(57)【要約】【課題】高粘度のインクを微少量吐出することが可能であり、かつ安価に製造できるインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】各第１信号電極１４に電圧を印加することにより各隔壁１２を変形して各インク溝９のインクを個別に加圧する第１アクチュエータ５１を構成する。また、各第２信号電極１６に電圧を印加することにより各隔壁１３を変形する第２アクチュエータ５２を構成する。第２アクチュエータ５２は、インク溝９の他端側（ノズルと反対側）に対向配置され、インク吐出時にインク溝９の背圧を上昇する。これにより、加圧されたインク溝９のインクが効率的にノズル方向へ流れるため、吐出力が向上する。また、隔壁１３を加えるだけの簡素な構成で第２アクチュエータを構成するので、吐出する液滴量の微量化や高粘度化を可能とするインクジェットヘッドを安価に製造できる。【選択図】図１
2012035211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側がインクを吐出するノズル開口に連通すると共に他端側から供給されるインクを充填する複数のインク溝と、
各前記インク溝の側方に並設される複数のダミー溝と、
圧電材料からなり、第１電極対が形成された、各前記インク溝とそれに隣接する前記ダミー溝との間を仕切る複数の第１隔壁と、
前記複数のインク溝の他端側と連通すると共に前記複数のダミー溝と隔離され、前記複数のインク溝にインクを供給する供給溝と、
圧電材料からなり、第２電極対が形成された、前記供給溝の一側面を構成すると共に、各前記インク溝の他端側の開口部に対向するように配置された複数の第２隔壁と、を備え、
各第１電極対に電圧を印加することにより各前記第１隔壁を変形して各前記インク溝のインクを個別に加圧する複数の第１アクチュエータが構成されると共に、各前記第２電極対に電圧を印加することにより各前記第２隔壁を変形して各前記インク溝のインクの背圧を上昇する複数の第２アクチュエータが構成された、
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記第２隔壁は、インクを吸入するマニホールドの吸入口と前記供給溝とを仕切ると共に、各前記ダミー溝と対向するように配置されて前記マニホールドの吸入口と前記供給溝とを連通する複数の切欠部を有し、前記複数の切欠部により分断されることにより前記複数の第２アクチュエータのそれぞれが各前記インク溝に対応するように構成された、
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】
前記第１アクチュエータの第１電極対における前記インク溝を構成する側の側面に形成されている電極と、前記第２アクチュエータの第２電極対における前記供給溝を構成する側の側面に形成されている電極とは、電気的に連通されている、
ことを特徴とした請求項１または２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記第１アクチュエータの第１電極対における前記ダミー溝を構成する側の側面に形成されている電極と、前記第２アクチュエータの第２電極対における前記供給溝を構成する側の側面と反対側の側面に形成されている電極とは、電気的に連通されている、
ことを特徴とした請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記第１アクチュエータの第１電極対における前記ダミー溝を構成する側の側面に形成されている電極と、前記第２アクチュエータの第２電極対における前記供給溝を構成する側の側面と反対側の側面に形成されている電極とは、電気的に分離されている、
ことを特徴とした請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク液滴を選択的に記録媒体に吐出して塗布させるインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にインクジェットヘッドは、圧力室内のインク圧力を変化させ、インクに流れを発生させてノズルからインクを吐出させることによりインク液滴を噴射するものである。このようなインクジェットヘッドとしては、特にドロップオンデマンド型のヘッドが最も一般的である。また、インクに圧力を印加する方式には大きく２つの方式がある。それは、圧電素子に駆動信号を印加して該圧電素子を変形させ、圧力室内の圧力を変化させることでインクの圧力を変化させる方式と、抵抗体に駆動信号を印加して該抵抗体を発熱させ、圧力室内に気泡を発生させることでインクに圧力を加える方式である。
【０００３】
