JP4165043B2 - 液滴吐出ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出ヘッドに関し、特に液体を加圧し、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液滴吐出ヘッドの実用例であるインクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置は、高画質印刷が可能であることから、パーソナルコンピュータの普及に伴いその画像の出力装置として広く使われるようになってきた。このようなインクジェット記録装置は、より一層の高速化、小型化及び低コスト化が要望されている。
【０００３】
一般的に、インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するノズルと、そのノズルと連通し、インクを加圧する圧力室と、圧力室とインク供給口を通して連通するインクプールとを有している。圧力室の一面は、圧電素子が接合された振動板で構成されている。
【０００４】
圧電素子を用いたインクジェット記録ヘッドを図５５、図５６に示す。図５５は、従来のインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。図５６は、従来のインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【０００５】
図５５に示されるように、従来のインクジェット記録ヘッド１００は、ノズルプレート１０９と、プレート１０８と、振動板１０６と、接着層１０７と、圧電素子１０５とを備えている。
【０００６】
ノズルプレート１０９上には、プレート１０８が設けられている。プレート１０８上には、振動板１０６が設けられている。プレート１０８とノズルプレート１０９と振動板１０６は、インクを収容するための圧力室１０２を形成し、圧力室１０２にはインク１１１が充填されている。また、プレート１０８とノズルプレート１０９と振動板１０６は、インクを収容するためのインクプール１０４を形成し、インクプール１０４にはインク１１３が充填されている。
【０００７】
プレート１０８には、インクプール１０４と圧力室１０２とに連通し、インクプール１０４に収容されたインク１１３を圧力室１０２にインク１１１として補給／供給するための供給口１０３が形成されている。ノズルプレート１０９には、圧力室１０２に連通し、インク１１１をインク滴として吐出するためのノズル１０１が形成されている。
【０００８】
圧電素子１０５は、分極処理により予めに分極されている。この予めに分極された圧電素子１０５は、印加される電圧に基づいて変形する。
【０００９】
ここで、圧電素子を構成する圧電材料は、通常、初期状態（バージン材）では圧電性を示さない。予めにある値以上の電界を外部から加えると（分極処理）、圧電素子は、外部からの微小電界に応じて圧電効果を示すようになる。このように、予めにある値以上の電界を外部から加える処理のことを分極処理という。
【００１０】
振動板１０６上には、接着層１０７が設けられている。接着層１０７上には、圧電素子１０５が接合されている。圧電素子１０５は、下面全面に渡って接着層１０７により振動板１０６と接合されている。
【００１１】
このような構成の従来例において、圧電素子１０５をその厚さ方向に分極し、圧電素子１０５にその分極方向と同一方向に電圧を印加すると、図５６に示されるように、圧電素子１０５は電圧の印加方向とは垂直方向（図５６の矢印ｃ、ｄ方向）に縮もうとし振動板１０６の圧電素子１０５接合面を面内方向に圧縮する。その結果、圧電素子１０５と振動板１０６は撓み変形を起こす。
【００１２】
図５６に示されるように、従来のインクジェット記録ヘッド１００では、圧電素子１０５が電圧の印加に応じて運動／駆動したとき（撓んだとき）、圧電素子１０５と振動板１０６は、接着層１０７に接合されているため、同じ曲率を有するように撓む。圧力室１０２は、圧電素子１０５の運動（振動板１０６の撓み）に基づいて内部の圧力が変化し（体積変位し）、インク滴１１２は、圧力室１０２の圧力の変化に基づいてノズル１０１から吐出される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、インクジェット記録ヘッドは、圧力室が複数である場合、小型化のために、圧力室の配置の高密度化が必要である。
【００１４】
高密度化のためには、圧力室の占有面積を小さくする必要があるが、一般的に圧力室の占有面積を小さくすると、インク吐出時の圧電素子の駆動による圧力室の体積変位も小さくなってしまうため、十分な圧力が加えられない。インクジェット記録ヘッド１００では、圧力室１０２の配置における高密度化のためには、圧力室１０２ができるだけ小さな占有面積で、所要の体積変位ができるだけ大きくなるようなヘッド構成にする必要がある。
【００１５】
このため、圧力室１０２の占有面積を大きくすることなく、インク１１１を加圧するために圧力室１０２の体積変位を大幅に向上することにより、圧力室１０２の配置における高密度化を可能とすることが望まれる。
【００１６】
また、図５６に示されるように、インクジェット記録ヘッド１００では、圧電素子１０５が下面全面に渡って接着層１０７により振動板１０６と接合されているため、インク吐出時（駆動時）に、圧電素子１０５は電圧の印加に応じて振動板１０６と同じ曲率を有するように撓み変形を起こす。従って、電圧の印加に応じて圧電素子１０５に発生するエネルギーは、振動板１０６を撓ませることに費やされるのみならず、圧電素子１０５自身を撓ませることにも消費され、入力電圧に対する体積変位効率が悪いものになってしまっている。
【００１７】
また、インクジェット記録ヘッド１００では、印加する電圧を上げて振動板１０６の体積変位を大きくすることもある程度可能であるが、高電圧化に伴う安全性やコストアップの問題もある。また圧電素子１０５の発生する歪もあるところで飽和するため、やたらと電圧を高くしても体積変位はあまり上がらない。
【００１８】
このため、圧電素子１０５に発生するエネルギーを高くすることなく、低い電圧で圧電素子１０５を駆動させ、インク１１１を加圧するために圧力室１０２の体積変位を大幅に向上することにより、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とすることが望まれる。
【００１９】
また、インク以外の液体にも適用できることが望まれる。
【００２０】
本発明の目的は、低電圧で液滴を吐出することができる液滴吐出ヘッドを提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、液体を加圧するための圧力室の体積変位を大幅に向上する液滴吐出ヘッドを提供することにある。
【００２２】
本発明の更に他の目的は、圧力室の配置における高密度化、小型化を可能とする液滴吐出ヘッドを提供することにある。
【００２３】
本発明の更に他の目的は、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とする液滴吐出ヘッドを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２５】
本発明の液滴吐出ヘッドは、液体（１１）を加圧する圧力室（２）と、圧力室（２）には、液体（１１）を液滴（１２）として吐出する開口部（１ａ）が設けられ、圧力室（２）上に設けられた振動板（６、２６、３６、４６、５６、６６）と、振動板（６、２６、３６、４６、５６、６６）上に設けられた変位発生素子（５、２５、３５、４５、５５、５６）とを備えている。変位発生素子（５、２５、３５、４５、５５、６５）と振動板（６、２６、３６、４６、５６、６６）とは、部分的に接合されている。圧力室（２）は、変位発生素子（５、２５、３５、４５、５５、６５）の発生する変位に基づいて生じる振動板（６、２６、３６、４６、５６、６６）の撓み変形により、内部の圧力が変化する。液滴（１２）は、圧力室（２）の圧力の変化に基づいて開口部（１ａ）から吐出される。
【００２６】
本発明の液滴吐出ヘッドは、更に、変位発生素子（５、２５、３５、５５）と振動板（６、２６、３６、５６）とを部分的に接合する接着部（７、２７、３７、５７）を備えている。
【００２７】
変位発生素子（５）の形状は円である。接着部（７）は、円の円周に沿うように設けられる。
【００２８】
変位発生素子（５）の形状は正方形又は長方形である。接着部（７）は、正方形又は長方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる。
【００２９】
振動板（２６）の表面には、溝（２６ａ）が形成されている。接着部（２７）は、溝（２６ａ）に設けられる。接着部（２７）と振動板（２６）との上には、変位発生素子（２５）が設けられる。
【００３０】
変位発生素子（２５）の形状は円である。接着部（２７）と溝（２６ａ）は、円の円周に沿うように設けられる。
【００３１】
変位発生素子（２５）の形状は正方形又は長方形である。接着部（２７）と溝（２６ａ）は、正方形又は長方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる。
【００３２】
振動板（３６）の表面には、突起部（３６ａ）が形成されている。接着部（３７）は、突起部（３６ａ）上に設けられる。接着部（３７）上には、変位発生素子（３５）が設けられる。
【００３３】
変位発生素子（５５）には、突起部（５５ｅ）が形成されている。接着部（５７）上には、突起部（５５ｅ）が設けられる。
【００３４】
変位発生素子（３５、５５）の形状は円である。接着部（３７、５７）と突起部（３６ａ、５５ｅ）は、円の円周に沿うように設けられる。
【００３５】
変位発生素子（３５、５５）の形状は正方形又は長方形である。接着部（３７、５７）と突起部（３６ａ、５５ｅ）は、正方形又は長方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる。
【００３６】
振動板（４６）の表面には、突起部（４６ａ）が形成されている。本発明の液滴吐出ヘッドは、更に、変位発生素子（４５）と突起部（４６ａ）とを接合する接着部（４７）を備えている。
【００３７】
変位発生素子（６５）には、突起部（６５ｅ）が形成されている。本発明の液滴吐出ヘッドは、更に、突起部（６５ｅ）と振動板（６６）とを接合する接着部（６７）を備えている。
【００３８】
変位発生素子（４５、６５）の形状は円である。突起部（４６ａ、６５ｅ）は、円の円周に沿うように設けられる。
【００３９】
変位発生素子（４５、６５）の形状は正方形又は長方形である。突起部（４６ａ、６５ｅ）は、正方形又は長方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる。
【００４０】
圧力室（２）の形状は、四角錐台である。四角錐台の第１面（２ａ）には開口部が設けられる。四角錐台の第１面（２ａ）より大きい第２面（２ｂ）は、振動板（６、２６、３６、４６、５６、６６）によって形成されている。変位発生素子（５、２５、３５、４５、５５、６５）は、変位発生素子（５、２５、３５、４５、５５、６５）の発生する変位が第２面（２ｂ）に伝わるように圧力室（２）の上方に設けられる。
【００４１】
圧力室（２）の形状は、円錐台である。円錐台の第１面（２ａ）には開口部（１ａ）が設けられる。円錐台の第１面（２ａ）より大きい第２面（２ｂ）は、振動板（６、２６、３６、４６、５６、６６）によって形成されている。変位発生素子（５、２５、３５、４５、５５、６５）は、変位発生素子（５、２５、３５、４５、５５、６５）の発生する変位が第２面（２ｂ）に伝わるように圧力室（２）の上方に設けられる。
【００４２】
本発明の液滴吐出ヘッドは、更に、液体（１３）を収容するプール（４）と、プール（４）と圧力室（２）とに連通し、プール（４）に収容された液体（１３）を圧力室（２）に供給するための供給口（３）とを備えている。
【００４３】
本発明の液滴吐出ヘッドは、インクジェット記録装置で使われる。また、本発明の液滴吐出ヘッドは、有機ＥＬディスプレイ製膜装置で使われる。また、本発明の液滴吐出ヘッドは、液滴吐出ヘッドは、半田バンプ形成装置で使われる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明による液滴吐出ヘッドは、インクジェット記録装置、有機ＥＬディスプレイ製膜装置、半田バンプ形成装置等で使われる。添付図面を参照して、本発明による液滴吐出ヘッドの実施の形態として、インクジェット記録装置で使われるインクジェット記録ヘッドを例にして説明する。本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドは、インクを収容した圧力室を圧電素子で押圧することによってインク滴を記録用紙上に吐出させる方式を採用している。
【００４５】
（実施の形態１）
本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッド１０について図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【００４６】
図１に示されるように、インクジェット記録ヘッド１０は、ノズルプレート９と、プレート８と、ノズルプレート９に平行に延びる振動板６と、接着層７、７’と、圧電素子５とを備えている。
【００４７】
尚、ノズルプレート９の辺９ａをＸ１方向、Ｘ１方向と逆向き（Ｘ１方向を角度０とした場合、角度１８０になる方向）のノズルプレート９の辺９ａをＸ２方向、辺９ａに対して垂直上方方向（Ｘ１方向を角度０とした場合、角度θ_１に傾く方向）をＹ１方向、辺９ａに対して垂直下方方向（Ｘ１方向を角度０とした場合、角度θ_２に傾く方向）をＹ２方向とする。また、Ｘ１方向を角度０とした場合、Ｘ１方向に対してＹ１方向へ角度θ_３に傾く方向をＹ３方向とし、角度θ_４に傾く方向をＹ４方向とし、角度θ_５に傾く方向をＹ５方向とし、角度θ_６に傾く方向をＹ６方向とする。ここで、θ_１＝９０°、θ_２＝２７０°、（１８０°−θ_４）＝θ_３、（１８０°−θ_６）＝θ_５、０°＜θ_３＜θ_５＜θ_１＜θ_６＜θ_４＜θ_２＜３６０°である。
【００４８】
ノズルプレート９上には、プレート８が設けられ、接続されている。プレート８上には、振動板６が設けられ、接続されている。
【００４９】
ノズルプレート９とプレート８と振動板６は、ニッケル、ステンレスで例示される金属材料により形成されている。尚、ノズルプレート９とプレート８と振動板６は、金属材料に限らず、ポリイミドで例示される樹脂でもよく、また、シリコンを用いてもよい。この場合、ノズルプレート９とプレート８と振動板６とに用いられる材料の組合せは、上記の例において、自由でもよいし、同じにしてもよい。ヘッドを設計する上での必要条件に応じて適宜最適な組合せが選択される。
【００５０】
プレート８とノズルプレート９と振動板６は、インクを収容し、加圧するための圧力室２を形成し、圧力室２にはインク１１が充填されている。圧力室２は、底面部２ａと上面部２ｂと側面部２ｃ、２ｄとを有する。ここで、圧力室２の形状が四角錐台であることが好ましい（図２参照）。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは互いに離れて形成される。また、圧力室２は、側面部２ｃと側面部２ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【００５１】
図１に示されるように、底面部２ａは、ノズルプレート９に接する面である。上面部２ｂは、振動板６に接する面である。側面部２ｃは、底面部２ａからＹ４方向に上面部２ｂまで延び、プレート８を示す第１プレート８ａに接する面である。側面部２ｄは、底面部２ａからＹ３方向に上面部２ｂまで延び、プレート８を示す第２プレート８ｂに接する面である。上面部２ｂのＸ１方向の長さは、底面部２ａのＸ１方向の長さよりも長い。
【００５２】
また、プレート８とノズルプレート９と振動板６は、インクを収容し、圧力室２に補給／供給するためのインクプール４を形成し、インクプール４にはインク１３が充填されている。インクプール４は、底面部４ａと上面部４ｂと側面部４ｃ、４ｄとを有する。ここで、インクプール４の形状が四角錐台であることが好ましい（図２参照）。この場合、側面部４ｃと側面部４ｄは互いに離れて形成される。また、インクプール４は、側面部４ｃと側面部４ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【００５３】
図１に示されるように、底面部４ａは、ノズルプレート９に接する面である。上面部４ｂは、振動板６に接する面である。側面部４ｃは、底面部４ａからＹ３方向に上面部４ｂまで延び、プレート８を示す第２プレート８ｂに接する面である。側面部４ｄは、底面部４ａからＹ４方向に上面部４ｂまで延び、プレート８を示す第３プレート８ｃに接する面である。上面部４ｂのＸ１方向の長さは、底面部４ａのＸ１方向の長さよりも短い。
【００５４】
プレート８を示す第２プレート８ｂには、インクプール４と圧力室２とに連通し、インクプール４に収容されたインク１３を圧力室２にインク１１として補給／供給するための供給口３が形成されている。供給口３は、インクプール４の側面部４ｃから圧力室２の側面部２ｄまで第２プレート８ｂをＸ２方向に貫通する穴であり、入口３ａと出口３ｂと上面部３ｃと底面部３ｄとを有する。入口３ａは、インクプール４の側面部４ｃに貫通された穴の入口に対応する。出口３ｂは、圧力室２の側面部２ｄに貫通された穴の出口に対応する。上面部３ｃは、入口３ａから出口３ｂまで延び、振動板６に接する面である。底面部３ｄは、入口３ａから出口３ｂまで延び、第２プレート８ｂに接する面である。
【００５５】
ノズルプレート９には、圧力室２に連通し、インク１１をインク滴として吐出するためのノズル１が形成されている。ノズル１は、圧力室２における底面部２ａと上面部２ｂとの中央部の軸線Ｌに沿って、圧力室２の底面部２ａの中央部からノズルプレート９（の辺９ａ）までノズルプレート９をＹ２方向に貫通する開口部であり、入口１ａと出口１ｂと側面部１ｃ、１ｄとを有する。入口１ａは、圧力室２の底面部２ａの中央部に貫通された開口部の入口に対応する。出口１ｂは、ノズルプレート９（の辺９ａ）に貫通された開口部の出口に対応し、インク１１をインク滴として吐出する。側面部１ｃは、出口１ｂからＹ４方向に入口１ａまで延び、ノズルプレート９に接する面である。側面部１ｄは、出口１ｂからＹ３方向に入口１ａまで延び、ノズルプレート９に接する面である。入口１ａのＸ１方向の長さは、出口１ｂのＸ１方向の長さよりも長い。ここで、ノズル１の形状が円錐台であることが好ましい（図２参照）。この場合、側面部１ｃと側面部１ｄは一体で形成される。
【００５６】
