(57)【要約】【目的】  作動特性が異なる圧電素子が接着された振動板の振動振幅のバラツキを抑制する。【構成】  インクジェット記録ヘッド１０では、圧電体膜、電極の厚さが異なるピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂが層厚の異なる接着層２８Ａ、２８Ｂによって振動板２４Ａ、２４Ｂに接着されている。これによって、振動板２４Ａ、２４Ｂの振動振幅のバラツキが抑制されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルが設けられた圧力室の壁面の一部を形成する振動板と圧電素子が接着層で接着され、前記圧電素子の作動で前記振動板を変形させて前記圧力室の中のインクを加減圧し、前記ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット記録ヘッドであって、
作動特性が異なる前記圧電素子によるインク吐出特性のバラツキを、前記接着層の特性を変えることで抑制することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記接着層の層厚を変えることで前記接着層の特性を変えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記層厚を層厚規制粒子の粒径で決めることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記接着層は、
可撓性と導電性を有し、板厚が異なるシムを備え、
前記シムの両面に前記圧電素子と前記振動板を接着することで構成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記接着層の弾性率を変えることで前記接着層の特性を変えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記弾性率を粒子の弾性率で決めることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記弾性率を粒子の含有率で決めることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記接着層は、
可撓性と導電性を有し、弾性率が異なるシムを備え、
前記シムの両面に前記圧電素子と前記振動板を接着することで構成されていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
１枚のウエハーから分割された複数の前記圧電素子が前記接着層によって前記振動板に接着された単位ヘッドが複数配列され、
前記単位ヘッド毎に作動特性が異なる前記圧電素子によるインク吐出特性の前記単位ヘッド間のバラツキを、前記接着層の特性を前記単位ヘッド毎に変えることで抑制することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
複数のウエハーから分割された複数の前記圧電素子が前記接着層によって前記振動板に接着され、
前記ウエハー毎に作動特性が異なる前記圧電素子によるインク吐出特性の前記ウエハー間のバラツキを、前記接着層の特性を前記ウエハー毎に変えることで抑制することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかに記載のインクジェット記録ヘッドを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
ノズルが設けられた圧力室の壁面の一部を形成する振動板と圧電素子が接着層で接着され、前記圧電素子の作動で前記振動板を変形させて前記圧力室の中のインクを加減圧し、前記ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
作動特性が異なる前記圧電素子によるインク吐出特性のバラツキを、前記接着層の特性を変えることで抑制することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着層で振動板に接着された圧電素子の作動によって圧力室の中のインクを加圧し、ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット記録ヘッド、その製造方法、及びインクジェット記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット記録ヘッドでは、ピエゾ圧電素子を振動板に接着する接着層の厚み、又は弾性率を一定にすることによって、ピエゾ圧電素子の作動を振動板へ均等に作用させ、インク滴の吐出特性のバラツキを抑制していた（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
ここで、従来の方法は、ピエゾ圧電素子の作動特性のバラツキが少ないことを前提として行われている。このため、ピエゾ圧電素子の製造コストを低減するために工数や工程を削減し、ピエゾ圧電素子の圧電体膜、電極の厚みが不均一になることを許容した場合、異なる大きさの作動が、ピエゾ圧電素子から振動板へそのまま作用してしまう。これによって、インク吐出特性にバラツキが発生してしまう。
【０００４】