このうちの圧電素子を用いた（いわゆるピエゾ方式の）インクジェットヘッドは、例えばバルク状の圧電材料を機械加工する等によって、比較的容易に作成することが可能である。また、比較的インクの制約も少なく、幅広い材料（種類）のインクを記録媒体に選択的に塗布できる利点も有している。このような観点から近年、インクジェットヘッドを、カラーフィルターの製造、配線形成等の工業用途に利用する試みも多くなっている。
【０００４】
このような工業用に利用するピエゾ方式のインクジェットヘッドとしては、シェアモード方式が多く採用されている。シェアモード方式は、分極処理された圧電材料に直交方向の電界が印加されることにより、該圧電材料がせん断変形することを利用したものである。即ち、分極処理されたバルク状の圧電材料に、例えばダイシングブレードによりインク溝等を加工することで、当該インク溝の両側に圧電素子からなる隔壁を形成する。その隔壁の両側面に電極を形成し、その電極に電圧を印加して隔壁を変形させることでインク溝のインクを加圧し得るアクチュエータプレートを構成する。そして、アクチュエータプレートに、ノズルが形成させたノズルプレート、インクを供給するマニホールド等を取付けることによりインクジェットヘッドが形成される。
【０００５】
上記シェアモード方式のインクジェットヘッドの中には、特許文献１のように、インクを充填するインク溝と、インク溝と隣接するインクを充填しないダミー溝とをアクチュエータプレートに形成したものが提案されている。このものは、インク溝側の電極をグランドに接地し、ダミー溝側の電極に信号電圧を印加することにより、インク溝とダミー溝間の隔壁を変形させるように構成されている。この方式は、インクと接触しているインク溝がグランドであるため、導電性の高いインクを用いることが可能である。
【０００６】
また、特許文献２のように、インク供給路に径を縮小させた絞り部を設けた構造が提案されている。このものは、インク溝に充填されるインクに背圧をかけて、インクの逆流を抑え、隔壁の変形によるインク滴の吐出効率を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１４１６５３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６１８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、インクジェットにより吐出される液滴量の更なる微量化、吐出するインクの高粘度化、が求められてきている。インクの吐出量の微量化を上記構造のインクジェットヘッドで実現するには、ノズル開口面積を微小径化する、インク溝の長さを短くしたりインク溝の深さを狭めたりして該インク溝の固有振動数を増加させる、等の対応が考えられる。
【０００９】
しかしながら、ノズル開口面積を小径化すると、インク滴吐出に際する流路抵抗が激増してしまうため、インク加圧時に吐出とは逆の方向に流れるインク量の割合が増えてしまう。そこで、例えば特許文献２のような構造を採用して、インク供給路の絞りを更に小径化することも考えられるが、インク供給路の絞り部を過剰に小径化するとインクのリフィル性(補充効率)が低下してしまうという問題がある。
【００１０】
また、インク溝の長さを短くしたりインク溝の深さを狭めたりすると該インク溝の固有振動数は増加するが、該インク溝の変位体積は減少してしまい、インクの加圧力が低下してしまう。そのため、流路抵抗が激増したノズル開口からインク滴を吐出させるのが困難になるという問題があった。
【００１１】
そして、ノズル開口面積を微小径化したものや、インク溝長さ及びインク溝深さを狭めたものにおいて、高粘度のインクを吐出させる場合は、流路抵抗の増大やリフィル性への影響が更に顕著になるという問題があった。
【００１２】
そこで本発明は、吐出する液滴量の微量化や高粘度化を可能とするものでありながら、安価に製造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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、一端側がインクを吐出するノズル開口に連通すると共に他端側から供給されるインクを充填する複数のインク溝と、各前記インク溝の側方に並設される複数のダミー溝と、圧電材料からなり、第１電極対が形成された、各前記インク溝とそれに隣接する前記ダミー溝との間を仕切る複数の第１隔壁と、前記複数のインク溝の他端側と連通すると共に前記複数のダミー溝と隔離され、前記複数のインク溝にインクを供給する供給溝と、圧電材料からなり、第２電極対が形成された、前記供給溝の一側面を構成すると共に、各前記インク溝の他端側の開口部に対向するように配置された複数の第２隔壁と、を備え、各第１電極対に電圧を印加することにより各前記第１隔壁を変形して各前記インク溝のインクを個別に加圧する複数の第１アクチュエータが構成されると共に、各前記第２電極対に電圧を印加することにより各前記第２隔壁を変形して各前記インク溝のインクの背圧を上昇する複数の第２アクチュエータが構成されたことを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、第１アクチュエータでインク溝のインクを加圧する際に、第２アクチュエータを動作させることで、インク溝に背圧を発生させることができる。