(57)【要約】【課題】低コストでノーマルピッチ構造における相互干渉の発生を抑制できる液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、画像形成装置を提供することを目的としている。【解決手段】圧電素子と、圧電素子に電界が印加される活性領域２５１と電界が印加されない不活性領域２５２、２５３とを形成するように配置された内部電極２５０とが積層されて構成されたアクチュエータ１６０を備え、不活性領域２５２、２５３に活性領域２５１と不活性領域２５２、２５３とを分離させる溝２６０を内部電極２５０を切断しないように形成した。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルと連通する複数の加圧液室が設けられた加圧液室基板と、
前記加圧液室の壁面の一部を構成する振動板と、
前記振動板を振動させて前記加圧液室内部の圧力を変化させ、前記ノズルから液滴を吐出させる圧力変換手段と、を有する液滴噴射ヘッドにおいて、
前記圧力変換手段は、
圧電素子と、前記圧電素子に電界が印加される活性領域と電界が印加されない不活性領域とを形成するように配置された電極とが積層されて構成されており、
前記振動板と対向する圧電材料の前記不活性領域に、前記活性領域と前記不活性領域とを分離させる溝が前記電極と接触しないように形成され、
前記加圧液室基板は、前記不活性領域により支持される液滴噴射ヘッド。
【請求項２】
前記不活性領域は、前記活性領域の両隣に形成されており、
前記溝は、
前記活性領域の両隣に形成された前記不活性領域のうち、前記前記加圧液室の長手方向の長さが長い方に形成される請求項１記載の液滴噴射ヘッド。
【請求項３】
前記加圧液室の長手方向に前記ノズルが複数配置されており、
複数の前記ノズル毎に複数の前記圧力変換手段を有し、
複数の前記圧力変化手段において、前記溝は、
前記活性領域の両隣に形成された前記不活性領域のうち、他の圧力変換手段と隣接する側の前記不活性領域に形成される請求項１又は２記載の液滴噴射ヘッド。
【請求項４】
前記圧力変換手段と前記振動板とを連結する連結手段が形成されており、
前記連結手段は、
前記圧力変換手段と前記振動板との間において、前記溝が形成されていない領域に断続して形成される請求項１ないし３の何れか一項に記載の液滴噴射ヘッド。
【請求項５】
前記圧力変換手段と前記振動板とを連結する連結手段が形成されており、
前記連結手段は、
前記圧力変換手段と前記振動板との間に連続して形成される請求項１ないし３の何れか一項に記載の液滴噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の液滴噴射ヘッドを有する液滴吐出装置。
【請求項７】
請求項６記載の液滴吐出装置を有し、前記液滴吐出装置から液滴を吐出させて記録媒体に前記液滴を付着させる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノズルから液滴を吐出する液滴噴射ヘッド、液滴吐出装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴を吐出して紙などの記録用紙等に付着させて画像形成を行う画像形成装置がある。画像形成装置は、複数の加圧液室に連通してインク滴を吐出するためのノズルと、加圧液室毎に設けられた圧力変換手段（アクチュエータ）とを備えた液滴噴射ヘッドを有する。
【０００３】
図１は、従来の液滴噴射ヘッドの一例を示す図である。
【０００４】
液滴噴射ヘッド１０は、ノズル１に連通した加圧液室２の壁の一部を形成する振動板３と、支持基板４に設けられたアクチュエータ５とが連結部６を介して接合されている。振動板３は、アクチュエータ５の変形に伴い弾性変形する。振動板３は、アクチュエータ５の変位を効率よく加圧液室２の容積変化にするために、通常は加圧液室２を構成する他の面よりも剛性を小さくしている。
【０００５】
加圧液室２は、流体抵抗７、連通部８を介して共通液室９に接続されている。共通液室９は、図示しないインクタンクに接続されている。アクチュエータ５は、図示しない駆動回路から電圧が印加されて変形し、振動板３を加圧液室２の容積が増加または減少するように変形させる。加圧液室２の容積を増加させた場合、加圧液室２の内部圧力は減少するので、共通液室９から連通部８、流体抵抗７を通ってインクが加圧液室２に補充される。また加圧液室２の容積を減少させるようにアクチュエータ５を駆動させた場合、加圧液室２の内部圧力が増加してノズル１からインクが押し出され、液滴（インク滴）となって飛翔し、図示しない記録媒体（紙など）にインク滴が付着することで記録を行う。
【０００６】
