(57)【要約】【課題】圧電層の剥離を防止できると共に、貫通クラックをより確実に検出できるようにする。【解決手段】ヘッドは、流路ユニット１２及びアクチュエータユニット１７を含む。アクチュエータユニット１７は、圧電層１７ａ〜１７ｃ及び圧電層１７ａ〜１７ｃの表面１７ａ１に形成された複数の個別電極１８ａを含む。表面１７ａ１には、凹部１７ｘが形成されている。各個別電極１８ａの主部１８ａ１に対して、１１本の凹部１７ｘが形成されている。当該１１本の凹部１７ｘは、略等間隔で、対応する主部１８ａ１の中心Ｏから放射状に形成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数の吐出口、複数の圧力室、及び、前記吐出口と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別流路が形成され、前記個別流路を画定する部分が導電体からなる、流路ユニットと、
１以上の圧電層、及び、前記圧電層の表面に形成された複数の表面電極を有し、前記複数の表面電極が前記複数の圧力室とそれぞれ対向し且つ前記表面電極が前記圧電層に関して前記流路ユニットとは反対側を向くように、前記流路ユニットに固定された、アクチュエータユニットと、を備え、
前記圧電層の表面に、前記複数の表面電極の少なくとも１つと接続する凹部が形成されていることを特徴とする、液体吐出ヘッド。
【請求項２】
１の前記表面電極に対して複数の前記凹部が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記複数の凹部が１の前記表面電極に対して放射状に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記複数の凹部が等間隔で形成されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
１の前記表面電極と接続する前記凹部が、他の前記表面電極と接続してい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体吐出ヘッド。
【請求項６】
１の前記表面電極と接続する前記凹部が、前記表面と直交する方向から見て、当該表面電極と対向する前記圧力室の外縁と、前記外縁から当該圧力室の外側に前記圧電層の厚み分の距離だけ離隔した位置との間に、形成されてい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体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドの一例として、１以上の圧電層（圧電シート）、及び、圧電層の表面に形成された複数の表面電極（個別電極）を有し、複数の表面電極が複数の圧力室とそれぞれ対向し且つ表面電極が圧電層に関して流路ユニット（キャビティプレート、ベースプレート等からなるユニット）とは反対側を向くように、流路ユニットに固定された、アクチュエータユニットを備えたものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６５２１２号公報（図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構成の液体吐出ヘッドにおいては、製造時の負荷等により、圧電層における圧力室と対向する部分にクラックが生じ得る。ここで、圧電層を厚み方向に貫通したクラック（貫通クラック）が生じた場合、圧力室内の液体が、貫通クラックに侵入し、貫通クラックを通って圧電層の表面にまで達し得る。そして当該液体が圧電層の表面上で広がると、圧電層の表面に形成された複数の表面電極間に電気的短絡が生じ得る。そこで、ヘッドの製造過程でクラック検出工程を行い、貫通クラックが検出された圧電層の部分に対応する表面電極には記録時に駆動電圧を印加しないようにしたり、貫通クラックが検出されたヘッドをプリンタ等の液体吐出装置に適用することなく廃棄したりすることが考えられる。
【０００５】
クラック検出工程は、例えば下記のような方法で行われる。先ず、流路ユニットの個別流路を検出液で満たした状態で、アクチュエータユニットにおいて表面電極よりも流路ユニットに近い位置に配置された内部電極と流路ユニットとの間に電界を印加し、両者間の抵抗値を測定する。このとき、流路ユニットの電位を内部電極の電位よりも高くする。そして、当該抵抗値が第１所定値を超えればクラック無し、第１所定値未満であればクラック有りと判断する。その後、クラック有りと判断された場合は、当該クラックが貫通クラックか部分クラック（圧電層を厚み方向に貫通せず、圧電層における圧力室と接触する面から内部電極に亘って形成されたクラック）かを判別するため、内部電極と流路ユニットとの間に先の電界印加時とは逆方向の電界を印加し、両者間の抵抗値を測定する。そして、当該抵抗値が第２所定値を超えれば部分クラック、第２所定値未満であれば貫通クラックと判断する。