従って、背圧により加圧されたインク溝のインクが効率的にノズル開口に流れるため、インクの吐出効率の向上を図ることができ、ノズル開口径が小さくても、また、インク粘度が高くても、インクを吐出させることが可能となる。また、インクの吐出効率の向上により、インク溝の長さを短くしたりインク溝の深さ狭めたりすることもできるため、インク溝の固有振動数を増加させることもでき、更なるインク滴の微小化も可能となる。そして、第２隔壁を加えるだけの簡素な構成で第２アクチュエータを構成できるので、吐出する液滴量の微量化や高粘度化を可能とするインクジェットヘッドを安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に係るアクチュエータプレートの上方側を示す斜視図で、（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図。
【図２】第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドを示す分解斜視図。
【図３】第１の実施の形態に係るアクチュエータプレートの下方側を示す斜視図で、（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図。
【図４】外形加工後の圧電素子基板を示す斜視図。
【図５】圧電素子基板の分割加工を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分割加工時の断面図。
【図６】分割した圧電素子基板の溝加工後を示す斜視図。
【図７】分割した圧電素子基板を貼り合わせた状態を示す斜視図。
【図８】圧電素子基板に形成された電極の分断加工を示す図で、（ａ）は上方側を示す斜視図、（ｂ）は下方側を示す斜視図。
【図９】インク供給口の加工時を示す斜視図。
【図１０】第１の実施の形態に係るアクチュエータの駆動パルスを示すタイムチャート。
【図１１】第１の実施の形態に係る第１アクチュエータの動作を示す模式説明図で、（ａ）は電圧印加時の図、（ｂ）は電圧を降下させた時の図。
【図１２】第１の実施の形態に係る第２アクチュエータの動作を示す模式説明図で、（ａ）は電圧印加時の図、（ｂ）は電圧を降下させた時の図。
【図１３】第２の実施の形態に係るアクチュエータプレートの下方側を示す後方斜視図。
【図１４】第２の実施の形態に係るインクジェットヘッドを示す分解斜視図。
【図１５】第２の実施の形態に係るアクチュエータの駆動パルスを示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図１乃至図１２に沿って説明する。なお、本実施形態においては説明のため、第２アクチュエータは第１アクチュエータと同様なシェアモード方式（ｄ３１方向へ変位）の構造としているが、ダイレクトモード方式（ｄ３３方向へ変位）の構造であっても構わない。即ち、第２アクチュエータを構成する圧電素子の分極方向は、第１アクチュエータを構成する圧電素子と同方向であってもよいし、インク溝と平行な方向であってもよく、電極の配置も所望の駆動方式に合わせて適宜決められてよい。
【００１７】
まず、第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドの構成について図１乃至図３に沿って説明する。なお、本実施の形態の説明において、説明の便宜上、インクを吐出するノズル側を「前方」、反対側（マニホールド側）を「後方」という。また、詳しくは後述するインク溝が形成されている側を「上方」、反対側（フレキシブル基板側）を「下方」という。しかしながら、これら定義した方向によってインクジェットヘッドの使用状態の方向性が限定されるものではない。
【００１８】
図２に示すように、第１の実施の形態に係るインクジェットヘッド５０１は、アクチュエータプレート１１と、ノズルプレート２と、カバープレート４と、マニホールド５と、フレキシブル基板（以下、「フレキ基板」という）６と、を備えて構成されている。アクチュエータプレート１１には、その上方側にダミー溝８、インク溝９、インク供給溝１０が形成されており、これら溝の上面にはカバープレート４が貼り合わされて各溝の上方が閉塞される。また、ノズルプレート２とアクチュエータプレート１１は、インク溝９の一端側（前方側）とノズル（ノズル開口）３とがアラインメントされた状態で連通するように貼り合わされる。更に、アクチュエータプレート１１の後方側には、マニホールド５が接続される。インクタンク（不図示）から供給されたインクは、このマニホールド５の吸入口５ａを通過した後、インク供給口（切欠部）１１を通ってインク供給溝１０及びインク溝９へと充填される。また、アクチュエータプレート１１の下面には、フレキ基板６が貼り合わされる。フレキ基板６には、信号線７が形成されており、これらの信号線７はインク溝９に対応した位置にアラインメントされる。
