(57)【要約】【課題】液体の吐出特性を向上できる液体噴射ヘッド、およびこの液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置を提供する。【解決手段】溝６が複数配列するアクチュエータ基板２と、溝６と連通するノズル孔１１を有するノズルプレート４と、を備え、壁部５の両側面５ａ，５ｂには、Ｘ方向に沿って延在する駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）と、壁部５の両側面５ａ，５ｂの一部を覆う絶縁膜２１，２２と、が設置され、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）は、ノズル孔１１の周辺において壁部５の表面に設置されるとともに、Ｘ方向の両側の端部において、壁部５との間に絶縁膜２１，２２を挟んで設置されていることを特徴としている。【選択図】図１
2014117942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体により形成される壁部により仕切られ、第一主面と第二主面とを貫通する溝が複数配列するアクチュエータ基板と、
前記溝の前記第一主面側の開口を覆うように前記アクチュエータ基板に設置され、前記溝の長手方向の中間部において前記溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートと、
を備え、
前記壁部の側面には、
前記長手方向の一方側の端部から他方側の端部に亘って、前記長手方向に沿って延在する駆動電極と、
前記壁部の側面の一部を覆う絶縁膜と、
が設置され、
前記駆動電極は、前記ノズル孔の周辺において前記壁部の表面に設置されるとともに、少なくとも前記長手方向の前記一方側の端部において、前記壁部との間に前記絶縁膜を挟んで設置されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記駆動電極は、前記ノズルプレートから離間していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記駆動電極は、前記長手方向の両側において前記壁部との間に前記絶縁膜を挟んで設置されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記駆動電極は、前記ノズル孔と対応する位置において、前記壁部との間に前記絶縁膜をさらに挟んで設置されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記駆動電極のうち、前記壁部との間に前記絶縁膜を挟まない有効駆動電極領域は、前記長手方向と直交するとともに前記ノズル孔の中心軸を含む仮想面に対して、面対称となるように設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記溝の前記第二主面側の開口を覆うように前記アクチュエータ基板に設置され、前記溝に液体を供給する液体供給室を有するカバープレートを備え、
前記溝のうち、前記ノズル孔の周辺の領域であって、前記液体供給室に対応する領域以外の所定領域がポンプ領域とされ、
前記有効駆動電極領域の前記長手方向の両側縁部は、前記ポンプ領域内に配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項５に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記溝の前記第二主面側の開口を覆うように前記アクチュエータ基板に設置され、前記溝に液体を供給する液体供給室を有するカバープレートを備え、
前記溝のうち、前記ノズル孔の周辺の領域であって、前記液体供給室に対応する領域以外の所定領域がポンプ領域とされ、
前記有効駆動電極領域の前記長手方向の両側縁部は、前記ポンプ領域と非ポンプ領域との境界に沿うように配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項６または７に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記カバープレートは前記溝から前記液体を排出する液体排出室を備え、
前記液体供給室が前記溝における前記長手方向の前記一方側に連通し、前記液体排出室が前記溝における前記長手方向の前記他方側に連通するとともに、
前記溝のうち、前記液体供給室と前記液体排出室との間に対応する領域が前記ポンプ領域とされることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体噴射ヘッドであって、
複数の前記溝は、吐出溝と非吐出溝とが交互に配列することにより形成され、
前記液体供給室および前記液体排出室は、前記吐出溝と連通していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記絶縁膜を形成する材料の比誘電率は、前記壁部を形成する前記圧電体の比誘電率よりも小さいことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記絶縁膜を形成する材料は、ＳｉＯ2を主成分とすることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法であって、
圧電体基板に絶縁膜用マスクを設置する絶縁膜用マスク設置工程と、
前記圧電体基板に絶縁材料を成膜する絶縁材料成膜工程と、
前記駆動電極の成膜領域に対応した部分が開口した駆動電極用マスクを設置する駆動電極用マスク設置工程と、
前記駆動電極の電極材料を成膜する駆動電極製膜工程と、
を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、
を備える液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録紙等の被記録媒体にインク等の液体を噴射し、文字や図形等を記録する装置として、複数のノズル孔から被記録媒体に向かって液体を噴射する、いわゆるインクジェット方式の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射記録装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズル孔を有するノズルプレートと、一方面に細長い溝を有し、他方面にノズルプレートを接合する圧電プレートと、溝に液体を供給する液体供給孔と溝から液体を排出する液体排出孔を有し、圧電プレートの一方面に設置したカバープレートとを備えている。この液体噴射ヘッドは、駆動電極に電圧を印加することにより壁部を変形させ、溝の容量を変化させることにより、溝内に充填された液体を溝の長手方向の中間部に配置されたノズル孔から噴射するように構成されている。
【０００４】
ところで、圧電プレートに電圧を印加するための駆動電極は、壁部の側面において溝の長手方向に沿って形成されている。一般に、駆動電極の一方側の端部は、圧電プレートの一方面に形成された端子部に接続されて連続的に形成されている。また、駆動電極の他方側の端部は、溝内で対向する他の駆動電極との短絡を防止するために、溝の他方側の端部よりも一方側の位置に配置されている。
したがって、一般に、液体噴射ヘッドの駆動電極の形成範囲は、壁部におけるノズル孔に対応する位置よりも長手方向の一方側の部分と、ノズル孔に対応する位置よりも長手方向の他方側の部分とでそれぞれ異なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−９３２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の液体噴射ヘッドにあっては、壁部の長手方向の一方側の部分と長手方向の他方側の部分とでは、駆動電極の形成範囲の違いに起因して壁部の変形可能な範囲が異なる。このため、液体噴射ヘッドの駆動電極に電圧を印加して壁部を変形させたとき、壁部の長手方向の一方側の部分と長手方向の他方側の部分とでは、変形量がそれぞれ異なり、溝に充填された液体の内部を伝播する圧力波も長手方向の両側でバランスが異なることとなる。したがって、溝に充填された液体の内部において、長手方向の両側にそれぞれバランスよく圧力波を伝播させ、液体の吐出特性を向上させるという点で改善の余地がある。