図２は、液滴噴射ヘッド１０のＡ−Ａ断面図である。アクチュエータ５は、加圧液室２に対向する位置に配置された駆動用アクチュエータ５ａと、隣接する加圧液室２同士を隔てる隔壁１１に対向する位置にされた支持用アクチュエータ５ｂと、により構成される。この構成を以下では、バイピッチ構造と呼ぶ。駆動用アクチュエータ５ａには電圧が印加されて振動板３を変形させる。支持用アクチュエータ５ｂには電圧は印加されず、加圧液室基板１２を支持基板４に固定する役割を持つ。
【０００７】
液滴噴射ヘッド１０では、更なる高速化、高画質化のため、ノズル１をより高密度に配置することが求められているが、バイピッチ構造の場合、駆動用アクチュエータａと支持用アクチュエータ５ｂとを有する構造のため、ノズル１の倍の密度のアクチュエータ５を並べる必要が生じ、液滴噴射ヘッド１０の製造時の加工が困難である。
【０００８】
そこで、図３に示すように、全てのアクチュエータ５を駆動用アクチュエータ５ａとして使用する構造が考えられる。以下、このような構造をノーマルピッチ構造と呼ぶ。図３は従来の液滴噴射ヘッドの他の例を示す図である。
【０００９】
ノーマルピッチ構造では、必要となるアクチュエータ５の数が、バイピッチ構造の１／２となるため、先に述べた加工上の点から、ノズル高密度化には適している。
【００１０】
しかしながら、ノーマルピッチ構造では、支持用アクチュエータ５ｂを無くしたために加圧液室基板１２を支えが不十分となり、駆動している駆動用アクチュエータ５ａの突き上げ力により、加圧液室基板１２及びノズルプレート１３が押し上げられる相互干渉が発生する。相互干渉は、駆動しているｂｉｔ数が多いほど突き上げ力は大きくなり、噴射特性への影響も大きくなる。このため駆動ｂｉｔ数により噴射特性が変化するようになる。
【００１１】
こうしたノーマルピッチ構造における相互干渉を抑える方法として、特許文献１及び特許文献２には、圧電素子の不活性部を分極して不活性部の両端を支持柱とし、電気的に開放しておく方法が記載されている。
【特許文献１】特許第３３８１６７８号公報
【特許文献２】特許第３２４８４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の発明では、支持柱形成のため、圧電素子の深部まで溝を形成する構成となり、結果として支持柱は非常にアスペクト比の高い形状となる。このため、溝形成加工中に破断等の工程異常が発生しやすくなる。また、内部電極を一部切断するため、不活性部の電極の取り回しが複雑になる。
【００１３】
本発明は上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、低コストでノーマルピッチ構造における相互干渉の発生を抑制できる液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。
【００１５】
本発明は、液滴を吐出する複数のノズルと連通する複数の加圧液室が設けられた加圧液室基板と、前記加圧液室の壁面の一部を構成する振動板と、前記振動板を振動させて前記加圧液室内部の圧力を変化させ、前記ノズルから液滴を吐出させる圧力変換手段と、を有する液滴噴射ヘッドにおいて、前記圧力変換手段は、圧電素子と、前記圧電素子に電界が印加される活性領域と電界が印加されない不活性領域とを形成するように配置された電極とが積層されて構成されており、前記振動板と対向する圧電材料の前記不活性領域に、前記活性領域と前記不活性領域とを分離させる溝が前記電極と接触しないように形成され、前記加圧液室基板は、前記不活性領域により支持される構成した。
【００１６】
また本発明の液滴噴射ヘッドにおいて、前記不活性領域は、前記活性領域の両隣に形成されており、前記溝は、前記活性領域の両隣に形成された前記不活性領域のうち、前記前記加圧液室の長手方向の長さが長い方に形成される構成とした。
【００１７】
また本発明の液滴噴射ヘッドは、前記加圧液室の長手方向に前記ノズルが複数配置されており、複数の前記ノズル毎に複数の前記圧力変換手段を有し、複数の前記圧力変化手段において、前記溝は、前記活性領域の両隣に形成された前記不活性領域のうち、他の圧力変換手段と隣接する側の前記不活性領域に形成される構成とした。
【００１８】
また本発明の液滴噴射ヘッドは、前記圧力変換手段と前記振動板とを連結する連結手段が形成されており、前記連結手段は、前記圧力変換手段と前記振動板との間において、前記溝が形成されていない領域に断続して形成される構成とした。
【００１９】
また本発明の液滴噴射ヘッドにおいて、前記圧力変換手段と前記振動板とを連結する連結手段が形成されており、前記連結手段は、前記圧力変換手段と前記振動板との間に連続して形成される構成とした。
【００２０】
本発明の液滴吐出装置は、上記記載の液滴噴射ヘッドのうち、何れか一の液滴噴射ヘッドを有する構成とした。
【００２１】
