(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッド本体と、該液体吐出ヘッド本体に取り付けられている、前記液体吐出ヘッド本体に液体を供給するリザーバとを備えている液体吐出ヘッドであって、
前記リザーバは、リザーバ流路と該リザーバ流路より前記液体吐出ヘッド本体側に配置されている分岐流路とを備えており、
前記リザーバ流路は、一方方向に伸びているとともに、一方の端で外部に開口しており、かつ他方の端で前記分岐流路に繋がっており、
前記分岐流路は、前記一方方向に伸びているとともに、両端部で前記液体吐出ヘッド本体に繋がっており、
前記液体吐出ヘッドを前記リザーバ側から見たとき、
前記リザーバ流路と前記分岐流路とが繋がっている連結部付近の、前記リザーバ流路および前記分岐流路が、前記リザーバ流路と前記分岐流路とのなす角度を直角に近づけるように曲がっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
液体吐出ヘッド本体と、該液体吐出ヘッド本体に取り付けられている、前記液体吐出ヘッド本体に液体を供給するリザーバとを備えている液体吐出ヘッドであって、
前記リザーバは、リザーバ流路と該リザーバ流路より前記液体吐出ヘッド本体側に配置されている分岐流路とを備えており、
前記リザーバ流路は、一方方向に伸びているとともに、一方の端で外部に開口しており、かつ他方の端で前記分岐流路に繋がっており、
前記分岐流路は、前記一方方向に伸びているとともに、両端部で前記液体吐出ヘッド本体に繋がっており、
前記液体吐出ヘッドを前記リザーバ側から見たとき、前記リザーバ流路と前記分岐流路とのなす角度を直角に近づけるように、前記分岐流路の、前記リザーバ流路と繋がる付近がＳ字状に曲がっており、前記リザーバ流路はＳ字の中央部で繋がっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記連結部付近の、前記リザーバ流路および前記分岐流路の両方が、前記リザーバ流路と前記分岐流路とのなす角度を直角に近づけるように曲がっ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】
前記液体吐出ヘッド本体が前記一方方向に長く、
前記分岐流路は、前記液体吐出ヘッド本体の両端部で前記液体吐出ヘッド本体に繋がっており、
前記連結部は、前記分岐流路の前記一方方向における中央部に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記リザーバは、前記リザーバ流路を構成する第１部材と、前記分岐流路を構成する第２部材とを含んでおり、は、前記第１部材と前記第２部材とはねじ止めされており、
前記液体吐出ヘッドを前記リザーバ側から見たとき、ねじ止めは、前記分岐流路を挟んでいる２カ所以上のねじ止め位置で行なわれており、該ねじ止め位置は、前記連結部を通り、前記一方方向に伸びる仮想直線Ｌ１と、前記連結部を通り、前記分岐流路の前記連結部における液体の流れる方向に直交する方向に伸びる仮想直線Ｌ２との間の領域で、仮想直線Ｌ１と仮想直線Ｌ２とのなす角度が鋭角である方の領域に配置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記ねじ止め位置は、前記一方方向に直交する方向における前記分岐流路の存在する範囲に配置されていることを特徴とする請求項２〜５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記リザーバが、前記分岐流路および前記リザーバ流路をそれぞれ複数備えており、
前記液体吐出ヘッドを平面視したとき、前記分岐流路は、前記一方方向と交差する方向に並んで配置されており、すべての前記分岐流路の連結部付近は同じ方向に屈曲していることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記リザーバが、前記分岐流路および前記リザーバ流路をそれぞれ偶数個備えており、
前記液体吐出ヘッドを前記リザーバ側から見たとき、前記分岐流路は、前記一方方向と交差する方向に並んで配置されており、前記一方方向と交差する方向の端から順に２つずつの前記分岐流路の組にした場合、１つの組の中の一方の前記リザーバ流路は、前記連結部に向かって、前記リザーバの前記一方方向に直交する方向の中央部から、前記一方方向に直交する方向の一方に向かうように屈曲しており、他方の前記リザーバ流路は、前記連結部に向かって、前記リザーバの前記一方方向の中央部から、前記一方方向に直交する方向の他方に向かうように屈曲していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記液体吐出ヘッドを平面視したとき、前記リザーバ流路は、前記リザーバの端に向かって幅の広がる三角形状となっているとともに、三角形状となっている部分が変形可能なダンパとなっていることを特徴とする請求８に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出させる液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドとして、吐出孔を備えている流路部材と、吐出孔から液体が吐出されるように圧力を加える圧電アクチュエータとを備える液体吐出ヘッド本体以外に、液体吐出ヘッド本体に安定して液体を供給できるように、一時的に液体を蓄えておくリザーバを備えたものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。【０００３】
また、特許文献２に記載の液体吐出ヘッドのリザーバのリザーバ流路では、長尺状の液体吐出ヘッドの端から入れられた液体は、液体吐出ヘッドの中央部で、液体吐出ヘッド本体へ送られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６９８３９号公報
【特許文献２】特開２００８−１６２１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載のリザーバは、吐出される液体は、液体吐出ヘッドの端部から入れられ、リザーバ流路中を長手方向の中央部へ向かい、中央部でヘッド本体側（下側）に向かい、そこから長手方向の両端へ向かって分岐する。そのため、分岐した後の流路において、リザーバ流路中で液体が向かっていた方向に向かう方向の流量が若干多くなる。そのため、最初に液体を入れる際に、液体の行き渡りかたが不均一になって、流路中に気泡が残りやすくなったり、液体を吐出する際に、液体吐出ヘッドの片側の吐出速度が速くなったり、吐出量が多くなったりするという問題があった。【０００６】
したがって、本発明の目的は、液体吐出ヘッド内の位置による吐出特性のばらつきの小さい液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体吐出ヘッド本体と、該液体吐出ヘッド本体に取り付けられている、前記液体吐出ヘッド本体に液体を供給するリザーバとを備えている液体吐出ヘッドであって、前記リザーバは、リザーバ流路と該リザーバ流路より前記液体吐出ヘッド本体側に配置されている分岐流路とを備えており、前記リザーバ流路は、一方方向に伸びているとともに、一方の端で外部に開口しており、かつ他方の端で前記分岐流路に繋がっており、前記分岐流路は、前記一方方向に伸びているとともに、両端部で前記液体吐出ヘッド本体に繋がっており、前記液体吐出ヘッドを前記リザーバ側から見たとき、前記リザーバ流路と前記分岐流路とが繋がっている連結部付近の、前記リザーバ流路および前記分岐流路の少なくとも一方が、前記リザーバ流路と前記分岐流路とのなす角度を直角に近づけるように曲がっていることを特徴とする。【０００８】
