JP5348011B2 - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、吐出口からインク滴等の液滴を吐出する液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。

液滴吐出ヘッドの一例であるインクジェットヘッドにおいて、吐出口に形成されたメニスカスの状態を維持するための技術として、フラッシングが知られている（特許文献１参照）。フラッシングには、圧電アクチュエータ（振動子）の駆動により吐出口からインク滴を吐出させる吐出フラッシング、及び、圧電アクチュエータの駆動により吐出口からインク滴を吐出させずにメニスカスを振動させる不吐出フラッシングがある。特に、粘度や速乾性の高いインクを用いた場合、吐出口近傍においてインクの増粘や固化が生じ易いが、吐出フラッシングや不吐出フラッシングを行うことで、メニスカスの状態を維持し、記録品質を良好に保つことができる。

圧電アクチュエータは、圧力室（キャビティ）の開口と対向して配置され、厚み方向に関して電極に挟まれた圧電層（ピエゾ素子）を有する。圧力室は、吐出口毎に設けられた、吐出口に接続する空間であり、インク流路が形成された流路形成体の表面に開口を介して露出されている。圧電アクチュエータの駆動により、圧電層の活性部（圧電層において厚み方向に関して電極に挟まれた部分）が変位し、圧力室内のインクにエネルギーが付与される。これにより、吐出口からインク滴が吐出され、又は、吐出口からインク滴が吐出されることなくメニスカスが振動する。

特開２００６−１６７５０６号公報

特許文献１では、圧電アクチュエータにおいて、フラッシングに係るパルス電圧が印加される圧電層は、記録に係るパルス電圧が印加される圧電層と同じである。ここで、圧電層の圧電性能の劣化防止等の観点から、記録用圧電層とは別に、フラッシング用圧電層を設けることが考えられる。この場合、フラッシング用圧電層の一方の面には、例えば、互いに離隔しつつ各圧力室の開口に対向した個別電極と、個別電極を互いに接続する接続電極とが形成される。これにより、当該面に形成された全ての個別電極が電気的に接続され、個別電極に対する配線構造及び信号供給構成の簡素化を図ることができる。フラッシング用圧電層の他方の面には、例えば、全体に接地電極が形成される。このような構成によって、フラッシング用圧電層には、個別電極が形成された部分と、接続電極が形成された部分とにそれぞれ、電圧の印加により変位可能な活性部が形成される。

しかしながら、圧力室の開口が流路形成体の表面において一方向に細長い形状を有し、且つ、個別電極も当該一方向に細長い形状を有する場合、接続電極の構成如何によって、フラッシング用圧電層における個別電極が形成された部分の活性部（個別活性部）の変形効率が悪化し得る。

例えば、後に実施例において詳述するように、電圧印加時における個別活性部の変位量は、個別電極の中心で最も大きく、個別電極の外周に向けて小さくなる傾向にある。外周では、上記一方向の端部よりも、上記一方向と直交する方向の端部の方が、変位量が大きい。ここで、例えば接続電極が個別電極における上記一方向と直交する方向の端部に接続されている場合、個別活性部への電圧印加時に、フラッシング用圧電層における接続電極が形成された部分の変位の影響により、個別活性部の変形が阻害されてしまう。即ち、個別活性部の変形効率が悪化してしまう。

本発明の目的は、フラッシング用圧電層における個別活性部の変形効率悪化を抑制することができる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の第１観点によると、液滴を吐出する複数の吐出口と、前記吐出口にそれぞれ接続する複数の圧力室と、複数の前記圧力室にそれぞれ連通する複数の共通液室とを含む液体流路、及び、前記圧力室をそれぞれ露出させる複数の開口が形成された表面を有する流路形成体と、前記流路形成体の前記表面上に前記複数の開口と対向して配置された積層体を含み、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与するアクチュエータであって、前記積層体が積層方向に関して電極に挟まれた第１圧電層及び第２圧電層を含む、アクチュエータとを備え、前記第１圧電層は、互いに離隔しつつ前記開口にそれぞれ対向した複数の独立電極が形成された部分に、選択的に変位可能な複数の独立活性部を有し、前記第２圧電層は、互いに離隔しつつ前記開口にそれぞれ対向し且つ接続電極によって互いに接続された複数の個別電極が形成された部分に、選択的に変位不能な複数の個別活性部を有し、前記開口が、前記表面に沿った一方向に細長い形状を有し、前記表面において、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されており、前記個別電極が、前記一方向に細長い形状を有し、それぞれ前記行及び前記列の一方の方向に沿って配列された複数の前記個別電極からなる、複数の群を形成し、前記群毎に前記接続電極によって接続されており、前記群が、１の前記共通液室に連通する前記圧力室の前記開口に対向した前記個別電極からなると共に、前記接続電極が、前記個別電極における前記一方向の端部同士を接続していることを特徴とする液滴吐出ヘッドが提供される。
本発明の第２観点によると、液滴を吐出する複数の吐出口と前記吐出口にそれぞれ接続する複数の圧力室とを含む液体流路、及び、前記圧力室をそれぞれ露出させる複数の開口が形成された表面を有する流路形成体と、前記流路形成体の前記表面上に前記複数の開口と対向して配置された積層体を含み、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与するアクチュエータであって、前記積層体が積層方向に関して電極に挟まれた第１圧電層及び第２圧電層を含む、アクチュエータとを備え、前記第１圧電層は、互いに離隔しつつ前記開口にそれぞれ対向した複数の独立電極が形成された部分に、選択的に変位可能な複数の独立活性部を有し、前記第２圧電層は、互いに離隔しつつ前記開口にそれぞれ対向し且つ接続電極によって互いに接続された複数の個別電極が形成された部分に、選択的に変位不能な複数の個別活性部を有し、前記開口が、前記表面に沿った一方向に細長い形状を有し、前記個別電極が、前記一方向に細長い形状を有し、前記接続電極が、前記個別電極における前記一方向の端部同士を接続し、画像データに基づく画像形成に際して、前記画像形成に係る駆動電圧を前記第１圧電層のみに印加し、前記吐出口のメニスカスの状態を維持するフラッシングに際して、前記フラッシングに係る駆動電圧を前記第２圧電層のみに印加する電圧印加手段をさらに備えたことを特徴とする液滴吐出装置が提供される。

上記観点によれば、接続電極が、個別電極における一方向の端部（個別活性部において電圧印加時の変位量が比較的小さい部分）同士を接続している。これにより、個別活性部への電圧印加時に、第２圧電層における接続電極が形成された部分が変位したとしても、当該変位の個別活性部の変形に及ぼす影響を抑えることができる。即ち、第２圧電層（フラッシング用圧電層）における個別活性部の変形効率悪化を抑制することができる。

本発明によると、接続電極が、個別電極における一方向の端部（個別活性部において電圧印加時の変位量が比較的小さい部分）同士を接続している。これにより、個別活性部への電圧印加時に、第２圧電層における接続電極が形成された部分が変位したとしても、当該変位の個別活性部の変形に及ぼす影響を抑えることができる。即ち、第２圧電層（フラッシング用圧電層）における個別活性部の変形効率悪化を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドを含むインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。 インクジェットヘッドの流路ユニット及びアクチュエータユニットを示す平面図である。 図２の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩを示す拡大図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った部分断面図である。 インクジェットヘッドの縦断面図である。 （ａ）は、アクチュエータユニットを示す部分断面図である。（ｂ）は、アクチュエータユニットに含まれる独立電極を示す平面図である。（ｃ）は、図２のアクチュエータユニットに含まれる内部電極を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッドにおける内部電極を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係るインクジェットヘッドにおける共通電極を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係るインクジェットヘッドにおける内部電極を示す平面図である。 本発明の実施例において、最外圧電層における電圧印加時の変位量を示す解析図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド１０を含むインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。

プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ及びＢは、排紙部３１に連なる用紙搬送経路が形成された空間である。空間Ａでは、用紙Ｐの搬送と用紙Ｐへの画像形成が行われる。空間Ｂでは、給紙に係る動作が行われる。空間Ｃには、インク供給源としてのインクカートリッジ４０が収容されている。

空間Ａには、４つのヘッド１０、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、用紙Ｐをガイドするガイドユニット（後述）等が配置されている。空間Ａの上部には、これらの機構を含めたプリンタ１各部の動作を制御してプリンタ１全体の動作を司るコントローラ１ｐが配置されている。

コントローラ１ｐは、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）に加えて、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）、Ｉ／Ｆ（Interface）、Ｉ／Ｏ（Input/Output Port）等を有する。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭには、プログラム実行時に必要なデータ（例えば画像データ）が一時的に記憶される。ＡＳＩＣでは、画像データの書き換え、並び替え等（信号処理や画像処理）が行われる。Ｉ／Ｆは、上位装置とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏは、各種センサの検出信号の入力／出力を行う。コントローラ１ｐは、これらハードウェア構成とＲＯＭ内のプログラムとの協働により、画像形成に係わる準備動作、用紙Ｐの供給・搬送・排出動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク吐出動作等が行われるよう、プリンタ１各部を制御する。

各ヘッド１０は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有するラインヘッドである。４つのヘッド１０は、副走査方向に所定ピッチで並び、ヘッドフレーム３を介して筐体１ａに支持されている。ヘッド１０は、流路ユニット１２、８つのアクチュエータユニット１７（図２参照）、及びリザーバユニット１１を含む。画像形成に際して、４つのヘッド１０の下面（吐出面２ａ）からはそれぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインク滴が吐出される。ヘッド１０のより具体的な構成については後に詳述する。

搬送ユニット２１は、図１に示すように、ベルトローラ６，７及び両ローラ６，７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト８に加え、搬送ベルト８の外側に配置されたニップローラ４及び剥離プレート５、搬送ベルト８の内側に配置されたプラテン９等を有する。

ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータ（図示せず）の駆動により回転し、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ７の回転に伴い、搬送ベルト８が図１中の太矢印方向に走行する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。ニップローラ４は、ベルトローラ６に対向配置され、上流側ガイド部（後述）から供給された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえつける。剥離プレート５は、ベルトローラ７に対向配置され、用紙Ｐを外周面８ａから剥離して下流側ガイド部（後述）へと導く。プラテン９は、４つのヘッド１０に対向配置され、搬送ベルト８の上側ループを内側から支える。これにより、外周面８ａとヘッド１０の吐出面２ａとの間に、画像形成に適した所定の間隙が形成される。

ガイドユニットは、搬送ユニット２１を挟んで配置された、上流側ガイド部及び下流側ガイド部を含む。上流側ガイド部は、２つのガイド２７ａ，２７ｂ及び一対の送りローラ２６を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット１ｂ（後述）と搬送ユニット２１とを繋ぐ。下流側ガイド部は、２つのガイド２９ａ，２９ｂ及び二対の送りローラ２８を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット２１と排紙部３１とを繋ぐ。

空間Ｂには、給紙ユニット１ｂが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。給紙トレイ２３は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３内で最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。

上述したように、空間Ａ及びＢに、給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１を介して排紙部３１に至る用紙搬送経路が形成されている。記録指令に基づいて、コントローラ１ｐは、給紙ローラ２５用の給紙モータ（図示せず）、各ガイド部の送りローラ用の送りモータ（図示せず）、搬送モータ等を駆動する。給紙トレイ２３から送り出された用紙Ｐは、送りローラ２６によって、搬送ユニット２１に供給される。用紙Ｐが各ヘッド１０の真下を副走査方向に通過する際、順に吐出面２ａからインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。インク滴の吐出動作は、用紙センサ３２からの検出信号に基づいて行われる。用紙Ｐは、その後剥離プレート５により剥離され、２つの送りローラ２８によって上方に搬送される。さらに用紙Ｐは、上方の開口３０から排紙部３１に排出される。

ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。

空間Ｃには、インクユニット１ｃが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。インクユニット１ｃは、カートリッジトレイ３５、及び、トレイ３５内に並んで収納された４つのカートリッジ４０を有する。各カートリッジ４０は、インクチューブ（図示せず）を介して、対応するヘッド１０にインクを供給する。

次に、図２〜図５を参照し、ヘッド１０の構成についてより詳細に説明する。なお、図３では、アクチュエータユニット１７の下側にあって点線で示すべき圧力室１６及びアパーチャ１５を実線で示している。

図５に示すように、ヘッド１０は、流路ユニット１２、アクチュエータユニット１７、リザーバユニット１１、及び基板６４が積層した積層体である。このうち、アクチュエータユニット１７、リザーバユニット１１、及び基板６４が、流路ユニット１２の上面１２ｘとカバー６５とにより形成される空間に、収容されている。当該空間内で、ＦＰＣ（平型柔軟基板）５０は、アクチュエータユニット１７と基板６４とを電気的に接続している。ＦＰＣ５０には、ドライバＩＣ５７が実装されている。

カバー６５は、図５に示すように、トップカバー６５ａ及びサイドカバー６５ｂを含む。カバー６５は、下方に開口する箱であり、流路ユニット１２の上面１２ｘに固定されている。両カバー６５ａ，６５ｂの境界及びサイドカバー６５ｂと上面１２ｘとの境界には、シリコン剤が充填されている。サイドカバー６５ｂは、アルミ製の板からなり、放熱板としても機能する。ドライバＩＣ５７は、サイドカバー６５ｂの内面に当接し、カバー６５ｂと熱的に結合している。なお、当該熱的結合を確実にするため、ドライバＩＣ５７は、リザーバユニット１１の側面に固定された弾性部材（例えばスポンジ）５８によってサイドカバー６５ｂ側に付勢されている。

リザーバユニット１１は、貫通孔や凹部がそれぞれ形成された４枚の金属プレート１１ａ〜１１ｄを互いに接着した積層体である。リザーバユニット１１の内部には、インク流路が形成されている。プレート１１ｃに、インクを一時的に貯留するリザーバ７２が形成されている。当該インク流路の一端はチューブ等を介してカートリッジ４０に接続し、他端はリザーバユニット１１下面に開口している。プレート１１ｄの下面には、図５に示すように、凹凸が形成されており、凹部によってプレート１１ｄと上面１２ｘとの間に空間が形成されている。アクチュエータユニット１７は、当該空間内で上面１２ｘに固定されている。プレート１１ｄの下面の凹部と、アクチュエータユニット１７上のＦＰＣ５０との間には、若干の間隙が形成されている。プレート１１ｄには、リザーバ７２に連通するインク流出流路７３（リザーバユニット１１のインク流路の一部）が形成されている。当該流路７３は、プレート１１ｄの下面の凸部の先端面（即ち、上面１２ｘとの接合面）に開口している。