【０００６】
本願発明者は、上記のような方法では、圧電層に部分クラックが形成されている場合、最初の電界印加時に内部電極上に水素が発生し、圧電層が内部電極から剥離し得ることを見出した。部分クラックは、貫通クラックとは異なり、表面電極間の電気的短絡を引き起こすものではないため、部分クラックが形成されていてもヘッドを廃棄する必要はない。にもかかわらず、上記のような圧電層の剥離が生じると、圧電層の変形性能が低下し、吐出口からの液体の吐出速度が小さくなってしまう。
【０００７】
そこで、本願発明者は、クラック検出工程において、表面電極と流路ユニット又は内部電極との間に電界を印加し、両者間の抵抗を測定する方法を考案した。そして、抵抗値が所定値を超えれば貫通クラック無し、所定値未満であれば貫通クラック有りと判断する。この方法によれば、上記のように水素が発生することがなく、圧電層の剥離を防止することができる。しかしながら、貫通クラックの末端が圧電層の表面における表面電極から離隔した位置にある場合、圧力室内の検出液が、電界の印加により貫通クラック内を通って圧電層の表面上に達しても、表面電極に達しないことがある。この場合、貫通クラックを検出することができない。
【０００８】
本発明の目的は、圧電層の剥離を防止できると共に、貫通クラックをより確実に検出できる、液体吐出ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の観点によると、液体を吐出する複数の吐出口、複数の圧力室、及び、前記吐出口と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別流路が形成され、前記個別流路を画定する部分が導電体からなる、流路ユニットと、１以上の圧電層、及び、前記圧電層の表面に形成された複数の表面電極を有し、前記複数の表面電極が前記複数の圧力室とそれぞれ対向し且つ前記表面電極が前記圧電層に関して前記流路ユニットとは反対側を向くように、前記流路ユニットに固定された、アクチュエータユニットと、を備え、前記圧電層の表面に、前記複数の表面電極の少なくとも１つと接続する凹部が形成されていることを特徴とする、液体吐出ヘッドが提供される。
【００１０】
上記観点によれば、貫通クラックの末端が圧電層の表面における表面電極から離隔した位置にある場合でも、圧力室内の検出液が、電界の印加により貫通クラック内を通って圧電層の表面上にある凹部内に入り、凹部内を通って表面電極に達し得る。したがって、圧電層の剥離を防止できると共に、貫通クラックをより確実に検出できる。
【００１１】
１の前記表面電極に対して複数の前記凹部が形成されてよい。この構成によれば、貫通クラックをより一層確実に検出できる。
【００１２】
前記複数の凹部が１の前記表面電極に対して放射状に形成されてよい。この構成によれば、貫通クラックをより一層確実に検出できる。
【００１３】
前記複数の凹部が等間隔で形成されてよい。この構成によれば、貫通クラックをより一層確実に検出できる。
【００１４】
１の前記表面電極と接続する前記凹部が、他の前記表面電極と接続してよい。この構成によれば、貫通クラックをより一層確実に検出できる。
【００１５】
１の前記表面電極と接続する前記凹部が、前記表面と直交する方向から見て、当該表面電極と対向する前記圧力室の外縁と、前記外縁から当該圧力室の外側に前記圧電層の厚み分の距離だけ離隔した位置との間に、形成されてよい。貫通クラックは、表面と直交する方向から見て圧力室の外縁から当該圧力室の外側に圧電層の厚み分の距離の範囲内に形成され易いと考えられる。上記構成によれば、貫通クラックの末端が形成される可能性が高い範囲をカバーすることができる。また、凹部の形成範囲を限定したことで、圧電層の強度低下を抑制できると共に、凹部形成に係る作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、貫通クラックの末端が圧電層の表面における表面電極から離隔した位置にある場合でも、圧力室内の検出液が、電界の印加により貫通クラック内を通って圧電層の表面上にある凹部内に入り、凹部内を通って表面電極に達し得る。したがって、圧電層の剥離を防止できると共に、貫通クラックをより確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】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３】図２の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩを示す部分拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】インクジェットヘッドの縦断面図である。