本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、分岐流路で別れた後の液体の流れの差が少なくなり、吐出特性のばらつきを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】図１の液体吐出ヘッドをヘッド本体の平面図である。
【図３】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。
【図４】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【図６】（ａ）は、図１の液体吐出ヘッドの、（ｂ）に示したＸ−Ｘ線に沿った部分の縦断面図であり、（ｂ）〜（ｅ）は、リザーバを構成する部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１とする）は、液体吐出ヘッド２を有している。液体吐出ヘッド２は、プリンタ１に固定されている。液体吐出ヘッド２は、図１の手前から奥へ向かう方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。
【００１２】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０および紙受け部１１６が順に設けられている。また、プリンタ１には、液体吐出ヘッド２や給紙ユニット１１４などのプリンタ１の各部における動作を制御するための制御部１００が設けられている。
【００１３】
給紙ユニット１１４は、複数枚の印刷用紙Ｐを収容することができる用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に積層して収容された印刷用紙Ｐのうち、最も上にある印刷用紙Ｐを１枚ずつ送り出すことができる。
【００１４】
給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット１２０へと送り出される。
【００１５】
搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と２つのベルトローラ１０６および１０７を有している。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら２つの平面のうち、液体吐出ヘッド２に近い方の平面が、印刷用紙Ｐを搬送する搬送面１２７である。
【００１６】
ベルトローラ１０６には、図１に示されるように、搬送モータ１７４が接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ１７４を駆動してベルトローラ１０６を回転させることにより、搬送ベルト１１１は、矢印Ａの方向に沿って移動する。
【００１７】
ベルトローラ１０７の近傍には、ニップローラ１３８とニップ受けローラ１３９とが、搬送ベルト１１１を挟むように配置されている。ニップローラ１３８は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ１３８の下方のニップ受けローラ１３９は、下方に付勢されたニップローラ１３８を、搬送ベルト１１１を介して受け止めている。２つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト１１１に連動して回転する。
【００１８】
給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送ベルト１１１との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられ、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の回転に従って、液体吐出ヘッド２が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト１１１の外周面１１３に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。
【００１９】
液体吐出ヘッド２は、下端にヘッド本体２ａを有している。ヘッド本体２ａの下面は、液体を吐出する多数の吐出孔が設けられている吐出孔面４−１となっている。
【００２０】
１つの液体吐出ヘッド２に設けられた吐出孔からは、４色の液滴（インク）が吐出されるようになっている。液体吐出ヘッド２の各色を吐出する吐出孔は、一方方向（印刷用紙Ｐと平行で印刷用紙Ｐの搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド２の長手方向）に等間隔で配置されているため、各色を一方方向に隙間なく印刷することができる。液体吐出ヘッド２から吐出される液体の色は、例えば、それぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａの下面の吐出孔面４−１と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間にわずかな隙間をおいて配置されている。
【００２１】
搬送ベルト１１１によって搬送された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド２を構成するヘッド本体２ａから印刷用紙Ｐの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐの上面には、制御部１００によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。
【００２２】
搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０と二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂならびに１２２ａおよび１２２ｂとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、剥離プレート１４０の右端によって、搬送面１２７から剥離される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Ｐが順次紙受け部１１６に送られ、紙受け部１１６に重ねられる。
【００２３】
なお、印刷用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間には、紙面センサ１３３が設置されている。紙面センサ１３３は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Ｐの先端位置を検出することができる。紙面センサ１３３による検出結果は制御部１００に送られる。制御部１００は、紙面センサ１３３から送られた検出結果により、印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド２や搬送モータ１７４等を制御することができる。