この問題は作動特性が異なるピエゾ圧電素子を取り除くことによって回避できるが、製造歩留まりが低下し、かえって製造コストが上昇するという問題があった。
【特許文献１】特開平３−１７３６５１号公報
【特許文献２】特開平８−３００６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、作動特性の異なる圧電素子によるインク吐出特性のバラツキを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドは、ノズルが設けられた圧力室の壁面の一部を形成する振動板と圧電素子が接着層で接着され、前記圧電素子の作動で前記振動板を変形させて前記圧力室の中のインクを加減圧し、前記ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット記録ヘッドであって、作動特性が異なる前記圧電素子によるインク吐出特性のバラツキを、前記接着層の特性を変えることで抑制することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドでは、圧力室の壁面の一部を形成する振動板と圧電素子が接着層によって接着されており、圧電素子が作動されると振動板が変形して圧力室の中のインクが加減圧され、圧力室に設けられたノズルからインク滴が吐出される。
【０００８】
このインクジェット記録ヘッドでは、作動特性が異なる圧電素子が用いられ、この圧電素子によるインク吐出特性のバラツキが、接着層の特性を変えることによって抑制されている。
【０００９】
これによって、作動特性が異なる圧電素子を用いることができるので、従来、圧電素子の製造時に、圧電素子の作動特性のバラツキを抑制するために行われていた工程を減らすことができると共に、圧電素子の選別が不要となるので、製造歩留まりも上昇する。従って、圧電素子の製造コストを低減できる。
【００１０】
請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記接着層の層厚を変えることで前記接着層の特性を変えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドでは、接着層の層厚を変えることによって、作動特性が異なる圧電素子によるインク吐出特性のバラツキが抑制されている。
【００１２】
即ち、作動特性が大である圧電素子の大きな作動は、厚い接着層によって減少されて振動板に作用し、作動特性が小である圧電素子の小さな作動は、薄い接着層によって、厚い接着層程減少されずに振動板に作用する。これによって、振動板の変形のバラツキが抑制され、ノズルから吐出されるインク滴のインク吐出特性が抑制される。
【００１３】
請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記層厚を層厚規制粒子の粒径で決めることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドでは、接着層の層厚を規制する層厚規制粒子が接着層に含有されており、この層厚規制粒子の粒径で接着層の層厚が決められている。このため、容易に接着層の層厚を変えることができる。
【００１５】
請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記接着層は、可撓性と導電性を有し、板厚が異なるシムを備え、前記シムの両面に前記圧電素子と前記振動板を接着することで構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドでは、圧電素子と振動板が、可撓性と導電性を有するシムの両面に接着されて圧電素子が作動可能となっている。このシムは板厚が接着層毎に異なる。このため、容易に接着層の層厚を変えることができる。
【００１７】
請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至４の何れかに記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記接着層の弾性率を変えることで前記接着層の特性を変えることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドでは、接着層の弾性率を変えることによって、作動特性が異なる圧電素子によるインク吐出特性のバラツキが抑制されている。
【００１９】
即ち、作動特性が大である圧電素子の大きな作動は、弾性率が低い接着層によって減少されて振動板に作用し、作動特性が小である圧電素子の小さな作動は、弾性率が高い接着層によって、低弾性率の接着層程減少されることなく振動板に作用する。これによって、振動板の変形のバラツキが抑制され、ノズルから吐出れるインク滴のインク吐出特性が抑制される。
【００２０】
請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記弾性率を粒子の弾性率で決めることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドでは、接着層に含有されている粒子の弾性率を変えることで接着層の弾性率が変えられている。これによって、容易に接着層の弾性率を変えることができる。