圧電素子５は、上面部５ａと底面部５ｂと側面部５ｃ、５ｄとを有する。上面部５ａ、底面部５ｂのＸ１方向の長さＷは、圧力室２の上面部２ｂのＸ１方向の長さと同じである。また、上面部５ａには正電極が薄く形成され、底面部５ｂには負電極が薄く形成され、圧電素子５は分極処理により予めに分極されている。この予めに分極された圧電素子５は、上面部５ａと底面部５ｂとの間に印加される電圧に基づいて変形する。
【００５７】
圧電素子５を構成する圧電材料は、通常、初期状態（バージン材）では圧電性を示さない。予めにある値以上の電界を外部から加えると（分極処理）、圧電素子５は、外部からの微小電界に応じて圧電効果を示すようになる。予めに、分極処理として、正電極である上面部５ａに設定値以上の正電圧、負電極である底面部５ｂに負電圧（通常は接地）を印加することにより、圧電素子５は、上面部５ａに正電圧、底面部５ｂに負電圧（通常は接地）が印加されたときに面内方向に縮むように駆動される。
【００５８】
振動板６上には、圧電素子５と振動板６とを部分的に接合させる接着層７、７’が設けられている。接着層７と接着層７’は、振動板６上に設けられている。接着層７は、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。接着層７’は、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。
【００５９】
ここで、距離ｓ１は距離ｓ２と同じであり、接着層７の軸線Ｌに対するＸ１方向の長さｔ１は、接着層７’の軸線Ｌに対するＸ２方向の長さｔ２と同じであることが好ましい。また、長さＷ、距離ｓ１、ｓ２、長さｔ１、ｔ２の単位を統一（例えば、メートル）した場合、（Ｗ／２）≧（ｓ１＋ｔ１）、ｓ１≧ｔ１、（Ｗ／２）≧（ｓ２＋ｔ２）、ｓ２≧ｔ２とする。
【００６０】
また、接着層７、７’は、導電性に優れた接着性材料である。接着性材料としてはエポキシ系接着剤が例示される。
【００６１】
接着層７、７’上には、圧電素子５が設けられている。圧電素子５の底面部５ｂは、接着層７、７’により、振動板６と部分的に接合される。
【００６２】
ここで、図２に示されるように、圧電素子５が円形状である場合、圧電素子５は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。この場合、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、圧電素子５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層７と接着層７’は一体で形成されることが好ましい。
【００６３】
図１に示されるように、圧電素子５が上面部５ａと底面部５ｂとの間に印加される電圧に応じて面内方向に運動／駆動したとき（縮んだとき）、圧電素子５と振動板６は、接着層７、７’により部分的に接合されているため、振動板６の圧電素子５接着面は面内方向に圧縮される。その結果、振動板６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板６はＹ２方向に撓み変形を起こす。この際に、圧電素子５と振動板６は、接着層７、７’でのみ接合されているため、振動板６は、圧電素子５の曲げ剛性に影響されることなく、それ自身の曲げ剛性に従い振動板６に作用する曲げモーメントＭに応じて撓み変形を起こす。これにより、インクジェット記録ヘッド１０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、低電圧でインク１１を加圧することができる。
【００６４】
圧力室２は、圧電素子５の運動／駆動（振動板６の撓み）に基づいて内部の圧力が変化する（体積変位する）。上述のインク滴は、圧力室２の圧力の変化に基づいてノズル１から吐出される。圧電素子５は、振動板６を介して圧力室２を押圧することによってノズル１からインク１１をインク滴として吐出させる。このように、インクジェット記録ヘッド１０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、圧力室２の配置における高密度化、小型化を可能とし、低電圧でインク１１を加圧することにより、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とする。
【００６５】
次に、インクジェット記録ヘッド１０のインク滴の吐出動作について図３を参照しながら説明する。図３は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【００６６】
図３に示されるように、インクジェット記録ヘッド１０は、外部電源８０と接続される。圧電素子５の正電極である上面部５ａには、外部電源８０の正極が接続され、振動板６には、外部電源８０の負極が接続される。圧電素子５の負電極である底面部５ｂと、振動板６とが導電性の接着層７、７’に接合されているため、振動板６は負電極であり、通常、外部電源８０により接地されている。
【００６７】
圧電素子５の上面部５ａ（正電極）と振動板６（負電極）との間には、外部電源８０により電圧が印加される。外部電源８０により印加する電圧は、４０（Ｖ）未満が好ましく、例えば３０（Ｖ）が好ましい。
【００６８】
ここで、図１に示されたインクジェット記録ヘッド１０は、外部電源８０により電圧が印加されていない状態であり、この状態を静止状態と称す。また、図３に示されたインクジェット記録ヘッド１０は、外部電源８０により電圧が印加される状態であり、この状態を動作状態と称す。
【００６９】
まず、静止状態において、圧電素子５への電圧の印加として、圧電素子５の上面部５ａ（正電極）と振動板６（負電極）との間に外部電源８０により電圧を印加したとき、圧電素子５は矢印ａ、ｂの向きに収縮して（収縮動作）、接着層７、７’を介して、振動板６の圧電素子５接着面を面内方向に圧縮する。その結果、振動板６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板６はＹ２方向に撓み変形を起こす（撓み変形動作）。これにより、インクジェット記録ヘッド１０は、動作状態に移行する。
【００７０】
圧電素子５の収縮動作では、圧電素子５が、圧電素子５の両端のうちの一方から軸線Ｌに向かってＸ２方向に平行な矢印ａの向きに収縮し、圧電素子５の両端のうちの他方から軸線Ｌに向かってＸ１方向に平行な矢印ｂの向きに収縮する。
【００７１】
次に、動作状態において、圧力室２では、振動板６の撓み変形動作（圧力室２の上面部２ｂがＹ２方向に撓むこと）による体積変位でもって圧力室２の中のインク１１が圧縮される。これにより、インクジェット記録ヘッド１０は、圧力室２に連通したノズル１からインク１１をインク滴１２として吐出することができる。
【００７２】
次いで、動作状態において、外部電源８０により、圧電素子５の上面部５ａ（正電極）と振動板６（負電極）との間に印加されている電圧を０（Ｖ）にすると（圧電素子５への印加電圧を元に戻すと）、インクジェット記録ヘッド１０は、静止状態に移行し、圧電素子５及び振動板６は図１に示された元の状態に戻る（撓み終了動作）。圧力室２では、ノズル１に形成されるインクのメニスカスの復元力（毛細管力）によって、圧力室２の中に、インクプール４の中のインク１３が供給口３を通って補給／供給される。
【００７３】
このように、インクジェット記録ヘッド１０では、圧電素子５と振動板６は、接着層７、７’により部分的に接合されているため、圧電素子５と振動板６は、異なった曲率を有することができ、圧電素子５自体はあまり撓むことなく振動板６を大きく撓ますことが可能となる。
【００７４】
例えば、圧電素子５は直径０．４ｍｍ、厚さ３０μｍ、振動板６は圧力室２の部位直径０．５ｍｍ、厚さ１０μｍ、接着層７、７’の厚さ５μｍとした場合、本発明の実施形態の方が従来例よりも約２倍の体積変位を得ることができる。したがって、本発明の実施形態を用いれば、圧力室２の占有面積を従来例（圧力室１０２）の約１／２にすることができ、約２倍の高密度化が達成できる。
【００７５】
以上の説明により、実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッド１０によれば、圧力室２の占有面積を大きくすることなく、インク１１を加圧するために圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、圧力室２の配置における高密度化を可能とする。
【００７６】
また、実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッド１０によれば、圧電素子５に発生するエネルギーを高くすることなく、低電圧で圧電素子５を駆動させ、インク１１を加圧するために圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、液滴を吐出することができ、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とする。
【００７７】
また、実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッド１０によれば、圧力室２の配置における高密度化を可能とすることにより、ヘッドを大型化することなく多ノズル化ができ高速化が達成できる。
【００７８】
尚、実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッド１０は、上述の説明に限定されるものではない。（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、図２に示された形状に限定されず、図４に示されるように、圧電素子５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層７と接着層７’は互いに離れて形成されることが好ましい。
【００７９】
また、図４に示された圧電素子５は、円形状であることに限定されず、図５に示されるように、正方形状であってもよい。この場合、正方形状である圧電素子５は、４辺のそれぞれの長さＷを有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、圧電素子５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる。更には、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｔ１＋ｓ２＋ｔ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられた正方形から、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｓ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられた正方形を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層７と接着層７’は一体で形成されることが好ましい。
【００８０】
また、図５に示された圧電素子５が正方形状である場合、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、圧電素子５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、図５に示された形状に限定されず、図６に示されるように、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層７と接着層７’は互いに離れて形成されることが好ましい。
【００８１】
また、図５に示された圧電素子５は、正方形状であることに限定されず、図７に示されるように、長方形状であってもよい。この場合、長方形状である圧電素子５は、４辺のうちの２辺が長さＷを有する２辺より長く、４辺のうちの長さＷを有する２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、圧電素子５の長方形の４辺のうちの長さＷを有する２辺より長い２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、上述の接着層７と接着層７’はＸ１方向の同一平面上の垂直方向に延びるように形成されることが好ましい。この場合、上述の接着層７と接着層７’は互いに離れて形成されることが好ましい。
【００８２】
また、図２に示された圧力室２、インクプール４の形状は、図８に示されるように、四角錐台に限定されず、円錐台でもよい。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは一体で形成され、側面部４ｃと側面部４ｄは一体で形成されることが好ましい。また、圧電素子５は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円であることが好ましい。また、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、圧電素子５の円の円周に沿うように設けられることが好ましい。更には、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層７と接着層７’は一体で形成されることが好ましい。
【００８３】
また、図８に示された圧力室２、インクプール４の形状が円錐台である場合、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、図８に示された形状に限定されず、図９に示されるように、圧電素子５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層７と接着層７’とを含む）接着層は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層７と接着層７’は互いに離れて形成されることが好ましい。
【００８４】
また、実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッド１０では、振動板６を介して圧力室２を押圧する素子であれば、圧電素子５に限定しない。振動板６を介して圧力室２を押圧する素子としては、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金が例示される。この場合、圧電素子５に代えて、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかがａ、ｂ方向に運動／駆動したとき、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかは、振動板６を介して圧力室２を押圧することによって、圧力室２の内部の圧力を変化させ、ノズル１からインク１１をインク滴１２として吐出させることが好ましい。
【００８５】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッド２０について図１０を参照しながら説明する。図１０は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【００８６】
図１０に示されるように、インクジェット記録ヘッド２０は、ノズルプレート９と、プレート８と、ノズルプレート９に平行に延びる振動板２６と、接着層２７、２７’と、圧電素子２５とを備えている。ここで、実施の形態２では、実施の形態１と重複する説明は省略する。
【００８７】
プレート８上には、振動板６に代えて、振動板２６が設けられ、接続されている。
【００８８】
振動板２６は、ニッケル、ステンレスで例示される金属材料により形成されている。尚、振動板２６は、金属材料に限らず、ポリイミドで例示される樹脂でもよく、また、シリコンを用いてもよい。この場合、ノズルプレート９とプレート８と振動板２６とに用いられる材料の組合せは、上記の例において、自由でもよいし、同じにしてもよい。ヘッドを設計する上での必要条件に応じて適宜最適な組合せが選択される。
【００８９】
プレート８とノズルプレート９と振動板２６は、インクを収容し、加圧するための圧力室２を形成し、圧力室２にはインク１１が充填されている。圧力室２の上面部２ｂは、振動板２６に接する面である。ここで、圧力室２の形状が四角錐台であることが好ましい（図１１参照）。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは互いに離れて形成される。また、圧力室２は、側面部２ｃと側面部２ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【００９０】
また、プレート８とノズルプレート９と振動板２６は、インクを収容し、圧力室２に補給／供給するためのインクプール４を形成し、インクプール４にはインク１３が充填されている。インクプール４の上面部４ｂは、振動板２６に接する面である。ここで、インクプール４の形状が四角錐台であることが好ましい（図１１参照）。この場合、側面部４ｃと側面部４ｄは互いに離れて形成される。また、インクプール４は、側面部４ｃと側面部４ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【００９１】
プレート８を示す第２プレート８ｂには、インクプール４と圧力室２とに連通し、インクプール４に収容されたインク１３を圧力室２にインク１１として補給／供給するための供給口３が形成されている。ここで、供給口３の上面部３ｃは、振動板２６に接する面である。
【００９２】
ノズルプレート９には、圧力室２に連通し、インク１１をインク滴として吐出するためのノズル１が形成されている。ここで、ノズル１の形状が円錐台であることが好ましい（図１１参照）。この場合、側面部１ｃと側面部１ｄは一体で形成される。
【００９３】
圧電素子２５は、上面部２５ａと底面部２５ｂと側面部２５ｃ、２５ｄとを有する。圧電素子２５の上面部２５ａ、底面部２５ｂのＸ１方向の長さＷは、圧力室２の上面部２ｂのＸ１方向の長さと同じである。また、上面部２５ａには正電極が薄く形成され、底面部２５ｂには負電極が薄く形成され、圧電素子２５は分極処理により予めに分極されている。この予めに分極された圧電素子２５は、上面部２５ａと底面部２５ｂとの間に印加される電圧に基づいて変形する。
【００９４】
また、実施の形態１と同様に、予めに、分極処理として、正電極である上面部２５ａに設定値以上の正電圧、負電極である底面部２５ｂに負電圧（通常は接地）を印加することにより、圧電素子２５は、上面部２５ａに正電圧、底面部２５ｂに負電圧（通常は接地）が印加されたときに矢印ａ、ｂ方向に縮むように駆動される。
【００９５】
