(57)【要約】      （修正有）【課題】微小な液滴を安定的に吐出し得る液体吐出装置を提供する。【解決手段】互いに反対方向に分極された第１の圧電体１２ａと第２の圧電体１２ｂとを含む基体１２と、基体に形成された圧力室１と、圧力室を仕切る隔壁３と、隔壁に形成された電極２１ａ、２１ｂとを有する圧電トランスデューサを有し、背面側における圧力室の底部は第１の圧電体１２ａと第２の圧電体１２ｂとの境界よりも深い位置に位置しており、正面側における圧力室の底部は第１の圧電体と第２の圧電体との境界よりも浅い位置に位置しており、隔壁は第１の側壁と第１の側壁の背面側に位置する第２の側壁とを有し、第１の電極は第１の側壁に形成されており、第２の電極は第２の側壁に形成されており、第１の電極の上端は、圧電トランスデューサの正面側の領域において、隔壁の上面よりも下方に位置している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧電体と、前記第１の圧電体上に固定されるとともに前記第１の圧電体の分極方向とは反対の方向に分極された第２の圧電体とを含む基体と、前記基体に形成された溝状の圧力室と、前記基体の一部を含むとともに前記圧力室を仕切る複数の隔壁と、前記複数の隔壁にそれぞれ形成された複数の電極とを有する圧電トランスデューサを有し、
前記圧力室に液体を供給する液室が配される側である前記圧電トランスデューサの背面側における前記圧力室の底部は、前記第１の圧電体と前記第２の圧電体との境界よりも深い位置に位置しており、
前記液体を吐出する吐出口が配される側である前記圧電トランスデューサの正面側における前記圧力室の底部は、前記第１の圧電体と前記第２の圧電体との境界よりも浅い位置に位置しており、
前記複数の隔壁は、第１の側壁と、前記第１の側壁の背面側に位置する第２の側壁とをそれぞれ有し、
前記複数の電極のうちの第１の電極は、前記第１の側壁に形成されており、
前記複数の電極のうちの第２の電極は、前記第２の側壁に形成されており、
前記第１の電極の上端は、前記圧電トランスデューサの前記正面側の領域において、前記隔壁の上面よりも下方に位置している
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記第２の電極の上端は、前記圧電トランスデューサの前記正面側の領域において、前記隔壁の上面よりも下方に位置している
ことを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記圧電トランスデューサの前記正面側の前記領域において、前記第１の側壁の上部に位置する第１の壁面は、前記第１の壁面の下方に位置する第２の壁面に対して、前記第１の壁面の法線方向に後退して位置しており、
前記第１の電極は、前記第２の壁面に形成されており、
前記第１の電極の上端の高さは、前記第２の壁面の上端の高さと同じである
ことを特徴とする請求項１又は２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記圧電トランスデューサの前記正面側の前記領域において、前記第２の側壁の上部に位置する第３の壁面は、前記第３の壁面の下方に位置する第４の壁面に対して、前記第３の壁面の法線方向に後退して位置しており、
前記第２の電極は、前記第４の壁面に形成されており、
前記第２の電極の上端の高さは、前記第４の壁面の上端の高さと同じである
ことを特徴とする請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記圧電トランスデューサの前記正面側の前記領域における前記圧力室の前記底部から前記第１の電極の上端までの高さは、前記圧電トランスデューサの前記正面側の前記領域における前記圧力室の前記底部から前記隔壁の前記上面までの高さの２５％以上、６５％以下である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記圧電トランスデューサの前記正面側の前記領域における前記第１の壁面と前記第２の側壁との間の厚さは、前記圧電トランスデューサの前記正面側の前記領域における前記第２の壁面と前記第２の側壁との間の厚さの４５％以上である
ことを特徴とする請求項３記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置（液体吐出ヘッド）は、液体を充填した部位（圧力室）内の液体圧力を変化させ、吐出口から液体を吐出するものである。ドロップオンデマンド型の液体吐出装置が、最も一般的に普及している。また、液体に圧力を加える方式は、２つの方式に大別される。１つの方式は、駆動信号を圧電素子に印加することにより圧電素子を変位させ、圧力室内の容積を変化させることにより、液体に圧力を加える方式である。もう１つの方式は、駆動信号を抵抗体に印加することにより抵抗体を発熱させ、圧力室内に気泡を発生させることにより、液体に圧力を加える方式である。
【０００３】
圧電素子を用いた液体吐出装置は、バルクの圧電材料を機械加工することにより、比較的容易に作製することが可能である。また、圧電素子を用いた液体吐出装置は、液体の種類の制約が比較的少なく、様々な材料の液体を吐出し得るという利点も有している。このような観点から、近年では、圧電素子を用いた液体吐出装置を、カラーフィルターの製造や配線の形成等の工業的な用途で利用する試みも多くなってきている。
【０００４】
また、圧電材料を用いて形成された隔壁をシェアモードで変位させることにより圧力室（液体流路）の容積を変化させ、これにより液体を吐出する技術は、圧力室の容積の変化を精密に制御することが可能であるため、大きな注目を集めている（特許文献１）。
【０００５】
また、近年では、微小な液滴を吐出することが求められている。例えば、ピコリットルのオーダーの液滴の吐出が要求されている。更には、サブピコリットル以下の液滴の吐出も要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平６−６３７５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６５２２０号公報
【特許文献３】特開２００７−３８６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、微小な液滴を安定的に吐出させることは必ずしも容易ではない。
【０００８】
本発明の目的は、微小な液滴を安定的に吐出し得る液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の一観点によれば、第１の圧電体と、前記第１の圧電体上に固定されるとともに前記第１の圧電体の分極方向とは反対の方向に分極された第２の圧電体とを含む基体と、前記基体に形成された溝状の圧力室と、前記基体の一部を含むとともに前記圧力室を仕切る複数の隔壁と、前記複数の隔壁にそれぞれ形成された複数の電極とを有する圧電トランスデューサを有し、前記圧力室に液体を供給する液室が配される側である前記圧電トランスデューサの背面側における前記圧力室の底部は、前記第１の圧電体と前記第２の圧電体との境界よりも深い位置に位置しており、前記液体を吐出する吐出口が配される側である前記圧電トランスデューサの正面側における前記圧力室の底部は、前記第１の圧電体と前記第２の圧電体との境界よりも浅い位置に位置しており、前記複数の隔壁は、第１の側壁と、前記第１の側壁の背面側に位置する第２の側壁とをそれぞれ有し、前記複数の電極のうちの第１の電極は、前記第１の側壁に形成されており、前記複数の電極のうちの第２の電極は、前記第２の側壁に形成されており、前記第１の電極の上端は、前記圧電トランスデューサの前記正面側の領域において、前記隔壁の上面よりも下方に位置していることを特徴とする液体吐出装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、圧電トランスデューサの背面側の領域において、第１の圧電体と第２の圧電体との境界より深い位置に圧力室の底面が位置している。一方、圧電トランスデューサの正面側の領域においては、第１の圧電体と第２の圧電体との境界よりも浅い位置に圧力室の底面が位置している。そして、圧電トランスデューサの正面側において、第１の電極の上端が隔壁の上面よりも下方に位置している。このため、本発明によれば、圧電トランスデューサの正面側の領域において隔壁を変位させることができる。従って、圧電トランスデューサの背面側の領域内において圧力室が収縮する際に、圧電トランスデューサの前面側の領域内において圧力室が拡張する。このため、本発明によれば、圧電トランスデューサの背面側の領域を収縮させて液滴を吐出させる際に、急激な圧力がノズルに集中するのを緩和することができ、サテライト滴の発生を抑制することができる。従って、本発明によれば、微小な液滴を安定的に吐出し得る液体吐出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による液体吐出装置の概略を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの隔壁の変位を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの隔壁の変位を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの隔壁の変位を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの動作を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【図１３】本発明の一実施形態による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【図１４】本発明の一実施形態による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【図１５】本発明の一実施形態による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【図１６】（ａ）は本発明の一実施形態及び本発明の一実施形態の変形例（その３）による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。（ｂ）は本発明の一実施形態の変形例（その１）及び変形例（その４）による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。（ｃ）は本発明の一実施形態の変形例（その２）及び変形例（その５）による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【図１７】本発明の一実施形態による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【図１８】本発明の一実施形態の変形例（その１）による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。
【図１９】本発明の一実施形態の変形例（その２）による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。
【図２０】本発明の一実施形態の変形例（その３）による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。
【図２１】本発明の一実施形態の変形例（その４）による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。
【図２２】本発明の一実施形態の変形例（その５）による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。
【図２３】本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【図２４】（ａ）は実施例１及び実施例５による吐出吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。（ｂ）は実施例２による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。（ｃ）は実施例３による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。（ｄ）は実施例４及び実施例６による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