【００１９】
次に、第１の実施の形態に係るアクチュエータプレート１１の構造について図１及び図３に沿って詳細に説明する。なお、図１はアクチュエータプレート１１の一部分を拡大して示したものであり、実際のアクチュエータプレート１１は、図２に示すように複数のインク溝９と複数のダミー溝８とを有するものである。
【００２０】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、アクチュエータプレート１１の上面側には、複数のインク溝９と複数のダミー溝８とが交互に隣接して形成されており（図２参照）、言い換えると、各インク溝９を挟んで両側方にダミー溝８が並設されるように形成されている。各インク溝９とそれに隣接するダミー溝８との間は、詳しくは後述する圧電素子基板２３にそれらインク溝９及びダミー溝８を形成した結果、分極された圧電材料からなる一対の隔壁（第１隔壁）１２で仕切られる形に構成される。なお、圧電素子基板２３はそれぞれ反対方向に分極された圧電素子を貼り合わせて形成されたものであり、隔壁１２は反対方向に分極された圧電素子が貼り合わさった壁ということになる。
【００２１】
各隔壁１２のダミー溝８を構成する側の側面（ダミー溝８の内面）には第１信号電極１４が形成され、かつ各隔壁１２のインク溝９を構成する側の側面（インク溝９の内面）には共通電極１５が形成されている。これら第１信号電極１４と共通電極１５により一対の第１電極対が形成されている。即ち、隔壁１２の圧電素子の分極方向は、これらの第１信号電極１４及び共通電極１５（第１電極対）にかかる電圧方向に対して直行方向となっている（図中矢印）。
【００２２】
また、アクチュエータプレート１１の前面側には、各ダミー溝８と連通するようにそれぞれ信号取出溝１７が形成されている。各信号取出溝１７は、図３（ａ）に示すように、アクチュエータプレート１１の下面であってフレキ基板６が接続されるフレキ面１ａまで連通するように形成されている。第１信号電極１４はダミー溝８の内面の全域に形成されており、それと連通して信号取出溝１７の内面の全域に信号取出電極２０が形成されている。フレキ面１ａには複数のパッド電極１９が形成されており、フレキ面１ａの各パッド電極１９が各信号取出溝１７の信号取出電極２０を介して各ダミー溝８の第１信号電極１４に連通されている。
【００２３】
そして、図１及び図３に示すように、各ダミー溝８及び各信号取出溝１７の幅方向の略々中央からフレキ面１ａに亘っては、前後方向に電極分断溝１８が設けられている。これにより、ダミー溝８を挟んで隣り合う隔壁１２の第１信号電極１４同士、信号取出溝１７の隣り合う信号取出電極２０同士、隣り合うパッド電極１９同士は、電気的に絶縁（分離）されている。即ち、各パッド電極１９は、１つのインク溝９を挟む一対の隔壁１２，１２に形成された２箇所の第１信号電極１４，１４にそれぞれ個別に対応するように連通されている。また、各パッド電極１９は、上述したフレキ基板６の各信号線７に個々に対応して貼り合わされ、各パッド電極１９と各信号線７とが導通される。これらの各パッド電極１９に導通する信号線７は不図示の制御回路に接続され、詳しくは後述する駆動パルスＰ１が印加される。
【００２４】
更に、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、各インク溝９及び詳しくは後述するインク供給溝１０の内面の全域には、それらを全て電気的に連通する共通電極１５が形成されている。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、アクチュエータプレート１１の両側面１ｂには共通取出電極２１が形成されており、インク供給溝１０端部の共通電極１５がそれら共通取出電極２１に連通されている。そして、これらアクチュエータプレート１１の両側面１ｂの共通取出電極２１は、フレキ面１ａの両端部に形成された２箇所の共通パッド電極２２に連通されている。即ち、共通パッド電極２２は、インク溝９及び詳しくは後述するインク供給溝１０の内面の共通電極１５に連通されている。また、共通パッド電極２２は、上記フレキ基板６の両端の信号線７に対応して貼り合わされ、共通パッド電極２２と両端の信号線７とが導通される。この両端の信号線７は例えば不図示の制御回路を介してグランドに接地される。
