JP5360109B2 - 液滴吐出装置、圧電アクチュエータ、及び、液滴吐出装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液滴吐出装置、圧電アクチュエータ、及び、液滴吐出装置の製造方法に関する。

従来から、液滴吐出装置として、複数のノズルから個別に液滴を吐出するように構成されたものがある。例えば、特許文献１には、複数のノズルからそれぞれインクの液滴を吐出させるインクジェットヘッドが開示されている。このインクジェットヘッドは、複数のノズルやこれら複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室等のインク流路が形成された流路ユニットと、前記複数の圧力室内のインクに個別に圧力を付与することによって、対応するノズルからインクを吐出させる圧電アクチュエータを備えている。

また、圧電アクチュエータは、流路ユニットに複数の圧力室を覆うように接合されて複数の圧力室の一壁部をなす振動板（封止板）と、この振動板に複数の圧力室に跨って平面的に設けられた圧電層と、複数の圧力室とそれぞれ対向する部分の圧電層を厚み方向に挟むように設けられた２種類の電極（個別電極と共通電極）を有する。そして、ある圧力室に対応する前記２種類の電極間に所定の駆動電圧が印加されたときには、それら電極に挟まれる圧電層部分に変形（圧電歪）が生じ、振動板が変形（振動）するようになっている。そして、圧力室の一壁部である振動板の変形によって圧力室の容積が変化することで、圧力室内のインクに圧力が付与されて、ノズルからインクの液滴が吐出される。

特開２０１０−２１４７９５号公報

ところで、特許文献１に開示されているインクジェットヘッドのような、複数のノズルを有する液滴吐出装置においては、これら複数のノズル間での吐出特性（吐出される液滴量や液滴速度）が均一に揃っていることが好ましいのであるが、実際には、複数のノズル間の吐出特性が異なってしまうことも多い。例えば、特許文献１の例では、複数の圧力室にそれぞれ対向する圧電層部分（圧電素子）の厚みばらつき等によって圧電素子の特性に違いが生じていると、所定の駆動電圧が印加されたときの変形量がばらつく。あるいは、複数の圧力室間で振動板や圧電層の拘束条件が若干異なっている場合にも、複数の圧力室間で振動板の変形量に差が生じる。このように複数の圧力室間で振動板の変形量に差が生じると、インクに付与される圧力がばらつく、即ち、液滴速度や液滴量がばらついてしまうことになる。また、圧力室やノズル等の流路ユニットに形成されるインク流路の寸法誤差によって、複数のノズル間で吐出特性のばらつきが生じることも考えられる。

本発明の目的は、複数のノズルの吐出特性のばらつきを抑制することである。

第１の発明の液滴吐出装置は、複数のノズルと前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室を区画する区画部材である封止板を変形させて前記圧力室の容積を変化させることにより、前記複数の圧力室内の液体にそれぞれ圧力を付与するアクチュエータを有する、液滴吐出装置であって、
前記複数の圧力室はそれぞれ一部が開口した凹形状に形成されるとともに、前記流路ユニットの一表面に沿って平面的に配置され、前記アクチュエータは、前記複数の圧力室の開口を覆うように前記流路ユニットの前記一表面に接合された前記封止板と、前記封止板の前記複数の圧力室とそれぞれ対向する部分に設けられて、前記封止板の前記複数の圧力室と対向する部分をそれぞれ変形させる複数の圧電素子を有し、前記圧電素子に付着して設けられ、前記圧電素子の変形量を調整することによって、前記封止板の変形量を調整する変形調整部材を有し、さらに、前記変形調整部材は、前記一部の圧力室に対応する前記圧電素子の変形調整量を、前記他の圧力室に対応する前記圧電素子と異ならせるように構成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、変形調整部材による、一部の圧力室に対する区画部材の変形調整量を、他の圧力室に対する区画部材と異ならせることで、複数の圧力室間で液体に付与される圧力を調整し、複数のノズル間の吐出特性のばらつきを小さくすることが可能となる。尚、本発明において、「変形量を調整する」とは、変形量を減少させる変形抑制と変形量を増大させる変形促進の両方を含む概念である。また、本発明は、全ての圧力室について変形調整部材によって区画部材の変形量が調整される形態には限られず、区画部材の変形量が調整されない（変形調整量が０である）圧力室が存在する形態も本発明に含まれる。
また、特に本発明では、流路ユニットの一表面に、複数の圧力室の開口を覆うように接合される封止板が、複数の圧力室の一壁部を構成する区画部材に相当し、この封止板の複数の圧力室と対向する部分が、複数の圧電素子によってそれぞれ変形するようになっている。そして、変形調整部材が、封止板の、一部の圧力室に対向する部分の変形調整量を、他の圧力室に対向する部分と異ならせることにより、複数のノズル間の吐出特性のばらつきを小さくすることができる。
さらに、変形調整部材が圧電素子に付着していることから、この変形調整部材によって圧電素子の変形量を効果的に調整できる。尚、本発明において、「圧電素子に付着」とは、圧電素子そのものに直接付着している形態のみならず、圧電素子に電圧を印加するための電極表面に付着している形態も含む概念である。

第２の発明の液滴吐出装置は、前記第１の発明において、前記変形調整部材は、前記複数のノズルの吐出特性に応じて、それら複数のノズルがそれぞれ連通する前記複数の圧力室における前記封止板の変形量を調整するように構成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、複数のノズルの吐出特性（液滴速度や液滴量）に応じて、封止板の変形量を調整するため、複数のノズル間の吐出特性のばらつきを効果的に抑えることができる。

上記第１又は第２の発明において、前記一部の圧力室に対応する圧電素子と前記他の圧力室に対応する圧電素子との間で、前記変形調整部材の付着面積が異なっていてもよい（第３の発明）。または、前記一部の圧力室に対応する圧電素子と前記他の圧力室に対応する圧電素子との間で、前記変形調整部材の付着位置が異なっていてもよい（第４の発明）。あるいは、前記一部の圧力室に対応する圧電素子と前記他の圧力室に対応する圧電素子との間で、付着している前記変形調整部材の材質が異なっていてもよい（第５の発明）。

第６の発明の液滴吐出装置は、前記第１〜第５の何れかの発明において、前記複数の圧電素子は前記封止板の前記圧力室と反対側の面に設けられ、前記複数の圧電素子の前記封止板と反対側の面には複数の表面電極がそれぞれ設けられるとともに、これら複数の表面電極には配線部材が接続され、前記変形調整部材は、各表面電極に設けられて、この表面電極と前記配線部材の配線とを導通させる導電性のバンプであることを特徴とするものである。

本発明においては、複数の圧電素子にそれぞれ設けられた複数の表面電極に、配線部材を接続するための導電性のバンプが設けられており、これら複数のバンプが変形調整部材として機能する。即ち、一部の圧力室に対応するバンプの、圧電素子（個別電極）に対する付着位置や付着面積等を、他の圧力室と異ならせることによって、前記一部の圧力室に対応する圧電素子の変形調整量を前記他の圧力室と異ならせる。

第７の発明の液滴吐出装置は、前記第１〜第５の何れかの発明において、前記複数の圧電素子は前記封止板の前記圧力室と反対側の面に設けられ、前記複数の圧電素子の前記封止板と反対側の面には複数の表面電極がそれぞれ設けられ、前記複数の圧電素子を有する前記アクチュエータに配線部材が接着剤で接合されるとともに、前記複数の表面電極が前記配線部材の配線と電気的に接続され、前記変形調整部材は、各圧電素子の前記封止板と反対側の面に付着した前記接着剤であることを特徴とするものである。