流路ユニット１２は、略同一サイズの矩形状の９枚の金属プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ（図４参照）を互いに接着した積層体である。図２に示すように、流路ユニット１２の上面１２ｘには、インク流出流路７３の開口７３ａに対向する開口１２ｙが形成されている。流路ユニット１２の内部には、開口１２ｙから吐出口１４ａに繋がるインク流路が形成されている。当該インク流路は、図２、図３、及び図４に示すように、開口１２ｙを一端に有するマニホールド流路１３、マニホールド流路１３から分岐した副マニホールド流路１３ａ、及び、副マニホールド流路１３ａの出口から圧力室１６を介して吐出口１４ａに至る個別インク流路１４を含む。個別インク流路１４は、図４に示すように、吐出口１４ａ毎に形成されており、流路抵抗調整用の絞りとして機能するアパーチャ１５を含む。さらに、上面１２ｘには、多数の圧力室１６が開口している。圧力室１６の開口は、それぞれ略菱形形状であり、マトリクス状に配置されることで、平面視で略台形領域を占める計８つの圧力室群を構成している。吐出面２ａに開口した吐出口１４ａも、圧力室１６と同様、マトリクス状に配置されることで、平面視で略台形領域を占める計８つの吐出口群を構成している。

アクチュエータユニット１７は、図２に示すように、それぞれ台形の平面形状を有し、流路ユニット１２の上面１２ｘにおいて２列の千鳥状に配置されている。また、図３に示すように、各アクチュエータユニット１７は、圧力室群（吐出口群）の占める台形領域上に配置されている。いずれのアクチュエータユニット１７も、その長辺のうち台形の下底部分が、流路ユニット１２の副走査方向端部に近接している。アクチュエータユニット１７は、リザーバユニット下面の凸部を避けて配置され、その台形の下底部分が、主走査方向に関して両側から開口１２ｙ（開口７３ａ）によって挟まれている。

ＦＰＣ５０は、アクチュエータユニット１７毎に設けられており、アクチュエータユニット１７の各電極に対応する配線がドライバＩＣ５７の出力端子にそれぞれ接続されている。ＦＰＣ５０は、コントローラ１ｐ（図１参照）による制御の下、基板６４で調整された各種駆動信号をドライバＩＣ５７に伝達し、ドライバＩＣ５７で生成された各駆動電圧をアクチュエータユニット１７に伝達する。駆動電圧は、アクチュエータユニット１７の各電極に対し、選択的に印加される。

次に、図６を参照し、アクチュエータユニット１７の構成について説明する。

アクチュエータユニット１７は、図６（ａ）に示すように、それぞれ積層方向に関して電極に挟まれた２つの圧電層１７ａ，１７ｂを含む積層体、及び、当該積層体と流路ユニット１２との間に配置された振動板１７ｃを有する。圧電層１７ａ，１７ｂ及び振動板１７ｃは共に、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなるシート状部材である。圧電層１７ａ，１７ｂ及び振動板１７ｃは、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向から見て、同一のサイズ及び形状（台形形状）を有する。振動板１７が、流路ユニット１２の上面１２ｘに形成された圧力室群（多数の圧力室１６）の開口を塞いでいる。最も外側の圧電層１７ａの厚みは、圧電層１７ｂの厚みと振動板１７ｃの厚みとの和以上である。圧電層１７ａ，１７ｂは、積層方向に沿って互いに同じ方向に分極されている。

圧電層１７ａの上面には圧力室１６にそれぞれ対応する多数の独立電極１８、圧電層１７ａとその下側の圧電層１７ｂとの間には内部電極１９、圧電層１７ｂとその下側の振動板１７ｃとの間には共通電極２０がそれぞれ形成されている。振動板１７ｃの下面に電極は形成されていない。内部電極１９が圧電層１７ｂの上面、共通電極２０が振動板１７ｃの上面に、それぞれ形成されている。

独立電極１８は、圧力室１６毎に独立して設けられており、圧力室１６と同様、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されている。各独立電極１８は、図６（ｂ）に示すように、略菱形形状の主電極領域１８ａ、主電極領域１８ａの一方の鋭角部から延出した延出部１８ｂ、及び、延出部１８ｂ上に形成されたランド１８ｃを含む。主電極領域１８ａの形状は圧力室１６の開口と相似であり、サイズは圧力室１６の開口よりも一回り小さい。平面視で、主電極領域１８ａは、圧力室１６の開口内に配置されている。延出部１８ｂは、圧力室１６の開口の外側領域まで延び、先端にランド１８ｃが配置されている。ランド１８ｃは、平面視で、円形の外形を有し、圧力室１６とは対向していない。ランド１８ｃは、圧電層１７ａの上面から５０μｍ程の高さを有し、ＦＰＣ５０の配線の端子と電気的に接続されている。圧電層１７ａとＦＰＣ５０とは、当該接続点以外で、略５０μｍの間隙を介して対向している。これにより、アクチュエータユニット１７の自由な変形が確保される。

内部電極１９は、メニスカス振動に関与する電極である。内部電極１９は、図６（ｃ）に示すように、圧力室１６の開口にそれぞれ対向する多数の個別電極１９ａ、及び、個別電極１９ａ同士を互いに接続する接続電極１９ｂを含む。

各個別電極１９ａの形状は、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向から見て、圧力室１６の開口と相似であり、サイズは圧力室１６の開口よりも一回り大きい。個別電極１９ａは、平面視で、圧力室１６の開口を内包している。

個別電極１９ａは、圧電層１７ｂの上面において、ヘッド１０の長手方向（主走査方向）に沿って等間隔に配置されており、複数の個別電極列を構成している。これら個別電極列は互いに平行である。個別電極１９ａの鋭角部が、隣接する個別電極列に含まれる２つの個別電極１９ａに挟まれている。個別電極１９ａは主走査方向に沿って千鳥状に配置され、１６の個別電極列を形成している。１のアクチュエータユニット１７に形成された内部電極１９の全ての個別電極１９ａ同士は、接続電極１９ｂによって互いに接続されているため、同一電位に保持される。

接続電極１９ｂは、個別電極１９ａの鋭角部先端（長手方向端部）１９ａ１同士を主走査方向に接続している。各端部１９ａ１から、当該端部１９ａ１を通る副走査方向に沿った線に関して対称に、２つの接続電極１９ｂが延びている。本実施形態において、接続電極１９ｂは、図６（ｃ）に示すように、副走査方向に隣接する２つの個別電極列に挟まれている。２つの接続電極１９ｂが、個別電極１９ａの一方の鋭角部先端１９ａ１から延びており、当該個別電極１９ａを主走査方向に挟む２つの個別電極１９ａの他方の鋭角部先端１９ａ１にそれぞれ接続している。なお、当該個別電極１９ａを挟む２つの個別電極１９ａは、副走査方向に隣接する別の個別電極列に含まれている。接続電極１９ｂは、全体として、主走査方向に沿ってジグザグ状に延在している。