本発明の画像形成装置は、上記の液滴吐出装置を有し、前記液滴吐出装置から液滴を吐出させて記録媒体に前記液滴を付着させる構成とした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、低コストでノーマルピッチ構造における相互干渉の発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、圧電素子と、圧電素子に電界が印加される活性領域と電界が印加されない不活性領域とを形成するように配置された電極とが積層されて構成された圧力変換手段を備え、この圧力変換手段において、振動板と対向する圧電素子の不活性領域に、活性領域と不活性領域とを分離させる溝を電極と接触しないように形成した。
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図４は、第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００の分解斜視図である。
【００２４】
本実施形態の液滴噴射ヘッド１００は、複数のノズル１１０が形成されたノズルプレート１２０、複数の加圧液室１３０が形成された加圧液室基板１４０、振動板１５０、アクチュエータ１６０、支持基板１７０、ＦＰＣケーブル１８０、ドライバＩＣ１９０等により構成されている。
【００２５】
ノズルプレート１２０に設けられた複数のノズル１１０は、複数の加圧液室１３０に対応して加圧液室１３０と連通している。加圧液室１３０は、流体抵抗１３５（図６参照）、連通部２２０を介して共通液室２３０に接続されている。振動板１５０には圧力変換器であるアクチュエータ１６０が接合されている。アクチュエータ１６０には、ドライバＩＣ１９０が接合されたＦＰＣケーブル１８０が電気的な接続を伴って接合されている。
【００２６】
ドライバＩＣ１９０は、画像形成信号（図示せず）に基づいてアクチュエータ１６０
を駆動する駆動信号を出力する。駆動信号は、ＦＰＣケーブル１８０を介してアクチュエータ１６０に供給される。アクチュエータ１６０は、駆動信号が供給されると伸縮する。この伸縮は変位として振動板１５０へ伝えられる。加圧液室１３０の内部圧力は、振動板１５０に伝えられた変位により制御され、ノズル１１０から図示しないインク滴（液滴）を吐出する。アクチュエータ１６０は、支持基板１７０と接合されている。支持基板１７０は、図示しないフレームと接合されている。
【００２７】
本実施形態の液滴噴射ヘッド１００を画像形成装置本体に搭載する場合、支持基板１７０が接合されたフレーム２４０（図５参照）が図示しないキャリッジに接合されて搭載される。またＦＰＣケーブル１８０には電気回路（図示せず）が接続され、さらにインクカートリッジ（図示せず）から加圧液室１３０にインクが供給される。本実施形態の液滴噴射ヘッド１００が搭載された画像形成装置の例については後述する。
【００２８】
図５は、第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００のＡ−Ａ断面図である。
【００２９】
本実施形態の液滴噴射ヘッド１００では、２つの加圧液室１３０が、隔壁２１０によって分離されており、隔壁２１０を挟んで隣接するように配置されている。加圧液室１３０は、連通部２２０により共通液室２３０と連通している。アクチュエータ１６０は、ドライバＩＣ１９０を接合したＦＰＣケーブル１８０が電気的な接続を伴って接合されている。加圧液室基板１４０と支持基板１７０とは、フレーム２４０に接合されている。
【００３０】
図５の例では、フレーム２４０は、２つの部品に分かれているが、１つの部品で構成されていても良い。また図５の例では１つの支持基板１７０に２つのアクチュエータ１６０が形成されているが、支持基板１７０は２つに分割されていても良い。また本実施形態では、加圧液室１３０が加圧液室長手方向Ｘ−Ｙに２列並んで配置された構成としたが、配置される加圧液室１３０は１列であっても良い。
【００３１】
図６は、第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００におけるアクチュエータ１６０の詳細を示す図である。
【００３２】
本実施形態のアクチュエータ１６０は、連結部１６５により振動板１５０と接続されており、積層タイプの圧電素子により実現される。アクチュエータ１６０には、図５に示すように共通液室２３０側と、その反対側とにそれぞれＦＰＣケーブル１８０が接続されている。以下の接続では、アクチュエータ１６０の共通液室２３０側に接続された外ＦＰＣケーブル１８０を外部電極１８０ａ、共通液室２３０の反対側に接続されたＦＰＣケーブル１８０を外部電極１８０ｂと呼ぶ。
【００３３】
アクチュエータ１６０は、圧電素子と、外部電極１８０ａ、１８０ｂにそれぞれ交互に接続された複数の内部電極２５０とが積層されて構成される。アクチュエータ１６０では、外部電極１８０ａに接続された内部電極２５０と、外部電極１８０ｂに接続された内部電極２５０とが重なる領域を活性領域２５１、重ならない領域を不活性領域２５２、２５３となる。
【００３４】
