(57)【要約】      （修正有）【課題】個別電極が形成された圧電基板、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置を提供する。【解決手段】圧電基板は、圧電素子と第１面とを有しており、圧電素子の、それぞれの一部を構成している個別電極３５が第１面に配置されており、第１面には、個別電極３５が第３方向Ｄ３に所定間隔で並んで構成されている個別電極行が、第３方向Ｄ３と交差する方向である第１方向Ｄ１に複数並んでいる。個別電極３５は、個別電極本体と引出電極とを含んでおり、個別電極３５には、引出電極３５ｂ−１が、第１方向Ｄ１側に引き出されている第１個別電極３５−１と、引出電極３５ｂ−２が、第１方向Ｄ１の反対方向である第２方向Ｄ２側に引き出されている第２個別電極３５−２がある。少なくとも１つの個別電極行では、２つの第１個別電極３５−１と、１つの第２個別電極３５−２とが交互に並んでいる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子と第１面とを有しており、
前記複数の圧電素子の、それぞれの一部を構成している複数の個別電極が前記第１面に配置されており、
前記第１面には、前記個別電極が第３方向に所定間隔で並んで構成されている個別電極行が、前記第３方向と交差する方向である第１方向に複数並んでおり、
前記個別電極は、個別電極本体と、該個別電極本体から引き出された引出電極とを含んでおり、
前記個別電極には、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第１方向側に引き出されている第１個別電極と、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第１方向の反対方向である第２方向側に引き出されている第２個別電極とがあり、
少なくとも１つの前記個別電極行では、２つの前記第１個別電極と、１つの前記第２個別電極とが交互に並んでいることを特徴とする圧電基板。
【請求項２】
２つの前記第１個別電極と、１つの前記第２個別電極とが交互に並んでいる前記個別電極行が、複数の前記個別電極行のうちで、もっとも前記第１方向側に配置されている前記個別電極行であることを特徴とする請求項１に記載の圧電基板。
【請求項３】
２つの前記第２個別電極と、１つの前記第１個別電極とが交互に並んでいる前記個別電極行が、複数の前記個別電極行のうちで、もっとも前記第２方向側に存在することを特徴とする請求項１または２に記載の圧電基板。
【請求項４】
前記引出電極における、前記個別電極本体と繋がっている側と反対の端を引出端部とすると、
前記第３方向に隣り合って配置されている２つの前記第１個別電極では、前記個別電極本体同士の前記第１方向における距離よりも、前記引出端部同士の前記第１方向における距離が大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電基板。
【請求項５】
前記第１面と対向して配置されていて、前記複数の引出電極とそれぞれ電気的に接続されている複数の配線を有する配線基板をさらに有しており、
前記複数の配線が前記第１方向に沿って伸びていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧電基板。
【請求項６】
前記第１面と対向して配置されていて、前記複数の引出電極とそれぞれ電気的に接続されている複数の配線を有する配線基板をさらに有しており、
前記配線基板の前記複数の配線には、前記複数の引出電極とそれぞれ電気的に繋がっているランドが設けられており、
前記第３方向に隣り合って配置されている前記第１個別電極および前記第２個別電極に、それぞれ電気的に繋がっている２つの前記ランドの間を通っている前記配線の本数が、
前記第３方向に隣り合って配置されている２つの前記第１個別電極に、それぞれ電気的に繋がっている２つの前記ランドの間を通っている前記配線の本数よりも多いことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の圧電基板。
【請求項７】
前記配線基板の前記複数の配線には、前記複数の引出電極とそれぞれ電気的に繋がっているランドが設けられており、
前記第３方向に隣り合って配置されている２つの前記第１個別電極の間の前記第１方向における距離よりも、当該２つの前記第１個別電極にそれぞれ電気的に繋がっている２つの前記ランドの間の前記第１方向における距離が長いことを特徴とする請求項５または６に記載の圧電基板。
【請求項８】
前記配線基板がフレキシブル配線基板であることを特徴とする請求５〜７のいずれかに記載の圧電基板。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに圧電基板と、該圧電基板と、前記第１面の反対側の面で接合されていて、前記複数の圧電素子にそれぞれ対応している複数の吐出孔を有する流路部材とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項９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、前記圧電基板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】