吐出する液滴の速度がある速度以上になると、主滴（主液滴）の前に主滴とは別個の微小な液滴が生じてしまう。主滴とは別個に生ずるこのような微小な液滴は、サテライト滴と称される。
【００１３】
一般に、液体を吐出する際には、液滴を着弾させる対象に対して液体吐出装置を相対移動させながら液体の吐出が行われる。このため、サテライト滴が生ずると、主滴の着弾位置と異なる位置にサテライト滴が着弾する。サテライト滴の発生は、パターン不良等を招いてしまう。
【００１４】
［一実施形態］
本発明の一実施形態による液体吐出装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態による液体吐出装置の概略を示す分解斜視図である。図２は、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。図３は、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。図４は、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。図５（ａ）は、図３のＸ−Ｘ′断面に対応している。図５（ｂ）は、図５（ａ）において破線で囲んだ部分を拡大した図である。図６（ａ）は、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。図６（ａ）は、図３のＹ−Ｙ′断面に対応している。図６（ｂ）は、図６（ａ）において破線で囲んだ部分を拡大した図である。
【００１５】
なお、図１、図３、図５及び図６では、圧電プレート１２を上側に位置させ、カバープレート１１を下側に位置させた場合を図示しているが、圧電プレート１２とカバープレート１１との上下関係は、これに限定されるものではない。圧電プレート１２を下側に位置させ、カバープレート１１を上側に位置させてもよい。本明細書では、図１、図３、図５及び図６における圧電プレート１２の紙面上側の面を圧電プレート１２の下面とし、図１、図３、図５及び図６における紙面下側の面を圧電プレート１２の上面として説明を行うこととする。図１、図３、図５及び図６における矢印Ｃの方向は、圧電プレート１２の下面側から上面側に向かう方向に合致している。図４は、本明細書中における上下関係の説明と合致している。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態による液体吐出装置（インクジェットヘッド）１００は、圧電トランスデューサ（吐出ユニット、アクチュエータ）１０を有している。かかる圧電トランスデューサ１０は、圧電プレート（基体、基板本体）１２と、圧電プレート１２の一方の主面（図１における下側の面）側に取付けられたカバープレート（天板）１１とを有している。更に、本実施形態による液体吐出装置１００は、圧電トランスデューサ１０の正面側に取り付けられたオリフィスプレート（ノズルプレート）６０と、圧電トランスデューサ１０の背面側に設けられたマニホールド４０とを有している。更に、本実施形態による液体吐出装置１００は、圧電トランスデューサ１０の一方の主面（図１における紙面上側の面）側に取り付けられた給電用のフレキシブル基板５０とを有している。
【００１７】
圧電プレート１２は、略平板状である。圧電プレート１２は、圧電体１２ａと、当該圧電体上に固定された圧電体１２ｂとを含んでいる。より具体的には、圧電プレート１２は、図３に示すように、分極方向が反対の方向である２枚の圧電体（圧電板、圧電材料）１２ａ、１２ｂを、接着層１６を用いて貼り合わせることにより構成されている。圧電体（基端側圧電材料）１２ａには、図３における矢印Ｃの方向に対して反対の方向に分極処理が施されている。圧電体（先端側圧電材料）１２ｂには、図３における矢印Ｃの方向に分極処理が施されている。圧電プレート１２の厚さは、例えば約１ｍｍ程度である。
【００１８】
圧電体１２ａ、１２ｂの材料としては、例えば、圧電セラミックス等が用いられている。圧電セラミックスとしては、例えば、強誘電性を有するセラミックス材料であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：ＰｂＺｒＸＴｉ１−ｘＯ３）系のセラミックス材料が用いられている。なお、圧電体１２ａ、１２ｂを構成する圧電セラミックスとして、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、ランタン置換チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＬＺＴ：（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）等を用いてもよい。
【００１９】
圧電プレート１２には、互いに並行するように複数の溝（開口部）１，２が形成されている。溝１，２の長手方向は、図１における矢印Ａの方向と一致している。溝１と溝２とは、図１における矢印Ｂの方向に沿って、交互に配されている。なお、図１における矢印Ａの方向と矢印Ｂの方向とは直交している。溝１は、圧力室（液体流路）を形成するためのものである。溝２は、ダミーの圧力室、即ち、ダミー室を形成するためのものである。溝１，２は、圧電トランスデューサ１０の正面側（オリフィスプレート６０が取り付けられる側）から圧電トランスデューサ１０の背面側（マニホールド４０が取り付けられる側）に延在している。
【００２０】
圧電プレート１２のうち、溝１と溝２との間の部分は、隔壁（圧電隔壁）３となっている。各々の隔壁３は、溝状に形成された圧力室１、２をそれぞれ仕切っている。隔壁３の長手方向は、図１における矢印Ａと一致している。複数の隔壁３は、図１における矢印Ｂの方向に沿って、間隔をあけて配設されている。隔壁３は、圧電トランスデューサ１０の正面側から圧電トランスデューサ１０の背面側に延在している。
【００２１】
圧電プレート１２の正面側の端面、即ち、圧電プレート１２のうちのオリフィスプレート６０が取り付けられる側の端面には、溝２内に形成された電極２１ａから引き出される引き出し電極２３ａ（図７参照）を形成するための溝７が形成されている。溝７の長手方向は、圧電プレート１２の主面の法線方向である。溝７は、ダミー室２を構成する溝２とつながっている。圧電プレート１２の正面側における隔壁３の端面は、溝７の底面１４（図３参照）に対して突出している。
【００２２】
圧電プレート１２の一方の主面（図１における紙面下側の面）には、カバープレート１１が取り付けられている。カバープレート１１は、例えば、圧電プレート１２と同等の線膨張係数を有する材料を用いることが好ましい。ここでは、カバープレート１１の材料として、圧電プレート１２と同じ材料が用いられている。圧電プレート１２の一方の主面（図１における紙面下側の面）とカバープレート１１の一方の主面（図１における紙面上側の面）とは、例えば、エポキシ系の接着層１５により接着されている。溝１，２がカバープレート１１により覆われているため、溝１、２が形成された部分は圧力室となっている。なお、溝１が形成された部分が圧力室１となるため、溝１と圧力室１とは同じ符号１を用いて説明する。また、溝２が形成された部分が圧力室（ダミー室）２となるため、溝２と圧力室（ダミー室）２とは同じ符号２を用いて説明する。
【００２３】
圧力室１と、当該圧力室１に隣接する圧力室２とは、共通の隔壁３により隔てられている。このため、圧力室１の容積と、当該圧力室１に隣接する圧力室２の容積とを独立に制御することは必ずしも容易ではない。このため、圧力室１が液体流路として用いられ、当該圧力室１に隣接する圧力室２はダミーとされる。
【００２４】
圧力室２をも液体流路として用い得るように、各々の圧力室１，２の容積を制御することも可能である。例えば、圧力室１の一方の側の隔壁３に形成された電極２１ｂ（図５，図６参照）と圧力室１の他方の隔壁３に形成された電極２１ｂとを分離して、これらの電極２１ｂに別個の信号電圧を印加するようにすればよい。従って、圧力室１のみならず、圧力室２をも液体流路として用いることは可能である。
【００２５】
ここでは、圧力室２を液体流路として用いない場合を例に説明することとする。
【００２６】
図４に示すように、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、圧力室１の深さは比較的深く設定されている。即ち、圧力室１の長手方向Ａの一方の側に位置する領域１９においては、圧力室１の底部は圧電体１２ａと圧電体１２ｂとの境界より深い位置に位置している。従って、圧電プレート１２の背面側の領域１９においては、圧電体１２ａと圧電体１２ｂとにより隔壁３が構成されている。即ち、圧電プレート１２の背面側の領域１９においては、隔壁３はシェブロン構造となっている。なお、本明細書では、説明の便宜上、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域、及び、圧電プレート１２の背面側の領域について、同じ符号１９を用いて示すこととする。
【００２７】
一方、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、圧力室１の深さは比較的浅く設定されている。即ち、圧力室１の長手方向Ａの他方の側に位置する領域１８においては、圧力室１の底部は圧電体１２ａと圧電体１２ｂとの境界より浅い位置に位置している。従って、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、圧電体１２ｂのみにより隔壁３が構成されている。なお、本明細書では、説明の便宜上、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域、及び、圧電プレート１２の正面側の領域について、同じ符号１８を用いて示すこととする。
【００２８】
図５及び図６に示すように、各々の隔壁３は、側壁２５と、当該側壁２５の背面側に位置する側壁２６とをそれぞれ有している。側壁２５は圧力室１に面しており、側壁２６はダミー室２に面している。一の隔壁３の側壁２５と、当該一の隔壁３に隣接する他の隔壁３の側壁２５とは、互いに対向している。また、一の隔壁３の側壁２６と、当該一の隔壁３に隣接する他の隔壁３の側壁２６とは、互いに対向している。
【００２９】
圧力室１内には、電極（駆動電極）２１ｂが形成されている。圧力室１内に形成された電極２１ｂは、ダミー室２内に形成された後述する電極２１ａと相俟って、分極方向に垂直な方向の電場を隔壁（圧電体）３に印加し、シェアモードの変位を隔壁３に生じさせるためのものである。電極２１ｂは、隔壁３の側壁２５及び溝１の底面に形成されている。
【００３０】
圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、隔壁３の上部に位置する壁面３１には、電極２１ｂが形成されておらず、当該壁面３１の下方に位置する壁面３０には、電極２１ｂが形成されている（図５（ｂ）参照）。ここでは、説明の便宜上、図５における紙面上側を下方とし、図５における紙面下側を上方として説明している。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における、圧力室１内の電極２１ｂの高さ（溝１の底面から電極２１ｂの上端までの高さ）Ｈ５は、例えば、隔壁３の高さ（溝１の底面から隔壁３の上面までの高さ）Ｈ１の半分程度とする。換言すれば、圧力室１の長手方向Ａの他方の側に位置する領域１８においては、電極２１ｂの高さＨ５は、隔壁３の高さＨ１の半分程度とする。なお、圧力室１内の電極２１ｂの高さＨ５は、これに限定されるものではなく、隔壁３を十分に変位し得るように、適宜設定し得る。圧力室１内の電極２１ｂは、例えば接地電位ＧＮＤに接続される。このように、本実施形態では、電極２１ｂの上端が、隔壁３の上面よりも下方に位置している。即ち、本実施形態では、電極２１ｂの上端が、隔壁３の頂部から溝１，２の底部に向かう方向に後退している。
【００３１】
一方、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、図６に示すように、圧力室１内に形成された電極２１ｂの高さと隔壁３の高さとは同等となっている。即ち、圧力室１の長手方向Ａの一方の側に位置する領域１９においては、圧力室１内に形成された電極２１ｂの上端は隔壁３の上端と一致している。
【００３２】