アクチュエータ１６０において外部電極１８０ａ、１８０ｂに電圧が印加されると、活性領域２５では電界が印加されて歪みが発生する。不活性領域２５２、２５３では外部電極１８０ａ、１８０ｂの何れか一方に接続された内部電極２５０しか存在しないため、電界が印加されずに歪みは発生しない。したがって不活性領域２５２、２５３は、加圧液室基板１４０を支える支持柱として機能する。
【００３５】
本実施形態のアクチュエータ１６０において、活性領域２５１の加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さＬが１０００〜２０００μｍ、不活性領域２５２、２５３の加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さＬ１、Ｌ２が４００〜８００μｍであることが好ましい。尚各領域の長さは、上記寸法に限定されない。また不活性領域２５２、２５３の加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さは、同じであっても良いし、異なっても良い。
【００３６】
不活性領域２５２、２５３には、溝２６０が形成されている。溝２６０は、活性領域２５１と、不活性領域２５２、２５３とを分離することを目的としている。本実施形態の溝２６０の幅Ｗ（図６における紙面上左右方向の幅）は、例えば２０〜５０μｍ程度であることが加工面から望ましい。また溝２６０を形成する位置は、なるべく活性領域２５１に近づけた方が活性領域２５１の変位が増えるため望ましい。但し加工精度上、あまり近づけると活性領域２５１内の内部電極２５０を切断してしまう恐れがあるため、活性領域２５０の端部から５０〜１００μｍ程度離すことが望ましい。
【００３７】
溝２６０の深さＤは、内部電極２５０を切断しないようにするため、最も振動板１５０に近い内部電極２５０に達しない深さとする必要がある。また溝２６０の深さＤは、例えば１０〜１００μｍ程度が望ましい。これよりさらに溝２６０を深く削る場合、溝加工が困難となることがある。尚溝２６０の幅Ｗ、位置、深さＤは、上記した範囲以外であっても良い。
【００３８】
また本実施形態において、アクチュエータ１６０と振動板１５０とを接続する連結部１６５は、溝２６０が形成された領域２６１、２６２上には形成されない。したがって本実施形態のアクチュエータ１６０は、活性領域２５１、不活性領域２５２、２５３上に断続的に形成された連結部１６５により振動板１５０と接続される。図６の例では、連結部１６５は、活性領域２５１において領域２６１、２６２と重ならない領域上に形成されている。また連結部１６５は、不活性領域２５２、２５３において領域２６１、２６２と重ならない領域上に形成されている。
【００３９】
尚本実施形態では、アクチュエータ１６０は、連結部１６５を介して振動板１５０と接続されるものとしたが、アクチュエータ１６０は連結部１６５を介さずに直接振動板１５０に接続されても良い。
【００４０】
以上に説明したように、本実施形態よれば、アクチュエータ１６０の深部にまで溝２６０を形成することなく加圧液室基板１４０を支える支持柱を形成することができる。また本実施形態では、アクチュエータ１６０の内部電極２５０を切断することなく溝２６０を形成するため、不活性領域２５２、２５３における内部電極２５０の取り回しを容易に行うことができる。よって本実施形態では、低コストでノーマルピッチ構造における相互干渉の発生を抑制できる。
【００４１】
図７は、第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００について、数値シミュレーション解析を行った結果を示す図である。この数値シミュレーション解析では、活性領域２５１の長さＬを１４００μｍ、不活性領域２５２、２５３の長さＬ１、Ｌ２を５００μｍ、アクチュエータ１６０の高さＨを８００μｍとし、溝２６０の深さＤを変えた場合の相互干渉抑制効果を定量評価したものである。ここでは相互干渉を評価する指数として、
相互干渉抑制指数＝加圧液室１３０の発生圧力／加圧液室基板１４０の変位量
にて評価した。一般に、液室圧力が上がれば加圧液室基板１４０が突き上げられ、変位量が増す。これが相互干渉の原因となる。相互干渉を抑えるためには、高い液室圧力で吐出効率を確保しつつ、加圧液室基板１４０の変位は少ないほうが良い。よって、相互干渉抑制指数の値が高い方が特性が良い。
【００４２】