【００２４】
次に、本発明の液体吐出ヘッド２について説明する。図２は、ヘッド本体２ａの平面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した平面図である。図４は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図であり、説明のため図３とは異なる一部の流路を省略した図である。なお、図３および図４において、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータ基板２１の下方にあって破線で描くべきしぼり６、吐出孔８、加圧室１０などを実線で描いている。また、図４の吐出孔８は、位置を分かりやすくするため、実際の径よりも大きく描いてある。図５は図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。図６（ａ）は、液体吐出ヘッド２の縦断面図であり、図６（ｂ）のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。図６（ｂ）〜（ｅ）は、リザーバ４０を構成する部材の平面図である。
【００２５】
液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａとリザーバ４０と金属製の筐体９０とを含んでいる。ヘッド本体２ａおよびリザーバ４０は、いずれも一方方向に長く、互いに沿うように接合されている。また。ヘッド本体２ａは、流路部材４と、変位素子（加圧部）３０が作り込まれている圧電アクチュエータ基板２１とを含んでいる。さらに、リザーバ４０は、リザーバ流路４１と分岐流路４２とを備えている。
【００２６】
ヘッド本体２ａを構成する流路部材４は、共通流路であるマニホールド５と、マニホールド５と繋がっている複数の加圧室１０と、複数の加圧室１０とそれぞれ繋がっている複数の吐出孔８とを備え、加圧室１０は流路部材４の上面に開口しており、流路部材４の上面が加圧室面４−２となっている。また、流路部材４の上面の両端にはマニホールド５と繋がる開口５ａを有し、この開口５ａより液体が供給されるようになっている。
【００２７】
また、流路部材４の上面には、変位素子３０を含む圧電アクチュエータ基板２１が接合されており、各変位素子３０が加圧室１０上に位置するように設けられている。また、圧電アクチュエータ基板２１には、各変位素子３０に信号を供給するためのＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの信号伝達部９２が接続されている。図２には、２つの信号伝達部９２が圧電アクチュエータ基板２１に繋がる状態が分かるように、信号伝達部９２の圧電アクチュエータ基板２１に接続される付近の外形を点線で示した。圧電アクチュエータ基板２１に電気的に接続されている、信号伝達部９２に形成されている電極は、信号伝達部９２の端部に、矩形状に配置されている。２つの信号伝達部９２は、圧電アクチュエータ基板２１の短手方向の中央部にそれぞれの端がくるように接続されている。２つの信号伝達部９２は、中央部から圧電アクチュエータ基板２１の長辺に向かって伸びている。
【００２８】
また、信号伝達部９２にはドライバＩＣが実装されている。ドライバＩＣは金属製の筐体に押し付けられるように実装されており、ドライバＩＣの熱は、金属製の筐体に伝わり、外部に放散される。圧電アクチュエータ基板２１上の変位素子３０を駆動する駆動信号は、ドライバＩＣ内で生成される。駆動信号の生成を制御する信号は、制御部１００で生成され、信号伝達部９２の圧電アクチュエータ基板２１と接続された側と反対側の端から入力される。制御部１００と信号伝達部９２との間には、必要に応じて、液体吐出ヘッド２内に回路基板などが設けられる。
【００２９】
リザーバ４０は、ヘッド本体２ａの両端部にある開口５ａに液体を供給するのに、長手方向の一端部から液体が入り、一旦、長手方向の中央部に向かった後、中央部でヘッド本体２ａ側に向かった後、分岐して、ヘッド本体２ａに繋がるのが好ましい。このようにすることで、分岐した後の流路の長さの差が小さくなり、ヘッド本体２ａ内の位置による吐出特性のばらつきを小さくできる。また、外部からの導入をリザーバ４０の端部にすることで、そこから分岐するまでの流路の間にダンパやフィルタを設けることができるし、リザーバ４０の中央部の上に空間ができるので、その部分に信号伝達部９２と繋がる回路基板などを配置することができる。また、端部に配置すれば、吐出させる液体を供給するチューブなどの接続もし易くなる。
【００３０】
そうすると、リザーバ流路４１は、液体吐出ヘッド２の中央部から液体吐出ヘッド２の長手方向の端部まで、長手方向に沿って伸びるように配置され、分岐流路４２は、液体吐出ヘッド２の長手方向の一方の端部から他方の端部まで、長手方向に沿って伸びるように配置され、リザーバ流路４１とは、液体吐出ヘッド２０の長手方向の中央部の連結部４３で連結される。リザーバ流路４１と分岐流路４２とは同じ方向に沿って伸びているため、そのまま連結すると、液体は、リザーバ流路４１での流れと同じ方向の分岐流路４２の方に流れやすくなるため、流量に差が生じてしまう。この差により、最初に液体を入れる際に、液体の行き渡り方が不均一になって、流路中に気泡が残りやすくなったり、液体を吐出する際に、液体吐出ヘッドの片側の吐出速度が速くなったり、吐出量が多くなったりするおそれがある。
【００３１】
そこで、ヘッド本体２ａを平面視したとき（リザーバ４０側から見たとき）、連結部４３付近のリザーバ流路４１および分岐流路４２の少なくとも一方を曲げて、それらが連結部４３においてなす角度を９０度に近づければ、流量の差を小さくできる。角度は９０±４５度以内、さらに９０度±３０度以内、特に９０度±２０度以内にするのが好ましい。リザーバ流路４１の曲げ方としては、例えば、長手方向の中央部に向かう際に、短手方向に向かうようにすればよい。分岐流路４２の曲げ方としては、例えば、２回屈曲させてＳ字状にし、その２回の屈曲の中央部を連結部４３とすればよい。その際、２回の屈曲の間に直線部分を設け、連結部４３をそこに設ければ、液体の流れがより均等に近づけることができる。直線部分の、連結部４３の端より外側の寸法は、連結部４３の断面で最も寸法が大きい分の寸法（本実施形態では連結部４３の断面は円形なので、そのと直径）と同じかそれに以上、さらに２倍以上にするのが好ましい。
【００３２】
リザーバ流路４１は、連結部４３の付近を除いて、仮想直線Ｌ１０に沿った構造を有している。そして、連結部４３の付近では仮想直線Ｌ３に沿う方向まで曲げられている。曲げる角度は、Ｌ１０とＬ３との成す角度であり、本実施形態では６０度である。曲げる角度は、連結部４３付近のリザーバ流路４１と分岐流路４２との成す角度が９０度に近づくよう１０度以上とするのが好ましい。
【００３３】