【００２５】
以上の構成により、各インク溝９を挟んだ一対の隔壁１２は、対応するパッド電極１９と共通パッド電極２２とに対して印加される電圧（駆動パルス）がそれぞれ第１信号電極１４と共通電極１５とに対して印加される。これにより、一対の隔壁１２は、間に挟んだインク溝９内に充填されたインクを加圧し得る第１アクチュエータ５１として動作する。従って、アクチュエータプレート１１には、各インク溝９のインクを個別に加圧する複数の第１アクチュエータ５１が構成されていることになる。なお、第１アクチュエータ５１の詳しい動作については後に詳述する。
【００２６】
一方、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、各インク溝９の他端側（後方側）は、各インク溝９にインクを供給するためのインク供給溝（供給溝）１０と連通している。インク供給溝１０は、インク溝９及びダミー溝８の溝方向（前後方向）に直行した方向（即ち横方向）に形成されており、該インク供給溝１０の前方側は、主に各ダミー溝８との間を仕切って隔離する壁によって構成されている。これにより、インク溝９にはインクが供給され、ダミー溝８にインクが供給されないように構成されている。
【００２７】
また、インク供給溝１０の後方側は、該インク供給溝１０の一側面を形成する隔壁（第２隔壁）１３により構成されており、該隔壁１３は、マニホールド５の吸入口５ａとインク供給溝１０との間を仕切っている。隔壁１３は、電極分断溝１８と対向する位置に形成されたインク供給口（切欠部）１１によって複数に分断されている。これにより、各隔壁１３は、各インク溝９の他端側の開口部分にそれぞれが対向するように配置されている。また、これらインク供給口１１が、マニホールド５の吸入口５ａから供給されるインクをインク供給溝１０に導入する供給部分となっている。
【００２８】
上記隔壁１３は、上述した隔壁１２と同様に、詳しくは後述する圧電素子基板２３にインク供給溝１０及びインク供給口１１を形成した結果、形成された壁状からなり、つまり分極された圧電素子からなる。
【００２９】
また、上述したように、隔壁１３のインク供給溝１０を構成する側の側面（インク供給溝１０の内面）には共通電極１５が形成されている。一方、隔壁１３の後面（即ちインク供給溝１０を構成する側の側面に形成された共通電極１５と反対側の側面）には、それぞれ第２信号電極１６が形成されている。各第２信号電極１６は、図３（ｂ）に示すように、上述した電極分断溝１８により分断された複数のパッド電極１９のうち、対応する位置にあるパッド電極１９に連通されている。これら第２信号電極１６と共通電極１５により一対の第２電極対が形成されている。即ち、隔壁１３の圧電素子の分極方向は、これらの第２信号電極１６及び共通電極１５（第２電極対）にかかる電圧方向に対して直行方向となっている（図１（ｂ）中矢印）。
【００３０】
以上の構成により、各インク溝９の他端側の開口部に対向する各隔壁１３は、対応するパッド電極１９と共通パッド電極２２とに印加される駆動パルスがそれぞれ第２信号電極１６及び共通電極１５（第２電極対）に対して印加される。これにより、各隔壁１３は、インク供給溝１０内に充填されたインクを加圧し、各インク溝９のそれぞれに対して個別に背圧を発生し得る第２アクチュエータ５２として動作する。従って、アクチュエータプレート１１には、各インク溝９のインクの背圧を個別に上昇する複数の第２アクチュエータ５２が構成されていることになる。なお、第２アクチュエータ５２の詳しい動作については後に詳述する。
【００３１】
次に上記アクチュエータプレート１１の製造方法について図４乃至図９に沿って説明する。まず、図４に示すように、分極処理した２枚の圧電素子２３ａ，２３ｂをそれらの分極方向を反転した状態で貼り合わせて１枚の圧電素子基板２３を生成し、その後に研削などの加工により所望の厚さに加工する。ついで、図５（ｂ）に示すように、圧電素子基板２３の上面から相対的に太い砥石で所望の深さまで溝加工した後、相対的に細い砥石２６に切り替えて圧電素子基板２３の下面まで切削する。これにより、図５（ａ）に示すように、圧電素子基板２３が、溝加工基板２４と貼合せ基板２５との二つに分割される。なお、上述の相対的に太い砥石で加工する溝の深さにより、上記インク供給溝１０の深さが決まり、またそれら２つの砥石厚差によりインク供給溝１０の幅が決まることになる。
【００３２】