【００２２】
請求項７に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記弾性率を粒子の含有率で決めることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載のインクジェット記録ヘッドでは、接着層に含有されている粒子の含有率を変えることで接着層の弾性率が変えられている。これによって、容易に接着層の弾性率を変えることができる。
【００２４】
請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記接着層は、可撓性と導電性を有し、弾性率が異なるシムを備え、前記シムの両面に前記圧電素子と前記振動板を接着することで構成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドでは、圧電素子と振動板が、可撓性と導電性を有するシムの両面に接着されて、圧電素子が作動可能となっている。このシムは、弾性率が接着層毎に異なる。このため、容易に接着層の弾性率を変えることができる。
【００２６】
請求項９に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至８の何れかに記載のインクジェット記録ヘッドであって、１枚のウエハーから分割された複数の前記圧電素子が前記接着層によって前記振動板に接着された単位ヘッドが複数配列され、前記単位ヘッド毎に作動特性が異なる前記圧電素子によるインク吐出特性の前記単位ヘッド間のバラツキを、前記接着層の特性を前記単位ヘッド毎に変えることで抑制することを特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載のインクジェット記録ヘッドでは、１枚のウエハーから分割された複数の圧電素子が接着層によって圧電素子に接着されて単位ヘッドが形成され、この単位ヘッドが複数配列されている。
【００２８】
ここで、圧電素子の作動特性はウエハー毎に異なる。即ち、圧電素子の作動特性が単位ヘッド毎に異なる。このため、接着層の特性を単位ヘッド毎に異ならせることによって単位ヘッド間のインク吐出特性のバラツキを抑制している。
【００２９】
請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至８の何れかに記載のインクジェット記録ヘッドであって、複数のウエハーから分割された複数の前記圧電素子が前記接着層によって前記振動板に接着され、前記ウエハー毎に作動特性が異なる前記圧電素子によるインク吐出特性の前記ウエハー間のバラツキを、前記接着層の特性を前記ウエハー毎に変えることで抑制することを特徴とする。
【００３０】
請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッドでは、複数のウエハーから分割された複数の圧電素子が接着層によって振動板に接着されている。ここで、圧電素子の作動特性はウエハー毎に異なる。このため、接着層の特性をウエハー毎に異ならせることによってウエハー間のインク吐出特性のバラツキを抑制している。
【００３１】
請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項１乃至１０の何れかに記載のインクジェット記録ヘッドを備えることを特徴とする。
【００３２】
請求項１１に記載の画像形成装置では、インクジェット記録ヘッドのインク吐出特性のバラツキが抑制されているので、良好な画像が得られる。また、インクジェット記録ヘッドの製造コストが低減されているので、画像形成装置全体のコストも低減できる。
【００３３】
請求項１２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、ノズルが設けられた圧力室の壁面の一部を形成する振動板と圧電素子が接着層で接着され、前記圧電素子の作動で前記振動板を変形させて前記圧力室の中のインクを加減圧し、前記ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、作動特性が異なる前記圧電素子によるインク吐出特性のバラツキを、前記接着層の特性を変えることで抑制することを特徴とする。
【００３４】
請求項１２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法では、作動特性が異なる圧電素子を用いてインクの吐出特性のバラツキを抑制することができるので、圧電素子の作動特性を抑制するための工程を減らすことができ、また、圧電素子の選別が不要となる。従って、圧電素子の製造コストを低減できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は上記構成にしたので、作動特性の異なる圧電素子が接着されたインクジェット記録ヘッドの吐出特性のバラツキを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００３７】
図１に示すように、インクジェット記録ヘッド１０は、インクジェット式記録装置１に搭載されている。このインクジェット式記録装置１では、インクジェット記録ヘッド１０を主走査方向（図中矢印Ａ方向）に走査しながら、記録用紙２を副走査方向（図中矢印Ｂ方向）に搬送して、インクジェット記録ヘッド１０から記録用紙２へインク滴を吐出させる。これによって、記録用紙２の全面に画像が記録される。