本発明においては、複数の圧電素子を有するアクチュエータと配線部材とを接合する接着剤が、圧電素子に付着することによって変形調整部材として機能する。即ち、一部の圧力室に対応する領域において、接着剤の、圧電素子への付着位置や付着面積等を、他の圧力室と異ならせることによって、前記一部の圧力室に対応する圧電素子の変形調整量を前記他の圧力室と異ならせる。

第８の発明の液滴吐出装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記封止板の前記圧力室と反対側の面に前記複数の圧力室に跨って平面的に広がる圧電層が接合され、この圧電層の前記複数の圧力室とそれぞれ対向する部分が、前記複数の圧電素子を構成しており、前記変形調整部材は、前記圧電層と直交する方向から見て、前記圧電層の縁との間に他の圧力室が存在しない、端位置の前記圧力室と、それ以外の前記圧力室との間で、前記圧電層の変形調整量が異なるように構成されていることを特徴とするものである。

圧電層の縁との間に他の圧力室が存在しない、端位置の圧力室は、隣接する圧力室の数が少ない分、それ以外の圧力室とは圧電層の拘束条件が異なり、端位置の圧力室とそれ以外の圧力室とで、圧電層の変形量に違いが出やすい。そこで、端位置の圧力室とそれ以外の圧力室とで、変形調整部材により圧電層の変形調整量を異ならせることが好ましい。

第９の発明の液滴吐出装置は、複数のノズルと前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室を区画する区画部材である封止板を変形させて前記圧力室の容積を変化させることにより、前記複数の圧力室内の液体にそれぞれ圧力を付与するアクチュエータを有する、液滴吐出装置であって、
前記複数の圧力室はそれぞれ一部が開口した凹形状に形成されるとともに、前記流路ユニットの一表面に沿って平面的に配置され、前記アクチュエータは、前記複数の圧力室の開口を覆うように前記流路ユニットの前記一表面に接合された前記封止板と、前記封止板の前記複数の圧力室とそれぞれ対向する部分に設けられて、前記封止板の前記複数の圧力室と対向する部分をそれぞれ変形させる複数の圧電素子を有し、
複数の圧電素子を覆った状態でこれら複数の圧電素子に接合された配線部材と、前記配線部材の、前記複数の圧電素子とは反対側の面に配置され、前記配線部材を前記複数の圧電素子に押し付ける押さえ部材と、前記配線部材と前記押さえ部材との間において前記圧電素子と対向するように設けられ、前記押さえ部材によって前記配線部材が押し付けられたときに前記圧電素子の変形量を調整することによって、前記封止板の変形量を調整する変形調整部材を有し、さらに、前記変形調整部材は、前記一部の圧力室に対応する前記圧電素子の変形調整量を、前記他の圧力室に対応する前記圧電素子と異ならせるように構成されていることを特徴とするものである。

第１０の発明の圧電アクチュエータは、複数の圧電素子を備えた圧電アクチュエータであって、前記圧電素子に付着して設けられ、前記圧電素子の変形量を調整する変形調整部材を有し、さらに、前記変形調整部材は、一部の前記圧電素子の変形調整量を他の前記圧電素子と異ならせるように構成されていることを特徴とするものである。

複数の圧電素子を備えた圧電アクチュエータにおいて、これら複数の圧電素子の間で、素子特性の違い等の要因で、電圧が印加されたときの変形量が異なってしまうことがある。本発明においては、変形調整部材により一部の圧電素子の変形調整量を他の圧電素子と異ならせることで、複数の圧電素子間での変形量のばらつきを小さくすることが可能となる。

第１１の発明の液滴吐出装置の製造方法は、複数のノズルと前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記複数の圧力室内の液体にそれぞれ圧力を付与するアクチュエータを有する、液滴吐出装置の製造方法であって、
前記複数の圧力室はそれぞれ一部が開口した凹形状に形成されるとともに、前記流路ユニットの一表面に沿って平面的に配置され、前記アクチュエータは、前記複数の圧力室の開口を覆うように前記流路ユニットの前記一表面に接合された封止板と、前記封止板の前記複数の圧力室とそれぞれ対向する部分に設けられて、前記封止板の前記複数の圧力室と対向する部分をそれぞれ変形させる複数の圧電素子を有するものであり、
前記アクチュエータを前記流路ユニットに接合する接合工程と、前記接合工程の後に、前記アクチュエータに、前記圧電素子の変形量を調整することによって前記封止板の変形量を調整する変形調整部材を前記圧電素子に付着させて設け、一部の前記圧力室に対する前記封止板の変形調整量を他の前記圧力室と異ならせる変形調整工程を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、アクチュエータが流路ユニットに接合された、ノズルからの液滴吐出が可能な状態において、変形調整部材をアクチュエータに設けることによって吐出特性の最終的な調整ができる。また、流路ユニットやアクチュエータが、それぞれ、単体としては、複数のノズル間の吐出特性のばらつきを生じさせるような、不具合のないものであったとしても、流路ユニットにアクチュエータを接合したときに、その接合状態によっては、アクチュエータの特性が複数の圧力室間で異なってしまうことがある。しかし、本発明では、接合工程の後に、アクチュエータに変形調整部材を設ける変形調整工程を行うことで、接合工程に起因して生じた、吐出特性のばらつきを小さく抑えることが可能となる。

第１２の発明の液滴吐出装置の製造方法は、前記第１１の発明において、前記接合工程の後に、前記複数のノズルの吐出特性を検査する検査工程をさらに備え、前記変形調整工程において、前記検査工程で得られた前記複数のノズルの吐出特性に応じて、それら複数のノズルがそれぞれ連通する前記複数の圧力室における、前記封止板の変形量を調整することを特徴とするものである。

本発明によれば、接合工程後のノズルからの液滴吐出が可能な状態において、複数のノズルの吐出特性をそれぞれ検査し、その結果に応じて封止板の変形量を調整するため、ノズル間の吐出特性のばらつきを効果的に抑えることができる。

第１３の発明の液滴吐出装置の製造方法は、前記第１１又は第１２の発明において、前記変形調整工程において、ある圧電素子に液状の硬化性材料を付着させた後に硬化させて前記変形調整部材を形成することにより、その圧電素子の変形量を調整することを特徴とするものである。

本発明においては、変形調整部材を圧電素子に付着させることで、この変形調整部材によって圧電素子の変形量を効果的に調整することができる。また、液状の硬化性材料を用いて変形調整部材を形成することから、複数の圧電素子のそれぞれの表面の、所望の位置に所望のサイズの変形調整部材を容易に形成することができる。

第１４の発明の液滴吐出装置の製造方法は、前記第１３の発明において、前記変形調整工程において、インクジェットヘッドにより前記硬化性材料の液滴を前記圧電素子に着弾させることを特徴とするものである。

圧電素子表面の所望の位置に、所望のサイズの変形調整部材を精度よく形成することができる。

第１５の発明の液滴吐出装置の製造方法は、前記第１１又は第１２の発明において、前記アクチュエータは、前記複数の圧電素子の前記封止板と反対側の面にそれぞれ設けられた複数の表面電極とを有するものであり、
前記接合工程の後に、前記複数の圧電素子を覆うようにレーザー光透過性の材料からなる配線部材を配置し、前記アクチュエータと前記配線部材とを接着剤で接合するとともに前記配線部材の配線を前記複数の表面電極と電気的に接続する配線部材接合工程をさらに備え、
前記変形調整工程において、前記配線部材の前記複数の圧電素子と反対側の面からレーザー光を照射して前記接着剤の一部を溶融させ、ある圧電素子への前記接着剤の付着位置又は付着面積を、他の圧電素子と比べて異ならせることを特徴とするものである。