図７では、溝の深さ０、すなわち溝２６０を形成しない従来技術に対し、溝２６０を少しでも形成すると、相互干渉抑制指数の値が増加し、相互干渉を抑制する効果が得られることがわかる。図７の場合、溝２６０の深さＤ＝１００μｍ程度までは相互干渉抑制指数の値は増加していくが、それ以上溝２６０の深さＤを深くしていくと相互干渉抑制指数の値は減少する。この点から、溝２６０の深さＤ＝１００μｍ程度までであることが好ましい。溝２６０の深さＤを増していくと、深さＤ＝３５０μｍ辺りから相互干渉抑制指数の値が再び増加し始める。そして溝２６０の深さＤ＝５００μｍ程度までになると、溝２６０を表面のみに形成する場合よりも相互干渉抑制指数の値が大きくなる。但し、溝２６０の深さＤを５００μｍ程度とすると、溝２６０が内部電極２５０を切断することとなり、電極の取り回しが複雑になる。この問題を避けるために、アクチュエータ１６０の表面のみに溝２６０を形成する方が好ましい。図７では、アクチュエータ１６０の表面のみに溝２６０を形成することで、相互干渉を抑制する効果が十分得られることがわかる。
【００４３】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、不活性領域の一方にのみ溝を形成した点が第一の実施形態と相違する。よって以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で使用した符号と同様の符号を付与し、説明を省略する。
【００４４】
図８は、第二の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ａにおけるアクチュエータ１６０Ａの詳細を示す図である。
【００４５】
本実施形態のアクチュエータ１６０Ａでは、活性領域２５１Ａの両隣に不活性領域２５２Ａ、２５３Ａが形成されている。本実施形態のアクチュエータ１６０Ａは、不活性領域２５２Ａの加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さ（紙面上左右方向の長さ）Ｌ１が、不活性領域２５３Ａの加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さ（紙面上左右方向の長さ）Ｌ２よりも長くなるように形成されている。
【００４６】
さらに本実施形態のアクチュエータ１６０Ａでは、溝２６０Ａは不活性領域２５２Ａにのみ形成されている。このような構成とすることで、加圧液室長手方向Ｘ−Ｙ（紙面上左右方向）の圧電素子の長さを短くすることができ、液滴噴射ヘッド１００Ａの小型化に貢献することができる。
【００４７】
また、一方の不活性領域２５３Ａの長さＬ２が他方の不活性領域２５２Ａの長さＬ１よりも短いことから、活性領域２５１Ａの不活性領域２５２Ａ、２５３Ａによる拘束力が第一の実施形態のアクチュエータ１６０よりも弱まる。その結果として、本実施形態のアクチュエータ１６０Ａにおける圧電素子の変位量は、第一の実施形態のアクチュエータ１６０の圧電素子の変位両よりも大きくなる。よって、液滴噴射ヘッド１００Ａの噴射効率が向上する。
【００４８】
尚本実施形態では、不活性領域２５２Ａの長さＬ１が不活性領域２５３Ａの長さＬ２よりも長い構成としたが、これに限定されない。例えば活性領域２５３Ａの長さＬ２が不活性領域２５２Ａの長さＬ１よりも長い構成としても良い。その場合溝２６０Ａは、不活性領域２５３Ａにのみ形成される。すなわち溝２６０Ａは、不活性領域２５２Ａ、２５３Ａのうち、加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さが長い方の不活性領域に形成される。
【００４９】
図９は、第二の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ａについて、数値シミュレーション解析を行った結果を示す図である。評価内容は第一の実施形態と同様である。本実施形態では、活性領域２５１Ａの長さＬを１４００μｍ、不活性領域２５２Ａの長さＬ１を５００μｍ、不活性領域２５３Ａの長さＬ２を１５０μｍとしている。
【００５０】
図９から、深さＤが１００μｍ以下の溝２６０Ａを形成した場合が、最も相互干渉を抑制できていることがわかる。
【００５１】
（第三の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態では、第二の実施形態のアクチュエータが組み合わされた実施形態である。よって以下の第三の実施形態の説明では、第二の実施形態と同様の機能構成を有するものには第二の実施形態の説明で使用した符号と同様の符号を付与し、説明を省略する。
【００５２】
図１０は、第三の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｂを示す図である。
【００５３】
本実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｂには、加圧液室長手方向Ｘ−Ｙに複数列のノズル１１０（図１０の例では２列）と、複数のノズル１１０と連通した加圧液室１３０とが形成されている。隣あう加圧液室１３０に対応して設けられたアクチュエータ１６０Ａ１、１６０Ａ２において、アクチュエータ１６０Ａ１とアクチュエータ１６０Ａ２とが向き合う側の不活性領域２５２Ａ１、２５２Ａ２に溝２６０Ａ１、２６０Ａ２が形成されている。
【００５４】