本開示は、圧電基板、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドとして、圧電アクチュエータ基板と、吐出孔および吐出孔と繋がっている加圧室を有する流路部材とが積層されて構成されたものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１に記載の圧電アクチュエータ基板には、加圧室内の液体を加圧する圧電素子を駆動する、個別電極が設けられている。個別電極は、加圧室と重なっている個別電極本体と、個別電極本体より引き出されている引出電極とから成っており、引出電極は、個別電極本体に対して、同じ方向に引き出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１１９５３号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の圧電基板は、複数の圧電素子と第１面とを有しており、前記複数の圧電素子の、それぞれの一部を構成している複数の個別電極が前記第１面に配置されており、前記第１面には、前記個別電極が第３方向に所定間隔で並んで構成されている個別電極行が、前記第３方向と交差する方向である第１方向に複数並んでおり、前記個別電極は、個別電極本体と、該個別電極本体から引き出された引出電極とを含んでおり、前記個別電極には、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第１方向側に引き出されている第１個別電極と、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第１方向の反対方向である第２方向側に引き出されている第２個別電極とがあり、少なくとも１つの前記個別電極行では、２つの前記第１個別電極と、１つの前記第２個別電極とが交互に並んでいることを特徴とする。
【０００５】
また、本開示の液体吐出ヘッドは、圧電基板と、該圧電基板と、前記第１面の反対側の面で接合されていて、前記複数の圧電素子にそれぞれ対応している複数の吐出孔を有する流路部材とを含むことを特徴とする。
【０００６】
また、本開示の記録装置は、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、前記圧電基板を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図２】（ａ）は、図１の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のヘッド本体に取り付けられる配線基板の平面図である。
【図３】図２（ａ）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平面図である。
【図４】図２（ａ）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平面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【図６】（ａ）は、図３のヘッド本体をさらに拡大した一部であり、（ｂ）は、（ａ）の一点鎖線の部分に対応する部分の配線基板の平面図である。
【図７】（ａ）は、図６（ａ）の一部の構造の他の実施形態であり、（ｂ）は、（ａ）に対応した配線基板の平面図である。
【図８】（ａ）は、参考例の個別電極の平面図であり。（ｂ）は、（ａ）に対応する部分の参考例の配線基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１（ａ）は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ１（以下で単にプリンタと言うことがある）の概略の側面図であり、図１（ｂ）は、概略の平面図である。プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐをガイドローラ８２Ａから搬送ローラ８２Ｂへと搬送することにより、印刷用紙Ｐを液体吐出ヘッド２に対して相対的に移動させる。制御部８８は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド２を制御して、印刷用紙Ｐに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させて、印刷用紙Ｐに印刷などの記録を行なう。
【０００９】
本実施形態では、液体吐出ヘッド２はプリンタ１に対して固定されており、プリンタ１はいわゆるラインプリンタとなっている。本開示の記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド２を、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させる動作と、印刷用紙Ｐの搬送を交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。
【００１０】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐとほぼ平行となるように平板状のヘッド搭載フレーム７０（以下で単にフレームと言うことがある）が固定されている。フレーム７０には図示しない２０個の孔が設けられており、２０個の液体吐出ヘッド２がそれぞれの孔の部分に搭載されていて、液体吐出ヘッド２の、液体を吐出する部位が印刷用紙Ｐに面するようになっている。液体吐出ヘッド２と印刷用紙Ｐとの間の距離は、例えば０．５〜２０ｍｍ程度とされる。５つの液体吐出ヘッド２は、１つのヘッド群７２を構成しており、プリンタ１は、４つのヘッド群７２を有している。
【００１１】
液体吐出ヘッド２は、図１（ａ）の手前から奥へ向かう方向、図１（ｂ）の上下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。１つのヘッド群７２内において、３つの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の２つの液体吐出ヘッド２は搬送方向に沿ってずれた位置で、３つの液体吐出ヘッド２の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。液体吐出ヘッド２は、各液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲が、印刷用紙Ｐの幅方向に（印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向に）繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Ｐの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。