分岐流路４２は、連結部４３の付近を除いて、仮想直線Ｌ１に沿った構造を有している。そして、連結部４３の付近で、リザーバ流路４１の連結部４３付近の流路の向きである仮想直線Ｌ３に対する角度が９０度に近づくように曲げられている。曲げる角度は、Ｌ１とＬ４との成す角度であり、本実施形態では３０度である。曲げる角度は、連結部４３付近のリザーバ流路４１と分岐流路４２との成す角度が９０度に近づくよう１０度以上とするのが好ましい。  リザーバ流路４１と分岐流路４２のどちらか一方だけを曲げてもよいが、そうすると９０度に近い角度にするために、液体吐出ヘッド２の短手方向の長さが長くなってしまう。リザーバ流路４１と分岐流路４２の両方を曲げれば、リザーバ流路４１と分岐流路４２とを狭い幅の中に収めることができる。
【００３４】
なお、上述のような構造は、連結部４３に向かってヘッド本体２ａ側（下側）に向かうリザーバ流路４１の長さが開口径よりも短い場合に、より有効である。その長さを長くすることでも不均一性を減ずることができるが、液体吐出ヘッド２の高さが高くなってしまう。また、リザーバ流路４１が、曲がった後に連結部４３に向かうまでに直線部を有すれば、液体の流れがその方向に定まるのでより良い。リザーバ流路４１の直線部の、曲がった後か連結部４３の一番近い部位までの長さは、その部分のリザーバ流路４１の幅と同程度、好ましくは２倍以上にするのがよい。
【００３５】
図６（ｂ）、（ｄ）には、リザーバ流路４１の、液体が連結部４３に向かう方向を仮想直線Ｌ３で示し、連結部４３における、分岐流路４２の液体が流れる方向を仮想直線Ｌ４で示した。Ｌ３とＬ４とは直角になっている。
【００３６】
リザーバ４０は、リザーバ本体４０ａとプレート４０ｂ〜ｄを積層して構成されている。接着により接合することもできるが、ねじ止めにする方が、工程が簡単になる。その場合、連結部４３の周囲には、Ｏリングなどの軟質な部材が配置され、ねじ止めの圧力で変形して液体が漏れにくいようにされる。リザーバ本体４０ａあるいはプレート４０ｂ、ｃが加圧されることにより、同様の役目を果たすようにしてもよい。いずれにしても、連結部４３に加わる圧力を均等にするようにねじ止め位置を配置するのが好ましい。
【００３７】
本実施形態では、リザーバ流路４１を（主に）構成しているリザーバ本体４０ａである第１部材と、分岐流路４２を構成しているプレート４０ｂ〜ｃである第２部材とがねじ止めされている。プレート４０ｂ〜ｄは、接着積層されている。リザーバ４０全体をねじ止めで組み立てるようにしてもよい。
【００３８】
ねじ止め位置４０ａａ、４０ｂａ、４０ｃａは、分岐流路４０を挟むように配置されており、その配置は、連結部４３を通る液体吐出ヘッド２の長手方向に平行な仮想直線Ｌ１と、連結部４３における、分岐流路４２の液体が流れる方向を仮想直線Ｌ４に直角な仮想直線Ｌ２（本実施形態では、仮想直線Ｌ３と重なる）との間の領域で、仮想直線Ｌ１と仮想直線Ｌ３とのなす角度が鋭角な領域（連結部４３を挟んで２つある）にする。そうすることで、連結部４３の周りに加わる圧力が均等に近づくとともに、液体吐出ヘッド２の短手方向の大きさを短くできる。
【００３９】
さらに、その配置を、液体吐出ヘッド２の短手方向における分岐流路４２の存在する範囲内にすれば、液体吐出ヘッド２の短手方向の幅を短くできる。これは、図６（ｄ）において、連結部４３付近で屈曲している分岐流路４２が存在している範囲である、長手方向に平行な仮想直線Ｌ５とＬ６に、ねじ止め位置を配置するということである。つまり、Ｓ字状に２回屈曲している部位の、それぞれの屈曲している部分にねじ止め位置が配置されているので、短手方向の大きさを小さくできるのである。
【００４０】
後述するように、ヘッド本体２ａに２つあるマニホールド５にそれぞれ液体を供給するなどのために、リザーバ流路４１および分岐流路４２を２つずつ設けてもよい。その場合、分岐流路４２は、液体吐出ヘッド２の短手方向に並んで配置し、リザーバ流路４１はそれぞれ、リザーバ４０の長手方向の別々の端から液体を供給され、リザーバ４０の長手方向の中央部に向かうようにすれば、空間の使用効率が良くなり、液体吐出ヘッド２の短手方向の大きさを小さくできる。あるいは、同じ短手方向の大きさで、大きなリザーバ４０を設けることができる。さらに、分岐流路４２に連結部４３での屈曲の方向を同じにすれば、分岐流路４２同士を近づけて配置できるので、液体吐出ヘッド２の短手方向の大きさを小さくできる。さらに、リザーバ流路４１および分岐流路４２を偶数個ずつ設けて、上述のように配置して、２つを１組にしたものを並べてもよい。
【００４１】
またさらに、一方のリザーバ流路４１が、連結部４３に向かって、リザーバ４０の短手方向の中央部から、短手方向の一方に向かうように屈曲しており、他方のリザーバ流路４２は、連結部４３に向かって、リザーバ４０の短手方向の中央部から、短手方向の他方に向かうように屈曲しているようにすることで、長手方向の中央部で２つのリザーバ流路４１を効率よく配置でき、液体吐出ヘッド２の大きさを小さくできる。
【００４２】
また、リザーバ流路４１の一部の面を弾性変形可能なダンパ４６にすれば、吐出量が大きく変動した際に、液体の供給を安定させることができる。リザーバ流路４１の形状を液体吐出ヘッド２の長手方向の中央部から、端部に向かって広がる三角形状にして、ダンパ４６もその形状に合わせた三角形状にすれば、ダンパ４６の容量を大きくできるとともに、連結部４３に向かって絞り込まれる形状になっているので、連結部４３に向かって流れる液体によどみを起き難くできる。
【００４３】
なお、リザーバ流路４１は、外部から液体が流入する第１リザーバ流路４１ｂと、連結部４３に繋がる第２リザーバ流路４１ｃとに分かれている。第１リザーバ流路４１ｂは平面形状が三角形状で、下面がダンパ４６になっている。第２リザーバ流路４１ｃは、第１リザーバ流路４１ｂの上側に配置されており、三角形状の第１リザーバ流路４１ｂの、連結部４３に向かう一辺に沿った直線部と、そこから連結部４３に繋がる屈曲部とを含んでいる。第１リザーバ流路４１ｂと第２リザーバ流路４１ｃとの間に、フィルタ４８を設けてもよい。第２リザーバ流路４１ｃはリザーバ本体４０ａにおいて上側に突出した部位の中に配置されている。
【００４４】
さらに、第２リザーバ流路４１ｃの液体吐出ヘッド２の長手方向の端には外部に開口した排出孔４１ｅを設けてもよい。排出孔４１ｅからは、リザーバ流路４１内の気泡、特にフィルタ４８で発生するおそれのある気泡を排出できる。排出孔４１ｅは最初に液体を入れる際に開けられて、気泡および液体の一部が排出される。吐出を行なう際には、通常、排出孔４１ｅは閉じられるが、必要に応じて開けてもよい。第２リザーバ流路４１ｃの上面は気泡が排出されやすいように、排出孔４１ｅに向かって傾斜している。
【００４５】
リザーバ本体４０ａの第２リザーバ流路４１ｃとなる部位の上面には、リザーバ本体４０ａを樹脂で成形し易いように、孔が開いており、その孔は硬質のふた４４で塞がれる。
【００４６】
リザーバ４０には、以上のような、２つのリザーバ流路４１および２つの分岐流路４２からなる流路の組を、複数組設けてもよい。
【００４７】
ヘッド本体２ａは、平板状の流路部材４と、流路部材４上に接続された変位素子３０を含む圧電アクチュエータ基板２１を１つ有している。圧電アクチュエータ基板２１の平面形状は長方形状であり、その長方形の長辺が流路部材４の長手方向に沿うように流路部材４の上面に配置されている。
【００４８】