【０００７】
そこで、本発明は、液体の吐出特性を向上できる液体噴射ヘッド、およびこの液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の液体噴射ヘッドは、圧電体により形成される壁部により仕切られ、第一主面と第二主面とを貫通する溝が複数配列するアクチュエータ基板と、前記溝の前記第一主面側の開口を覆うように前記アクチュエータ基板に設置され、前記溝の長手方向の中間部において前記溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を備え、前記壁部の側面には、前記長手方向の一方側の端部から他方側の端部に亘って、前記長手方向に沿って延在する駆動電極と、前記壁部の側面の一部を覆う絶縁膜と、が設置され、前記駆動電極は、前記ノズル孔の周辺において前記壁部の表面に設置されるとともに、少なくとも前記長手方向の前記一方側の端部において、前記壁部との間に前記絶縁膜を挟んで設置されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、駆動電極は、壁部における前記長手方向の一方側の端部から他方側の端部に亘って設置されているので、長手方向の他方側の端部において溝内で対向する駆動電極同士が短絡するのを防止できるとともに、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部の長手方向の他方側の端部が変形するのを抑制できる。また、駆動電極は、少なくとも長手方向の一方側の端部において、壁部との間に絶縁膜を挟んで設置されていることから、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部の長手方向の一方側の端部が変形するのを抑制できる。これにより、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部のノズル孔の周辺部分が変形できるとともに、壁部の長手方向の両端部が変形するのを抑制できる。また、壁部のノズル孔の周辺部分のみを変形できるので、溝に充填された液体の内部において、ノズル孔の中心軸を挟んで長手方向の両側に向かって、壁部の変形時に発生する圧力波をそれぞれバランスよく伝播できる。したがって、液体の吐出特性を向上できる。
【００１０】
また、前記駆動電極は、前記ノズルプレートから離間していることを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、駆動電極がノズルプレートから離間しているので、壁部のうち、駆動電極が設置された領域のみを駆動させて屈曲変形させることができる。
【００１２】
また、前記駆動電極は、前記長手方向の両側において前記壁部との間に前記絶縁膜を挟んで設置されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部の長手方向の両側が変形するのを確実に抑制できる。これにより、壁部のノズル孔の周辺部分のみを変形できるとともに、溝に充填された液体の内部において、ノズル孔の中心軸を挟んで長手方向の両側に向かって圧力波を伝播できるので、液体の吐出特性をさらに向上できる。
【００１４】
また、前記駆動電極は、前記ノズル孔と対応する位置において、前記壁部との間に前記絶縁膜をさらに挟んで設置されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明によれば、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部のノズル孔と対応する部分が変形するのを抑制できるとともに、壁部のノズル孔と対応する部分以外の周辺部分を変形できる。これにより、溝に充填された液体の内部において、ノズル孔の中心軸を挟んで長手方向の両側に向かって、壁部の変形時に発生する圧力波をそれぞれバランスよく伝播できる。しかも、ノズル孔と対応する位置において、壁部との間に絶縁膜をさらに挟んで駆動電極を設置することで、駆動電極に電圧を印加したときに、ノズル孔と対応する位置において電界が発生するのを防止できる。したがって、良好な吐出特性を維持したまま、消費電力を下げることができる。
【００１６】
また、前記駆動電極のうち、前記壁部との間に前記絶縁膜を挟まない有効駆動電極領域は、前記長手方向と直交するとともに前記ノズル孔の中心軸を含む仮想面に対して、面対称となるように設けられていることを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、壁部との間に絶縁膜を挟まない有効駆動電極領域は、仮想面に対して面対称となるように設けられているので、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部を仮想面に対して面対称となるように変形させることができる。これにより、溝に充填された液体の内部において、壁部の変形時に発生する圧力波をそれぞれバランスよく仮想面に対して面対称に伝播できる。したがって、液体の吐出特性を格段に向上できる。さらに、壁部のうち有効駆動電極領域以外に対応する部分は、不要に駆動されることがないので、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部の共振ポイントを減少させることができる。したがって、液体噴射ヘッドを駆動したときの壁部の共振を抑制できるので、液体の吐出特性を向上できる。
【００１８】
また、前記溝の前記第二主面側の開口を覆うように前記アクチュエータ基板に設置され、前記溝に液体を供給する液体供給室を有するカバープレートを備え、前記溝のうち、前記ノズル孔の周辺の領域であって、前記液体供給室に対応する領域以外の所定領域がポンプ領域とされ、前記有効駆動電極領域の前記長手方向の両側縁部は、前記ポンプ領域内に配置されていることを特徴としている。
【００１９】
本発明によれば、有効駆動電極領域の長手方向の両側縁部をポンプ領域内に配置することで、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、ポンプ領域内の壁部のみを駆動できる。したがって、ポンプ領域外の壁部が不要に駆動されることがないので、壁部の共振ポイントを減少させて壁部の共振を抑制できる。
【００２０】
また、前記溝の前記第二主面側の開口を覆うように前記アクチュエータ基板に設置され、前記溝に液体を供給する液体供給室を有するカバープレートを備え、前記溝のうち、前記ノズル孔の周辺の領域であって、前記液体供給室に対応する領域以外の所定領域がポンプ領域とされ、前記有効駆動電極領域の前記長手方向の両側縁部は、前記ポンプ領域と非ポンプ領域との境界に沿うように配置されていることを特徴としている。
【００２１】
本発明によれば、有効駆動電極領域の両側縁部をポンプ領域と非ポンプ領域との境界に沿うように配置することで、ポンプ領域に対応した壁部のみを駆動できるとともに、ポンプ領域外の壁部が不要に駆動されることがないので、壁部の共振を抑制できる。
【００２２】
また、前記カバープレートは前記溝から液体を排出する液体排出室を備え、前記液体供給室が前記溝における前記長手方向の前記一方側に連通し、前記液体排出室が前記溝における前記長手方向の前記他方側に連通するとともに、前記溝のうち、前記液体供給室と前記液体排出室との間に対応する領域が前記ポンプ領域とされることを特徴としている。
【００２３】