共通電極２０は、１のアクチュエータユニット１７に対応する全圧力室１６に共通の電極であり、振動板１７ｃの全面に亘って形成されている。これにより、各圧電層１７ａ，１７ｂに生じる電界が圧力室１６側に対して遮断される。共通電極２０は、常に接地電位に保持される。

圧電層１７ａの上面には、独立電極用ランド１８ｃに加え、内部電極用ランド（図示せず）及び共通電極用ランド（図示せず）が形成されている。当該上面において、独立電極用ランド１８ｃは、中央部で当該上面と相似な台形状の領域を占有する。共通電極用ランドは、当該上面の台形の４つの角部それぞれの近傍に配置されている。内部電極用ランドは、当該上面の各斜辺の略中央に配置されている。内部電極用ランドは、圧電層１７ａのスルーホールを介して内部電極１９と電気的に接続され、共通電極用ランドは、圧電層の１７ａ，１７ｂを貫通するスルーホールを介して共通電極２０と電気的に接続されている。各ランドは、ＦＰＣ５０の端子と接続されている。このうち、共通電極用ランドは接地された配線と、内部電極用ランドはドライバＩＣ５７の出力端子から延びた配線と、それぞれ接続されている。

各圧電層１７ａ，１７ｂの電極１８，１９，２０に挟まれた部分が、活性部として機能する。圧電層１７ａは、電極１８，１９に挟まれた部分に、選択的に変位可能な独立活性部１８ｘを有する。圧電層１７ｂは、電極１９，２０に挟まれた部分に、選択的に変位不能な内部活性部１９ｘを有する。内部活性部１９ｘは、個別電極１９ａに対向する個別活性部１９ｘ１、及び、接続電極１９ｂに対向する接続活性部（図示せず）を含む。アクチュエータユニット１７において、上下に積層された活性部１８ｘ，１９ｘが圧力室１６の開口に対向して配置され、２つの活性部１８ｘ，１９ｘの変位によって圧力室１６内のインクにエネルギーが付与される。即ち、アクチュエータユニット１７は、圧力室１６毎の圧電型アクチュエータを含む。各活性部は、ｄ_３１、ｄ_３３、ｄ_１５から選らばれる少なくとも１つの振動モードで変位してよい。

独立活性部１８ｘは独立電極１８及び内部電極１９間の電位差により、内部活性部１９ｘは内部電極１９及び共通電極２０間の電位差により、電界が印加される。各活性部１８ｘ，１９ｘは、分極方向と同じ方向に電界が印加されると、圧電横効果により面方向に収縮する。これに対し、振動板１７ｃにおいて厚み方向に関して活性部に対向した部分（非活性部）は、電界を印加しても自発的に変形しない。このとき両者間（圧電層１７ａ，１７ｂと振動板１７ｃとの間）に歪み差が生じることで、アクチュエータは全体として圧力室１６に向かって凸に変形する。このような構成の各アクチュエータは、所謂ユニモルフタイプの素子である。

アクチュエータユニット１７において、上下に積層された２つの活性部１８ｘ，１９ｘは、互いに役割が異なる。即ち、独立活性部１８ｘの変位は画像形成に係るインク滴の吐出に寄与する一方、内部活性部１９ｘの変位はフラッシングに寄与する。このように、上下に積層された２つの活性部１８ｘ，１９ｘ間で、役割分担がなされている。各アクチュエータは、振動板１７ｃを共有する２つのユニモルフ型圧電素子の積層体であるともいえる。

フラッシングは、アクチュエータユニット１７の駆動により吐出口１４ａからインク滴を吐出させる吐出フラッシング、及び、アクチュエータユニット１７の駆動により吐出口１４ａからインク滴を吐出させずに吐出口１４ａに形成されたメニスカスを振動させる不吐出フラッシングの両方を含む。特に、粘度や速乾性の高いインクを用いた場合、吐出口１４ａ近傍においてインクの増粘や固化が生じ易いが、フラッシングを行うことで、メニスカスの状態を維持し、記録品質を良好に保つことができる。

不吐出フラッシングは、１の用紙Ｐに対する記録中（コントローラ１ｐによる制御で搬送される１の用紙Ｐが各ヘッド１０の吐出口１４ａに対向している期間）、用紙Ｐ間（２以上の用紙Ｐが連続して搬送されるとき、搬送方向に関して前後に配置された２つの用紙Ｐにおいて、前の用紙Ｐに対する記録が終了し、後の用紙Ｐに対する記録が行われる前の、ヘッド１０の吐出口１４ａが用紙Ｐに対向していない期間）等に行われる。吐出フラッシングは、例えば、ヘッド１０による記録吐出動作（画像データに基づいて吐出口１４ａからインク滴を吐出させること）が所定期間以上行われなかった後であって、記録吐出動作の再開直前に行われる。吐出フラッシングの間、キャップ（図示せず）がメンテナンス位置にて吐出面２ａを覆った状態が維持される。

画像形成に際しては、内部電極１９及び共通電極２０を接地電位に保持しつつ、各独立電極１８に選択的に電位変化を与えることで、圧電層１７ａのみに、画像形成に係る駆動電圧を印加する。即ち、内部活性部１９ｘを変位させず、独立活性部１８ｘのみを変位させる。このときのアクチュエータユニット１７の駆動方法としては、例えば、各独立活性部１８ｘがｄ_３１の振動モードで変位するとし、１の電圧パルスに対応するインク滴吐出動作前にインク補給動作を行う、所謂「引き打ち法」を採用してもよいし、或いは、各独立活性部１８ｘがｄ_３３の振動モードで変位するとし、１の電圧パルスに対応するインク滴吐出動作前にインク補給動作を行わない、所謂「押し打ち法」を採用してもよい。「引き打ち法」について、具体的には、予めアクチュエータを圧力室１６に向かって凸に変形した状態で保持しておき、駆動電圧が印加されたときに、一旦、アクチュエータを平坦にする。これにより、圧力室１６の容積が増加し、副マニホールド流路１３ａから圧力室１６へのインク補給が開始される。そして、補給用インクが圧力室１６に到達したタイミングで、アクチュエータを圧力室１６に向かって凸に変形させる。これにより、圧力室１６の容積が減少し、圧力室１６内のインクに付与される圧力が増加することで、当該インクが吐出口１４ａからインク滴として吐出される。「押し打ち法」は、予めアクチュエータを平坦に保持しておき、駆動電圧が印加されたときに、アクチュエータを圧力室１６に向かって凸に変形させ、吐出口１４ａからインク滴を吐出させる方法である。

フラッシングに際しては、例えば、共通電極２０を接地電位に保持しつつ、独立電極１８及び内部電極１９の両方に、同じタイミング及び電位値で変化するパルス状の電位変化を与えることで、圧電層１７ｂのみに、フラッシングに係る駆動電圧を印加する。即ち、共通電極２０に対する独立電極１８及び内部電極１９の電位を同じになるように制御することで、独立活性部１８ｘを変位させず、内部活性部１９ｘのみを変位させる。不吐出フラッシングに係る駆動電圧は、画像形成に係る駆動電圧の電圧パルスよりもパルス幅の狭い複数の電圧パルスを含んでよい。吐出フラッシングに係る駆動電圧は、画像形成に係る駆動電圧のうち吐出インク滴数が最大（例えば３滴）の駆動電圧と同様であってよい。

