JP2002316409A - 音響波集束体および音響インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロストークを確実に防止できる音響波集束
体およびインクジェット記録装置を提供することを目的
とする。 【解決手段】 音響波集束体１１は、固定基板１０の表
面に音響フレネルレンズ２２を形成すると共に、音響フ
レネルレンズ２２が形成された面と反対面上に下部共通
電極２４および個別電極２８に挟持された圧電素子２６
を配設することによって構成されている。個別電極２８
は、１個の音響フレネルレンズ２２（圧電素子２６）に
対応して１個形成されている。したがって、ある個別電
極２８に駆動電圧が印加された場合に、隣接する個別電
極２８にリーク電流が流れることはなく、クロストーク
が確実に防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音響レンズを表面
に形成した音響波集束体および音響インクジェット記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インク滴を記録媒体上に飛翔させ記録ド
ットを形成するインクジェット技術は、他の記録方式に
比べて騒音が少なく、小型化などに向いておりパーソナ
ル分野を中心に普及している。

【０００３】現在までに多くのインクジェットプリンタ
方式が提案されている。例えば、特公昭５６-９４９２
号公報に開示されている発熱体の熱により発生するバブ
ルの圧力でインク滴を飛翔させるサーマルインクジェッ
ト方式、特公昭５３-１２１３８号公報に開示されてい
る圧電体の変位による圧力パルスでインク滴を飛翔させ
る圧電型インクジェット方式などである。

【０００４】しかしながら、これらの方式では、解像度
を向上させるために個別ノズルの寸法を細くすると、ノ
ズルの目詰まりを生じやすいという問題がある。また、
作製工程においても高度なノズル作製技術を必要とし、
しばしば製造歩留まりが低下するという問題もある。

【０００５】これらの欠点を改善するために、例えば、
K.Ａ.Krouseらの「インクジェットの集束」IBM Technic
al Disclosure Bulletin, Vil.１６, No.４. １９７３.
９,１１６８-１１７０に報告されているように、圧電素
子を振動させ発生する音響波を利用してインク液面から
インク滴を飛翔させる方式が提案された。この方式は、
ノズルを用いないため、ノイズの目詰まりを回避するこ
とができる。

【０００６】上記音響インクジェットにおけるインク滴
の飛翔原理について説明する。図９に示すように、音響
インクジェット記録ヘッド１００は、固定基板１０２の
片面に駆動電極１０４、圧電素子１０６、対向電極１０
８が備えられており、駆動電極１０４、対向電極１０８
にＲＦ駆動電圧が印加されると圧電素子１０６が振動
し、音響波１１０を生じる。音響波１１０は固定基板１
０２内を伝播し、固定基板１０２の他方の面に設けられ
た音響フレネルレンズ１１２によって、音響ビーム１１
４としてインク１１６の自由表面（液/空気界面）１１
８付近で集束される。この音響ビーム１１４によって自
由表面１１８に付与されたエネルギによって、インク滴
１２０が自由表面１１８から吐出される。

【０００７】このような原理を用いた例として、複数の
音響レンズアレイを配置した線形アレイ構造の音響プリ
ントヘッド構造が特公平６-４５２３３号公報に開示さ
れている。

【０００８】また、特許２５１１５７０号には、自由表
面に音響エネルギを集束させるために、位相音響フレネ
ルレンズを使うことが提案されている。音響フレネルレ
ンズは、球面レンズに比べて、集束効率は多少落ちる
が、半導体技術などで安価に大量に生産可能であるとい
う利点を持っている。

【０００９】さらに、特願２０００−２４５６２３号に
記載された多重個別位相フレネル音響レンズの作製方法
は、固定基板に直接形成されたレンズで集束されるた
め、音響波のロスが少なく、レンズの作製精度が高いと
いう利点がある。

【００１０】この作製方法について、図１０、図１１を
参照して具体的に説明する。

【００１１】先ず、固定基板（シリコン基板）１０２上
に第１マスク層１２２を着膜し、ホトリソグラフィ工程
によってホトレジスト１２４を形成する。次にホトレジ
スト１２４をマスクに第１マスク層１２２をエッチング
する（図１０(Ａ)参照）。