続いて図６に示すように、溝加工基板２４にインク溝９、ダミー溝８及び信号取出溝１７の加工を行なう。これらの溝加工の方法については特に限定されないが、砥石を用いた切削加工によって加工可能である。インク溝９は、溝加工基板２４の両端を突き抜けるように加工し、ダミー溝８は、溝加工基板２４の後方側に所定の厚みを残して前方側だけを突き抜けるように加工する。また、信号取出溝１７は、ダミー溝８の前方側にあって、上下方向の両端を突き抜けるように所定の深さで加工する。ここで、インク溝９とダミー溝８との加工に際し、それぞれの溝幅及びピッチを設定することにより、第１アクチュエータ５１となる隔壁１２の厚さが決まる。隔壁１２の厚さが薄いと、アクチュエータとしての変位量は増加する傾向にあるが、物理的な強度とトレードオフの関係にあるので、上記溝幅及びピッチは適切に設定される必要がある。
【００３３】
その後、図７に示すように、溝加工基板２４と貼合せ基板２５とを貼り合わせ、更に貼合せ基板２５を研削加工により所望の厚さに加工することで１枚のアクチュエータプレート１１を構成する。ここで、貼合せ基板２５の厚さを薄くすると、第２アクチュエータとなる隔壁１３の厚さが薄くなり、隔壁１３の変位量は増大するが、前述の通り物理的な強度も考慮し、適切に設定する必要がある。
【００３４】
次に、アクチュエータプレート１１の各溝の内部も含めた全面に導電層を形成する。これは無電解メッキなどによって容易に実現できる。続いて、アクチュエータプレート１１の上面（カバープレート４と貼り合わされる面）と前面（ノズルプレート２と貼り合わされる面）の導電層のみを研磨などにより選択除去する。更に続いて、図８（ａ）に示すように、例えばエキシマレーザ等を用いて、信号取出溝１７及びダミー溝８の略々中央に電極分断溝１８を加工する。なお、製法としてはエキシマレーザ等だけでなく、切削加工を用いてもよい。この電極分断溝１８により、ダミー溝８及び信号取出溝１７の導電層が分離され、２つの第１信号電極１４を形成する。更には、図８（ｂ）に示すように、電極分断溝１８はフレキ面１ａに対しても同様に加工され、フレキ面１ａの導電層が、上述した複数のパッド電極１９及び共通パッド電極２２として形成される。
【００３５】
その後、図９に示すように、アクチュエータプレート１１の後面である隔壁１３に、例えば砥石２６等で図中矢印に示す方向に溝加工することで、インク供給口１１を上下方向に突き抜けるように形成し、複数の隔壁１３に分割する。このように、インク供給口１１を形成することで、マニホールド５内部とインク供給溝１０とを連通させるだけでなく、隔壁１３を分断し、第２アクチュエータ５２として個々に独立して動作可能とする。なお、このインク供給口１１の加工方法についても特に限定されないが、切削加工やレーザ加工等によっても実現できる。また、この後に絶縁膜（不図示）をＣＶＤ法などにより隔壁１３の後面（特にマニホールド５の内部でインクに接する部分）に付与することで、導電性のあるインクを用いた場合においても、インクに電圧がリークしない。即ち、隔壁１３の第２信号電極１６からインクに電流がリークすることなく、第２アクチュエータ５２を良好に動作させることが可能となる。
【００３６】
以上説明した工程によりアクチュエータプレート１１を完成した後、図２に示したようにノズルプレート２、カバープレート４、マニホールド５、フレキ基板６等をアクチュエータプレート１１に貼り合わせ、インクジェットヘッド５０１が構成される。
【００３７】
ついで、本インクジェットヘッド５０１の動作（主にアクチュエータプレート１１の動作）について図１０乃至図１２に沿って説明する。ここで、複数のパッド電極１９のうちの１つに、フレキ基板６を介して図１０に示す駆動パルスＰ１（電圧Ｖ１、パルス幅Ｗ１）が印加され、かつ共通パッド電極２２がグランドＧに接地されたとする（図３参照）。なお、駆動パルスＰ１のパルス幅Ｗ１は、インクが充填された際の第１アクチュエータ５１の固有振動数をＦｒ１とした場合、１／（２×Ｆｒ１）と略等しく設定される。
【００３８】
パッド電極１９に印加された電圧Ｖ１は、信号取出電極２０を介して、１つのインク溝９を挟んだ一対の第１信号電極１４，１４に印加される。また、一方で電圧Ｖ１は第２信号電極１６にも印加される。そして、共通パッド電極２２の接地により、共通取出電極２１を介して、インク供給溝１０及びインク溝９内の共通電極１５は全て接地される。
【００３９】
この際の第１アクチュエータ５１の動作を図１１（ａ）及び（ｂ）に示し、第２アクチュエータ５２の動作を図１２（ａ）及び（ｂ）に示す。図１１（ａ）に示すように、パッド電極１９から一対の第１信号電極１４，１４に電圧Ｖ１が印加され、共通電極１５が接地される（第１電極対に電圧が印加される）ことにより、隔壁１２，１２はインク溝９を膨張させるようにせん断変形する。これにより、第１アクチュエータ５１としては体積が膨張し、インク溝９にインクを吸入する。
【００４０】
また同時に、図１２（ａ）に示すように、第２信号電極１６にも電圧Ｖ１が印加され、共通電極１５が接地される（第２電極対に電圧が印加される）ことにより、隔壁１３はインク供給溝１０を介してインク溝９の背面の領域を膨張させるようにせん断変形する。これにより、第２アクチュエータ５２としては体積が膨張し、インク溝９の開口部近傍の領域にあるインク供給溝１０にインクを吸入する