【００３８】
図２に示すように、第１実施形態のインクジェット記録ヘッド１０は、複数のノズル１２がエキシマレーザー等で形成されたポリイミド等のノズルプレート１４と、ノズル１２、インクプール１６、インク供給口１８、圧力室２０が複数形成された複数枚の流路プレート２２と、振動板２４が接合されている。ノズル１２は圧力室２０に連通し、インクプール１６はインク供給口１８によって圧力室２０に連通している。また、ピエゾ圧電素子（以下、ピエゾと言う）２６が振動板２４に接着層２８によって接着されている。このピエゾ２６には銅線３０が半田３２によって接続されている。なお、振動板２４、ピエゾ２６、及び接着層２８でピエゾアクチュエータ３６が構成されている。
【００３９】
図３に示すように、ピエゾ２６は接着層２８によって振動板２４に圧力室２０に面して接着されており、このピエゾ２６は、電圧が印加されると撓んで振動板２４を変形させる。これによって、圧力室２０内のインクが加圧又は減圧されてノズル１２から吐出される。
【００４０】
ここで、本実施形態では、ピエゾ２６の製造コストを下げるために、通常よりも大幅に工程、工数を減らしているので、ピエゾウエハー３４（図４参照）毎に圧電体膜や電極の厚さにバラツキが生じている。そして、ピエゾ２６の製造歩留まりを向上させるために、圧電体膜や電極の厚さのスクリーニングは行わずに、作動特性の異なる複数種類のピエゾ２６を用いている。このため、ピエゾ２６の作動特性のバラツキを補正する必要がある。
【００４１】
ところで、ピエゾ２６によって発生される圧力は、接着層２８によって振動板２４に伝搬されるが、接着層２８の層厚や弾性率等によっては、ピエゾ２６で発生された圧力が振動板２４に伝搬する程度に差が出る。
【００４２】
そこで、本実施形態では、この接着層２８の圧力を伝搬する特性の差を利用して、ピエゾ２６によるインク吐出特性のバラツキを補正する。以下、ピエゾ２６によるインク吐出特性のバラツキを補正する方法、及びピエゾアクチュエータ３６の製造方法について説明する。
【００４３】
図４に示すように、ピエゾウエハー３４を所望形状（ここでは平行四辺形）にダイシング等によって加工する。そして、加工されたピエゾウエハー３４の圧電体膜と電極の厚さを測定する。
【００４４】
そして、加工されたピエゾウエハー３４を１枚ずつ単位ヘッド３８に接着層２８によって接着する。ここで、図５に示すように、単位ヘッド３８Ａ、３８Ｂにピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂを接着する接着層２８Ａ、２８Ｂを形成するエポキシ樹脂系等の接着剤には、粒径Ｄ１、Ｄ２の導電粒子４０Ａ、４０Ｂ（層厚規制粒子）が含有されており、ピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂが振動板２４Ａ、２４Ｂに加圧接合されると接着層２８Ａ、２８Ｂの層厚は粒径Ｄ１、Ｄ２とほぼ等しくなる。そこで、ピエゾウエハー３４毎、即ち単位ヘッド３８毎に導電粒子４０Ａ、４０Ｂの粒径Ｄ１、Ｄ２を異ならせて接着層２８Ａ、２８Ｂの層厚を異ならせている。
【００４５】
そして、図４に示すように、ピエゾウエハー３４をフォトリソグラフィによりマスキングし、ブラスト法により各ピエゾ２６に分割する。
【００４６】
ここから、接着層２８の層厚の設定方法について説明する。
【００４７】
図６のグラフには、ヤング率（弾性係数）が３．０×１０9Ｐａの接着剤で接着層２８を形成して接着層２８の層厚を２〜８μｍの範囲で変化させた時の、ピエゾ２６の変位量の変化を示している。グラフからわかるように、ピエゾ２６の変位を０．０９３〜０．１０５μｍの範囲で変化させることができ、層厚を中心値である５μｍとすることで、±６％のバラツキをカバーできる。
【００４８】
図７の表には、本実施形態で用いられた４種類のピエゾＡ〜Ｄの圧電体膜と電極の厚さを示している。そして、このピエゾＡ〜Ｄが層厚５μｍの接着層２８で振動板２４に接着されたヘッドＡ〜Ｄのインク吐出のバラツキを図８の表に示している。ここでのバラツキの判定は、ヘッドＡ〜Ｄの平均値に対する差が殆どなければ○、少しあれば△、大きければ×としている。
【００４９】
図８の表から、圧電体膜と電極の厚さが異なることにより作動特性が異なる４種類のピエゾＡ〜Ｄを一定の厚さの接着層２８によって振動板に接着すると、インク吐出特性のバラツキが大きくなることがわかる。
【００５０】
そこで、図９の表に示すように、ピエゾＡ〜Ｄに適した接着層２８の層厚を設定した。このように、接着層２８の層厚を設定した場合、インク吐出特性のバラツキは、図１０の表に示すように、抑制される。
【００５１】
次に、第２実施形態のインクジェット記録ヘッド５０について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５２】
図１１に示すように、インクジェット記録ヘッド５０では、複数枚のピエゾウエハー３４が１つのヘッド５４に接着層２８によって接着される。そして、第１実施形態と同様の方法で各ピエゾ２６に分割される。
【００５３】