本発明では、複数の圧電素子と配線部材とを接合する接着剤を変形調整部材として使用する。即ち、複数の圧電素子に配線部材を接合した後に、配線部材にレーザー光を照射して接着剤の一部を溶融させ、複数の圧電素子間で接着剤の付着位置又は付着面積を異ならせることにより、複数の圧電素子のそれぞれについて変形量を調整することができる。

本発明によれば、変形調整部材によって、一部の圧力室に対する区画部材の変形調整量を、他の圧力室に対する区画部材と異ならせることで、複数のノズル間の吐出特性のばらつきを小さくすることができる。

本実施形態のインクジェットプリンタの概略平面図である。 インクジェットヘッドの平面図である。 図２の一部拡大図である。 図３のIV-IV線断面図である。 図３のV-V線断面図である。 本実施形態のインクジェットヘッドの製造工程を示す図である。 変更形態１のインクジェットヘッドの一部拡大平面図である。 変更形態２のインクジェットヘッドの一部拡大平面図である。 変更形態４のインクジェットヘッドの断面図である。 変更形態５のインクジェットヘッドの一部拡大平面図である。 変更形態６のインクジェットヘッドの一部拡大平面図である。 変更形態７のインクジェットヘッドの断面図である。 変更形態８のインクジェットヘッドの一部拡大平面図である。 変更形態９のインクジェットヘッドの断面図である。 変更形態１０のインクジェットヘッドの断面図である。 変更形態１３のインクジェットヘッドの断面図である。

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略平面図である。まず、図１を参照してインクジェットプリンタ１の概略構成について説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、記録用紙１００が載置されるプラテン２と、このプラテン２と平行な走査方向に往復移動可能なキャリッジ３と、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４（本発明の液滴吐出装置）と、記録用紙１００を走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送機構５と、インクジェットプリンタ１の全体制御を司る制御装置８等を備えている。

プラテン２の上面には、被記録媒体である記録用紙１００が載置される。また、プラテン２の上方には、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイドレール１０，１１が設けられ、キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って走査方向に往復移動可能に構成されている。また、キャリッジ３には、２つのプーリ１２，１３間に巻き掛けられた無端ベルト１４が連結されており、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が走行駆動されたときに、キャリッジ３は、無端ベルト１４の走行に伴って走査方向に移動する。

尚、プリンタ１のプリンタ本体１ａには、走査方向に間隔を空けて配列された多数の透光部（スリット）を有するリニアエンコーダ２４が設けられている。一方、キャリッジ３には、発光素子と受光素子とを有する透過型光センサからなるヘッド位置検出センサ２５が設けられている。そして、プリンタ１は、キャリッジ３の移動中にヘッド位置検出センサ２５が検出したリニアエンコーダ２４の透光部の計数値（検出回数）から、キャリッジ３（インクジェットヘッド４）の走査方向に関する現在位置を認識できるようになっている。

インクジェットヘッド４は、キャリッジ３の下部に取り付けられており、プラテン２の上面と平行な、インクジェットヘッド４の下面（図１の紙面向こう側の面）が、複数のノズル４０が開口する液滴噴射面となっている。また、図１に示すように、プリンタ１のプリンタ本体１ａにはホルダ９が固定的に設けられ、このホルダ９には４色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）がそれぞれ貯留された４つのインクカートリッジ１７が装着される。また、図示は省略するが、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４とホルダ９とが４本のチューブ（図示省略）で接続され、４つのインクカートリッジ１７内のインクが、４本のチューブを介してインクジェットヘッド４にそれぞれ供給されるようになっている。そして、インクジェットヘッド４は、複数のノズル４０から、４色のインクをプラテン２に載置された記録用紙１００に対して吐出する。

搬送機構５は、搬送方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有し、これら２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を搬送方向に搬送する。

そして、インクジェットプリンタ１は、プラテン２上に載置された記録用紙１００に対して、キャリッジ３とともに走査方向（図１の左右方向）に往復移動するインクジェットヘッド４からインクを吐出させるとともに、２つの搬送ローラ１８，１９によって記録用紙１００を搬送方向（図１の下方）に搬送することにより、記録用紙１００に画像や文字を印刷する。

次に、インクジェットヘッド４（液滴吐出装置）について説明する。図２は、インクジェットヘッド４の平面図、図３は、図２の一部拡大図、図４は、図３のIV-IV線断面図、図５は、図３のV-V線断面図である。尚、図２、図３においては、図面の簡単のため、図４、図５で明らかに示されているフレキシブルプリント配線板６０を、二点鎖線で示している。

図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド４は、ノズル４０及びこのノズル４０に連通した圧力室３４を含むインク流路が形成された流路ユニット２０と、圧力室３４内のインクにノズル４０から吐出させるための圧力を付与する圧電アクチュエータ２１とを備えている。

まず、流路ユニット２０について説明する。図４、図５に示すように、流路ユニット２０はキャビティプレート３０、ベースプレート３１、マニホールドプレート３２、及びノズルプレート３３を備えており、これら４枚のプレート３０〜３３が積層状態で接合されている。尚、ここでは、図４、図５における上下方向（プレート３０〜３３の積層方向）を上下方向と定義し、以下、「上」又は「下」という方向語を適宜用いて説明する。

４枚のプレート３０〜３３のうち、キャビティプレート３０、ベースプレート３１及びマニホールドプレート３２はステンレス鋼等の金属製の板であり、これら３枚のプレート３０〜１２に、後述するマニホールド３７や圧力室３４等のインク流路をエッチングにより容易に形成することができるようになっている。また、ノズルプレート３３は、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート３２の下面に接着される。

図２〜図５に示すように、４枚のプレート３０〜３３のうち、最も上方に位置するキャビティプレート３０には、平面に沿って配置された複数の貫通孔３０ａが形成されている。そして、このキャビティプレート３０にベースプレート３１が積層されて複数の貫通孔３０ａの下端開口が塞がれることによって、流路ユニット２０には、その上面に沿って平面的に配置され、且つ、上方に開口した凹形状の複数の圧力室３４が形成されている。さらに、この流路ユニット２０の上面に、後述する圧電アクチュエータ２１の封止板５０が接合されることによって、複数の圧力室３４は封止板５０によって塞がれている。尚、図２に示すように、複数の圧力室３４は、搬送方向（図２の上下方向）に沿って配列されて、４色のインクにそれぞれ対応した４列の圧力室列を構成している。また、各圧力室３４は、平面視で走査方向（図２の左右方向）に長い、略楕円形状に形成されている。

図３、図４に示すように、ベースプレート３１の、平面視で圧力室３４の両端部と重なる位置には、それぞれ連通孔３５，３６が形成されている。また、マニホールドプレート３２には、平面視で、４列に配列された圧力室３４の連通孔３５側の部分と重なるように、搬送方向に延びる４つのマニホールド３７が形成されている。これら４つのマニホールド３７は、図２に示される封止板５０に形成された４つのインク供給口３８に連通しており、４つのインクカートリッジ１７（図１参照）にそれぞれ貯留された４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクが、４つのインク供給口３８を介して４つのマニホールド３７へそれぞれ供給される。さらに、マニホールドプレート３２の、平面視で複数の圧力室３４のマニホールド３７と反対側の端部と重なる位置には、それぞれ、複数の連通孔３６に連なる複数の連通孔３９も形成されている。

