(57)【要約】【課題】先行する液滴の噴射に影響されることなく、常に、安定して連続的に液滴を噴射することができるインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】圧電材料からなるチャンネル壁３により分離された複数の溝と、チャンネル壁３の側面の一部に電極５が設けられたベース部材１と、前記複数の溝を覆うように設けられてインクチャンネル４およびインク供給用のマニホールドを形成するカバー部材２と、インクチャンネル４に連通するノズル孔１０を有するノズル板と、を備えたインクジェットヘッドにおいて、チャンネル壁３の分極方向が、チャンネル壁３の高さ方向の一方向に設定され、かつ、電極５が、チャンネル壁３の側面の上部に設けられると共に、電極５の下端の位置が、チャンネル壁３の１次モードの自由振動の節の位置と異なる位置に設定されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が圧電材料であるチャンネル壁により分離された複数の溝と前記チャンネル壁の側面の少なくとも一部に設けられた電極とを有するベース部材と、前記ベース部材の前記複数の溝を覆うように設けられてインクチャンネルおよびインク供給用のマニホールドを形成するカバー部材と、前記インクチャンネルに連通するノズル孔を有するノズル板と、を備えたインクジェットヘッドにおいて、
前記チャンネル壁の分極方向が、前記チャンネル壁の高さ方向の一方向に設定され、かつ、
前記電極が前記チャンネル壁の側面の上部に設けられている場合には、前記電極の下端の位置が、また、前記電極が前記チャンネル壁の側面の下部に設けられている場合には、前記電極の上端の位置が、それぞれ前記チャンネル壁の１次モードの自由振動の節の位置と異なる位置に設定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】
前記電極が前記チャンネル壁の側面の上部に設けられている場合には、前記電極の下端の位置と、また、前記電極が前記チャンネル壁の側面の下部に設けられている場合には、前記電極の上端の位置と、前記１次モードの自由振動の節の位置と、の間の距離が、それぞれ前記チャンネル壁の高さの４０％以下に設定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】
前記チャンネル壁に設けられた前記電極の厚みが５μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
少なくとも一部が圧電材料であるチャンネル壁により分離された複数の溝と、前記チャンネル壁の側面の少なくとも一部に電極が設けられたベース部材と、前記ベース部材の前記複数の溝を覆うように設けられてインクチャンネルおよびインク供給用のマニホールドを形成するカバー部材と、前記インクチャンネルに連通するノズル孔を有するノズル板と、を備えたインクジェットヘッドにおいて、
前記チャンネル壁の分極方向が、前記チャンネル壁の高さ方向であり、かつ、互いに逆方向に向かう分極方向の圧電材料で構成されると共に、前記圧電材料の分極の向きが異なっている位置が、前記チャンネル壁の１次モードの自由振動の節の位置と異なる位置に設定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５】
前記チャンネル壁の前記分極の向きが異なっている位置と、前記チャンネル壁の１次モードの自由振動の節の位置と、の間の距離が、前記チャンネル壁の高さの５０％以下に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記互いに向きの異なる分極方向の圧電材料が、前記チャンネル壁の分極の向きが異なっている位置で接着剤により接着固定され、該接着剤の厚みが１０μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクチャンネル内に電極が設けられ、インクチャンネル内に圧力振動を生じさせてインクを吐出させるインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、インパクト印字装置に代わり、カラー化、多階調化に適したインクジェット方式等のノンインパクト印字装置が急速に普及している。なかでも、印字時のみに必要なインクを吐出させるドロップ・オン・デマンド型が、印字効率の良さ、低コスト化、低ランニングコスト化に有利であるなどの点から注目されており、圧電素子を用いたカイザー方式（例えば、特許文献１参照）や、サーマルジェット方式（例えば、特許文献２参照）が主流となっている。
【０００３】