本実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｂは、加圧液室１３０Ａの内部圧力を変化させるアクチュエータ１６０Ａ１、加圧液室１３０Ｂの内部圧力を変化させるアクチュエータ１６０Ａ２と、を有する。
【００５５】
アクチュエータ１６０Ａ１では、活性領域２５１Ａ１の両隣に不活性領域２５２Ａ１、２５３Ａ１が形成されている。アクチュエータ１６０Ａ１では、不活性領域２５２Ａ１の加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さＬ１の方が、不活性領域２５３Ａ１の加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さＬ２より長い。このため溝２６０Ａ１は、不活性領域２５２Ａ１に形成されている。
【００５６】
アクチュエータ１６０Ａ２では、活性領域２５１Ａ２の両隣に不活性領域２５２Ａ２、２５３Ａ２が形成されている。アクチュエータ１６０Ａ２では、不活性領域２５２Ａ２の加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さＬ３の方が、不活性領域２５３Ａ２の加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さＬ４より長い。このため溝２６０Ａ２は、不活性領域２５２Ａ２に形成されている。
【００５７】
したがって本実施形態では、溝２６０Ａ１と溝２６０Ａ２は、アクチュエータ１６０Ａ１、１６０Ａ２とが向かい合う側の不活性領域２５２Ａ１、２５２Ａ２にそれぞれ形成されている。アクチュエータ１６０Ａ１、１６０Ａ２が向かい合っている箇所では、加圧液室基板１４０が最も変形しやすい。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、アクチュエータ１６０Ａ１、１６０Ａ２が向かい合う位置に不活性領域２５２Ａ１、２５２Ａ２を設けることで、より効果的に相互干渉を抑制することができる。
【００５９】
（第四の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第四の実施形態について説明する。本発明の第四の実施形態では、アクチュエータ１６０と振動板１５０との間の全領域に連結部が形成されている点のみ第一の実施形態と相違する。したがって以下の第四の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【００６０】
図１１は、第四の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｃを示す図である。
【００６１】
本実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｃでは、アクチュエータ１６０と振動板１５０との間において、加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの全域に連続的に連結部１６５Ａを形成した。本実施形態によれば、例えば溝２６０の左右方向位置がずれた場合でも、特性が大きく変わることがなくなる。
【００６２】
例えば図６に示す第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００では、溝２６０の上部に連結部１６５は存在しない。この状態でアクチュエータ１６０の取り付け時にずれが発生した場合、連結部１６５と溝２６０とが重なる虞がある。第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００において、連結部１６５と溝２６０とが重なる構成となった場合、連結部１６５によるアクチュエータ１６０と振動板１５０との接続状態が変化するため、液滴噴射ヘッド１００の特性が変化してしまう。
【００６３】
そこで本実施形態では、アクチュエータ１６０と振動板１５０との間に連続的に連結部１６５Ａを形成することで、この問題を解決する。
【００６４】
本実施形態では、上記構成により、例えばアクチュエータ１６０の取り付け位置のずれにより溝２６０の位置にずれが発生して、連結部１６５Ａによるアクチュエータ１６０と振動板１５０との接続状態は変わらず、特性変動は小さくなる。
【００６５】
尚、図１１では、振動板１５０の形成層は、連結部１６５Ａの左右方向長さ（加圧液室長手方向Ｘ−Ｙの長さ）よりも長くなっているが、実際には振動板１５０は加圧液室１３０の下部にのみ存在する。よって実際は振動板１５０の左右方向長さよりも連結部１６５Ａの左右方向長さの方が長い。
【００６６】
図１２は、第四の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｃについて、数値シミュレーション解析を行った結果を示す図である。評価内容は図７と同様である。本実施形態では、活性領域２５１の長さＬを１４００μｍ、不活性領域２５２、２５３の長さＬ１、Ｌ２を５００μｍとした。図１２から、この構成でも相互干渉抑制効果が得られることがわかる。