【００１２】
４つのヘッド群７２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド２には、図示しない液体タンクから液体、例えば、インクが供給される。１つのヘッド群７２に属する液体吐出ヘッド２には、同じ色のインクが供給されるようになっており、４つのヘッド群７２で４色のインクが印刷できる。各ヘッド群７２から吐出されるインクの色は、例えば、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。このようなインクを、制御部８８で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。
【００１３】
プリンタ１に搭載されている液体吐出ヘッド２の個数は、単色で、１つの液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲を印刷するのなら１つでもよい。ヘッド群７２に含まれる液体吐出ヘッド２の個数や、ヘッド群７２の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群７２の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数配置して、搬送方向に交互に印刷すれば、同じ性能
の液体吐出ヘッド２を使用しても搬送速度を速くできる。これにより、時間当たりの印刷面積を大きくすることができる。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Ｐの幅方向の解像度を高くしてもよい。
【００１４】
さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、印刷用紙Ｐの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。
【００１５】
プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐに印刷を行なう。印刷用紙Ｐは、給紙ローラ８０Ａに巻き取られた状態になっており、２つのガイドローラ８２Ａの間を通った後、フレーム７０に搭載されている液体吐出ヘッド２の下側を通り、その後２つの搬送ローラ８２Ｂの間を通り、最終的に回収ローラ８０Ｂに回収される。印刷する際には、搬送ローラ８２Ｂを回転させることで印刷用紙Ｐは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド２によって印刷される。回収ローラ８０Ｂは、搬送ローラ８２Ｂから送り出された印刷用紙Ｐを巻き取る。搬送速度は、例えば、７５ｍ／分とされる。各ローラは、制御部８８によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。
【００１６】
記録媒体は、印刷用紙Ｐ以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ１は、印刷用紙Ｐを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを直接搬送して、記録媒体を搬送ベルトに置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを記録媒体にできる。さらに、液体吐出ヘッド２から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド２から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。
【００１７】
また、プリンタ１に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付けて、制御部８８が、各センサからの情報から分かるプリンタ１各部の状態に応じて、プリンタ１の各部を制御してもよい。例えば、液体吐出ヘッド２の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド２に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出量や吐出速度などの吐出特性に影響を与えている場合などに、それらの情報に応じて、液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。
【００１８】
次に、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２について説明する。図２（ａ）は、図１に示された液体吐出ヘッド２の要部であるヘッド本体１３を示す平面図である。図２（ｂ）は、ヘッド本体１３の、圧電アクチュエータ基板２１に電気的に接合される配線基板６０の平面図である。図３は、図２（ａ）の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図であり、ヘッド本体１３の一部を示す図である。図４は、図３と同じ位置の拡大平面図である。図３および図４では、図を分かりやすくするため、一部の流路を省略して描いている。また、図３および図４では、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加圧室１０、しぼり１２および吐出孔８などを実線で描いている。図５は図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。図６（ａ）は、図３のヘッド本体１３をさらに拡大した一部であり、（ｂ）は、図６（ａ）に対応する部分の配線基板６０の平面図である。