以上に述べたように、本実施形態に係るヘッド１０によると、接続電極１９ｂが、個別電極１９ａの長手方向の端部（個別活性部１９ｘ１において電圧印加時の変位量が比較的小さい部分）１９ａ１同士を接続している。これにより、個別活性部１９ｘ１への電圧印加時に、接続活性部（圧電層１７ｂにおける接続電極１９ｂが形成された部分）が変位したとしても、当該変位の個別活性部１９ｘ１の変形に及ぼす影響を抑えることができる。即ち、フラッシング用の圧電層１７ｂにおける個別活性部１９ｘ１の変形効率悪化を抑制することができる。

しかも、個別活性部１９ｘ１において、変形効率悪化が抑制されることから、印加電圧を大きくすることなく、所望の変形を確保することができる。したがって、消費電力の低減化と共に、電圧増大に起因した圧電層１７ｂの圧電性能の劣化を抑制することができるため、圧電層の高寿命化が実現される。

また、記録用の圧電層１７ａとは別にフラッシング用の圧電層１７ｂをアクチュエータに設けたことで、１の圧電層を記録及びフラッシングの両方に用いる場合に比べ、記録用圧電層の電圧印加による変形回数を低減することができる。そのため、記録用の圧電層１７ａの圧電性能劣化が抑制され、ひいては当該圧電層１７ａを含むアクチュエータの耐久性悪化が抑制される。つまり、アクチュエータの耐久性悪化を抑制しつつ、メニスカスの状態を維持して記録品質を良好に保つことが可能である。

記録用の圧電層１７ａが、圧電層１７ａ，１７ｂのうち流路ユニット１２の上面１２ｘから最も離隔し、最外層であるために拘束が少なく、比較的変形効率が良い。したがって、記録に係る吐出が効率よく行われ、記録品質の向上が実現される。また、独立電極１８が圧電層１７ａの表面に形成されているため、圧力室１６の開口に対する独立電極１８の位置合わせを高精度且つ容易に行うことができ、さらに、独立電極１８に対する配線も容易に行うことができる。

独立電極１８が、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向から見て、対向する圧力室１６の開口と相似な形状、及び、当該開口よりも小さなサイズを有する。これにより、独立活性部１８ｘの変形効率を向上させることができる。

個別電極１９ａが、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向から見て、対向する圧力室１６の開口よりも大きなサイズを有する。これにより、個別電極１９ａが形成された（個別電極１９ａを挟持する）圧電層１７ａ又は圧電層１７ｂが焼成により収縮した場合でも、圧力室１６の開口に対する個別電極１９ａの位置合わせを高精度且つ容易に行うことができる。これにより、個別活性部１９ｘ１の変形効率がより一層向上する。

個別電極１９ａが、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向から見て、対向する圧力室１６の開口と相似な形状を有する。これにより、圧力室１６の開口に対する個別電極１９ａの位置合わせを高精度且つ容易に行うことができ、ひいては個別活性部１９ｘ１の変形効率を向上させることができる。

アクチュエータユニット１７は、圧電層１７ａ，１７ｂと流路ユニット１２との間において圧力室１６の開口を封止するよう配置された振動板１７ｃをさらに有する。これにより、アクチュエータユニット１７において、振動板１７ｃを用いたユニモルフ型、バイモルフ型、又はマルチモルフ型等の変形を実現可能である。さらに、圧電層１７ａ，１７ｂと流路ユニット１２との間に振動板１７ｃを介在したことで、各圧電層１７ａ，１７ｂへの電圧印加時に圧力室１６内のインク成分が移行することによる短絡等の電気的不具合を防止することができる。

アクチュエータユニット１７において、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向に関して、圧力室１６の開口と対向して配置された複数の電極１８，１９，２０は、流路ユニット１２の上面１２ｘからの距離が大きいほど、サイズが小さい。具体的には、各圧力室１６に対向する電極１８，１９，２０において、圧力室１６に対するサイズの大きさは、共通電極２０が最も大きく、その次に内部電極１９、そして独立電極１８が最も小さい。この構成により、電極１８，１９，２０の位置が多少ずれた場合でも、各活性部１８ｘ，１９ｘを確保することができる。

圧力室１６の開口は、長い方の対角線が副走査方向に沿った菱形形状を有する。これにより、アクチュエータ駆動時に生じる圧力波が開口の長手方向（副走査方向）に沿って伝播することで、良好な吐出性能を確保することができると共に、流路ユニット１２の上面１２ｘに占める開口の面積を大きく確保しつつ、流路ユニット１２の上面１２ｘにおける開口の高密度配置が可能である。

接続電極１９ｂは、各個別電極１９ａの長手方向両端から、副走査方向に交差する方向（図６（ｃ）の部分拡大図に示すように、副走査方向に沿った線に対して角度θをなす方向）に延びている。これにより、個別活性部１９ｘ１の変形効率悪化を、より一層抑制することができる。

しかも、角度θは、副走査方向に沿った線に対して鋭角である。これにより、個別活性部１９ｘ１の変形効率悪化を、さらにより一層抑制することができる。

個別電極１９ａの長手方向の各端部１９ａ１から２つの接続電極１９ｂが延びている。これにより、接続電極１９ｂによる接続の信頼性を向上させることができる。

しかも、当該２つの接続電極１９ｂは、これらの基端となる端部１９ａ１を有する個別電極１９ａと、互いに異なる２つの個別電極１９ａとを接続している。これにより、接続電極１９ｂによる接続の信頼性をより一層向上させることができる。つまり、１の個別電極１９ａの長手方向端部１９ａ１から延びた２つの接続電極１９ｂによって、当該個別電極１９ａは別の２つの個別電極１９ａと接続されている。１の個別電極１９ａは、長手方向各端部１９ａ１から２つずつの計４つの接続電極１９ｂを介して、周囲の（副走査方向に関して当該個別電極と斜めの位置関係にある）４つの個別電極１９ａと接続されている。

アクチュエータユニット１７において、流路ユニット１２の上面１２ｘに最も近い共通電極２０が接地電極である。共通電極２０が電気的に接地されていない場合、圧力室１６内のインクと共通電極２０との間に電位差が生じ、圧力室１６内のインク成分の移行により短絡が生じ得るが、本実施形態によれば、このような問題を回避することができる。

圧電層１７ａ，１７ｂが、積層方向に沿って互いに同じ方向に分極されている。圧電層１７ａ，１７ｂにおいて積層方向の分極方向が互いに逆の場合、圧電層１７ａ，１７ｂを同じ方向に変位させるには、共通電極２０以外に、遮断電極を新たに追加する必要がある。遮断電極は、共通電極２０と同様に接地された電極であり、共通電極２０とで圧電層１７ａ，１７ｂを挟む表面電極１８や内部電極１９が及ぼす電界をインクに対して遮断する。この場合、追加された遮断電極が剛体として機能し、アクチュエータの変形を阻害する要因となる。これに対し、本実施形態によれば、接地電極を共通電極２０の１つのみとすることができ、アクチュエータの変形効率の悪化が抑制される。

共通電極２０が、圧電層１７ｂ及び振動板１７ｃの表面の全体に亘って延在している。これにより、漏れ電界に起因した電気的不具合（例えば、圧力室１６の開口内のインク成分の電気浸透による電気的短絡）が防止される。