振動板２６には、振動板２６の表面に設けられた溝２６ａ、２６ｂが形成されている。溝２６ａには、圧電素子２５と振動板２６とを部分的に接合させる接着層２７が設けられ、溝２６ｂには、圧電素子２５と振動板２６とを部分的に接合させる接着層２７’が設けられている。溝２６ａは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。溝２６ｂは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。接着層２７は、Ｘ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて溝２６ａに設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。接着層７’は、Ｘ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて溝２６ｂに設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。
【００９６】
ここで、距離ｓ１は距離ｓ２と同じであり、接着層２７の軸線Ｌに対するＸ１方向の長さｔ１は、接着層２７’の軸線Ｌに対するＸ２方向の長さｔ２と同じであることが好ましい。また、長さＷ、距離ｓ１、ｓ２、長さｔ１、ｔ２の単位を統一（例えば、メートル）した場合、（Ｗ／２）≧（ｓ１＋ｔ１）、ｓ１≧ｔ１、（Ｗ／２）≧（ｓ２＋ｔ２）、ｓ２≧ｔ２とする。
【００９７】
また、接着層２７、２７’は、導電性に優れた接着性材料である。接着性材料としてはエポキシ系接着剤が例示される。
【００９８】
振動板２６と接着層２７、２７’との上には圧電素子２５が設けられている。圧電素子２５の底面部２５ｂは、接着層２７、２７’により、振動板２６と部分的に接合される。
【００９９】
ここで、図１１示されるように、圧電素子２５が円形状である場合、圧電素子２５は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。この場合、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、圧電素子２５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。上述の接着層２７と接着層２７’は一体で形成されることが好ましい。上述の溝２６ａと溝２６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１００】
図１０に示されるように、圧電素子２５が上面部２５ａと底面部２５ｂとの間に印加される電圧に応じて面内方向に運動／駆動したとき（縮んだとき）、圧電素子２５と振動板２６は、接着層２７、２７’により部分的に接合されているため、振動板２６の圧電素子２５接着面は面内方向に圧縮される。その結果、振動板２６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板２６はＹ２方向に撓み変形を起こす。この際に、圧電素子２５と振動板２６は、接着層２７、２７’でのみ接合されているため、振動板２６は、圧電素子２５の曲げ剛性に影響されることなく、それ自身の曲げ剛性に従い振動板２６に作用する曲げモーメントＭに応じて撓み変形を起こす。これにより、インクジェット記録ヘッド２０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、低電圧でインク１１を加圧することができる。
【０１０１】
圧力室２は、圧電素子２５の運動／駆動（振動板２６の撓み）に基づいて内部の圧力が変化する（体積変位する）。上述のインク滴は、圧力室２の圧力の変化に基づいてノズル１から吐出される。圧電素子２５は、振動板２６を介して圧力室２を押圧することによってノズル１からインク１１をインク滴として吐出させる。このように、インクジェット記録ヘッド２０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、圧力室２の配置における高密度化、小型化を可能とし、低電圧でインク１１を加圧することにより、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とする。
【０１０２】
次に、インクジェット記録ヘッド２０のインク滴の吐出動作について図１２を参照しながら説明する。図１２は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【０１０３】
図１２に示されるように、インクジェット記録ヘッド２０は、外部電源８０と接続される。圧電素子２５の正電極である上面部２５ａには、外部電源８０の正極が接続され、振動板２６には、外部電源８０の負極が接続される。圧電素子２５の負電極である底面部２５ｂと、振動板２６とが導電性の接着層２７、２７’に接合されているため、振動板２６は負電極であり、通常、外部電源８０により接地されている。
【０１０４】
圧電素子２５の上面部２５ａ（正電極）と振動板２６（負電極）との間には、外部電源８０により電圧が印加される。外部電源８０により印加する電圧は、実施の形態１と同様に、４０（Ｖ）未満が好ましく、例えば３０（Ｖ）が好ましい。
【０１０５】
ここで、図１０に示されたインクジェット記録ヘッド２０は、外部電源８０により電圧が印加されていない状態であり、この状態を静止状態と称す。また、図１２に示されたインクジェット記録ヘッド２０は、外部電源８０により電圧が印加される状態であり、この状態を動作状態と称す。
【０１０６】
まず、静止状態において、圧電素子２５への電圧の印加として、圧電素子２５の上面部２５ａ（正電極）と振動板２６（負電極）との間に外部電源８０により電圧を印加したとき、圧電素子２５は矢印ａ、ｂの向きに収縮して（収縮動作）、接着層２７、２７’を介して、振動板２６の圧電素子２５接着面を面内方向に圧縮する。その結果、振動板２６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板２６はＹ２方向に撓み変形を起こす（撓み変形動作）。これにより、インクジェット記録ヘッド２０は、動作状態に移行する。
【０１０７】
圧電素子２５の収縮動作では、圧電素子２５が、圧電素子２５の両端のうちの一方から軸線Ｌに向かってＸ２方向に平行な矢印ａの向きに収縮し、圧電素子２５の両端のうちの他方から軸線Ｌに向かってＸ１方向に平行な矢印ｂの向きに収縮する。
【０１０８】
次に、動作状態において、圧力室２では、振動板２６の撓み変形動作（圧力室２の上面部２ｂがＹ２方向に撓むこと）による体積変位でもって圧力室２の中のインク１１が圧縮される。これにより、インクジェット記録ヘッド２０は、圧力室２に連通したノズル１からインク１１をインク滴１２として吐出することができる。
【０１０９】
次いで、動作状態において、外部電源８０により、圧電素子２５の上面部２５ａ（正電極）と振動板２６（負電極）との間に印加されている電圧を０（Ｖ）にすると（圧電素子２５への印加電圧を元に戻すと）、インクジェット記録ヘッド２０は、静止状態に移行し、圧電素子２５及び振動板２６は図１０に示された元の状態に戻る（撓み終了動作）。圧力室２では、ノズル１に形成されるインクのメニスカスの復元力（毛細管力）によって、圧力室２の中に、インクプール４の中のインク１３が供給口３を通って補給／供給される。
【０１１０】
このように、インクジェット記録ヘッド２０では、圧電素子２５と振動板２６は、接着層２７、２７’により部分的に接合されているため、圧電素子２５と振動板２６は、異なった曲率を有することができ、圧電素子２５自体はあまり撓むことなく振動板２６を大きく撓ますことが可能となる。
【０１１１】
以上の説明により、実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッド２０によれば、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１１２】
尚、実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッド２０は、上述の説明に限定されるものではない。（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、図１１に示された形状に限定されず、図１３に示されるように、圧電素子２５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層２７と接着層２７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の溝２６ａと溝２６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１１３】
また、図１３に示された圧電素子２５は、円形状であることに限定されず、図１４に示されるように、正方形状であってもよい。この場合、正方形状である圧電素子２５は、４辺のそれぞれの長さＷを有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、圧電素子２５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる。更には、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｔ１＋ｓ２＋ｔ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられた正方形から、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｓ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられた正方形を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層２７と接着層２７’は一体で形成されることが好ましい。上述の溝２６ａと溝２６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１１４】
また、図１４に示された圧電素子２５が正方形状である場合、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、圧電素子２５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、図１４に示された形状に限定されず、図１５に示されるように、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層２７と接着層２７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の溝２６ａと溝２６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１１５】
また、図１４に示された圧電素子２５は、正方形状であることに限定されず、図１６に示されるように、長方形状であってもよい。この場合、長方形状である圧電素子２５は、４辺のうちの２辺が長さＷを有する２辺より長く、４辺のうちの長さＷを有する２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、圧電素子２５の長方形の４辺のうちの長さＷを有する２辺より長い２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、上述の接着層２７と接着層２７’、上述の溝２６ａと溝２６ｂは、Ｘ１方向の同一平面上の垂直方向に延びるように形成されることが好ましい。この場合、上述の接着層２７と接着層２７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の溝２６ａと溝２６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１１６】
また、図１１に示された圧力室２、インクプール４の形状は、図１７に示されるように、四角錐台に限定されず、円錐台でもよい。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは一体で形成され、側面部４ｃと側面部４ｄは一体で形成されることが好ましい。また、圧電素子２５は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円であることが好ましい。また、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、圧電素子２５の円の円周に沿うように設けられることが好ましい。更には、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層７と接着層７’は一体で形成されることが好ましい。上述の溝２６ａと溝２６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１１７】
また、図１７に示された圧力室２、インクプール４の形状が円錐台である場合、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、図１７に示された形状に限定されず、図１８に示されるように、圧電素子２５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層２７と接着層２７’とを含む）接着層、（溝２６ａと溝２６ｂとを含む）溝は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であってもよい。この場合、上述の接着層２７と接着層２７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の溝２６ａと溝２６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１１８】
また、実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッド２０では、振動板２６を介して圧力室２を押圧する素子であれば、圧電素子２５に限定しない。振動板２６を介して圧力室２を押圧する素子としては、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金が例示される。この場合、圧電素子２５に代えて、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかがａ、ｂ方向に運動／駆動したとき、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかは、振動板２６を介して圧力室２を押圧することによって、圧力室２の内部の圧力を変化させ、ノズル１からインク１１をインク滴として吐出させることが好ましい。
【０１１９】
（実施の形態３）
本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッド３０について図１９を参照しながら説明する。図１９は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【０１２０】
図１９に示されるように、インクジェット記録ヘッド３０は、ノズルプレート９と、プレート８と、ノズルプレート９に平行に延びる振動板３６と、接着層３７、３７’と、圧電素子３５とを備えている。ここで、実施の形態３では、実施の形態１と重複する説明は省略する。
【０１２１】
プレート８上には、振動板６に代えて、振動板３６が設けられ、接続されている。
【０１２２】
振動板３６は、ニッケル、ステンレスで例示される金属材料により形成されている。尚、振動板３６は、金属材料に限らず、ポリイミドで例示される樹脂でもよく、また、シリコンを用いてもよい。この場合、ノズルプレート９と第１プレート８ａと第２プレート８ｂと第３プレート８ｃと振動板３６とに用いられる材料の組合せは、上記の例において、自由でもよいし、同じにしてもよい。ヘッドを設計する上での必要条件に応じて適宜最適な組合せが選択される。
【０１２３】
プレート８とノズルプレート９と振動板３６は、インクを収容し、加圧するための圧力室２を形成し、圧力室２にはインク１１が充填されている。圧力室２の上面部２ｂは、振動板３６に接する面である。ここで、圧力室２の形状が四角錐台であることが好ましい（図２０参照）。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは互いに離れて形成される。また、圧力室２は、側面部２ｃと側面部２ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【０１２４】
また、プレート８とノズルプレート９と振動板３６は、インクを収容し、圧力室２に補給／供給するためのインクプール４を形成し、インクプール４にはインク１３が充填されている。インクプール４の上面部４ｂは、振動板３６に接する面である。ここで、インクプール４の形状が四角錐台であることが好ましい（図２０参照）。この場合、側面部４ｃと側面部４ｄは互いに離れて形成される。また、インクプール４は、側面部４ｃと側面部４ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【０１２５】
プレート８を示す第２プレート８ｂには、インクプール４と圧力室２とに連通し、インクプール４に収容されたインク１３を圧力室２にインク１１として補給／供給するための供給口３が形成されている。ここで、供給口３の上面部３ｃは、振動板３６に接する面である。
【０１２６】
ノズルプレート９には、圧力室２に連通し、インク１１をインク滴として吐出するためのノズル１が形成されている。ここで、ノズル１の形状が円錐台であることが好ましい（図２０参照）。この場合、側面部１ｃと側面部１ｄは一体で形成される。
【０１２７】
圧電素子３５は、上面部３５ａと底面部３５ｂと側面部３５ｃ、３５ｄとを有する。圧電素子３５の上面部３５ａ、底面部３５ｂのＸ１方向の長さＷは、圧力室２の上面部２ｂのＸ１方向の長さと同じである。また、上面部３５ａには正電極が薄く形成され、底面部３５ｂには負電極が薄く形成され、圧電素子３５は分極処理により予めに分極されている。この予めに分極された圧電素子３５は、上面部３５ａと底面部３５ｂとの間に印加される電圧に基づいて変形する。
【０１２８】
また、実施の形態１と同様に、予めに、分極処理として、正電極である上面部３５ａに設定値以上の正電圧、負電極である底面部３５ｂに負電圧（通常は接地）を印加することにより、圧電素子３５は、上面部３５ａに正電圧、底面部３５ｂに負電圧（通常は接地）が印加されたときに矢印ａ、ｂ方向に縮むように駆動される。
【０１２９】