【図６】（ａ）は、図４の一点鎖線で囲まれた領域ＶＩＡを示す部分拡大図である。（ｂ）は、図６（ａ）の矢印ＶＩＢ方向から見た図である。
【図７】アクチュエータユニットの部分平面図である。
【図８】（ａ）は、クラック検出工程で検出液が流路ユニットの流路内に導入されたときの状態を示す模式的な断面図である。（ｂ）は、クラック検出工程で個別電極と流路ユニットと間に電界を印加したときの状態を示す模式的な断面図である。
【図９】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、図６（ａ），（ｂ）に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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の内部空間には、ヘッド１０、プラテン７、用紙センサ３２、コントローラ１ｐ、搬送ユニット２０、給紙ユニット１ｃ等が収容されている。筐体１ａの内部空間には、給紙ユニット１ｃから排紙部３１に向けて、図１に示す太矢印に沿って、用紙Ｐが搬送される搬送経路が形成されている。
【００２１】
ヘッド１０は、主走査方向（図１の紙面に垂直な方向）に長尺な略直方体形状を有するラインヘッドである。ヘッド１０の下面（吐出面１０ｘ）には、複数の吐出口１４ａが開口している（図３及び図４参照）。ヘッド１０は、ホルダ（図示略）を介して筐体１ａに支持されている。ホルダは、吐出面１０ｘとプラテン７の表面との間に記録（画像形成）に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１０を支持している。
【００２２】
搬送ユニット２０は、ローラ対２２，２３，２４，２５，２６，２７及びガイド２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ，２９ｅを含む。ローラ対２２〜２７は、搬送経路に沿って、搬送方向上流側からこの順で配置されている。各ローラ対２２〜２７のうち一方のローラは、コントローラ１ｐによる制御の下、搬送モータ（図示略）の駆動により回転する駆動ローラである。他方のローラは、上記駆動ローラの回転に伴って回転する従動ローラである。ガイド２９ａ〜２９ｅは、搬送経路に沿って、搬送方向上流側からこの順で、ローラ対２２〜２７と交互に配置されている。各ガイド２９ａ〜２９ｅは、対向して配置された一対の板からなる。
【００２３】
給紙ユニット１ｃは、給紙トレイ１ｃ１及び給紙ローラ１ｃ２を有する。このうち給紙トレイ１ｃ１が筐体１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ１ｃ１は、上面が開口した箱であり、複数の用紙Ｐを収容可能である。給紙ローラ１ｃ２は、コントローラ１ｐによる制御の下、給紙モータ（図示略）の駆動により回転し、給紙トレイ１ｃ１内で最も上方にある用紙Ｐを送り出す。
【００２４】
コントローラ１ｐは、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）に加え、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（画像データ等）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（例えば、信号処理や画像処理）が行われる。Ｉ／Ｆは、外部装置（プリンタ１に接続されたＰＣ等）とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏは、各種センサの検知信号の入力／出力を行う。なお、コントローラ１ｐがＡＳＩＣを含まず、ＣＰＵが実行するプログラム等により画像データの書き換え、並び替え等が処理されてもよい。
【００２５】
コントローラ１ｐは、外部装置から供給された記録指令に基づいて、用紙Ｐに画像が形成されるよう、記録に係わる準備動作、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を制御する。給紙ユニット１ｃから送り出された用紙Ｐは、ローラ対２２〜２７に挟持されつつ、ガイド２９ａ〜２９ｅの板間を通って、搬送方向に搬送される。用紙Ｐがプラテン７の表面に支持されつつヘッド１０の真下を通過する際に、コントローラ１ｐの制御により、吐出口１４ａ（図４参照）から用紙Ｐの表面に向けてインクが吐出される。吐出口１４ａからのインク吐出動作は、用紙センサ３２からの用紙先端検知信号に基づいて行われる。画像が形成された用紙Ｐは、筐体１ａ上部に形成された開口３０から排紙部３１に排出される。