【００１９】
ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に、圧電基板である圧電アクチュエータ基板２１とを有している。流路部材４は、吐出孔８を有するノズルプレート３１と、プレート２２〜３０が積層された流路部材本体とが積層されて成っている。ヘッド本体１３には、さらに、圧電アクチュエータ基板２１を駆動する駆動信号を伝達する配線基板６０を含んでもよい。
【００２０】
圧電アクチュエータ基板２１は台形形状を有しており、その台形の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向に平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向に平行な２本の仮想直線のそれぞれに沿って２つずつ、つまり合計４つの圧電アクチュエータ基板２１が、全体として千鳥状に流路部材４上に配列されている。流路部材４上で隣接し合う圧電アクチュエータ基板２１の斜辺同士は、流路部材４の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチュエータ基板２１を駆動することにより印刷される領域では、２つの圧電アクチュエータ基板２１により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
【００２１】
配線基板６０は、各圧電アクチュエータ基板２１に対して、それぞれ１つずつ取り付けられる。配線基板６０は、圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同形状の台形状部分と、その台形状部の、長い側の底辺（以下で長い側の底辺を長辺と呼び、短い側の底辺を短辺と呼んで説明する）から伸びている長方形状部とを含んでいる。配線基板６０については、後で詳述する。
【００２２】
流路部材４の内部には液体流路の一部であるマニホールド５が配置されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、１０個あり、流路部材４の長手方向に平行な２本の直線上に５個ずつ配置されている。開口５ｂは、４つの圧電アクチュエータ基板２１が配置された領域を避けた位置に配置されている。マニホールド５には、図示されていない液体タンクから、開口５ｂを通じて液体が供給されるようになっている。
【００２３】
流路部材４内に形成されたマニホールド５は、複数本に分岐している（分岐した部分のマニホールド５を副マニホールド５ａということがある）。開口５ｂに繋がるマニホールド５は、圧電アクチュエータ基板２１の斜辺に沿うように延在しており、流路部材４の長手方向と交差して配置されている。２つの圧電アクチュエータ基板２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド５が、隣接する圧電アクチュエータ基板２１に共有されており、副マニホールド５ａがマニホールド５の両側から分岐している。各副マニホールド５ａは、流路部材４の内部の各圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域において、隣り合って配置され、ヘッド本体１３の長手方向に延在している。
【００２４】
流路部材４は、複数の加圧室１０がマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）に形成されている４つの加圧室群９を有している。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。加圧室１０は流路部材４の上面に開口するように形成されている。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に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの加圧室１０によって形成された各加圧室群９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が接着されることで閉塞されている。
【００２５】
本実施形態では、図３に示されているように、マニホールド５は、流路部材４の短手方向に互いに平行に並んだ４行の副マニホールド５ａに分岐している。一つの副マニホールド５ａに繋がった加圧室１０は、副マニホールド５ａの片側に２行ずつ、両側で４行の加圧室行１１を構成している。副マニホールド５ａは４行存在するため、加圧室行１１は、１６行存在する。図３では、もっとも長辺側に配置された加圧室行１１を加圧室行１１−１、加圧室行１１−１から短辺側に向かって順に加圧室行１１−２〜１１−１６が配置されている状態を示してある。各加圧室行１１に含まれる加圧室１０の数は、圧電アクチュエータ基板３２の外形形状に対応して、長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。
【００２６】
各加圧室行１１は、加圧室１０が、第３方向Ｄ３に沿って等間隔で並んでいる。
【００２７】
なお、以下で、第３方向Ｄ３と交差する方向を第１方向Ｄ１、第１方向Ｄ１の反対の方向を第２方向Ｄ２として説明する。第１方向Ｄ１は、より詳細には、後述の個別電極本体３５ａに対して、配線基板６０に設けられている配線６０ｂが外部の制御部８８に向かって伸びている方向である。
【００２８】
吐出孔８は、ヘッド本体１３の解像度方向である長手方向において、約４２μｍ（６００ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝４２μｍ間隔である）の間隔で略等間隔に配置されている。これによって、ヘッド本体１３は、長手方向に６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。台形形状の圧電アクチュエータ基板２１がオーバーラップしている部分では、２つの圧電アクチュエータ基板２１の下方にある吐出孔８が、互いに補完し合うように配置されていることにより、吐出孔８は、ヘッド本体１３の長手方向に６００ｄｐｉに相当する間隔で配置されている。