振動板３６には、振動板３６の表面上に設けられた突起部３６ａ、３６ｂが形成されている。突起部３６ａ上には、圧電素子３５と振動板３６とを部分的に接合させる接着層３７が設けられ、突起部３６ｂ上には、圧電素子３５と振動板３６とを部分的に接合させる接着層３７’が設けられている。突起部３６ａは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。突起部３６ｂは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。接着層３７は、Ｘ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて突起部３６ａに設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。接着層３７’は、Ｘ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて突起部３６ｂに設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。
【０１３０】
ここで、距離ｓ１は距離ｓ２と同じであり、接着層３７の軸線Ｌに対するＸ１方向の長さ（突起部３６ａの軸線Ｌに対するＸ１方向の長さ）ｔ１は、接着層３７’の軸線Ｌに対するＸ２方向の長さ（突起部３６ｂの軸線Ｌに対するＸ２方向の長さ）ｔ２と同じであることが好ましい。また、長さＷ、距離ｓ１、ｓ２、長さｔ１、ｔ２の単位を統一（例えば、メートル）した場合、（Ｗ／２）≧（ｓ１＋ｔ１）、ｓ１≧ｔ１、（Ｗ／２）≧（ｓ２＋ｔ２）、ｓ２≧ｔ２とする。
【０１３１】
また、接着層３７、３７’は、導電性に優れた接着性材料である。接着性材料としてはエポキシ系接着剤が例示される。
【０１３２】
接着層３７、３７’上には、圧電素子３５が設けられている。圧電素子３５の底面部３５ｂは、接着層３７、３７’により、振動板３６と部分的に接合される。
【０１３３】
ここで、図２０に示されるように、圧電素子３５が円形状である場合、圧電素子３５は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。この場合、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、圧電素子３５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。上述の接着層３７と接着層３７’は一体で形成されることが好ましい。上述の突起部３６ａと突起部３６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１３４】
図１９に示されるように、圧電素子３５が上面部３５ａと底面部３５ｂとの間に印加される電圧に応じて面内方向に運動／駆動したとき（縮んだとき）、圧電素子３５と振動板３６は、突起部３６ａ、３６ｂを介して接着層３７、３７’により部分的に接合されているため、振動板３６の圧電素子３５接着面は面内方向に圧縮される。その結果、振動板３６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板３６はＹ２方向に撓み変形を起こす。この際に、圧電素子３５と振動板３６は、接着層３７、３７’でのみ接合されているため、振動板３６は、圧電素子３５の曲げ剛性に影響されることなく、それ自身の曲げ剛性に従い振動板３６に作用する曲げモーメントＭに応じて撓み変形を起こす。これにより、インクジェット記録ヘッド３０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、低電圧でインク１１を加圧することができる。
【０１３５】
圧力室２は、圧電素子３５の運動／駆動（振動板３６の撓み）に基づいて内部の圧力が変化する（体積変位する）。上述のインク滴は、圧力室２の圧力の変化に基づいてノズル１から吐出される。圧電素子３５は、振動板３６を介して圧力室２を押圧することによってノズル１からインク１１をインク滴として吐出させる。このように、インクジェット記録ヘッド３０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、圧力室２の配置における高密度化、小型化を可能とし、低電圧でインク１１を加圧することにより、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とする。
【０１３６】
次に、インクジェット記録ヘッド３０のインク滴の吐出動作について図２１を参照しながら説明する。図２１は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【０１３７】
図２１に示されるように、インクジェット記録ヘッド３０は、外部電源８０と接続される。圧電素子３５の正電極である上面部３５ａには、外部電源８０の正極が接続され、振動板３６には、外部電源８０の負極が接続される。圧電素子３５の負電極である底面部３５ｂと、振動板３６（の突起部３６ａ、突起部３６ｂ）とが導電性の接着層３７、３７’に接合されているため、振動板３６は負電極であり、通常、外部電源８０により接地されている。
【０１３８】
圧電素子３５の上面部３５ａ（正電極）と振動板３６（負電極）との間には、外部電源８０により電圧が印加される。外部電源８０により印加する電圧は、実施の形態１と同様に、４０（Ｖ）未満が好ましく、例えば３０（Ｖ）が好ましい。
【０１３９】
ここで、図１９に示されたインクジェット記録ヘッド３０は、外部電源８０により電圧が印加されていない状態であり、この状態を静止状態と称す。また、図２１に示されたインクジェット記録ヘッド３０は、外部電源８０により電圧が印加される状態であり、この状態を動作状態と称す。
【０１４０】
まず、静止状態において、圧電素子３５への電圧の印加として、圧電素子３５の上面部３５ａ（正電極）と振動板３６（負電極）との間に外部電源８０により電圧を印加したとき、圧電素子３５は矢印ａ、ｂの向きに収縮して（収縮動作）、接着層３７、３７’と突起部３６ａ、３６ｂとを介して、振動板３６の圧電素子３５接着面を面内方向に圧縮する。その結果、振動板３６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板３６はＹ２方向に撓み変形を起こす（撓み変形動作）。これにより、インクジェット記録ヘッド３０は、動作状態に移行する。
【０１４１】
圧電素子３５の収縮動作では、圧電素子３５が、圧電素子３５の両端のうちの一方から軸線Ｌに向かってＸ２方向に平行な矢印ａの向きに収縮し、圧電素子３５の両端のうちの他方から軸線Ｌに向かってＸ１方向に平行な矢印ｂの向きに収縮する。
【０１４２】
次に、動作状態において、圧力室２では、振動板３６の撓み変形動作（圧力室２の上面部２ｂがＹ２方向に撓むこと）による体積変位でもって圧力室２の中のインク１１が圧縮される。これにより、インクジェット記録ヘッド３０は、圧力室２に連通したノズル１からインク１１をインク滴１２として吐出することができる。
【０１４３】
次いで、動作状態において、外部電源８０により、圧電素子３５の上面部３５ａ（正電極）と振動板３６（負電極）との間に印加されている電圧を０（Ｖ）にすると（圧電素子３５への印加電圧を元に戻すと）、インクジェット記録ヘッド３０は、静止状態に移行し、圧電素子３５及び振動板３６は図１９に示された元の状態に戻る（撓み終了動作）。圧力室２では、ノズル１に形成されるインクのメニスカスの復元力（毛細管力）によって、圧力室２の中に、インクプール４の中のインク１３が供給口３を通って補給／供給される。
【０１４４】
このように、インクジェット記録ヘッド３０では、圧電素子３５と振動板３６は、接着層３７、３７’により部分的に接合されているため、圧電素子３５と振動板３６は、異なった曲率を有することができ、圧電素子３５自体はあまり撓むことなく振動板３６を大きく撓ますことが可能となる。
【０１４５】
以上の説明により、実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッド３０によれば、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１４６】
尚、実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッド３０は、上述の説明に限定されるものではない。（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、図２０に示された形状に限定されず、図２２に示されるように、圧電素子３５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。。この場合、上述の接着層３７と接着層３７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の突起部３６ａと突起部３６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１４７】
また、図２２に示された圧電素子３５は、円形状であることに限定されず、図２３に示されるように、正方形状であってもよい。この場合、正方形状である圧電素子３５は、４辺のそれぞれの長さＷを有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、圧電素子３５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｔ１＋ｓ２＋ｔ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けらた正方形から、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｓ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けらた正方形を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層３７と接着層３７’は一体で形成されることが好ましい。上述の突起部３６ａと突起部３６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１４８】
また、図２３に示された圧電素子３５が正方形状である場合、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、圧電素子３５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、図２３に示された形状に限定されず、図２４に示されるように、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層３７と接着層３７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の突起部３６ａと突起部３６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１４９】
また、図２３に示された圧電素子３５は、正方形状であることに限定されず、図２５に示されるように、長方形状であってもよい。この場合、長方形状である圧電素子３５は、４辺のうちの２辺が長さＷを有する２辺より長く、４辺のうちの長さＷを有する２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、圧電素子３５の長方形の４辺のうちの長さＷを有する２辺より長い２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、上述の接着層３７と接着層３７’、上述の突起部３６ａと突起部３６ｂは、Ｘ１方向の同一平面上の垂直方向に延びるように形成されることが好ましい。この場合、上述の接着層３７と接着層３７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の突起部３６ａと突起部３６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１５０】
また、図２０に示された圧力室２、インクプール４の形状は、図２６に示されるように、四角錐台に限定されず、円錐台でもよい。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは一体で形成され、側面部４ｃと側面部４ｄは一体で形成されることが好ましい。また、圧電素子３５は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。また、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、圧電素子３５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層３７と接着層３７’は一体で形成されることが好ましい。上述の突起部３６ａと突起部３６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１５１】
また、図２６に示された圧力室２、インクプール４の形状が円錐台である場合、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、図２６に示された形状に限定されず、図２７に示されるように、圧電素子３５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層３７と接着層３７’とを含む）接着層、（突起部３６ａと突起部３６ｂとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層３７と接着層３７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の突起部３６ａと突起部３６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１５２】
また、実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッド３０では、振動板３６を介して圧力室２を押圧する素子であれば、圧電素子３５に限定しない。振動板３６を介して圧力室２を押圧する素子としては、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金が例示される。この場合、圧電素子３５に代えて、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかがａ、ｂ方向に運動／駆動したとき、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかは、振動板３６を介して圧力室２を押圧することによって、圧力室２の内部の圧力を変化させ、ノズル１からインク１１をインク滴として吐出させることが好ましい。
【０１５３】
（実施の形態４）
本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッド４０について図２８を参照しながら説明する。図２８は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【０１５４】
図２８に示されるように、インクジェット記録ヘッド４０は、ノズルプレート９と、プレート８と、ノズルプレート９に平行に延びる振動板４６と、接着層４７と、圧電素子４５とを備えている。ここで、実施の形態４では、実施の形態１と重複する説明は省略する。
【０１５５】
プレート８上には、振動板６に代えて、振動板４６が設けられ、接続されている。
【０１５６】
振動板４６は、ニッケル、ステンレスで例示される金属材料により形成されている。尚、振動板４６は、金属材料に限らず、ポリイミドで例示される樹脂でもよく、また、シリコンを用いてもよい。この場合、ノズルプレート９と第１プレート８ａと第２プレート８ｂと第３プレート８ｃと振動板４６とに用いられる材料の組合せは、上記の例において、自由でもよいし、同じにしてもよい。ヘッドを設計する上での必要条件に応じて適宜最適な組合せが選択される。
【０１５７】
プレート８とノズルプレート９と振動板４６は、インクを収容し、加圧するための圧力室２を形成し、圧力室２にはインク１１が充填されている。圧力室２の上面部２ｂは、振動板４６に接する面である。ここで、圧力室２の形状が四角錐台であることが好ましい（図２９参照）。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは互いに離れて形成される。また、圧力室２は、側面部２ｃと側面部２ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【０１５８】
また、プレート８とノズルプレート９と振動板４６は、インクを収容し、圧力室２に補給／供給するためのインクプール４を形成し、インクプール４にはインク１３が充填されている。インクプール４の上面部４ｂは、振動板４６に接する面である。ここで、インクプール４の形状が四角錐台であることが好ましい（図２９参照）。この場合、側面部４ｃと側面部４ｄは互いに離れて形成される。また、インクプール４は、側面部４ｃと側面部４ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【０１５９】
プレート８を示す第２プレート８ｂには、インクプール４と圧力室２とに連通し、インクプール４に収容されたインク１３を圧力室２にインク１１として補給／供給するための供給口３が形成されている。ここで、供給口３の上面部３ｃは、振動板４６に接する面である。
【０１６０】
ノズルプレート９には、圧力室２に連通し、インク１１をインク滴として吐出するためのノズル１が形成されている。ここで、ノズル１の形状が円錐台であることが好ましい（図２９参照）。この場合、側面部１ｃと側面部１ｄは一体で形成される。
【０１６１】
圧電素子４５は、上面部４５ａと底面部４５ｂと側面部４５ｃ、４５ｄとを有する。圧電素子４５の上面部４５ａ、底面部４５ｂのＸ１方向の長さＷは、圧力室２の上面部２ｂのＸ１方向の長さと同じである。また、上面部４５ａには正電極が薄く形成され、底面部４５ｂには負電極が薄く形成され、圧電素子４５は分極処理により予めに分極されている。この予めに分極された圧電素子４５は、上面部４５ａと底面部４５ｂとの間に印加される電圧に基づいて変形する。
【０１６２】
また、実施の形態１と同様に、予めに、分極処理として、正電極である上面部４５ａに設定値以上の正電圧、負電極である底面部４５ｂに負電圧（通常は接地）を印加することにより、圧電素子４５は、上面部４５ａに正電圧、底面部４５ｂに負電圧（通常は接地）が印加されたときに矢印ａ、ｂ方向に縮むように駆動される。
【０１６３】