図１２に示すように、ピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂを振動板２４に接着する接着層２８Ａ、２８Ｂは、第１実施形態と同様、含有する導電性粒子の粒径Ｄ１、Ｄ２が異なっている。即ち、インクジェット記録ヘッド５０では、１つのヘッド５４内でピエゾウエハー毎に接着層２８の層厚が異なっている。そして、この層厚は、第１実施形態と同様の方法で設定されている。
【００５４】
これによって、インクジェット記録ヘッド５０では、１つのヘッド５４内でのウエハー毎のインク吐出特性のバラツキが抑制される。
【００５５】
以上、第１、第２実施形態では、単位ヘッド３８毎、又はピエゾウエハー毎に、層厚の異なる複数種類の接着層２８を形成することによって、単位ヘッド３８間、又はヘッド５４内の振動板２４の変形量のバラツキを抑制でき、以って単位ヘッド３８間、又はヘッド５４内のインク滴の吐出特性のバラツキを抑制できる。
【００５６】
また、ピエゾウエハー３４の圧電体膜と電極の厚さのバラツキを許容できるので、製造工程において工程、工数を減らすことも可能となる。また、ピエゾウエハー３４のスクリーニングが不要となり、製造歩留まりを上昇させることができる。従って、ピエゾウエハー３４の製造コストを低減できる。
【００５７】
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１、第２実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５８】
図１３に示すように、インクジェット記録ヘッド６０は、単位ヘッド３８Ａ、３８Ｂにそれぞれ１枚のピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂが接着層６２Ａ、６２Ｂによって接着されている。この接着層６２Ａ、６２Ｂには、弾性係数が異なるシリカ（ニ酸化珪素：ＳｉＯ2）等の微粒子６４Ａ、６４Ｂが含有されている。即ち、接着層６２Ａ、６２Ｂは、弾性率が異なる。このため、ピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂによって発生された圧力の伝搬性が接着層６２Ａと接着層６２Ｂとでは異なり、圧電体膜と電極の厚さが異なるピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂで発生する圧力のバラツキを補正することも可能となる。
【００５９】
ここから、接着層６２の弾性率の設定方法について説明する。
【００６０】
図１４のグラフには、層厚が２．０μｍの接着層６２を形成する接着剤の弾性率を５．０×１０8〜８．０×１０9Ｐａの範囲で変化させた時の、ピエゾ２６の変位量の変化を示している。グラフからわかるように、ピエゾ２６の変位を０．０８４５〜０．１０８μｍの範囲で変化させることができ、層厚を中心値である１．５×１０9Ｐａとすることで、−１５〜+８％のバラツキをカバーできる。
【００６１】
図７の表に示された４種類のピエゾＡ〜Ｄが弾性率１．５×１０9Ｐａの接着層６２で振動板２４に接着されたヘッドＡ〜Ｄのインク吐出のバラツキを図１５の表に示している。ここでのバラツキの判定は、ヘッドＡ〜Ｄの平均値に対する差が殆どなければ○、少しあれば△、大きければ×としている。
【００６２】
図１５の表から、圧電体膜と電極の厚さが異なり作動特性が異なる４種類のピエゾＡ〜Ｄを一定の弾性率の接着層６２によって振動板に接着すると、インク吐出特性のバラツキが大きくなることがわかる。
【００６３】
そこで、図１６の表に示すように、ピエゾＡ〜Ｄに適した接着層６２の弾性率を設定した。このように、接着層６２の弾性率を設定した場合、インク吐出特性のバラツキは、図１７の表に示すように抑制される。
【００６４】
次に、第４実施形態について説明する。なお、第１乃至第３実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６５】
図１８に示すように、インクジェット記録ヘッド７０は、複数枚のピエゾウエハー３４が１つのヘッド５４に接着層６２によって接着されている。ピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂを振動板２４に接着する接着層６２Ａ、６２Ｂは、第３実施形態と同様、含有する微粒子６４Ａ、６４Ｂの弾性率が異なっている。即ち、インクジェット記録ヘッド７０では、１つのヘッド５４内でピエゾウエハー毎に接着層６２の弾性率が異なっている。そして、この弾性率は、第３実施形態と同様の方法で設定されている。
【００６６】
これによって、インクジェット記録ヘッド７０では、１つのヘッド５４内でのインク吐出特性のバラツキが抑制される。
【００６７】
以上、第３、第４実施形態では、単位ヘッド３８毎、又はピエゾウエハー毎に、弾性率の異なる複数種類の接着層６２を形成することによって、単位ヘッド３８間、又はヘッド５４内の振動板２４の変形量のバラツキを抑制でき、以って単位ヘッド３８間、又はヘッド５４内のインク滴の吐出特性のバラツキを抑制できる。
【００６８】
また、ピエゾウエハー３４の圧電体膜と電極の厚さのバラツキを許容できるので、製造工程において工程、工数を減らすことも可能となる。また、ピエゾウエハー３４のスクリーニングが不要となり、製造歩留まりを上昇させることができる。従って、ピエゾウエハー３４の製造コストを低減できる。