流路部材４の内部には２つのマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向の一端部側から、他端部側に延びる細長い形状を有しており、その両端部において、流路部材４の上面に開口しているマニホールドの開口５ａが形成されている。マニホールド５の両端部から流路部材４へ液体を供給することにより、液体の供給不足が起り難くできる。また、マニホールド５の一端から供給する場合と比較して、マニホールド５を液体が流れる際に生じる圧力損失の差を約半分にできるため、液体吐出特性のばらつきを少なくできる。さらに、圧力損失の差を少なくするために、マニホールド５の中央付近で供給したり、マニホールド５の途中の数か所から供給することも考えられるが、そのような構造では液体吐出ヘッド２の幅が大きくなり、吐出孔８の配置の液体吐出ヘッド２の幅方向への広がりも大きくなってしまう。そのような配置は、液体吐出ヘッド２をプリンタ１に取り付ける角度のずれが印刷結果に与える影響が大きくなるので好ましくない。複数の液体吐出ヘッド２を用いて印刷する場合においても、複数の液体吐出ヘッド２の全体の吐出孔８が配置されている面積が広がるので、複数の液体吐出ヘッド２の相対的な位置の精度が印刷結果に与える影響が大きくなるので好ましくない。そのため、液体吐出ヘッド２の幅を小さくしつつ、圧力損失の差を少なくするためには、マニホールド５の両端から供給するのが好ましい。
【００４９】
また、マニホールド５は、少なくとも加圧室１０に繋がっている領域である長さ方向の中央部分が、幅方向に間隔を開けて設けられた隔壁１５で仕切られている。隔壁１５は、加圧室１０に繋がっている領域である長さ方向の中央部分では、マニホールド５と同じ高さを有し、マニホールド５を複数の副マニホールド５ｂに完全に仕切っている。このようにすることで、平面視したときに、隔壁１５と重なるように、吐出孔８および吐出孔８から加圧室１０に繋がっているディセンダを設けることができる。
【００５０】
図２では、マニホールド５の両端部を除く全体が隔壁１５で仕切られている。このようにする以外に、両端部のうちのどちらか一端部以外が隔壁１５で仕切られているようにしてもよい。また、流路部材４の上面に開口している開口５ａ付近のみが仕切られておらず、開口５ａから流路部材４の深さ方向に向かう間に隔壁が設けられるようにしてもよい。いずれにしても、仕切られていない部分があることにより、流路抵抗が小さくなり、液体の供給量を多くできるので、マニホールド５の両端部が隔壁１５で仕切られていないのが好ましい。
【００５１】
複数に分けられた部分のマニホールド５を副マニホールド５ｂと呼ぶことがある。本実施例においては、マニホールド５は独立して２本設けられており、それぞれの両端部に開口５ａが設けられている。また、１つのマニホールド５には、７つの隔壁１５が設けられており、８つの副マニホールド５ｂに分けられている。副マニホールド５ｂの幅は、隔壁１５の幅より大きくなっており、これにより副マニホールド５ｂに多くの液体を流すことができる。また、７つの隔壁１５は、幅方向の中央に近いほど、長さが長くなっており、マニホールド５の両端において、幅方向の中央に近い隔壁１５ほど、隔壁１５の端がマニホールド５の端に近くなっている。これにより、マニホールド５の外側の壁により生じる流路抵抗と、隔壁１５により生じる流路抵抗との間のバランスがとれ、各副マニホールド５ｂのうち、加圧室１０に繋がる部分である個別供給流路１４が形成されている領域の端における液体の圧力差を少なくできる。この個別供給流路１４での圧力差は、加圧室１０内の液体に加わる圧力差につながるため、個別供給流路１４での圧力差を少なくすれば、吐出ばらつきを低減できる。
【００５２】
このような短手方向に並んでいるマニホールド５に液体を供給する開口５ａは、ヘッド本体２ａの両端部において、流路部材４の長手方向に交差する方向にわたって配置されていることにより、マニホールド５の幅方向の端にも安定して液体を供給できる。開口５ａはマニホールド５の幅と同程度の長さのものが、流路部材４の短手方向に配置されることにより、長い開口が連続して設けられていてもよいし、短い開口が断続的に設けられていてもよい。
【００５３】
流路部材４は、複数の加圧室１０が２次元的に広がって形成されている。加圧室１０は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。
【００５４】
加圧室１０は１つの副マニホールド５ｂと個別供給流路１４を介して繋がっている。１つの副マニホールド５ｂに沿うようにして、この副マニホールド５ｂに繋がっている加圧室１０の列である加圧室列１１が、副マニホールド５ｂの両側に１列ずつ、合計２列設けられている。したがって、１つのマニホールド５に対して、１６列の加圧室１１が設けられており、ヘッド本体２ａ全体では３２列の加圧室列１１が設けられている。各加圧室列１１における加圧室１０の長手方向の間隔は同じであり、例えば、３７．５ｄｐｉの間隔となっている。
【００５５】
各加圧室列１１の端にはダミー加圧室１６が設けられている。このダミー加圧室１６は、マニホールド５とは繋がっているが、吐出孔８とは繋がっていない。また、３２列の加圧室列１１の外側には、ダミー加圧室１６が直線状に並んだダミー加圧室列が設けられている。このダミー加圧室１６は、マニホールド５および吐出孔８のいずれとも繋がっていない。これらのダミー加圧室により、端から１つ内側の加圧室１０の周囲の構造（剛性）が他の加圧室１０の構造（剛性）と近くなることで、液体吐出特性の差を少なくできる。なお、周囲の構造の差の影響は、距離の近い、長さ方向に隣接する加圧室１０の影響が大きいため、長さ方向には、両端にダミー加圧室を設けてある。幅方向については、影響が比較的小さいため、ヘッド本体２ａの端に近い方のみに設けている。これにより、ヘッド本体２ａの幅を小さくできる。
【００５６】
１つのマニホールド５に繋がっている加圧室１０は、矩形状の圧電アクチュエータ基板２１の各外辺に沿った行および列をなす格子上に配置されている。これにより、圧電アクチュエータ基板２１の外辺から、加圧室１０の上に形成されている個別電極２５が等距離に配置されることになるので、個別電極２５を形成する際に、圧電アクチュエータ基板２１に変形が生じ難くできる。圧電アクチュエータ基板２１と流路部材４とを接合する際に、この変形が大きいと外辺に近い変位素子３０に応力が加わり、変位特性にばらつきが生じるおそれがあるが、変形を少なくすることで、そのばらつきを低減できる。また、最も外辺に近い加圧室列１１の外側にダミー加圧室１６のダミー加圧室列が設けられているために、変形の影響をより受け難くできる。加圧室列１１に属する加圧室１０は等間隔で配置されており、加圧室列１１に対応する個別電極２５も等間隔で配置されている。加圧室列１１は短手方向に等間隔で配置されており、加圧室列１１に対応する個別電極２５の列も短手方向に等間隔で配置されている。これにより、特にクロストークの影響が大きくなる部位をなくすことができる。
【００５７】
本実施例では、加圧室１０は格子状に配置したが、隣接する圧室列１１に属する加圧室１０の間に角部が位置するように千鳥状に配置してもよい。このようにすると、隣接加圧室列１１に属する加圧室１０の間の距離がより長くなるので、よりクロストークを抑制できる。
【００５８】