【００２９】
また、各副マニホールド５ａには平均すれば１５０ｄｐｉに相当する間隔で個別流路３２が接続されている。これは、６００ｄｐｉ分の吐出孔８を４行の副マニホールド５ａに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド５ａに繋がる個別流路３２が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド５ａの延在方向、すなわち主走査方向に平均１７０μｍ（１５０ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝１６９μｍ間隔である）以下の間隔で個別流路３２が形成されているということである。
【００３０】
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後述する個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５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て、圧電アクチュエータ基板２１の上面における加圧室１０と対向する領域内に収まる個別電極本体３５ａと、個別電極本体３５ａから、加圧室１０の外まで引き出せた引出電極３５ｂとを含んでいる。
【００３１】
流路部材４の下面である吐出孔面３１−２には、吐出孔８の下側の開口である吐出孔８が多数開口している。吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置された副マニホールド５ａと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、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。吐出孔８の集まりである吐出孔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おり、対応する圧電アクチュエータ基板２１の圧電素子、すなわち変位素子５０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。そして、それぞれの吐出孔群内の吐出孔８は、流路部材４の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。
【００３２】
ヘッド本体１３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２２、ベースプレート２３、アパーチャ（しぼり）プレート２４、サプライプレート２５、２６、マニホールドプレート２７、２８、２９、カバープレート３０およびノズルプレート３１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。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路３２および副マニホールド５ａ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１３は、図５に示されているように、加圧室１０は流路部材４の上面に、副マニホールド５ａは内部の下面側に、吐出孔８は下面にと、個別流路３２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を介して副マニホールド５ａと吐出孔８とが繋がる構成を有している。
【００３３】
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２２に形成された加圧室１０である。第２に、加圧室１０の一端から副マニホールド５ａへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート２３（詳細には加圧室１０の入り口）からサプライプレート２５（詳細には副マニホールド５ａの出口）までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート２４に形成されたしぼり１２と、サプライプレート２５、２６に形成された個別供給流路６とが含まれている。
【００３４】
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２３（詳細には加圧室１０の出口）からノズルプレート３１（詳細には吐出孔８）までの各プレートに形成されている。ディセンダの吐出孔８側は特に断面積が小さい、ノズルプレート３１に形成されたノズルとなっている。
【００３５】
第４に、副マニホールド５ａ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２７〜３０に形成されている。
【００３６】
このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド５ａからの液体の流入口（副マニホールド５ａの出口）から吐出孔８に至る個別流路３２を構成している。副マニホールド５ａ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、副マニホールド５ａから上方向に向かって、個別供給流路６を通り、しぼり１２の一端部に至る。次に、しぼり１２の延在方向に沿って水平に進み、しぼり１２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。
【００３７】