【００１２】次に、ホトレジスト１２４を除去したの
ち、第２マスク層１２６を着膜し、ホトリソグラフィ工
程によってホトレジスト１２８を形成する。次に、ホト
レジスト１２８をマスクに第２マスク層１２６をエッチ
ングする（図１０(Ｂ)参照）。

【００１３】さらに、ホトレジスト１２８を除去したの
ち、ホトリソグラフィ工程によって第三マスク層（ホト
レジスト）１３０を形成する（図１０(Ｃ)参照）。

【００１４】続いて、ホトレジスト１３０をマスクに固
定基板１０２をエッチングする（図１０(Ｄ)参照）。続
いて、ホトレジスト１３０を除去したのち、第２マスク
層１２６をマスクに固定基板１０２をエッチングする。
（図１０(Ｅ)参照）。さらに、第２マスク層１２６を除
去し、第１マスク層１２２をマスクに固定基板１０２を
エッチングした後、第１マスク層１２２を除去すること
によって固定基板１０２上に音響フレネルレンズ１１２
を作製する（図１０（Ｆ）参照）。

【００１５】次に、固定基板１０２の反対側（音響レン
ズ面の対向面）に、絶縁層１３２（例えば酸化膜）を着
膜後、駆動電極層１３４を着膜し、ホトリソグラフィ工
程によってホトレジスト１３６をパターニングする（図
１１(Ｇ)参照）。

【００１６】ホトレジスト１３６をマスクに駆動電極層
１３４をエッチングし、個々にアドレス可能な駆動電極
１０４を作製する。さらに、ホトレジスト１３６を除去
後、圧電素子層１３８、対向電極層を着膜し、ホトレジ
スト１４２を形成する。ホトレジスト１４２をマスクに
対向電極層をエッチングして対向電極１０８を作製する
（図１１(Ｈ)参照）。

【００１７】最後に、ホトレジスト１４２をマスクに圧
電素子層１３８をエッチングして圧電素子１０６を作製
した後、ホトレジスト１４２を除去する（図１１(Ｉ)参
照）。

【００１８】このように形成された音響フレネルレンズ
が形成された基板（以下、音響集束体という）１５０の
一方の面には、図１２（Ａ）に示すように、１／６ピッ
チずつずらした６列に音響フレネルレンズ１１２が形成
されており、反対側の面には、図１２（Ｂ）および図１
３に示すように、縦方向に延在し複数の圧電素子１０６
と接続している駆動電極１０４が平行に複数本形成さ
れ、圧電素子１０６上には横方向に延在し複数の圧電素
子１０６と接続している対抗電極１０８が平行に複数本
形成されている。

【００１９】したがって、任意の駆動電極１０４と対向
電極１０８に対してＲＦ駆動電圧を印加することによっ
て、駆動電極１０４と対向電極１０８の交差点に位置す
る圧電素子１０６が駆動される構成である。すなわち、
アドレッシング可能な構成とされている。

【００２０】このような製造方法によって作製された音
響波集束体を用いた音響インクジェット記録ヘッドの具
体例について図１４を参照して説明する。なお、音響イ
ンクジェット方式の原理の説明ですでに説明した部位に
ついては、図９と同様の参照符号を付し、その詳細な説
明を省略する。

【００２１】音響インクジェット記録ヘッド１００は、
図１４に示すように、固定基板１０２上に配列されてい
る音響フレネルレンズ１１２、音響フレネルレンズ１１
２に音響波１１０を個別に選択的に照射できるアドレッ
シング可能な駆動電極１０４（１０４Ａ〜１０４Ｃ）、
圧電素子１０６、対向電極１０８を備える。音響フレネ
ルレンズ１１２上にはインク１１６が保持されており、
インク１１６の自由表面１１８が音響フレネルレンズ１
１２の焦点付近に維持されるように、インク液面保持プ
レート１４４に形成された開口部１４６（１４６Ａ〜１
４６Ｃ）にインク１１６の自由表面１１８が保持されて
いる。

