴とする請求項２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記液体は黒のインクとカラーのインクとを含み、
前記第１ノズルから黒のインク滴が噴射され、前記第２ノズルからカラーのインク滴が噴射されることを特徴とする請求項２又は３に記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
前記液体は、顔料インクと染料インクとを含み、
前記第１ノズルから顔料インクが噴射され、前記第２ノズルから染料インクが噴射されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記圧電層の、前記第１圧力室に対向する部分が前記第２圧力室に対向する部分よりも薄いことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
前記振動板の、前記第１圧力室に対向する部分が前記第２圧力室に対向する部分よりも薄いことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
前記振動板は金属製であって、
前記圧電アクチュエータは、前記振動板の前記流路ユニットとは反対側の面に配設され、前記振動板と前記電極とを絶縁させる絶縁層を含み、
前記絶縁層の前記第１圧力室に対向する部分が、前記第２圧力室に対向する部分よりも薄いことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の液滴噴射装置。
【請求項９】
第１のノズル及び第１のノズルに連通する第１の圧力室を含む第１の流路、並びに、第２のノズル及び第２のノズルに連通する第２の圧力室を含む第２の流路であって、第１の流路と同一の流路構造を有する第２の流路が形成された流路ユニットと、
第１、第２の圧力室を覆って前記流路ユニットの一面に配置された振動板、前記振動板の、前記流路ユニットと反対側の面において、第１、第２の圧力室に対向して配置された圧電層、及び前記圧電層に電圧を印加する一対の電極を含み、前記振動板、前記圧電層及び前記電極が積層された圧電アクチュエータと、を備える液滴噴射装置の製造方法であって、
前記第１流路と前記第２流路とが同一の流路構造を有するように前記流路ユニットを形成することと、
前記前記振動板、前記圧電層及び前記電極を積層して前記圧電アクチュエータを形成することと、
前記振動板を前記流路ユニットの前記一面に接合することと、を有し、 
前記圧電アクチュエータを形成する際に、前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの、前記第１圧力室に対向する部分を前記第２圧力室に対向する部分よりも薄く形成することを特徴とする液滴噴射装置の製造方法。
【請求項１０】
前記液滴噴射装置は、第１のノズルから噴射される液滴は、第２のノズルから噴射される液滴よりも大きく、前記電極に前記電圧を印加するとき、前記圧電層が前記振動板の面方向に収縮して、前記振動板を第１及び第２の圧力室に向かって凸となるように変形させて、第１及び第２の圧力室内の前記液体に圧力を付与して、液滴を噴射する液滴噴射装置であることを特徴とする請求項９に記載の液滴噴射装置の製造方法。
【請求項１１】
前記圧電アクチュエータを形成する際に、前記圧電アクチュエータの、前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの層を、前記１つの層を構成する粒子を所定の基板に堆積させる粒子堆積法を用いて形成することを特徴とする請求項１０に記載の液滴噴射装置の製造方法。
【請求項１２】
前記粒子堆積法が、エアロゾルデポジション法又はスパッタ法であることを特徴とする請求項１１に記載の液滴噴射装置の製造方法。
【請求項１３】
前記圧電アクチュエータを形成することが、
前記振動板の一表面に凹部を形成することを含み、
前記振動板を前記流路ユニットに接合する際に、前記凹部と第１圧力室とが対向するように、前記振動板を前記流路ユニットの前記一面に接合することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の液滴噴射装置の製造方法。
【請求項１４】
液体の滴を噴射する液滴噴射装置であって、
第１のノズル及び第１のノズルに連通する第１の圧力室を含む第１の流路、並びに、第２のノズル及び第２のノズルに連通する第２の圧力室を含む第２の流路であって、第１の流路と同一の流路構造を有する第２の流路が形成された流路ユニットと、
第１、第２の圧力室を覆って前記流路ユニットの一面に配置された振動板、前記振動板の、前記流路ユニットと反対側の面において、第１、第２の圧力室に対向して配置された圧電層、及び前記圧電層に電圧を印加する一対の電極を含み、前記振動板、前記圧電層及び前記電極が積層された圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電アクチュエータの、第１の圧力室に対向する部分の剛性が、第２の圧力室に対向する部分の剛性よりも小さいことを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項１５】
第１、第２の圧力室は所定の長さ方向に長い略楕円形の形状であって、
前記振動板及び前記圧電層の１つの、第１の圧力室の略中央と対向する部分に、凹部が形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の液滴噴射装置。
【請求項１６】
前記振動板と前記圧電層との間の、第１の圧力室の略中央と重なる領域に空洞が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の液滴噴射装置。
【請求項１７】
前記空洞には、前記振動板及び前記圧電層よりも剛性の低い低剛性材料が充填されていることを特徴とする請求項１６に記載の液滴噴射装置。
【請求項１８】
前記一対の電極は、前記圧電層の、第１、第２の圧力室の外縁部分と重なる領域に形成されたリング状の電極を含むことを特徴とする請求項１５に記載の液滴噴射装置。
【請求項１９】
第１、第２の圧力室は所定の長さ方向に長い略楕円形の形状であって、
前記振動板及び前記圧電層の１つの、第１の圧力室の外縁部分と対向する部分に溝が形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の液滴噴射装置。
【請求項２０】
前記溝には、前記振動板及び前記圧電層よりも剛性の低い低剛性材料が充填されていることを特徴とする請求項１９に記載の液滴噴射装置。
【請求項２１】
前記溝は、前記振動板及び前記圧電層の１つの、第１の圧力室の前記長さ方向の一端側のみに形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の液滴噴射装置。
【請求項２２】
前記溝は、前記振動板及び前記圧電層の１つの、第１の圧力室の前記長さ方向の端部に形成された第１の溝と、前記圧力室の長さ方向に沿って形成された第２の溝を含み、第１の溝は第２の溝よりも深いことを特徴とする請求項１９に記載の液滴噴射装置。
【請求項２３】
前記振動板の、前記一対の電極の両方と重なる領域の外側に、第１の圧力室を取り囲む溝が形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の液滴噴射装置。
【請求項２４】
前記圧電層の、第１の圧力室と対向する部分は第１の圧電材料で形成され、第２の圧力室と対向する部分は、第１の圧電材料と異なる第２の圧電材料で形成され、前記圧電層の、第１の圧力室と対向する部分の剛性は、第２の圧力室と対向する部分よりも低いことを特徴とする請求項１４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、ノズルから液滴を噴射する液滴噴射装置及び液滴噴射装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のノズルに連通する圧力室内の液体に対して、圧電アクチュエータにより圧力を付与することによって、ノズルから液滴を噴射する液滴噴射装置が知られている。そのような液滴噴射装置として、ノズル毎にノズルに連通する流路の構造を変えることによって、ノズルからの液滴の噴射特性を調整しているものがある。例えば、特許文献１（特開平８−２８１９４８号公報）に記載のインク噴射装置では、ノズル毎に、対応するインク室に連通するマニホールド流路の位置を変えることによって、ノズルに連通する流路の構造を変えている。
【特許文献１】特開平８−２８１９４８号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、ブラックのインク滴を噴射するノズルとカラーのインク滴を噴射するノズルとを有するインクジェットヘッド（液滴噴射装置）において、噴射する液滴の種類が異なるノズル毎に液滴の噴射特性を変える必要が生じる場合がある。例えば、モノクロ印刷を行うときにはブラックのインク滴を大きな体積で噴射することによって高速に印刷を行い、カラー印刷を行うときにはカラーのインク滴を小さな体積で噴射することによって高画質の印刷を行うことがある。このような場合、噴射する液滴の種類が異なるノズル毎に、流路の構造を変えることによって液滴の噴射特性を変えることも可能である。例えば、図２２に示すように、黒インク用の圧力室５００ａをカラーインク用の圧力室５００ｂよりも大きくすることにより、黒インクのインク滴の大きさをカラーインクのインク滴の大きさよりも大きくすることができる。しかしながら、噴射特性の異なるノズル毎にノズルに連通する流路の構造が異なるため、流路の構造が複雑になってしまう。また、流路の構造を変えること以外に、噴射特性の異なるノズル毎に、対応する圧電アクチュエータを駆動させるために印加する電圧を変えることも考えられるが、この場合には、複数の電源を必要とするなど電圧を印加するための回路の構成が複雑になる。
