JP2017094571A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各圧電素子にかかる電圧の波形のバラツキを抑制することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】流路形成基板１４と、共通電極３１と、圧電層３２と、個別電極３３と、を有する複数の圧電素子３０と、個別配線と、接続端子４４と、共通配線３４と、個別配線及び共通配線３４の間に配置された絶縁材４５と、を備え、接続端子４４から遠い個別電極３３Ａに接続されている個別配線を第１個別配線３５Ａと、第１個別配線３５Ａが接続された個別電極３３Ａよりも接続端子４４から近い位置にある個別電極３３Ｂに接続されている個別配線を第２個別配線３６Ｂと、定義した場合に、第１個別配線３５Ａと共通配線３４との間の静電容量は、第２個別配線３６Ｂと共通配線３４との間の静電容量よりも小さいことを特徴とする、液体吐出装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

インクジェット方式の印刷装置に用いられるインクジェットヘッドは、複数のノズルが並設されたノズルプレートと、圧電素子の変形により生じる圧力が伝達される圧力室が形成された流路基板と、を備えている。

また、圧電素子は、圧力室を覆うように配置されている振動板の上に配置され、共通電極、圧電層、及び個別電極を有していて、各個別電極は、個別電極用の配線を介して、駆動回路と接続されている。

このようなインクジェットヘッドとして、共通電極用引き出し配線が、圧電素子の長手方向に沿って所定間隔で形成されたコンタクトホールを介して、共通電極と接続されている、液体噴射ヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている液体噴射ヘッドでは、共通電極用引き出し配線を設けることにより、共通電極の抵抗値を実質的に低下させ、多数の圧電素子を同時に駆動しても電圧降下が発生することを防止することができるとしている。

特開２００６−２５５９７２号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている液体噴射ヘッドでは、共通電極用引き出し配線と個別電極用引き出し配線との位置関係については、考慮されていない。このため、引き出し配線と各個別電極用引き出し配線との間の絶縁膜に発生する静電容量にバラツキが生じるおそれがあった。また、各個別電極用引き出し配線も、各個別電極の配置位置によって、その長さが異なり、各配線間の電気抵抗も異なるため、静電容量のバラツキが大きくなるおそれがあった。

そして、静電容量にバラツキが生じると、各圧電素子にかかる電圧の波形にバラツキが生じ、各ノズルからのインクの噴射にバラツキが生じるおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためのもので、従来の液体吐出装置に比して、各圧電素子にかかる電圧の波形のバラツキを抑制し、各ノズルからのインクの噴射のバラツキを抑制することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、少なくとも２列の圧力室列を構成する複数の圧力室の上に配置された絶縁体膜と、共通電極と、圧電層と、個別電極と、を有し、前記絶縁体膜の上に配置され、前記複数の圧力室に対応する複数の圧電素子と、前記絶縁体膜の上に配置され、複数の前記個別電極のそれぞれに接続された複数の個別配線と、前記複数の個別配線のそれぞれと接続された複数の接続端子と、前記絶縁体膜の上に配置され、前記共通電極と接続された共通配線と、前記複数の個別配線及び前記共通配線の複数の配線の間に配置された絶縁材と、を備え、前記接続端子から遠い前記個別電極に接続されている前記個別配線を第１個別配線と、前記第１個別配線が接続された前記個別電極よりも前記接続端子から近い位置にある前記個別電極に接続されている前記個別配線を第２個別配線と、定義した場合に、前記第１個別配線と前記共通配線との間の静電容量は、前記第２個別配線と前記共通配線との間の静電容量よりも小さいことを特徴とする。

接続端子から遠い第１個別電極に接続された第１個別配線は、第１個別電極よりも接続端子に近い第２個別電極に接続された第２個別配線に比して、その電気抵抗は大きい。このため、第１個別配線と共通配線との間の静電容量を、第２個別配線と共通電極との間の静電容量よりも小さくすることで、第１個別電極と第２個別電極のそれぞれにかかる電圧のバラツキを抑制することができる。

本発明に係る液体吐出装置によれば、各圧電素子にかかる電圧の波形のバラツキを抑制し、各ノズルからのインクの噴射のバラツキを抑制することが可能となる。

実施の形態１に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す模式図である。 インクジェットヘッドの上面図である。 インクジェットヘッドをＡ−Ａ線で切断した断面図である。 インクジェットヘッドの要部拡大図である。 実施の形態１における変形例１のインクジェットヘッドの上面図である。 インクジェットヘッドの要部拡大図である。 インクジェットヘッドをＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 実施の形態２に係るインクジェットヘッドの上面図である。 実施の形態３に係るインクジェットヘッドの上面図である。

以下、実施の形態の具体例について図面を参照して説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。

（実施の形態１）
［インクジェットプリンタの構成］
図１は、本実施の形態１に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す模式図である。なお、図１においては、インクジェットプリンタの前後方向及び左右方向を図における前後方向及び左右方向として表している。