圧電層１７ｂに形成された全ての個別電極１９ａが接続電極１９ｂにより接続されている。これにより、個別電極１９ａ又は接続電極１９ｂの一箇所にのみ配線を施せばよく、配線構造が簡素化される。また、信号供給構成の簡素化も実現される。

次いで、図７を参照し、本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッドについて説明する。本実施形態のヘッドは、内部電極の構成のみが第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。

本実施形態における内部電極２１９は、図７に示すように、第１実施形態と同様の多数の個別電極１９ａ、及び、個別電極１９ａの長手方向端部１９ａ１同士を互いに接続する接続電極２１９ｂを含む。個別電極１９ａは第１実施形態と同じであるが、接続電極２１９ｂは第１実施形態と異なる。接続電極２１９ｂは、全体として主走査方向に沿ってジグザグ状に延在する第１実施形態の接続電極１９ｂに、副走査方向に沿って直線状に延在する接続電極２１９ｂ２を追加したものである。接続電極２１９ｂ２は、主走査方向に延びた１つの個別電極列を挟む２つの個別電極１９ａ同士を接続している。図７に示したように、接続電極２１７ｂ２は、主走査方向に隣接する２つの個別電極１９ａの中間に配置されている。

以上に述べたように、本実施形態のヘッドによると、個別電極１９ａの長手方向の各端部１９ａ１から３つの接続電極２１９ｂが延びている。これにより、接続電極２１９ｂによる接続の信頼性をより一層向上させることができる。

しかも、当該３つの接続電極２１９ｂは、これらの基端となる端部１９ａ１を有する個別電極１９ａと、互いに異なる３つの個別電極１９ａとを接続している。これにより、接続電極２１９ｂによる接続の信頼性をより一層向上させることができる。つまり、１の個別電極１９ａの長手方向端部１９ａ１から延びた３つの接続電極２１９ｂによって、当該個別電極１９ａは別の３つの個別電極１９ａと接続されている。１の個別電極１９ａは、長手方向各端部１９ａ１から３つずつの計６つの接続電極２１９ｂを介して、周囲の（副走査方向に関して当該個別電極と斜めの位置関係にある４つの個別電極と、副走査方向に関して当該個別電極と並列配置された２つの個別電極との）６つの個別電極１９ａと接続されている。

次いで、図８を参照し、本発明の第３実施形態に係るインクジェットヘッドについて説明する。本実施形態のヘッドは、共通電極の構成のみが第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。

本実施形態における共通電極３２０は、圧電層１７ｂの全面に亘って形成されていない。共通電極３２０は、図８に示すように、個別電極１９ａにそれぞれ対向する多数の個別部３２０ａ、及び、個別部３２０ａ同士を互いに接続する接続部３２０ｂを含む。個別部３２０ａは、個別電極１９ａと同じパターンで形成されている。各個別部３２０ａは、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向から見て、個別電極１９ａと、同じ形状及びサイズを有し、互いに一致するよう位置合わせして対向配置されている。１のアクチュエータユニット１７に形成された共通電極３２０の全ての個別部３２０ａ同士は、接続部３２０ｂによって互いに接続されているため、同一電位に保持される。

接続部３２０ｂは、個別部３２０ａの鋭角部先端（長手方向端部）３２０ａ１同士を接続している。各端部３２０ａ１から、副走査方向に沿って直線状に、１の接続部３２０ｂが延びている。接続部３２０ｂは、主走査方向に延びた１つの個別部３２０ａの列を挟む２つの個別部３２０ａ同士を接続している。図８に示すように、接続部３２０ｂは、主走査方向に隣接する２つの個別部３２０ａの中間に配置されている。接続部３２０ｂは、平面視で、接続電極１９ｂと対向していない。

以上に述べたように、本実施形態のヘッドによると、圧電層１７ｂの下面（内部電極１９が形成された面とは反対側の面）における、接続電極１９ｂと対向する部分に、電極が配置されていない。したがって、圧電層１７ｂにおける接続電極１９ｂが形成された部分は、積層方向に関して電極に挟まれた部分（活性部）でなく、非活性部である。つまり、内部活性部１９ｘは、上記接続活性部を含まず、個別活性部１９ｘ１のみからなる。これにより、個別活性部１９ｘ１への電圧印加時に、圧電層１７ｂにおける接続電極１９ｂが形成された部分が変位しないことから、個別活性部１９ｘ１の変形効率悪化をより確実に抑制することができる。

次いで、図９を参照し、本発明の第４実施形態に係るインクジェットヘッドについて説明する。本実施形態のヘッドは、内部電極の構成のみが第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。

本実施形態における内部電極４１９は、図９に示すように、第１実施形態と同様の多数の個別電極１９ａ、及び、個別電極１９ａの鋭角部先端１９ａ１同士を互いに接続する接続電極１９ｂを含む。ただし、接続電極１９ｂは、１のアクチュエータユニット１７に形成された内部電極１９の全ての個別電極１９ａ同士を接続するのではなく、個別電極１９ａを群Ｇ毎に接続している。個別電極１９ａの群Ｇは、副マニホールド流路１３ａ（図３参照）毎に形成されている。即ち、１の副マニホールド流路１３ａに連通する複数の圧力室１６の開口にそれぞれ対向した複数の個別電極１９ａが、１の群Ｇを形成している。

個別電極１９ａは、圧力室１６の開口の配置形態に対応して、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されている。ここで、主走査方向を行方向とすると、行方向に沿って配列した４行の個別電極１９ａが１つの群Ｇを形成している。或いは、主走査方向を列方向とすると、列方向に沿って配列した４列の個別電極１９ａが１つの群Ｇを形成している。

以上に述べたように、本実施形態のヘッドによると、個別電極１９ａの群Ｇ毎の電位制御が可能である。これにより、群Ｇ間のクロストークを抑制することができる。また、特定の群Ｇを遅延制御する等、制御態様の多様化も実現可能である。

しかも、群Ｇが、１の行又は列ではなく、２以上の行又は列を形成する個別電極１９ａからなる。これにより、１行又は１列ずつの個別電極１９ａの群を電気的に接続する場合に比べ、個別電極１９ａに対する配線構造及び信号供給構成の簡素化が実現される。

また、個別電極１９ａの群Ｇが副マニホールド流路１３ａ毎に形成されることで、１の副マニホールド流路１３ａに対応する個別電極１９ａ毎の電位制御が可能である。これにより、流体的クロストーク（副マニホールド流路１３ａを介しての残存圧力波の相互伝播が発生する現象）を抑制することができる。

なお、液体的クロストーク抑制の観点からは、１つの副マニホールド流路１３ａに共通の個別電極群Ｇにおいて、主走査方向に延びる４つの個別電極列を個別に分ける形態がさらに好適である。

各アクチュエータの変形性能の均一化の観点から、１つの副マニホールド流路１３ａに共通の個別電極群Ｇにおいて、主走査方向に延びる４つの個別電極列を、内側２列と外側２列との２組に分ける形態が好適である。本実施形態では、副マニホールド流路１３ａは、主走査方向に延在している。副マニホールド流路１３ａを中心に、４つの個別電極列が左右２つずつ対称に配置されている。このとき、内側２列の個別電極列は、外側２列の個別電極列よりも、平面視で副マニホールド流路１３ａに大きく重なる。個別電極群Ｇを２つの組の分けることで、この重なりの違いに基づく変形性能の違いに対応できる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