【０００４】
本発明の目的は、構造を複雑にすることなく、ノズル毎に液滴の噴射特性を変化させることが可能な液滴噴射装置及び液滴噴射装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様に従えば、液体の滴を噴射する液滴噴射装置であって、第１のノズル及び第１のノズルに連通する第１の圧力室を含む第１の流路、並びに、第２のノズル及び第２のノズルに連通する第２の圧力室を含む第２の流路であって、第１の流路と同一の流路構造を有する第２の流路が形成された流路ユニットと、第１、第２の圧力室を覆って前記流路ユニットの一面に配置された振動板、前記振動板の、前記流路ユニットと反対側の面において、第１、第２の圧力室に対向して配置された圧電層、及び前記圧電層に電圧を印加する一対の電極を含み、前記振動板、前記圧電層及び前記電極が積層された圧電アクチュエータと、を備え、前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの、第１の圧力室に対向する部分が、第２の圧力室に対向する部分よりも薄い液滴噴射装置が提供される。なお、本発明は、振動板が導電性を有する場合には、圧電層に電圧を印加する一対の電極の一方を振動板が兼ねる形態であっても良く、かかる形態をも含むものである。
【０００６】
これによると、圧電アクチュエータの第１圧力室に対向する部分の剛性が第２圧力室に対向する部分の剛性よりも小さくなるため、第１流路と第２流路とで流路構造を同じにしても、圧電層の第１圧力室に対向する部分及び第２圧力室に対向する部分に同じ電圧を印加したときに、振動板の第１圧力室に対向する部分が第２圧力室に対向する部分よりも大きく変形し、第１圧力室の容積が第２圧力の容積よりも大きく変化する。これにより、第１圧力室の液体に第２圧力室の液体よりも大きな圧力を付与することができ、第１ノズルから第２ノズルよりも体積の大きい液滴を噴射することができる。
【０００７】
本発明の液滴噴射装置において、第１のノズルから噴射される液滴は、第２のノズルから噴射される液滴よりも大きくてもよく、前記電極に前記電圧を印加するとき、前記圧電層が前記振動板の面方向に収縮して、前記振動板を第１及び第２の圧力室に向かって凸となるように変形させて、第１及び第２の圧力室内の前記液体に圧力を付与して、液滴を噴射してもよい。
【０００８】
圧電アクチュエータにより圧力室内の圧力を一旦減少させ、このときに圧力室内に発生した負の圧力波が正に反転して戻ってきたタイミングで圧力室内の圧力を増加させることによってノズルから液滴を噴射させる引き打ちを行う場合には、第１流路における圧力波の伝播速度が第２流路における圧力波の伝播速度よりも遅くなるため、第１ノズルから噴射される液滴の体積が第２ノズルから噴射される液滴の体積よりもさらに大きくなる。
【０００９】
さらに、流路ユニットにおいて、第１流路と第２流路とが同じ流路構造を有しているので、同じ流路ユニットを用いて、噴射特性の異なるノズルの位置及びその数の比率が異なる液滴噴射装置を構成することができる。
【００１０】
本発明の液滴噴射装置において、前記第１流路及び前記第２流路は、それぞれ複数の第１個別流路及び第２個別流路を備えてもよく、複数の前記第１圧力室が所定の一方向に配列された第１圧力室列を形成し、複数の前記第２圧力室が前記所定の一方向に配列された第２圧力室列を形成してもよく、前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの、前記第１圧力室列に対向する部分が前記第２圧力室列に対向する部分よりも薄くてもよい。
【００１１】
この場合には、第１、第２圧力室列は、それぞれ所定の一方向に配列された複数の第１、第２の個別流路を含むので、振動板の流路ユニットと反対側の面の、第１圧力室列に対向する領域及び第２圧力室列に対向する領域は、それぞれ比較的大きな面積を有する。そのため、第１圧力室に対向する部分と第２圧力室に対向する部分において、互いに厚みの異なる圧電アクチュエータを容易に形成することができる。
【００１２】
本発明の液滴噴射装置においては、前記液体は黒のインクとカラーのインクとを含んでもよく、前記第１ノズルから黒のインク滴が噴射され、前記第２ノズルからカラーのインク滴が噴射されてもよい。この場合には、記録媒体に第１ノズルから黒のインク滴を大きい体積で噴射することによって、高速にモノクロ印刷を行うことができ、記録媒体に第２ノズルからカラーのインク滴を小さい体積で噴射することによって、高画質のカラー印刷を行うことができる。
【００１３】
本発明の液滴噴射装置においては、前記液体は、顔料インクと染料インクとを含んでもよく、前記第１ノズルから顔料インクが噴射され、前記第２ノズルから染料インクが噴射されてもよい。この場合には、記録媒体に、滲みにくい顔料インクを第１ノズルから大きい体積で噴射するとともに、滲みやすい染料インクを第２ノズルから小さい体積で噴射することによって、滲みの少ない高画質な印刷を行うことができる。
【００１４】
本発明の液滴噴射装置においては、前記圧電層の、前記第１圧力室に対向する部分が前記第２圧力室に対向する部分よりも薄くてもよい。この場合には、圧電層の厚みを変化させることにより、圧電層の、第１圧力室に対向する部分と第２圧力室に対向する部分との剛性が異なる圧電アクチュエータを容易に形成することができ、第１のノズルから大玉の液滴を吐出できる。
【００１５】
さらに、圧電層の、第１圧力室に対向する部分が、第２圧力室に対向する部分よりも薄いので、圧電層のこれらの部分に同じ電圧を印加したときに、第１圧力室に対向する部分の電界強度が、第２圧力室に対向する部分の電界強度よりも大きくなる。これにより、圧電層の第１圧力室に対向する部分の面方向に関する収縮量が、第２圧力室に対向する部分の面方向に関する収縮量よりも大きくなり、振動板の第１圧力室に対向する部分が、第２圧力室に対向する部分よりもさらに大きく変形する。したがって、第１ノズルから噴射される液滴の体積が第２ノズルから噴射される液滴の体積よりもさらに大きくなる。
【００１６】
本発明の液滴噴射装置においては、前記振動板の、前記第１圧力室に対向する部分が前記第２圧力室に対向する部分よりも薄くてもよい。この場合には、振動板の厚みを変化させることにより、第１圧力室に対向する部分と第２圧力室に対向する部分とで厚みが異なる圧電アクチュエータを容易に形成することができ、第１のノズルから大玉の液滴を吐出できる。
【００１７】
本発明の液滴噴射装置においては、前記振動板は金属製であってもよく、前記圧電アクチュエータは、前記振動板の前記流路ユニットとは反対側の面に配設され、前記振動板と前記電極とを絶縁させる絶縁層を含んでもよく、前記絶縁層の前記第１圧力室に対向する部分が、前記第２圧力室に対向する部分よりも薄くてもよい。この場合には、圧電アクチュエータが、金属製の振動板と電極とを絶縁させる絶縁層を有している場合には、絶縁層の厚みを変化させることにより、第１圧力室に対向する部分と第２圧力室に対向する部分とで厚みが異なる圧電アクチュエータを容易に形成することができ、第１のノズルから大玉の液滴を吐出できる。
【００１８】
本発明の第２の態様に従えば、第１のノズル及び第１のノズルに連通する第１の圧力室を含む第１の流路、並びに、第２のノズル及び第２のノズルに連通する第２の圧力室を含む第２の流路であって、第１の流路と同一の流路構造を有する第２の流路が形成された流路ユニットと、第１、第２の圧力室を覆って前記流路ユニットの一面に配置された振動板、前記振動板の、前記流路ユニットと反対側の面において、第１、第２の圧力室に対向して配置された圧電層、及び前記圧電層に電圧を印加する一対の電極を含み、前記振動板、前記圧電層及び前記電極が積層された圧電アクチュエータと、を備える製造方法であって、前記第１流路と前記第２流路とが同一の流路構造を有するように前記流路ユニットを形成することと、前記複数の層を積層して前記圧電アクチュエータを形成することと、前記振動板を前記流路ユニットの前記一面に接合することと、を有し、前記圧電アクチュエータを形成する際に、前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの、前記第１圧力室に対向する部分を前記第２圧力室に対向する部分よりも薄く形成する液滴噴射装置の製造方法が提供される。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、圧電アクチュエータを形成する際に、前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの、第１圧力室に対向する部分を、第２圧力室に対向する部分よりも薄く形成することにより、圧電アクチュエータの第１圧力室に対向する部分の剛性を、第２圧力室に対向する部分の剛性よりも小さくすることができる。したがって、流路ユニットを形成する際に、第１流路と第２流路との流路構造が同じになるように流路ユニットを形成することができる。このとき、圧電層の、第１圧力室に対向する部分及び第２圧力室に対向する部分に同じ電圧を印加したときに、振動板の第１圧力室に対向する部分が第２圧力室に対向する部分よりも大きく変形し、第１圧力室の容積が第２圧力の容積よりも大きく変化する。これにより、第１圧力室の液体に第２圧力室の液体よりも大きな圧力を付与することができ、第１ノズルから第２ノズルよりも体積の大きい液滴を噴射することができる。