図１に示すように、本実施の形態１に係るインクジェットプリンタ１は、第１方向に移動可能なキャリッジ１０２と、キャリッジ１０２に設けられている、液体吐出装置の一例であるインクジェットヘッド１０３と、記録用紙１０５を第１方向に直交する第２方向に搬送する搬送ローラ１０４Ａ、１０４Ｂと、コントローラ１１０と、を備えていて、記録用紙１０５にインクを噴射して、画像を記録するように構成されている。なお、第１方向は、キャリッジ１０２の走査方向であり、第２方向は、記録用紙１０５の搬送方向である。

インクジェットヘッド１０３は、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの４色のインクカードリッジ１０９Ａ〜１０９Ｄが装着されるカードリッジホルダ１０８と図示されないチューブによって接続されている。

また、インクジェットヘッド１０３は、第１方向に並設されているヘッドユニット１０６、１０７を備えている。なお、本実施の形態１においては、ヘッドユニット１０６は、ブラックとイエローのインクを噴射するように構成されており、ヘッドユニット１０７は、シアンとマゼンタのインクを噴射するように構成されている。

コントローラ１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＡＳＩＣ等を備えている。ＣＰＵは、ＰＣ等の外部装置から印刷ジョブの入力を受け付けると、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいてジョブ実行の指令をＡＳＩＣへ出力する。ＡＳＩＣは、この指令に基づいて後述する駆動回路７１等の各ドライバを駆動し、印刷処理を実行する。

具体的には、コントローラ１１０は、インクジェットヘッド１０３が、キャリッジ１０２と一体的に第１方向に移動しつつ、ヘッドユニット１０６、１０７の下面に設けられているノズル５０から記録用紙１０５にインクを噴射して、画像を記録するインク噴射動作と、搬送ローラ１０４Ａ、１０４Ｂによって、記録用紙１０５を第２方向に所定量搬送する搬送動作と、を交互に行わせる。なお、印刷処理が終了した記録用紙１０５は、搬送ローラ１０４Ａ、１０４Ｂにより第２方向に搬送され、図示されない排出トレイに排出される。

［インクジェットヘッドの構成］
次に、図２〜図４を参照しながら、インクジェットヘッド１０３の構成について、詳細に説明する。なお、以下の説明においては、ヘッドユニット１０６の構成をインクジェットヘッド１０３の構成として説明する。

図２は、図１に示すインクジェットヘッドの上面図である。図３は、図２に示すインクジェットヘッドをＡ−Ａ線で切断した断面図である。図４は、図２に示すインクジェットヘッドの要部拡大図である。

なお、図２及び図４においては、図１に示す第１方向及び第２方向を図における第１方向及び第２方向として表している。また、図３においては、インクジェットヘッドにおける上下方向を図における上下方向として表している。さらに、図３及び図４においては、インクジェットヘッドの一部を省略している。

図２〜図４に示すように、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３は、リザーバ形成部材１１と、保護基板１２、積層体１３、流路形成基板１４、複数のノズル５０が第２方向に沿って並設されているノズルプレート１５を備えている。

ノズルプレート１５には、ノズル列が４列形成されている。本実施の形態１においては、左側の２列のノズル列がイエローインクを噴射するノズル列であり、右側の２列のノズル列がブラックインクを噴射するノズル列である。なお、ノズルプレート１５は、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料を用いてもよく、ステンレス鋼等の金属材料を用いてもよい。

ノズルプレート１５の上面には、流路形成基板１４が接合されている。流路形成基板１４には、該流路形成基板１４の厚み方向から見て、複数のノズル５０のそれぞれと連通するように、複数の圧力室６０が形成されている。すなわち、複数の圧力室６０が第２方向に沿って並設されている圧力室列６１が、第１方向に４列形成されている。

流路形成基板１４の上面には、振動板４１、各圧力室６０に対応する圧電素子３０等を有する、積層体１３が配置されている。なお、積層体１３の詳細な構成については、後述する。

積層体１３を構成する第２絶縁膜３８の上面には、保護基板１２が接合されている。保護基板１２の下面には、当該保護基板１２の厚み方向から見て、１列の圧電素子３０を跨いで、第２方向に延びるように、凹部１２Ａが形成されている。凹部１２Ａには、各圧電素子３０等が収納されている。

保護基板１２の上面には、リザーバ形成部材１１が接合されている。リザーバ形成部材１１の下面には、リザーバ１１Ａが形成されている。リザーバ１１Ａは、カードリッジホルダ１０８のインクカードリッジ１０９Ａ又はインクカードリッジ１０９Ｂと、図示されないチューブで接続されている。これにより、リザーバ１１Ａには、ブラックインク又はイエローインクが供給される。

また、リザーバ形成部材１１には、リザーバ１１Ａと各圧力室６０とを連通する、複数のインク流路２１が形成されている。これにより、リザーバ１１Ａに供給されたインクが、各インク流路２１を通流して、各圧力室６０に供給される。

［積層体の構成］
次に、インクジェットヘッド１０３の積層体１３の構成について、図２〜図４を参照しながら、詳細に説明する。

図２に示すように、積層体１３の上面の右端部には、配線基板７０が接合されていて、当該配線基板７０に形成されている複数の配線が、それぞれ、複数の接続端子４４に電気的に接続されている。また、配線基板７０には、駆動回路７１が実装されている。