しかしながら、カイザー方式は、小型化が難しく、高密度化には適さないという欠点を有していた。また、サーマルジェット方式は、高密度化には適しているものの、ヒーターを加熱することで、インク内にバブル（泡）を生じさせて、そのバブルのエネルギーを吐出に使用するため、インクの耐久性に対する要求が厳しく、また、ヒーターの長寿命化を図ることが困難であり、さらに、消費電力も大きくなるという問題を有していた。
【０００４】
このような欠点を解決するものとして、圧電材料のシェアモード変形を利用したインクジェット方式が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方式は、圧電材料からなるインクチャンネル壁に形成した電極により、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を加え、チャンネル壁をシェアモードで変形させて、その際に生じる圧力波変動を利用してインク滴を吐出させるものであり、ノズルの高密度化、低消費電力化、高駆動周波数化に適している。
【０００５】
このような、シェアモード変形を利用したインクジェトヘッドの構造について図５により説明する。この場合、インクジェットヘッドは、同図の白抜き矢印で示す上下方向の一方向（上向き）に分極処理を施した圧電材料に複数条の溝が形成されたベース部材１と、インク供給口２１及び共通インク室２２が形成されたカバー部材２と、ノズル孔１０が開けられたノズル板９と、を貼り合わせることで、溝４内にインク室を形成したインクチャンネルが形成され、そのチャンネル壁３の上半分には、電界を印加するための電極５が形成されている。
【０００６】
インクチャンネルの後端部は、溝加工時に使用されるダイシングブレードの直径に対応した円弧状（Ｒ形状）に加工されており、さらに、外部との通電のための電極引き出し部としての浅溝部６０が同じくダイシングブレードにより加工されている。浅溝部６０に形成された電極は、浅溝部６０の後端部で例えばＦＰＣのようなフレキシブル基板に形成された外部の電極８とワイヤーボンディング７により接続されている。
【０００７】
図６は、この様な構成のインクジェットヘッドの駆動原理を説明するための断面図で、図示のように、上下方向の一方向に分極処理がなされた圧電材料であるチャンネル壁３の両側面の上半分には電極５が形成されている。なお、図６（ａ）は、電極５から電界が印加されていない状態を示し、白抜き矢印は分極の向きを示している。
【０００８】
この電極５を用いて、チャンネル壁３に、分極方向と直交する方向に電界を印加すると、チャンネル壁３の上半分は、図６の（ｂ）（ｃ）で示すように、シェアモードにより変形する。すなわち、チャンネル壁３は、電極５の下端部で折れ曲がるように変形し、電極５より印加される電界の向きにより、チャンネル溝４の容積を、図示のように、任意に増減させることができる。
【０００９】
また、図７は、従来のシェアモード変形を利用したインクジェトヘッドの別の構成における駆動原理を示し、この場合、チャンネル壁３が分極方向の向きが異なった２つの圧電材料より形成されている（例えば、特許文献４参照）。すなわち、チャンネル壁３は、図７（ａ）に示すように、その中間高さ部位にて分極方向が互いに逆向きとなるように接着材３０により貼り合わされた２つの圧電材料により形成されている。
【００１０】
また、電極５は、チャンネル壁３の両側を全て覆うように形成されている。電極５から電界をチャンネル壁３に印加すると、チャンネル壁３の分極の方向が異なっている部分（３０）を境界にして、シェアモードの変形方向が異なる。その結果、図７（ｂ）（ｃ）のように、電極５によって印加される電界の向きにより、チャンネル溝４の容積を任意に増減させることができる。
【００１１】
このような、従来のシェアモード変形を利用したインクジェットヘッドの構成の内、チャンネル壁の分極方向が一方向である場合には、ある提案では、チャンネル壁を効率よく安定して変形させるためには、例えば、電極深さの範囲として設定値ｄに対して±３０％以下の範囲にすればよいとしている（例えば、特許文献５参照）。
【００１２】
また、別の提案では、チャンネル壁の分極方向が互いに反対方向である場合に、低い駆動電圧で十分な速度及び体積の液滴を噴射するためには、チャンネル壁の分極の方向が異なる部分の高さの比を、１／３ないし３の範囲に設定すればよいとしている（例えば、特許文献６参照）。
【００１３】
【特許文献１】
特公昭５３−１２１３８号公報（第１図、明細書３頁右欄下から１１行〜４頁左欄下から７行）
【００１４】
【特許文献２】
特公昭６１−５９９１４号公報（第１図、明細書４頁左欄下から８行〜同頁右欄下から３行）
【００１５】
【特許文献３】