【００２０】
さらに、流路ユニット形成する際に、第１流路と第２流路とが同じ流路構造を有するように流路ユニットを形成しているので、同一の流路ユニットを用いて、第１ノズル及び第２ノズルの位置、第１ノズルと第２ノズルの数の比率などが異なる液滴噴射装置を製造することができる。なお、本発明の複数の層には、振動板、圧電層及び一対の電極が含まれる。
【００２１】
本発明の液滴噴射装置の製造方法において、前記液滴噴射装置は、第１のノズルから噴射される液滴は、第２のノズルから噴射される液滴よりも大きく、前記電極に前記電圧を印加するとき、前記圧電層が前記振動板の面方向に収縮して、前記振動板を第１及び第２の圧力室に向かって凸となるように変形させて、第１及び第２の圧力室内の前記液体に圧力を付与して、液滴を噴射する液滴噴射装置であってもよい。
【００２２】
圧電アクチュエータにより圧力室内の圧力を一旦減少させ、このときに圧力室内に発生した負の圧力波が正に反転して戻ってくるタイミングで圧力室内の圧力を増加させることによってノズルから液滴を噴射させる引き打ちを行う場合には、第１圧力室における圧力波の伝播速度が第２圧力室における圧力波の伝播速度よりも遅くなるため、第１ノズルから噴射される液滴の体積が第２ノズルから噴射される液滴の体積よりもさらに大きくなる。
【００２３】
本発明の液滴噴射装置の製造方法において、前記圧電アクチュエータを形成する際に、前記圧電アクチュエータの、前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの層を、前記１つの層を構成する粒子を所定の基板に堆積させる粒子堆積法を用いて形成してもよい。この場合には、粒子堆積法を用いると、層の厚みを自由に形成することができるため、第１圧力室に対向する部分と第２圧力室に対向する部分とで厚みが異なる層を容易に形成することができる。
【００２４】
本発明の液滴噴射装置の製造方法において、粒子堆積法が、エアロゾルデポジション法又はスパッタ法であってもよい。この場合には、粒子堆積法としてエアロゾルデポジション法、スパッタ法を用いることにより、前記圧電アクチュエータの、前記振動板、前記圧電層及び前記電極の１つの層の、第１圧力室に対向する部分と第２圧力室に対向する部分とを互いに異なる厚さに容易に形成することができる。
【００２５】
本発明の液滴噴射装置の製造方法において、前記圧電アクチュエータを形成することが、前記振動板の一表面に凹部を形成することを含んでもよく、前記振動板を前記流路ユニットに接合する際に、前記凹部と第１圧力室とが対向するように、前記振動板を前記流路ユニットの前記一面に接合してもよい。これによると、ハーフエッチングなどにより振動板に凹部を形成することにより、第１圧力室に対向する部分と第２圧力室に対向する部分とで厚みが異なる振動板を容易に形成することができる。
【００２６】
本発明の第３の態様に従えば、液体の滴を噴射する液滴噴射装置であって、第１のノズル及び第１のノズルに連通する第１の圧力室を含む第１の流路、並びに、第２のノズル及び第２のノズルに連通する第２の圧力室を含む第２の流路であって、第１の流路と同一の流路構造を有する第２の流路が形成された流路ユニットと、第１、第２の圧力室を覆って前記流路ユニットの一面に配置された振動板、前記振動板の、前記流路ユニットと反対側の面において、第１、第２の圧力室に対向して配置された圧電層、及び前記圧電層に電圧を印加する一対の電極を含み、前記振動板、前記圧電層及び前記電極が積層された圧電アクチュエータと、を備え、前記圧電アクチュエータの、第１の圧力室に対向する部分の剛性が、第２の圧力室に対向する部分の剛性よりも小さい液滴噴射装置が提供される。
【００２７】
本発明の第３の態様によれば、圧電アクチュエータの、第１の圧力室に対向する部分の剛性が、第２の圧力室に対向する部分の剛性よりも小さいので、第１の流路と第２の流路とが同一の流路構成であっても、第１の流路における圧力波の伝播速度を、第２の流路よりも遅くすることができる。そのため、第１のノズルから噴射される液滴の体積を第２のノズルから噴射される液滴の体積よりも大きくすることができる。さらに、圧電アクチュエータの、第１の圧力室に対向する部分の剛性が、第２の圧力室に対向する部分の剛性よりも小さいので、圧電アクチュエータの第１の圧力室に対向する部分の変形を、第２の圧力室に対向する部分の変形よりも大きくできる。その結果、第１のノズルから噴射される液滴の体積を第２のノズルから噴射される液滴の体積よりも大きくすることができる。
【００２８】
本発明の液滴噴射装置において、第１、第２の圧力室は所定の長さ方向に長い略楕円形の形状であってもよく、前記振動板及び前記圧電層の１つの、第１の圧力室の略中央と対向する部分に、凹部が形成されていてもよい。この場合には、第１の圧力室の略中央と対向する部分に凹部が形成されているので、圧電アクチュエータの、第１の圧力室に対向する部分の剛性を下げることができ、第１のノズルから噴射される液滴の体積を第２のノズルから噴射される液滴の体積よりも大きくすることができる。
【００２９】
本発明の液滴噴射装置において、前記振動板と前記圧電層との間の、第１の圧力室の略中央と重なる領域に空洞が形成されていてもよい。さらに、前記空洞には、前記振動板及び前記圧電層よりも剛性の低い低剛性材料が充填されていてもよい。いずれの場合にも、第１の圧力室の略中央と対向する部分に凹部が形成されているので、圧電アクチュエータの、第１の圧力室に対向する部分の剛性を下げることができ、第１のノズルから噴射される液滴の体積を第２のノズルから噴射される液滴の体積よりも大きくすることができる。
【００３０】
本発明の液滴噴射装置において、前記一対の電極は、前記圧電層の、第１、第２の圧力室の外縁部分と重なる領域に形成されたリング状の電極を含んでもよい。この場合には、リング状の個別電極が形成されているので、電圧を当該個別電極に印加したときに圧力室の中央部が凸に膨らむように、振動板を変形させることができる。そのため、引き打ちを行う場合であっても、電極に常時電圧を印加する必要がなく、圧電層の劣化を防止でき、消費電力を低減できる。
【００３１】
本発明の液滴噴射装置において、第１、第２の圧力室は所定の長さ方向に長い略楕円形の形状であってもよく、前記振動板及び前記圧電層の１つの、第１の圧力室の外縁部分と対向する部分に溝が形成されていてもよい。前記溝には、前記振動板及び前記圧電層よりも剛性の低い低剛性材料が充填されていてもよい。また、前記溝は、前記振動板及び前記圧電層の１つの、第１の圧力室の前記長さ方向の一端側のみに形成されていてもよい。さらに、前記溝は、前記振動板及び前記圧電層の１つの、第１の圧力室の前記長さ方向の端部に形成された第１の溝と、前記圧力室の長さ方向に沿って形成された第２の溝を含んでもよく、第１の溝は第２の溝よりも深くてもよい。前記振動板の、前記一対の電極の両方と重なる領域の外側に、第１の圧力室を取り囲む溝が形成されていてもよい。いずれの場合にも、圧電アクチュエータの、第１の圧力室に対向する部分の剛性を下げることができ、第１のノズルから噴射される液滴の体積を第２のノズルから噴射される液滴の体積よりも大きくすることができる。
【００３２】
本発明の液滴噴射装置において、前記圧電層の、第１の圧力室と対向する部分は第１の圧電材料で形成され、第２の圧力室と対向する部分は、第１の圧電材料と異なる第２の圧電材料で形成されてもよく、前記圧電層の、第１の圧力室と対向する部分の剛性は、第２の圧力室と対向する部分よりも低くてもよい。この場合にも、圧電アクチュエータの、第１の圧力室に対向する部分の剛性を下げることができ、第１のノズルから噴射される液滴の体積を第２のノズルから噴射される液滴の体積よりも大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００３４】
図１は、本実施の形態に係るプリンタの概略図である。図１に示すように、プリンタ１は、キャリッジ２、インクジェットヘッド３（液滴噴射装置）、用紙搬送ローラ４を有している。キャリッジ２は、図１の左右方向（走査方向）に往復移動する。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２の下面に設けられており、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動しつつ、その下面に形成されたノズル１５ａ、１５ｂ（図２参照）からインク滴を噴射する。用紙搬送ローラ４は、記録用紙Ｐを図１の手前方向（紙送り方向）に搬送する。プリンタ１においては、用紙搬送ローラ４によって紙送り方向に搬送された記録用紙Ｐに、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド３によりインク滴が噴射される。また、用紙搬送ローラ４は、印刷が完了した記録用紙Ｐを排出する。
【００３５】
次に、図１のインクジェットヘッド３について図２〜図６を用いて説明する。
【００３６】