【００６９】
なお、第３、第４実施形態では、接着層６２Ａ、６２Ｂに弾性率の異なる微粒子６４Ａ、６４Ｂを含有することによって接着層６２Ａ、６２Ｂの弾性率を異ならせたが、これに限らず接着層に含有される微粒子の含有率を異ならせることによって接着層の弾性率を異ならせても良い。
【００７０】
次に第５実施形態について説明する。なお、第１乃至第４実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７１】
図１９に示すように、インクジェット記録ヘッド８０は、１枚のピエゾウエハー３４が単位ヘッド３８に単位ヘッド毎に層厚が異なる接着層８２によって接着されている。
【００７２】
圧電体膜と電極の厚さが異なるピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂを振動板２４Ａ、２４Ｂに接着する接着層８２Ａ、８２Ｂは、板厚Ｄ１、Ｄ２のアルミニウムやニッケル等のシム８４Ａ、８４Ｂと、シム８４Ａ、８４Ｂの両面にピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂと振動板２４Ａ、２４Ｂを接着する接着剤８６とで形成されている。
【００７３】
なお、この接着剤８６は、シム８４Ａ、８４Ｂの厚さと比して格段に薄く、接着層８２Ａ、８２Ｂの圧力伝搬特性には殆ど関与しない。また、シム８４Ａ、８４Ｂは、可撓性と導電性を有し、ピエゾ２６を作動可能としている。
【００７４】
このように、板厚の異なるシム８４Ａ、８４Ｂを介してピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂを振動板２４Ａ、２４Ｂに接着することで、接着層８２Ａ、８２Ｂを容易に所望の層厚にすることができ、容易に接着層８２Ａ、８２Ｂの層厚を異ならせることができる。
【００７５】
次に、第６実施形態について説明する。なお、第１乃至第５実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７６】
図２０に示すように、インクジェット記録ヘッド９０は、複数枚のピエゾウエハー３４が１つのヘッド５４にウエハー毎に層厚の異なる上述した接着層８２によって接着されている。
【００７７】
このため、インクジェット記録ヘッド９０は、ヘッド５４内の振動板２４の振動振幅のバラツキが抑制され、ヘッド５４内のインク滴の吐出特性のバラツキが抑制される。
【００７８】
次に、第７実施形態について説明する。なお、第１乃至第６実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７９】
図２１に示すように、インクジェット記録ヘッド１００は、１枚のピエゾウエハー３４が単位ヘッド３８に単位ヘッド毎に弾性率が異なる接着層１０２によって接着されている。
【００８０】
圧電体膜と電極の厚さが異なるピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂを振動板２４Ａ、２４Ｂに接着する接着層１０２Ａ、１０２Ｂは、弾性率が異なるアルミニウムやニッケル等のシム１０４Ａ、１０４Ｂと、シム１０４Ａ、１０４Ｂの両面にピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂと振動板２４Ａ、２４Ｂを接着する接着剤１０６とで形成されている。
【００８１】
なお、この接着剤１０６は、シム１０４Ａ、１０４Ｂの厚さと比して格段に薄く、接着層１０２Ａ、１０２Ｂの圧力伝搬特性には殆ど関与しない。また、シム１０４Ａ、１０４Ｂは、可撓性と導電性を有し、ピエゾ２６を作動可能としている。
【００８２】
このように、弾性率の異なるシム１０４Ａ、１０４Ｂを介してピエゾウエハー３４Ａ、３４Ｂを振動板２４Ａ、２４Ｂに接着することで、接着層１０２Ａ、１０２Ｂを容易に所望の弾性率にすることができ、容易に接着層１０２Ａ、１０２Ｂの層厚を異ならせることができる。
【００８３】
次に、第８実施形態について説明する。なお、第１乃至第７実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８４】
図２２に示すように、インクジェット記録ヘッド１１０は、複数枚のピエゾウエハー３４が１つのヘッド５４にウエハー毎に弾性率の異なる上述した接着層１０２によって接着されている。
【００８５】
このため、インクジェット記録ヘッド１１０は、ヘッド５４内の振動板２４の振動振幅のバラツキが抑制され、ヘッド５４内のインク滴の吐出特性のバラツキが抑制される。
【００８６】
以上、第１乃至第８実施形態では、本発明のインクジェット記録ヘッドを用紙にインクを飛翔させて画像を形成するインクジェット式記録装置を例に取って説明したが、これに限らず、有機ＥＬ溶液や溶融状態の半田等の液滴を飛翔させて有機ＥＬディスプレイやプリント基板等の形成を行う液滴噴射装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドを搭載するインクジェット式記録装置を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【図３】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドの拡大断面図である。