【００２２】したがって、音響インクジェット記録ヘッ
ド１００は、駆動電極１０４、対向電極１０８に印可さ
れる駆動電圧の振幅、周波数、パルス時間を変調させる
ことによって、音響フレネルレンズ１１２毎に空間的に
隔てて制御可能である。例えば、音響フレネルレンズ１
１２Ｂを用いてインク滴１２０の吐出を行なう場合に
は、アドレッシング可能な駆動電極１０４Ｂと対向電極
１０８にＲＦ（高周波）駆動電圧を印加することによっ
て駆動電極１０４Ｂと対向電極１０８の交差点に位置す
る圧電素子１０６を振動させ、発生した音響波１１０が
音響フレネルレンズ１１２Ｂを介して音響ビーム１１４
として自由表面１１８で集束し、対応するインク液面プ
レート１４４の開口部１４６Ｂからインク滴１２０を吐
出させる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記音響インクジェッ
ト記録ヘッド１００には、以下の問題点がある。

【００２４】すなわち、音響波等の伝達効率などの点か
ら表面に音響フレネルレンズ１１２を作製するために加
工性の点から固定基板１０２に導電性のシリコン基板を
採用している。

【００２５】したがって、駆動電極１０４Ｂが印加され
た場合、絶縁層１３２の厚さが不十分であると固定（Ｓ
ｉ）基板１０２を介して隣接する駆動電極１０４Ａ、１
０４ＣにＲＦ電流がリークする（図１４、矢印Ｌ参
照）。この結果、駆動電極１０４Ａ、１０４Ｃ下の圧電
素子１０６も振動し、音響フレネルレンズ１１２Ａ、１
１２Ｃを介して音響ビーム１１４が自由表面１１８に収
束し、開口部１４６Ａ、１４６Ｃからインク滴１２０が
吐出される。すなわち、インクジェット記録ヘッド１０
０にクロストークが発生するおそれがあった。

【００２６】このクロストークを改善するために、振動
子（駆動電極、圧電素子、対向電極）を絶縁基板上に作
成し、音響レンズが形成された固定基板と接合する方法
が、特願２００１−１２９７５号に示されているが、製
造工程の増加、基板接合面での音響波の反射による効率
の低下などの問題があった。これらの問題は印字特性や
コストに大きな影響を与える。

【００２７】本発明は、上記の課題を解決するために、
印字特性などに影響を与えることなく、クロストークを
確実に防止できる音響集束体および音響インクジェット
記録装置を提供することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の本発明は、音響波を集束する音響
レンズが表面を削って形成されている基板と、前記基板
の音響レンズと反対側の表面上に形成された第１電極
と、前記第１電極上に形成された圧電体と、前記圧電体
上に形成され前記音響レンズ１個毎に対応して１個また
は複数個設けられている第２電極と、を備えることを特
徴とする。

【００２９】請求項１記載の発明の作用について説明す
る。

【００３０】音響レンズが形成された基板の背面（音響
レンズと反対側）の表面上に形成された第１電極と、圧
電体と、音響レンズに１個に対応して１個または複数個
設けられた第２電極を形成しているため、音響レンズに
対応する第２電極と第１電極に駆動電圧を印加すること
によって圧電体が駆動されて所定の音響レンズからの音
響波によってインク滴が吐出される。

【００３１】第２電極が複数の音響レンズにまたがって
形成されている場合には、当該複数の音響レンズに対応
する複数の第１電極間で基板を介してリーク電流が発生
し、駆動すべき音響レンズと隣接する音響レンズからの
音響波によってクロストークが発生するおそれがある。
これに対して、本発明では第２電極が音響レンズ毎に設
けられており、第２電極間でリーク電流が発生すること
が抑制されるため、隣接する第１電極間に基板を介して
リーク電流が発生したとしてもクロストークが確実に防
止される。

【００３２】請求項２記載の発明は、音響波を集束する
音響レンズが表面を削って形成されている導電性基板
と、前記導電性基板の音響レンズと反対側の表面上に形
成された圧電体と、前記圧電体上に形成され前記音響レ
ンズ１個毎に対応して１個または複数個設けられている
電極と、を備えることを特徴とする。

【００３３】請求項２記載の発明の作用について説明す
る。

【００３４】音響レンズが形成された導電性基板の背面
（音響レンズと反対側）の表面上に形成された圧電体
と、音響レンズに１個に対応して１個または複数個設け
られた電極を形成しているため、音響レンズに対応する
電極と導電性基板に駆動電圧を印加することによって圧
電体が駆動されて所定の音響レンズからの音響波によっ
てインク滴が吐出される。