図２〜図６に示すように、インクジェットヘッド３は、後述する圧力室１０ａ、１０ｂ及びマニホールド流路１１ａ、１１ｂを有するインク流路が形成された流路ユニット３０と、流路ユニット３０の上面に配置された圧電アクチュエータ３１とを有する。
【００３７】
図２〜図６に示すように、流路ユニット３０は、キャビティプレート２１、ベースプレート２２、マニホールドプレート２３及びノズルプレート２４を含み、これらの４枚のプレートが互いに積層されている。ノズルプレート２４を除く３枚のプレート２１〜２３はステンレス等の金属材料からなり、ノズルプレート２４はポリイミド等の合成樹脂材料からなる。あるいは、ノズルプレート２４も他の３枚のプレート２１〜２３と同様、金属製であってもよい。
【００３８】
キャビティプレート２１には、２つの圧力室列８ａ（第１圧力室列）と、６つの圧力室列８ｂ（第２圧力室列）とが、それぞれ図２の左右方向に並んで配置されている。圧力室列８ｂは、圧力室列８ａの右側に配置されている。各圧力室列８ａは、図２の上下方向に配列された１０個の圧力室１０ａを含み、各圧力室８ｂも、同様に配列された１０個の圧力室１０ｂを含む。複数の圧力室１０ａ、１０ｂは、キャビティプレート２１の上面において開口している。各圧力室１０ａ（第１圧力室）、１０ｂ（第２圧力室）は、平面視で略楕円形であり、その長手方向は、図２の左右方向に一致する。ベースプレート２２には、複数の圧力室１０ａの長手方向における両端部に対向する部分にそれぞれ貫通孔１２ａ及び貫通孔１３ａが形成され、複数の圧力室１０ｂの長手方向における両端部に対向する部分にそれぞれ貫通孔１２ｂ及び貫通孔１３ｂが形成されている。なお、貫通孔１２ａと貫通孔１２ｂとは同一形状であり、貫通孔１３ａと貫通孔１３ｂとは、同一の形状である。
【００３９】
マニホールドプレート２３には、図２の上下方向に延びた２つのマニホールド流路１１ａが形成されており、各マニホールド流路１１ａは、それぞれ、各圧力室列８ａに含まれる複数の圧力室１０ａと重なっている。つまり、各マニホールド流路１１ａは、平面視で、各圧力室列８ａを構成する複数の圧力室１０ａの長手方向における、貫通孔１３ａが形成されている側の端部を除いた部分と重なっている。各マニホールド流路１１ａは、複数の貫通孔１２ａを介して、各圧力室列８ａを構成する複数の圧力室１０ａと連通している。マニホールド流路１１ａには、後述する振動板４０の図２における上端部付近に形成されたインク供給口６ａからブラック（黒）のインクが供給される。
【００４０】
また、マニホールドプレート２３には、図２の上下方向に延びた６つのマニホールド流路１１ｂが形成されており、各マニホールド流路１１ｂは、それぞれ、各圧力室列８ｂに含まれる複数の圧力室１０ｂと重なっている。マニホールド流路１１ｂは、マニホールド流路１１ａと同一形状を有しており、平面視で、各圧力室列８ｂに含まれる複数の圧力室１０ｂの長手方向における、貫通孔１３ｂが形成されている側の端部を除いた部分に重なっている。マニホールド流路１１ｂは対応する圧力室列８ｂに含まれる複数の圧力室１０ｂに連通する複数の貫通孔１２ｂに連通している。マニホールド流路１１ｂには、図２の左側に配置されているものから順に、シアン、イエロー、マゼンタのインク（カラーのインク）が供給される。これらのインクは、後述する振動板４０の図２における上端部付近に形成されたインク供給口６ｂから供給される。
【００４１】
また、マニホールドプレート２３の、複数の貫通孔１３ａ、１３ｂに対向する部分には、それぞれ複数の貫通孔１４ａ、１４ｂが形成されている。なお、マニホールド流路１１ａ、インク供給口６ａ及び貫通孔１４ａは、それぞれ、マニホールド流路１１ｂ、インク供給口６ｂ、及び、貫通孔１４ｂと同一形状を有している。
【００４２】
ノズルプレート２４には、２つの圧力室列８ａに対応して図２の左右方向に並んで配置された２つのノズル列１７ａが形成されている。各ノズル列１７ａは、図２の上下方向に配列された１０個のノズル１５ａ（第１ノズル）を含む。複数のノズル１５ａは、ノズルプレート２４の、複数の貫通孔１４ａに対向する位置にそれぞれ形成されている。また、ノズルプレート２４には、６つの圧力室列８ｂに対応して、図２の左右方向に並んで配置された６つのノズル列１７ｂが形成されている。各ノズル列１７ｂは、図２の上下方向に配列された１０個の複数のノズル１５ｂ（第２ノズル）を含む。複数のノズル１５ｂは、ノズル１５ａと同一形状であって、ノズルプレート２４の、複数の貫通孔１４ｂに対向する部分に形成されている。
【００４３】
マニホールド流路１１ａは、貫通孔１２ａを介して圧力室１０ａに連通し、圧力室１０ａはさらに貫通孔１３ａ、１４ａを介してノズル１５ａに連通している。また、マニホールド流路１１ｂは、貫通孔１２ｂを介して圧力室１０ｂに連通し、圧力室１０ｂはさらに貫通孔１３ｂ、１４ｂを介してノズル１５ｂに連通している。このように、流路ユニット３０には、マニホールド流路１１ａの出口から圧力室１０ａを経てノズル１５ａに至る複数の個別インク流路３２ａと、マニホールド流路１１ｂの出口から圧力室１０ｂを経てノズル１５ｂに至る複数の個別インク流路３２ｂとが形成されている。
【００４４】
これにより、インク供給口６ａからマニホールド流路１１ａに供給されたブラックのインクは、個別インク流路３２ａに沿ってノズル１５ａまで流れ、後述するようにノズル１５ａからブラックのインク滴が噴射される。一方、インク供給口６ｂからマニホールド流路１１ｂに供給されたカラーのインクは、個別インク流路３２ｂに沿ってノズル１５ｂまで流れる。図２の左から１列目と２列目のノズル列１７ｂに含まれるノズル１５ｂ、３列目と４列目のノズル列１７ｂに含まれるノズル１５ｂ、及び、５列目と６列目のノズル列１７ｂに含まれるノズル１５ｂからは、それぞれ、シアン、イエロー、マゼンタのインク滴が噴射される。
【００４５】
なお、１つのマニホールド流路１１ａとこのマニホールド流路１１ａに連通する複数の個別インク流路３２ａからなるインク流路が本発明に係る第１流路に相当し、１つのマニホールド流路１１ｂとこのマニホールド流路１１ｂに連通する複数の個別インク流路３２ｂとからなるインク流路が本発明に係る第２流路に相当する。前述したように、圧力室１０ａ、貫通孔１２ａ、貫通孔１３ａ、貫通孔１４ａ、ノズル１５ａ、及び、マニホールド流路１１ａと、圧力室１０ｂ、貫通孔１２ｂ、貫通孔１３ｂ、貫通孔１４ｂ、ノズル１５ｂ及びマニホールド流路１１ｂとがそれぞれ同一の形状を有していることから、第１流路と第２流路とは同一の流路構造を有している。
【００４６】
次に、圧電アクチュエータ３１について説明する。図２〜図５に示すように、圧電アクチュエータ３１は、振動板４０、絶縁層４１、圧電層４２、個別電極４３ａ、４３ｂ及び共通電極４４を有し、これらの複数の層が積層されたユニモルフ型の圧電アクチュエータである。
【００４７】
振動板４０は、厚みが２０μｍ程度の略矩形の金属製の板状体であり、流路ユニット３０の上面を覆ってキャビティプレート２１の上面に接合されている。換言すれば、振動板４０は、圧力室１０ａ、１０ｂの上面を画成している。絶縁層４１は、アルミナ、ジルコニアなどの絶縁性セラミックス材料又はポリイミド等の合成樹脂材料等により形成されている。絶縁層４１は、振動板４０の上面の全域にわたって設けられており、その厚みは２μｍ程度である。
【００４８】
圧電層４２は、絶縁層４１の上面に複数の圧力室１０ａ、１０ｂに跨って連続的に設けられている。つまり、圧電層４２は、絶縁層４１の、振動板４０及び流路ユニット３０と反対側において、圧力室１０ａ、１０ｂに対向して配置されている。図４〜図６に示すように、圧電層４２の、２つの圧力室列８ａ及びその周辺に対向する部分の厚みは約７．５μｍであり、圧電層４２の、６つの圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する部分の厚みは約１５μｍである。つまり、圧電層４２の、圧力室列８ａに対向する部分は、圧力室列８ｂに対向する部分よりも薄い。また、圧電層４２は、予めその厚み方向に分極されている。
【００４９】
個別電極４３ａは、導電性材料により形成されている。個別電極４３ａは、圧力室１０ａよりも一回り小さい略楕円の形状を有しており、その厚みは１μｍ程度である。個別電極４３ａは圧電層４２上面の圧力室１０ａの略中央部に対向する部分に形成されている。個別電極４３ｂは、個別電極４３ａと同様の導電性材料により形成されている。個別電極４３ｂは、個別電極４３ａと同じ略楕円の形状を有し、その厚さも約１μｍであって、個別電極４３ａの厚さとほぼ同じである。個別電極４３ｂは、圧電層４２上面の圧力室１０ｂの略中央部に対向する部分に形成されている。個別電極４３ａ、４３ｂの、長手方向の、ノズル１５ａ、１５ｂと反対側の端部は、それぞれ、圧力室１０ａ、１０ｂの長手方向のノズル１５ａ、１５ｂと反対側の端部に対向する位置まで延びており、その先端部には、それぞれ図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）と電気的に接続される接点が形成されている。そして、個別電極４３ａ、４３ｂには、図示しないドライバＩＣにより、ＦＰＣ及び接点を介して駆動電位が付与される。
【００５０】
共通電極４４は、個別電極４３ａ、４３ｂと同様の導電性材料により形成されており、その厚みが１μｍ程度である。そして、共通電極４４は絶縁層４１と圧電層４２との間に形成されており、常にグランド電位に保持されている。これにより、圧電層４２の、圧力室１０ａと対向する部分は、個別電極４３ａと共通電極４４に挟まれ、圧電層４２の、圧力室１０ｂと対向する部分は、個別電極４３ｂと共通電極４４に挟まれている。個別電極４３ａと共通電極４４との電極対、及び、個別電極４３ｂと共通電極４４との電極対がそれぞれ圧電層４２に電圧を印加する本発明に係る一対の電極に相当する。