【００６７】
尚本実施形態は、第二の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ａにも適用することができる。図１３は、第二の実施形態に第四の実施形態を適用した場合の液滴噴射ヘッド１００Ｄを示す図である。液滴噴射ヘッド１００Ｄでは、アクチュエータ１６０Ａと振動板１５０との間の全域に、連続的に連結部１６５Ａが形成されている。
【００６８】
以上の各実施形態で説明した液滴噴射ヘッド１００ないし液滴噴射ヘッド１００Ｄの何れか一つを用いれば、噴射特性が良好かつ高速な液滴吐出装置及び画像形成装置を実現することが出来る。図１４は、第一の実施形態ないし第四の実施形態の何れか一の実施形態に記載された液滴噴射ヘッドが搭載された液滴吐出装置及び画像形成装置を説明する図である。
【００６９】
画像形成装置３００は、装置本体の内部に主走査方向に移動可能な液滴吐出装置３１０を有する。液滴吐出装置３１０は、キャリッジ３２０、キャリッジ３２０に搭載された液滴噴射ヘッド１００、液滴噴射ヘッド１００へインクを供給するインクカートリッジ３３０等で構成される印字機構部３４０等を有する。画像形成装置３００は、給紙カセット或いは手差しトレイから給送される用紙を取り込み、印字機構部３４０によって所要の画像を記録した後、排紙トレイに排紙する。
【００７０】
尚図１４の画像形成装置３００に搭載される液滴噴射ヘッドは、第一の実施形態で説明した液滴噴射ヘッド１００としたが、第二の実施形態ないし第四の実施形態で説明した液滴噴射ヘッド１００Ａないし液滴噴射ヘッド１００Ｄが搭載されても良い。
【００７１】
以上のように画像形成装置３００を構成すれば、印字特性にばらつきの出にくい高精度な画像形成装置とすることができる
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】従来の液滴噴射ヘッドの一例を示す図である。
【図２】液滴噴射ヘッド１０のＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来の液滴噴射ヘッドの他の例を示す図である。
【図４】第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００の分解斜視図である。
【図５】第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００のＡ−Ａ断面図である。
【図６】第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００におけるアクチュエータ１６０の詳細を示す図である。
【図７】第一の実施形態の液滴噴射ヘッド１００について、数値シミュレーション解析を行った結果を示す図である。
【図８】第二の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ａにおけるアクチュエータ１６０Ａの詳細を示す図である。
【図９】第二の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ａについて、数値シミュレーション解析を行った結果を示す図である。
【図１０】第三の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｂを示す図である。
【図１１】第四の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｃを示す図である。
【図１２】第四の実施形態の液滴噴射ヘッド１００Ｃについて、数値シミュレーション解析を行った結果を示す図である。
【図１３】第二の実施形態に第四の実施形態を適用した場合の液滴噴射ヘッド１００Ｄを示す図である。
【図１４】第一の実施形態ないし第四の実施形態の何れか一の実施形態に記載された液滴噴射ヘッドが搭載された液滴吐出装置及び画像形成装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００、１００Ａ〜１００Ｄ  液滴噴射ヘッド
１１０  ノズル
１２０  ノズルプレート
１３０  加圧液室
１４０  加圧液室基板
１５０  振動板
１６０、１６０Ａ、１６０Ａ１、１６０Ａ２  アクチュエータ
１６５、１６５Ａ  連結部
１７０  支持基板
２１０  隔壁
２２０  連通部
２３０  共通液室
２４０  フレーム
２５０  内部電極
２６０、２６０Ａ  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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