アクチュエータに含まれる圧電層及び電極の配置や形状、さらにアクチュエータの変形形式は、上述の実施形態に限定されず、様々に変更可能である。

例えば、アクチュエータユニット１７において、圧電層１７ａと圧電層１７ｂとの間、及び／又は、圧電層１７ｂと振動板１７ｃとの間に、他の構成要素（他の電極、圧電層等）が介在してもよい。また、振動板１７ｃを省略してよい。

独立電極１８は、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向から見て、対向する圧力室１６の開口と相似な形状及び当該開口よりも小さなサイズを有することに限定されず、様々な形状及びサイズを有してよい。

個別電極１９ａは、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向から見て、対向する圧力室１６の開口と相似な形状を有するが、これに限定されない。例えば、個別電極１９ａが、圧力室１６の開口と相似でなくとも、当該開口よりも大きなサイズである限りは、内部電極１９が形成された圧電層１７ａ又は圧電層１７ｂが焼成により収縮した場合に、開口に対する個別電極１９ａの位置合わせを高精度且つ容易に行うことができる。また、個別電極１９ａは、圧力室１６の開口よりも大きなサイズを有さなくてもよい。

アクチュエータユニット１７が電極１８，１９，２０以外の電極を有する場合、その電極を含めた全電極について、圧電層１７ａ，１７ｂの積層方向に関して、流路ユニット１２の上面１２ｘからの距離が大きいほど、サイズを小さくしてよい。また、電極がこのようなサイズ関係を有さなくてもよい。

アクチュエータユニット１７において流路ユニット１２の上面１２ｘに最も近い位置に配置される電極（上述の実施形態では共通電極２０）が接地電極でなくてもよい。また、当該電極は、表面の一部に形成する場合、第３実施形態以外の様々な形状を有してよい。例えば、当該電極を内部電極１９と同じパターンで形成してもよい。ただし、個別活性部１９ｘ１の変形効率向上の観点からは、第３実施形態のように、当該電極において、内部電極１９のうち接続電極１９ｂと対向する部分を除き、接続活性部を形成しないことが好ましい。

上述の実施形態では、圧電層１７ａの厚みが圧電層１７ｂの厚みと振動板１７ｃの厚みとの和以上であり、圧電層１７ａの厚みを比較的大きくしたことで、圧電層１７ａの変形効率を向上させることができるようになっている。しかしながら、これに限定されず、アクチュエータに含まれる各圧電層の厚みを適宜変更してよい。例えば、圧電層１７ａ及び圧電層１７ｂの厚みの和が、振動板１７ｃの厚みと同じでもよいし、振動板１７ｃの厚みより大きくてもよい。

圧電層１７ａ，１７ｂが、積層方向に沿って互いに逆の方向に分極されてもよい。

第４実施形態において、個別電極１９ａの群Ｇは、副マニホールド流路１３ａ毎に形成されているが、本発明の液滴吐出装置においては、これに限定されない。例えば、本発明の液滴吐出装置において、個別電極１９ａは、一方向に沿って配列された１列或いは２以上の列を１の群として、接続電極によって電気的に接続されてよい。

接続電極の形状及び配置は、個別電極の形状及び配置等に応じて、様々に変更可能である。

例えば、一変形例として、第１実施形態のヘッド１０において、内部電極を図８の共通電極３２０のようなパターンで形成したものが挙げられる。ただし、この場合、各接続電極が個別電極の長手方向に交差する方向ではなく平行な方向に延び、且つ、各接続電極の長さが第１実施形態（図６（ｃ）参照）より長くなる。このとき、内部電極用ランドは、台形の平行対向辺の略中央部に配置されてもよいし、各辺の略中央に配置されてもよい。また、共通電極は、振動板１７ｃの上面全体に亘って形成されていてもよいし、個別部３２０ａ同士が主走査方向にライン状接続部で接続された形態であってもよい。後者の場合、平面視で、接続電極と接続部との重なりが少ないので、個別活性部１９ｘの変形効率を高い状態で維持でき、クロストークの影響も抑制できる。

また、別の変形例として、第１実施形態のヘッド１０において、内部電極を図８の共通電極３２０のようなパターンで形成し、且つ、共通電極を図６（ｃ）の内部電極１９のようなパターンで形成したものが挙げられる。この変形例においても、第３実施形態と同様、圧電層１７ｂにおける接続電極が形成された部分が非活性部となり、第３実施形態と同様の効果（個別活性部１９ｘ１の変形効率悪化をより確実に抑制することができるという効果）を得ることができる。

接続電極における個別電極の長手方向端部からの延在方向は、特に限定されない。１の個別電極の長手方向端部から延びる接続電極の数は、特に限定されない。

以上の実施形態において、内部電極は、圧電層１７ａの下面又は圧電層１７ｂの上面にいずれかに形成されておればよく、共通電極は、圧電層１７ｂの下面又は振動板１７ｃの上面のいずれかに形成されておればよい。

アクチュエータの変形形式は、ユニモルフ型に限定されず、モノモルフ型、バイモルフ型、マルチモルフ型、モノモルフ型等の変形形式であってよい。

圧力室１６の開口の形状は、一方向に細長い限りは、菱形に限定されず、楕円形等であってもよい。

本発明の液滴吐出装置において、圧力室１６の開口、独立電極１８、個別電極１９ａは、マトリクス状でなく、１行／列に配置されてよい。

本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、第２圧電層（フラッシング用圧電層）は、フラッシングのみならず、記録に係る吐出にも用いられてよい。

第１圧電層（記録用圧電層）は、複数の圧力室の開口に跨って設けられることに限定されず、開口毎に設けられてもよい。

第１圧電層（記録用圧電層）が最外層であることに限定されず、例えば上述の実施形態の圧電層１７ａ，１７ｂの上下を入れ替え、下側を記録用圧電層１７ａ、上側をフラッシング用圧電層１７ｂとしてもよい。この場合、電極１８，１９，２０の積層方向に関する配置を適宜変更してよい。

本発明は、ライン式・シリアル式のいずれの液滴吐出ヘッドにも適用可能であり、または、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。さらに、本発明の液滴吐出ヘッドは、インク滴以外の液滴を吐出するものであってもよい。

以下、図１０を参照し、実施例により本発明を具体的に説明する。

図１０は、圧電層１７ａにおける圧力室１６に対向する部分の、電圧印加時の変形量を示す。変形量は、斜線間隔が狭い部分ほど大きい。活性部は、印加電界強度が同じであれば、変位量が同じになるはずである。しかし、図１０から、圧電層１７ａにおける電圧印加時の変形量は、主電極領域１８ａの中心で最も大きく、主電極領域１８ａの外周に向けて小さくなる傾向にあることがわかる。外周では、主電極領域１８ａの長手方向端部１８ａ１よりも幅方向端部１８ａ２の方が、変形量が大きい。その分、幅方向端部１８ａ２の方が、圧力室１６の外側からの変位の影響を受け易いといえる。

図１０には圧電層１７ａの活性部（独立活性部１８ｘ）における変形量が示されているが、圧電層１７ｂにおいても同様の傾向があると推察される。つまり、電圧印加時における個別活性部１９ｘ１の変形量は、個別電極１９ａの中心で最も大きく、個別電極１９ａの外周に向けて小さくなる傾向にある。そして、外周では、個別電極１９ａの長手方向端部１９ａ１よりも幅方向端部の方が、変形量が大きいと推察される。