ノズルプレート３３の、平面視で複数の連通孔３９にそれぞれ重なる位置には、下方に開口する複数のノズル４０が形成されている。図２に示すように、複数のノズル４０は、４列に配列された複数の圧力室３４の、マニホールド３７と反対側の端部とそれぞれ重なるように配置されて、４色のインクをそれぞれ吐出する４列のノズル列を構成している。

そして、図４に示すように、マニホールド３７は連通孔３５を介して圧力室３４に連通し、さらに、圧力室３４は、連通孔３６，３９を介してノズル４０に連通している。このように、流路ユニット２０内には、マニホールド３７から圧力室３４を経てノズル４０に至る個別インク流路２７が複数形成されている。

次に、圧電アクチュエータ２１について説明する。図２〜図５に示すように、圧電アクチュエータ２１は、流路ユニット２０（キャビティプレート３０）の上面に接合された封止板５０と、この封止板５０の上面に複数の圧力室３４と対向するように形成された圧電層５１と、この圧電層５１の上面に配置された複数の個別電極５２とを備えている。

封止板５０は、平面視で略矩形状の金属板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この封止板５０は、流路ユニット２０の上面に、上述した凹形状の複数の圧力室３４を覆うように接合されており、複数の圧力室３４を区画する壁部の一部を構成している。即ち、封止板５０が圧力室３４を区画する、本願発明の区画部材に相当する。また、導電性を有する封止板５０の上面は、複数の個別電極５２との間で圧電層５１を挟み、この圧電層５１に厚み方向の電界を生じさせる共通電極を兼ねており、後述するように、常時グランド電位に保持されている。

封止板５０の上面（圧力室３４と反対側の面）には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする、圧電材料からなる圧電層５１が形成されている。この圧電層５１は、複数の圧力室３４に跨って平面的に形成されている。

圧電層５１の上面には、圧力室３４よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有する複数の個別電極５２（表面電極）が形成されている。これら個別電極５２は、対応する圧力室３４の中央部と対向する位置にそれぞれ配置されている。また、個別電極５２は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。

さらに、圧電層５１の上面には、４列に配列された複数の個別電極５２の連通孔３５側（図２の左右方向外側）の端部から、圧力室３４と対向しない領域までそれぞれ引き出された複数の接続端子５５が設けられている。また、図３〜図５に示すように、複数の接続端子５５には、導電性材料からなる凸状のバンプ５９がそれぞれ設けられている。

尚、圧電層５１の、複数の個別電極５２と共通電極としての封止板５０とに挟まれた部分は、予め、その厚み方向に分極されており、個別電極５２と封止板５０の間に所定の電圧が印加されたときに、圧電層５１に変形（圧電歪）を生じさせる活性部分となる。また、本実施形態では、複数の圧力室３４に跨って平面的に形成された圧電層５１の、１つの圧力室３４と対向した部分が、封止板５０の圧力室３４に対向する部分を変形させる１つの圧電素子５６となる。そして、特に本実施形態では、複数の圧力室３４にそれぞれ対応する複数の圧電素子５６が互いに繋がった形態となっている。

また、圧電層５１の上方には、圧電アクチュエータ２１の複数の個別電極５２（複数の圧電素子５６）を覆うように、フレキシブルプリント配線板６０（Flexible Printed Circuit（ＦＰＣ））が配置され、図４に示すように、このＦＰＣ６０には、圧電アクチュエータ２１を駆動するドライバＩＣ６１が実装されている。また、複数の接続端子５５は、凸状のバンプ５９を介してＦＰＣ６０の配線と導通している。つまり、圧電層５１の上面に設けられた複数の個別電極５２は、接続端子５５、バンプ５９、及び、ＦＰＣ６０上の配線を介して、ドライバＩＣ６１と電気的に接続されている。そして、圧電アクチュエータ２１を駆動する際には、ドライバＩＣ６１は、インクを噴射させる所望のノズル４０に対応する個別電極５２に対して所定の駆動電位の駆動パルス信号を印加する。また、共通電極としての封止板５０は、ＦＰＣ６０の配線を介してドライバＩＣ６１のグランド配線に接続されており、常にグランド電位に保持されている。

次に、ノズル４０からインクを吐出させる際の圧電アクチュエータ２１の作用について説明する。複数の個別電極５２に対してドライバＩＣ６１から選択的に駆動パルス信号が印加されると、圧電層５１上側の個別電極５２とグランド電位に保持されている圧電層５１下側の共通電極としての封止板５０の間に電位差が生じ、個別電極５２と封止板５０の間に挟まれた部分に厚み方向の電界が生じる。そして、圧電層５１の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層５１はその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮し、この圧電層５１（圧電素子５６）の収縮変形に伴って、封止板５０の圧力室３４と対向する部分が圧力室３４側に凸となるように撓む（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室３４の容積が減少することからその内部のインクに圧力が付与され、圧力室３４に連通するノズル４０からインクの液滴が吐出される。

ところで、複数のノズル４０の間で吐出特性にばらつきがあり、ドライバＩＣ６１から同一の駆動パルス信号が個別電極５２に印加された場合であっても液滴速度や液滴量が均一でないと、記録用紙１００上における液滴の着弾位置ずれ（ドットの位置ずれ）や、ドットの大きさの不均一が生じ、印字品質の低下につながる。そこで、本実施形態では、複数の圧力室３４について封止板５０（圧電素子５６）の変形量をそれぞれ調整することによって、意図的に封止板５０の変形を異ならせ、それによって、複数のノズル４０間での吐出特性のばらつきを抑える構成となっている。

上記の封止板５０の変形量を調整する構成について、以下具体的に説明する。図３、図５に示すように、圧電素子５６における封止版５０と反対側の面、即ち、複数の個別電極５２のそれぞれの接続端子５５の表面には、個別電極５２とＦＰＣ６０の配線を接続する、導電性材料からなる導電性のバンプ５９が付着している。尚、本実施形態では、バンプ５９が設けられる接続端子５５は個別電極５２から圧力室３４の外側まで引き出されていることから、バンプ５９のサイズ（導電性材料の付着面積）が小さい場合には、バンプ５９が圧電素子５６の変形に及ぼす影響は小さい。しかしながら、バンプ５９のサイズが大きく、導電性材料が圧力室３４と対向する領域（圧電素子５６の表面）まで広がっていると、その領域において圧電素子５６の変形が阻害され、その結果、封止板５０の、圧力室３４と対向する部分の変形が抑制される。

そこで、本実施形態においては、複数のバンプ５９の全てについてサイズが同じではなく、事前の吐出検査によって得られたノズル４０の吐出特性に応じて複数のバンプ５９のサイズが定められており、一部の個別電極５２のバンプ５９のサイズが、他の個別電極５２のバンプ５９とは異なっている。

例えば、図３において図中上下に並ぶ３つのノズル４０について、上側のノズル４０、中央のノズル４０、下側のノズル４０の順番で、吐出特性が高い（液滴速度及び液滴量が大きい）とする。この場合に、吐出特性が最も高い上側のノズル４０に対応するバンプ５９のサイズが最も大きく、圧力室３４と対向する領域にまで広がって形成されており、圧電素子５６の変形が強く抑制され、バンプ５９がない場合よりもその変形量は小さくなる。逆に、吐出特性の低い下側のノズル４０に対応するバンプ５９についてはサイズが最も小さく、圧力室３４よりも外側の領域にのみ形成されており、圧電素子５６の変形はほとんど抑制されない。即ち、３つの圧力室３４の間で、圧電素子５６（封止板５０）の変形抑制の強さ（変形調整量）が異なっている。そして、バンプ５９によって圧電素子５６の変形が抑制される圧力室３４においては、封止板５０の変形も抑制されて圧力室３４の容積変化が小さくなるため、インクに付与される圧力も小さくなって吐出特性が低下する。このように、複数のノズル４０の吐出特性に応じて、それら複数のノズル４０にそれぞれ対応するバンプ５９のサイズが決定されることで、複数のノズル４０間での吐出特性のばらつきが小さくなる。