【図４】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾの形成工程を示す斜視図である。
【図５】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータを示す断面図である。
【図６】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドの接着層厚とピエゾの変位量との関係を示すグラフである。
【図７】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾＡ〜Ｄの圧電体膜と電極の厚さを示す表である。
【図８】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドにおいて、接着層厚を一定とした時のピエゾＡ〜Ｄのインク吐出特性のバラツキの判定を示す表である。
【図９】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾＡ〜Ｄの接着層厚を示す表である。
【図１０】第１実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾＡ〜Ｄのインク吐出特性のバラツキの判定を示す表である。
【図１１】第２実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾの形成工程を示す斜視図である。
【図１２】第２実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータを示す断面図である。
【図１３】第３実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータを示す断面図である。
【図１４】第３実施形態のインクジェット記録ヘッドの接着層の弾性率とピエゾの変位量との関係を示すグラフである。
【図１５】第３実施形態のインクジェット記録ヘッドにおいて、接着層の弾性率を一定とした時のピエゾＡ〜Ｄのインク吐出特性のバラツキの判定を示す表である。
【図１６】第３実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾＡ〜Ｄの接着層の弾性率を示す表である。
【図１７】第３実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾＡ〜Ｄのインク吐出特性のバラツキの判定を示す表である。
【図１８】第４実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータを示す断面図である。
【図１９】第５実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータを示す断面図である。
【図２０】第６実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータを示す断面図である。
【図２１】第７実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータを示す断面図である。
【図２２】第８実施形態のインクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１      インクジェット式記録装置
１０    インクジェット記録ヘッド
１２    ノズル
２０    圧力室
２４    振動板
２４Ａ  振動板
２４Ｂ  振動板
２６    ピエゾ圧電素子（圧電素子）
２６Ａ  ピエゾ圧電素子（圧電素子）
２６Ｂ  ピエゾ圧電素子（圧電素子）
２８    接着層
２８Ａ  接着層
２８Ｂ  接着層
３４    ピエゾウエハー（ウエハー）
３４Ａ  ピエゾウエハー（ウエハー）
３４Ｂ  ピエゾウエハー（ウエハー）
３８    単位ヘッド
４０    導電粒子（層厚規制粒子）
４０Ａ  導電粒子（層厚規制粒子）
４０Ｂ  導電粒子（層厚規制粒子）
５４    ヘッド
６２Ａ  接着層
６２Ｂ  接着層
６４Ａ  微粒子（粒子）
６４Ｂ  微粒子（粒子）
７０    インクジェット記録ヘッド（ヘッド）
８２Ａ  接着層
８２Ｂ  接着層
８４Ａ  シム
８４Ｂ  シム
９０    インクジェット記録ヘッド（ヘッド）
１０２Ａ  接着層
１０２Ｂ  接着層
１０４Ａ  シム
１０４Ｂ  シム
１１０  インクジェット記録ヘッド（ヘッド）
【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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【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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【図２２】
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