特開昭６３−２４７０５１号公報（図９（ａ）（ｂ）、明細書１１頁右上欄７行〜１２頁右上欄３行）
【００１６】
【特許文献４】
特開平４−２５９５６３号公報（図３、段落「００１８」）
【００１７】
【特許文献５】
特開平６−２３８８９２号公報（図４，図１３、段落「００３１」）
【００１８】
【特許文献６】
特開平８−２５８２５９号公報（図１、段落「００３４」）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェット方式により画像や文字を印刷するためには、ノズルより連続的に多数の液滴を噴射することが不可欠となるが、液滴を連続的に噴射する場合、特定のインクチャンネルに圧力変動を生じさせて先行する液滴を噴射した後には、該当するインクチャンネル内には圧力の振動が残留しており、その残留振動により、チャンネル壁は１次モードの自由振動による振動を繰り返すことになる。
【００２０】
そして、先行する液滴に続いて、後続の液滴を噴射するためにチャンネル壁を変形させるタイミングが、先行する液滴を噴射した後の残留振動と位相が合う場合にはチャンネル壁の変形が大きくなり、位相が逆になる場合には、チャンネル壁の変形が小さくなってしまう。このように、先行する液滴を噴射してから、後続の液滴の噴射するタイミングによって、後続の液滴の噴射効率が異なってしまうという問題があった。
【００２１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、先行する液滴の噴射に影響されることなく、常に、安定して連続的に液滴を噴射することができるインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【００２３】
（１）少なくとも一部が圧電材料であるチャンネル壁により分離された複数の溝と前記チャンネル壁の側面の少なくとも一部に設けられた電極とを有するベース部材と、前記ベース部材の前記複数の溝を覆うように設けられてインクチャンネルおよびインク供給用のマニホールドを形成するカバー部材と、前記インクチャンネルに連通するノズル孔を有するノズル板と、を備えたインクジェットヘッドにおいて、
前記チャンネル壁の分極方向が、前記チャンネル壁の高さ方向の一方向に設定され、かつ、前記電極が前記チャンネル壁の側面の上部に設けられている場合には、前記電極の下端の位置が、また、前記電極が前記チャンネル壁の側面の下部に設けられている場合には、前記電極の上端の位置が、それぞれ前記チャンネル壁の１次モードの自由振動の節の位置と異なる位置に設定されていることを特徴とする。
【００２４】
シェアモード変形では、チャンネル壁の側面に形成された電極（駆動電極）の位置によって、前記電極に電界を印加した際に、前記チャンネル壁が変形する折れ曲がりの節の位置が決定される。
【００２５】
この構成においては、チャンネル壁の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の変形の節の位置と異なるので、前記チャンネル壁に電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる時に、前記インクチャンネルに生じる圧力変動による振動の影響を受けなくなり共振を免れる。
【００２６】
その結果、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射動作によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００２７】
（２）前記電極が前記チャンネル壁の側面の上部に設けられている場合には、前記電極の下端の位置と、また、前記電極が前記チャンネル壁の側面の下部に設けられている場合には、前記電極の上端の位置と、前記１次モードの自由振動の節の位置と、の間の距離が、それぞれ前記チャンネル壁の高さの４０％以下に設定されていることを特徴とする。
【００２８】
この構成においては、電極（駆動電極）によりチャンネル壁に電界を印加してチャンネル壁を変形させる場合の折れ曲がりの節の位置と、チャンネル壁の自由振動の節の位置との距離が、チャンネル壁の高さの４０％以下であるので、チャンネル壁に電界を印加してチャンネル壁を変形させる際に、液滴を噴射するのに十分な程度に変形させることができる。
【００２９】
そして、前記電極により電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の変形の節の位置と異なるので、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００３０】