加圧室列１１をどのように並べるかによらず、流路部材４を平面視したとき、１つの加圧室列１１に属する加圧室１０が、隣接する加圧室列１１に属する加圧室１０と、液体吐出ヘッド２の長手方向において、重ならないように配置することにより、クロストークを抑制できる。一方、加圧室列１１の間の距離を離すと、液体吐出ヘッド２の幅が大きくなるので、プリンタ１に対する液体吐出ヘッド２の設置角度の精度や、複数の液体吐出ヘッド２を使用する際の、液体吐出ヘッド２の相対位置の精度が印刷結果に与える影響が大きくなる。そこで、隔壁１５の幅を副マニホールド５ｂよりも小さくすることで、それらの精度が印刷結果に与える影響を少なくできる。
【００５９】
１つの副マニホールド５ｂに繋がっている加圧室１０は、２列の加圧室列１１をなしており、１つの加圧室列１１に属する加圧室１０から繋がっている吐出孔８は、１つの吐出孔列９をなしている。２列の加圧室列１１に属する加圧室１０に繋がっている吐出孔８はそれぞれ、副マニホールド５ｂの異なる側に開口している。図４では隔壁１５には、２列の吐出孔列９が設けられているが、それぞれの吐出孔列９に属する吐出孔８は、吐出孔８に近い側の副マニホールド５ｂに加圧室１０を介して繋がっている。隣接する副マニホールド５ｂに加圧室列１１を介して繋がっている吐出孔８と液体吐出ヘッド２の長手方向において重ならないように配置されていると、加圧室１０と吐出孔８とを繋ぐ流路間のクロストークが抑制できるので、さらにクロストークを少なくすることができる。加圧室１０と吐出孔８とを繋ぐ流路全体が、液体吐出ヘッド２の長手方向において重ならないように配置されていると、さらにクロストークを少なくすることができる。
【００６０】
また、平面視において、加圧室１０と副マニホールド５ｂとが重なるように配置することにより、液体吐出ヘッド２の幅を小さくできる。加圧室１０の面積に対する、重なっている面積の割合が８０％以上、さらに９０％以上にすることで、液体吐出ヘッド２の幅をより小さくできる。また、加圧室１０と副マニホールド５ｂとが重なっている部分の加圧室１０の底面は、副マニホールド５ｂと重なっていない場合と比較して剛性が低くなっており、その差により吐出特性がばらつくおそれがある。加圧室１０全体の面積に対する、副マニホールド５ｂと重なっている加圧室１０の面積の割合を、各加圧室１０で略同じにすることで、加圧室１０を構成する底面の剛性が変わることによる吐出特性のばらつきを少なくすることができる。ここで略同じとは、面積の割合の差が、１０％以下、特に５％以下であることを言う。
【００６１】
１つのマニホールド５に繋がっている複数の加圧室１０により加圧室群が構成されており、マニホールド５が２つあるため、加圧室群は２つある。各加圧室群内における吐出に関わる加圧室１０の配置は同じで、短手方向に平行移動させた配置されている。これらの加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域に、加圧室群間などの少し間隔が広くなった部分があるものの、ほぼ全面にわたって配列されている。つまり、これらの加圧室１０によって形成された加圧室群は圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータ基板２１が接合されることで閉塞されている。
【００６２】
加圧室１０の個別供給流路１４が繋がっている角部と対向する角部からは、流路部材４の下面の吐出孔面４−１に開口している吐出孔８に繋がるディセンダが伸びている。ディセンダは、平面視において、加圧室１０から離れる方向に伸びている。より具体的には、加圧室１０の長い対角線に沿う方向に離れつつ、その方向に対して左右にずれながら伸びている。これにより、加圧室１０は各加圧室列１１内での間隔が３７．５ｄｐｉになっている格子状の配置にしつつ、吐出孔８は、全体で１２００ｄｐｉの間隔で配置することができる。
【００６３】
これは別の言い方をすると、流路部材４の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように吐出孔８を投影すると、図４に示した仮想直線のＲの範囲に、各マニホールド５に繋がっている１６個の吐出孔８、全部で３２個の吐出孔８が、１２００ｄｐｉの等間隔となっているということである。これにより、全てのマニホールド５に同じ色のインクを供給することで、全体として長手方向に１２００ｄｐｉの解像度で画像が形成可能となる。また、１つのマニホールド５に繋がっている１個の吐出孔８は、仮想直線のＲの範囲で６００ｄｐｉの等間隔になっている。これにより、各マニホールド５に異なる色のインクを供給することで、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で２色の画像が形成可能となる。この場合、２つの液体吐出ヘッド２を用いれば、６００ｄｐｉの解像度で４色の画像が形成可能となり、６００ｄｐｉで印刷可能な液体吐出ヘッドを用いるよりも、印刷精度が高くなり、印刷のセッティングも簡単にできる。
【００６４】
圧電アクチュエータ基板２１の上面における各加圧室１０に対向する位置には個別電極２５がそれぞれ形成されている。個別電極２５は、加圧室１０より一回り小さく、加圧室１０とほぼ相似な形状を有している個別電極本体２５ａと、個別電極本体２５ａから引き出されている引出電極２５ｂとを含んでおり、個別電極２５は、加圧室１０と同じように、個別電極列および個別電極群を構成している。また、圧電アクチュエータ基板２１の上面には、共通電極２４とビアホールを介して電気的に接続されている共通電極用表面電極２８が形成されている。共通電極用表面電極２８は、圧電アクチュエータ基板２１の短手方向の中央部に、長手方向に沿うように２列形成され、また、長手方向の端近くで短手方向に沿って１列形成されている。図示した、共通電極用表面電極２８は直線上に断続的に形成されたものであるが、直線上に連続的に形成してもよい。
【００６５】
圧電アクチュエータ基板２１は、後述のようにビアホールを形成した圧電セラミック層２１ａ、共通電極２４、圧電セラミック層２１ｂを積層し、焼成した後、個別電極２５および共通電極用表面電極２８を同一工程で形成するのが好ましい。個別電極２５と加圧室１０との位置ばらつきは吐出特性に大きく影響を与えこと、個別電極２５を形成した後、焼成すると圧電アクチュエータ基板２１に反りが生じるおそれがあり、反りが生じた圧電アクチュエータ基板２１を流路部材４に接合すると、圧電アクチュエータ基板２１に応力が加わった状態になり、その影響で変位がばらつくおそれがあることから、個別電極２５は、焼成後に形成される。共通電極用表面電極２８も同様に反りを生じされるおそれがあることと、個別電極２５と同時に形成した方が、位置精度が高くなり、工程も簡略化できるので、個別電極２５と共通電極用表面電極２８は同一工程で形成される。
【００６６】
このような圧電アクチュエータ基板２１を焼成する際に生じるおそれのある、焼成収縮によるビアホールの位置ばらつきは、主に圧電アクチュエータ基板２１の長手方向に生じるので、共通電極用表面電極２８が偶数個あるマニホールド５の中央、別の言い方をすれば、圧電アクチュエータ基板２１の短手方向の中央に設けられており、共通電極用表面電極２８が圧電アクチュエータ基板２１の長手方向に長い形状をしていることにより、ビアホールと共通電極用表面電極２８とが位置ずれにより電気的に接続されなくなることを抑制できる。
【００６７】