振動板４６には、表面上に設けられた突起部４６ａ、４６ｂが形成されている。突起部４６ａ、４６ｂ上には、圧電素子４５と振動板４６とを部分的に接合させる接着層４７が設けられている。突起部４６ａは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。突起部４６ｂは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。
【０１６４】
ここで、距離ｓ１は距離ｓ２と同じであり、突起部４６ａの軸線Ｌに対するＸ１方向の長さｔ１は、突起部４６ｂの軸線Ｌに対するＸ２方向の長さｔ２と同じであることが好ましい。また、長さＷ、距離ｓ１、ｓ２、長さｔ１、ｔ２の単位を統一（例えば、メートル）した場合、（Ｗ／２）≧（ｓ１＋ｔ１）、ｓ１≧ｔ１、（Ｗ／２）≧（ｓ２＋ｔ２）、ｓ２≧ｔ２とする。また、接着層４７のＸ１方向の長さ（接着層４７における軸線Ｌに対するＸ１方向の長さと、軸線Ｌに対するＸ２方向の長さとの合計）は、（ｓ１＋ｔ１＋ｓ２＋ｔ２）以上であり、Ｗ以下であることが好ましい。
【０１６５】
また、接着層４７は、導電性に優れた接着性材料である。接着性材料としてはエポキシ系接着剤が例示される。
【０１６６】
接着層４７上には、圧電素子４５が設けられている。圧電素子４５の底面部４５ｂは、接着層４７により、振動板４６と部分的に接合される。
【０１６７】
ここで、図２９に示されるように、圧電素子４５が円形状である場合、圧電素子４５と接着層４７は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。この場合、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、圧電素子４５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。上述の突起部４６ａと突起部４６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１６８】
図２８に示されるように、圧電素子４５が上面部４５ａと底面部４５ｂとの間に印加される電圧に応じて面内方向に運動／駆動したとき（縮んだとき）、圧電素子４５と振動板４６は、突起部４６ａ、４６ｂを介して接着層４７により部分的に接合されているため、振動板４６の圧電素子４５接着面は面内方向に圧縮される。その結果、振動板４６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板４６はＹ２方向に撓み変形を起こす。この際に、圧電素子４５と振動板４６は、突起部４６ａ、４６ｂを介して接着層４７でのみ接合されているため、振動板６は、圧電素子５の曲げ剛性に影響されることなく、それ自身の曲げ剛性に従い振動板６に作用する曲げモーメントＭに応じて撓み変形を起こす。これにより、インクジェット記録ヘッド４０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、低電圧でインク１１を加圧することができる。
【０１６９】
圧力室２は、圧電素子４５の運動／駆動（振動板４６の撓み）に基づいて内部の圧力が変化する（体積変位する）。上述のインク滴は、圧力室２の圧力の変化に基づいてノズル１から吐出される。圧電素子４５は、振動板４６を介して圧力室２を押圧することによってノズル１からインク１１をインク滴として吐出させる。このように、インクジェット記録ヘッド４０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、圧力室２の配置における高密度化、小型化を可能とし、低電圧でインク１１を加圧することにより、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とする。
【０１７０】
以上の説明により、実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッド４０によれば、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１７１】
次に、インクジェット記録ヘッド４０のインク滴の吐出動作について図３０をっ参照しながら説明する。図３０は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【０１７２】
図３０に示されるように、インクジェット記録ヘッド４０は、外部電源８０と接続される。圧電素子４５の正電極である上面部４５ａには、外部電源８０の正極が接続され、振動板４６には、外部電源８０の負極が接続される。圧電素子４５の負電極である底面部４５ｂと、振動板４６（突起部４６ａ、突起部４６ｂ）とが導電性の接着層４７に接合されているため、振動板４６は負電極であり、通常、外部電源８０により接地されている。
【０１７３】
圧電素子４５の上面部４５ａ（正電極）と振動板４６（負電極）との間には、外部電源８０により電圧が印加される。外部電源８０により印加する電圧は、実施の形態１と同様に、４０（Ｖ）未満が好ましく、例えば３０（Ｖ）が好ましい。
【０１７４】
ここで、図２８に示されたインクジェット記録ヘッド４０は、外部電源８０により電圧が印加されていない状態であり、この状態を静止状態と称す。また、図３０に示されたインクジェット記録ヘッド４０は、外部電源８０により電圧が印加される状態であり、この状態を動作状態と称す。
【０１７５】
まず、静止状態において、圧電素子４５への電圧の印加として、圧電素子４５の上面部４５ａ（正電極）と振動板４６（負電極）との間に外部電源８０により電圧を印加したとき、圧電素子４５は矢印ａ、ｂの向きに収縮して（収縮動作）、接着層４７から突起部４６ａ、４６ｂを介して、振動板４６の圧電素子４５接着面を面内方向に圧縮する。その結果、振動板４６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板４６はＹ２方向に撓み変形を起こす（撓み変形動作）。これにより、インクジェット記録ヘッド４０は、動作状態に移行する。
【０１７６】
圧電素子４５の収縮動作では、圧電素子４５が、圧電素子４５の両端のうちの一方から軸線Ｌに向かってＸ２方向に平行な矢印ａの向きに収縮し、圧電素子４５の両端のうちの他方から軸線Ｌに向かってＸ１方向に平行な矢印ｂの向きに収縮する。
【０１７７】
次に、動作状態において、圧力室２では、振動板４６の撓み変形動作（圧力室２の上面部２ｂがＹ２方向に撓むこと）による体積変位でもって圧力室２の中のインク１１が圧縮される。これにより、インクジェット記録ヘッド４０は、圧力室２に連通したノズル１からインク１１をインク滴１２として吐出することができる。
【０１７８】
次いで、動作状態において、外部電源８０により、圧電素子４５の上面部４５ａ（正電極）と振動板４６（負電極）との間に印加されている電圧を０（Ｖ）にすると（圧電素子４５への印加電圧を元に戻すと）、インクジェット記録ヘッド４０は、静止状態に移行し、圧電素子４５及び振動板４６は図２８に示された元の状態に戻る（撓み終了動作）。圧力室２では、ノズル１に形成されるインクのメニスカスの復元力（毛細管力）によって、圧力室２の中に、インクプール４の中のインク１３が供給口３を通って補給／供給される。
【０１７９】
このように、インクジェット記録ヘッド４０では、圧電素子４５と振動板４６は、接着層４７により部分的に接合されているため、圧電素子４５と振動板４６は、異なった曲率を有することができ、圧電素子４５自体はあまり撓むことなく振動板４６を大きく撓ますことが可能となる。
【０１８０】
尚、実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッド４０は、上述の説明に限定されるものではない。（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、図２９に示された形状に限定されず、図３１に示されるように、圧電素子４５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。。この場合、上述の突起部４６ａと突起部４６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１８１】
また、図３１に示された圧電素子４５と接着層４７は、円形状であることに限定されず、図３２に示されるように、正方形状であってもよい。この場合、正方形状である圧電素子４５、接着層４７は、４辺のそれぞれの長さＷを有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、圧電素子４５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｔ１＋ｓ２＋ｔ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けらた正方形から、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｓ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けらた正方形を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の突起部４６ａと突起部４６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１８２】
また、図３２に示された圧電素子４５と接着層４７とが正方形状である場合、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、圧電素子４５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、図３２に示された形状に限定されず、図３３に示されるように、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の突起部４６ａと突起部４６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１８３】
また、図３２に示された圧電素子４５と接着層４７は、正方形状であることに限定されず、図３４に示されるように、長方形状であってもよい。この場合、長方形状である圧電素子４５、接着層４７は、４辺のうちの２辺が長さＷを有する２辺より長く、４辺のうちの長さＷを有する２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、圧電素子４５の長方形の４辺のうちの長さＷを有する２辺より長い２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、上述の突起部４６ａと突起部４６ｂは、Ｘ１方向の同一平面上の垂直方向に延びるように形成されることが好ましい。この場合、上述の突起部４６ａと突起部４６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１８４】
また、図２９に示された圧力室２、インクプール４の形状は、図３５に示されるように、四角錐台に限定されず、円錐台でもよい。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは一体で形成され、側面部４ｃと側面部４ｄは一体で形成されることが好ましい。また、圧電素子４５と接着層４７は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円であることが好ましい。また、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、圧電素子４５の円の円周に沿うように設けられることが好ましい。更には、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の突起部４６ａと突起部４６ｂは一体で形成されることが好ましい。
【０１８５】
また、図３５に示された圧力室２、インクプール４の形状が円錐台である場合、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、図３５に示された形状に限定されず、図３６に示されるように、圧電素子４５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（突起部４６ａと突起部４６ｂとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の突起部４６ａと突起部４６ｂは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０１８６】
また、実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッド４０では、振動板４６を介して圧力室２を押圧する素子であれば、圧電素子４５に限定しない。振動板４６を介して圧力室２を押圧する素子としては、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金が例示される。この場合、圧電素子４５に代えて、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかがａ、ｂ方向に運動／駆動したとき、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかは、振動板４６を介して圧力室２を押圧することによって、圧力室２の内部の圧力を変化させ、ノズル１からインク１１をインク滴として吐出させることが好ましい。
【０１８７】
（実施の形態５）
本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッド５０について図３７を参照しながら説明する。図３７は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【０１８８】
図３７に示されるように、インクジェット記録ヘッド５０は、ノズルプレート９と、プレート８と、ノズルプレート９に平行に延びる振動板５６と、接着層５７、５７’と、圧電素子５５とを備えている。ここで、実施の形態５では、実施の形態１と重複する説明は省略する。
【０１８９】
プレート８上には、振動板６に代えて、振動板５６が設けられ、接続されている。
【０１９０】
振動板５６は、ニッケル、ステンレスで例示される金属材料により形成されている。尚、振動板５６は、金属材料に限らず、ポリイミドで例示される樹脂でもよく、また、シリコンを用いてもよい。この場合、ノズルプレート９と第１プレート８ａと第２プレート８ｂと第３プレート８ｃと振動板５６とに用いられる材料の組合せは、上記の例において、自由でもよいし、同じにしてもよい。ヘッドを設計する上での必要条件に応じて適宜最適な組合せが選択される。
【０１９１】
プレート８とノズルプレート９と振動板５６は、インクを収容し、加圧するための圧力室２を形成し、圧力室２にはインク１１が充填されている。圧力室２の上面部２ｂは、振動板５６に接する面である。ここで、圧力室２の形状が四角錐台であることが好ましい（図３８参照）。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは互いに離れて形成される。また、圧力室２は、側面部２ｃと側面部２ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【０１９２】
また、プレート８とノズルプレート９と振動板５６は、インクを収容し、圧力室２に補給／供給するためのインクプール４を形成し、インクプール４にはインク１３が充填されている。インクプール４の上面部４ｂは、振動板５６に接する面である。ここで、インクプール４の形状が四角錐台であることが好ましい（図３８参照）。この場合、側面部４ｃと側面部４ｄは互いに離れて形成される。また、インクプール４は、側面部４ｃと側面部４ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【０１９３】
プレート８を示す第２プレート８ｂには、インクプール４と圧力室２とに連通し、インクプール４に収容されたインク１３を圧力室２にインク１１として補給／供給するための供給口３が形成されている。ここで、供給口３の上面部３ｃは、振動板５６に接する面である。
【０１９４】
ノズルプレート９には、圧力室２に連通し、インク１１をインク滴として吐出するためのノズル１が形成されている。ここで、ノズル１の形状が円錐台であることが好ましい（図３８参照）。この場合、側面部１ｃと側面部１ｄは一体で形成される。
【０１９５】
圧電素子５５は、上面部５５ａと底面部５５ｂと側面部５５ｃ、５５ｄと突起部５５ｅと突起部５５ｆとを有する。圧電素子５５の上面部５５ａ、底面部５５ｂのＸ１方向の長さＷは、圧力室２の上面部２ｂのＸ１方向の長さと同じである。また、上面部５５ａには正電極が薄く形成され、底面部５５ｂには負電極が薄く形成され、圧電素子５５は分極処理により予めに分極されている。この予めに分極された圧電素子５５は、上面部５５ａと底面部５５ｂとの間に印加される電圧に基づいて変形する。
【０１９６】
また、実施の形態１と同様に、予めに、分極処理として、正電極である上面部５５ａに設定値以上の正電圧、負電極である底面部５５ｂに負電圧（通常は接地）を印加することにより、圧電素子５５は、上面部５５ａに正電圧、底面部５５ｂに負電圧（通常は接地）が印加されたときに矢印ａ、ｂ方向に縮むように駆動される。
【０１９７】
振動板５６上には、圧電素子５５と振動板５６とを部分的に接合させる接着層５７、５７’が設けられている。接着層５７は、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。接着層５７’は、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。
【０１９８】
ここで、距離ｓ１は距離ｓ２と同じであり、接着層５７の軸線Ｌに対するＸ１方向の長さｔ１は、接着層５７’の軸線Ｌに対するＸ２方向の長さｔ２と同じであることが好ましい。また、長さＷ、距離ｓ１、ｓ２、長さｔ１、ｔ２の単位を統一（例えば、メートル）した場合、（Ｗ／２）≧（ｓ１＋ｔ１）、ｓ１≧ｔ１、（Ｗ／２）≧（ｓ２＋ｔ２）、ｓ２≧ｔ２とする。
【０１９９】
また、接着層５７、５７’は、導電性に優れた接着性材料である。接着性材料としてはエポキシ系接着剤が例示される。
【０２００】
接着層５７、５７’上には、圧電素子５５が設けられている。圧電素子５５の底面部５５ｂには、底面部５５ｂ上に設けられた突起部５５ｅと突起部５５ｆとが形成されている。突起部５５ｅと突起部５５ｆは、底面部５５ｂと同様に負電極として働く。突起部５５ｅは接着層５７上に接合され、突起部５５ｆは接着層５７’上に接合されている。圧電素子５５の底面部５５ｂは、接着層５７、５７’により、振動板５６と部分的に接合される。突起部５５ｅは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。突起部５５ｆは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。