本発明によれば、液体の吐出特性を向上できる上記構成を、いわゆるスルーフロータイプの液体噴射ヘッドに好適に適用できる。
【００２４】
また、複数の前記溝は、吐出溝と非吐出溝とが交互に配列することにより形成され、前記液体供給室および前記液体排出室は、前記吐出溝と連通していることを特徴としている。
【００２５】
本発明によれば、液体の吐出特性を向上できる上記構成を、吐出溝と非吐出溝とを備えたスルーフロータイプの液体噴射ヘッドに好適に適用できる。
【００２６】
また、前記絶縁膜を形成する材料の比誘電率は、前記壁部を形成する前記圧電体の比誘電率よりも小さいことを特徴としている。
【００２７】
本発明によれば、絶縁膜を形成する材料の比誘電率は、壁部を形成する圧電体の比誘電率よりも小さいので、壁部との間に絶縁膜を挟んで駆動電極を設置したときに、壁部を挟んで対向する絶縁膜間の静電容量を小さくできる。これにより、液体噴射ヘッドを駆動したとき、壁部のうち絶縁膜に対応する部分が駆動するのを確実に防止できる。
【００２８】
また、絶縁膜を形成する材料は、ＳｉＯ2を主成分とすることを特徴としている。
【００２９】
本発明によれば、ＳｉＯ2を主成分とする材料により絶縁膜を形成することで、絶縁膜と駆動電極との密着性に優れた、信頼性の高い液体噴射ヘッドを形成できる。
【００３０】
また、本発明の液体噴射装置の製造方法は、上述の液体噴射ヘッドの製造方法であって、圧電体基板に絶縁膜用マスクを設置する絶縁膜用マスク設置工程と、前記圧電体基板に絶縁材料を成膜する絶縁材料成膜工程と、前記駆動電極の成膜領域に対応した部分が開口した駆動電極用マスクを設置する駆動電極用マスク設置工程と、前記駆動電極の電極材料を成膜する駆動電極製膜工程と、を備えたことを特徴としている。
【００３１】
本発明によれば、液体の吐出特性を向上できる液体噴射ヘッドを製造することができる。
【００３２】
また、本発明の液体噴射装置は、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えたことを特徴としている。
【００３３】
本発明によれば、液体の吐出特性を向上できる液体噴射ヘッドを備えているので、高性能な液体噴射装置を形成できる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、駆動電極は、壁部における前記長手方向の一方側の端部から他方側の端部に亘って設置されているので、長手方向の他方側の端部において溝内で対向する駆動電極同士が短絡するのを防止できるとともに、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部の長手方向の他方側の端部が変形するのを抑制できる。また、駆動電極は、少なくとも長手方向の一方側の端部において、壁部との間に絶縁膜を挟んで設置されていることから、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部の長手方向の一方側の端部が変形するのを抑制できる。これにより、駆動電極に電圧を印加して液体噴射ヘッドを駆動したときに、壁部のノズル孔の周辺部分が変形できるとともに、壁部の長手方向の両端部が変形するのを抑制できる。また、壁部のノズル孔の周辺部分のみを変形できるので、溝に充填された液体の内部において、ノズル孔の中心軸を挟んで長手方向の両側に向かって、壁部の変形時に発生する圧力波をそれぞれバランスよく伝播できる。したがって、液体の吐出特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態に係る液体噴射ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。
【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】絶縁膜の成膜工程の説明図である。
【図５】駆動電極の成膜工程の説明図である。
【図６】絶縁膜および駆動電極の成膜後の説明図である。
【図７】絶縁膜の有無による共振特性のグラフである。
【図８】実施形態の第一変形例に係る液体噴射ヘッドの説明図である。
【図９】実施形態の第二変形例に係る液体噴射ヘッドの説明図である。
【図１０】実施形態に係る液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下に、この発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、実施形態に係る液体噴射ヘッド１の分解斜視図である。
図２は、実施形態に係る液体噴射ヘッド１の説明図であり、図２（ａ）は、吐出溝６ａの長手方向に沿った側面断面図であり、図２（ｂ）は、非吐出溝６ｂの長手方向に沿った側面断面図である。なお、図１および図２では、分かりやすくするために、駆動電極１２にクロスハッチングを施し、絶縁膜２０にドットハッチングを施して図示している。
【００３７】
図１に示すように、実施形態の液体噴射ヘッド１は、アクチュエータ基板２と、カバープレート３と、ノズルプレート４とを備えている。
アクチュエータ基板２は、圧電体により形成される壁部５により仕切られ、第一主面Ｓ１と第二主面Ｓ２とを貫通し、吐出溝６ａおよび非吐出溝６ｂを含む溝６が複数配列する。カバープレート３は、溝６の第二主面Ｓ２側の第二開口７を覆うようにアクチュエータ基板２に設置され、溝６の長手方向の一方側に吐出溝６ａに液体を供給する液体供給室９を有し、溝６の長手方向の他方側に吐出溝６ａから液体を排出する液体排出室１０を有する。ノズルプレート４は、吐出溝６ａに連通するノズル孔１１を備え、溝６の第一主面Ｓ１側の第一開口８を覆うようにアクチュエータ基板２に設置される。
なお、以下の説明では、溝６が延在する長手方向をＸ方向とし、液体供給室９が配置される一方側を−Ｘ側とし、液体排出室１０が配置される他方側を＋Ｘ側とする。また、長手方向と直交する溝６の幅方向をＹ方向とし、図１における紙面左側を−Ｙ側とし、図１における紙面右側を＋Ｙ側とする。また、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向をＺ方向とし、第一主面Ｓ１側を−Ｚ側とし、第二主面Ｓ２側を＋Ｚ側とする。以下では、必要に応じてＸＹＺの直交座標系を用いて説明する。
【００３８】
（アクチュエータ基板）
以下に、液体噴射ヘッド１の各構成部品について、詳細に説明する。
アクチュエータ基板２は、Ｚ方向に分極処理が施された圧電体材料、例えばＰＺＴセラミックス等により、略矩形板状に形成されている。
アクチュエータ基板２の溝６は、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとが、Ｙ方向に交互に並列に配列することにより形成されている。
図２（ａ）に示すように、吐出溝６ａは、−Ｘ側および＋Ｘ側の端部がそれぞれアクチュエータ基板２の−Ｚ側（第一主面Ｓ１側）から＋Ｚ側（第二主面Ｓ２側）に向かって切り上がるように傾斜し、アクチュエータ基板２の−Ｘ側端部２ａおよびカバープレート３の−Ｘ側端部３ａよりも＋Ｘ側の位置から、アクチュエータ基板２の＋Ｘ側端部２ｂよりも−Ｘ側の位置に亘って形成される。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、非吐出溝６ｂは、＋Ｘ側の端部が吐出溝６ａと同様にアクチュエータ基板２の−Ｚ側から＋Ｚ側に向かって切り上がるように傾斜する。また、非吐出溝６ｂは、−Ｘ側の端部がアクチュエータ基板２の−Ｘ側端部２ａまで延在しており、−Ｘ側端部２ａの近傍では、底部にアクチュエータ基板２が残る上げ底部１５が形成される。上げ底部１５の＋Ｚ側面１５ａは、第一主面Ｓ１に対して略平行に形成されるとともに、第一主面Ｓ１よりも＋Ｚ側に配置される。上げ底部１５は、−Ｚ側から＋Ｚ側に向かって切り上がるように傾斜するとともに、上げ底部１５の＋Ｚ側面１５ａにかけて連続的に形成されている。