電極２１ａは、隔壁３の側壁２６及び溝２の底面に形成されている。電極２１ａの高さ（溝１の底面から電極２１ａの上端までの高さ）は、例えば、隔壁３の高さ（溝１の底面から隔壁３の上面までの高さ）Ｈ１と同じとする。なお、電極２１ａの高さは、これに限定されるものではなく、隔壁３を十分に変位させ得るように、適宜設定し得る。ダミー室２の一方の側に位置する電極２１ａとダミー室２の他方の側に位置する部分電極２１ａとは、ダミー室２の底面に形成された分離溝２０により互いに分離されている。分離溝２０は、ダミー室２の長手方向（矢印Ａの方向）に沿って、溝２の一方の端部から他方の端部に達するように形成されている。また、分離溝２０は、圧電プレート１２の正面側に形成された溝７内において、圧電プレート１２の一方の主面（図１における紙面上側の面）に形成された分離溝２８とつながっている（図１参照）。電極２１ａには、例えば隔壁３に所望の大きさの電場を印加するための信号電圧（制御電圧、制御信号）が印加される。ダミー室２の一方の側に位置する電極２１ａとダミー室２の他方の側に位置する電極２１ａとは電気的に分離されているため、これらの電極２１ａには別個の信号電圧を印加することが可能である。
【００３３】
圧力室１は、圧電プレート１２の背面側の端面、即ち、圧電プレート１２のうちのマニホールド４０が取り付けられる側の端面に達するように形成されている（図７参照）。マニホールド４０からダミー室２内に液体が供給されるようにするためである。
【００３４】
一方、ダミー室２は、圧電プレート１２の背面側の端面、即ち、圧電プレート１２のうちのマニホールド４０が取り付けられる側の端面に達しないように形成されている。マニホールド４０からダミー室２内に液体が供給されるのを防止するためである。
【００３５】
圧電トランスデューサ１０の背面側には、マニホールド４０が取り付けられている。マニホールド４０には、圧電トランスデューサ１０の圧力室１に液体（インク）を供給するための共通液室４３（図２参照）が形成されている。液体ボトル（図示せず）に貯留される液体が、マニホールド４０の背面側に設けられたインク供給口４１を介して、マニホールド４０内に供給されるようになっている。また、マニホールド４０の背面側には、インク排出口（インク回収口）４２も設けられている。インク供給口４１及びインク排出口４２がマニホールド４０に設けられているため、マニホールド４０にインクを循環させることができるようになっている。
【００３６】
圧電トランスデューサ１０の正面（液体吐出側の面）側には、オリフィスプレート６０が設けられている。オリフィスプレート６０は、例えばプラスチック等により形成されている。オリフィスプレート６０には、圧力室（液体流路）１の位置に対応した位置にノズル（吐出口）６０ａが設けられている。ノズル６０ａは、図１における矢印Ｂの方向に配列されている。オリフィスプレート６０は、例えば、エポキシ系接着剤（図示せず）等により圧電トランスデューサ１０の正面側の端面に接着されている。
【００３７】
図２に示すように、インクタンク（不図示）から供給される液体（インク）Ｉは、インク供給口４１及び共通液室４３を介して各々の圧力室１へ供給され、各々のノズル６０ａを介して適宜吐出される。
【００３８】
図３に示すように、圧電プレート１２の一方の主面（図３における紙面上側の面）５６には、複数の引き出し電極４が形成されている。これらの引き出し電極４は、各々の圧力室１に対応して形成されている。引き出し電極４は、図示しない引き出し配線を介して、電極２１ａ等に電気的に接続されている。図１に示すように、圧電プレート１２の一方の面（図１における紙面上側の面）には、フレキシブル基板５０が取り付けられている。フレキシブル基板５０には、複数の信号線（信号配線、信号電極）５１が形成されている。図１に示すフレキシブル基板５０の信号線５１と図３に示す引き出し電極４とが、位置合わせされて接続されている。
【００３９】
次に、本実施形態による液体吐出装置の各々の電極への電圧の印加方法について図７を用いて説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。説明を簡略化するため、図７（ａ）及び図７（ｂ）では、圧力室１を１つだけ図示している。図７（ａ）は圧電トランスデューサ１０を正面側から見た斜視図を示しており、図７（ｂ）は圧電トランスデューサ１０を背面側から見た斜視図を示している。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、圧電プレート１２の一方の主面（図７における紙面上側の面）には、複数の引き出し電極４ａ１，４ａ２，４ａ３及び共通電極２７が形成されている。
【００４１】
圧電プレート１２の正面側に形成された溝７内には、図７（ａ）に示すように、引き出し電極２３ａが形成されている。溝７内に形成された引き出しパターン（引き出し電極）２３ａは、ダミー室２内に形成された電極２１ａとつながっている。また、溝７内に形成された引き出しパターン２３ａは、圧電プレート１２の一方の主面（図７における紙面上側の面）に形成された引き出し電極４ａ２とつながっている。従って、圧電プレート１２の一方の主面に形成された引き出し電極４ａ２とダミー室２内に形成された電極２１ａとは、引き出しパターン２３ａを介して電気的に接続されている。
【００４２】
図７（ｂ）に示すように、圧電プレート１２の背面側には、引き出しパターン（引き出し電極、背面電極）２４ｂが形成されている。圧電プレート１２の背面側に形成された引き出しパターン２４ｂは、圧力室１内に形成された電極２１ｂとつながっている。また、圧電プレート１２の背面側に形成された引き出しパターン２４ｂは、圧電プレート１２の一方の主面（図７における紙面上側の面）に形成された共通電極２７とつながっている。引き出し電極４ａ１、４ａ３は、共通電極２７とつながっている。従って、圧電プレート１２の一方の主面に形成された引き出し電極４ａ１、４ａ３は、共通電極２７及び引き出しパターン２４ｂを介して、圧力室１内に形成された電極２１ｂに電気的に接続されている。
【００４３】
引き出し電極４ａ１，４ａ２，４ａ３は、フレキシブル基板５０（図１）に形成された信号線５１にそれぞれ電気的に接続されている。従って、フレキシブル基板５０に形成された各々の信号線５１は、ダミー室２内に形成された電極２１ａや圧力室１内に形成された電極２１ｂにそれぞれ接続されている。
【００４４】
従って、フレキシブル基板５０（図１）に形成されたいずれかの信号線５１に電圧Ｖａを印加すると、引き出し電極４ａ２及び引き出しパターン２３ａを介して、ダミー室２内の電極２１ａに電圧Ｖａが印加される。
【００４５】
また同様に、フレキシブル基板５０（図１）に形成されたいずれかの信号線５１に電圧Ｖｂを印加すると、引き出し電極４ａ１、４ａ３及び引き出しパターン２４ａを介して、圧力室１内の電極２１ｂに電圧Ｖｂが印加される。
【００４６】
次に、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの隔壁の変位について図８乃至図１０を用いて説明する。
【００４７】
図８乃至図１０は、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの隔壁の変位を示す断面図である。なお、ここでは、ダミー室２内の電極２１ａの電位をＶａとし、圧力室１内の電極２１ｂの電位をＶｂとして説明する。図８乃至図１０の（ａ）は、図３のＸ−Ｘ′断面に対応している。即ち、図８乃至図１０の（ａ）は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８の断面を示している。図８乃至図１０の（ｂ）は、図３のＹ−Ｙ′断面に対応している。即ち、図８乃至図１０の（ｂ）は、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９の断面を示している。
【００４８】
図８は、ダミー室２内の電極２１ａの電位Ｖａと圧力室１内の電極２１ｂの電位Ｖｂとが等しい場合、即ち、Ｖａ＝Ｖｂの場合を示している。図８（ａ）から分かるように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３は変形していない。また、図８（ｂ）から分かるように、圧電プレート１２の背面側の領域１９においても、隔壁３は変形していない。
【００４９】
図９は、ダミー室２内の電極２１ａの電位Ｖａが圧力室１内の電極２１ｂの電位Ｖｂより高い場合、即ち、Ｖａ＞Ｖｂの場合を示している。ダミー室２内の電極２１ａの電位Ｖａが圧力室１内の電極２１ｂの電位より高いため、分極方向に直交する方向に電界が印加されている。
【００５０】
図９（ａ）に示すように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、圧力室１の断面積が減少するように、隔壁３が変位する。
【００５１】
図９（ｂ）に示すように、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、圧力室１の断面積が増加するように、隔壁３が変位する。
【００５２】
図１０は、ダミー室２内の電極２１ａの電位Ｖａが圧力室１内の電極２１ｂの電位Ｖｂより低い場合、即ち、Ｖａ＜Ｖｂの場合を示している。ダミー室２内の電極２１ａの電位Ｖａが圧力室１内の電極２１ｂの電位より低いため、図９における電界の向きとは反対の向きに電界が印加されている。
【００５３】
図１０（ａ）に示すように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、圧力室１の断面積が増加するように、隔壁３が変位する。
【００５４】
図１０（ｂ）に示すように、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、圧力室１の断面積が減少するように、隔壁３が変位する。
【００５５】
次に、本実施形態による液体吐出装置の動作について図１１を用いて説明する。
【００５６】
図１１は、本実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの動作を示す断面図である。ここでは、圧力室１のうち、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内に位置する部分を、部分圧力室１ｂとする。また、ここでは、圧力室１のうち、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９内に位置する部分を、部分圧力室１ａとする。
【００５７】
図１１（ａ）は、ダミー室２内の電極２１ａの電位Ｖａと圧力室１内の電極２１ｂの電位Ｖｂとが等しい場合、即ち、Ｖａ＝Ｖｂの場合を示している。即ち、図１１（ａ）に示す状態は、図８を用いて上述した状態に対応している。図１１（ａ）に示す状態では、圧力室１のインクＩには流れが生じない。
【００５８】
図１１（ｂ）は、ダミー室２内の電極２１ａの電位Ｖａが圧力室１内の電極２１ｂの電位Ｖｂより高くなるように電圧を印加した直後の状態、即ち、Ｖａ＞Ｖｂとなるように電圧を印加した直後の状態を示している。図１１（ｂ）に示す状態は、図９を用いて上述した状態に対応している。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、圧力室１を収縮させる方向に隔壁３が変位する（図９（ａ））。即ち、部分圧力室１ｂを収縮させる方向に隔壁３が変位する。一方、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、圧力室１を拡張させる方向に隔壁３が変位する（図９（ｂ））。即ち、部分圧力室１ａを拡張させる方向に隔壁３が変位する。
【００５９】
このように隔壁３が変位すると、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９に位置する部分圧力室１ａには、インクＩが流れ込んでくる。一方、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８に位置する部分圧力室１ｂにおいては、ノズル６０ａの近傍のインクＩが吐出方向Ａ１に流れる。
【００６０】