【０２０１】
ここで、図３８に示されるように、圧電素子５５が円形状である場合、圧電素子５５は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。この場合、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、圧電素子５５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。上述の接着層５７と接着層５７’は一体で形成されることが好ましい。上述の突起部５５ｅと突起部５５ｆは一体で形成されることが好ましい。
【０２０２】
図３７に示されるように、圧電素子５５が上面部５５ａと底面部５５ｂとの間に印加される電圧に応じて面内方向に運動／駆動したとき（縮んだとき）、圧電素子５５と振動板５６は、突起部５５ｅ、５５ｆを介して接着層５７、５７’により部分的に接合されているため、振動板５６の圧電素子５５接着面は面内方向に圧縮される。その結果、振動板５６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板５６はＹ２方向に撓み変形を起こす。この際に、圧電素子５５と振動板５６は、突起部５５ｅ、５５ｆを介して接着層５７、５７’でのみ接合されているため、振動板５６は、圧電素子５５の曲げ剛性に影響されることなく、それ自身の曲げ剛性に従い振動板５６に作用する曲げモーメントＭに応じて撓み変形を起こす。これにより、インクジェット記録ヘッド５０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、低電圧でインク１１を加圧することができる。
【０２０３】
圧力室２は、圧電素子５５の運動／駆動（振動板５６の撓み）に基づいて内部の圧力が変化する（体積変位する）。上述のインク滴は、圧力室２の圧力の変化に基づいてノズル１から吐出される。圧電素子５５は、振動板５６を介して圧力室２を押圧することによってノズル１からインク１１をインク滴として吐出させる。このように、インクジェット記録ヘッド５０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、圧力室２の配置における高密度化、小型化を可能とし、低電圧でインク１１を加圧することにより、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とする。
【０２０４】
次に、インクジェット記録ヘッド５０のインク滴の吐出動作について図３９をっ参照しながら説明する。図３９は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【０２０５】
図３９に示されるように、インクジェット記録ヘッド５０は、外部電源８０と接続される。圧電素子５５の正電極である上面部５５ａには、外部電源８０の正極が接続され、振動板５６には、外部電源８０の負極が接続される。圧電素子５５の負電極である底面部５５ｂ（の突起部５５ｅ、突起部５５ｆ）と、振動板５６とが導電性の接着層５７、５７’に接合されているため、振動板５６は負電極であり、通常、外部電源８０により接地されている。
【０２０６】
圧電素子５５の上面部５５ａ（正電極）と振動板５６（負電極）との間には、外部電源８０により電圧が印加される。外部電源８０により印加する電圧は、実施の形態１と同様に、４０（Ｖ）未満が好ましく、例えば３０（Ｖ）が好ましい。
【０２０７】
ここで、図３７に示されたインクジェット記録ヘッド５０は、外部電源８０により電圧が印加されていない状態であり、この状態を静止状態と称す。また、図３９に示されたインクジェット記録ヘッド５０は、外部電源８０により電圧が印加される状態であり、この状態を動作状態と称す。
【０２０８】
まず、静止状態において、圧電素子５５への電圧の印加として、圧電素子５５の上面部５５ａ（正電極）と振動板５６（負電極）との間に外部電源８０により電圧を印加したとき、圧電素子５５は矢印ａ、ｂの向きに収縮して（収縮動作）、突起部５５ｅ、５５ｆと接着層５７、５７’とを介して、振動板５６の圧電素子５５接着面を面内方向に圧縮する。その結果、振動板５６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板５６はＹ２方向に撓み変形を起こす（撓み変形動作）。これにより、インクジェット記録ヘッド５０は、動作状態に移行する。
【０２０９】
圧電素子５５の収縮動作では、圧電素子５５が、圧電素子５５の両端のうちの一方から軸線Ｌに向かってＸ２方向に平行な矢印ａの向きに収縮し、圧電素子５５の両端のうちの他方から軸線Ｌに向かってＸ１方向に平行な矢印ｂの向きに収縮する。
【０２１０】
次に、動作状態において、圧力室２では、振動板５６の撓み変形動作（圧力室２の上面部２ｂがＹ２方向に撓むこと）による体積変位でもって圧力室２の中のインク１１が圧縮される。これにより、インクジェット記録ヘッド５０は、圧力室２に連通したノズル１からインク１１をインク滴１２として吐出することができる。
【０２１１】
次いで、動作状態において、外部電源８０により、圧電素子５５の上面部５５ａ（正電極）と振動板５６（負電極）との間に印加されている電圧を０（Ｖ）にすると（圧電素子５５への印加電圧を元に戻すと）、インクジェット記録ヘッド５０は、静止状態に移行し、圧電素子５５及び振動板５６は図３７に示された元の状態に戻る（撓み終了動作）。圧力室２では、ノズル１に形成されるインクのメニスカスの復元力（毛細管力）によって、圧力室２の中に、インクプール４の中のインク１３が供給口３を通って補給／供給される。
【０２１２】
このように、インクジェット記録ヘッド５０では、圧電素子５５と振動板５６は、接着層５７、５７’により部分的に接合されているため、圧電素子５５と振動板５６は、異なった曲率を有することができ、圧電素子５５自体はあまり撓むことなく振動板５６を大きく撓ますことが可能となる。
【０２１３】
以上の説明により、実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッド５０によれば、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０２１４】
尚、実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッド５０は、上述の説明に限定されるものではない。（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、図３８に示された形状に限定されず、図４０に示されるように、圧電素子５５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層５７と接着層５７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の突起部５５ｅと突起部５５ｆは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０２１５】
また、図４０に示された圧電素子５５は、円形状であることに限定されず、図４１に示されるように、正方形状であってもよい。この場合、正方形状である圧電素子５５は、４辺のそれぞれの長さＷを有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、圧電素子５５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｔ１＋ｓ２＋ｔ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けらた正方形から、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｓ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けらた正方形を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層５７と接着層５７’は一体で形成されることが好ましい。上述の突起部５５ｅと突起部５５ｆは一体で形成されることが好ましい。
【０２１６】
また、図４１に示された圧電素子５５が正方形状である場合、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、圧電素子５５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、図４１に示された形状に限定されず、図４２に示されるように、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の接着層５７と接着層５７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の突起部５５ｅと突起部５５ｆは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０２１７】
また、図４１に示された圧電素子５５は、正方形状であることに限定されず、図４３に示されるように、長方形状であってもよい。この場合、長方形状である圧電素子５５は、４辺のうちの２辺が長さＷを有する２辺より長く、４辺のうちの長さＷを有する２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、圧電素子５５の長方形の４辺のうちの長さＷを有する２辺より長い２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、上述の接着層５７と接着層５７’、上述の突起部５５ｅと突起部５５ｆは、Ｘ１方向の同一平面上の垂直方向に延びるように形成されることが好ましい。この場合、上述の接着層５７と接着層５７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の突起部５５ｅと突起部５５ｆは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０２１８】
また、図３８に示された圧力室２、インクプール４の形状は、図４４に示されるように、四角錐台に限定されず、円錐台でもよい。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは一体で形成され、側面部４ｃと側面部４ｄは一体で形成されることが好ましい。また、圧電素子５５は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。また、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、圧電素子５５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の接着層５７と接着層５７’は一体で形成されることが好ましい。上述の突起部５５ｅと突起部５５ｆは一体で形成されることが好ましい。
【０２１９】
また、図４４に示された圧力室２、インクプール４の形状が円錐台である場合、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、図４４に示された形状に限定されず、図４５に示されるように、圧電素子５５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（接着層５７と接着層５７’とを含む）接着層、（突起部５５ｅと突起部５５ｆとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であってもよい。この場合、上述の接着層５７と接着層５７’は互いに離れて形成されることが好ましい。上述の突起部５５ｅと突起部５５ｆは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０２２０】
また、実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッド５０では、振動板５６を介して圧力室２を押圧する素子であれば、圧電素子５５に限定しない。振動板５６を介して圧力室２を押圧する素子としては、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金が例示される。この場合、圧電素子５５に代えて、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかがａ、ｂ方向に運動／駆動したとき、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかは、振動板５６を介して圧力室２を押圧することによって、圧力室２の内部の圧力を変化させ、ノズル１からインク１１をインク滴として吐出させることが好ましい。
【０２２１】
（実施の形態６）
本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッド６０について図４６を参照しながら説明する。図４６は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【０２２２】
図４６に示されるように、インクジェット記録ヘッド６０は、ノズルプレート９と、プレート８と、ノズルプレート９に平行に延びる振動板６６と、接着層６７と、圧電素子６５とを備えている。ここで、実施の形態６では、実施の形態１と重複する説明は省略する。
【０２２３】
プレート８上には、振動板６に代えて、振動板６６が設けられ、接続されている。
【０２２４】
振動板６６は、ニッケル、ステンレスで例示される金属材料により形成されている。尚、振動板６６は、金属材料に限らず、ポリイミドで例示される樹脂でもよく、また、シリコンを用いてもよい。この場合、ノズルプレート９と第１プレート８ａと第２プレート８ｂと第３プレート８ｃと振動板６６とに用いられる材料の組合せは、上記の例において、自由でもよいし、同じにしてもよい。ヘッドを設計する上での必要条件に応じて適宜最適な組合せが選択される。
【０２２５】
プレート８とノズルプレート９と振動板６６は、インクを収容し、加圧するための圧力室２を形成し、圧力室２にはインク１１が充填されている。圧力室２の上面部２ｂは、振動板６６に接する面である。ここで、圧力室２の形状が四角錐台であることが好ましい（図４７参照）。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは互いに離れて形成される。また、圧力室２は、側面部２ｃと側面部２ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【０２２６】
また、プレート８とノズルプレート９と振動板６６は、インクを収容し、圧力室２に補給／供給するためのインクプール４を形成し、インクプール４にはインク１３が充填されている。インクプール４の上面部４ｂは、振動板６６に接する面である。ここで、インクプール４の形状が四角錐台であることが好ましい（図４７参照）。この場合、側面部４ｃと側面部４ｄは互いに離れて形成される。また、インクプール４は、側面部４ｃと側面部４ｄとを接続する図示せぬ側面部を更に有することが好ましい。
【０２２７】
プレート８を示す第２プレート８ｂには、インクプール４と圧力室２とに連通し、インクプール４に収容されたインク１３を圧力室２にインク１１として補給／供給するための供給口３が形成されている。ここで、供給口３の上面部３ｃは、振動板６６に接する面である。
【０２２８】
ノズルプレート９には、圧力室２に連通し、インク１１をインク滴として吐出するためのノズル１が形成されている。ここで、ノズル１の形状が円錐台であることが好ましい（図４７参照）。この場合、側面部１ｃと側面部１ｄは一体で形成される。
【０２２９】
圧電素子６５は、上面部６５ａと底面部６５ｂと側面部６５ｃ、６５ｄと突起部６５ｅ、６５ｆとを有する。圧電素子６５の上面部６５ａ、底面部６５ｂのＸ１方向の長さＷは、圧力室２の上面部２ｂのＸ１方向の長さと同じである。また、上面部６５ａには正電極が薄く形成され、底面部６５ｂには負電極が薄く形成され、圧電素子６５は分極処理により予めに分極されている。この予めに分極された圧電素子６５は、上面部６５ａと底面部６５ｂとの間に印加される電圧に基づいて変形する。
【０２３０】
また、実施の形態１と同様に、予めに、分極処理として、正電極である上面部６５ａに設定値以上の正電圧、負電極である底面部６５ｂに負電圧（通常は接地）を印加することにより、圧電素子６５は、上面部６５ａに正電圧、底面部６５ｂに負電圧（通常は接地）が印加されたときに矢印ａ、ｂ方向に縮むように駆動される。
【０２３１】
振動板６６上には、圧電素子６５と振動板６６とを部分的に接合させる接着層６７が設けられている。
【０２３２】
接着層６７上には、圧電素子６５が設けられている。圧電素子６５の底面部６５ｂには、底面部６５ｂ上に設けられた突起部６５ｅ、６５ｆとが形成されている。突起部６５ｅと突起部６５ｆは、底面部６５ｂと同様に負電極として働く。突起部６５ｅ、６５ｆは接着層６７上に接合されている。圧電素子６５の底面部６５ｂは、接着層６７により、振動板６６と部分的に接合される。突起部６５ｅは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ１方向に、軸線Ｌから距離ｓ１だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ１方向の長さｔ１を有する。突起部６５ｆは、軸線Ｌに対して垂直方向であるＸ２方向に、軸線Ｌから距離ｓ２だけ離れて設けられ、軸線Ｌに対してＸ２方向の長さｔ２を有する。
【０２３３】
ここで、距離ｓ１は距離ｓ２と同じであり、突起部６５ｅの軸線Ｌに対するＸ１方向の長さｔ１は、突起部６５ｆの軸線Ｌに対するＸ２方向の長さｔ２と同じであることが好ましい。また、長さＷ、距離ｓ１、ｓ２、長さｔ１、ｔ２の単位を統一（例えば、メートル）した場合、（Ｗ／２）≧（ｓ１＋ｔ１）、ｓ１≧ｔ１、（Ｗ／２）≧（ｓ２＋ｔ２）、ｓ２≧ｔ２とする。また、接着層６７のＸ１方向の長さ（接着層６７における軸線Ｌに対するＸ１方向の長さと、軸線Ｌに対するＸ２方向の長さとの合計）は、（ｓ１＋ｔ１＋ｓ２＋ｔ２）以上であり、Ｗ以下であることが好ましい。
【０２３４】
また、接着層６７は、導電性に優れた接着性材料である。接着性材料としてはエポキシ系接着剤が例示される。
【０２３５】