【００３５】電極が複数の音響レンズにまたがって形成
されている場合には、当該複数の音響レンズに対応する
導電性基板に駆動電流が流れているため、駆動すべきで
ない音響レンズに対応する圧電体も駆動され、クロスト
ークが発生するおそれが有る。これに対して、電極が音
響レンズ１個に対応して設けられているため、隣接する
電極間にリーク電流が発生することが防止され、クロス
トークを確実に阻止できる。

【００３６】なお、基板が一方の電極として機能するた
め、製造工程において基板上に一方の電極を作製する工
程が省略されるというメリットもある。

【００３７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記圧電体は、前記音響レンズ１
個毎に対応して１個または複数個設けられていることを
特徴とする。

【００３８】請求項３記載の発明の作用について説明す
る。

【００３９】圧電体が音響レンズ毎に設けられているた
め、クロストークが一層確実に抑制される。

【００４０】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記圧電体は、前記圧電体は、複
数の前記音響レンズにまたがって設けられていることを
特徴とする。

【００４１】請求項４記載の発明の作用について説明す
る。

【００４２】複数の音響レンズにまたがった圧電体を形
成するため、圧電体を容易に形成することができる。

【００４３】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記第１電極は、前記音響レンズ１個毎に
対応して１個または複数個設けられていることを特徴と
する。

【００４４】請求項５記載の発明の作用について説明す
る。

【００４５】第１電極も音響レンズ毎に設けられている
ことによって、クロストークが一層抑制される。

【００４６】請求項６記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記第１電極は、複数の前記音響レンズに
またがって設けられていることを特徴とする。

【００４７】請求項６記載の発明の作用について説明す
る。

【００４８】複数の音響レンズに対応して第１電極を形
成することによって、圧電体を容易に形成することがで
きる。

【００４９】請求項７記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれか１項記載の発明において、前記音響レンズは、音
響フレネルレンズであることを特徴とする。

【００５０】請求項７記載の発明の作用について説明す
る。

【００５１】音響レンズが音響フレネルレンズであれ
ば、基板の表面に階段状に削るだけで良く、半導体製造
技術等の適用により基板上に音響レンズを容易に製造す
ることができる。

【００５２】請求項８記載の発明は、請求項１〜７のい
ずれか１項記載の発明において、前記基板は、シリコン
製であることを特徴とする。

【００５３】請求項８記載の発明の作用について説明す
る。

【００５４】基板がシリコン基板であれば、加工性に優
れるため、製造が容易になる。

【００５５】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれか１項記載の音響波集束体を備え、前記音響波集束
体の音響レンズが形成された表面上に保持された液体の
自由表面に当該音響波集束体によって音響波を集束させ
て液滴を射出することを特徴とする。

【００５６】請求項９記載の発明の作用について説明す
る。

【００５７】簡単な構成でクロストークを確実に防止す
る音響波集束体によって形成されているため、低コスト
で印字性能の高いインクジェット記録装置とすることが
できる。

【００５８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
音響波集束体および音響波集束体の製造方法および音響
波集束体を用いた音響インクジェット記録ヘッドおよび
音響インクジェット記録装置について説明する。

【００５９】音響波集束体１１は、図１に示すように、
固定基板１０の一方の面に音響フレネルレンズ２２が形
成されており、他方の面上に下部共通電極２４、個別電
極２８によって駆動される圧電素子２６を備える。

【００６０】音響波集束体１１は、図２（Ａ）に示すよ
うに、固定基板１０の一方の面に複数個の音響フレネル
レンズ２２が二次元的に形成されている。本実施形態で
は、音響フレネルレンズ２２を１/２ピッチずつずらし
て２列配置している。

【００６１】また、音響波集束体１１において、固定基
板１０の音響フレネルレンズ２２と反対側の表面には、
図２（Ｂ）および図３に示すように、固定基板１０上に
長手方向に延在する下部共通電極２４が形成され、共通
電極２４上に音響フレネルレンズ２２に対応して設けら
れた圧電素子２６が１／２ピッチずつずらして２列に形
成されている。さらに、各圧電素子２６上には、個別電
極２８が相互に離間して形成されており、共通電極２４
と所定の個別電極２８にＲＦ駆動電圧を印加すること
で、所望の圧電素子２６を振動させる構成である。