図１１（ｃ）は、Ｖａ＞Ｖｂとなるように電圧を印加してから一定時間が経過した後の状態を示している。この際には、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８に位置する部分圧力室１ｂにおいて、ノズル６０ａの近傍のインクＩの流れる方向が反転する。即ち、図１１（ｂ）においては、ノズル６０ａの近傍のインクＩの流れは、吐出方向Ａ１であったが、図１１（ｃ）においては、吐出方向Ａ１とは反対の方向Ａ２に向かって、ノズル６０ａの近傍のインクＩが流れる。ノズル６０ａの近傍におけるインクＩの流れがこのように反転するのは、以下のような理由によるものと考えられる。即ち、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９における隔壁３の変位量は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における隔壁３の変位量より大きい。このため、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９に位置する部分圧力室１ａの容積の変化量は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８に位置する部分圧力室１ｂの容積の変化量より大きくなる。このため、部分圧力室１ｂに引き込まれるインクＩの流れが支配的となり、ノズル６０ａの近傍におけるインクＩの流れが反転すると考えられる。
【００６１】
図１１（ｄ）は、ダミー室２内の電極２１ａの電位Ｖａが圧力室１内の電極２１ｂの電位Ｖｂより低くなるように電圧を印加した直後の状態、即ち、Ｖａ＜Ｖｂとなるように電圧を印加した直後の状態を示している。図１１（ｄ）に示す状態は、図１０を用いて上述した状態に対応している。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、圧力室１を拡張させる方向に隔壁３が変位する（図１０（ａ））。即ち、部分圧力室１ｂを拡張させる方向に隔壁３が変位する。一方、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、圧力室１を収縮させる方向に隔壁３が変位する（図１０（ｂ））。即ち、部分圧力室１ａを収縮させる方向に隔壁３が変位する。このように隔壁３が変位すると、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９に位置する部分圧力室１ａからインクＩが流れ出ていく。一方、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８に位置する部分圧力室１ｂにおいては、ノズル６０ａの近傍のインクＩが吐出方向Ａ１とは反対の方向Ａ２に動く。
【００６２】
図１１（ｅ）は、Ｖａ＜Ｖｂとなるように電圧を印加してから一定時間が経過した後の状態を示している。この際には、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８に位置する部分圧力室１ｂにおいて、ノズル６０ａの近傍のインクＩの流れが反転する。即ち、図１１（ｄ）においては、ノズル６０ａの近傍のインクＩの流れは、吐出方向Ａ１と反対の方向Ａ２であったが、図１１（ｅ）においては、吐出方向Ａ１に向かって、ノズル６０ａの近傍のインクＩが流れる。
【００６３】
本実施形態では、図１１（ｄ）の際において、ノズル６０ａの近傍のインクＩの流れが吐出方向Ａ１とは反対の方向Ａ２となっている。このような反対方向Ａ２のインクＩの流れは、図１１（ｅ）の際において、吐出方向Ａ１に流れるインクＩの流れを緩和する役割を果たす。このため、本実施形態によれば、ノズル６０ａへの急激なインクの集中を緩和することができ、インクの主滴（主液滴）の前に主滴とは別個の液滴（サテライト滴）が形成されるのを抑制することができる。このため、本実施形態によれば、安定的に液体を吐出し得る液体吐出装置を提供することができる。
【００６４】
そして、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における隔壁３の変位量と圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９における隔壁３の変位量とを適宜設定すれば、所望の吐出速度で安定的に液体を吐出することが可能である。
【００６５】
このように、本実施形態によれば、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、圧電体１２ａと圧電体１２ｂとの境界より深い位置に圧力室１の底面が位置している。一方、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、圧電体１２ａと圧電体１２ｂとの境界よりも浅い位置に圧力室１の底面が位置している。そして、圧電トランスデューサ１０の正面側において、第１の電極２１ｂの上端が隔壁３の上面よりも下方に位置している。このため、本実施形態によれば、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において隔壁３を変位させることができる。従って、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９内において圧力室１が収縮する際に、圧電トランスデューサ１０の前面側の領域１８内において圧力室１が拡張する。このため、本実施形態によれば、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９を収縮させて液滴を吐出させる際に、急激な圧力がノズルに集中するのを緩和することができ、サテライト滴の発生を抑制することができる。従って、本実施形態によれば、微小な液滴を安定的に吐出し得る液体吐出装置を提供することができる。
【００６６】
次に、本実施形態による液体吐出装置の製造方法について図１２乃至図１７を用いて説明する。図１２乃至図１７は、本実施形態による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【００６７】
まず、分極方向が反対の方向である２枚の圧電体基板（圧電体）１２ａ、１２ｂを、接着層１６（図３参照）を用いて貼り合わせる。圧電体（基端側圧電材料）１２ａには、図１２における矢印Ｃの方向に対して反対の方向に分極処理が施されている。圧電体（先端側圧電材料）１２ｂには、図１２における矢印Ｃの方向に分極処理が施されている。圧電体１２ａ、１２ｂの材料としては、例えば、ＰＺＴ、チタン酸バリウム、ＰＬＺＴ等を用いる。ここでは、圧電体１２ａ、１２ｂの材料として例えばＰＺＴを用いる。
【００６８】
次に、圧電体１２ｂの厚さが所望の厚さになるまで、圧電体１２ｂの表面を研削する。こうして、所望の厚さの圧電体１２ｂが圧電体１２ａ上に配された圧電プレート１２が得られる（図１２参照）。なお、図１２における破線は、圧電体１２ｂに対して研削を行う前の状態を示している。
【００６９】
次に、図１３に示すように、例えばダイヤモンドブレード（図示せず）を用い、圧力室を形成するための溝１を圧電プレート１２に形成する。複数の溝１が、互いに並行するように形成される。溝１を形成する際、圧電プレート１２の正面側（図１３における紙面手前側）の端面の近傍の領域１８においては、圧電体１２ｂのみに対して加工を行う。一方、圧電プレート１２の背面側の領域１９においては、圧電体１２ａと圧電体１２ｂの両方に対して加工を行う。圧電プレート１２の正面側の端面の近傍の領域１８においては、溝１が浅くなるように加工する。一方、圧電プレート１２の背面側の領域１９においては、溝１が深くなるように加工する。ダイシング装置としては、少なくとも２軸制御が可能なダイシング装置を用いることが好ましい。ここでは、ダイシング装置として、例えば、ディスコ社製のダイシングソー（品名：Fully Automatic Dicing Saw、型番：ＤＡＤ６２４０、スピンドルタイプ：１．２ｋＷ）を用いる。ダイヤモンドブレードによる加工を行う際に圧電プレート１２に過度のストレスが加わるのを防止すべく、圧電プレート１２を支持するステージの送り速度を過度に速く設定しないことが好ましい。なお、図面においては、多数形成された溝１のうちの幾つかを抜き出して示している。
【００７０】
次に、ダイヤモンドブレード（図示せず）を用い、ダミー室を形成するための溝２を圧電プレート１２に形成する。ダイシング装置としては、例えば、溝１を形成する際に用いたダイシング装置と同様のダイシング装置を用いることができる。溝２は、溝１の長手方向に沿うように形成される。複数の溝２が互いに並行するように形成される。並行するように形成された複数の溝１の中間に、複数の溝２がそれぞれ位置するように、溝２の形成位置が設定される。溝２は、圧電プレート１２の背面側の端面に達しないように形成される。圧電プレート１２の背面側の端面に達しないように溝２を形成するのは、マニホールド４０からダミー室２内に液体が供給されるのを防止するためである。圧電プレート１２の背面側の領域１９においては、溝２の深さは、例えば、溝１の深さと同等とする。なお、溝２の深さは、溝１の深さと同等にしなくてもよい。例えば、溝２の深さを、溝１の深さの１〜１．１５倍の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。溝１と溝２との間の部分は、隔壁３となる。溝１により形成された圧力室の両側に、隔壁３が位置することとなる。
【００７１】
次に、ダイヤモンドブレード（図示せず）用いて、圧電プレート１２の正面側の端面に溝７を形成する。溝７は、圧電プレート１２の主面の法線方向に延在するように形成される。溝７は、電極２１ａから引き出される引き出し電極２３ａを形成するためのものである。溝７を形成する際の加工条件は、例えば溝２を形成する際の加工条件と同様とする。圧電プレート１２の正面側、即ち、図１３における紙面手前側において、溝２と連通するように溝７が形成される。
【００７２】
なお、ここでは、ダイヤモンドブレードを用いて加工する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。
【００７３】
圧電プレート１２がキュリー温度以上とならないように加工し得る加工器具を適宜用いることができる。例えば、エンドミル等を用いて圧電プレート１２を加工するようにしてもよい。
【００７４】
次に、図１４に示すように、圧電プレート１２の全面を被覆する導電膜５５を形成する。かかる導電膜５５は、以下のようにして形成することができる。
【００７５】
まず、圧電プレート１２の表面をエッチングすることにより、圧電プレート１２の表面に微細な窪み（凹凸）を形成する。次に、圧電プレート１２の材料に含まれているＰｂ（鉛）を圧電プレート１２の表面から除去するための脱鉛処理を行なう。
【００７６】
次に、以下のようにして、圧電プレート１２の表面に、めっき触媒を付着させる。めっき触媒としては、例えば、Ｓｎ（錫）やＰｄ（パラジウム）等が用いられる。ここでは、パラジウムのめっき触媒を生成する場合を例に説明する。まず、０．１％程度の濃度の塩化第一錫水溶液に、圧電プレート１２を浸漬する。これにより、塩化第一錫が圧電プレート１２の表面に付着する。続いて、０．１％程度の濃度の塩化パラジウム水溶液に、圧電プレート１２を浸漬する。これにより、圧電プレート１２に予め付着させた塩化錫と塩化パラジウムとの酸化還元反応が生じ、金属パラジウムが圧電プレート１２の表面に生成される。こうして、金属パラジウムのめっき触媒が圧電プレート１２の表面に付着することとなる。
【００７７】
次に、金属パラジウムが表面に生成された圧電プレート１２を、例えばニッケルめっき浴に浸漬する。これにより、Ｎｉ（ニッケル）を含む無電解めっき膜が圧電プレート１２の表面に形成される。無電解めっき膜としては、例えば、Ｎｉ−Ｐ（ニッケル−リン）の無電解めっき膜や、Ｎｉ−Ｂ（ニッケル−ボロン）の無電解めっき膜等を形成する。無電解めっき膜の膜厚は、圧電プレート１２の表面を十分に被覆するとともに、電気抵抗を十分に低減すべく、０．５〜１．０μｍ程度に設定することが好ましい。こうして、圧電プレート１２の全面に無電解めっき膜が形成される。
【００７８】
この後、例えば置換めっき法により、無電解めっき膜上に、例えばＡｕ（金）のめっき膜等を形成する。こうして、めっき膜を含む導電膜５５が、圧電プレート１２の全面に形成される。
【００７９】
次に、圧電プレート１２の全面に形成された導電膜５５のうちの不要な部分の導電膜を除去する（図１５参照）。不要な部分の導電膜５５は、以下のようにして除去することができる。
【００８０】
圧電プレート１２の一方の主面（図１５における紙面上側の面）と他方の主面（図１５における紙面下側の面）の導電膜５５を除去する。圧電プレート１２の一方の主面と他方の主面の導電膜５５は、例えば研磨により除去することができる。
【００８１】