図１に示すように、各壁部５の側面には、Ｘ方向に沿って駆動電極１２が延在している。駆動電極１２の詳細については後述する。
【００４０】
（カバープレート）
カバープレート３は、例えばアクチュエータ基板２と同じ材料であるＰＺＴセラミックス等により、略矩形板状に形成されている。なお、カバープレート３を形成する材料は、ＰＺＴセラミックスに限定されることはなく、例えば、マシナブルセラミックスや他のセラミックス、ガラス等の低誘電体材料を用いてもよい。ただし、カバープレート３とアクチュエータ基板２とを同じ材料により形成することにより、熱膨張を等しくすることができるので、温度変化に対する液体噴射ヘッド１の反りや変形を抑制することができる。
【００４１】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、カバープレート３は、アクチュエータ基板２の−Ｘ側に液体供給室９を、＋Ｘ側に液体排出室１０を、液体供給室９と液体排出室１０との間に本体部３ｃを備えており、吐出溝６ａおよび非吐出溝６ｂを覆うように配置されている。カバープレート３は、アクチュエータ基板２の第二主面Ｓ２に対して、例えば接着剤等により接着固定される。このとき、図２（ａ）に示すように、吐出溝６ａを形成する壁部５のうち、カバープレート３の本体部３ｃに対応する領域の＋Ｚ側端部は、カバープレート３の本体部３ｃと密着して強固に固定される。
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、カバープレート３のＸ方向の長さは、アクチュエータ基板２のＸ方向の長さよりも短くなるように形成されている。カバープレート３は、＋Ｘ側端部３ｂがアクチュエータ基板２の＋Ｘ側端部２ｂと略面一となるように、かつ−Ｘ側端部３ａがアクチュエータ基板２の−Ｘ側端部２ａよりも＋Ｘ側に位置するように配置されている。これにより、アクチュエータ基板２の第二主面Ｓ２のうち、カバープレート３の−Ｘ側端部３ａよりも−Ｘ側の領域は、外側に露出している。
【００４２】
図１に示すように、液体供給室９には、その底部に複数の第一スリット１４ａが形成されている。第一スリット１４ａは、吐出溝６ａに対応した位置において、液体供給室９の底部がＺ方向に貫通して形成されており、Ｘ方向に沿って延在するとともに、Ｙ方向に並んで設けられている。図２（ａ）に示すように、液体供給室９は、第一スリット１４ａを介して、吐出溝６ａの−Ｘ側の端部と連通している。なお、液体供給室９は、非吐出溝６ｂとは連通していない（図２（ｂ）参照）。
また、図１に示すように、液体排出室１０には、その底部に複数の第二スリット１４ｂが形成されている。第二スリット１４ｂは、吐出溝６ａに対応した位置において、液体排出室１０の底部がＺ方向に貫通して形成されており、Ｘ方向に沿って延在するとともに、Ｙ方向に並んで設けられている。図２（ａ）に示すように、液体排出室１０は、第二スリット１４ｂを介して、吐出溝６ａの＋Ｘ側の端部と連通している。なお、液体排出室１０は、非吐出溝６ｂとは連通していない（図２（ｂ）参照）。
液体供給室９に供給される液体は、第一スリット１４ａを介して吐出溝６ａに流入し、第二スリット１４ｂを介して吐出溝６ａから液体排出室１０に排出される。すなわち、本実施形態の液体噴射ヘッド１は、いわゆるスルーフロータイプの液体噴射ヘッド１となっている。なお、図２（ｂ）に示すように、非吐出溝６ｂは液体供給室９および液体排出室１０とは連通していないため、非吐出溝６ｂに液体が流入することはない。
【００４３】
カバープレート３の厚さは、例えば０．３ｍｍ〜１．０ｍｍに設定されるのが好ましい。カバープレート３を０．３ｍｍより薄くすると強度が低下し、１．０ｍｍより厚くすると液体供給室９や液体排出室１０、第一スリット１４ａ、第二スリット１４ｂ等の加工に時間を要するとともに材料の使用量の増加に伴ってコスト高となるためである。
【００４４】
（ノズルプレート）
図２（ａ）に示すように、ノズルプレート４は、例えばポリイミドやポリプロピレン等の合成樹脂材料や、金属材料等により形成された薄膜状の部材であり、Ｚ方向から見たときに、アクチュエータ基板２の外形に対応した略矩形状に形成されている。
ノズルプレート４は、吐出溝６ａおよび非吐出溝６ｂの第一主面Ｓ１側の第一開口８を覆うように、アクチュエータ基板２の第一主面Ｓ１に対して、例えば接着剤等により接着固定されている。また、ノズルプレート４は、吐出溝６ａのＸ方向の中間部において、吐出溝６ａと連通するノズル孔１１を有している。ノズル孔１１は、＋Ｚ側から−Ｚ側に向かって直径が漸次小さくなるように形成されている。
ノズルプレート４の厚さは、例えば０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍに設定されるのが好ましい。ノズルプレート４を０．０１ｍｍよりも薄くすると強度が低下し、０．１ｍｍより厚くすると隣り合うノズル孔１１に振動が伝わってクロストークが発生しやすくなるためである。
【００４５】
ここで、ＰＺＴセラミックスは、ヤング率が５８．４８ＧＰａであり、ポリイミドは、ヤング率が３．４ＧＰａである。したがって、カバープレート３としてＰＺＴセラミックスを使用し、ノズルプレート４としてポリイミド膜を使用することにより、アクチュエータ基板２の第二主面Ｓ２を覆うカバープレート３のほうが、第一主面Ｓ１を覆うノズルプレート４よりも剛性が高くなる。
また、カバープレート３の材質は、ヤング率が例えば４０ＧＰａを下回らないことが好ましく、ノズルプレート４の材質は、例えばヤング率が１．５ＧＰａ〜３０ＧＰａの範囲にあることが好ましい。ノズルプレート４は、ヤング率が１．５ＧＰａを下回ると被記録媒体に接触したときに傷がつきやすく信頼性が低下し、３０ＧＰａを超えると隣り合うノズル孔１１に振動が伝わってクロストークが発生しやすくなるためである。
【００４６】
（駆動電極）
図１に示すように、液体噴射ヘッド１のアクチュエータ基板２の壁部５の側面には、駆動電極１２が形成されている。
駆動電極１２は、壁部５の側面のうち吐出溝６ａに面する側面５ａに設置されるコモン電極１２ａと、壁部５の側面のうち非吐出溝６ｂに面する側面５ｂに設置されるアクティブ電極１２ｂとを含む。
コモン電極１２ａは、吐出溝６ａに面する一対の壁部５，５の側面５ａ，５ａにおける−Ｘ側の端部から、＋Ｘ側の端部よりも−Ｘ側の位置に亘って、Ｘ方向に沿って延在して略帯状に設置されている。吐出溝６ａの側面５ａ，５ａに形成された一対のコモン電極１２ａ，１２ａは、それぞれ互いに電気的に接続される（図１参照）。
アクティブ電極１２ｂは、非吐出溝６ｂに面する一対の壁部５，５の側面５ｂ，５ｂにおける−Ｘ側の端部から、＋Ｘ側の端部よりも−Ｘ側の位置に亘って、Ｘ方向に沿って延在して略帯状に設置されている。非吐出溝６ｂの側面５ｂ，５ｂに形成された一対のアクティブ電極１２ｂ，１２ｂは、それぞれ互いに電気的に分離される（図１参照）。
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、コモン電極１２ａおよびアクティブ電極１２ｂは、それぞれ吐出溝６ａおよび非吐出溝６ｂの底面を構成するノズルプレート４から離間するように設置されている。本実施形態において、コモン電極１２ａおよびアクティブ電極１２ｂは、それぞれ例えば上げ底部１５の＋Ｚ側面１５ａよりも＋Ｚ側に設置されている。
【００４７】
図１に示すように、アクチュエータ基板２の第二主面Ｓ２のうち、カバープレート３の−Ｘ側端部３ａよりも−Ｘ側の領域には、コモン電極１２ａに電気的に接続するコモン端子１６ａと、アクティブ電極１２ｂに電気的に接続するアクティブ端子１６ｂと、隣り合う非吐出溝６ｂに形成されるアクティブ電極１２ｂを互いに電気的に接続する配線１６ｃと、が設置される。