【００６２】次に、このように構成される音響波集束体
１１の製造方法について図４および図５を参照して説明
する。

【００６３】先ず、固定基板（シリコン基板、以下Ｓｉ
基板という場合がある）１０上に酸化膜からなる第１マ
スク層１２を着膜し、ホトリソグラフィ工程によって第
１マスク層１２上にホトレジスト１４を形成する。続い
て、ホトレジスト１４をマスクにして第１マスク層１２
をエッチングして固定基板１０の第１領域１０Ａを露出
させる（図４（Ａ）参照）。エッチングはフッ酸系のウ
ェットエッチング、あるいはガスを使ったドライエッチ
ングのどちらでもかまわない。

【００６４】次に、エッチング終了後、ホトレジスト１
４を除去した後、固定基板１０および第１マスク層１２
上にアルミニウムからなる第２マスク層１６を着膜し、
第２マスク層１６上にホトリソグラフィ工程によってホ
トレジスト１８を形成する。続いて、ホトレジスト１８
をマスクにして第２マスク層１６をエッチングして固定
基板１０の第１領域１０Ａの一部（以下、第２領域とい
う）１０Ｂを露出させる(図４（Ｂ）参照）。エッチン
グはリン酸系のウェットエッチング、あるいはガスを使
ったドライエッチングのどちらでもかまわない。

【００６５】さらに、ホトレジスト１８を第２マスク層
１６上から除去した後、第２領域１０Ｂの一部をマスク
するようにホトリソグラフィ工程によって第３マスク層
（ホトレジスト）２０を形成する（図４（Ｃ）参照）。
したがって、固定基板１０は、第２領域１０Ｂの一部
（以下、第３領域という) １０Ｃが露出されている。

【００６６】このようにして、マスク層１２、１６、２
０を３段に積層しておく。

【００６７】次に、第３マスク層２０をマスクにして固
定基板１０（第３領域１０Ｃ）をエッチングし、第１段
目のステップＳ１を形成する（図４（Ｄ）参照）。エッ
チングはエッチング異方性に優れているガスを使ったド
ライエッチングが望ましく、ＩＣＰ（Inductively Coup
led Plasma; 誘導結合型プラズマ）エッチングが好適で
ある。

【００６８】続いて、第３マスク層２０を第２マスク層
１６上から除去したのち、第２マスク層１６をマスクに
して固定基板１０（第２領域１０Ｂ）をエッチングし
て、第２段目のステップＳ２を形成する。（図４（Ｅ）
参照）最後に、リン酸を用いてウェット法で第２マスク
層（アルミニウム）１６を第１マスク層（酸化膜）１２
上から除去し、第１マスク層１２をマスクにして固定基
板１０をエッチングして３段目のステップＳ３を形成し
た後、第１マスク層（酸化膜）１２をフッ酸でウェット
法により除去する。このようにして、エッチングによっ
て固定基板１０に４段（４相）の音響フレネルレンズ２
２が形成される（図４（Ｆ）参照）。

【００６９】なお、本実施形態は、４相の音響フレネル
レンズの作製方法を明示しているが、５相以上のフレネ
ルレンズを作製する場合も同様である。

【００７０】次に、固定基板１０の反対側の面に振動子
を作成する。固定基板１０は、シリコン、窒化シリコ
ン、溶融水晶、ガラスなどインク中の音速よりもはるか
に大きい音響速度を有する材料から選択する。加工性か
ら本実施形態ではシリコンを選択した。

【００７１】先ず、固定基板１０上に、共通電極層を着
膜しホトリソグラフィ工程によってホトレジスト（図示
せず）をパターニングする。このホトレジストをマスク
に共通電極層をエッチングしパターン（共通電極２４）
を形成後、ホトレジストを除去する。（図５（Ｇ）参
照）。このとき、共通電極層は、圧電素子２６の振動を
固定基板１０に伝えるため薄い膜が望ましい。

【００７２】続いて、圧電素子層２６Ａをスパッタ法な
どにより着膜する。圧電素子層２６ＡとしてはＰＺＴ、
LiNbNO₃、ZnOなどを使用する。本実施形態では圧電素子
層２６ＡとしてZnO膜を２０μm形成する。さらに、圧電
素子層２６Ａ上に個別電極層を着膜し、ホトレジスト３
４を形成する。ホトレジスト３４をマスクに個別電極層
をエッチングして個別電極２８を形成する（図５（Ｈ）
参照）。