（３）前記チャンネル壁に設けられた前記電極の厚みが５μｍ以下に設定されていることを特徴とする。
【００３１】
この構成においては、チャンネル壁の側面に設けられた前記電極（駆動電極）の厚みが５μｍ以下であるので、チャンネル壁への電極による振動への拘束が小さくなり、チャンネル壁が自由振動する場合の節の位置に電極が及ぼす影響が少なくなる。つまり、厚みが５μｍ以下の電極が付加されていても、チャンネル壁が自由振動する場合の節の位置はほとんど変化しない。
【００３２】
その結果、前記電極により電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の節の位置と異なるので、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００３３】
（４）少なくとも一部が圧電材料であるチャンネル壁により分離された複数の溝と、前記チャンネル壁の側面の少なくとも一部に電極が設けられたベース部材と、前記ベース部材の前記複数の溝を覆うように設けられてインクチャンネルおよびインク供給用のマニホールドを形成するカバー部材と、前記インクチャンネルに連通するノズル孔を有するノズル板と、を備えたインクジェットヘッドにおいて、
前記チャンネル壁の分極方向が、前記チャンネル壁の高さ方向であり、かつ、互いに逆方向に向かう分極方向の圧電材料で構成されると共に、前記圧電材料の分極の向きが異なっている位置が、前記チャンネル壁の１次モードの自由振動の節の位置と異なる位置に設定されていることを特徴とする。
【００３４】
シェアモード変形では、チャンネル壁を形成している圧電材料の分極の向きが異なる位置によって、前記電極（駆動電極）に電界を印加した際に、前記チャンネル壁が変形する折れ曲がりの節の位置が決定される。
【００３５】
この構成においては、前記チャンネル壁を電界の印加によって変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の節の位置と異なるので、前記チャンネル壁に電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる時に、前記インクチャンネル内に生じる圧力変動による振動の影響を受けない。
【００３６】
その結果、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００３７】
（５）前記チャンネル壁の前記分極の向きが異なっている位置と、前記チャンネル壁の１次モードの自由振動の節の位置と、の間の距離が、前記チャンネル壁の高さの５０％以下に設定されていることを特徴とする。
【００３８】
この構成においては、チャンネル壁に電界を印加してチャンネル壁を変形させる場合の折れ曲がりの節の位置と、チャンネル壁の自由振動の節の位置との距離が、チャンネル壁の高さの５０％以下であるので、チャンネル壁に電界を印加してチャンネル壁を変形させる際に、液滴を噴射するのに十分な程度に変形させることができる。
【００３９】
そして、前記電極により電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の節の位置と異なるので、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００４０】
（６）前記互いに向きの異なる分極方向の圧電材料が、前記チャンネル壁の分極の向きが異なっている位置で接着剤により接着固定され、該接着剤の厚みが１０μｍ以下に設定されていることを特徴とする。
【００４１】
この構成においては、前記チャンネル壁が、１０μｍ以下の厚みの接着剤で、前記チャンネル壁の分極の向きが異なっている位置で固定されているので、チャンネル壁が自由振動する場合の振動の節の位置に接着剤が及ぼす影響を小さくすることができる。つまり、１０μｍ以下の厚みの接着剤で接着固定されていても、チャンネル壁が自由振動する場合の節の位置はほとんど変化しない。
【００４２】
その結果、前記電極により電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の節の位置と異なるので、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングにの影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るインクジェットヘッドを図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００４４】
《実施の形態１》