また、ダミー室となる溝２の底部に分離溝２０を形成するとともに、引き出し電極用の溝７の底部に分離溝２８を形成する。これらの分離溝２０，２８は、溝２，７の一方の側に位置する電極２１ａと溝２，７の他方の側に位置する電極２１ａとを分離するためのものである。分離溝２０，２８を形成する際には、例えばダイヤモンドブレードを用いることができる。分離溝２０，２８の幅は、例えば、溝２，７の幅の１／２〜１／３程度とする。なお、分離溝２０，２８の幅は、これに限定されるものではなく、適宜設定し得る。分離溝２０は、溝２の長手方向に沿って、溝２の前端から後端に達するように形成される。また、分離溝２８は、溝７の長手方向に沿って、溝７の上端から下端に達するように形成される。溝２，７の一方の側に位置する電極２１ａと溝２，７の他方の側に位置する電極２１ａとが互いに分離されるため、これら電極２１ａに対して別個の信号電圧を印加することができる。このため、圧力室１の隔壁３を個別に変位させることが可能になる。
【００８２】
次に、図１６（ａ）に示すように、圧電プレート１２の正面側の領域１８に存在する導電膜５５の一部を除去する。具体的には、隔壁３の側壁２５のうちの上部の導電膜５５を除去する。図１６（ａ）における符号Ｄは、導電膜５５を除去する高さを示している。隔壁３の側壁２５のうちの上部の導電膜５５は、例えばダイヤモンドブレード等を用いて除去することができる。ダイヤモンドブレード等を用い、ステージ（図示せず）により位置の調整を行いながら、隔壁３の側壁２５のうちの上部の導電膜５５を研削除去する。
【００８３】
なお、レーザビーム等を用いて、隔壁３の側壁２５に存在する不要な導電膜５５を除去することも可能である。レーザビームとしては、例えばエキシマレーザやＫｒＦレーザ等を用いる。レーザビームのエネルギー密度は、例えば１〜１０Ｊ／ｃｍ２程度とする。レーザビームを適切な速度で走査することにより、不要な導電膜５５を除去することが可能である。
【００８４】
こうして、圧電プレート１２の表面に形成された不要な導電膜が除去され、所望の形状の電極２１ａが形成される。
【００８５】
次に、図１７に示すように、圧電プレート１２に、カバープレート（天板）１１を取り付ける。カバープレート１１の材料としては、例えば、圧電プレート１２と同等の線膨張係数を有する材料を用いることが好ましい。ここでは、カバープレート１１の材料として、圧電プレート１２と同じ材料を用いる。ここでは、カバープレート１１の材料として、例えばＰＺＴを用いる。なお、カバープレート１１の材料は、圧電プレート１２と同じ材料に限定されるものではない。カバープレート１１の材料として、アルミナ等のセラミックス材料を用いてもよい。圧電プレート１２の一方の主面（図１７における紙面下側の面）とカバープレート１１の一方の主面（図１７における紙面上側の面）とは、例えば、エポキシ系の接着層（図示せず）１５により接着される。溝１，２がカバープレート１１により封止されるため、溝１，２の長手方向に沿って圧力室１が形成される。
【００８６】
次に、圧電プレート１２の正面側や背面側等に対して研削や研磨等を行い、導電膜５５を除去するとともに、外形や寸法を整える。
【００８７】
次に、圧電プレート１２の一方の主面（図１７における紙面上側の面）に、分離溝（図示せず）２８を適宜形成する。かかる分離溝２８は、引き出し電極４を互いに分離するためのものである。かかる分離溝２８は、例えばレーザビームを走査することにより形成し得る。レーザビームとしては、例えばエキシマレーザやＫｒＦレーザ等を用いる。なお、分離溝２８は、ダイヤモンドブレード等を用いた加工により形成することも可能である。
【００８８】
この後、圧電プレート１２の背面側に、マニホールド４０を取り付ける（図１参照）。マニホールド４０には、圧電トランスデューサ１０の圧力室１に液体を供給するための共通液室４３（図２参照）が形成されている。液体ボトル（図示せず）に貯留される液体が、マニホールド４０の背面側に設けられたインク供給口４１を介して、マニホールド４０内に供給されるようになっている。また、マニホールド４０には、インク排出口４２も設けられている。インク供給口４１及びインク排出口４２がマニホールド４０に設けられているため、マニホールド４０にインクを循環させることができる。
【００８９】
また、圧電プレート１２の正面側に、オリフィスプレート６０を取り付ける（図１参照）。オリフィスプレート６０は、以下のようにして形成することができる。まず、オリフィスプレート６０を形成するための板状体を用意する。かかる板状体の材料としては、例えばプラスチック等を用いる。ここでは、板状体の材料として、例えばポリイミドを用いる。次に、板状体の一方の主面である第１の主面に、撥インク膜（図示せず）を形成する。板状体の第１の主面は、オリフィスプレート６０を圧電プレート１２に取り付ける際に、圧電プレート１２に対向する側の主面（第２の主面）とは反対側の主面である。撥インク膜の材料としては、例えば、旭硝子株式会社製のアモルファスフッ素樹脂（商品名：サイトップ）等を用いる。次に、レーザビームを板状体に照射し、板状体に孔を空けることにより、ノズル６０ａを形成する。板状体に孔を形成する際には、板状体の第２の主面側から第１の主面側に向かう方向にレーザビームを照射する。レーザビームとしては、例えばエキシマレーザを用いる。板状体に形成される孔は、板状体の第２の主面側から第１の主面側に向かって小さくなる。ノズル６０ａは、圧力室（液体流路）１の位置に対応する位置に形成される。こうして、ノズル６０ａが形成されたオリフィスプレート６０が得られる。オリフィスプレート６０は、例えば、エポキシ系接着剤（図示せず）等により圧電プレート１２の正面側の端面（接着面）に接着される。
【００９０】
また、圧電プレート１２の一方の主面（図１における紙面上側の面）に、フレキシブル基板５０を取り付ける（図１参照）。フレキシブル基板５０には、複数の信号線５１が形成されている。フレキシブル基板５０と圧電プレート１２とが位置合わせされ、例えば熱圧着法により、フレキシブル基板５０と圧電プレート１２とが接着される。
【００９１】
こうして、本実施形態による液体吐出装置が製造される。
【００９２】
（変形例（その１））
次に、本実施形態の変形例（その１）による液体吐出装置について図１８を用いて説明する。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、本変形例による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。図１８（ａ）は、図３のＸ−Ｘ′断面に対応している。即ち、図１８（ａ）は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８の断面を示している。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）において破線で囲んだ部分を拡大した図である。
【００９３】
本変形例による液体吐出装置は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、電極２１ａの上端が隔壁３の上面よりも下方に位置しているものである。
【００９４】
図１８に示すように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、隔壁３の上部に位置する壁面３３には、電極２１ａが形成されておらず、当該壁面３３の下方に位置する壁面３２には、電極２１ａが形成されている。ここでは、説明の便宜上、図１８における紙面上側を下方とし、図１８における紙面下側を上方として説明している。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における電極２１ａの高さ（溝１の底面から電極２１ａの上端までの高さ）Ｈ６は、例えば、隔壁３の高さ（溝１の底面から隔壁３の上面までの高さ）Ｈ１の半分程度とする。なお、電極２１ｂの高さＨ６は、これに限定されるものではなく、隔壁３を十分に変位し得るように、適宜設定し得る。
【００９５】
電極２１ｂは、隔壁３の側壁２５及び溝１の底面に形成されている。電極２１ｂの高さ（溝１の底面から電極２１ｂの上端までの高さ）は、例えば、隔壁３の高さ（溝１の底面から隔壁３の上面までの高さ）Ｈ１と同じとする。即ち、本変形例では、電極２１ｂの上端は隔壁３の上面よりも下方に位置していない。
【００９６】
圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、本変形例においても、図６を用いて上述した構造と同様の構造になっている。
【００９７】
このように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、電極２１ａの上端が隔壁３の上面よりも下方に位置していてもよい。本変形例においても、一実施形態による液体吐出装置と同様に、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において隔壁３を変位させることが可能である。
【００９８】
次に、本変形例による液体吐出装置の製造方法について図１６（ｂ）を用いて説明する。図１６（ｂ）は、本変形例による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【００９９】
圧電プレート１２を形成する工程から分離溝２０，２８を形成する工程までは、図１２乃至図１５を用いて上述した液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１００】
次に、図１６（ｂ）に示すように、圧電プレート１２の正面側の領域１８に存在する導電膜５５の一部を除去する。具体的には、隔壁３の側壁２６のうちの上部の導電膜５５を除去する。隔壁３の側壁２６のうちの上部の導電膜５５は、例えばダイヤモンドブレードやレーザビーム等を用いて除去することができる。
【０１０１】
この後の液体吐出装置の製造方法は、上述した一実施形態による液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１０２】
こうして、本変形例による液体吐出装置が製造される。
【０１０３】
（変形例（その２））
次に、本実施形態の変形例（その２）による液体吐出装置について図１９を用いて説明する。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、本変形例による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。図１９（ａ）は、図３のＸ−Ｘ′断面に対応している。即ち、図１９（ａ）は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８の断面を示している。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）において破線で囲んだ部分を拡大した図である。
【０１０４】
本変形例による液体吐出装置は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、電極２１ｂの上端が隔壁３の上面よりも下方に位置しており、電極２１ａの上端も隔壁３の上面より下方に位置しているものである。
【０１０５】
図１９に示すように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、隔壁３の上部に位置する壁面３１には電極２１ｂが形成されておらず、当該壁面３１の下方に位置する壁面３０には電極２１ｂが形成されている。ここでは、説明の便宜上、図１９における紙面上側を下方とし、図１９における紙面下側を上方として説明している。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における電極２１ｂの高さ（溝１の底面から電極２１ａの上端までの高さ）Ｈ５は、例えば、隔壁３の高さ（溝１の底面から隔壁３の上面までの高さ）Ｈ１の半分程度とする。なお、電極２１ｂの高さＨ５は、これに限定されるものではなく、隔壁３を十分に変位し得るように、適宜設定し得る。
【０１０６】
圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８においては、隔壁３の上部に位置する壁面３３には電極２１ａが形成されておらず、当該壁面３３の下方に位置する壁面３２には電極２１ａが形成されている。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における電極２１ａの高さ（溝１の底面から電極２１ａの上端までの高さ）Ｈ６は、例えば、隔壁３の高さ（溝１の底面から隔壁３の上面までの高さ）Ｈ１の半分程度とする。なお、電極２１ａの高さＨ６は、これに限定されるものではなく、隔壁３を十分に変位し得るように、適宜設定し得る。