また、上述したように、積層体１３は、振動板４１、共通電極３１、圧電層３２、及び複数の個別電極３３等を有している。振動板４１は、流路形成基板１４の上面に配置されている弾性膜３９と、弾性膜３９の上面に配置されている絶縁体膜４０と、を有している。換言すると、絶縁体膜４０は、流路形成基板１４及び弾性膜３９を介して、複数の圧力室６０の上に配置されている。弾性膜３９は、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、又はチタン系合金等から構成されている。また、絶縁体膜４０は、シリコン酸化膜、又はシリコン窒化膜等を用いてもよい。

振動板４１を構成する、絶縁体膜４０における上面の周縁部には、該振動板４１の厚み方向から見て、Ｕ字状の第１部分４２が設けられている。なお、第１部分４２は、後述する共通配線３４と配線基板７０とを電気的に接続する部分である。

また、振動板４１の厚み方向から見て、絶縁体膜４０における上面の第１部分４２が設けられている部分よりも内側の部分には、板状の共通電極３１が設けられている。共通電極３１は、第１部分４２及び共通配線３４を介して、固定電位が付与される。共通電極３１を構成する材料としては、例えば、金、銅、銀、パラジウム、白金、又はチタン等の導電性材料を用いてもよい。なお、共通電極３１は、固定電極と称することもある。また、共通配線３４を固定配線と称することもある。

共通電極３１の上面には、振動板４１の厚み方向から見て、複数の圧力室６０を跨いで、第２方向に延びるように、圧電層３２が形成されている。換言すると、圧電層３２は、１列の圧力室列６１を覆うように形成されている。すなわち、４つの圧力室列６１に対応するように、４つの圧電層３２が形成されている。圧電層３２としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、シリコンを含むニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛等を用いてもよい。

圧電層３２の上面には、振動板４１の厚み方向から見て、各圧力室６０のそれぞれと対応するように、複数の個別電極３３が形成されている。個別電極３３を構成する材料としては、例えば、金、銅、銀、パラジウム、白金、又はチタン等の導電性材料を用いてもよい。なお、共通電極３１、個別電極３３、及び圧電層３２における共通電極３１と個別電極３３に挟まれる部分が、圧電素子３０を構成する。

なお、本実施の形態１においては、個別電極３３を共通電極３１よりも上方に配置する形態を採用したが、これに限定されず、個別電極３３を共通電極３１よりも下方に配置する形態を採用してもよい。さらに、本実施の形態１においては、共通電極３１として、各個別電極３３に共通するように、各個別電極３３全体を覆う１つの板状の電極が配置される形態を採用したが、これに限定されず、共通電極３１として、各個別電極３３に対応、すなわち、圧電層３２を挟んで、各個別電極３３と対向するように、複数の板状の電極が配置される形態を採用してもよい。

また、振動板４１を構成する絶縁体膜４０の上面には、共通電極３１、圧電層３２、及び個別電極３３を覆うように、第１絶縁膜３７が形成されている。第１絶縁膜３７は、アルミナ、又はシリコン窒化膜等の絶縁体を用いてもよい。

第１絶縁膜３７の上面には、共通配線３４、第１個別配線３５、及び第２個別配線３６が配置されている。換言すると、第１絶縁膜３７は、共通配線３４、第１個別配線３５、及び第２個別配線３６の下面と接触するように配置されている。

共通配線３４は、第１部分４２と共通電極３１とを電気的に接続するように構成されている。具体的には、共通配線３４の一端は、Ｕ字状の第１部分４２の第２方向に延びる部分である底部の適所に接続されている。また、共通配線３４の他端は、ブラックインクが供給される２列の圧力室列６１の間の部分に位置している。そして、共通配線３４は、第１絶縁膜３７の厚み方向から見て、第２方向において隣接する個別電極３３、３３の間を通って、第１方向に沿って延びるように形成されている。

また、第１絶縁膜３７の主面において、該第１絶縁膜３７の厚み方向から見て、共通配線３４と重なる適所には、貫通孔４３が形成されている。貫通孔４３には、導電性材料が充填されている。導電性材料としては、共通電極３１又は個別電極３３を構成する導電性材料と同じ材料を用いてもよく、例えば、金、銅、銀、パラジウム、白金、又はチタン等を用いてもよい。

第１個別配線３５及び第２個別配線３６は、それぞれ、個別電極３３と接続端子４４とを電気的に接続するように構成されている。具体的には、第１個別配線３５及び第２個別配線３６の一端は、それぞれ、個別電極３３の右側端部に接続されていて、第１個別配線３５及び第２個別配線３６の他端は、それぞれ、接続端子４４に接続されている。そして、第１個別配線３５及び第２個別配線３６は、それぞれ、第１絶縁膜３７の厚み方向から見て、第１方向に沿って延びるように形成されている。なお、第１個別配線３５及び第２個別配線３６を個別配線と称することもある。