【００５１】
ここで、圧電アクチュエータ３１の駆動方法について説明する。図７（ａ）は圧電アクチュエータ３１を駆動させる際に個別電極４３ａに付与される電位の時間変化を示す図であり、図７（ｂ）は圧電アクチュエータ３１を駆動させる際に個別電極４３ｂに付与される電位の時間変化を示す図である。
【００５２】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ３１においては、インク滴を噴射しない状態では、個別電極４３ａ、４３ｂに予め駆動電位Ｖが付与されている。これにより、個別電極４３ａ、４３ｂと共通電極４４との間に電位差が生じており（圧電層４２に電圧が印加されており）、圧電層４２の個別電極４３ａ、４３ｂと共通電極４４とに挟まれた部分に厚み方向の電界が発生している。この電界の方向は圧電層４２の分極方向と一致しているため、圧電層４２の、これらの電極に挟まれた部分は、厚み方向と直交する水平方向（圧電層４２の面方向）に収縮する。この収縮によって、振動板４０が圧力室１０ａ、１０ｂ内に凸となるように変形している。
【００５３】
ノズル１５ａ、１５ｂからインク滴を噴射する際には、先ず、インク滴を噴射するノズル１５ａ、１５ｂに対応する個別電極４３ａ、４３ｂをグランド電位に設定する。このとき、振動板４０の、グランド電位した個別電極４３ａ、４３ｂに対応する圧力室１０ａ、１０ｂに対向する部分の変形が元に戻り、圧力室１０ａ、１０ｂの容積が増加して、圧力室１０ａ、１０ｂ内のインクの圧力が低下する。これにより、マニホールド流路１１ａ、１１ｂからそれぞれ圧力室１０ａ、１０ｂにインクが流入する。
【００５４】
次に、所定時間が経過した後、グランド電位にした個別電極４３ａ、４３ｂに再び駆動電位Ｖを付与する。このとき、前述したのと同様、振動板４０が圧力室１０ａ、１０ｂ内に凸となるように変形し、圧力室１０ａ、１０ｂの容積が減少する。これにより、圧力室１０ａ、１０ｂ内のインクの圧力が増加し（圧力室１０ａ、１０ｂ内のインクに噴射のための圧力が付与され）、圧力室１０ａに連通するノズル１５ａ、１５ｂからインク滴が噴射される。
【００５５】
このように、インクジェットヘッド３においては、いわゆる引き打ちを行っている。すなわち、圧力室１０ａ、１０ｂ内の容積を一旦増加させた後、圧力室１０ａ、１０ｂの容積を減少させて、圧力室１０ａ，１０ｂ内のインクに圧力を付与してインクを吐出している。引き打ちを行う場合には、個別電極４３ａ、４３ｂをグランド電位にしてから個別電極４３ａ、４３ｂに再び駆動電位Ｖを付与するまでの上記所定時間を、個別電極４３ａ、４３ｂをグランド電位にしたときに圧力室１０ａ、１０ｂに発生する負の圧力波が正に反転して戻ってくるまでの時間に合わせることにより、ノズル１５ａ、１５ｂから効率よくインク滴を噴射することができる。
【００５６】
このとき、個別インク流路３２ａ及びマニホールド流路１１ａと、個別インク流路３２ｂ及びマニホールド流路１１ｂとが、それぞれ同じ流路構造を有しており、圧電層４２の圧力室１０ａに対向する部分の厚みが、圧力室１０ｂに対向する部分の厚みよりも薄く、剛性が小さくなっている。ここで、発明者の実験によれば、圧力波の伝播速度は、インクの固有振動数、キャビティプレートのインク流路の長さ、流路抵抗などに加え、流路を構成する各プレートの剛性の影響も受けることが分かっている。本実施形態については、圧電層４２の圧力室１０ａに対向する部分の厚みが、圧力室１０ｂに対向する部分の厚みよりも薄くなって、剛性が下がった結果、圧力室１０ａとマニホールド流路１１ａとの間での圧力波の伝播速度が、圧力室１０ｂとマニホールド流路１１ｂとの間での圧力波の伝播速度よりも遅くなることが分かった。つまり、圧力室１０ａ内で発生した負の圧力波が正に反転して戻ってくるまでの時間ＡＬ１が、圧力室１０ｂ内で発生した負の圧力波が正に反転して戻ってくるまでの時間ＡＬ２よりも長くなる。発明者の知見によれば、引き打ちを行う場合には、圧力室内で発生した負の圧力波が正に反転して戻ってくるまでの時間が長いほど、ノズルから噴射されるインク滴の体積が大きくなることが分かっている。本実施形態のインクジェットヘッドにおいても、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積が、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きい。なお、本実施の形態においては、時間ＡＬ１が７μｓ程度であり、時間ＡＬ２が４．５μｓ程度である。
【００５７】
また、圧電層４２の圧力室１０ａに対向する部分の剛性が、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも小さいので、振動板４０の圧力室１０ａに対向する部分が圧力室１０ｂに対向する部分よりも大きく変形する。これに伴って、圧力室１０ａの容積の変化は、圧力室１０ｂの容積の変化よりも大きい。これにより、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積が、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくなる。
【００５８】
さらに、圧電層４２の圧力室１０ａに対向する部分の厚みが、圧電層４２の圧力室１０ｂに対向する部分の厚みよりも薄い。そのため、個別電極４３ａ、４３ｂに同じ駆動電位Ｖを付与したときに、圧電層４２の個別電極４３ａと共通電極４４との間に挟まれた部分に印加された電界の強度が、圧電層４２の個別電極４３ｂと共通電極４４との間に挟まれた部分に印加された電界の強度よりも大きくなる。これにより、圧電層４２の個別電極４３ａと共通電極４４とに挟まれる部分の水平方向の収縮量が、圧電層４２の個別電極４３ｂと共通電極４４とに挟まれる部分の水平方向の収縮量よりも大きくなる。そのため、振動板４０の圧力室１０ａに対向する部分が圧力室１０ｂに対向する部分よりもさらに大きく変形し、圧力室１０ａの容積が圧力室１０ｂの容積よりもさらに大きく変化する。したがって、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積が、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりもさらに大きくなる。なお、本実施の形態においては、後述するように振動板及び個別電極の厚さを調整して、振動板及び圧力室の、圧力室１０ａに対向する部分の剛性を圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも低くした場合には、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積が８ｐｌ程度であり、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積が５ｐｌ程度であった。さらに、圧電層４２の、圧力室１０ａに対向する部分の厚さを圧力室１０ｂに対向する部分の厚さよりも薄くした場合には、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積が１０ｐｌ程度であり、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積が５ｐｌ程度であった。このブラックのインク滴の体積の増加は、圧電層の剛性の低下と、圧電層における電界強度の増加に起因するものと考えられる。
【００５９】
このように、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積は、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きい。そのため、モノクロ印刷を行う際には、ノズル１５ａから体積の大きいブラックのインク滴を噴射することによって高速に印刷を行うことができ、カラー印刷を行うときには、ノズル１５ｂから体積の小さいカラーのインク滴を噴射することによって高画質に印刷を行うことができる。
【００６０】
ここで、圧電アクチュエータには、本実施の形態における圧電アクチュエータ３１のようなユニモルフ型の圧電アクチュエータの他、積層型の圧電アクチュエータもある。積層型の圧電アクチュエータでは、流路ユニットの上面に複数の圧電層が積層され、各圧電層の間に個別電極及び共通電極が交互に配置されており、圧電層の厚み方向の変形により圧力室の容積を直接変化させている。本実施の形態においては圧電アクチュエータ３１の代わりにこのような積層型の圧電アクチュエータを用いることはできない。なぜならば、積層型の圧電アクチュエータにおいて、各圧電層の変位量ｍ、圧電層を構成する材料によって決定される圧電定数ｄ３３及び圧電層に加えられる電圧Ｖの間には、ｄ３３＝ｍ／Ｖの関係があることが知られている。すなわち、各圧電層の変位量ｍは、圧電材料に固有の定数であるｄ３３と、各圧電層に加えられる電圧Ｖに依存する量であり、各圧電層の厚さに依存する量ではない。圧電層の積層枚数及び印加電圧が同じであれば、圧電層の厚みを変化させても圧力室１０ａ、１０ｂの容積の変化量はほぼ同じとなる。そこで、本実施の形態では、特にユニモルフ型の圧電アクチュエータ３１を用いている。