そこで、本願発明者は、接続電極１９ｂが個別電極１９ａにおける幅方向端部（個別活性部１９ｘ１において電圧印加時の変形量が比較的大きい部分）に接続されている場合、個別活性部１９ｘ１への電圧印加時に、圧電層１７ｂにおける接続電極１９ｂが形成された部分の変位の影響により、個別活性部１９ｘ１の変形が阻害されてしまうことを見出した。

１ インクジェット式プリンタ（液滴吐出装置）
１０ インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）
１２ 流路ユニット（流路形成体）
１２ｘ 上面（流路形成体の表面）
１３ａ 副マニホールド流路（共通液室）
１４ 個別インク流路（液体流路）
１４ａ 吐出口
１７ アクチュエータユニット（アクチュエータ）
１７ａ 圧電層（積層体，第１圧電層）
１７ｂ 圧電層（積層体，第２圧電層）
１７ｃ 振動板
１８ 独立電極（積層体）
１８ｘ 独立活性部
１９；２１９；４１９ 内部電極（積層体）
１９ａ 個別電極
１９ａ１ 個別電極の長手方向端部（個別電極における一方向の端部）
１９ｂ；２１９ｂ 接続電極
１９ｘ 内部活性部
１９ｘ１ 個別活性部
２０；３２０ 共通電極（接地電極，積層体）
Ｇ 個別電極の群

Claims (20)

1. 液滴を吐出する複数の吐出口と、前記吐出口にそれぞれ接続する複数の圧力室と、複数の前記圧力室にそれぞれ連通する複数の共通液室とを含む液体流路、及び、前記圧力室をそれぞれ露出させる複数の開口が形成された表面を有する流路形成体と、
   前記流路形成体の前記表面上に前記複数の開口と対向して配置された積層体を含み、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与するアクチュエータであって、前記積層体が積層方向に関して電極に挟まれた第１圧電層及び第２圧電層を含む、アクチュエータとを備え、
   前記第１圧電層は、互いに離隔しつつ前記開口にそれぞれ対向した複数の独立電極が形成された部分に、選択的に変位可能な複数の独立活性部を有し、
   前記第２圧電層は、互いに離隔しつつ前記開口にそれぞれ対向し且つ接続電極によって互いに接続された複数の個別電極が形成された部分に、選択的に変位不能な複数の個別活性部を有し、
   前記開口が、前記表面に沿った一方向に細長い形状を有し、前記表面において、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されており、
   前記個別電極が、前記一方向に細長い形状を有し、それぞれ前記行及び前記列の一方の方向に沿って配列された複数の前記個別電極からなる、複数の群を形成し、前記群毎に前記接続電極によって接続されており、
   前記群が、１の前記共通液室に連通する前記圧力室の前記開口に対向した前記個別電極からなると共に、前記接続電極が、前記個別電極における前記一方向の端部同士を接続していることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記第１圧電層が、前記積層体に含まれる圧電層のうち前記流路形成体の前記表面から最も離隔しており、
   前記独立電極が、前記第１圧電層における前記流路形成体と反対側の面に、形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記独立電極が、前記積層方向から見て、対向する前記開口と相似な形状及び前記開口よりも小さなサイズを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記独立電極が、前記開口に対向して配置された主電極領域と、前記主電極領域における前記一方向の端部から前記一方向に前記開口の外側まで延出した延出部とを含むことを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。
5. 前記個別電極が、前記積層方向から見て、対向する前記開口よりも大きなサイズを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
6. 前記個別電極が、前記積層方向から見て、対向する前記開口と相似な形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
7. 前記アクチュエータが、前記積層体と前記流路形成体との間において前記開口を封止するよう配置された振動板をさらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
8. 前記積層方向に関して、前記開口と対向して配置された複数の電極は、前記流路形成体の前記表面からの距離が大きいほど、サイズが小さいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
9. 前記開口は、長い方の対角線が前記一方向に沿った菱形形状を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
10. 前記接続電極が、前記端部から、前記一方向に交差する方向に延びていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
11. １の前記端部から２以上の前記接続電極が延びていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
12. 前記第２圧電層の前記個別電極及び前記接続電極が形成された面とは反対側の面における、前記接続電極と対向する部分に、電極が配置されていないことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
13. 前記流路形成体の前記表面に最も近い電極が接地電極であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
14. 前記第１及び第２圧電層が、前記積層方向に沿って互いに同じ方向に分極されていることを特徴とする請求項１３に記載の液滴吐出ヘッド。
15. 前記接地電極が、当該接地電極が形成された表面の全体に亘って延在していることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の液滴吐出ヘッド。
16. 前記接地電極は、前記個別電極に対向する個別部と、前記個別部同士を互いに接続する接続部とを含み、前記接続部が、前記個別部における前記一方向の端部から前記一方向に延びていることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
17. 液滴を吐出する複数の吐出口と前記吐出口にそれぞれ接続する複数の圧力室とを含む液体流路、及び、前記圧力室をそれぞれ露出させる複数の開口が形成された表面を有する流路形成体と、
    前記流路形成体の前記表面上に前記複数の開口と対向して配置された積層体を含み、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与するアクチュエータであって、前記積層体が積層方向に関して電極に挟まれた第１圧電層及び第２圧電層を含む、アクチュエータとを備え、
    前記第１圧電層は、互いに離隔しつつ前記開口にそれぞれ対向した複数の独立電極が形成された部分に、選択的に変位可能な複数の独立活性部を有し、
    前記第２圧電層は、互いに離隔しつつ前記開口にそれぞれ対向し且つ接続電極によって互いに接続された複数の個別電極が形成された部分に、選択的に変位不能な複数の個別活性部を有し、
    前記開口が、前記表面に沿った一方向に細長い形状を有し、
    前記個別電極が、前記一方向に細長い形状を有し、
    前記接続電極が、前記個別電極における前記一方向の端部同士を接続し、
    画像データに基づく画像形成に際して、前記画像形成に係る駆動電圧を前記第１圧電層のみに印加し、前記吐出口のメニスカスの状態を維持するフラッシングに際して、前記フラッシングに係る駆動電圧を前記第２圧電層のみに印加する電圧印加手段をさらに備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
18. 前記独立電極が、前記開口に対向して配置された主電極領域と、前記主電極領域における前記一方向の端部から前記一方向に前記開口の外側まで延出した延出部とを含み、
    前記個別電極は、前記一方向の端部が、前記一方向に交差する方向に延びた前記接続電極により、互いに接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の液滴吐出装置。
19. 前記液体流路が、複数の前記圧力室にそれぞれ連通する複数の共通液室を有し、
    前記開口が、前記表面において、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されており、
    前記個別電極が、それぞれ前記行及び前記列の一方の方向に沿って配列された複数の前記個別電極からなる、複数の群を形成し、前記群毎に前記接続電極によって接続されており、
    前記群が、１の前記共通液室に連通する前記圧力室の前記開口に対向した前記個別電極からなることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の液滴吐出装置。
20. 前記流路形成体の前記表面に最も近い電極が接地電極であることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。

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