図１は、インクジェットヘッドの構成を示す斜視図であり、図２は、図１のノズル板９より見た断面図で、インクジェットヘッドの駆動状態を示している。これらの図に示すように、インクジェットヘッドは、図１の白抜き矢印で示した上下方向の一方向（上向き方向）に分極処理を施した圧電材料に複数の溝が形成されたベース部材１と、インク供給口２１及びマニホールド（共通インク室）２２が設けられたカバー部材２と、ノズル孔１０が設けられたノズル板９と、が一体化されてなり、その内部に、インクが充填されるインクチャンネル４が構成されている。
【００４５】
ベース部材１には、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用い、カバー部材２には、分極処理を施していないＰＺＴを用いている。さらに、本実施の形態では、インクチャンネル４は、ダイシング加工により高さ２８０μｍで形成されており、チャンネル壁３の幅は８０μｍ、ピッチは１６９μｍである。さらに、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を加えるための電極（駆動電極）５としての金属膜が、各インクチャンネル４の両サイドに、つまり、チャンネル壁３の側面の上部に高さ１２０μｍで形成されている。
【００４６】
本実施の形態では、電極５として、Ａｌを斜め蒸着法により形成し、チャンネル壁３の側面部での厚みが１．０μｍとなっている。尚、電極材料としては、Ａｌ以外にも、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ等の導電性材料を用いることもできる。
【００４７】
インクチャンネル４の後端部は、溝加工時に使用されるダイシングブレードの直径に対応した円弧形状（Ｒ形状）に加工されており、さらに、外部との通電のための電極引き出し部としての浅溝部６が同じくダイシングブレードにより加工されている。浅溝部６に形成された電極は、浅溝部６の後端部で例えばＦＰＣ基板のようなフレキシブル基板に形成された外部の電極８とワイヤーボンディング７により接続されている。
【００４８】
ノズル板９には、厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを用い、ノズル孔１０は、エキシマレーザー加工により形成される。尚、ノズル板９には、ポリエチレン系の高分子樹脂フィルムを用いることもでき、また、ステンレス板等の金属材料に、パンチング加工により孔を設けてもよい。
【００４９】
そして、カバー部材２は、サンドブラスト加工により、インク供給用のインク供給口２１と共通インク室となるマニホールド２２が形成されている。尚、カバー部材２としては、セラミック基板等を用いることもでき、フライス加工、成形加工で、インク供給口２１とマニホールド２２を形成してもよい。
【００５０】
図２は、インクジェットヘッドの駆動状態を示し、図２（ａ）は、電極５による電界が圧電材料であるチャンネル壁３に印加されていない時を示し、図２（ｂ）は、インクチャンネル４内に正の圧力が生じている時のチャンネル壁３の変形状態を示す。
【００５１】
図２（ｂ）で、チャンネル壁３は、その側面に等しい分布荷重を受けることになり、その荷重の方向を図２（ｂ）の矢印Ａで示す。この場合、チャンネル壁３の高さ方向の中心部を変形の節とした１次モードの両端固定の梁の変形状態となる。
【００５２】
一方、図２（ｃ）は、チャンネル壁３をその両側に形成した電極５に電界を印加することで変形させた時の様子を示している。その電極５は、チャンネル壁３の上部の１２０μｍ深さに形成されており、チャンネル壁３のシェアモードの変形は、図２（ｃ）の矢印Ｂで示す電極５の下端部を折れ曲がりの節として変形することになる。
【００５３】
このように、本実施の形態では、チャンネル壁３がインクチャンネル内の圧力を受けて自由変形する場合の節の位置と、チャンネル壁３を電極５からの電界の印加によってシェアモードで変形する場合の折れ曲がりの節の位置とが異なった位置（Ａ，Ｂの高さ位置の相違）になっている。その結果、電極５に電界を印加してチャンネル壁３を変形させる場合、電界を印加する前にインクチャンネル内に残留している圧力による変形の影響を小さくすることができる。
【００５４】
特に、連続的に液滴の噴射を行う場合、先行する液滴を噴射した後には、インクチャンネル４内に圧力の変動が残留して、チャンネル壁３は１次モードの自由振動が残留するが、チャンネル壁３が電極５による電界の印加で変形する際の折れ曲がりの節の位置が１次モードの自由振動の変形の節の位置と異なっているので、先行する液滴を噴射後、後続の液滴を噴射するためにチャンネル壁３を変形する場合、先行する液滴の噴射の影響を小さくすることができる。その結果、液滴を安定して噴射することができ、液滴の噴射速度、体積を一定にすることができる。