【００２６】
次いで、図２〜図５を参照し、ヘッド１０の構成について説明する。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。
【００２７】
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、８つのＦＰＣ（平型柔軟基板）５０、回路基板６４、リザーバユニット１１、及びカバー６５を含む。
【００２８】
流路ユニット１２は、図２〜図４に示すように、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を積層した積層体であり、上面１２ｘに開口１２ｙが形成されている。流路ユニット１２の内部には、マニホールド流路１３、副マニホールド流路１３ａ、及び個別流路１４が形成されている。マニホールド流路１３は、一端に開口１２ｙを有し、他端において４つの副マニホールド流路１３ａに分岐している。個別流路１４は、吐出口１４ａ毎に設けられており、副マニホールド流路１３ａの出口から、流路抵抗調整用の絞りであるアパーチャ１５、及び圧力室１６を介して、吐出口１４ａに至る流路である。流路ユニット１２における上面１２ｘとは反対側の下面が、吐出面１０ｘである。
【００２９】
圧力室１６は、吐出口１４ａ毎に設けられている。圧力室１６の開口は、略菱形形状であり、上面１２ｘにおける各アクチュエータユニット１７の固定領域においてマトリクス状に配置されている（図３参照）。下面（吐出面１０ｘ）における各アクチュエータユニット１７の固定領域と対向する領域には、圧力室１６と同様の配置パターンで、吐出口１４ａがマトリクス状に配置されている。
【００３０】
８つのアクチュエータユニット１７は、図２に示すように、主走査方向に沿って２列の千鳥状に配置され、上面１２ｘに固定されている。各アクチュエータユニット１７は、台形の外形を有し、当該アクチュエータユニット１７の固定領域に形成された複数の圧力室１６の開口を覆っている。各アクチュエータユニット１７の構成については、後に詳述する。
【００３１】
８つのＦＰＣ５０は、図５に示すように、８つのアクチュエータユニット１７のそれぞれに接続されている。各ＦＰＣ５０は、一端がアクチュエータユニット１７、他端が回路基板６４のコネクタ６４ａに固定されている。各ＦＰＣ５０は、アクチュエータユニット１７の各電極に対応する配線及び端子を有し、配線の途中部にドライバＩＣ５７が実装されている。回路基板６４は、コントローラ１ｐから入力された信号を調整し、調整した信号をＦＰＣ５０の配線を介してドライバＩＣ５７に出力する。ドライバＩＣ５７は、当該信号を駆動信号に変換し、ＦＰＣ５０を介してアクチュエータユニット１７の各電極に伝達する。
【００３２】
リザーバユニット１１は、図５に示すように、４枚の金属プレート１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを積層した積層体であり、内部に流路が形成されている。当該流路は、カートリッジ（図示略）から供給されたインクを一時的に貯留するリザーバ７２、及び、流出流路７３を含む。リザーバ７２は、一端がチューブ等を介してカートリッジと接続し、他端が流出流路７３と接続している。流出流路７３は、一端がリザーバ７２と接続し、他端（端部７３ａ）が開口１２ｙと接続している。最下層のプレート１１ｄは、凹凸状の下面を有する。凸部に流出流路７３が形成されており、凸部の先端面（上面１２ｘに固定される面）に端部７３ａが開口している。凸部の先端面は、上面１２ｘにおけるアクチュエータユニット１７と重ならない領域（図２に示す開口１２ｙを含む二点鎖線で囲まれた領域）に固定されている。当該領域は、上面１２ｘと直交する方向から見て、アクチュエータユニット１７と重ならない。凹部は、上面１２ｘ、アクチュエータユニット１７の表面、及びＦＰＣ５０の表面と、若干の隙間を介して対向している。
【００３３】
カバー６５は、図５に示すように、下方に開口した箱であり、流路ユニット１２に固定されている。カバー６５は、トップカバー６５ａ及びサイドカバー６５ｂを含む。サイドカバー６５ｂは、アルミニウムからなり、内面にドライバＩＣ５７が当接している。サイドカバー６５ｂとドライバＩＣ５７との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。
【００３４】
次いで、各アクチュエータユニット１７の構成について説明する。
【００３５】