また、本実施形態においては、複数の圧力室３４間で圧電素子５６の変形抑制の強さを異ならせる、本願発明の変形調整部材としてのバンプ５９が、圧電素子５６（接続端子５５）に付着していることから、このバンプ５９の大きさ（付着面積）を変えることで、圧電素子５６の変形を効率的に調整（抑制）できる。また、バンプ５９は個別電極５２とＦＰＣ６０とを接続するものであり、このようなバンプ５９を変形調整部材として兼用することで、専用の変形調整部材を設ける必要がない。

次に、上述したインクジェットヘッド４の製造方法について説明する。図６は、インクジェットヘッド４の製造工程を示す図である。

まず、流路ユニット２０を構成するプレートのうちの、キャビティプレート３０、ベースプレート３１、及び、マニホールドプレート３２に、圧力室３４やマニホールド３７等のインク流路を構成する孔を形成する。これらのプレート３０〜３２は金属材料からなるため、エッチングによりインク流路を構成する孔を容易に形成することができる。そして、図６（ａ）に示すように、これら３枚のプレート３０〜３２に金属製の封止板５０を加えた、合計４枚のプレートを接着剤で接合する。あるいは、４枚の金属製のプレートを金属拡散接合で接合してもよい。

一方で、未焼成のグリーンシートに複数の個別電極５２をスクリーン印刷法や蒸着法などの公知の方法によって形成した後、このグリーンシートを焼成することで、複数の個別電極５２が設けられた状態の圧電層５１を作製する。そして、図６（ｂ）に示すように、この圧電層５１を、封止板５０の上面に接着剤によって接合する。また、合成樹脂製のノズルプレート３３に複数のノズル４０をレーザー加工等で形成した後に、このノズルプレート３３をマニホールドプレート３２の下面に接着剤で接合する。

尚、図６では、圧電アクチュエータ２１を流路ユニット２０に接合する接合工程が、キャビティプレート３０に封止板５０を接合する工程（図６（ａ））と、封止板５０に圧電層５１を接合する工程（図６（ｂ））の２段階に分かれているが、先に封止板５０と圧電層５１を一体化させて圧電アクチュエータ２１としてから、この圧電アクチュエータ２１を流路ユニット２０に接合してもよい。

ところで、図６（ｂ）の工程で得られた積層構造体は、流路ユニット２０と圧電アクチュエータ２１という、複数のノズル４０からそれぞれ液滴を吐出させるための必要最低限の構成を備えている。そこで、この段階で、複数のノズル４０のそれぞれについての吐出特性の検査を行う（検査工程）。但し、この状態では、複数の個別電極５２には、駆動パルス信号を供給するドライバＩＣ６１（図４参照）が実装されたＦＰＣ６０が接続されていないことから、図６（ｃ）に示すように、複数の個別電極５２に検査用ドライバＩＣ６５を一時的に接続してノズル４０から液滴を吐出させる。尚、ノズル４０の吐出特性の検査は、例えば、ノズル４０から吐出された液滴をハイスピードカメラで撮像することにより、ノズル４０毎に液滴速度及び液適量を検査できる。

次に、図６（ｄ）に示すように、複数の個別電極５２（複数の接続端子５５）に、これら複数の個別電極５２とＦＰＣ６０とを接続するための複数のバンプ５９をそれぞれ形成する。これら複数のバンプ５９は、導電性材料を含む液状の硬化性材料（例えば、熱硬化性樹脂）を、複数の接続端子５５の表面にそれぞれ付着させ、その後、硬化させることによって形成することができる。また、適宜の構成を有する液滴吐出装置によって前記液状の硬化性材料を吐出させ、複数の接続端子５５の所定の位置に前記液状の硬化性材料の液滴を着弾させることによって、バンプ５９を形成することもできる（いわゆる、インクジェット方式）。その他、スクリーン印刷法によって複数のバンプ５９を形成することもできる。

その際、上述した検査工程で得られた複数のノズル４０の吐出特性（液滴速度や液適量）に応じて、対応するバンプ５９のサイズを決定する。即ち、吐出特性の高いノズル４０については、吐出特性の低いノズル４０と比べて、対応するバンプ５９のサイズを大きくして、圧電素子５６の変形を強く抑制する（変形調整工程）。尚、バンプ５９を、液状の硬化性材料で形成する場合には、所望の位置に所望のサイズのバンプ５９を容易に形成することができる。特に、上述のインクジェット方式によって複数のバンプ５９を形成する場合には、個別電極５２（接続端子５５）の所望の位置に所望のサイズのバンプ５９を精度よく形成することができる。

このように、圧電アクチュエータ２１が流路ユニット２０に接合された後の、ノズル４０からの液滴吐出が可能な状態でノズル４０の吐出検査を行い、その吐出検査の結果に応じて、複数のバンプ５９のサイズを決定するため、吐出特性の最終的な調整ができる。特に、流路ユニット２０や圧電アクチュエータ２１が、それぞれ、単体としては、複数のノズル４０間の吐出特性のばらつきを生じさせるような、不具合のないものであったとしても、流路ユニット２０に圧電アクチュエータ２１を接合したときに、接着剤層の厚みが均一でない、あるいは、圧電層５１の残留応力が均一でない場合など、その接合状態によっては、複数の圧電素子５６の特性が異なってしまうことがある。しかし、圧電アクチュエータ２１を流路ユニット２０に接合した後、検査工程を経て、ノズル４０の吐出特性に応じたサイズのバンプ５９を形成することで、そのバンプ５９のサイズの違いによって、圧電素子５６の変形量の差が減少するように調整することができる。これによって、上記接合工程に起因する、複数のノズル４０間の吐出特性のばらつきを抑えることが可能となる。また、アクチュエータ２１とは別体としてのバンプ５９のサイズを増減させることによって圧電素子５６の変形量を調節できるので、変形量の調節が容易である。

以上のように、複数の個別電極５２に複数のバンプ５９をそれぞれ形成した後、図６（ｅ）に示すように、複数のバンプ５９とＦＰＣ６０の端子とを、ハンダや導電性の接着剤等によって接合することで、ＦＰＣ６０に実装されたドライバＩＣ６１（図４参照）と複数の個別電極５２とを電気的に接続する。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］圧力室３４を区画する封止板５０の変形を調整する変形調整部材は、前記実施形態の構成のものには限られず、以下に例示するように適宜変更可能である。

（変更形態１）
前記実施形態では、変形調整部材としてのバンプ５９が、個別電極５２から圧力室３４の外側まで引き出された接続端子５５に設けられていたが、図７に示すように、バンプ５９が、圧力室３４と対向する個別電極５２の表面に設けられてもよい。このように、圧電素子５６の変形量が大きい、圧力室３４の中央領域にバンプ５９が設けられることにより、封止板５０の変形を効果的に調整できる。

（変更形態２）
図８に示すように、複数のバンプ５９の、圧電素子５６（個別電極５２及び接続端子５５）の表面における位置（付着位置）を異ならせることにより、複数の圧力室３４間での封止板５０の変形調整量を変えることができる。即ち、図８に示される３つの圧力室３４のうち、上側の圧力室３４に対応するバンプ５９は、最も圧力室３４の内側（中央寄り）の位置にあり、封止板５０の変形が強く抑制される。