圧電アクチュエータ基板２１は、図５に示されるように、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の変位する部分である変位素子５０の厚さは４０μｍ程度であり、１００μｍ以下であることにより、変位量を大きくすることができる。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（図３参照）。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、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。
【００３８】
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３４、Ａｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５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３５は、加圧室１０と対向している個別電極本体３５ａと、加圧室１０と対向している領域外に引き出されて引出電極３５ｂとを含んでいる。引出電極３５ｂには、引出電極３５ｂと、配線基板６０の配線６０ｂとを電気的に接続する、凸形状の接続導体３６が配置されている。接続導体３６は、例えば、高さ５〜２００μｍ程度であり、導電粒子を含んだ樹脂である。
【００３９】
圧電セラミック層２１ａ、ｂおよび共通電極３４は、それぞれ略同じ形状であることにより、これらを同時焼成により作製する場合に、反りを小さくできる。１００μｍ以下の圧電アクチュエータ基板２１は焼成過程で反りが生じやすく、その量も大きくなる。また、反りが生じていると、流路部材４に積層した際に、その反りを変形させて接合することになり、その際の変形が変位素子５０の特性変動に影響し、ひいては液体吐出特性のばらつきにつながるため、反りは、圧電アクチュエータ基板２１の厚さと同程度以下に小さい
ことが望ましい。そして、内部電極のある場所とない場所の焼成収縮挙動の差による反りを少なくするために内部電極である共通電極３４は内部にパターンのないベタで形成される。なお、ここで略同じ形状であるとは、外周の寸法の差がその部分の幅の１％以内であることを言う。圧電セラミック層２１ａ、ｂの外周は、基本的に焼成前に重ねられた状態で切断して形成されるので、加工精度の範囲内で同じ位置になる。共通電極３４も、ベタ印刷した後に、圧電セラミック層２１ａ、ｂと同時に切断することで形成されると反りが生じ難いが、圧電セラミック層２１ａ、ｂと相似形状で少し小さいパターンで印刷することにより、圧電アクチュエータ２１基板の側面に共通電極３４が露出しなくなるため、電気的信頼性が高くなる。
【００４０】
詳細は後述するが、個別電極３５には、制御部８８からフレキシブル配線基板（ＦＰＣ、Flexible Printed Circuit）などの配線基板６０を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷用紙Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。共通電極３４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３４は、圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域内のすべての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２１ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に配線基板６０の配線６０ｂと電気的に接続される。
【００４１】
配線基板６０は、樹脂フィルムなどで構成された基材６０ａの上に、Ｃｕなどで構成された、配線６０ｂおよびランド６０ｂａが配置されており、配線６０ｂ同士がショートしたり、他のものと電気的に接触し難いように、基材６０ａの配線６０ｂおよびランド６０ｂａが配置された側の一部にはカバー樹脂６０ｃが設けられている。
【００４２】
配線６０ｂは、個別電極３５の引出電極３５ｂに配置された接続電極３６、もしくは、共通電極３４から電気的に繋がっている接続電極３６から、概略第１方向Ｄ１に沿って伸びている。配線６０ｂは、他の基板やケーブル等に電気的に繋がり、最終的には、制御部８８に電気的に繋がることになる。配線６０ｂの接続電極３６と繋がっている端は、配線６０ｂよりも幅の広いランド６０ｂａとなっている。
【００４３】
なお、後述のように、個別電極３５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３５に対応する加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路３２を通じて、対応する吐出孔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および吐出孔８に対応する個別の変位素子５０（アクチュエータ）に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層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変位素子５０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３４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極３５により構成されており、圧電アクチュエータ基板２１には圧電素子である変位素子５０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吐出孔８から吐出される液体の量は５〜７ｐＬ（ピコリットル）程度である。
【００４４】