【００６１】
次に、インクジェットヘッド３の製造方法について図８を用いて説明する。図８は、インクジェットヘッド３の製造工程を示す工程図である。
【００６２】
インクジェットヘッド３を製造するには、まず、プレート２１〜２３となる金属製の基材を用意する。用意した基材に、エッチングなどにより、同一形状の圧力室１０ａと圧力室１０ｂを形成し、さらに、マニホールド流路１１ａとマニホールド流路１１ｂなど、インク流路となる孔を形成する。また、ノズルプレート２４となる合成樹脂材料からなる基材を用意して、この基材にレーザ加工によりノズル１５ａ、１５ｂを形成する。図８（ａ）に示すように、プレート２１〜２４を積層させて流路ユニット３０を形成する（流路ユニット形成工程）。これにより、前述したように、流路ユニット３０に個別インク流路３２ａ及びマニホールド流路１１ａを有する第１流路と、第１流路と同一の流路構造であって、個別インク流路３２ｂ及びマニホールド流路１１ｂを有する第２流路とが形成される。なお、ノズルプレート２４が金属材料からなる場合には、ノズルプレート２４となる金属製の基材にプレス加工によりノズル１５ａ、１５ｂを形成することができる。
【００６３】
次に、図８（ｂ）に示すように、流路ユニット３０の上面に振動板４０を接合し（接合工程）、次に、図８（ｃ）に示すように、振動板４０の上面にスパッタ法により絶縁層４１を形成し、さらにその上面に印刷等により共通電極４４を形成する。
【００６４】
次に、図９（ａ）に示すように、表面に絶縁層４１が形成された振動板４０（所定の基材）の表面にスパッタ法（粒子堆積法）により圧電材料の粒子を堆積させてほぼ一定の厚みを有する圧電層４２ａを形成する。後述するように、圧電層４２ａは、圧電層４２の略下半分に相当する。次に、図９（ｂ）に示すように、圧電層４２ａ上面の、圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する部分を除いた部分をマスクＭ１で覆い、その上からさらにスパッタ法により、ほぼ一定の厚みを有する圧電層４２ｂを形成する。この圧電層４２ｂは、圧電層４２の上半分を構成する。図９（ｃ）に示すように、マスクＭ１を除去すると、圧力室列８ａ（圧力室１０ａ）及びその周辺に対向する部分において、圧力室列８ｂ（圧力室１０ｂ）及びその周辺に対向する部分よりも厚みが薄くなった圧電層４２が形成される。その後、圧電層４２を加熱するアニール処理を行なって、圧電層４２に十分な圧電特性を付与する。
【００６５】
このとき、圧力室列８ａ、８ｂは、それぞれ、複数の圧力室１０ａ、１０ｂを含み、振動板４０上面の圧力室列８ａ及びその周辺に対向する領域、及び、圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する領域は、ともに比較的大きな面積を有する領域である。そのため、圧力室列８ａ及びその周辺に対向する部分と、圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する部分とで、厚みの異なる圧電層４２を容易に形成することができる。
【００６６】
さらに、スパッタ法では、圧電層４２ａ、４２ｂの厚みを自由に変更することができるため、所望の厚みを有する圧電層４２を容易に形成することができる。
【００６７】
この後、圧電層４２の表面に印刷などにより複数の個別電極４３ａ、４３ｂを形成することにより図２〜図６に示すようなインクジェットヘッド３が製造される。なお、振動板４０の上面に絶縁層４１、共通電極４４、圧電層４２及び個別電極４３ａ、４３ｂを形成する工程が圧電アクチュエータ形成工程に相当する。
【００６８】
以上に説明した実施の形態によると、圧電層４２の、圧力室列８ａ及びその周辺に対向する部分の厚みを、圧電層４２の、圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する部分の厚みよりも薄く形成することにより、圧電アクチュエータ３１の圧力室１０ａに対向する部分の剛性が、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも小さくなる。このとき、流路ユニット３０の、個別インク流路３２ａ及びマニホールド流路１１ａを含む第１の流路と、個別インク流路３２ｂ及びマニホールド流路１１ｂを含む第２の流路とを同じ流路構造に形成した場合であっても、個別電極４３ａと個別電極４３ｂとに同じ駆動電位Ｖを付与したときに、振動板４０の圧力室１０ａに対向する部分が、圧力室１０ｂに対向する部分よりも大きく変形する。これにより、圧力室１０ａの容積が圧力室１０ｂの容積よりも大きく変化させることができ、ノズル１５ａから噴射されるインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるインク滴の体積よりも大きくすることができる。
【００６９】
本実施形態において、引き打ちによりノズル１５ａ、１５ｂからインク滴を噴射している。前述の通り、圧力室１０ａにおける圧力波の伝播速度が圧力室１０ｂにおける圧力波の伝播速度よりも遅いので、圧力室１０ａに連通するノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積は、圧力室１０ｂに連通するノズル１５ｂから噴射されるカラーのインクの体積よりもさらに大きくなる。
【００７０】
圧力室１０ａに対向する部分における圧電層４２の厚みが、圧力室１０ｂに対向する部分における圧電層４２の厚みよりも薄い。そのため、個別電極４３ａと共通電極４４との間、及び、個別電極４３ｂと共通電極４４との間に同じ電圧を印加したとき、圧電層４２の個別電極４３ａと共通電極４４とに挟まれた部分の電界強度は、個別電極４３ｂと共通電極４４とに挟まれた部分の電界強度よりも大きい。これにより、圧電層４２の個別電極４３ａと共通電極４４とに挟まれる部分の水平方向の収縮量が、圧電層４２の個別電極４３ｂと共通電極４４とに挟まれる部分の水平方向の収縮量よりも大きくなる。そのため、振動板４０、絶縁層４１、共通電極４２及び圧電層４２の、圧力室１０ａに対向する部分の変形量が、それらの、圧力室１０ｂに対向する部分の変形量よりも大きくなる。したがって、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積がノズル１５ｂから噴射されるインク滴の体積よりもさらに大きくなる。
【００７１】
ノズル１５ａからブラックのインク滴を噴射し、ノズル１５ｂからカラーのインク滴を噴射することにより、モノクロ印刷を行うときには、ノズル１５ａから体積の大きいブラックのインク滴を噴射することによって高速に印刷を行うことができ、カラー印刷を行う際には、ノズル１５ｂから体積の小さいインク滴を噴射することにより、高画質の印刷を行うことができる。
【００７２】
複数の圧力室列８ａがそれぞれ複数の圧力室１０ａを含み、複数の圧力室列８ｂがそれぞれ複数の圧力室１０ｂを含んでいるので、圧電層４２上面の圧力室列８ａとその周辺に対向する領域、及び、圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する領域は、それぞれ比較的大きな面積を有している。そのため、先ず、共通電極４１の表面全域にわたって圧電層４２ａを形成し、次に、圧電層４２ａの上面の、圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する部分を除いた部分をマスクＭ１で覆い、圧電層４２ａの上面からスパッタ法により圧電層４２ｂを形成することにより、圧力室列８ａ及びその周辺に対向する部分と、圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する部分とで、圧電層４２の厚みを容易に変化させることができる。
【００７３】
このとき、粒子堆積法であるスパッタ法では、圧電層４２ａ、４２ｂの厚みを自由に変更することができるため、圧電層４２をさらに容易に形成することができる。
【００７４】
また、流路ユニット３０において、マニホールド流路１１ａ、個別インク流路３２ａの流路構造は、それぞれ、マニホールド流路１１ｂ、及び個別インク流路３２ｂの流路構造と同一である。そのため、同じ流路ユニット３０を用いて、ノズル１５ａ及びノズル１５ｂの位置、及び、ノズル１５ａとノズル１５ｂの数の比率が異なるインクジェットヘッド３を構成することができる。
【００７５】
上記の実施形態においては、流路ユニット３０に振動板４０を接合してから、振動板４０の上面に圧電層４２を形成し、その後、圧電層４２を加熱するアニール処理を行なっていた。ここで、アニール処理は数百度以上の高温で加熱するものであるため、ノズルプレート２４が合成樹脂材料によって形成されている場合には、アニール処理の際にノズルプレート２４が変形するおそれが有る。そこで、この場合には、流路ユニット形成工程において、ノズルプレート２４を除いたプレート２１〜２３を接合して流路ユニット３０を形成し、アニール処理が終わった後に、ノズルプレート２４を流路ユニット３０に接合することが好ましい。
【００７６】
また、金属材料からなるプレート２１〜２４の接合を接着剤で行うと、後のアニール処理の際に接着剤が溶融してプレート２１〜２４が分離するおそれがあるため、プレート２１〜２４の接合は拡散接合で行われることが好ましい。
【００７７】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同じ構成を有するものについては同じ符号を付し適宜その説明を省略する。