ここで、図４７に示されるように、圧電素子６５が円形状である場合、圧電素子６５と接着層６７は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。この場合、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、圧電素子６５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。上述の突起部６５ｅと突起部６５ｆは一体で形成されることが好ましい。
【０２３６】
圧電素子６５が上面部６５ａと底面部６５ｂとの間に印加される電圧に応じてＹ２方向に運動／駆動したとき（撓んだとき）、圧電素子６５と振動板６６は、接着層６７により部分的に接合されているため、曲率を有するように、突起部６５ｅと突起部６５ｆとを軸にして撓む。これにより、インクジェット記録ヘッド６０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、低電圧でインク１１を加圧することができる。
【０２３７】
図４６に示されるように、圧電素子６５が上面部６５ａと底面部６５ｂとの間に印加される電圧に応じて面内方向に運動／駆動したとき（縮んだとき）、圧電素子６５と振動板６６は、突起部６５ｅ、６５ｆを介して接着層６７により部分的に接合されているため、振動板６６の圧電素子６５接着面は面内方向に圧縮される。その結果、振動板６６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板５６はＹ２方向に撓み変形を起こす。この際に、圧電素子６５と振動板６６は、突起部６５ｅ、６５ｆを介して接着層６７でのみ接合されているため、振動板６６は、圧電素子６５の曲げ剛性に影響されることなく、それ自身の曲げ剛性に従い振動板６６に作用する曲げモーメントＭに応じて撓み変形を起こす。これにより、インクジェット記録ヘッド６０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、低電圧でインク１１を加圧することができる。
【０２３８】
圧力室２は、圧電素子６５の運動／駆動（振動板６６の撓み）に基づいて内部の圧力が変化する（体積変位する）。上述のインク滴は、圧力室２の圧力の変化に基づいてノズル１から吐出される。圧電素子６５は、振動板６６を介して圧力室２を押圧することによってノズル１からインク１１をインク滴として吐出させる。このように、インクジェット記録ヘッド６０は、圧力室２の体積変位を大幅に向上することにより、圧力室２の配置における高密度化、小型化を可能とし、低電圧でインク１１を加圧することにより、ヘッドの低消費電力化、低電圧化を可能とする。
【０２３９】
次に、インクジェット記録ヘッド６０のインク滴の吐出動作について図４８をっ参照しながら説明する。図４８は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【０２４０】
図４８に示されるように、インクジェット記録ヘッド６０は、外部電源８０と接続される。圧電素子６５の正電極である上面部６５ａには、外部電源８０の正極が接続され、振動板６６には、外部電源８０の負極が接続される。圧電素子６５の負電極である底面部６５ｂ（の突起部６５ｅ、突起部６５ｆ）と、振動板６６とが導電性の接着層６７に接合されているため、振動板６６は負電極であり、通常、外部電源８０により接地されている。
【０２４１】
圧電素子６５の上面部６５ａ（正電極）と振動板６６（負電極）との間には、外部電源８０により電圧が印加される。外部電源８０により印加する電圧は、実施の形態１と同様に、４０（Ｖ）未満が好ましく、例えば３０（Ｖ）が好ましい。
【０２４２】
ここで、図４６に示されたインクジェット記録ヘッド６０は、外部電源８０により電圧が印加されていない状態であり、この状態を静止状態と称す。また、図４８に示されたインクジェット記録ヘッド６０は、外部電源８０により電圧が印加される状態であり、この状態を動作状態と称す。
【０２４３】
まず、静止状態において、圧電素子６５への電圧の印加として、圧電素子６５の上面部６５ａ（正電極）と振動板６６（負電極）との間に外部電源８０により電圧を印加したとき、圧電素子６５は矢印ａ、ｂの向きに収縮して（収縮動作）、突起部６５ｅ、６５ｆを介して接着層６７と共に、振動板６６の圧電素子６５接着面を面内方向に圧縮する。その結果、振動板６６には曲げモーメントＭが作用することとなり、振動板６６はＹ２方向に撓み変形を起こす（撓み変形動作）。これにより、インクジェット記録ヘッド６０は、動作状態に移行する。
【０２４４】
圧電素子６５の収縮動作では、圧電素子６５が、圧電素子６５の両端のうちの一方から軸線Ｌに向かってＸ２方向に平行な矢印ａの向きに収縮し、圧電素子６５の両端のうちの他方から軸線Ｌに向かってＸ１方向に平行な矢印ｂの向きに収縮する。
【０２４５】
次に、動作状態において、圧力室２では、振動板６６の撓み変形動作（圧力室２の上面部２ｂがＹ２方向に撓むこと）による体積変位でもって圧力室２の中のインク１１が圧縮される。これにより、インクジェット記録ヘッド６０は、圧力室２に連通したノズル１からインク１１をインク滴１２として吐出することができる。
【０２４６】
次いで、動作状態において、外部電源８０により、圧電素子６５の上面部６５ａ（正電極）と振動板６６（負電極）との間に印加されている電圧を０（Ｖ）にすると（圧電素子６５への印加電圧を元に戻すと）、インクジェット記録ヘッド６０は、静止状態に移行し、圧電素子６５及び振動板６６は図４６に示された元の状態に戻る（撓み終了動作）。圧力室２では、ノズル１に形成されるインクのメニスカスの復元力（毛細管力）によって、圧力室２の中に、インクプール４の中のインク１３が供給口３を通って補給／供給される。
【０２４７】
このように、インクジェット記録ヘッド６０では、圧電素子６５と振動板６６は、接着層６７により部分的に接合されているため、圧電素子６５と振動板６６は、異なった曲率を有することができ、圧電素子６５自体はあまり撓むことなく振動板６６を大きく撓ますことが可能となる。
【０２４８】
以上の説明により、実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッド６０によれば、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０２４９】
尚、実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッド６０は、上述の説明に限定されるものではない。（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、図４７に示された形状に限定されず、図４９に示されるように、圧電素子６５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の突起部６５ｅと突起部６５ｆは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０２５０】
また、図４９に示された圧電素子６５と接着層６７は、円形状であることに限定されず、図５１に示されるように、正方形状であってもよい。この場合、正方形状である圧電素子６５、接着層６７は、４辺のそれぞれの長さＷを有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、圧電素子６５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｔ１＋ｓ２＋ｔ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けらた正方形から、４辺のそれぞれの長さ（ｓ１＋ｓ２）を有し、２本の対角線の交点が軸線Ｌに対応するように設けられ、４辺のうちの２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けらた正方形を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の突起部６５ｅと突起部６５ｆは一体で形成されることが好ましい。
【０２５１】
また、図５０に示された圧電素子６５と接着層６７とが正方形状である場合、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、圧電素子６５の正方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、図５０に示された形状に限定されず、図５１に示されるように、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の突起部６５ｅと突起部６５ｆは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０２５２】
また、図５０に示された圧電素子６５と接着層６７は、正方形状であることに限定されず、図５２に示されるように、長方形状であってもよい。この場合、長方形状である圧電素子６５、接着層６７は、４辺のうちの２辺が長さＷを有する２辺より長く、４辺のうちの長さＷを有する２辺がＸ１方向（又はＸ２方向）に平行に設けられることが好ましい。また、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、圧電素子６５の長方形の４辺のうちの長さＷを有する２辺より長い２辺に沿うように設けられることが好ましい。更には、上述の突起部６５ｅと突起部６５ｆは、Ｘ１方向の同一平面上の垂直方向に延びるように形成されることが好ましい。この場合、上述の突起部６５ｅと突起部６５ｆは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０２５３】
また、図４７に示された圧力室２、インクプール４の形状は、図５３に示されるように、四角錐台に限定されず、円錐台でもよい。この場合、側面部２ｃと側面部２ｄは一体で形成され、側面部４ｃと側面部４ｄは一体で形成されることが好ましい。また、圧電素子６５と接着層６７は、軸線Ｌを中心とする半径（Ｗ×（１／２））の円である。また、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、圧電素子６５の円の円周に沿うように設けられる。更には、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１）の円から、軸線Ｌを中心とする半径ｓ１の円を除いた部分（領域）に形成される形状であることが好ましい。また、上述の突起部６５ｅと突起部６５ｆは一体で形成されることが好ましい。
【０２５４】
また、図５３に示された圧力室２、インクプール４の形状が円錐台である場合、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、図５３に示された形状に限定されず、図５４に示されるように、圧電素子６５の円の円周に沿って所定の位置に設けられることが好ましい。更には、（突起部６５ｅと突起部６５ｆとを含む）突起部は、軸線Ｌを中心とする半径（ｓ１＋ｔ１×（１／２））の円周上に、所定の距離、例えば軸線Ｌを中心に４５度の間隔に部分的に形成される形状であることが好ましい。この場合、上述の突起部６５ｅと突起部６５ｆは互いに離れて形成されることが好ましい。
【０２５５】
また、実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッド６０では、振動板６６を介して圧力室２を押圧する素子であれば、圧電素子６５に限定しない。振動板６６を介して圧力室２を押圧する素子としては、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金が例示される。この場合、圧電素子６５に代えて、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかがａ、ｂ方向に運動／駆動したとき、電歪素子、磁歪素子、形状記憶合金のいずれかは、振動板６６を介して圧力室２を押圧することによって、圧力室２の内部の圧力を変化させ、ノズル１からインク１１をインク滴として吐出させることが好ましい。
【０２５６】
実施の形態１〜６において、インクジェット記録ヘッド１０、２０、３０、４０、５０、６０では、ノズル１は、ノズルプレート９に形成され、圧力室２に直接連通しているが、これに限定されず、図示せぬ管を介して圧力室２に連通してもよい。
【０２５７】
また、本発明による液滴吐出ヘッドとして、実施の形態１〜６において、インク滴１２を記録用紙面上に吐出するインクジェット記録ヘッド１０、２０、３０、４０、５０、６０の場合について説明したが、これに限定されるものではない。粘性の高い液体を吐出するためには、高い圧力が必要とされるが、本発明の場合、体積変位効率が高いため、容易に高い圧力が得られる。例えば、水溶性の有機材料を所定のパターンに従って基板上に付着させる有機ＥＬディスプレイ製膜装置にも好適に用いられる。また、溶融半田を基板上に吐出させてバンプを形成する半田バンプ形成装置にも好適に用いられる。
【０２５８】
【発明の効果】
本発明の液滴吐出ヘッドは、低電圧で液滴を吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２（ｂ）は、図１に対応し、図２（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３】図３は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４（ｂ）は、図１に対応し、図４（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図５（ｂ）は、図１に対応し、図５（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図６（ｂ）は、図１に対応し、図６（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図７（ｂ）は、図１に対応し、図７（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図８（ｂ）は、図１に対応し、図８（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図９】図９（ａ）は、本実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図９（ｂ）は、図１に対応し、図９（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図１１（ｂ）は、図１０に対応し、図１１（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図１３（ｂ）は、図１０に対応し、図１３（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図１４（ｂ）は、図１０に対応し、図１４（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図１５（ｂ）は、図１０に対応し、図１５（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図１６（ｂ）は、図１０に対応し、図１６（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図１７】図１７（ａ）は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図１７（ｂ）は、図１０に対応し、図１７（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図１８】図１８（ａ）は、本実施の形態２に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図１８（ｂ）は、図１０に対応し、図１８（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図１９】図１９は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【図２０】図２０（ａ）は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２０（ｂ）は、図１９に対応し、図２０（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図２１】図２１は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【図２２】図２２（ａ）は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２２（ｂ）は、図１９に対応し、図２２（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図２３】図２３（ａ）は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２３（ｂ）は、図１９に対応し、図２３（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図２４】図２４（ａ）は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２４（ｂ）は、図１９に対応し、図２４（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図２５】図２５（ａ）は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２５（ｂ）は、図１９に対応し、図２５（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図２６】図２６（ａ）は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２６（ｂ）は、図１９に対応し、図２６（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図２７】図２７（ａ）は、本実施の形態３に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２７（ｂ）は、図１９に対応し、図２７（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図２８】図２８は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【図２９】図２９（ａ）は