圧電アクチュエータ基板２１を平面視したとき、個別電極本体３５ａは加圧室１０と重なるように配置されており、加圧室１０の中央に位置している部位の、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれている圧電セラミック層２１ｂは、圧電アクチュエータ基板２１の積層方向に分極されている。分極の向きは上下どちらに向かっていてもよく、その方向に
対応し駆動信号を与えることで駆動できる。
【００４５】
図５に示されるように、共通電極３４と個別電極３５とは、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層２１ｂにおける個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには厚み方向に分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータ基板２１においては、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック層２１ａは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータ基板２１はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。
【００４６】
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３５を共通電極３４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３５を共通電極３４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３５が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、ｂ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３５を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、ｂ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３５に供給することになる。このパルス幅は、加圧室１０内において圧力波がマニホールド５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。
【００４７】
続いて、個別電極３５から引出電極３５ｂを引き出す方向に関して説明する。まず、上述実施形態とは異なる参考例を、図８（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図８（ａ）は参考例のヘッド本体２１３における個別電極２３５の配置であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応する部分の参考例の配線基板２６０の平面図である。図８（ａ）の加圧室２１０は、ヘッド本体１３の加圧室行１１−１に相当する部分である、加圧室２１０および加圧室２１０に対応する個別電極２３５は、第３方向Ｄ３に並んでいる。各個別電極２３５では、引出電極２３５ｂは、個別電極本体２３５ａから第１方向Ｄ１に向かって引き出されている。引出電極２３５ｂの、個別電極本体２３５ａと繋がっている側と反対の端部には、接続電極２３６が配置されている。
【００４８】
配線基板２６０には、接続電極２３６に対応する位置にランド２６０ｂａが配置されている。各ランド２６０ｂａからは、配線２６０ｂが、第１方向Ｄ１に向かって伸びており、配線２６０ｂは、第１方向Ｄ１の先で外部に繋がっている。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１の反対の方向である。配線基板２６０には、図８（ｂ）に図示した部分以外にも、ランド２６０ｂａが配置されており、その図示していないランド２６０ｂａから繋がっている配線２６０ｂも、図８（ｂ）の範囲を通っている。配線基板２６０は、第１方向Ｄ１に向かうにしたがって、配線２６０ｂの第３方向Ｄ３における密度が高くなっている。
【００４９】
加圧室行１１−１に対応するランド２６０ｂａを繋いでできる仮想線Ｌ３を考える。加圧室行１１−２〜１１〜１６の１５行分の配線２６０ｂが、仮想線Ｌ３を通るように、配置されなければならない。仮想線Ｌ３においては、ランド２６０ｂａの幅が、配線２６０ｂよりも広くなっており、また、配線２６０ｂ同士の間隔よりも、配線２６０ｂとランド２６０ｂａの間隔を大きくなっている。そのため、仮想線Ｌ３には、配線２６０ｂが配置できる余地は少なくなっている。そのため、配線基板２６０は、参考例として図示しているものの、配線２６０ｂの密度が高くなりすぎるので、実際には、仮想線Ｌ３を通るよう
に、加圧室行１１−２〜１１〜１６の１５行分の配線２６０ｂを配置することはできない。
【００５０】
加圧室行１１−２〜１１〜１６の１５行分の配線６０ｂが配置できるように、引出電極３５ｂの配置を、図６（ａ）のようにする。図６（ａ）には、加圧室行１１−１、１１−２が図示してある。図６（ｂ）は、図６（ａ）のの一点鎖線の部分に対応する配線基板６０の平面図である。配線基板６０は、第１方向Ｄ１の先で外部に繋がっている。なお、個別電極３５は、圧電アクチュエータ基板２１の上面である第１面２１−１に配置されている。圧電アクチュエータ基板２１は、第１面２１−１の反対の面である第２面２１−２で、流路部材４と接合されている。なお、加圧室行１１−２〜１１〜１６の１５行分の配線６０ｂを実際に描くと、図面が複雑になり解り難くなるため、図６（ｂ）では、配線６０ｂを少なくして示している。これは前述の図８（ｂ）、および後述の図７（ｂ）も同様である。
【００５１】