コモン端子１６ａおよびアクティブ端子１６ｂは、図示しないフレキシブル基板の配線電極に接続されるランドである。アクティブ端子１６ｂは、吐出溝６ａを挟む一対の壁部５，５のうち、一方（本実施形態では−Ｙ側）の壁部５の非吐出溝６ｂに面する側面５ｂに形成されるアクティブ電極１２ｂに電気的に接続される。アクティブ端子１６ｂは、更に、アクチュエータ基板２の−Ｘ側端部２ａの縁部に沿って形成される配線１６ｃを介して、他方（本実施形態では＋Ｙ側）の壁部５の非吐出溝６ｂに面する側面５ｂに形成されるアクティブ電極１２ｂに電気的に接続される。
【００４８】
図２（ａ）に示すように、吐出溝６ａを形成する壁部５のうち、カバープレート３の本体部３ｃに対応する領域の＋Ｚ側端部および−Ｚ側端部は、それぞれカバープレート３の本体部３ｃおよびノズルプレート４に密着して強固に固定されている。したがって、コモン端子１６ａとアクティブ端子１６ｂとに駆動信号を与えることにより、カバープレート３の本体部３ｃに対応する領域において、壁部５のＺ方向両端部を固定しつつＺ方向中間部をＹ方向に屈曲変形させることができるので、吐出溝６ａ内の液体に圧力波を発生させてノズル孔１１から液体を吐出できる。すなわち、吐出溝６ａのうち、ノズル孔１１の周辺の領域であってカバープレート３の本体部３ｃに対応する領域は、ポンプ部として機能することができる。以下、吐出溝６ａのうち、カバープレート３の本体部３ｃに対応する領域（液体供給室９および液体排出室１０の間に対応する領域）をポンプ領域Ｐと定義する。また、吐出溝６ａのうち、液体供給室９の第一スリット１４ａに対応する領域、および液体排出室１０の第二スリット１４ｂに対応する領域（ポンプ領域Ｐ以外の領域）をそれぞれ非ポンプ領域と定義する。
【００４９】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）は、それぞれノズル孔１１の周辺において壁部５の表面に設置されるとともに、Ｘ方向の両端部において、壁部５との間に絶縁膜２０を挟んで設置されている。
絶縁膜２０は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を主成分とする材料により形成された膜である。なお、絶縁膜２０を形成する材料は、ＳｉＯ2に限定されることはなく、アクチュエータ基板２を形成する圧電体の比誘電率よりも小さい比誘電率を有する材料であればよい。具体的に、絶縁膜２０を形成する材料としては、ＳｉＯ2の他に、例えばチッ化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）や酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等であってもよい。
【００５０】
絶縁膜２０は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、壁部５の両側面５ａ，５ｂの−Ｘ側端部にそれぞれ設置された第一の絶縁膜２１と、壁部５の両側面５ａ，５ｂの＋Ｘ側端部にそれぞれ設置された第二の絶縁膜２２とを含む。なお、壁部５の吐出溝６ａに面する側面５ａに設置された第一の絶縁膜２１および第二の絶縁膜２２と、壁部５の非吐出溝６ｂに面する側面５ｂに設置された第一の絶縁膜２１および第二の絶縁膜２２とは、同一の構成となっている。したがって、以下では、壁部５の吐出溝６ａに面する側面５ａに設置された第一の絶縁膜２１および第二の絶縁膜２２についてのみ説明をし、壁部５の非吐出溝６ｂに面する側面５ｂに設置された第一の絶縁膜２１および第二の絶縁膜２２については、詳細な説明を省略する。
【００５１】
図３は、図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図３に示すように、第一の絶縁膜２１は、コモン電極１２ａと壁部５の側面５ａとの間に設けられている。図２（ａ）に示すように、第一の絶縁膜２１は、Ｚ方向の幅がコモン電極１２ａのＺ方向の幅と略同一か、コモン電極１２ａのＺ方向の幅よりも若干広くなるように形成されており、Ｘ方向に沿って延在している。第一の絶縁膜２１の−Ｘ側端部２１ａは、カバープレート３の−Ｘ側端部３ａに対応した位置に配置されている。また、第一の絶縁膜２１の＋Ｘ側端部２１ｂは、ポンプ領域Ｐと第一スリット１４ａに対応する非ポンプ領域との境界よりもわずかに＋Ｘ側の位置であって、ポンプ領域Ｐ内に配置されている。
【００５２】
また、第二の絶縁膜２２は、−Ｘ側端部２２ａがコモン電極１２ａの＋Ｘ側端部と壁部５の側面５ａとの間に設けられているとともに、＋Ｘ側端部２２ｂが露出した状態で設けられている。第二の絶縁膜２２は、Ｚ方向の幅がコモン電極１２ａのＺ方向の幅と略同一か、コモン電極１２ａのＺ方向の幅よりも若干広くなるように形成されており、Ｘ方向に沿って延在している。
第二の絶縁膜２２の−Ｘ側端部２２ａは、ポンプ領域Ｐと第二スリット１４ｂに対応する非ポンプ領域との境界よりもわずかに−Ｘ側の位置であって、ポンプ領域Ｐ内に配置されている。また、第二の絶縁膜２２の＋Ｘ側端部２２ｂは、吐出溝６ａの＋Ｘ側端部に配置されている。
【００５３】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）のうち、壁部５との間に絶縁膜２１，２２を挟まない領域は、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加したときに電界を発生可能な有効駆動電極領域Ｅとなっている。ここで、Ｘ方向と直交するとともにノズル孔１１の中心軸を含む仮想面Ｆとしたとき、有効駆動電極領域Ｅは、仮想面Ｆに対して面対称となるように設けられる。したがって、駆動電極１２に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、壁部５を仮想面Ｆに対して面対称となるように変形させることができる。
【００５４】
図４は、絶縁膜２０（図２参照）の成膜工程の説明図であり、図５は、駆動電極１２（図２参照）の成膜工程の説明図であり、図６は、絶縁膜２０および駆動電極１２の成膜後の説明図である。なお、図４から図６は、図２（ａ）のＡ−Ａ線に相当する位置の断面図である。
絶縁膜２０（２１，２２）および駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）は、例えば斜め蒸着法により成膜される。
具体的には、図４に示すように、溝６が形成された圧電体基板５０に、例えばフォトリソグラフィ技術により、有効駆動電極領域Ｅ（図２参照）以外の領域に対応した部分が開口した絶縁膜用マスク５１を設置する（絶縁膜用マスク設置工程）。そして、Ｚ方向に対してＹ方向に所定角度＋θおよび−θ傾斜する方向から、圧電体基板５０の第二主面Ｓ２に向かって、蒸着法により絶縁材料５５を蒸着する（絶縁材料成膜工程）。なお、このとき有効駆動電極領域Ｅ（図２参照）は、絶縁膜用マスク５１により覆われているため、絶縁材料５５が成膜されない。
【００５５】
次に、図５に示すように、絶縁材料５５が成膜された圧電体基板５０に、例えばフォトリソグラフィ技術により、駆動電極１２（図１参照）の成膜領域に対応した部分が開口した駆動電極用マスク５２を絶縁材料５５に重ねて設置する（駆動電極用マスク設置工程）。そして、絶縁膜２０の成膜時と同様に、Ｚ方向に対してＹ方向に所定角度＋θおよび−θ傾斜する方向から、圧電体基板５０の第二主面Ｓ２に向かって、蒸着法により電極材料５６を蒸着する（駆動電極製膜工程）。これにより、有効駆動電極領域Ｅ（図２参照）においては、壁部５の両側面５ａ，５ｂに直接電極材料５６が成膜され、有効駆動電極領域Ｅ以外の領域においては、壁部５の両側面５ａ，５ｂに絶縁材料５５を介して電極材料５６が成膜される。
【００５６】
次に、図６に示すように、絶縁膜用マスク５１および駆動電極用マスク５２を例えばリフトオフ法により除去し、同時に絶縁膜用マスク５１上の絶縁材料５５および駆動電極用マスク５２上の電極材料５６を除去する。これにより、壁部５の両側面５ａ，５ｂに堆積した電極材料５６が分離してコモン電極１２ａおよびアクティブ電極１２ｂが形成される。そして、コモン電極１２ａおよびアクティブ電極１２ｂは、Ｘ方向の両端部において、壁部５との間に絶縁膜２０を挟んで壁部５の両側面５ａ，５ｂに設置される。