圧電アクチュエータ基板２１には、２枚の信号伝達部９２が、圧電アクチュエータ基板２１の２つの長辺側から、それぞれ中央に向かうように配置され、接合される。その際、圧電アクチュエータ基板２１ａの引出電極２５ｂおよび共通電極用表面電極２８の上に、それぞれ、接続電極２６および共通電極用接続電極を形成して接続することで、接続が容易になる。また、その際、共通電極用表面電極２８および共通電極用接続電極の面積を接続電極２６の面積よりも大きくすれば、信号伝達部９２の端部（先端および圧電アクチュエータ基板２１の長手方向の端）にける接続が、共通電極用表面電極２８上の接続により強くできるので、信号伝達部９２が端からはがれ難くできる。
【００６８】
また、吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置されたマニホールド５と対向する領域を避けた位置に配置されている。さらに、吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータ基板２１と対向する領域内に配置されている。これらの吐出孔８は、１つの群として圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータ基板２１の変位素子３０を変位させることにより吐出孔８から液滴が吐出できる。
【００６９】
ヘッド本体２ａに含まれる流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート４ａ、ベースプレート４ｂ、アパーチャ（しぼり）プレート４ｃ、サプライプレート４ｄ、マニホールドプレート４ｅ〜ｊ、カバープレート４ｋおよびノズルプレート４ｌである。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートの厚さは１０〜３００μｍ程度であることにより、形成する孔の形成精度を高くできる。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路１２およびマニホールド５を構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体２ａは、加圧室１０は流路部材４の上面に、マニホールド５は内部の下面側に、吐出孔８は下面にと、個別流路１２を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室１０を介してマニホールド５と吐出孔８とが繋がる構成を有している。
【００７０】
各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート４ａに形成された加圧室１０である。第２に、加圧室１０の一端からマニホールド５へと繋がる個別供給流路１４を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート４ｂ（詳細には加圧室１０の入り口）からサプライプレート４ｃ（詳細にはマニホールド５の出口）までの各プレートに形成されている。なお、この個別供給流路１４には、アパーチャプレート４ｃに形成されている、流路の断面積が小さくなっている部位であるしぼり６が含まれている。
【００７１】
第３に、加圧室１０の他端から吐出孔８へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ（部分流路）と呼称される。ディセンダは、ベースプレート４ｂ（詳細には加圧室１０の出口）からノズルプレート４ｌ（詳細には吐出孔８）までの各プレートに形成されている。ノズルプレート４ｌの孔は、吐出孔８として、流路部材４の外部に開口している径が、例えば１０〜４０μｍのもので、内部に向かって径が大きくなっていくものが開けられている。第４に、マニホールド５を構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート４ｅ〜ｊに形成されている。マニホールドプレート４ｅ〜ｊには、副マニホールド５ｂを構成するように隔壁１５となる仕切り部が残るように孔が形成されている。
【００７２】
第１〜４の連通孔が相互に繋がり、マニホールド５からの液体の流入口（マニホールド５の出口）から吐出孔８に至る個別流路１２を構成している。マニホールド５に供給された液体は、以下の経路で吐出孔８から吐出される。まず、マニホールド５から上方向に向かって、個別供給流路１４に入り、しぼり６の一端部に至る。次に、しぼり６の延在方向に沿って水平に進み、しぼり６の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室１０の一端部に至る。さらに、加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、加圧室１０の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔８へと進む。
【００７３】
圧電アクチュエータ基板２１は、圧電体である２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板２１の圧電セラミック層２１ａの下面から圧電セラミック層２１ｂの上面までの厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、例えば、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。
【００７４】
圧電アクチュエータ基板２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極２４およびとＡｕ系などの金属材料からなる個別電極２５を有している。個別電極２５は上述のように圧電アクチュエータ基板２１の上面における加圧室１０と対向する位置に配置されている個別電極本体２５ａと、そこから引き出された引出電極２５ｂとを含んでいる。引出電極２５ｂの一端の、加圧室１０と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極２６が形成されている。接続電極２６は例えばガラスフリットを含む銀−パラジウムからなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極２６は、信号伝達部９２に設けられた電極と電気的に接合されている。詳細は後述するが、個別電極２５には、制御部１００から信号伝達部９２を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。
【００７５】
共通電極２４は、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極２４は、圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域内の全ての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極２４の厚さは２μｍ程度である。共通電極２４は、圧電セラミック層２１ｂ上に個別電極２５からなる電極群を避ける位置に形成されている共通電極用表面電極２８に、圧電セラミック層２１ｂに形成されたビアホールを介して繋がっていて、接地され、グランド電位に保持されている。共通電極用表面電極２８は、多数の個別電極２５と同様に、信号伝達部９２上の別の電極と接続されている。