【００７３】次に、ホトレジスト３４をマスクに圧電素
子層をエッチングして個別の圧電素子２６を形成後、ホ
トレジスト３４を除去することによって固定基板１０上
に振動子を作製する（図５（Ｉ）参照）。

【００７４】なお、本実施形態では共通電極をパターン
ニングしている（図２（Ｂ）参照）が、パターンニング
を省略し基板全面に着膜した共通電極層をそのまま共通
電極としても良い。

【００７５】また、図５（Ｉ）の工程時にホトレジスト
３４をマスクに圧電素子層２６Ａをエッチングせずに、
各振動子共通の圧電体として構成しても良い。このよう
に、構成することにより、作製工程が簡略化される。

【００７６】以上のようにして音響波集束体１１を作製
する。

【００７７】次に、このようにして圧電素子２６や音響
フレネルレンズ２２が形成された音響波集束体１１を用
いて構成される音響インクジェット記録ヘッドおよび音
響インクジェット記録装置について説明する。

【００７８】音響インクジェット記録ヘッド３１は、図
６に示すように、固定基板１０の音響フレネルレンズ２
２側にインク３２を所定厚さで保持し、インク液面保持
プレート３４の開口部３６（３６Ａ〜３６Ｃ）によって
音響フレネルレンズ２２の焦点にインク３２の自由表面
３８を保持している。

【００７９】したがって、図示しない制御手段によって
駆動電極２４、個別電極２８ＢにＲＦ（高周波）駆動電
圧を印可すると、圧電素子２６が振動して音響波４０を
発生する。音響波４０は、固定基板１０を透過して音響
フレネルレンズ２２Ｂで音響ビーム４２となって自由表
面３８で集束し、開口部３６Ｂからインク滴４４を飛翔
させる。この場合、音響波４０は、固定基板１０に直接
形成された音響フレネルレンズ２２で集束されるため、
音響波４０のロスが少ない。また、レンズの作製精度も
高いため、ＲＦ駆動電圧を印可した所望の下部共通電極
２４に対応した音響フレネルレンズ２２に音響波４０
（エネルギ）が効率よく伝播、集束される。したがっ
て、より少ない駆動エネルギで安定的にインク滴を飛翔
させることが可能である。

【００８０】また、本実施形態に係る音響波集束体１１
では、１個の音響フレネルレンズ２２に対応して設けら
れた個別電極２８同士が相互に離間して形成されている
（空気によって隔てられている）ため、共通電極２４が
複数の圧電素子２６に接続していても、ＲＦ駆動電圧が
印加された個別電極２８Ｂから隣接する個別電極２８
Ａ、２８Ｃにリーク電流が流れることが防止され、クロ
ストークの発生が確実に防止される。

【００８１】なお、下部共通電極２４も音響フレネルレ
ンズ２２に対応して個別に形成することによって、クロ
ストークを一層確実に防止することができる。

【００８２】なお、音響インクジェット記録ヘッド３１
は、図７に示すように、プリントヘッドとして音響イン
クジェット記録装置４５に装填される。すなわち、ガイ
ドシャフト４６に沿って主走査方向に走査されることに
より、用紙４８に向かってインク滴を吐出し、画像形成
を行なうことができる。

【００８３】なお、本実施形態では吐出される液体をイ
ンクとしたが、これに限定されるものではない。 （第２実施形態）本発明の第２実施形態に係るインクジ
ェット記録ヘッドについて図８を参照して説明する。第
１実施形態と同様の構成要素については第１実施形態と
同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。第
１実施形態と異なる音響波集束体についてのみ説明す
る。

【００８４】本実施形態に係る音響波集束体１１は、固
定基板１０を導電性材料から形成することにより、固定
基板１０を共通電極として機能させるものである。

【００８５】したがって、音響波集束体１１を作製する
場合には、音響フレネルレンズ２２の作製後に、固定基
板１０の反対側の面上に圧電素子層を形成し、その上に
個別電極２８を形成するだけで良い。すなわち、共通電
極の作製工程（第１実施形態の図５（Ｇ）参照）を省略
できるため、音響波集束体１１の製造工程の簡略化によ
りコスト低減が可能となる。