（変更形態３）
図示は省略するが、バンプ５９の材質を異ならせることにより、複数の圧力室３４間での封止板５０の変形調整量を異ならせることもできる。即ち、あるバンプ５９が、他のバンプ５９と比べて硬度や弾性率の高い材質で形成されている場合には、そのバンプ５９に対応する圧力室３４において封止板５０（圧電素子５６）の変形が強く抑制される。また、同一の材質でバンプ５９を形成した後、後処理によってバンプ５９の材質（硬度等）を変化させることも可能である。例えば、複数の個別電極５２に紫外線硬化性インクを付着させて複数のバンプ５９をそれぞれ形成した後、硬化のために照射する紫外線の強度や照射時間を異ならせることにより、複数のバンプ５９の硬度を異ならせることができる。

（変更形態４）
図９に示すように、複数の個別電極５２とＦＰＣ６０とを接続する複数のバンプ５９が、ＦＰＣ６０側に設けられてもよい。この場合、ＦＰＣ６０の製造工程において、複数のバンプ５９を形成する際に、これら複数のバンプ５９の大きさや位置（圧電素子５６と接触する位置）、あるいは、材質等を変えればよい。

（変更形態５）
圧電素子５６の変形を調整する変形調整部材が、個別電極５２とＦＰＣ６０とを接続するバンプ５９である必要はなく、図１０に示すように、バンプ５９とは別の変形調整部材６６が、圧電素子５６の表面に付着した構成であってもよい。尚、この場合には、変形調整部材６６が導電性材料で形成される必要はなく、樹脂等の絶縁性材料で形成されてもよい。また、変形調整部材６６が個別電極５２の表面に付着する必要もなく、圧電層５１（圧電素子５６）の個別電極５２が設けられていない領域に、直接付着していてもよい。

さらに、ＦＰＣ６０との接続のために全ての圧電素子５６に対して設けられるバンプ５９と違い、この変更形態５の変形調整部材６６は変形量の調整が必要な圧電素子５６にのみ形成されてもよい。即ち、ノズル４０の吐出特性が他と比べて高くなる圧電素子５６についてのみ、その変形を抑制するように変形調整部材６６が設けられ、他の圧電素子５６についての変形調整は行わない構成であってもよい。
一例を挙げると、基準となる吐出特性を備えたノズル４０に対応する圧電素子５６には変形調整部材６６を配置せずに、その基準ノズルの吐出特性に合わせて一部の圧電素子５６に変形調整部材６６を配置する。このようにすれば、基準となる吐出特性に合わせた圧電素子５６の変形量の調整が容易である。尚、基準となる吐出特性は、適宜決定することができ、例えば、最も吐出特性の低いノズルであってもよいし、最も吐出特性が高いノズルであってもよいことは言うまでもない。

（変更形態６）
圧電アクチュエータ２１と、その圧電層５１（複数の圧電素子５６）を覆うように配置されるＦＰＣ６０とが、複数のバンプ５９において電気的に接続されるだけでなく、ＦＰＣ６０の剥離防止等の観点から接着剤によって物理的に接合されてもよい。この場合に、図１１に示すように、圧電アクチュエータ２１とＦＰＣ６０とを接合する接着剤７０を、圧電素子５６の表面にも付着させて変形調整部材として機能させ、さらに、複数の圧電素子５６の間で接着剤７０の付着量や付着位置を異ならせることで、変形調整量を異ならせてもよい。

尚、上記のように接着剤７０によって変形量を調整する工程を、ＦＰＣ６０の接合前に行う場合は、圧電アクチュエータ２１の表面において、図１１のように一部の圧力室３４と対向する領域まで付着するように接着剤７０をパターニングすればよい。

また、圧電アクチュエータ２１へのＦＰＣ６０の接合工程（配線部材接合工程）の後であっても、接着剤７０の付着面積や付着位置を変えることは可能である。例えば、ＦＰＣ６０として、レーザー光を透過可能な樹脂材料で形成されたものを用いれば、ＦＰＣ６０の圧電アクチュエータ２１と反対側の面（図１１の紙面手前側の面）からレーザー光を照射することにより、ＦＰＣ６０を透過したレーザー光によって圧電層５１とＦＰＣ６０との間の接着剤７０を溶融させ、図中矢印で示すように、一部の圧電素子５６の表面まで広げて付着させることができる。従って、複数の圧電素子５６について、レーザー光の照射位置や照射時間、照射強度等を異ならせることにより、接合工程後であっても、複数の圧電素子５６間での接着剤７０の付着面積や付着位置を異ならせて、変形調整量を異ならせることができる。

尚、上記のように、ＦＰＣ６０の接合後に、接着剤７０の付着面積や付着位置を異ならせて変形量の調整を行うのであれば、ＦＰＣ６０を先に圧電アクチュエータ２１に接合し、その状態で、ＦＰＣ６０のドライバＩＣ６１によって圧電アクチュエータ２１を駆動することで、ノズル４０の吐出特性の検査を行うことができる。従って、前記実施形態のように、吐出特性の検査のためだけに、圧電アクチュエータ２１に、検査用のドライバＩＣ６５（図６（ｃ）参照）を接続するという手間を省くことができる。

（変更形態７）
変形調整部材は、圧電素子５６の表面に付着して変形量を調整するものには限られず、圧電素子５６に外力を作用させることによって変形量を調整するものであってもよい。例えば、図１２では、ＦＰＣ６０の圧電アクチュエータ２１との接合面と反対側の面に平板状の押さえ部材７２が当接し、この押さえ部材７２によってＦＰＣ６０が圧電アクチュエータ２１に押しつけられて接合されている。この構成において、ＦＰＣ６０の、押さえ部材７２と当接する面の、複数の圧力室３４とそれぞれ対向する位置に複数の突起７１が設けられていると、押さえ部材７２によってＦＰＣ６０が圧電アクチュエータ２１に押しつけられたときに、複数の突起７１によって複数の圧電素子５６に局所的に外力が作用するため、圧電素子５６の変形が抑制される。また、突起７１の大きさや位置、あるいは、材質等によって外力の大きさや外力が作用する位置を異ならせることができ、複数の圧電素子５６の変形調整量を異ならせることが可能となる。即ち、複数の突起７１が本願発明の変形調整部材に相当する。

（変更形態８）
上述の実施形態では、変形調整部材（バンプ５９等）が、ある圧力室３４に対応する封止板５０や圧電素子５６の変形を抑制することにより、変形量が小さくなる方向に調整するものであったが、封止板５０や圧電素子５６の変形を促進し、変形量が大きくなる方向に調整するものであってもよい。

例えば、図１３に示すように、圧力室３４と対向する圧電素子５６の、個別電極５２の幅方向両側の位置に導電性樹脂７３を塗布して個別電極５６と導通させることで、個別電極５２の面積を実質的に大きくする。これにより、圧電素子５６の電圧が印加される活性部分が大きくなることから、圧電素子５６の変形量を大きくすることができる。即ち、導電性樹脂７３が変形調整部材に相当する。尚、個別電極５２の面積が実質的に大きくなることで、圧電素子５６の剛性が少し高くなり、この剛性増加によって圧電素子５６の変形が多少抑制される。しかし、導電性樹脂を薄く塗り広げて上記剛性増加を小さく抑えることで、活性部分の面積増大によって、上記剛性増加による変形量の減少を上回る、変形量の向上を実現することが可能である。