【００７８】
〈第１変更形態〉
本実施の形態では、スパッタ法により圧電層４２を形成したが、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）により圧電層４２を形成してもよい。この場合には、振動板４０の上面に絶縁層４１及び共通電極４４を形成した後、図１０（ａ）に示すように、圧電材料の粒子を噴射する成膜ノズルＮを、絶縁層４１及び共通電極４４が形成された振動板４０の上方においてその全域にわたって走査させつつ、成膜ノズルＮから圧電材料の粒子を噴射させる。これにより、圧電層４２の略下半分を構成する厚みがほぼ一定の圧電層４２ｄを形成する。次に、図１０（ｂ）に示すように、成膜ノズルＮを圧電層４２ｄの上方においてノズル列８ｂ及びその周辺に対向する部分にわたって走査させつつ、成膜ノズルＮから圧電材料の粒子を噴射させることにより、圧電層４２ｄ上面の圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する部分に、圧電層４２の略上半分を構成する厚みがほぼ一定の圧電層４２ｅを形成する。あるいは、成膜ノズルＮを絶縁層４１及び共通電極４４が形成された振動板４０の上方においてその全域にわたって走査させつつ、成膜ノズルＮから圧電材料の粒子を噴射し、成膜ノズルＮが圧力室列８ｂ及びその周辺に対向する位置にきたときに、圧電材料の粒子の噴射量を増加させることによって圧電層４２を形成してもよい。また、スパッタ法及びＡＤ法以外の粒子堆積法（例えばＣＶＤなど）により圧電層４２を形成してもよい。
【００７９】
〈第２変更形態〉
本実施の形態では、圧力室１０ａに対向する部分と圧力室１０ｂに対向する部分とで圧電層４２の厚みを変化させていた。図１１に示すように、絶縁層１４１の、圧力室１０ａに対向する部分の厚みが、絶縁層１４１の、圧力室１０ｂに対向する部分の厚みよりも薄くてもよい。この場合にも、圧電アクチュエータ３１の剛性は、圧力室１０ａに対向する部分において圧力室１０ｂに対向する部分よりも小さくなる。そのため、実施の形態で説明したのと同様、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。また、この場合には、上記実施の形態及び変形形態で圧電層４２を形成したのと同様、スパッタ法、ＡＤ法などの粒子堆積法を用いることにより、厚みの異なる絶縁層１４１を容易に形成することができる。
【００８０】
〈第３変更形態〉
図１２に示すように、振動板１４０の下面（一面）の圧力室１０ａに対向する部分に凹部６０を形成することにより、振動板１４０の、圧力室１０ａに対向する部分の厚みを、圧力室１０ｂに対向する部分よりも薄くしてもよい。この場合にも、圧電アクチュエータ３１の、圧力室１０ａに対向する部分における剛性は、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも小さくなる。そのため、上記実施の形態で説明したのと同様、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。また、この場合には、圧電アクチュエータ３１を形成する際に（圧電アクチュエータ形成工程において）、振動板１４０にハーフエッチングなどにより凹部６０を形成し（凹部形成工程）、その後、凹部６０が圧力室１０ａに対向するように振動板１４０を流路ユニット３０に接合する（接合工程）。なお、本変更形態では、圧力室１０ａの、流路ユニット３０により構成される部分、すなわち、凹部６０を除いた部分が本発明の第１圧力室に相当する。実施の形態と同様、本発明に係る第１流路と本発明に係る第２流路とは同じ流路構造を有している。また、振動板１４０の上面に凹部を形成してもよい。
【００８１】
あるいは、個別電極４３ａを、個別電極４３ｂと異なる厚さで形成してもよく、共通電極４４の、圧力室１０ａに対向する部分と圧力室１０ｂに対向する部分との厚さを互いに異なってもよい。この場合でも、圧電アクチュエータ３１の、圧力室１０ａに対向する部分が、圧力室１０ｂに対向する部分よりも薄くなる。
【００８２】
〈第４変更形態〉
図１３Ａ，Ｂに示すように、個別電極１４３ａ，ｂの形状がリング型であって、個別電極１４３ａ，ｂが圧電層４２の、圧力室１０ａ，ｂの略中央部と重なる領域には形成されておらず、且つ、振動板１４０の圧力室１０ａの当概略中央部と重なる領域に凹部６０ａが形成されていてもよい。このように、個別電極１４３ａ，ｂの形状がリング型である場合には、電極に電圧を印加した場合に、圧電層４２の、圧力室の中央部分（リング型の個別電極の中央の電極が形成されていない部分）と重なる部分が凸となるように変形する。つまり、リング型の個別電極１４３ａ，ｂに電圧を印加した場合に圧力室の容量を増やすように圧電アクチュエータを変形させることができ、引きうちを行ってインクを吐出できる。その際、液滴を吐出しない間、あらかじめ電圧を印加しておく必要がなく、圧電層の劣化を防止でき、消費電力を低減できる。このような場合において、振動板１４０の、圧力室１０ａの中央部分と重なる部分に凹部６０ａを形成することにより、圧電アクチュエータの圧力室１０ａに対向する部分の剛性を、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも低下させることができる。ここで、振動板１４０に加えて又は振動板１４０に代えて、圧電層４２の圧力室１０ａと重なる部分に凹部を形成してもよい。これにより、上記実施の形態で説明したのと同様、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。
【００８３】
〈第５変更形態〉
図１４Ａ，Ｂに示すように、振動板４０と圧電層４２の間の、圧力室１０ａの外縁部分と重なる領域に、振動板４０及び圧電層４２よりも低い剛性を有する樹脂等で形成された絶縁体層２３４が配置されていてもよい。このように、振動板４０と圧電層４２の間において、圧力室１０ａの外縁を取り囲む絶縁体層２３４が形成されることによって、圧電アクチュエータの圧力室１０ａに対向する部分の剛性を、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも低下させることができる。これにより、上記実施の形態で説明したのと同様、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。なお、絶縁体層２３４は圧力室１０ａの外縁を完全に取り囲んでいなくてもよい。また、振動板４０と圧電層４２の間の、圧力室１０ｂの外縁と対向する部分にも形成しうる。この場合には、例えば、絶縁体層が圧力室１０ａを完全に取り囲む一方、圧力室１０ｂの一部を取り囲むなどにより、圧電アクチュエータの圧力室１０ａに対向する部分の剛性を、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも低下させることができる。
【００８４】
〈第６変更形態〉
図１５に示す圧電アクチュエータ３０１では、圧電層３４２の上面の、圧力室１０ａと重なる部分に個別電極３１１ａが形成され、圧電層３４２の下面に共通電極３１２が形成され、振動板３１４の圧力室１０ａの略中央部と重なる領域に凹部３６０が形成されている。ここで、振動板３１４と共通電極３１２とは、接着剤又は拡散接合により互いに固着されているが、振動板３１４には凹部３６０が形成されているので、振動板３１４と共通電極３１２との間には空洞３６０ａが形成されている。あるいは、図１６に示すように、個別電極３１１ａ及び共通電極３１２が形成された圧電層３４２と、振動板３１４ｂとの間に、圧力室１０ａの略中央部と重なる領域に貫通孔３１６ａが形成されたスペーサー３１６が挿入されることによって、空洞３６０ｂを形成することもできる。あるいは、図１７に示すように、振動板３１４と共通電極３１２との間の、圧力室１０ａの略中央部と重なる領域において、振動板３１４と共通電極３１２とが互いに固着されていない非接合部３１６ｂが形成されていてもよい。なお、空洞３６０ａ，ｂには、振動板３１４、圧電層３４２よりも低い剛性を有する樹脂等で形成された低剛性材料が充填されていてもよい。いずれの場合においても、圧電アクチュエータ３０１の、圧力室１０ａと重なる領域に対向する部分の剛性を、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも低下させることができる。これにより、上記実施の形態で説明したのと同様、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。
【００８５】
〈第７変更形態〉
図１８Ａに示すように、振動板４１４の、個別電極４３ａと重なる領域の外側であって、圧力室１０ａの外縁部と重なる部分に溝４４０Ａが形成されていてもよく、あるいは、図１８Ｂに示すように、振動板４１４の、個別電極４３ａと重なる領域の外側であって、圧力室１０ａの外側の周辺部（圧力室１０ａを画成する壁）と重なる領域に溝４４０Ｂが形成されていてもよい。いずれの場合にも、圧電アクチュエータの、圧力室１０ａと重なる領域に対向する部分の剛性を、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも低下させることができる。なお、上記溝は、圧力室の外周を取り囲んでいてもよく、一部を取り囲んでいてもよい。また、溝の中に上述の低剛性材料が充填されていてもよい。これにより、上記実施の形態で説明したのと同様、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。