ここで、同じ種類のインクが供給される一対の圧力室列６１のうち、接続端子４４から遠い位置にある圧力室列６１を第１圧力室列６１Ａとし、第１圧力室列６１Ａよりも接続端子４４に近い位置にある圧力室列６１を第２圧力室列６１Ｂとする。

そして、イエローインクが供給される第１圧力室列６１Ａを構成する圧力室６０に対応する個別電極３３を第１個別電極３３Ａとし、イエローインクが供給される第２圧力室列６１Ｂを構成する圧力室６０に対応する個別電極３３を第２個別電極３３Ｂとする。また、ブラックインクが供給される第１圧力室列６１Ａを構成する圧力室６０に対応する個別電極３３を第３個別電極３３Ｃとし、ブラックインクが供給される第２圧力室列６１Ｂを構成する圧力室６０に対応する個別電極３３を第４個別電極３３Ｄとする。

以下、各個別電極３３に接続されている個別配線について、図２及び図４を参照しながら、詳細に説明する。

第４個別電極３３Ｄと接続されている第２個別配線３６Ｂは、第１方向に沿って延びるように形成されている。また、第３個別電極３３Ｃに接続されている第１個別配線３５Ｂは、第２方向において隣接する第４個別電極３３Ｄ、３３Ｄの間を通って、第１方向に沿って延びるように形成されている。

第２個別電極３３Ｂと接続されている第２個別配線３６Ａは、第２方向において隣接する、第３個別電極３３Ｃ、３３Ｃの間と第４個別電極３３Ｄ、３３Ｄの間とを通って、第１方向に沿って延びるように形成されている。また、第１個別電極３３Ａと接続されている第１個別配線３５Ａは、第２方向において隣接する、第２個別電極３３Ｂ、３３Ｂの間と第３個別電極３３Ｃ、３３Ｃの間と第４個別電極３３Ｄ、３３Ｄの間とを通って、第１方向に沿って延びるように形成されている。

そして、図２に示すように、第１方向における端から数えて、同じｎ行目に位置する第１個別配線３５Ａ、第２個別配線３６Ａ、及び共通配線３４は、第１個別配線３５Ａと共通配線３４との間の静電容量が、第２個別配線３６Ａと共通配線３４との間の静電容量よりも小さくなるように配設されている。

具体的には、第１方向における第２個別電極３３Ｂと接続端子４４の間の領域において、第１個別配線３５Ａが、共通配線３４に対して、第２個別配線３６Ａよりも遠い位置に配設されている。より詳細には、第２方向において互いに隣接する、ｎ行目に位置する第３個別電極３３Ｃと、ｎ＋１行目に位置する第３個別電極３３Ｃと、の間の領域において、第１個別配線３５Ａが、共通配線３４に対して、第２個別配線３６Ａよりも遠い位置に配設されている。

また、第１絶縁膜３７の上面には、圧電層３２、個別電極３３、共通配線３４、第１個別配線３５、及び第２個別配線３６の上面及び側面を覆うように第２絶縁膜３８が配置されている。

なお、共通配線３４と第１個別配線３５の間に配置されている第２絶縁膜３８、及び共通配線３４と第２個別配線３６の間に配置されている第２絶縁膜３８は、絶縁材４５の一例である。また、第２絶縁膜３８は、シリコン酸化膜等の絶縁体を用いてもよい。さらに、絶縁材４５は、振動板４１の主面の法線方向の長さが、第１個別配線３５、第２個別配線３６、及び共通配線３４における振動板４１の主面の法線方向の長さ以上となっている。

次に、図４を参照しながら、各個別電極３３に接続されている個別配線について、別の観点から説明する。

図４に示すように、第１方向の一方側、すなわち、図４の左側に配置されている個別電極３３を一方側個別電極３３Ｅとし、第１方向の他方側、すなわち、図４の右側に配置されている個別電極３３を他方側個別電極３３Ｇとする。また、第１方向において、一方側個別電極３３Ｅと他方側個別電極３３Ｇとの間に配置されている個別電極３３を内側個別電極３３Ｆとし、第２方向において他方側個別電極３３Ｇと隣接する個別電極３３を隣接個別電極３３Ｈとする。さらに、一方側個別電極３３Ｅに接続されている個別配線を一方側個別配線３５Ｅとし、内側個別電極３３Ｆに接続されている個別配線を内側個別配線３６Ｆとする。

一方側個別配線３５Ｅは、一方側個別電極３３Ｅとの接点から他方側個別電極３３Ｇと隣接個別電極３３Ｈとの間まで延びるように形成されている。また、内側個別配線３６Ｆは、内側個別電極３３Ｆとの接点から他方側個別電極３３Ｇと隣接個別電極３３Ｈとの間まで延びるように形成されている。さらに、一方側個別配線３５Ｅは、内側個別配線３６Ｆに比して、その配線の長さが長くなるように形成されている。

そして、他方側個別電極３３Ｇと隣接個別電極３３Ｈとの間の領域において、一方側個別配線３５Ｅが共通配線３４に対して、内側個別配線３６Ｆよりも遠い位置に配設されている。

［インクジェットヘッドの動作］
次に、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３の動作について、図１〜図４を参照しながら説明する。