尚、導電性樹脂７３の塗布領域を一定以上に大きくして活性部分の面積を広げると、圧電素子５６の活性部分から圧力室３４の縁までの間の領域、即ち、活性部分の変形（自発的な変形）に応じて従動的に変形する領域が小さくなって、その結果、活性部分が圧力室３４の縁から受ける変形拘束力が強くなり圧電素子５６の変形量が小さくなる（例えば、圧力室３４の全幅にわたって個別電極５２を形成してしまうと、活性部分が、圧力室３４の縁から面方向の大きな拘束力を受けるために面方向に収縮できなくなり、封止板５０はほとんど変形しなくなる）。また、個別電極５２の面積がかなり大きくなるため、剛性増加による変形抑制も強くなる。言い換えれば、導電性樹脂７３の塗布領域を一定以上に大きくすることによって、封止板５０の変形量を減少させることもできる。

２］複数の圧力室３４内のインクに圧力を付与するアクチュエータの構成は、前記実施形態のものに限られず、適宜変更可能である。

（変更形態９）
前記実施形態の図４のように、圧電層５１が平面的に形成されているのではなく、図１４に示すように、封止板５０の圧力室３４と反対側の面において、複数の圧力室３４にそれぞれ対応する複数の圧電素子５６が互いに分離して設けられてもよい。図１４では、孤立した個々の圧電素子５６の表面の個別電極５２に設けられたバンプ５９が、変形調整部材として機能する例が示されている。尚、複数の圧電素子５６が互いに分離していると、図１４のように封止板５０の一部が露出することから、変形調整部材は、封止板５０の露出部分（圧電素子５６が設けられていない部分）に直接設けられて、封止板５０の変形そのものを抑制するように構成されてもよい。

（変更形態１０）
図１５に示すように、封止板５０に複数枚の圧電層５１が積層され、これら複数枚の圧電層５１の間に個別電極５２と共通電極５４とが交互に配置された、いわゆる、積層型の圧電アクチュエータであってもよい。この場合でも、圧電層５１の表面の個別電極５２に設けられたバンプ５９の大きさ等を異ならせることによって、複数枚の圧電層５１からなる圧電素子５６、及び、封止板５０の変形調整量を異ならせることができる。

尚、前記実施形態や、変更形態８及び９の圧電アクチュエータにおいて、封止板５０が、金属材料で形成されていることは特に必要ではなく、封止板５０は圧電素子５６と同じく圧電材料で形成された板であってもよい。

（変更形態１１）
圧力室３４内のインクに圧力を付与するアクチュエータは、前記実施形態のような、封止板５０を変形させる圧電アクチュエータ２１には限られない。例えば、圧電素子５６以外の駆動素子で封止板５０を変形させてもよい。また、圧力室３４の上壁部（封止板５０）を変形させるのではなく、側壁部を変形させるものであってもよい。

３］前記実施形態では、１つのインクジェットヘッド４内での複数のノズル４０の吐出特性のばらつきを小さくするように、一部の圧力室３４に対する封止板５０の変形調整量が他の圧力室３４に対する封止板５０の変形調整量と異なるように構成されていた。

これに対して、本発明を、２以上の複数のインクジェットヘッド４間での、ノズル４０の吐出特性ばらつきの解消に適用することも可能である（変更形態１２）。例えば、別ロットで焼成された圧電層５１の間では、圧電特性が若干異なることも多い。このように、１つのインクジェットヘッド４内の複数のノズル４０間ではそれほど吐出特性のばらつきが大きくなくとも、別のロットで製造されたインクジェットヘッド４との間では、吐出特性が異なる場合がある。この場合に、それぞれのインクジェットヘッド４について吐出特性を検査した上で、吐出特性の高い方のインクジェットヘッド４については、全てのノズル４０に対して、封止板５０の変形を抑制する変形調整部材を設け、全てのノズル４０の吐出特性をほぼ均一に低下させることによって、別のインクジェットヘッド４との間での吐出特性差を小さくするようにしてもよい。

４］前記実施形態では、複数のノズル４０の吐出特性を検査し、得られた吐出特性に応じて、封止板５０や圧電素子５６の変形量を調整していたが、一部のノズル４０について、他のノズル４０とは吐出特性が異なることが、構造等の点から予測可能である場合は、複数のノズル４０の吐出特性の検査を行うことは必ずしも必要ではない。

（変更形態１３）
例えば、図１６に示すように、前記実施形態の構成と同様に、封止板５０の上面において、圧電層５１が複数の圧力室３４に跨って平面的に広がって形成されている場合に、複数の圧力室３４のうち、圧電層５１の縁５１ａに近い端位置の圧力室３４ａ（圧電層５１の縁５１ａとの間に他の圧力室３４が存在しない圧力室３４ａ）は、それ以外の圧力室３４ｂ，３４ｃと比較して、隣接する圧力室３４の数が少ない分、圧電層５１の拘束条件が異なり、両者の間で圧電層５１（封止板５０）の変形量に差が出やすい。より具体的な例を挙げると、図２における中央２列の圧力室列において、圧電層３１の縁に近い、圧力室列の端に位置する圧力室３４と、圧電層３１の縁から遠い、圧力室列の中央部に位置する圧力室３４との間で、圧電層５１の変形量が異なる傾向にある。そこで、端位置の圧力室３４ａとそれ以外の圧力室３４ｂ，３４ｃとで、変形調整部材（図１６ではバンプ５９）による圧電層５１（圧電素子５６）の変形調整量を異ならせる。

尚、端位置の圧力室３４ａとそれ以外の圧力室３４ｂ，３４ｃとで、何れの吐出特性が高くなるかについては一概には言い切れず、実際の構造に応じて決定することになる。例えば、端位置の圧力室３４ａと圧電層５１の縁５１ａとの間の距離（即ち、接着領域）が大きいと、この端位置の圧力室３４ａに対向する圧電素子５６に対する拘束が強く、封止板５０が変形しにくい。そこで、このような場合には、他の圧力室３４ｂ，３４ｃに対して、対応するバンプ５９を大きくするなどして、端位置の圧力室３４ａよりも封止板５０の変形抑制を強くする。

一方で、グリーンシートを焼成したときの圧電層５１の反りによって、端位置の圧力室３４ａにおいては、それ以外の圧力室３４ｂ，３４ｃと比べて、圧電素子５６に大きな引張残留応力が生じることがある。この引張残留応力は圧電素子５６の圧電特性を向上させる方向に働き、圧電素子５６の変形量が大きくなることから、端位置の圧力室３４ａに連通するノズル４０の吐出特性が高くなる。このような場合には、図１５のように、端位置の圧力室３４ａに対応するバンプ５９を大きくするなどして、封止板５０の変形抑制を強くする。

５］前記実施形態は、記録用紙にインクの液滴を吐出して画像を記録するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例であるが、画像記録以外の用途で使用される液滴吐出装置においても、複数のノズルの吐出特性のばらつきに起因する着弾位置ずれや液滴量の違いは大きな問題となり得ることから、インクジェットヘッド以外の液滴吐出装置においても、本発明を適用して吐出特性のばらつきを抑えることは有効である。

また、本発明の適用は、液滴吐出装置のアクチュエータに限定されるものでもない。例えば、圧電素子の変形によって反射面を変化させて光路を変える、光反射素子など、様々な分野で用いられる圧電アクチュエータにも適用可能である。

１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
２０ 流路ユニット
２１ 圧電アクチュエータ
３４ 圧力室
４０ ノズル
５０ 封止板
５１ 圧電層
５１ａ 縁
５２ 個別電極
５６ 圧電素子
５９ バンプ
６０ フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）
６６ 変形調整部材
７０ 接着剤
７１ 突起
７３ 導電性樹脂