【００４１】
次に、パルス幅Ｗ１の時間が経過した後は、図１１（ｂ）に示すように、第１信号電極１４，１４に印加された電圧Ｖ１が電圧Ｖ０に降下されるため（第１電極対の電圧が降下されるため）、隔壁１２，１２はインク溝９を圧縮させるようにせん断変形する。これにより、第１アクチュエータ５１としては体積が収縮し、インク溝９内部に充填されているインクが加圧され、ノズル３及びマニホールド５の方向（前後方向）に流れようとする。
【００４２】
ここで、ノズルプレート２に形成されているノズル３は、インク供給口１１よりも小径であるため、通常であれば加圧されたインクはマニホールド５の方向に流れる割合が多くなる。しかしながら、本実施の形態においては、第１アクチュエータ５１の動作と同時に、第２アクチュエータ５２も動作し、マニホールド５の方向への流れを防止する。
【００４３】
即ち、図１２（ｂ）に示すように、パッド電極１９の電圧を電圧Ｖ０まで落とした際には、第１信号電極１４，１４と同時に第２信号電極１６に印加されていた電圧Ｖ１も電圧Ｖ０に降下される。すると、隔壁１３はインク供給溝１０を介してインク溝９の背面の領域を収縮させるようにせん断変形する。つまり、第１アクチュエータ５１によるインク溝９のインクの加圧と同時に、第２アクチュエータ５２によりインク溝９の後方側の開口部近傍にあるインク供給溝１０の領域を圧縮させ、瞬間的にインク溝９の背圧を上昇させる。この第２アクチュエータ５２の動作により、インク溝９で加圧されたインクのマニホールド５の方向への流れを防止でき、第１アクチュエータ５１の加圧を効率的にインク吐出に寄与させることができる。
【００４４】
以上のように第１の実施の形態に係るインクジェットヘッド５０１によると、第１アクチュエータ５１でインク溝９のインクを加圧する際に、第２アクチュエータ５２を動作させることで、インク溝９に背圧を発生させることができる。従って、背圧により加圧されたインク溝９のインクが効率的にノズル３に流れるため、インクの吐出効率の向上を図ることができ、ノズル３の径が小さくても、また、インク粘度が高くても、インクを吐出させることが可能となる。また、インクの吐出効率の向上により、インク溝９の長さを短くしたりインク溝９の深さ狭めたりすることもできるため、インク溝９の固有振動数を増加させることもでき、更なるインク滴の微小化も可能となる。そして、隔壁１３を加えるだけの簡素な構成で第２アクチュエータ５２を構成できるので、吐出する液滴量の微量化や高粘度化を可能とするインクジェットヘッド５０１を安価に製造できる。
【００４５】
また、隔壁１３は、インクを吸入するマニホールド５の吸入口５ａとインク供給溝１０とを仕切ると共に、各ダミー溝８と対向するように配置されてマニホールド５の吸入口５ａとインク供給溝１０とを連通する複数のインク供給口１１を有している。そして、隔壁１３は、複数のインク供給口１１により分断されることにより複数の第２アクチュエータ５２のそれぞれが各インク溝９に対応するように構成されている。これにより、第２アクチュエータをインク溝９に対応する部位にそれぞれ分断すると同時に、インク供給溝１０にインクを導入するインク供給口１１を形成可能である。従って、隔壁１３の分断とインク供給口１１の形成とを同一工程で形成できて製造コストを増大させることなく、かつインクのリフィル性も向上させることができる。
【００４６】
さらに、第１アクチュエータ５１におけるインク溝９を構成する側の側面に形成されている電極と、第２アクチュエータ５２におけるインク供給溝１０を構成する側の側面に形成されている電極とが、共通電極１５として電気的に連通されている。この構造は、上述のように、アクチュエータプレート１１の全面に導電層を形成する工程で実現でき、インク溝９及びインク供給溝１０の内部全域に導電層を容易に形成することができる。従って、特別なパターニングをすることなく容易に導電層を形成できるため、インクジェットヘッド５０１の更なる低コスト化を実現できる。また、第１及び第２アクチュエータ５１，５２の電極としての共通電極１５を接地することで、２つの電極を別々に電気制御することが不要となり、それら２つのアクチュエータの制御を容易にできる。
【００４７】
また、第１アクチュエータ５１におけるダミー溝８を構成する側の側面に形成されている第１信号電極１４と、第２アクチュエータ５２におけるアクチュエータプレート１１の後面に形成されている第２信号電極１６とが、電気的に連通されている。この構造によれば、第１アクチュエータ５１と第２アクチュエータ５２を同一の駆動パルスＰ１（信号電圧）により駆動できるので、構造を簡素化できると共に、２つのアクチュエータの制御を更に容易にできる。