まず、コントローラ１１０に、ＰＣ等の外部装置から印刷ジョブの入力を受け付けたとする。すると、コントローラ１１０のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいてジョブ実行の指令をＡＳＩＣへ出力する。ＡＳＩＣは、この指令に基づいて、駆動回路７１に制御信号を出力する。駆動回路７１では、コントローラ１１０から出力された制御信号に基づいて、圧電素子３０を駆動するための駆動信号を配線基板７０の配線を介して、接続端子４４に出力する。

接続端子４４に入力された駆動信号は、各第１個別配線３５、又は各第２個別配線３６を介して、個別電極３３に供給される。個別電極３３に駆動信号が入力されると、個別電極３３に駆動電位が付与され、個別電極３３と共通配線３４の間で、電位差が生じる。この電位差により、圧電層３２が厚み方向に伸びて、面方向に収縮する。

圧電層３２の収縮変形に伴って、振動板４１が圧力室６０側に凸状に撓む。これにより、圧力室６０内に圧力波が発生して、圧力室６０内のインクがノズル５０から噴射される。

このように構成された、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３では、図２に示すように、第１方向における端から数えて、同じｎ行目に位置する第１個別配線３５Ａ、第２個別配線３６Ａ、及び共通配線３４は、第１個別配線３５Ａと共通配線３４との間の静電容量が、第２個別配線３６Ａと共通配線３４との間の静電容量よりも小さくなるように配設されている。

ここで、第１個別配線３５Ａが接続されている第１個別電極３３Ａは、第２個別配線３６Ａが接続されている第２個別電極３３Ｂに比して、接続端子４４から遠い位置に配置されている。このため、第１個別配線３５Ａは、その配線の長さが第２個別配線３６Ａよりも長くなるように配置されているため、第１個別配線３５Ａは、第２個別配線３６Ａよりも電気抵抗が大きい。

このため、第１個別配線３５Ａと共通配線３４との間の静電容量を、第２個別配線３６Ａと共通配線３４との間の静電容量よりも小さくすることで、第１個別電極３３Ａと第２個別電極３３Ｂのそれぞれに入力される電圧の立ち上がり時間、及び立ち下がり時間のバラツキを抑制することができる。

これにより、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３では、同一色のインクを噴射する２列の第１圧力室列６１Ａ及び第２圧力室列６１Ｂを構成する圧力室６０に対応する第１個別電極３３Ａと第２個別電極３３Ｂのそれぞれに入力される電圧のバラツキの発生を抑制することができる。したがって、同一色のインクが供給された複数の圧力室６０の各ノズル５０から、インクを噴射するタイミングのバラツキを抑制することができる。

また、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３では、図４に示すように、他方側個別電極３３Ｇと隣接個別電極３３Ｈとの間の領域において、一方側個別配線３５Ｅが共通配線３４に対して、内側個別配線３６Ｆよりも遠い位置に配設されている。また、一方側個別配線３５Ｅは、内側個別配線３６Ｆに比して、その配線の長さが長くなるように形成されている。

このため、一方側個別配線３５Ｅと共通配線３４との間の静電容量を、内側個別配線３６Ｆと共通配線３４との間の静電容量よりも小さくすることで、一方側個別電極３３Ｅと他方側個別電極３３Ｇのそれぞれに入力される電圧の立ち上がり時間、及び立ち下がり時間のバラツキを抑制することができる。

これにより、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３では、一方側個別配線３５Ｅに対応する圧力室６０のノズル５０から噴射されるインクのタイミングと、内側個別配線３６Ｆに対応する圧力室６０のノズル５０から噴射されるインクのタイミングと、のバラツキを抑制することができる。

また、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３では、絶縁材４５は、振動板４１の主面の法線方向の長さが、第１個別配線３５、第２個別配線３６、及び共通配線３４における振動板４１の主面の法線方向の長さ以上としている。

これにより、第１個別配線３５Ａと共通配線３４との間の静電容量及び第２個別配線３６Ａと共通配線３４との間の静電容量を大きくすることができる。このため、静電容量による電圧の立ち上がり時間、及び立ち下がり時間への影響を大きくすることで、第１個別配線３５Ａと第２個別配線３６Ａの抵抗の差による電圧の立ち上がり時間、及び立ち下がり時間への影響を緩和することができる。

したがって、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３では、第１個別電極３３Ａと第２個別電極３３Ｂのそれぞれに入力される電圧の立ち上がり時間、及び立ち下がり時間にバラツキが発生することが抑制され、各ノズル５０からのインクの噴射のバラツキを抑制することができる。

さらに、本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３では、第１個別配線３５、第２個別配線３６、及び共通配線３４は、第１絶縁膜３７の上面に形成されている。このため、これらの配線を同一プロセスで形成することができ、インクジェットヘッド１０３の製造コストを低減することができる。

［変形例１］
次に、本実施の形態１に係るインクジェットヘッドの変形例について説明する。

図５は、本実施の形態１における変形例１のインクジェットヘッドの上面図である。また、図６は、図５に示すインクジェットヘッドの要部拡大図である。さらに、図７は、図５に示すインクジェットヘッドをＢ−Ｂ線で切断した断面図である。