【００５５】
尚、本実施の形態では、電極５の深さは上端から下方に１２０μｍで、チャンネル壁３の１次モードの自由振動の変形の節の位置（＝１４０μｍ）と電極５の下端部（＝１２０μｍ）との距離（＝１４０−１２０＝２０μｍ）は、チャンネル壁の高さ（＝２８０μｍ）の７．１％〔＝｛（１４０−１２０）／２８０｝×１００）〕に相当する。
【００５６】
ところで、チャンネル壁３の１次モードの自由振動の変形の節の位置と電極５の下端部との距離が４０％を超えると、電極５に電界を印加してチャンネル壁３を変形させる場合、電界を印加する前にインクチャンネル内に残留している圧力による変形の影響を小さくすることができるが、電極５の深さが短くなりすぎるので、電極５に電界を印加した時に十分な大きさにチャンネル壁３を変形させることができなくなってしまう。
【００５７】
本実施の形態で示すように、チャンネル壁３の１次モード自由振動の変形の節の位置と、電極５の下端部との距離が４０％以内であれば、電極５に電界を印加した時に十分な程度にチャンネル壁３を変形させることができる。また、本実施の形態では、電極５の厚みが１．０μｍであるが、この厚みが５μｍより厚くなると、チャンネル壁３の変形に対する電極５の拘束が無視できなくなり、１次モードの自由振動の変形による節の位置が電極５の下端部に近づいてしまう。
【００５８】
その結果、チャンネル壁３が電極５による電界の印加で変形する際の折れ曲がりの節の位置が１次モードの自由振動の変形の節の位置と近づいてしまうので、電極５に電界を印加してチャンネル壁３を変形させる場合、電界を印加する前にインクチャンネル内に残留している圧力による変形の影響を受けてしまい、液滴を安定して噴射することができなくなる。従って、電極５の厚みとしては、５μｍ以下がより好適である。
【００５９】
さらに、本実施の形態では、電極５をチャンネル壁３の上部に１２０μｍ形成しているが、チャンネル壁３の下部に形成してもよく、その場合、電極５の上端の位置が、チャンネル壁３の１次モードの自由振動の節の位置と異なるようにすればよい。尚、電極５をチャンネル壁３の下部に形成する場合は、電極５をチャンネル壁３の側面全てを覆うように形成してから、上部の電極をイオンミリング等の物理的エッチングによって除去すればよい。
【００６０】
さらに、本実施の形態では、電極５をチャンネル壁３の上部に１２０μｍの深さで形成しているが、電極５を１６０μｍの深さで形成しても、チャンネル壁３の１次モードの自由振動の変形の節の位置と電極５の下端部との距離は同じ２０μｍとなり、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
《実施の形態２》
図３は、本発明の第２の実施例に係るインクジェットヘッドの構成を示す斜視図であり、図４は、図３のノズル板９より見た断面図で、インクジェットヘッドの駆動状態を示す。これらの図に示すように、チャンネル壁３が分極方向が互いに異なる二つの圧電材料から構成されて接着３０により接着固定されており、電極（駆動電極）５がチャンネル壁３の側面を全て覆うように形成されている以外は、実施の形態１における構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６２】
図３に示すように、チャンネル壁３は、分極方向が互いに向き合った圧電材料が接着固定されており、分極方向が上向き（白抜き矢印が上向き）の領域が１００μｍ、下向き（白抜き矢印が下向き）の領域が１８０μｍの高さである。尚、チャンネル壁３を分極の方向が互いに異なる境界部での接着材の厚みは１．０μｍである。
【００６３】
また、電極５は、チャンネル壁３の側面を全て覆うように、Ａｌを斜め蒸着により形成し、チャンネル壁３の側面部の厚みが２．０μｍである。尚、電極５は、チャンネル壁３の側面を全て覆う構成であればよく、スパッタ法、めっき法を用いてもよく、その場合、チャンネル４の底面部に電極５が形成されていてもよい。
【００６４】
図４は、本実施例で示すところのインクジェットヘッドの駆動の様子を示している。図４で、（ａ）は、電極５による電界が圧電材料であるチャンネル壁３に印加されていない時の様子で、（ｂ）は、インクチャンネル内に正の圧力が生じている時のチャンネル壁の変形の状態を示している。図４の（ｂ）で、チャンネル壁は、その側面に等しい分布荷重を受けることになり、図４（ｂ）の矢印Ａで示す、チャンネル壁の高さ方向の中心部を折れ曲がりの節とした１次モードの両端固定の梁の変形をすることになる。
【００６５】