【０１０７】
圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、本変形例においても、図６を用いて上述した構造と同様の構造になっている。
【０１０８】
このように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、電極２１ｂの上端が隔壁３の上面より下方に位置しており、電極２１ａの上端も隔壁３の上面より下方に位置していてもよい。本変形例においても、一実施形態による液体吐出装置と同様に、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において隔壁３を変位させることが可能である。
【０１０９】
次に、本変形例による液体吐出装置の製造方法について図１６（ｃ）を用いて説明する。図１６（ｃ）は、本変形例による液体吐出装置の製造方法を示す工程図である。
【０１１０】
圧電プレート１２を形成する工程から分離溝２０，２８を形成する工程までは、図１２乃至図１５を用いて上述した液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１１１】
次に、図１６（ｃ）に示すように、圧電プレート１２の正面側の領域１８に存在する導電膜５５の一部を除去する。具体的には、隔壁３の側壁２５のうちの上部の導電膜５５を除去する。また、隔壁３の側壁２６のうちの上部の導電膜５５を除去する。隔壁３の側壁２５，２６のうちの上部の導電膜５５は、例えばダイヤモンドブレードやレーザビーム等を用いて除去することができる。
【０１１２】
この後の液体吐出装置の製造方法は、上述した一実施形態による液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１１３】
（変形例（その３））
次に、本実施形態の変形例（その３）による液体吐出装置について図２０を用いて説明する。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、本変形例による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。図２０（ａ）は、図３のＸ−Ｘ′断面に対応している。即ち、図２０（ａ）は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８の断面を示している。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）において破線で囲んだ部分を拡大した図である。
【０１１４】
本変形例による液体吐出装置は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３の上部の厚さが隔壁３の下部の厚さに対して薄くなっているものである。
【０１１５】
図２０に示すように、本変形例では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３の頂部側の厚さが薄くなっている。より具体的には、隔壁３の上部に位置する壁面３５が、壁面３５の下方に位置する壁面３４に対して、壁面３５の法線方向に後退している。ここでは、説明の便宜上、図２０における紙面下側を上方とし、図２０における紙面上側を下方として説明している。
【０１１６】
電極２１ｂは、壁面３４には形成されているが、壁面３５には形成されていない。電極２１ｂの上端の高さは、壁面３４の上端の高さと同じになっている。
【０１１７】
圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、本変形例においても、図６を用いて上述した構造と同様の構造になっている。
【０１１８】
このように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３の側壁２５の上部に位置する壁面３５を、壁面３５の下方に位置する壁面３４に対して、壁面３５の法線方向に後退させてもよい。本変形例においても、一実施形態による液体吐出装置と同様に、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において隔壁３を変位させることが可能である。
【０１１９】
次に、本変形例による液体吐出装置の製造方法について図１６（ａ）を用いて説明する。
【０１２０】
圧電プレート１２を形成する工程から分離溝２０，２８を形成する工程までは、図１２乃至図１５を用いて上述した液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１２１】
次に、図１６（ａ）に示すように、圧電プレート１２の正面側の領域１８における側壁２５の上部を部分的に研削除去する。これにより、隔壁３の側壁２５の上部に位置する壁面３５が、壁面３５の下方に位置する壁面３４に対して、壁面３５の法線方向に後退する（図２０（ｂ）参照）。隔壁３の側壁２５の上部を部分的に研削除去する際には、例えばダイヤモンドブレード等を用いることができる。
【０１２２】
この後の液体吐出装置の製造方法は、上述した一実施形態による液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１２３】
（変形例（その４））
次に、本実施形態の変形例（その４）による液体吐出装置について図２１を用いて説明する。図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、本変形例による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。図２１（ａ）は、図３のＸ−Ｘ′断面に対応している。即ち、図２１（ａ）は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８の断面を示している。図２１（ｂ）は、図２１（ａ）において破線で囲んだ部分を拡大した図である。
【０１２４】
本変形例による液体吐出装置は、図２１に示すように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３の側壁２６の上部に位置する壁面３８を、壁面３８の下方に位置する壁面３７に対して、壁面３８の法線方向に後退させているものである。このため、隔壁３の上部の厚さは、隔壁３の下部の厚さに対して薄くなっている。ここでは、説明の便宜上、図２１における紙面下側を上方とし、図２１における紙面上側を下方として説明している。
【０１２５】
電極２１ａは、壁面３７には形成されているが、壁面３８には形成されていない。電極２１ａの上端の高さは、壁面３７の上端の高さと同じになっている。
【０１２６】
圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、本変形例においても、図６を用いて上述した構造と同様の構造になっている。
【０１２７】
このように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３の上部に位置する壁面３８を、壁面３８の下方に位置する壁面３７に対して、壁面３８の法線方向に後退させてもよい。本変形例においても、一実施形態による液体吐出装置と同様に、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において隔壁３を変位させることが可能である。
【０１２８】
次に、本変形例による液体吐出装置の製造方法について図１６（ｂ）を用いて説明する。
【０１２９】
圧電プレート１２を形成する工程から分離溝２０、２８を形成する工程までは、図１２乃至図１５を用いて上述した液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１３０】
次に、図１６（ｂ）に示すように、圧電プレート１２の正面側の領域１８における側壁２６の上部を部分的に研削除去する。これにより、隔壁３の側壁２６の上部に位置する壁面３８が、壁面３８の下方に位置する壁面３７に対して、壁面３８の法線方向に後退する（図２１（ｂ）参照）。隔壁３の側壁２６の上部を部分的に研削除去する際には、例えばダイヤモンドブレード等を用いることができる。
【０１３１】
この後の液体吐出装置の製造方法は、上述した一実施形態による液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１３２】
（変形例（その５））
次に、本実施形態の変形例（その５）による液体吐出装置について図２２を用いて説明する。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、本変形例による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す断面図である。図２２（ａ）は、図３のＸ−Ｘ′断面に対応している。即ち、図２２（ａ）は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８の断面を示している。図２２（ｂ）は、図２２（ａ）において破線で囲んだ部分を拡大した図である。
【０１３３】
本変形例による液体吐出装置は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３の側壁２５，２６の上部に位置する壁面３５，３８が、壁面３５，３８の下方に位置する壁面３４，３７に対して、壁面３５，３８の法線方向に後退している。このため、本変形例では、隔壁３の上部の厚さは、隔壁３の下部の厚さに対して十分に薄くなっている。ここでは、説明の便宜上、図２２における紙面下側を上方とし、図２２における紙面上側を下方として説明している。
【０１３４】
電極２１ｂは、壁面３４には形成されているが、壁面３５には形成されていない。電極２１ｂの上端の高さは、壁面３４の上端の高さと同じになっている。電極２１ａは、壁面３７には形成されているが、壁面３８には形成されていない。電極２１ａの上端の高さは、壁面３７の上端の高さと同じになっている。
【０１３５】
圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９においては、本変形例においても、図６を用いて上述した構造と同様の構造になっている。
【０１３６】
このように、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３の側壁２５，２６の上部に位置する壁面３５，３８を、壁面３５，３８の下方に位置する壁面３４，３７に対して、壁面３５，３８の法線方向に後退させてもよい。本変形例においても、一実施形態による液体吐出装置と同様に、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において隔壁３を変位させることが可能である。
【０１３７】
次に、本変形例による液体吐出装置の製造方法について図１６（ｃ）を用いて説明する。
【０１３８】
圧電プレート１２を形成する工程から分離溝２０，２８を形成する工程までは、図１２乃至図１５を用いて上述した液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１３９】
次に、図１６（ｃ）に示すように、圧電プレート１２の正面側の領域１８における側壁２６、２７の上部をそれぞれ部分的に研削除去する。これにより、隔壁３の側壁２５の上部に位置する壁面３５が、壁面３５の下方に位置する壁面３４に対して、壁面３５の法線方向に後退する（図２２（ｂ）参照）。また、隔壁３の側壁２６の上部に位置する壁面３８が、壁面３８の下方に位置する壁面３７に対して、壁面３８の法線方向に後退する。隔壁３の側壁２５，２６の上部を部分的に研削除去する際には、例えばダイヤモンドブレード等を用いることができる。
【０１４０】
この後の液体吐出装置の製造方法は、上述した一実施形態による液体吐出装置の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【０１４１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、この技術分野における通常の知識を有する者により適宜変更可能である。
【０１４２】
また、上記実施形態では、プリンタ等に用いられるインクジェットヘッドを液体吐出装置の例として説明したが、これに限定するものではない。例えば、液体吐出装置は、金属微粒子を含有する液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。金属微粒子を含有する液体を吐出すれば、金属配線（金属パターン）等を形成することが可能である。また、液体吐出装置は、レジスト液（レジストインク）を吐出する液体吐出装置であってもよい。レジスト液を吐出すれば、レジストパターンを形成することが可能である。