【００５７】
液体噴射ヘッド１は、次のように動作する。なお、以下の液体噴射ヘッド１の作用の説明において、各部品の符号については図１から図３を参照されたい。
液体供給室９に液体を供給し、液体排出室１０から液体を排出して、液体を循環させる。そして、コモン端子１６ａとアクティブ端子１６ｂとに駆動信号を与えることにより、吐出溝６ａを構成する一対の壁部５，５をそれぞれ厚みすべり変形させる。このとき、一対の壁部５，５のうち、有効駆動電極領域Ｅに対応する壁部５のＺ方向中間部は、例えば吐出溝６ａの内側に向かって屈曲変形する。これにより、吐出溝６ａ内の液体に圧力波が生成されて、吐出溝６ａに連通するノズル孔１１から液体が吐出される。本実施形態では、有効駆動電極領域Ｅが仮想面Ｆに対して面対称となるように設けられる。したがって、コモン端子１６ａとアクティブ端子１６ｂとに電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、壁部５を仮想面Ｆに対して面対称となるように変形するので、吐出溝６ａに充填された液体の内部において、ノズル孔１１の中心軸を挟んでＹ方向両側に向かって、壁部５の変形時に発生する圧力波をそれぞれバランスよく伝播できる。
【００５８】
図７は、横軸を周波数（Ｈｚ）とし、縦軸をインピーダンス（Ω）としたときの、絶縁膜の有無による共振特性のグラフである。なお、インピーダンスが急激に立ち上がっているポイントは共振ポイントを示している。
図７中の一点鎖線のグラフは、図１に示す絶縁膜２０（２１，２２）を設けることなく、壁部５の両側面５ａ，５ｂに直接駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）を設置したときの、液体噴射ヘッドの駆動時における周波数−インピーダンス特性を示している。また、図７中の実線のグラフは、上述の実施形態のとおり、Ｘ方向の両端部において、壁部５との間に絶縁膜２０を挟んで壁部５の両側面５ａ，５ｂに駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）を設置したときの、液体噴射ヘッド１の駆動時における周波数−インピーダンス特性を示している。
【００５９】
図７から明らかなように、絶縁膜２０（２１，２２）を設けることなく、壁部５の両側面５ａ，５ｂに直接駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）を設置した場合（一点鎖線のグラフ）にあっては、インピーダンスが急激に高くなる共振ポイントが複数存在する。これに対して、実施形態の液体噴射ヘッド１のように、壁部５との間に絶縁膜２０を挟んで壁部５の両側面５ａ，５ｂに駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）を設置した場合（実線のグラフ）にあっては、固有周波数以外の周波数帯に共振ポイントが存在しない。
このように、実施形態の液体噴射ヘッド１にあっては、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）は、Ｘ方向の両端部において壁部５との間に絶縁膜２０を挟んで壁部５の両側面５ａ，５ｂに設置され、壁部５との間に絶縁膜２１，２２を挟まない有効駆動電極領域Ｅが、ノズル孔１１の中心軸を含む仮想面Ｆに対して面対称となるように設けられる。したがって、壁部５は、液体噴射ヘッド１の駆動時に、仮想面Ｆに対して面対称となるように変形する。さらに、本実施形態においては、有効駆動電極領域ＥのＸ方向の両側縁部をポンプ領域Ｐ内に配置しているので、ポンプ領域Ｐ内の壁部５のみを駆動できる。したがって、ポンプ領域Ｐ外の壁部５が不要に駆動されることがないので、壁部５の共振ポイントを減少させて壁部５の共振を抑制できる。
【００６０】
なお、本実施形態では、非吐出溝６ｂを構成する両壁部５の各側面５ｂ，５ｂに設置されるアクティブ電極１２ｂがそれぞれ電気的に分離されるので、各吐出溝６ａを独立して駆動することができる。このように、各吐出溝６ａを独立して駆動することにより、高周波駆動が可能となる利点がある。なお、液体排出室１０と液体供給室９の機能を逆にして、液体排出室１０から液体を供給し、液体供給室９から液体を排出してもよい。さらには、液体が接する内壁に保護膜を形成することも可能である。
【００６１】
（実施形態の効果）
本実施形態によれば、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）は、壁部５における−Ｘ側端部から＋Ｘ側端部よりも一方側の位置に亘って設置されているので、＋Ｘ側端部において溝６（６ａ，６ｂ）内で対向する駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）同士が短絡するのを防止できるとともに、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、壁部５の＋Ｘ側端部が変形するのを抑制できる。また、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）は、Ｘ方向の両側において、それぞれ壁部５との間に第一の絶縁膜２１および第二の絶縁膜２２を挟んで設置されていることから、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、壁部５の−Ｘ側端部および＋Ｘ側端部が変形するのを抑制できる。これにより、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、壁部５のノズル孔１１の周辺部分が変形するとともに、壁部の長手方向の両端部が変形するのを抑制できる。また、壁部５のノズル孔１１の周辺部分のみを変形できるので、吐出溝６ａに充填された液体の内部において、ノズル孔１１の中心軸を挟んでＸ方向の両側に向かって、壁部５の変形時に発生する圧力波をそれぞれバランスよく伝播できる。したがって、液体の吐出特性を向上できる。
【００６２】
また、壁部５との間に絶縁膜２１，２２を挟まない有効駆動電極領域Ｅは、仮想面Ｆに対して面対称となるように設けられているので、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、壁部５を仮想面Ｆに対して面対称となるように変形させることができる。これにより、吐出溝６ａに充填された液体の内部において、壁部５の変形時に発生する圧力波をそれぞれバランスよく仮想面Ｆに対して面対称に伝播できる。したがって、液体の吐出特性を格段に向上できる。さらに、壁部５のうち有効駆動電極領域Ｅ以外に対応する部分は、不要に駆動されることがないので、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、壁部５の共振ポイントを減少させることができる。したがって、液体噴射ヘッド１を駆動したときの壁部５の共振を抑制できるので、液体の吐出特性を向上できる。
【００６３】
また、有効駆動電極領域ＥのＸ方向の両側縁部をポンプ領域Ｐ内に配置することで、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、ポンプ領域Ｐ内の壁部５のみを駆動できる。したがって、ポンプ領域Ｐ外の壁部５が不要に駆動されることがないので、壁部５の共振ポイントを減少させて壁部５の共振を抑制できる。
【００６４】