なお、図５及び図６においては、図１に示す第１方向及び第２方向を図における第１方向及び第２方向として表している。また、図７においては、インクジェットヘッドにおける上下方向を図における上下方向として表している。さらに、図７においては、インクジェットヘッドの一部を省略している。

図５〜図７に示すように、本変形例１のインクジェットヘッド１０３は、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３と基本的構成は同じであるが、第２方向において隣接する第３個別電極３３Ｃ、３３Ｃ間の領域における、共通配線３４、第１個別配線３５Ａ、及び第２個別配線３６Ａの配置位置が異なる。

具体的には、共通配線３４、第２個別配線３６Ａ、及び第１個別配線３５Ａは、第２方向における端から数えて、ｎ行目に位置する第３個別電極３３Ｃとｎ＋１行目に位置する第３個別電極３３Ｃとの間の領域で、互いに重なるように配置されている。より詳細には、当該領域において、共通配線３４、第２個別配線３６Ａ、及び第１個別配線３５Ａは、上方に向かって、この順で配置されている。すなわち、共通配線３４の上方には、第２個別配線３６Ａが配置されていて、第２個別配線３６Ａの上方には、第１個別配線３５Ａが配置されている。

なお、ｎ行目に位置する第３個別電極３３Ｃとｎ＋１行目に位置する第３個別電極３３Ｃとの間の領域以外の領域においては、共通配線３４、第１個別配線３５Ａ、及び第２個別配線３６Ａは、第１絶縁膜３７の上面に配置されていて、これらの配線を覆うように、第２絶縁膜３８が形成されている。

また、ｎ行目に位置する第３個別電極３３Ｃとｎ＋１行目に位置する第３個別電極３３Ｃとの間の領域では、第２個別配線３６Ａの上面と第１個別配線３５Ａの下面との間には、第３絶縁膜４６が第２個別配線３６Ａ及び第２絶縁膜３８を覆うように形成されている。さらに、第１個別配線３５Ａの上面及び側面を覆うように、第４絶縁膜４７が形成されている。

そして、共通配線３４と第２個別配線３６Ａの間に配置されている第２絶縁膜３８は、絶縁材４５の一例である。また、第２個別配線３６Ａと第１個別配線３５Ａの間に配置されている第３絶縁膜４６は、絶縁材４５の他の例である。

なお、第３絶縁膜４６の上面に配置されている第１個別配線３５Ａは、貫通孔４８に充填されている導電性材料を介して、第１絶縁膜３７の上面に配置されている第１個別配線３５Ａと電気的に接続されている。貫通孔４８は、貫通孔４３近傍に設けられていて、第３絶縁膜４６の上面に配置されている第１個別配線３５Ａと第１絶縁膜３７の上面に配置されている第１個別配線３５Ａとを連通するように、第２絶縁膜３８及び第３絶縁膜４６に設けられている。

また、第３絶縁膜４６の上面に配置されている第２個別配線３６Ａは、貫通孔４９に充填されている導電材料を介して、第１絶縁膜３７の上面に配置されている第２個別配線３６Ａと電気的に接続されている。貫通孔４９は、貫通孔４３近傍に設けられていて、第２絶縁膜３８の上面に配置されている第２個別配線３６Ａと第１絶縁膜３７の上面に配置されている第２個別配線３６Ａとを連通するように、第２絶縁膜３８に設けられている。

このように構成された、本変形例１のインクジェットヘッド１０３であっても、第１個別配線３５Ａが、共通配線３４に対して、第２個別配線３６Ａよりも遠い位置に配設されているので、第１個別配線３５と共通配線３４との間の静電容量を、第２個別配線３６と共通配線３４との間の静電容量よりも小さくすることができる。

このため、本変形例１のインクジェットヘッド１０３は、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３と同様の作用効果を奏する。

なお、本変形例１のインクジェットヘッド１０３では、共通配線３４、第１個別配線３５、及び第２個別配線３６は、第１絶縁膜３７の厚み方向に積層されているため、これらを同一のプロセスで形成することができない。

しかしながら、これらの配線が、第１絶縁膜３７の厚み方向から見て、重なっているため、第２方向において隣接する個別電極３３、３３の間の距離を小さくすることができる。

このため、本変形例１のインクジェットヘッド１０３では、単位面積当たりの個別電極３３の配列数、すなわち、第２方向に並設される個別電極３３の個数を多くすることができる。したがって、個別電極３３を高密度で配置することができ、インクジェットヘッドの解像度を高くすることができる。

（実施の形態２）
［インクジェットヘッドの構成］
図８は、本実施の形態２に係るインクジェットヘッドの上面図である。なお、図８においては、図１における第１方向及び第２方向を図における第１方向及び第２方向として表している。

図８に示すように、本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０３は、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３と基本的構成は同じであるが、以下の点について、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３とは異なる。

本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０３では、圧力室列６１が第１方向に２列形成されている。また、これに伴い、第２方向に並設されている、個別電極３３及びノズル５０の列も第１方向に２列形成されている。