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図２９（ｂ）は、図２８に対応し、図２９（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３０】図３０は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【図３１】図３１（ａ）は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図３１（ｂ）は、図２８に対応し、図３１（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３２】図３２（ａ）は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図３２（ｂ）は、図２８に対応し、図３２（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３３】図３３（ａ）は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図３３（ｂ）は、図２８に対応し、図３３（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３４】図３４（ａ）は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図３４（ｂ）は、図２８に対応し、図３４（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３５】図３５（ａ）は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図３５（ｂ）は、図２８に対応し、図３５（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３６】図３６（ａ）は、本実施の形態４に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図３６（ｂ）は、図２８に対応し、図３６（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３７】図３７は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【図３８】図３８（ａ）は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図３８（ｂ）は、図３７に対応し、図３８（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図３９】図３９は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【図４０】図４０（ａ）は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４０（ｂ）は、図３７に対応し、図４０（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図４１】図４１（ａ）は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４１（ｂ）は、図３７に対応し、図４１（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図４２】図４２（ａ）は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４２（ｂ）は、図３７に対応し、図４２（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図４３】図４３（ａ）は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４３（ｂ）は、図３７に対応し、図４３（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図４４】図４４（ａ）は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４４（ｂ）は、図３７に対応し、図４４（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図４５】図４５（ａ）は、本実施の形態５に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４５（ｂ）は、図３７に対応し、図４５（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図４６】図４６は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【図４７】図４７（ａ）は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４７（ｂ）は、図４６に対応し、図４７（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図４８】図４８は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【図４９】図４９（ａ）は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図４９（ｂ）は、図４６に対応し、図４９（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図５０】図５０（ａ）は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図５０（ｂ）は、図４６に対応し、図５０（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図５１】図５１（ａ）は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図５１（ｂ）は、図４６に対応し、図５１（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図５２】図５２（ａ）は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図５２（ｂ）は、図４６に対応し、図５２（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図５３】図５３（ａ）は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図５３（ｂ）は、図４６に対応し、図５３（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図５４】図５４（ａ）は、本実施の形態６に係るインクジェット記録ヘッドの構造を示す平面図、図５４（ｂ）は、図４６に対応し、図５４（ａ）のインクジェット記録ヘッドの構造のＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【図５５】図５５は、従来のインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。
【図５６】図５６は、従来のインクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出動作を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ノズル
１ａ 入口
１ｂ 出口
１ｃ、１ｄ 側面部
２ 圧力室
２ａ 底面部
２ｂ 上面部
２ｃ、２ｄ 側面部
３ 供給口
３ａ 入口
３ｂ 出口
３ｃ 上面部
３ｄ 底面部
４ インクプール
４ａ 底面部
４ｂ 上面部
４ｃ、４ｄ 側面部
５ 圧電素子
５ａ 上面部
５ｂ 底面部
５ｃ、５ｄ 側面部
６ 振動板
７、７’ 接着層
８ａ 第１プレート
８ｂ 第２プレート
８ｃ 第３プレート
９ ノズルプレート
９ａ 辺
１０ インクジェット記録ヘッド
１１ インク
１２ インク滴
１３ インク
２０ インクジェット記録ヘッド
２５ 圧電素子
２５ａ 上面部
２５ｂ 底面部
２５ｃ、２５ｄ 側面部
２６ 振動板
２６ａ、２６ｂ 溝
２７、２７’ 接着層
３０ インクジェット記録ヘッド
３５ 圧電素子
３５ａ 上面部
３５ｂ 底面部
３５ｃ、３５ｄ 側面部
３６ 振動板
３６ａ、３６ｂ 突起部
３７、３７’ 接着層
４０ インクジェット記録ヘッド
４５ 圧電素子
４５ａ 上面部
４５ｂ 底面部
４５ｃ、４５ｄ 側面部
４６ 振動板
４６ａ、４６ｂ 突起部
４７ 接着層
５０ インクジェット記録ヘッド
５５ 圧電素子
５５ａ 上面部
５５ｂ 底面部
５５ｃ、５５ｄ 側面部
５５ｅ、５５ｆ 突起部
５６ 振動板
５７、５７’ 接着層
６０ インクジェット記録ヘッド
６５ 圧電素子
６５ａ 上面部
６５ｂ 底面部
６５ｃ、６５ｄ 側面部
６５ｅ、６５ｆ 突起部
６６ 振動板
６７ 接着層
８０ 外部電源
１００ インクジェット記録ヘッド
１０１ ノズル
１０２ 圧力室
１０３ 供給口
１０４ インクプール
１０５ 圧電素子
１０６ 振動板
１０７ 接着層
１０８ａ 第１プレート
１０８ｂ 第２プレート
１０８ｃ 第３プレート
１０９ ノズルプレート
１１１ インク
１１２ インク滴
１１３ インク

Claims (21)

1. 液体を加圧する圧力室と、前記圧力室の底面側に設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレートには、前記液体を液滴として吐出する開口部が設けられ、前記圧力室上に設けられた振動板と、前記振動板上に設けられた円形状の変位発生素子と、前記変位発生素子と前記振動板とを部分的に接合し前記円形状の変位発生素子の円周に沿うように設けられた接着部とを備え、
   前記ノズルプレートを貫通する方向と一致し前記開口部の中央を通過する直線を軸線としたとき、前記円形状の変位発生素子が前記軸線が該円の中心を通過する位置に設けられ、
   前記圧力室は、前記変位発生素子の発生する変位に基づいて生じる前記振動板の撓み変形により、内部の圧力が変化し、前記液滴は、前記圧力室の前記圧力の変化に基づいて前記開口部から吐出され、且つ、下式（２）および下式（３）から選択される少なくとも一方の式を満たすことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
   ・式（２） ｓ１≧ｔ１
   ・式（３） ｓ２≧ｔ２
   〔式（２）中、ｓ１は、前記軸線に対して垂直な方向において、前記軸線から前記軸線の一方の側に位置する前記接着部までの距離を表し、ｔ１は、前記軸線に対して垂直な方向において、前記軸線の一方の側に位置する前記接着部の長さを表し、式（３）中、ｓ２は、前記軸線に対して垂直な方向において、前記軸線から前記軸線の他方の側に位置する前記接着部までの距離を表し、ｔ２は、前記軸線に対して垂直な方向において、前記軸線の他方の側に位置する前記接着部の長さを表す。〕
2. 液体を加圧する圧力室と、前記圧力室の底面側に設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレートには、前記液体を液滴として吐出する開口部が設けられ、前記圧力室上に設けられた振動板と、前記振動板上に設けられた正方形状又は長方形状の変位発生素子と、前記変位発生素子と前記振動板とを部分的に接合し前記正方形状又は長方形状の変位発生素子の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられた接着部とを備え、
   前記ノズルプレートを貫通する方向と一致し前記開口部の中央を通過する直線を軸線としたとき、前記正方形状又は長方形状の変位発生素子が前記軸線が該正方形又は長方形の２本の対角線の交点を通過する位置に設けられ、
   前記圧力室は、前記変位発生素子の発生する変位に基づいて生じる前記振動板の撓み変形により、内部の圧力が変化し、前記液滴は、前記圧力室の前記圧力の変化に基づいて前記開口部から吐出され、且つ、下式（２）および下式（３）から選択される少なくとも一方の式を満たすことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
   ・式（２） ｓ１≧ｔ１
   ・式（３） ｓ２≧ｔ２
   〔式（２）中、ｓ１は、前記軸線に対して垂直な方向において、前記軸線から前記軸線の一方の側に位置する前記接着部までの距離を表し、ｔ１は、前記軸線に対して垂直な方向において、前記軸線の一方の側に位置する前記接着部の長さを表し、式（３）中、ｓ２は、前記軸線に対して垂直な方向において、前記軸線から前記軸線の他方の側に位置する前記接着部までの距離を表し、ｔ２は、前記軸線に対して垂直な方向において、前記軸線の他方の側に位置する前記接着部の長さを表す。〕
3. 請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板の表面には、溝が形成され、前記接着部は、前記溝に設けられ、前記接着部と前記振動板との上には、前記変位発生素子が設けられた液滴吐出ヘッド。
4. 請求項３に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記変位発生素子の形状は円であり、前記接着部と前記溝は、前記円の円周に沿うように設けられる液滴吐出ヘッド。
5. 請求項３に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記変位発生素子の形状は正方形又は長方形であり、前記接着部と前記溝は、前記正方形又は長方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる液滴吐出ヘッド。
6. 請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板の表面には、突起部が形成され、前記接着部は、前記突起部上に設けられ、前記接着部上には、前記変位発生素子が設けられた液滴吐出ヘッド。
7. 請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記変位発生素子には、突起部が形成され、前記接着部上には、前記突起部が設けられた液滴吐出ヘッド。
8. 請求項６又は７に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記変位発生素子の形状は円であり、前記接着部と前記突起部は、前記円の円周に沿うように設けられる液滴吐出ヘッド。
9. 請求項６又は７に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記変位発生素子の形状は正方形又は長方形であり、前記接着部と前記突起部は、前記正方形又は長方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる液滴吐出ヘッド。
10. 請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板の表面には、突起部が形成され、更に、前記変位発生素子と前記突起部とを接合する接着部を備えた液滴吐出ヘッド。
11. 請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記変位発生素子には、突起部が形成され、更に、前記突起部と前記振動板とを接合する接着部を備えた液滴吐出ヘッド。
12. 請求項１０又は１１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記変位発生素子の形状は円であり、前記突起部は、前記円の円周に沿うように設けられる液滴吐出ヘッド。
13. 請求項１０又は１１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記変位発生素子の形状は正方形又は長方形であり、前記突起部は、前記正方形又は長方形の４辺のうちの少なくとも２辺に沿うように設けられる液滴吐出ヘッド。
14. 請求項１、２、４、５、８、９、１２、１３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧力室の形状は、四角錐台であり、前記四角錐台の第１面には前記開口部が設けられ、前記四角錐台の前記第１面より大きい第２面は、前記振動板によって形成され、前記変位発生素子は、前記変位発生素子の発生する変位が前記第２面に伝わるように前記圧力室の上方に設けられる液滴吐出ヘッド。
15. 請求項１、４、８、１２のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧力室の形状は、円錐台であり、前記円錐台の第１面には前記開口部が設けられ、前記円錐台の前記第１面より大きい第２面は、前記振動板によって形成され、前記変位発生素子は、前記変位発生素子の発生する変位が前記第２面に伝わるように前記圧力室の上方に設けられる液滴吐出ヘッド。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、更に、前記液体を収容するプールと、前記プールと前記圧力室とに連通し、前記プールに収容された前記液体を前記圧力室に供給するための供給口とを備えた液滴吐出ヘッド。
17. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、動作状態で、前記変位発生素子と前記振動板は、異なった曲率を有する液滴吐出ヘッド。
18. 請求項１〜９、１４、１５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、下式（４）および下式（５）を満たす液滴吐出ヘッド。
    ・式（４） ｓ１＝ｓ２
    ・式（５） ｔ１＝ｔ２
    〔式（４）中、ｓ１は、前記式（２）におけるｓ１を意味し、ｓ２は、前記式（３）におけるｓ２を意味し、式（５）中、ｔ１は、前記式（２）におけるｔ１を意味し、ｔ２は、前記式（３）におけるｔ２を意味する。〕
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液滴吐出ヘッドは、インクジェット記録装置で使われる液滴吐出ヘッド。
20. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液滴吐出ヘッドは、有機ＥＬディスプレイ製膜装置で使われる液滴吐出ヘッド。
21. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記 液滴吐出ヘッドは、半田バンプ形成装置で使われる液滴吐出ヘッド。

Images