【００８６】本実施形態でも第１実施形態と同様に圧電
素子２６を個別化しても良い。圧電素子２６の個別化に
より、クロストークを一層確実に防止することができ
る。

【００８７】なお，一連の実施形態では、音響波集束体
をインクジェット記録ヘッドに適用したものについての
み説明したが、音響波を集束させて使用するものであれ
ば他にも適用可能である。

【００８８】

【発明の効果】本発明の音響波集束体は、クロストーク
を確実に防止することができる。また、本発明の音響イ
ンクジェット記録装置は、インク滴を精度良く吐出する
ことができ、安定した画質を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る音響波集束体の
縦断面図である。

【図２】 （Ａ）は本発明の第１実施形態に係る音響波
集束体の音響フレネルレンズ側を示す平面図であり、
（Ｂ）は圧電素子側を示す平面図である。

【図３】 本発明の第１実施形態に係る音響波集束体の
圧電素子側を示す斜視図である。

【図４】 本発明の第１実施形態に係る固定基板上に音
響フレネルレンズを製造する方法を示す図である。

【図５】 本発明の第１実施形態に係る固定基板上に振
動子を製造する方法を示す図である。

【図６】 本発明の第１実施形態に係る音響インクジェ
ット記録ヘッドの縦断面図である。

【図７】 本発明の第１実施形態に係る音響インクジェ
ット記録装置を示す斜視図である。

【図８】 本発明の第２実施形態に係る音響波集束体の
縦断面図である。

【図９】 音響インクジェット方式の原理説明図であ
る。

【図１０】 従来例に係る固定基板上に音響フレネルレ
ンズを製造する方法を示す図である。

【図１１】 従来例に係る固定基板上に振動子を製造す
る方法を示す図である。

【図１２】 （Ａ）は従来例に係る音響波集束体の音響
フレネルレンズ側を示す平面図であり、（Ｂ）は圧電素
子側を示す平面図である。

【図１３】 従来例に係る音響波集束体の斜視図であ
る。

【図１４】 従来例に係る音響インクジェット記録ヘッ
ドを示す断面図である。

【符号の説明】

１０…固定基板 １１…音響集束体 ２２…音響フレネルレンズ ２４…下部共通電極 ２６…圧電素子 ２８…個別電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 義尚 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 Ｆターム(参考） 2C057 AF40 AF93 AG44 AG62 AP32 AP33 AP52 AQ02 BA14 BF06

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響波を集束する音響レンズが表面を削
   って形成されている基板と、 前記基板の音響レンズと反対側の表面上に形成された第
   １電極と、 前記第１電極上に形成された圧電体と、 前記圧電体上に形成され前記音響レンズ１個毎に対応し
   て１個または複数個設けられている第２電極と、 を備えることを特徴とする音響波集束体。
2. 【請求項２】 音響波を集束する音響レンズが表面を削
   って形成されている導電性基板と、 前記導電性基板の音響レンズと反対側の表面上に形成さ
   れた圧電体と、 前記圧電体上に形成され前記音響レンズ１個毎に対応し
   て１個または複数個設けられている電極と、 を備えることを特徴とする音響波集束体。
3. 【請求項３】 前記圧電体は、前記音響レンズ１個毎に
   対応して１個または複数個設けられていることを特徴と
   する請求項１または２記載の音響波集束体。
4. 【請求項４】 前記圧電体は、複数の前記音響レンズに
   またがって設けられていることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の音響波集束体。
5. 【請求項５】 前記第１電極は、前記音響レンズ１個毎
   に対応して１個または複数個設けられていることを特徴
   とする請求項１記載の音響波集束体。
6. 【請求項６】 前記第１電極は、複数の前記音響レンズ
   にまたがって設けられていることを特徴とする請求項１
   記載の音響波集束体。
7. 【請求項７】 前記音響レンズは、音響フレネルレンズ
   であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記
   載の音響波集束体。
8. 【請求項８】 前記基板は、シリコン製であることを特
   徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の音響波集束
   体。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項記載の音響
   波集束体を備え、前記音響波集束体の音響レンズが形成
   された表面上に保持された液体の自由表面に当該音響波
   集束体によって音響波を集束させて液滴を射出すること
   を特徴とする音響インクジェット記録装置。