また、絶縁膜２１，２２を形成する材料の比誘電率は、アクチュエータ基板２の壁部５を形成する圧電体の比誘電率よりも小さいので、壁部５との間に絶縁膜２１，２２を挟んで駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）を設置したときに、壁部５を挟んで対向する第一の絶縁膜２１，２１間および第二の絶縁膜２２，２２間の静電容量を小さくできる。これにより、液体噴射ヘッド１を駆動したとき、壁部５のうち絶縁膜２１，２２に対応する部分が駆動するのを確実に防止できる。とりわけ、ＳｉＯ2を主成分とする材料により絶縁膜２１，２２を形成することで、絶縁膜２１，２２と駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）との密着性に優れた、信頼性の高い液体噴射ヘッド１を形成できる。
【００６５】
（実施形態の第一変形例）
図８は、実施形態の第一変形例に係る液体噴射ヘッド１の説明図であり、吐出溝６ａのＸ方向に沿った側面断面図である。なお、図８では、分かりやすくするために、駆動電極１２にクロスハッチングを施し、絶縁膜２０にドットハッチングを施している。
続いて、実施形態の第一変形例に係る液体噴射ヘッド１について説明する。
実施形態に係る液体噴射ヘッド１は、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）がそれぞれ−Ｘ側端部において壁部５との間に第一の絶縁膜２１を挟み、＋Ｘ側端部において壁部５との間に第二の絶縁膜２２を挟んで設置されていた（図２（ａ）参照）。
これに対して、実施形態の第一変形例に係る液体噴射ヘッド１は、図８に示すように、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）がそれぞれ−Ｘ側端部において壁部５との間に第一の絶縁膜２１を挟み、＋Ｘ側端部において壁部５との間に第二の絶縁膜２２を挟んで設置され、かつノズル孔１１と対応する位置において、壁部５との間に第三の絶縁膜２３をさらに挟んで設置されている点で、実施形態とは異なっている。なお、実施形態と同様の構成部分については詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６６】
図８に示すように、コモン電極１２ａと壁部５の側面５ａとの間であって、ノズル孔１１と対応する位置には、第三の絶縁膜２３が設けられている。第三の絶縁膜２３は、Ｚ方向の幅がコモン電極１２ａのＺ方向の幅と略同一か若干広くなるように形成されている。また、第三の絶縁膜２３は、Ｘ方向に所定の長さを有しており、仮想面Ｆに対して面対称となるように形成されている。なお、図示は省略するが、アクティブ電極１２ｂ（図１参照）と壁部５の側面５ａとの間であって、ノズル孔１１と対応する位置には、コモン電極１２ａと同様に、第三の絶縁膜２３が設けられている。
【００６７】
駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）のうち、壁部５との間に絶縁膜２１，２２，２３を挟まない領域は、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加したときに電界を発生可能な有効駆動電極領域Ｅとなっている。第一変形例の有効駆動電極領域Ｅは、第三の絶縁膜２３よりも−Ｘ側に配置される第一有効駆動電極領域Ｅ１と、第三の絶縁膜２３よりも＋Ｘ側に配置される第二有効駆動電極領域Ｅ２とに二分割されている。第一有効駆動電極領域Ｅ１と第二有効駆動電極領域Ｅ２とは、仮想面Ｆに対して面対称となるように設けられている。したがって、駆動電極１２に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、実施形態と同様に、壁部５を仮想面Ｆに対して面対称となるように変形させることができる。
【００６８】
（実施形態の第一変形例の効果）
実施形態の第一変形例によれば、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）と壁部５の側面５ａとの間であって、ノズル孔１１と対応する位置に第三の絶縁膜２３を設けることで、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、壁部５のノズル孔１１と対応する位置が変形するのを抑制するとともに、壁部５のノズル孔１１と対応する位置以外の周辺部分を変形できる。これにより、吐出溝６ａに充填された液体の内部において、ノズル孔１１の中心軸を挟んでＸ方向の両側に向かって、壁部５の変形時に発生する圧力波をそれぞれバランスよく伝播できる。しかも、ノズル孔１１と対応する位置において、壁部５との間に第三の絶縁膜２３をさらに挟んで駆動電極を設置することで、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）のうち、壁部５との間に絶縁膜２１，２２，２３を挟まない有効駆動電極領域Ｅを第三の絶縁膜２３の分だけ狭くすることができる。したがって、良好な吐出特性を維持したまま、消費電力を下げることができる。
【００６９】
（実施形態の第二変形例）
図９は、実施形態の第二変形例に係る液体噴射ヘッド１の説明図であり、吐出溝６ａのＸ方向に沿った側面断面図である。なお、図９では、分かりやすくするために、駆動電極１２にクロスハッチングを施し、絶縁膜２０にドットハッチングを施している。
続いて、実施形態の第二変形例に係る液体噴射ヘッド１について説明する。
実施形態に係る液体噴射ヘッド１は、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）がそれぞれ−Ｘ側端部において壁部５との間に第一の絶縁膜２１を挟み、＋Ｘ側端部において壁部５との間に第二の絶縁膜２２を挟んで設置されていた（図２（ａ）参照）。
これに対して、実施形態の第二変形例に係る液体噴射ヘッド１は、図９に示すように、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）がそれぞれ−Ｘ側端部において壁部５との間に第一の絶縁膜２１のみを挟んで設置されている点で、実施形態とは異なっている。なお、実施形態と同様の構成部分については詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００７０】
図９に示すように、コモン電極１２ａの＋Ｘ側端部は、壁部５におけるＸ方向の＋Ｘ側端部よりも−Ｘ側の位置であって、ポンプ領域Ｐの＋Ｘ側縁部に沿うように配置されている。
コモン電極１２ａは、−Ｘ側端部において、壁部５との間に第一の絶縁膜２１を挟んで設置されている。
第一の絶縁膜２１の＋Ｘ側端部２１ｂは、ポンプ領域Ｐと第一スリット１４ａに対応する非ポンプ領域との境界に沿うように配置されている。なお、図示は省略するが、アクティブ電極１２ｂ（図１参照）の＋Ｘ側端部は、コモン電極１２ａと同様に、ポンプ領域Ｐの＋Ｘ側縁部に沿うように配置されている。また、コモン電極１２ａと壁部５との間に介在する第一の絶縁膜２１の＋Ｘ側端部２１ｂは、コモン電極１２ａ側の第一の絶縁膜２１と同様に、ポンプ領域Ｐと第一スリット１４ａに対応する非ポンプ領域との境界に沿うように配置されている。
【００７１】
駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）のうち、壁部５との間に第一の絶縁膜２１を挟まない領域は、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）に電圧を印加したときに電界を発生可能な有効駆動電極領域Ｅとなっている。第二変形例においては、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）のうちポンプ領域Ｐに対応した領域が有効駆動電極領域Ｅとなっている。有効駆動電極領域Ｅは、仮想面Ｆに対して面対称となるように設けられている。したがって、駆動電極１２に電圧を印加して液体噴射ヘッド１を駆動したときに、実施形態と同様に、壁部５を仮想面Ｆに対して面対称となるように変形させることができる。
【００７２】
（実施形態の第二変形例の効果）
【００７３】