一方、図４（ｃ）は、チャンネル壁３をその両側に形成した電極５に電界を印加することで変形させた状態を示している。図４（ｃ）で、チャンネル壁３は分極方向が互いに異なり、分極方向が上向き（白抜き矢印が上向き）の領域が１００μｍ、下向き（白抜き矢印が下向き）の領域が１８０μｍの高さのところで接着固定されている。その結果、チャンネル壁３のシェアモードの変形は、図４（ｃ）の矢印Ｂで示した接着材３０の位置を折れ曲がりの節として変形することになる。
【００６６】
このように、本実施例では、チャンネル壁３がインクチャンネル内の圧力を受けて自由変形する場合の折れ曲がりの節の位置と、チャンネル壁３を電極５からの電界の印加によってシェアモードで変形する場合の折れ曲がりの節の位置とが異なった位置になっている。その結果、電極５に電界を印加してチャンネル壁３を変形させる場合、電界を印加する前にインクチャンネル内に残留している圧力による変形の影響を小さくすることができる。
【００６７】
特に、連続的に液滴の噴射を行う場合、先行する液滴を噴射した後には、インクチャンネル４内に圧力の変動が残留して、チャンネル壁３は１次モードの振動が残留するが、チャンネル壁３が電極５による電界の印加で変形する際の折れ曲がりの節の位置が１次モードの自由振動の変形の節の位置と異なっているので、先行する液滴を噴射後、後続の液滴を噴射するためにチャンネル壁３を変形する場合、先行する液滴の噴射の影響を小さくすることができる。その結果、液滴を安定して噴射することができ、液滴の噴射速度、体積等を一定にすることができ、吐出状態が安定化する。
【００６８】
尚、本実施の形態では、チャンネル壁３の分極方向が上向き（白抜き矢印が上向き）の領域が１００μｍであるので、チャンネル壁３の１次モードの自由振動の変形の節の位置と、電極５に電界を印加することによるチャンネル壁３の変形の折れ曲がりの節との距離は、チャンネル壁の高さの１４．３％となる。
【００６９】
チャンネル壁３の１次モードの自由振動の変形の節の位置と、電極５に電界を印加することによるチャンネル壁３の変形の折れ曲がりの節との距離が５０％を超えると、電極５に電界を印加してチャンネル壁３を変形させる場合、電界を印加する前にインクチャンネル内に残留している圧力による変形の影響を小さくすることはできるが、電極５に電界を印加した時に十分な大きさにチャンネル壁３を変形させることができなくなってしまう。
【００７０】
本実施の形態で示すように、チャンネル壁３の１次モードの自由振動の変形の節の位置と、チャンネル壁３の分極の向きが異なる境界との距離が５０％以内であれば、電極５に電界を印加した時に十分な大きさにチャンネル壁３を変形させることができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、チャンネル壁３を分極の方向が互いに異なる境界部での接着材の厚みが１．０μｍであるが、この厚みが１０μｍより厚くなると、チャンネル壁３の変形に対する接着材の影響が無視できなくなり、１次モードの自由振動の変形による節の位置が接着材に近づいてしまう。その結果、ャンネル壁３の電極５による変形の折れ曲がりの節の位置が１次モードの自由振動の変形の節の位置と近づいてしまうので、電極５に電界を印加してチャンネル壁３を変形させる場合、電界を印加する前にインクチャンネル内に残留している圧力による変形の影響を受けてしまい、液滴を安定して噴射することができなくなってしまうので、電極５の厚みとしては、１０μｍ以下が好ましい。
【００７２】
さらに、図示は省略するが、チャンネル壁３の分極方向が上向きの領域を１８０μｍ（下向きの領域は１００μｍ）としても、チャンネル壁３の１次モードの自由振動の変形の節の位置とチャンネル壁３の分極の向きが異なる境界との距離は同じとなるため、本実施の形態（上向きの分極領域が１００μｍ、下向きの分極領域が１８０μｍ）と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
尚、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限度において、改良や設計変更等は自由であることは言うまでもない。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【００７５】
（１）電極（駆動電極）がチャンネル壁の側面の上部に設けられている場合には、その電極の下端の位置が、また、電極がチャンネル壁の側面の下部に設けられている場合には、その電極の上端の位置が、それぞれチャンネル壁の１次モードの自由振動の節の位置と異なる位置に設定されているので、前記チャンネル壁に電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる時に、前記インクチャンネルに生じる圧力変動による振動の影響を受けなくなり共振を免れる。