【実施例】
【０１４３】
次に、本発明のより具体的な実施例について説明する。
【０１４４】
（実施例１）
まず、実施例１について図２３及び図２４（ａ）を用いて説明する。実施例１は、図１乃至図１７を用いて上述した一実施形態による液体吐出装置に対応するものである。図２３は、本発明の一実施形態による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。図２４（ａ）は、実施例１による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【０１４５】
実施例１では、ダイヤモンドブレードを用いて加工を行うことにより、溝１を形成した。このため、実施例１では、圧力室１の一部をテーパ状とした。実施例１では、圧電トランスデューサ１０の正面側（図２３における紙面左側）の領域１８内に、圧力室１の底面が平坦になっている部分である平坦部６１を形成した。また、実施例１では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８以外の領域１９、即ち、圧電トランスデューサ１０の背面側（図２３における紙面右側）の領域１９内に、圧力室１の底面が平坦になっている部分である平坦部６４を形成した。また、実施例１では、平坦部６１と平坦部６４との間に、圧力室１の底面がテーパ状になっている部分であるテーパ部６５を形成した。実施例１では、テーパ部６５の一部である部分テーパ部６２を、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内に位置させた。一方、実施例１では、テーパ部６５の他の一部である部分テーパ部６３を、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９内に位置させた。
【０１４６】
実施例１では、圧力室１の長手方向の寸法Ｌ、即ち、圧力室１の長さＬを、８ｍｍとした。また、実施例１では、圧電トランスデューサ１０の正面側に領域１８内の平坦部６１の長さＬ１を、０．５ｍｍとした。また、実施例１では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内の部分テーパ部６２の長さＬ２を、１．１ｍｍとした。また、実施例１では、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９内の部分テーパ部６３の長さＬ３を、２．８ｍｍとした。また、実施例１では、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９内の平坦部６４の長さＬ４を、３．６ｍｍとした。
【０１４７】
図２３における矢印Ｃの方向は、高さ方向に相当している。実施例１では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内の平坦部６１における圧力室１の底面から隔壁３の上面までの高さＨ１を、１００μｍとした。また、実施例１では、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９内の平坦部６４における圧力室１の底面から隔壁３の上面までの高さＨ２を、３００μｍとした。また、実施例１では、圧電トランスデューサの背面側の領域１９内の平坦部６４における圧力室１の底面から圧電体１２ａの上面までの高さＨ４を、１５０μｍとした。また、実施例１では、圧電トランスデューサ１０の背面側の領域１９内の平坦部６４における圧電体１２ｂの高さＨ３を、１５０μｍとした。また、実施例１では、接着層１５、１６の厚さを、２μｍ程度とした。
【０１４８】
また、実施例１では、図２３における矢印Ｂの方向における隔壁３の寸法Ｗ１、即ち、隔壁３の幅（厚さ）Ｗ１を６０μｍとした。また、実施例１では、図２３における矢印Ｂの方向における圧力室１の寸法Ｗ２、即ち、圧力室１の幅Ｗ２を６０μｍとした。
【０１４９】
図２４は、実施例１による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。図２４は、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内の隔壁３を示している。
【０１５０】
実施例１では、図２４（ａ）に示すように、電極２１ａ、２１ｂをそれぞれ形成した。
【０１５１】
即ち、実施例１では、隔壁３の一方の側壁２６に形成された電極２１ａの上端は、隔壁３の上面と一致させた。
【０１５２】
一方、実施例１では、隔壁３の他方の側壁２５に形成された電極２１ｂの上端は、隔壁３の上面から下方に後退させた。平坦部６１においては、高さＤ１だけ電極２１ｂの上部を除去した。電極２１ｂを除去した高さＤ１、即ち、隔壁３の上面と電極２１ｂの上端との間の寸法Ｄ１は、平坦部６１における圧力室１の底面から隔壁３の上面までの高さＨ１の半分である５０μｍとした。テーパ部６２においては、電極２１ｂの上部を除去する高さを徐々に大きくした。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８と背面側の領域１９との境界６７においては、電極２１ｂの上部を除去する高さＤ２を、圧電体１２ｂの高さＨ３の半分である７５μｍとした。電極２１ｂの上部を除去する際には、レーザビームを用いた。
【０１５３】
この後、こうして加工した圧電プレート１２にカバープレート１１を取り付け、更に、マニホールド４０、オリフィスプレート６０及びフレキシブル基板５０等を取り付け、実施例１による液体吐出装置を得た。
【０１５４】
実施例１による液体吐出装置から液体を吐出させて評価を行った。評価の際に吐出させる液体としては、水で希釈したエチレングリコール溶液とした。液体中におけるエチレングリコールの濃度は、８０ｗｔ％とした。実施例１による液体吐出装置から液体を吐出させる際には、電極２１ａ、２１ｂへの印加電圧を以下のように設定した。
【０１５５】
電極２１ｂの電位は０Ｖとした。一方、電極２１ａには、パルス状の正の電圧の信号を印加した。電極２１ａに印加する信号のパルス幅は、８μｓとした。
【０１５６】
顕微鏡を装着した撮像装置を用いて、飛翔状態の液滴を撮像した。飛翔状体の液滴を撮像する際の光源としては、ナノパルスレーザ光を発する光源を用いた。
【０１５７】
電極２１ａに印加するパルス状の信号の電圧を大きくしていくに伴い、液滴の速度が上昇した。そして、液滴（主滴）の速度が、ある速度以上になると、主滴とは別個の微小な液滴（サテライト滴）が主滴の前に生じた。サテライト滴が生じ始めた際の主滴の速度は、ノズル６０ａの径に応じて異なっていた。サテライト滴が生じ始めた際の主滴の速度を表１に示す。
【０１５８】
比較例は、電極２１ｂの上部を除去していない液体吐出装置について評価を行ったものである。
【０１５９】
【表１】
2016055554.tif 000003
【０１６０】
表１から分かるように、比較例では、ノズル６０ａの径を比較的小さくした場合には、液滴の速度が比較的遅い速度であっても、サテライト滴が生じてしまっていた。
【０１６１】
これに対し、実施例１では、ノズル６０ａの径が比較的小さく、且つ、液滴の速度が比較的速い場合であっても、サテライト滴が生じにくかった。
【０１６２】
比較例において、ノズル６０ａの径を比較的小さくすると、液滴の速度が比較的遅い速度であってもサテライト滴が生じてしまうのは、以下のような理由によるものであると考えられる。即ち、比較例では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において電極２１ａ、２１ｂの上部が除去されていない。しかも、隔壁３の上面はカバープレート１１に固定されている。このため、比較例では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において、隔壁３が変位しない。このため、比較例では、部分圧力室１ａ（図１１参照）が収縮した際に、部分圧力室１ｂが拡張しない。このため、比較例では、部分圧力室１ａが収縮した際に、液体の圧力がノズル６０ａに急激に集中する。このため、比較例では、ノズル６０ａの径が比較的小さくなると、液滴の速度が比較的遅い速度であってもサテライト滴が生じてしまうと考えられる。
【０１６３】
実施例１では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８において電極２１ｂの上部が除去されているため、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内において隔壁３を変位させることが可能である。実施例１では、部分圧力室１ａが収縮した際に、部分圧力室１ｂが拡張する。このため、実施例１によれば、液体の圧力がノズル６０ａに集中するのを緩和することができる。このため、実施例１によれば、ノズル６０ａの径が比較的小さく、且つ、液滴の速度が比較的速い場合であっても、サテライト滴を生じにくくすることができる。
【０１６４】
（実施例２）
次に、実施例２について図２３及び図２４（ｂ）を用いて説明する。図２４（ｂ）は、実施例２による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【０１６５】
実施例２は、図１８を用いて上述した変形例（その１）による液体吐出装置に対応するものである。実施例２は、電極２１ａの上部を除去した点で、電極２１ｂの上部を除去した実施例１と相違している。電極２１ａを除去し、電極２１ｂの上部を除去しなかった点以外は、実施例２は実施例１と同様である。
【０１６６】
実施例２では、図２４（ｂ）に示すように、電極２１ｂ、２１ａをそれぞれ形成した。
【０１６７】
即ち、実施例２では、隔壁３の一方の側壁２５に形成された電極２１ｂの上端は、隔壁３の上面と一致させた。
【０１６８】
一方、実施例２では、隔壁３の他方の側壁２６に形成された電極２１ａの上端を、隔壁３の上面よりも下方に位置させた。平坦部６１においては、高さＤ１だけ電極２１ａの上部を除去した。電極２１ａを除去した高さＤ１、即ち、隔壁３の上面と電極２１ａの上端との間の寸法Ｄ１は、平坦部６１における圧力室１の底面から隔壁３の上面までの高さＨ１の半分である５０μｍとした。テーパ部６２においては、電極２１ａの上部を除去する高さを徐々に大きくした。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８と背面側の領域１９との境界６７においては、電極２１ａの上部を除去する高さＤ２を、圧電体１２ｂの高さＨ３の半分である７５μｍとした。電極２１ａの上部を除去する際には、レーザビームを用いた。
【０１６９】
こうして得られた実施例２による液体吐出装置について、実施例１と同様に評価を行った。実施例２による液体吐出装置の評価結果を表２に示す。
【０１７０】
【表２】
2016055554.tif 000004
【０１７１】
表１と表２とを比較して分かるように、実施例２においても、実施例１とほぼ同等の性能が得られた。
【０１７２】
実施例２の評価結果が実施例１の評価結果とほぼ同等になったのは、電極の上部を除去する箇所が側壁２５側から側壁２６側に変わったにすぎず、隔壁３の変位量自体は変わらないためと考えられる。
【０１７３】
（実施例３）
次に、実施例３について図２３及び図２４（ｃ）を用いて説明する。図２４（ｃ）は、実施例３による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【０１７４】
実施例３は、図１９を用いて上述した変形例（その２）による液体吐出装置に対応するものである。実施例３は、電極２１ａの上部と電極２１ｂの上部の両方を除去した点で、電極２１ａ、２１ｂの一方の上部のみを除去した実施例１、２と相違している。電極２１ａ、２１ｂの両方の上部を除去した点以外は、実施例３は実施例１、２と同様である。
【０１７５】
実施例３では、図２４（ｃ）に示すように、電極２１ｂ、２１ａをそれぞれ形成した。
【０１７６】