Claims (15)

1. 複数のノズルと前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室を区画する区画部材である封止板を変形させて前記圧力室の容積を変化させることにより、前記複数の圧力室内の液体にそれぞれ圧力を付与するアクチュエータを有する、液滴吐出装置であって、
   前記複数の圧力室はそれぞれ一部が開口した凹形状に形成されるとともに、前記流路ユニットの一表面に沿って平面的に配置され、
   前記アクチュエータは、前記複数の圧力室の開口を覆うように前記流路ユニットの前記一表面に接合された前記封止板と、前記封止板の前記複数の圧力室とそれぞれ対向する部分に設けられて、前記封止板の前記複数の圧力室と対向する部分をそれぞれ変形させる複数の圧電素子を有し、
   前記圧電素子に付着して設けられ、前記圧電素子の変形量を調整することによって、前記封止板の変形量を調整する変形調整部材を有し、
   さらに、前記変形調整部材は、前記一部の圧力室に対応する前記圧電素子の変形調整量を、前記他の圧力室に対応する前記圧電素子と異ならせるように構成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記変形調整部材は、前記複数のノズルの吐出特性に応じて、それら複数のノズルがそれぞれ連通する前記複数の圧力室における前記封止板の変形量を調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記一部の圧力室に対応する圧電素子と前記他の圧力室に対応する圧電素子との間で、前記変形調整部材の付着面積が異なっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記一部の圧力室に対応する圧電素子と前記他の圧力室に対応する圧電素子との間で、前記変形調整部材の付着位置が異なっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
5. 前記一部の圧力室に対応する圧電素子と前記他の圧力室に対応する圧電素子との間で、付着している前記変形調整部材の材質が異なっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
6. 前記複数の圧電素子は前記封止板の前記圧力室と反対側の面に設けられ、
   前記複数の圧電素子の前記封止板と反対側の面には複数の表面電極がそれぞれ設けられるとともに、これら複数の表面電極には配線部材が接続され、
   前記変形調整部材は、各表面電極に設けられて、この表面電極と前記配線部材の配線とを導通させる導電性のバンプであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液滴吐出装置。
   
7. 前記複数の圧電素子は前記封止板の前記圧力室と反対側の面に設けられ、
   前記複数の圧電素子の前記封止板と反対側の面には複数の表面電極がそれぞれ設けられ、
   前記複数の圧電素子を有する前記アクチュエータに配線部材が接着剤で接合されるとともに、前記複数の表面電極が前記配線部材の配線と電気的に接続され、
   前記変形調整部材は、各圧電素子の前記封止板と反対側の面に付着した前記接着剤であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液滴吐出装置。
8. 前記封止板の前記圧力室と反対側の面に前記複数の圧力室に跨って平面的に広がる圧電層が接合され、この圧電層の前記複数の圧力室とそれぞれ対向する部分が、前記複数の圧電素子を構成しており、
   前記変形調整部材は、
   前記圧電層と直交する方向から見て、前記圧電層の縁との間に他の圧力室が存在しない、端位置の前記圧力室と、それ以外の前記圧力室との間で、前記圧電層の変形調整量が異なるように構成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液滴吐出装置。
9. 複数のノズルと前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室を区画する区画部材である封止板を変形させて前記圧力室の容積を変化させることにより、前記複数の圧力室内の液体にそれぞれ圧力を付与するアクチュエータを有する、液滴吐出装置であって、
   前記複数の圧力室はそれぞれ一部が開口した凹形状に形成されるとともに、前記流路ユニットの一表面に沿って平面的に配置され、
   前記アクチュエータは、前記複数の圧力室の開口を覆うように前記流路ユニットの前記一表面に接合された前記封止板と、前記封止板の前記複数の圧力室とそれぞれ対向する部分に設けられて、前記封止板の前記複数の圧力室と対向する部分をそれぞれ変形させる複数の圧電素子を有し、
   複数の圧電素子を覆った状態でこれら複数の圧電素子に接合された配線部材と、
   前記配線部材の、前記複数の圧電素子とは反対側の面に配置され、前記配線部材を前記複数の圧電素子に押し付ける押さえ部材と、
   前記配線部材と前記押さえ部材との間において前記圧電素子と対向するように設けられ、前記押さえ部材によって前記配線部材が押し付けられたときに前記圧電素子の変形量を調整することによって、前記封止板の変形量を調整する変形調整部材を有し、
   さらに、前記変形調整部材は、前記一部の圧力室に対応する前記圧電素子の変形調整量を、前記他の圧力室に対応する前記圧電素子と異ならせるように構成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
10. 複数の圧電素子を備えた圧電アクチュエータであって、
    前記圧電素子に付着して設けられ、前記圧電素子の変形量を調整する変形調整部材を有し、
    さらに、前記変形調整部材は、一部の前記圧電素子の変形調整量を他の前記圧電素子と異ならせるように構成されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
11. 複数のノズルと前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記複数の圧力室内の液体にそれぞれ圧力を付与するアクチュエータを有する、液滴吐出装置の製造方法であって、
    前記複数の圧力室はそれぞれ一部が開口した凹形状に形成されるとともに、前記流路ユニットの一表面に沿って平面的に配置され、
    前記アクチュエータは、前記複数の圧力室の開口を覆うように前記流路ユニットの前記一表面に接合された封止板と、前記封止板の前記複数の圧力室とそれぞれ対向する部分に設けられて、前記封止板の前記複数の圧力室と対向する部分をそれぞれ変形させる複数の圧電素子を有するものであり、
    前記アクチュエータを前記流路ユニットに接合する接合工程と、
    前記接合工程の後に、前記アクチュエータに、前記圧電素子の変形量を調整することによって前記封止板の変形量を調整する変形調整部材を前記圧電素子に付着させて設け、一部の前記圧力室に対する前記封止板の変形調整量を他の前記圧力室と異ならせる変形調整工程を備えることを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
    
12. 前記接合工程の後に、前記複数のノズルの吐出特性を検査する検査工程をさらに備え、
    前記変形調整工程において、前記検査工程で得られた前記複数のノズルの吐出特性に応じて、それら複数のノズルがそれぞれ連通する前記複数の圧力室における、前記封止板の変形量を調整することを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出装置の製造方法。
13. 前記変形調整工程において、ある圧電素子に液状の硬化性材料を付着させた後に硬化させて前記変形調整部材を形成することにより、その圧電素子の変形量を調整することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の液滴吐出装置の製造方法。
14. 前記変形調整工程において、インクジェットヘッドにより前記硬化性材料の液滴を前記圧電素子に着弾させることを特徴とする請求項１３に記載の液滴吐出装置の製造方法。
15. 前記アクチュエータは、前記複数の圧電素子の前記封止板と反対側の面にそれぞれ設けられた複数の表面電極とを有するものであり、
    前記接合工程の後に、前記複数の圧電素子を覆うようにレーザー光透過性の材料からなる配線部材を配置し、前記アクチュエータと前記配線部材とを接着剤で接合するとともに前記配線部材の配線を前記複数の表面電極と電気的に接続する配線部材接合工程をさらに備え、
    前記変形調整工程において、前記配線部材の前記複数の圧電素子と反対側の面からレーザー光を照射して前記接着剤の一部を溶融させ、ある圧電素子への前記接着剤の付着位置又は付着面積を、他の圧電素子と比べて異ならせることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の液滴吐出装置の製造方法。
    

Images