各アクチュエータユニット１７は、図６（ａ）に示すように、３つの圧電層１７ａ，１７ｂ，１７ｃを積層した積層体を有する。圧電層１７ａ〜１７ｃは、共に強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックスからなり、略同一サイズの台形形状のシートである。本実施形態において、圧電層１７ａ〜１７ｃは同じ厚み（略１５μｍ）を有する。圧電層１７ａ〜１７ｃは、当該アクチュエータユニット１７に対応する複数の圧力室１６に跨って設けられ、これら圧力室１６の開口を封止している。圧電層１７ａは、圧電層１７ａ〜１７ｃの積層方向（即ち、圧電層１７ａの厚み方向）に、分極されている。圧電層１７ｂ，１７ｃは、振動板として機能する。圧電層１７ｃは、流路構成部材としても機能する。
【００３６】
圧電層１７ａにおける圧力室１６と反対側の表面１７ａ１には、複数の個別電極１８ａが形成されている。個別電極１８ａは、圧力室１６毎に設けられており、対応する圧力室１６と対向して配置されている。個別電極１８ａは、圧力室１６と同様にマトリクス状に配置されている。
【００３７】
各個別電極１８ａは、図６（ｂ）に示すように、主部１８ａ１及び延出部１８ａ２から構成されている。主部１８ａ１は、表面１７ａ１と直交する方向から見て（以下、「平面視で」と称する場合がある。）、圧力室１６と重なる位置に配置されており、圧力室１６と同様の略菱形形状及び圧力室１６より一回り小さいサイズを有すると共に、圧力室１６の輪郭に内包されている。延出部１８ａ２は、平面視で、主部１８ａ１の一方の鋭角部から圧力室１６と重ならない領域まで表面１７ａ１に沿って延出されている。
【００３８】
延出部１８ａ２の先端上であって、平面視で圧力室１６と重ならない位置に、ランド１８ｂが形成されている（図６（ａ），（ｂ）参照）。ランド１８ｂは、円柱状であり、表面１７ａ１から突出している。ランド１８ｂは、ＦＰＣ５０の端子と接続され、駆動電圧が印加される。
【００３９】
圧電層１７ａ，１７ｂの間には共通電極１９ａが形成されており、圧電層１７ｂ，１７ｃの間には金属層１９ｂが形成されている（図６（ａ）参照）。共通電極１９ａ及び金属層１９ｂは、それぞれ圧電層１７ｂ，１７ｃの全面に亘って延在し、当該アクチュエータユニット１７に対応する複数の圧力室１６に跨って配置されている。共通電極１９ａ及び金属層１９ｂは、圧電層１７ｂのスルーホールに充填された導電体を介して互いに電気的に接続されており、当該アクチュエータユニット１７に対応する全ての圧力室１６に共通の電極として機能する。
【００４０】
表面１７ａ１には、共通電極１９ａ及び金属層１９ｂ用のランド１８ｃが形成されている（図３参照）。ランド１８ｃは、ランド１８ｂと略同じ形状及びサイズを有すると共に、台形形状のアクチュエータユニット１７の四隅近傍に５個ずつ一列に配置されている。ランド１８ｃは、圧電層１７ａのスルーホールに充填された導電体を介して、共通電極１９ａと電気的に接続されている。ランド１８ｃは、ＦＰＣ５０の端子と接続され、常に接地電位に保持される。
【００４１】
表面１７ａ１にはさらに、ダミーランド１８ｄが形成されている（図７参照）。ダミーランド１８ｄは、ランド１８ｂと略同じ形状及びサイズを有すると共に、１の主部１８ａ１に関してランド１８ｂと対称な位置に配置されている。１の主部１８ａ１に着目すると、３つのランド１８ｂと３つのダミーランド１８ｄとが当該主部１８ａ１を囲んでいる。換言すると、３つのランド１８ｂと３つのダミーランド１８ｄとがそれぞれ頂点をなす六角形の領域の中央に、主部１８ａ１が配置されている。ダミーランド１８ｄは、ＦＰＣ５０の端子と接続されない。
【００４２】
個別電極１８ａ、共通電極１９ａ、及び金属層１９ｂは共に、Ａｕ（金）からなり、略１μｍの厚みを有する。ランド１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、Ａｇ−Ｐｄ（銀パラジウム）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）等の導電体からなってよく、本実施形態ではＡｇ−Ｐｄからなる。
【００４３】
圧電層１７ａは、電極１８ａ，１９ａに挟まれた部分に活性部を有する。活性部は、ｄ３１、ｄ３３、ｄ１５から選らばれる少なくとも１つの振動モード（本実施形態ではｄ３１）で変位する。圧電層１７ｂ，１７ｃにおける活性部に対向する部分は非活性部である。即ち、アクチュエータユニット１７は、圧力室１６毎に、１層の活性部と２層の非活性部との積層体からなる、ユニモルフタイプの圧電型アクチュエータを含む。各圧電型アクチュエータは、独立して変形可能である。ランド１８ｂを介して個別電極１８ａに駆動電圧が印加されることにより、当該個別電極１８ａの主部１８ａ１に対応した圧力室１６の容積が変化する。これにより、圧力室１６内のインクにエネルギーが付与され、吐出口１４ａからインクが吐出される。