【００７６】
なお、後述のように、個別電極２５に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極２５に対応する加圧室１０の体積が変わり、加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路１２を通じて、対応する液体吐出口８から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板２１における各加圧室１０に対向する部分は、各加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子３０に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層体中には、図５に示されているような構造を単位構造とする圧電アクチュエータである変位素子３０が加圧室１０毎に、加圧室１０の直上に位置する振動板２１ａ、共通電極２４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極２５により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板２１には加圧部である変位素子３０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって液体吐出口８から吐出される液体の量は１．５〜４．５ｐｌ（ピコリットル）程度である。
【００７７】
多数の個別電極２５は、個別に電位を制御することができるように、それぞれが信号伝達部９２および配線を介して、個別に制御部１００に電気的に接続されている。個別電極２５を共通電極２４と異なる電位にして圧電セラミック層２１ｂに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部１００により個別電極２５を共通電極２４に対して正または負の所定電位にすると、圧電セラミック層２１ｂの電極に挟まれた部分（活性部）が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層２１ａは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層２１ｂと圧電セラミック層２１ａとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層２１ｂは加圧室１０側へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。
【００７８】
本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極２５を共通電極２４より高い電位（以下高電位と称す）にしておき、吐出要求がある毎に個別電極２５を共通電極２４と一旦同じ電位（以下低電位と称す）とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極２５が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、２１ｂが元の形状に戻り、加圧室１０の容積が初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加する。このとき、加圧室１０内に負圧が与えられ、液体がマニホールド５側から加圧室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極２５を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、２１ｂが加圧室１０側へ凸となるように変形し、加圧室１０の容積減少により加圧室１０内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極２５に供給することになる。このパルス幅は、圧力波がしぼり６から吐出孔８まで伝播する時間長さであるＡＬ（Acoustic Length）が理想的である。これによると、加圧室１０内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
【００７９】
また、階調印刷においては、吐出孔８から連続して吐出される液滴の数、つまり液滴吐出回数で調整される液滴量（体積）で階調表現が行なわれる。このため、指定された階調表現に対応する回数の液滴吐出を、指定されたドット領域に対応する吐出孔８から連続して行なう。一般に、液体吐出を連続して行なう場合は、液滴を吐出させるために供給するパルスとパルスとの間隔をＡＬとすることが好ましい。これにより、先に吐出された液滴を吐出させるときに発生した圧力の残余圧力波と、後に吐出させる液滴を吐出させるときに発生する圧力の圧力波との周期が一致し、これらが重畳して液滴を吐出するための圧力を増幅させることができる。なお、この場合後から吐出される液滴の速度が速くなると考えられるが、その方が複数の液滴の着弾点が近くなり、好ましい。
【００８０】
なお、本実施形態では、加圧部として圧電変形を用いた変位素子３０を示したが、これに限られるものでなく、加圧室１０の体積を変化させることができるもの、すなわち、加圧室１０中の液体を加圧できるものなら他のものでよく、例えば、加圧室１０中の液体を加熱して沸騰させて圧力を生じさせるものや、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いたものでもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
２ａ・・・（液体吐吐出）ヘッド本体
４・・・流路部材
４ａ〜ｌ・・・（流路部材の）プレート
４−１・・・吐出孔面
４−２・・・加圧室面
５・・・マニホールド（共通流路）
５ａ・・・開口
６・・・しぼり
８・・・吐出孔
９・・・吐出孔列
１０・・・加圧室
１１・・・加圧室列
１２・・・個別流路
１４・・・個別供給流路
２１・・・圧電アクチュエータ基板
２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２４・・・共通電極
２５・・・個別電極
２５ａ・・・個別電極本体
２５ｂ・・・引出電極
２６・・・接続電極
２８・・・共通電極用表面電極
３０・・・変位素子（加圧部）
４０・・・リザーバ
４０ａ・・・リザーバ本体
４０ｂ〜ｄ・・・（リザーバの）プレート
４０ａａ、４０ｂａ、４０ｃａ・・・ねじ穴（ねじ止め位置）
４１・・・リザーバ流路
４１ａ・・・（リザーバ流路の）導入孔
４１ｂ・・・第１リザーバ流路
４１ｃ・・・第２リザーバ流路
４１ｄ・・・（リザーバ流路の）導出孔
４１ｅ・・・（リザーバ流路の）排出孔
４２・・分岐流路
４２ａ・・・（分岐流路の）導出孔
４３・・・（リザーバ流路と分岐流路との）連結部
４４・・・（第２リザーバ流路の）ふた
４６・・・ダンパ
４８・・・フィルタ
【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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