【００４８】
＜第２の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について図１３乃至図１５に沿って説明する。なお、本第２の実施の形態の説明においては、一部変更部分を除き、第１の実施の形態と同様な部分に同符号を付して、その説明を省略する。
【００４９】
図１３に示すように、本第２の実施の形態に係るアクチュエータプレート１２は、フレキ面１ａの導電層を例えば前後方向の中央で横方向に分断するように電極分断溝２７を設けたものである。この電極分断溝２７の形成は、例えばエキシマレーザ等（切削加工でも良い）を用いて加工することができる。この電極分断溝２７は、電極分断溝１８により分割形成された各パッド電極１９を分断するものであり、共通パッド電極２２を分断する必要はない。これにより、フレキ面１ａには、パッド電極１９と新たに分断されたパッド電極２８との２つのパッド電極が形成される。このうちのパッド電極１９は第１信号電極１４に連通し、パッド電極２８は第２信号電極１６と連通している。従って、第１信号電極１４と第２信号電極１６とは電気的に分離されている。なお、加工するタイミングとしては、電極分断溝１８を形成する前でも後でも構わず、特にアクチュエータプレート１２の全面に導電層を形成した後なら、どのタイミングでも良い。
【００５０】
また、本第２の実施の形態に係るインクジェットヘッド５０２は、図１４に示すように、パッド電極１９と接合される信号線７を有するフレキ基板６に加え、パッド電極２８と接合される信号線３０を有するフレキ基板２９が貼り合わされる。このように構成することにより、パッド電極１９を介して第１信号電極１４と、パッド電極２８を介して第２信号電極１６とに別々の駆動パルスを印加できる。言い換えると、第１アクチュエータ５１と第２アクチュエータ５２とは、それぞれ異なる駆動パルスを印加することで、個別に制御可能となっている。
【００５１】
即ち、第１及び第２アクチュエータ５１，５２を動作させる際は、図１５に示す駆動パルスＰ１（電圧Ｖ１、パルス幅Ｗ１）をパッド電極１９に印加し、駆動パルスＰ２（電圧Ｖ２、パルス幅Ｗ２）をパッド電極２８に印加する。なお、駆動パルスＰ１のパルス幅Ｗ１は、第１の実施の形態と同様に、インクが充填された際の第１アクチュエータ５１の固有振動数Ｆｒ１に対し、１／（２×Ｆｒ１）となるように設定するのが好ましい。
【００５２】
また、駆動パルスＰ２のパルス幅Ｗ２は、インクが充填された際の第２アクチュエータ５２の固有振動数Ｆｒ２に対し、１／（２×Ｆｒ２）となるように設定するのが好ましい。なお第２アクチュエータ５２の変位領域が小さく、加圧力に乏しい場合においては、電圧Ｖ２を高く設定して変位量を大きくすることで、十分な加圧力を確保できる。
【００５３】
また、駆動パルスＰ２を、駆動パルスＰ１の印加タイミングよりΔｔ＝Ｗ１−Ｗ２だけ遅れて印加させ、２つの駆動パルスＰ１，Ｐ２の電圧降下のタイミングを合わせる事が好ましい。これによれば、第１アクチュエータ５１と第２アクチュエータ５２のインク吐出時における加圧タイミングを合わせることができる。
【００５４】
このようにして吐出させたインク滴の吐出速度は、第２アクチュエータ５２を設けなかった場合と比較して飛躍的に速くなり、インク滴の吐出力が大幅に向上する。吐出力の向上は、更なる高粘度インクの吐出や、更なる微小径ノズルからの吐出（微滴化）を可能とする。また特に、第２の実施の形態においては、第１アクチュエータ５１の第１電極対における第１信号電極１４と、第２アクチュエータ５２の第２電極対における第２信号電極１６とが電気的に分離されている。これにより、第１及び第２アクチュエータ５１，５２の駆動をそれぞれ固有振動数に合わせる等して最適化することができ、第１の実施の形態に比しても、インク滴の吐出力を向上することができる。そして、隔壁１３を加え、電極分断溝２７を設けるだけの簡素な構成で個別に駆動できる第２アクチュエータ５２を構成できるので、吐出する液滴量の微量化や高粘度化を可能とするインクジェットヘッド５０２を安価に製造できる。
【符号の説明】
【００５５】
３…ノズル開口（ノズル）：５…マニホールド：５ａ…吸入口：８…ダミー溝：９…インク溝：１０…供給溝（インク供給溝）：１１…切欠部（インク供給口）：１２…第１隔壁（隔壁）：１３…第２隔壁（隔壁）：１４…電極（第１信号電極）：１５…電極（共通電極）：１６…電極（第２信号電極）：５０…インクジェットヘッド：５１…第１アクチュエータ：５２…第２アクチュエータ
【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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