【００４４】
表面１７ａ１にはさらに、凹部１７ｘが形成されている（図６（ａ），（ｂ）参照）。凹部１７ｘは、レーザー加工、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたエッチング、その他任意の方法により形成されてよい。凹部１７ｘは、平面視で、細長い直線状であり、一定の幅（例えば０．１ｍｍ以下の幅）を有する。凹部１７ｘの深さは、略１μｍであり、圧電層１７ａの強度に影響を与えない程度であることが好ましい。
【００４５】
各個別電極１８ａの主部１８ａ１に対して、１１本の凹部１７ｘが形成されている。当該１１本の凹部１７ｘは、略等間隔で、対応する主部１８ａ１の中心Ｏから放射状に形成されている。また、当該１１本の凹部１７ｘは、図７に示すように、１の主部１８ａ１と他の主部１８ａ１とを接続する６本の第１凹部１７ｘ１と、１の主部１８ａ１とランド１８ｂ，１８ｄとを接続する５本の第２凹部１７ｘ２とからなる。
【００４６】
次いで、ヘッド１０の製造過程で行われるクラック検出工程について説明する。
【００４７】
クラック検出工程は、圧電層１７ａ〜１７ｃを厚み方向に貫通したクラック（貫通クラック）を検出するものであり、例えば、８つのアクチュエータユニット１７を流路ユニット１２に固定した後、アクチュエータユニット１７のそれぞれにＦＰＣ５０を接続する前に、行われる。
【００４８】
クラック検出では、先ず、検出液（インクから色素成分を除去した液体等）をポンプ等によって流路ユニット１２の流路内に導入し、全ての個別流路１４を検出液で満たす（図８（ａ）参照）。このとき、圧電層１７ａ〜１７ｃに貫通クラック１０１，１０２が生じている場合、貫通クラック１０１，１０２は大気に連通しているため、圧力室１６内の検出液が、毛細管現象により、貫通クラック１０１，１０２内に浸透しようとする。一方、圧電層１７ａ〜１７ｃに部分クラック（圧電層１７ａ〜１７ｃを厚み方向に貫通せず、圧電層１７ｃにおける圧力室１６と接触する面から共通電極１９ａに亘って形成されたクラック）１０３が生じている場合、部分クラック１０３は大気に連通していないため、圧力室１６内の検出液は部分クラック１０３内に浸透しない。
【００４９】
その後、各個別電極１８ａと流路ユニット１２と間に電界を印加すると共に、両者間の抵抗値を測定する（図８（ｂ）参照）。このとき、各個別電極１８ａの電位を流路ユニット１２の電位よりも高くする。圧電層１７ａ〜１７ｃに貫通クラック１０１，１０２が生じている場合、上記のように貫通クラック１０１，１０２内に浸透した検出液は、表面１７ａ１にまで達し得る。一方、圧電層１７ａ〜１７ｃに部分クラック１０３が生じている場合、検出液は、部分クラック１０３内に浸透しせず、表面１７ａ１に達することはない。貫通クラック１０１，１０２を通って表面１７ａ１に達した検出液が、個別電極１８ａに接触すると、個別電極１８ａと流路ユニット１２とが電気的に接続され、抵抗値は非常に小さな値となる。この抵抗値に基づいて、貫通クラックの有無を判断し、適宜の対処を行ってよい。即ち、抵抗値が所定値を超えれば貫通クラック無し、所定値未満であれば貫通クラック有りと判断する。そして、貫通クラックが検出された圧電層１７ａ〜１７ｃの部分に対応する個別電極１８ａ（即ち、抵抗値が非常に小さな値となった個別電極１８ａ）には記録時に駆動電圧を印加しないようにしたり、貫通クラックが検出されたヘッド前駆体（アクチュエータユニット１７と流路ユニット１２との積層体）をプリンタ１に適用することなく廃棄したりしてよい。
【００５０】
貫通クラック１０１は、表面１７ａ１における個別電極１８ａが形成された位置に、末端がある。そのため、貫通クラック１０１を通って表面１７ａ１に向かって移動した検出液は、表面１７ａ１に達するのと略同時に、個別電極１８ａに接触する。一方、貫通クラック１０２は、表面１７ａ１における個別電極１８ａから離隔した位置に、末端がある。そのため、貫通クラック１０２を通って表面１７ａ１に向かって移動した検出液は、表面１７ａ１に達すると、表面１７ａ１上において貫通クラック１０２の末端を中心として拡がり、一部が凹部１７ｘ内に入る。そして当該検出液は、凹部１７ｘ内を通って、個別電極１８ａに接触し得る。
【００５１】
以上に述べたように、本実施形態によれば、貫通クラック１０２の末端が表面１７ａ１における個別電極１８ａから離隔した位置にある場合でも、圧力室１６内の検出液が、電界の印加により貫通クラック１０２内を通って表面１７ａ１上にある凹部１７ｘ内に入り、凹部１７ｘ内を通って個別電極１８ａに達し得る。したがって、圧電層１７ａ〜１７ｃの剥離を防止できると共に、貫通クラックをより確実に検出できる。
【００５２】