また、本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０３では、貫通孔４３が、第１方向において、隣接する個別電極３３、３３の間に２ヶ所設けられている。２つの貫通孔４３、４３の間には、共通配線３４を構成する導電性材料が、第１絶縁膜３７の上面に配設されておらず、これらの区間では、共通電極３１が共通配線３４の一部を構成している。

また、本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０３では、第２個別配線３６Ａの一端が、第２個別電極３３Ｂの左端部に接続されている。第２個別配線３６Ａは、第２方向に隣接する第２個別電極３３Ｂ、３３Ｂの間の領域を第１方向に沿って延びるように形成されている。

さらに、本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０３では、第２方向における端から数えて、同じｎ行目に位置する第１個別配線３５Ａ、第２個別配線３６Ａ、及び共通配線３４は、ｎ行目に位置する第２個別電極３３Ｂとｎ＋１行目に位置する第２個別電極３３Ｂとの間の領域において、第１個別配線３５Ａが、共通配線３４に対して、第２個別配線３６Ａよりも遠い位置に配設されている。

これにより、第１個別配線３５と共通配線３４との間の静電容量を、第２個別配線３６と共通配線３４との間の静電容量よりも小さくすることができる。このため、本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０３であっても、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３と同様の作用効果を奏する。

（実施の形態３）
［インクジェットヘッドの構成］
図９は、本実施の形態３に係るインクジェットヘッドの上面図である。なお、図９においては、図１における第１方向及び第２方向を図における第１方向及び第２方向として表している。

図９に示すように、本実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０３は、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３と基本的構成は同じであるが、以下の点について、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３とは異なる。

本実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０３では、実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０３と同様に、圧力室列６１が第１方向に２列形成されている。また、これに伴い、第２方向に並設されている、個別電極３３及びノズル５０の列も第１方向に２列形成されている。

また、本実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０３では、第１方向における第２個別電極３３Ｂと接続端子４４との間の領域において、第１個別配線３５Ａが、共通配線３４に対して、第２個別配線３６Ａよりも遠い位置に配設されている。

これにより、第１個別配線３５と共通配線３４との間の静電容量を、第２個別配線３６と共通配線３４との間の静電容量よりも小さくすることができる。このため、本実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０３であっても、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０３と同様の作用効果を奏する。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

１１ リザーバ形成部材
１１Ａ リザーバ
１２ 保護基板
１２Ａ 凹部
１３ 積層体
１４ 流路形成基板
１５ ノズルプレート
２１ インク流路
３０ 圧電素子
３１ 共通電極
３２ 圧電層
３３ 個別電極
３４ 共通配線
３５ 第１個別配線
３６ 第２個別配線
３７ 第１絶縁膜
３８ 第２絶縁膜
３９ 弾性膜
４０ 絶縁体膜
４１ 振動板
４２ 中間電極
４３ 貫通孔
４４ 接続端子
４５ 絶縁材
５０ ノズル
６０ 圧力室
６１ 圧力室列

Claims (11)