【００７６】
その結果、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射動作によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００７７】
（２）電極（駆動電極）によりチャンネル壁に電界を印加してチャンネル壁を変形させる場合の折れ曲がりの節の位置と、チャンネル壁の自由振動の節の位置との距離が、チャンネル壁の高さの４０％以下であるので、チャンネル壁に電界を印加してチャンネル壁を変形させる際に、液滴を噴射するのに十分な程度に変形させることができる。
【００７８】
そして、前記電極により電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の変形の節の位置と異なるので、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００７９】
（３）チャンネル壁の側面に設けられた電極（駆動電極）の厚みが５μｍ以下であるので、電極による振動への拘束が小さくなり、チャンネル壁が自由振動する場合の節の位置に電極が及ぼす影響が少なくなる。
【００８０】
その結果、前記電極により電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の節の位置と異なるので、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００８１】
（４）チャンネル壁の分極方向が、前記チャンネル壁の高さ方向であり、かつ、互いに向きの異なる分極方向の圧電材料で構成されると共に、前記圧電材料の分極の向きが異なっている位置が、前記チャンネル壁の１次モードの自由振動の節の位置と異なる位置に設定されているので、前記チャンネル壁に電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる時に、前記インクチャンネル内に生じる圧力変動による振動の影響を受けない。
【００８２】
その結果、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００８３】
（５）チャンネル壁に電界を印加してチャンネル壁を変形させる場合の折れ曲がりの節の位置と、チャンネル壁の自由振動の節の位置との距離が、チャンネル壁の高さの５０％以下であるので、チャンネル壁に電界を印加してチャンネル壁を変形させる際に、液滴を噴射するのに十分な程度に変形させることができる。
【００８４】
そして、前記電極により電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の節の位置と異なるので、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングに影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【００８５】
（６）チャンネル壁が、１０μｍ以下の厚みの接着剤で、前記チャンネル壁の分極の向きが異なっている位置で固定されているので、チャンネル壁が自由振動する場合の振動の節の位置に接着剤が及ぼす影響を小さくすることができる。
【００８６】
その結果、前記電極により電界を印加して前記チャンネル壁を変形させる際の折れ曲がりの節の位置が、前記チャンネル壁が１次モードの自由振動をしている時の節の位置と異なるので、液滴を連続的に噴射する場合、先行する液滴の噴射によるインクチャンネル内の残留振動が、後続の液滴の噴射のタイミングにの影響を与えないので、安定して連続的に液滴を噴射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの斜視説明図である。
【図２】同インク室の変形状態の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッドの斜視説明図である。
【図４】同インク室の変形状態の説明図である。
【図５】従来のインクジェットヘッドの構造の一例を示す斜視説明図である。
【図６】同インク室の変形状態の説明図である。
【図７】同別のインク室の変形状態の説明図である。
【符号の説明】
１−ベース部材
２−カバー部材
３−チャンネル壁
４−インクチャンネル
５−電極
９−ノズル板
１０−ノズル孔
２２−マニホールド
【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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