実施形態の第二変形例によれば、駆動電極１２（１２ａ，１２ｂ）の＋Ｘ側端部がポンプ領域Ｐの＋Ｘ側縁部に沿うように配置されるとともに、第一の絶縁膜２１の＋Ｘ側端部２１ｂがポンプ領域Ｐと非ポンプ領域との境界に沿うように配置されているので、第一の絶縁膜２１を設けるだけで、有効駆動電極領域Ｅを仮想面Ｆに対して面対称となるように設けることができる。したがって、実施形態に比べて絶縁材料のコストを削減できるので、液体の吐出特性を向上できる液体噴射ヘッド１を低コストに形成できる。
【００７４】
（液体噴射装置）
図１０は、実施形態に係る液体噴射ヘッド１を備えた液体噴射装置３０の説明図である。
図１０に示すように、液体噴射装置３０は、複数（本実施形態では４個）の液体噴射ヘッド１と、液体噴射ヘッド１に液体を供給し、液体噴射ヘッド１から液体を排出する流路部３５（請求項の「液体供給管」に相当。）と、流路部３５に液体を供給する液体ポンプ３３および複数（本実施形態では４個）の液体タンク３４とを備えている。各液体噴射ヘッド１は複数のヘッドチップを備え、ノズル孔１１（図１参照）から液体を吐出する。液体ポンプ３３として、流路部３５に液体を供給する供給ポンプおよび液体を排出する排出ポンプの少なくともいずれか一方を設置する。また、図示しない圧力センサーや流量センサーを設置し、液体の流量を制御することもある。液体噴射ヘッド１は、上述した実施形態および実施液体の各変形例に係るいずれかを使用する。
また、液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体４４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１，４２と、液体噴射ヘッド１を載置するキャリッジユニット４３と、液体噴射ヘッド１を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４０とを備えている。図示しない制御部は、液体噴射ヘッド１、移動機構４０および搬送手段４１，４２を制御して駆動する。
【００７５】
一対の搬送手段４１，４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体４４を主走査方向に搬送する。移動機構４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６，３７と、一対のガイドレール３６，３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９とを備えている。
【００７６】
キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ヘッド１を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体を吐出する。液体タンク３４は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ３３および流路部３５を介して液体噴射ヘッド１に供給する。各液体噴射ヘッド１は、駆動信号に応じて各色の液体を吐出する。液体噴射ヘッド１から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転および被記録媒体４４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体４４上に任意のパターンを記録することできる。
【００７７】
なお、本実施形態は、移動機構４０がキャリッジユニット４３と被記録媒体４４を移動させて記録する液体噴射装置３０であるが、これに代えて、キャリッジユニットを固定し、移動機構が被記録媒体を２次元的に移動させて記録する液体噴射装置であってもよい。つまり、移動機構は液体噴射ヘッド１と被記録媒体とを相対的に移動させるものであればよい。
【００７８】
なお、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７９】
実施形態では、いわゆるスルーフロータイプの液体噴射ヘッド１を例に説明をしたが、本発明の適用はスルーフロータイプの液体噴射ヘッド１に限定されない。
【００８０】
実施形態では、駆動電極１２は、アクチュエータ基板２の壁部５の側面においてノズルプレート４から離間するように設置されていたが、駆動電極１２の設置範囲は実施形態に限定されない。例えば、駆動電極１２は、ノズルプレート４に近接するように設置されていてもよい。
例えば、本発明に関し、溝６の深さ方向において分極方向が上下方向に互いに反対向きの圧電体材料を積層したシェブロンタイプを用いることが可能である。この場合、壁部５の側面５ａ，５ｂ全面に亘って駆動電極１２を形成することで、圧電滑り効果により壁部５の高さ方向中間位置を中心にして、Ｖ字状に壁部５の上下部分が屈曲変形することになる。これにより、低電圧で壁部５を変形させることができる。
【００８１】
実施形態では、溝６は、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとが交互に配列されていたが、溝６の形態はこれに限定されない。例えば、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとが交互に配列されていなくてもよいし、非吐出溝６ｂを含まず、吐出チャネル６ａのみでチャネル列６が形成されていてもよい。
【００８２】
実施形態においては、第一の絶縁膜２１の＋Ｘ側端部２１ｂおよび第二の絶縁膜２２の−Ｘ側端部２２ａがポンプ領域Ｐ内に配置され、有効駆動電極領域ＥのＸ方向の両側縁部がポンプ領域Ｐ内に配置されることにより、有効駆動電極領域Ｅが仮想面Ｆに対して面対称に形成されていた。
これに対して、例えば、第一の絶縁膜２１の＋Ｘ側端部２１ｂおよび第二の絶縁膜２２の−Ｘ側端部２２ａがそれぞれポンプ領域Ｐと非ポンプ領域との境界に沿うように配置され、ポンプ領域Ｐと同一の領域に有効駆動電極領域Ｅが配置されることにより、有効駆動電極領域Ｅが仮想面Ｆに対して面対称に形成されていてもよい。また、例えば、第一の絶縁膜２１の＋Ｘ側端部２１ｂおよび第二の絶縁膜２２の−Ｘ側端部２２ａがわずかにポンプ領域Ｐの外側に配置され、有効駆動電極領域ＥのＸ方向の両側縁部がポンプ領域Ｐ外に配置されることにより、有効駆動電極領域Ｅが仮想面Ｆに対して面対称に形成されていてもよい。いずれの場合においても、有効駆動電極領域Ｅが仮想面Ｆに対して面対称に形成されることで、実施形態の作用効果が得られる。
【００８３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・液体噴射ヘッド  ２・・・アクチュエータ基板  ３・・・カバープレート  ４・・・ノズルプレート  ５・・・壁部  ５ａ・・・側面  ５ｂ・・・側面  ６・・・溝  ６ａ・・・吐出溝（溝）  ６ｂ・・・非吐出溝（溝）  ９・・・液体供給室  １０・・・液体排出室  １１・・・ノズル孔  １２・・・駆動電極  １２ａ・・・コモン電極  １２ｂ・・・アクティブ電極  ２０・・・絶縁膜  ２１・・・第一の絶縁膜（絶縁膜）  ２２・・・第二の絶縁膜（絶縁膜）  ２３・・・第三の絶縁膜（絶縁膜）  ３４・・・液体タンク  ３５・・・流路部（液体供給管）  ４０・・・移動機構  ４４・・・被記録媒体  Ｅ・・・有効駆動電極領域  Ｆ・・・仮想面  Ｐ・・・ポンプ領域  Ｓ１・・・第一主面  Ｓ２・・・第二主面
【図１】
2014117942.tif 000003
【図２】
2014117942.tif 000004
【図３】
2014117942.tif 000005
【図４】
2014117942.tif 000006
【図５】
2014117942.tif 000007
【図６】
2014117942.tif 000008
【図７】
2014117942.tif 000009
【図８】
2014117942.tif 000010
【図９】
2014117942.tif 000011
【図１０】
2014117942.tif 000012