さらに、１の個別電極１８ａに対して複数の凹部１７ｘが形成されていること、当該複数の凹部１７ｘが１の個別電極１８ａに対して放射状に形成されていること、当該複数の凹部１７ｘが等間隔で形成されていること、及び、１の個別電極１８ａと接続する凹部１７ｘ（第１凹部１７ｘ１）が他の個別電極１８ａと接続していること、という各特徴により、貫通クラックをより一層確実に検出できる。
【００５３】
続いて、図９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。
【００５４】
第２実施形態に係るヘッドは、凹部の構成を除いて第１実施形態に係るヘッド１０と同様の構成を有する。本実施形態に係る凹部２１７ｘは、凹部１７ｘと同様、表面１７ａ１に形成されている。また、凹部２１７ｘは、凹部１７ｘと同様、レーザー加工、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたエッチング、その他任意の方法により形成されてよい。凹部２１７ｘは、凹部１７ｘと同様、平面視で、細長い直線状であり、一定の幅（例えば０．１ｍｍ以下の幅）を有する。凹部２１７ｘの深さは、凹部１７ｘと同様、略１μｍであり、圧電層１７ａの強度に影響を与えない程度であることが好ましい。さらに、第１実施形態と同様、各個別電極１８ａの主部１８ａ１に対して、１１本の凹部２１７ｘが形成されている。当該１１本の凹部２１７ｘは、略等間隔で、対応する主部１８ａ１の中心Ｏから放射状に形成されている。
【００５５】
ただし、当該１１本の凹部２１７ｘは、凹部１７ｘと異なり、平面視で、当該個別電極１８ａと対向する圧力室１６の外縁と、当該外縁から当該圧力室１６の外側に圧電層１７ａ〜１７ｃの厚み分の距離だけ離隔した位置との間に、形成されている。各凹部２１７ｘは、１の個別電極１８ａと接続するが、当該個別電極１８ａ以外の他の個別電極１８ａとは接触しない。
【００５６】
貫通クラックは、平面視で圧力室１６の外縁から当該圧力室１６の外側に圧電層１７ａ〜１７ｃの厚み分の距離の範囲内に形成され易いと考えられる。本実施形態の構成によれば、貫通クラックの末端が形成される可能性が高い範囲をカバーすることができる。また、凹部２１７ｘの形成範囲を限定したことで、圧電層１７ａ〜１７ｃの強度低下を抑制できると共に、凹部２１７ｘ形成に係る作業が容易になる。
【００５７】
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。
【００５８】
・凹部は、圧電層の表面において、複数の表面電極の少なくとも１つと接続する限りは、任意の位置に、任意のサイズ（長さ・幅・深さ等）で、任意の形状で、形成されてよい。例えば、凹部は、圧電層の表面と直交する方向から見て、直線状に限定されず、曲線状等であってもよい。１の表面電極に対する複数の凹部は、１の表面電極に対して放射状に形成されなくてもよく、等間隔で形成されなくてもよい。また、１の表面電極に対して、複数の凹部が形成されず、１の凹部が形成されてもよい。１の表面電極と接続する凹部が、他の表面電極と接続しなくてもよい。
・圧電層の数は、１以上の任意の数であってよい。
・圧電層は、複数の圧力室に跨って設けられることに限定されず、圧力室毎に設けられてもよい。
・圧力室や個別電極は、マトリクス状に配置されることに限定されず、例えば一列に配置されてもよい。
・流路ユニットに固定されるアクチュエータユニットの数は、１以上の任意の数であってよい。
・プリンタ等の記録装置に設けられる液体吐出ヘッドの数は、１以上の任意の数であってよい。
・液体吐出ヘッドは、インク以外の任意の液体を吐出してよい。
・液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式であってもよい。
・本発明に係る液体吐出ヘッドは、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。
【符号の説明】
【００５９】
１  インクジェット式プリンタ
１０  インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
１２  流路ユニット
１４  個別流路
１４ａ  吐出口
１６  圧力室
１７  アクチュエータユニット
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  圧電層
１７ａ１  表面
１７ｘ；２１７ｘ  凹部
１８ａ  個別電極（表面電極）
【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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