即ち、実施例３では、隔壁３の両側の側壁２５，２６に形成された電極２１ａ、２１ｂの上端を、隔壁３の上面よりも下方に位置させた。平坦部６１においては、高さＤ１だけ電極２１ａ、２１ｂの上部を除去した。電極２１ａ、２１ｂを除去した高さＤ１、即ち、隔壁３の上面と電極２１ａ、２１ｂの上端との間の寸法Ｄ１は、平坦部６１における圧力室１の底面から隔壁３の上面までの高さＨ１の半分である５０μｍとした。テーパ部６２においては、電極２１ａ、２１ｂの上部を除去する高さを徐々に大きくした。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８と背面側の領域１９との境界６７においては、電極２１ａ、２１ｂの上部を除去する高さＤ２を、圧電体１２ｂの高さＨ３の半分である７５μｍとした。電極２１ａ、２１ｂの上部を除去する際には、レーザビームを用いた。
【０１７７】
こうして得られた実施例３による液体吐出装置について、実施例１、２と同様に評価を行った。実施例３による液体吐出装置の評価結果を表３に示す。
【０１７８】
【表３】
2016055554.tif 000005
【０１７９】
表３と表１，２とを比較して分かるように、実施例３では、実施例１、２に対して、サテライト滴が発生し始めた際の主滴の速度が低下した。
【０１８０】
実施例３において、サテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が低下したのは、実施例３では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内における隔壁３の変位量が、実施例１，２と比較して小さくなるためと考えられる。圧電トランスデューサ１０の主面側の領域１８内における隔壁３の変位量が実施例３において小さくなるのは、電極２１ａ、２１ｂの両方の上部を除去すると、隔壁３に加わる電界が減少するためである。
【０１８１】
圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内における隔壁３の変位量が小さくなると、部分圧力室１ａが収縮した際における部分圧力室１ｂの拡張量が低下する。このため、実施例３では、液体の圧力がノズル６０ａに集中するのを緩和する効果が低下する。このため、実施例３では、サテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が、実施例１，２に対して低下したと考えられる。
【０１８２】
（実施例４）
次に、実施例４について図２３及び図２４（ｄ）を用いて説明する。図２４（ｄ）は、実施例４による液体吐出装置の圧電トランスデューサの一部を示す斜視図である。
【０１８３】
実施例４は、図２０を用いて上述した変形例（その３）による液体吐出装置に対応するものである。実施例４は、隔壁３の側壁２５の上部を側壁２５の法線方向に後退させた点で、隔壁３の側壁２５の上部を側壁２５の法線方向に後退させていない実施例１と相違している。隔壁３の側壁２５の上部を側壁２５の法線方向に後退させた点以外は、実施例４は実施例１と同様である。
【０１８４】
実施例４では、図２４（ｄ）に示すように、電極２１ｂ、２１ａをそれぞれ形成した。
【０１８５】
即ち、実施例４では、隔壁３の一方の側壁２６に形成された電極２１ａの上端は、隔壁３の上面と一致させた。
【０１８６】
一方、実施例４では、隔壁３の他方の側壁２５側において隔壁３の上部を除去した。これにより、側壁２５の上部に位置する壁面３５（図２０参照）を、壁面３５の下方に位置する壁面３４（図２０参照）に対して、壁面３５の法線方向に後退させた。壁面３５を壁面３４に対して壁面３５の法線方向に後退させる量（寸法）Ｗ３は、２０μｍとした。側壁２５側において隔壁３の上部を除去する際に、電極２１ｂの上部をも除去した。
【０１８７】
平坦部６１においては、側壁２５側における隔壁３の上部を高さＤ１だけ除去した。Ｄ１の寸法は、平坦部６１における圧力室１の底面から隔壁３の上面までの高さＨ１の半分である５０μｍとした。テーパ部６２においては、電極２１ｂの上部を除去する高さを徐々に大きくした。圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８と背面側の領域１９との境界６７においては、側壁２５側における隔壁３の上部を除去する高さＤ２を、圧電体１２ｂの高さＨ３の半分である７５μｍとした。側壁２５側における隔壁３の上部を除去する際には、エンドミルを用いた。
【０１８８】
こうして得られた実施例４による液体吐出装置について、実施例１と同様に評価を行った。実施例４による液体吐出装置の評価結果を表４に示す。
【０１８９】
【表４】
2016055554.tif 000006
【０１９０】
表４から分かるように、実施例４では、実施例１、２に対して、サテライト滴が発生し始めた際の主滴の速度が向上した。
【０１９１】
実施例４においてサテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が向上したのは、実施例４では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内における隔壁３の変位量が、実施例１，２と比較して大きくなるためと考えられる。圧電トランスデューサ１０の主面側の領域１８内における隔壁３の変位量が実施例４において大きくなるのは、隔壁３の上部の厚さを薄くすると、隔壁３の剛性が低下し、隔壁３の変位量が大きくなるためと考えられる。
【０１９２】
圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内における隔壁３の変位量が大きくなると、部分圧力室１ａが収縮した際における部分圧力室１ｂの拡張量が増加する。このため、実施例４では、液体の圧力がノズル６０ａに集中するのを緩和する効果が向上する。このため、実施例４では、サテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が、実施例１，２に対して向上したと考えられる。
【０１９３】
（実施例５）
次に、実施例５について図２３及び図２４（ａ）を用いて説明する。
【０１９４】
実施例５は、図１乃至図１７を用いて上述した一実施形態による液体吐出装置に対応するものである。実施例５は、実施例１に対して、電極２１ｂの上部を除去する高さＤ１、Ｄ２を変化させたものである。電極２１ｂの上部を除去する高さＤ１、Ｄ２を変化させた点以外は、実施例５は実施例１と同様である。
【０１９５】
実施例５では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８内における圧力室１の底面から隔壁３の上面までの高さＨ１に対する電極２１ｂの上部を除去する高さＤ１の比率（Ｄ１／Ｈ１）を０．２から０．８まで変化させた。
【０１９６】
また、実施例５では、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８と背面側の領域１９との境界６７における圧電体１２ｂの高さＨ３に対する電極２１ｂの上部を除去する高さＤ２の比率（Ｄ２／Ｈ３）を０．２から０．８まで変化させた。
【０１９７】
こうして得られた実施例５による液体吐出装置について、実施例１と同様に評価を行った。実施例５による液体吐出装置の評価結果を表５に示す。
【０１９８】
【表５】
2016055554.tif 000007
【０１９９】
表５から分かるように、電極２１ｂを除去する高さＤ１、Ｄ２が過度に高い場合や過度に低い場合には、サテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が低下する。
【０２００】
電極２１ｂを除去する高さＤ１、Ｄ２が過度に高い場合に、サテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が低下するのは、電極２１ｂを除去する高さＤ１、Ｄ２を過度に高くすると、隔壁３に加わる電界が減少し、隔壁３の変位量が低下するためと考えられる。
【０２０１】
一方、電極２１ｂを除去する高さＤ１、Ｄ２が過度に低い場合に、サテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が低下するのは、隔壁３の上部においても隔壁３の下部における電界と同じ方向の電界が印加され、隔壁３の変位量が低下するためと考えられる。
【０２０２】
表５から分かるように、電極２１ｂを除去する高さＤ１、Ｄ２は、隔壁３の高さＨ１、Ｈ３の３５％以上、７５％以下であることが好ましい。即ち、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における圧力室１の底部から電極２１ｂの上端までの高さは、圧電トランスデューサの正面側の領域１８における圧力室１の底部から隔壁３の上面までの高さの２５％以上、６５％以下であることが好ましい。
【０２０３】
（実施例６）
次に、実施例６について図２３及び図２４（ｄ）を用いて説明する。
【０２０４】
実施例６は、図２０を用いて上述した変形例（その３）による液体吐出装置に対応するものである。実施例６は、実施例４に対して、壁面３４に対する壁面３５の後退量（除去量、寸法）Ｗ３を変化させたものである。壁面３４に対する壁面３５の後退量Ｗ３を変化させた点以外は、実施例６は実施例４と同様である。
【０２０５】
実施例６では、隔壁３の下部における隔壁３の厚さＷ１は、６０μｍとした。実施例６では、隔壁３の下部における隔壁３の厚さＷ１に対する壁面３５の後退量Ｗ３の比率（Ｗ３／Ｗ１）を０．１６から０．６６まで変化させた。実施例６では、ノズル６０ａの径は、φ１０μｍとした。
【０２０６】
こうして得られた実施例６による液体吐出装置について、実施例１と同様に評価を行った。実施例６による液体吐出装置の評価結果を表６に示す。
【０２０７】
【表６】
2016055554.tif 000008
【０２０８】
表６から分かるように、壁面３４に対する壁面３５の後退量Ｗ３を大きくするほど、サテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が向上していることが分かる。
【０２０９】
壁面３４に対する壁面３５の後退量Ｗ３を大きくするほど、サテライト滴が発生し始める際の主滴の速度が向上するのは、壁面３４に対する壁面３５の後退量Ｗ３を大きくするほど、隔壁３の剛性が低下し、隔壁３の変位量が大きくなるためと考えられる。
【０２１０】
一方、壁面３４に対する壁面３５の後退量Ｗ３を大きくしすぎると、加工時に隔壁３が割れてしまうという不良が多発する。
【０２１１】
以上のことを鑑みると、隔壁３の下部における隔壁３の厚さＷ１に対する壁面３５の後退量Ｗ３の比率（Ｗ３／Ｗ１）は５５％より小さいことが好ましい。つまり、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における壁面３５と側壁２６との間の厚さは、圧電トランスデューサ１０の正面側の領域１８における壁面３４と側壁２６との間の厚さの４５％以上であることが好ましい。
【符号の説明】
【０２１２】
１…圧力室
２…ダミー室
３…隔壁
１０…圧電トランスデューサ
１１…カバープレート
１２…圧電プレート
１２ａ、１２ｂ…圧電体
１５…接着層
１６…接着層
１８…正面側の領域
１９…背面側の領域
２１ａ、２１ｂ…電極
２５，２６…側壁
３０、３１、３２、３３…壁面
１００…液体吐出装置（液体吐出ヘッド）
【図１】
2016055554.tif 000009
【図２】
2016055554.tif 000010
【図３】
2016055554.tif 000011
【図４】
2016055554.tif 000012
【図５】
2016055554.tif 000013
【図６】
2016055554.tif 000014
【図７】
2016055554.tif 000015
【図８】
2016055554.tif 000016
【図９】
2016055554.tif 000017
【図１０】
2016055554.tif 000018
【図１１】
2016055554.tif 000019
【図１２】
2016055554.tif 000020
【図１３】
2016055554.tif 000021
【図１４】
2016055554.tif 000022
【図１５】
2016055554.tif 000023
【図１６】
2016055554.tif 000024
【図１７】
2016055554.tif 000025
【図１８】
2016055554.tif 000026
【図１９】
2016055554.tif 000027
【図２０】
2016055554.tif 000028
【図２１】
2016055554.tif 000029
【図２２】
2016055554.tif 000030
【図２３】
2016055554.tif 000031
【図２４】
2016055554.tif 000032