1. 少なくとも２列の圧力室列を構成する複数の圧力室の上に配置された絶縁体膜と、
   共通電極と、圧電層と、個別電極と、を有し、前記絶縁体膜の上に配置され、前記複数の圧力室に対応する複数の圧電素子と、
   前記絶縁体膜の上に配置され、複数の前記個別電極のそれぞれに接続された複数の個別配線と、
   前記複数の個別配線のそれぞれと接続された複数の接続端子と、
   前記絶縁体膜の上に配置され、前記共通電極と接続された共通配線と、
   前記複数の個別配線及び前記共通配線の複数の配線の間に配置された絶縁材と、を備え、
   前記接続端子から遠い前記個別電極に接続されている前記個別配線を第１個別配線と、前記第１個別配線が接続された前記個別電極よりも前記接続端子から近い位置にある前記個別電極に接続されている前記個別配線を第２個別配線と、定義した場合に、
   前記第１個別配線と前記共通配線との間の静電容量は、前記第２個別配線と前記共通配線との間の静電容量よりも小さいことを特徴とする、液体吐出装置。
2. 前記絶縁材の前記絶縁体膜の主面の法線方向の長さが、前記個別配線及び共通配線における前記絶縁体膜の主面の法線方向の長さ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記個別配線及び前記共通配線の下面と接する第１絶縁膜と、前記個別電極及び共通電極の上面及び側面を覆うように配置された第２絶縁膜と、を有し、
   前記絶縁材は前記複数の個別配線及び前記共通配線の複数の配線の間に配置された第２絶縁膜の一部であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記２列の圧力室列を構成する前記複数の圧力室は、それぞれ、同一色のインクが通流するように構成されており、
   前記第１個別配線は、前記２列の圧力室列のうち、一方の圧力室列を構成する前記圧力室に対応する前記個別電極と接続され、
   前記第２個別配線は、前記２列の圧力室列のうち、他方の圧力室列を構成する前記圧力室に対応する前記個別電極と接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記２列の圧力室列が並設される方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、前記第１個別配線が接続されている前記個別電極を第１個別電極とし、前記第２個別配線が接続されている前記個別電極を第２個別電極と定義した場合に、
   前記第２方向における端から数えて、ｎ行目に位置する前記第１個別配線、前記第２個別配線、及び前記共通配線は、前記第１方向における前記第２個別電極と前記接続端子との間の領域において、前記第１個別配線が、前記共通配線に対して、前記第２個別配線よりも遠い位置に配設されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 前記２列の圧力室列が並設される方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、前記第１個別配線が接続されている前記個別電極を第１個別電極とし、前記第２個別配線が接続されている前記個別電極を第２個別電極と定義した場合に、
   前記第２方向における端から数えて、ｎ行目に位置する前記第１個別配線、前記第２個別配線、及び前記共通配線は、ｎ行目に位置する前記第２個別電極とｎ＋１行目に位置する前記第２個別電極との間の領域において、前記第１個別配線が、前記共通配線に対して、前記第２個別配線よりも遠い位置に配設されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記２列の圧力室列が並設される方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、前記第１個別配線が接続されている前記個別電極を第１個別電極とし、前記第２個別配線が接続されている前記個別電極を第２個別電極とし、前記第１方向における前記第２個別電極よりも前記接続端子に近い位置に配置されている前記個別電極を第３個別電極と定義した場合に、
   前記第２方向における端から数えて、ｎ行目に位置する前記第１個別配線、前記第２個別配線、及び前記共通配線は、ｎ行目に位置する前記第３個別電極と、ｎ＋１行目に位置する前記第３個別電極と、の間の領域において、前記第１個別配線が、前記共通配線に対して、前記第２個別配線よりも遠い位置に配設されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 少なくとも２列の圧力室列を構成する複数の圧力室の上に配置された絶縁体膜と、
   共通電極と、圧電層と、個別電極と、を有し、前記絶縁体膜の上に配置され、前記複数の圧力室に対応する複数の圧電素子と、
   前記絶縁体膜の上に配置され、複数の前記個別電極のそれぞれに接続された複数の個別配線と、
   前記複数の個別配線のそれぞれと接続された複数の接続端子と、
   前記絶縁体膜の上に配置され、前記共通電極と接続された共通配線と、
   前記複数の個別配線及び前記共通配線の複数の配線の間に配置された絶縁材と、を備え、
   前記接続端子から遠い前記個別電極である第１個別電極に接続されている前記個別配線を第１個別配線とし、前記第１個別電極よりも前記接続端子から近い位置にある前記個別電極である第２個別電極に接続されている前記個別配線を第２個別配線とし、前記２列の圧力室列が並設される方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向と定義した場合に、
   前記第２方向における端から数えて、ｎ行目に位置する前記第１個別配線、前記第２個別配線、及び前記共通配線は、前記第１方向における前記第２個別電極と前記接続端子との間の領域において、前記第１個別配線が、前記共通配線に対して、前記第２個別配線よりも遠い位置に配設されている、液体吐出装置。
9. 前記第２方向における端から数えて、ｎ行目に位置する前記第１個別配線、前記第２個別配線、及び前記共通配線は、ｎ行目に位置する前記第２個別電極とｎ＋１行目に位置する前記第２個別電極との間の領域において、前記第１個別配線が、前記共通配線に対して、前記第２個別配線よりも遠い位置に配設されている、請求項８に記載の液体吐出装置。
10. 前記第１方向において、前記第２個別電極よりも前記接続端子に近い位置に配置されている前記個別電極を第３個別電極と定義した場合に、
    前記第２方向における端から数えて、ｎ行目に位置する前記第１個別配線、前記第２個別配線、及び前記共通配線は、ｎ行目に位置する前記第３個別電極と、ｎ＋１行目に位置する前記第３個別電極と、の間の領域において、前記第１個別配線が、前記共通配線に対して、前記第２個別配線よりも遠い位置に配設されている、請求項８又は９に記載の液体吐出装置。
11. 電極と、駆動電位が付与される個別電極と、圧電層と、前記圧電層を挟んで前記個別電極と対向するように配置され、固定電位が付与される固定電極と、を有する圧電素子を備える、液体吐出装置であって、
    第１方向の一方側に配置された個別電極である一方側個別電極と、
    第１方向の他方側に配置された個別電極である他方側個別電極と、
    第１方向において前記一方側個別電極と前記他方側個別電極との間に配置された個別電極である内側個別電極と、
    第１方向と交差する第２方向において前記他方側個別電極と隣接する個別電極である隣接個別電極と、
    前記一方側個別電極に接続され、前記一方側個別電極との接点から前記他方側個別電極と前記隣接個別電極との間まで延びている一方側個別配線と、
    前記内側個別電極に接続され、前記内側個別電極との接点から前記他方側個別電極と前記隣接個別電極との間まで延びている内側個別配線と、
    前記固定電極に接続され、前記固定電極との接点から、前記他方側個別電極と前記隣接個別電極との間に配置された固定配線と、を備え、
    前記他方側個別電極と前記隣接個別電極との間の領域において、前記一方側個別配線が前記固定配線に対して、前記内側個別配線よりも遠い位置に配設されている、液体吐出装置。
    

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