【００８６】
〈第８変更形態〉
図１９Ａ，Ｂに示されるように、圧電層５４２の、圧力室１０Ａの長手方向端部と重なる領域に、平面視で略三日月形状の凹部５４０Ａが形成されていてもよい。あるいは、図２０Ａ，Ｂに示されるように、圧電層５４２の、圧力室１０Ａの長手方向端部と重なる領域に第１の凹部５４０Ａが形成され、圧力室１０Ａの外縁の長手方向に沿う領域と重なる領域に、第１の凹部よりも浅い第２の凹部５４０Ｂが形成されてもよい。あるいは、圧電層５４２に加えて又は圧電層５４２に代えて、振動板５１４の、圧力室１０Ａの長手方向端部と重なる領域、及び／又は、圧力室１０Ａの外縁の長手方向に沿う領域と重なる領域にそれぞれ凹部が形成されていてもよい。あるいは、図２１に示されるように、圧電層５４２の、圧力室１０ａの外縁部と重なる領域に、複数の孔５４１が形成されていてもよい。いずれの場合にも、圧電アクチュエータの、圧力室１０ａと重なる領域に対向する部分の剛性を、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも低下させることができる。これにより、上記実施の形態で説明したのと同様、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。
【００８７】
〈第９変更形態〉
上述のスパッタ法、ＡＤ法等で圧電層を形成する際に、圧電層の、圧力室１０ａに重なる領域と圧力室１０ｂに重なる領域とで、異なる圧電材料を用いて圧電層を形成することができる。その際、圧電層の、圧力室１０ａと重なる領域を形成する圧電材料の剛性を、圧力室１０ｂに重なる領域を形成する圧電材料の剛性よりも低くすることにより、圧電アクチュエータの、圧力室１０ａと重なる領域に対向する部分の剛性を、圧力室１０ｂに対向する部分の剛性よりも低下させることができる。これにより、上記実施の形態で説明したのと同様、ノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、ノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。
【００８８】
また、以上の説明では、圧電アクチュエータ３１を構成する層（振動板４０、絶縁層４１、共通電極４４、個別電極４３ａ、４３ｂ）の１つの層の、圧力室１０ａに対向する部分の厚さが、圧力室１０ｂに対向する部分の厚さと異なっていた。しかしながら、これらの層のうち２つ以上の層の、圧力室１０ａに対向する部分の厚さが、圧力室１０ｂに対向する部分の厚さと異なるように形成してもよい。
【００８９】
また、本実施の形態では、流路ユニット３０の上面に振動板４０を接合した後、振動板４０の上面に絶縁層４１、共通電極４４、圧電層４２及び個別電極４３ａ、４３ｂを形成した。つまり、本発明に係る接合工程の後、本発明に係る圧電アクチュエータ形成工程を行った。これとは逆に、振動板４０の上面に絶縁層４１、共通電極４４、圧電層４２及び個別電極４３ａ、４３ｂを形成してから、振動板４０を流路ユニット３０の上面に接合してもよい。つまり、本発明に係る圧電アクチュエータ形成工程の後、本発明に係る接合工程を行ってもよい。
【００９０】
また、本実施の形態では、絶縁層４１と圧電層４２との間に共通電極４４が形成され、圧電層４２の上面に個別電極４３ａ、４３ｂが形成されていたが、絶縁層４１と圧電層４２との間の圧力室１０ａ、１０ｂに対向する部分にそれぞれ個別電極４３ａ、４３ｂが形成され、圧電層４２の上面にその全域にわたって共通電極４４が形成されていてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、振動板４０の上面に絶縁層４１が形成され、絶縁層４１の上面に共通電極４４が形成されていた。振動板４０が金属材料により構成されている場合には、絶縁層４１及び共通電極４４を独立に設けなくてもよく、振動板４０がグランド電位に保持され、共通電極を兼ねていてもよい。
【００９２】
また、本発明では、引き打ちによりノズル１５ａ、１５ｂからインク滴を噴射させていたが、押し打ちを行ってもよい。押しうちを行う場合には、個別電極４３ａ、４３ｂを予めグランド電位に保持しておき、個別電極４３ａ、４３ｂに駆動電位を付与して圧力室１０ａ、１０ｂの容積を減少させることによって、圧力室１０ａ、１０ｂ内の圧力を増加させてノズル１５ａ、１５ｂからインク滴を噴射する。圧電層４２の厚みが、圧力室１０ａに対向する部分において圧力室１０ｂに対向する部分よりも薄く、剛性が小さくなっているので、押し打ちの場合にも、圧力室１０ａに連通するノズル１５ａから噴射されるブラックのインク滴の体積を、圧力室１０ｂに連通するノズル１５ｂから噴射されるカラーのインク滴の体積よりも大きくすることができる。
【００９３】
また、本実施の形態では、ノズル１５ａからブラックのインク滴を噴射し、ノズル１５ｂからカラーのインク滴を噴射していた。これに対して、ノズル１５ａから顔料インクを噴射し、ノズル１５ｂから染料インクを噴射してもよい。この場合には、滲みにくい顔料インクをノズル１５ａから大きい体積で噴射し、滲みやすい染料インクをノズル１５ｂから小さい体積で噴射することにより、滲みの少ない高画質な印刷を行うことができる。
【００９４】
また、以上の説明では、本発明をノズル１５ａ、１５ｂからインク滴を噴射するインクジェットヘッドに適用した一例について説明したが、本発明を、試薬、生体溶液、配線材料溶液、電子材料溶液、冷媒用、燃料用などインク滴以外の液滴を噴射する液滴噴射装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７Ａ，Ｂはそれぞれ個別電極に付与する電位の時間変化を示す図である。
【図８】図８Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれインクジェットヘッドを製造する工程の前半を示す図である。
【図９】図９Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれインクジェットヘッドを製造する工程の後半を示す図である。
【図１０】図１０Ａは、第１変更形態の図９Ａ相当図であり、図１０Ｂは、第１変更形態の図９Ｃ相当図である。
【図１１】第２変更形態の図４相当の断面図である。
【図１２】第３変更形態の図４相当の断面図である。
【図１３】図１３Ａは、第４変更形態の図３相当図であり、図１３Ｂは、図１３ＡのＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線断面図である。
【図１４】図１４Ａは、第５変更形態の図３相当図であり、図１４Ｂは、図１４ＡのＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ線断面図である。
【図１５】図１５は、第６変更形態の第１の例の図４相当図である。
【図１６】図１６は、第６変更形態の第２の例の図５相当図である。
【図１７】図１７は、第６変更形態の第３の例の図５相当図である。
【図１８】図１８Ａは、第７変更形態の第１の例の図４相当図であり、図１８Ｂは、第７変更形態の第２の例の図４相当図である。
【図１９】図１９Ａは、第８変更形態の第１の例の図３相当図であり、図１９Ｂは、図１９ＡのＸＩＸＢ−ＸＩＸＢ線断面図である。
【図２０】図２０Ａは、第８変更形態の第２の例の図３相当図であり、図２０Ｂは、図２０ＡのＸＸＢ−ＸＸＢ線断面図である。
【図２１】図２１は、第８変更形態の第３の例の図３相当図である。
【図２２】図２２は、従来技術の液滴噴射装置の図２相当図である。
【符号の説明】
【００９６】
３  インクジェットヘッド
１０ａ、１０ｂ  圧力室
１５ａ、１５ｂ  ノズル
３０  流路ユニット
３１  圧電アクチュエータ
３２ａ、３２ｂ  個別インク流路
４０  振動板
４１  絶縁層
４２  圧電層
４３ａ、４３ｂ  個別電極
４４  共通電極
６０  凹部
１４０  振動板
１４１  絶縁層
【図１】
2008055900.tif 000003
【図２】
2008055900.tif 000004
【図３】
2008055900.tif 000005
【図４】
2008055900.tif 000006
【図５】
2008055900.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008055900.tif 000009
【図８】
2008055900.tif 000010
【図９】
2008055900.tif 000011
【図１０】
2008055900.tif 000012
【図１１】
2008055900.tif 000013
【図１２】
2008055900.tif 000014
【図１３】
2008055900.tif 000015
【図１４】
2008055900.tif 000016
【図１５】
2008055900.tif 000017
【図１６】
2008055900.tif 000018
【図１７】
2008055900.tif 000019
【図１８】
2008055900.tif 000020
【図１９】
2008055900.tif 000021
【図２０】
2008055900.tif 000022
【図２１】
2008055900.tif 000023
【図２２】
2008055900.tif 000024