ここで、引出電極３５ｂが第１方向Ｄ１側に引き出されている個別電極３５を第１個別電極３５−１と呼び、その引出電極３５ｂを第１引出電極３５ｂ−１、その個別電極本体３５ａを第１個別電極本体３５ａ−１と呼ぶ。引出電極３５ｂが第２方向Ｄ２側に引き出されている個別電極３５を第２個別電極３５−２と呼び、その引出電極３５ｂを第２引出電極３５ｂ−２、その個別電極本体３５ａを第２個別電極本体３５ａ−２と呼ぶ。
【００５２】
加圧室行１１−１では、個別電極３５が、第３方向Ｄ３に沿って、第１個別電極３５−１、第１個別電極３５−１、第２個別電極３５−２、第１個別電極３５−１、第１個別電極３５−１、第２個別電極３５−２と配置されている。すなわち、２つの第１個別電極３５−１と、１つの第２個別電極３５−２とが交互に並んでいる。
【００５３】
加圧室行１１−１に対応するランド６０ｂａを繋いでできる仮想線Ｌ１は、図６（ｂ）に示すように、第１引出電極３５ｂ−１に対応した第１ランド１６０ｂ−１が、第２引出電極３５ｂ−２に対応した第２ランド６０ｂ−２に対して、第１方向Ｄ１に配置されているため、上下に蛇行しており、仮想線Ｌ３よりも長くなっている。これにより、仮想線Ｌ１を通る配線６０ｂの個数を多くできる。
【００５４】
第１ランド６０ｂａ−１同士の間には、３本の配線６０ｂが通っている。第１ランド６０ｂａ−１と第２ランド６０ｂａ−２との間には、５本の配線６０ｂが通っている。したがって、４つのランド６０ｂａ分の仮想線Ｌ１を通る配線６０ｂの個数は、第１ランド６０ｂａ−１同士の間の３本、第１ランド６０ｂａ−１と第２ランド６０ｂａ−２との間の５本、および第２ランド６０ｂａ−２と第１ランド６０ｂａ−１との間の５本の合計の１３本である。これに対して、図８（ｂ）では、各ランド２６０ｂａの間に３本の配線２６０ｂが通っているので、４つのランド２６０ｂａ分の仮想線Ｌ３を通る配線２６０ｂの個数は、９本である。このように、図８（ａ）、（ｂ）の設計を図６（ａ）、（ｂ）のように変えれば配線の個数を増やすことができる。
【００５５】
すなわち、第１ランド６０ｂａ−１と第２ランド６０ｂａ−２との間に配置されている配線６０ｂの個数を、第１ランド６０ｂａ−１同士の間に配置されている配線６０ｂの個数よりも増やすことで、全体の配線６０ｂの個数を増やすことができる。
【００５６】
なお、ランド６０ｂａの幅は、配線６０ｂよりも広くなっているので、位置ずれが生じても、接続電極３６との電気的接続ができない可能性を小さくできる。配線６０ｂ同士の間隔よりも、配線６０ｂとランド６０ｂａとの間隔を大きくしているため、置ずれが生じても、接続電極３６がランド６０ｂａと電気的に繋がっていない配線２６０ｂに、電気的に繋がってしまう可能性を小さくできる。また、図６（ｂ）には図示していないが、接続
電極３６をカバー樹脂で覆い、カバー樹脂から露出するのがランド６０ｂａの周囲だけにする場合、配線６０ｂとランド６０ｂａとの間隔を大きくすれば、カバー樹脂の開口の境界を、配線６０ｂとランド６０ｂａとの間に形成し易くできる。
【００５７】
なお、図６（ａ）の加圧室行１１−２では、第１個別電極３５−１と第２個別電極３５−２とが交互に配置されている。加圧室行１１−２でも、２つの第１個別電極３５−１と、１つの第２個別電極３５−２とを交互に配置すれば、その部分を通る配線６０ｂの個数を増やすことができる。
【００５８】
加圧室行１１−１において、その部分を通る配線６０ｂを多くするという点では、第１位方向は、ランド６０ｂａから、配線６０ｂが外部に向かって伸びる方向に限定されない。すなわち、第１方向を、配線６０ｂが外部に向かって伸びる方向の逆方向として、２つの、第１方向に引き出された第１引出電極を有する第１個別電極と、１つの、第２方向に引き出された第２引出電極を有する第２個別電極とを交互に配置して、個別電極行を構成してもよい。
【００５９】
加圧室行１１−１は、加圧室行１１−１〜１１−１６の中で、もっとも第１方向Ｄ１に位置している。すなわち、加圧室行１１−１に対応した個別電極３５は、配線基板６０が、外部側に引っ張られた場合に、個別電極は３５と配線基板６０との間で断線が起きるおそれがある。例えば、配線基板６０は、液体吐出ヘッド２の製造途中で、過度に引っ張られる可能性がある。また、プリンタ１に設置された液体吐出ヘッド２に印刷用紙Ｐがぶつかったり、構成部材に熱膨張差がある液体吐出ヘッド２の温度が変わったりすることで、配線基板６０に引っ張る力が加わる可能性がある。
【００６０】
加圧室行１１−１に対応した個別電極行を、２つの、第１方向Ｄ１に引き出された第１引出電極３５ｂ−１を有する第１個別電極３５と、１つの、第２方向Ｄ２に引き出された第２引出電極３５ｂ−２を有する第２個別電極３５−２とを交互に配置して構成する。そのようにすれば、配線基板６０の配線６０ｂ外部に向かう側、すなわち第１方向Ｄ１側に位置する接続電極３６の個数が多くなり、個別電極３５と配線基板６０との間で断線を起き難くできる。
【００６１】
加圧室行１１−１６は、加圧室行１１−１〜１１−１６の中で、もっとも第２方向Ｄ２に位置している。配線基板６０が外部側に引っ張られた場合の影響が少ないかもしれないが、加圧室行１１−１６に対応した個別電極３５は、加圧室群９のもっとも外側に配置されているので、内部位置する個別電極３５はよりは、配線基板６０との間で断線が起き易いと考えられる。図示しないが、加圧室行１１−１６に対応した個別電極行を、２つの、第２方向Ｄ２に引き出された第２引出電極３５ｂ−２を有する第２個別電極３５と、１つの、第１方向Ｄ１に引き出された第１引出電極３５ｂ−１を有する第２個別電極３５−１とを交互に配置して構成すれば、外部側に位置している接続電極３６の個数が多くなり、個別電極は３５と配線基板６０との間で断線を起き難くできる。
【００６２】
続いて、図７（ａ）、（ｂ）を用いて、変形例を説明する。図７（ａ）には、図６（ａ）で示した、加圧室行１１−１に対応した２つの第１個別電極３５−１の変形例である２つの第１個別電極１３５−１を有するヘッド本体１１３を示した。図７（ｂ）は、図７（ａ）の構造に対応した配線基板１６０を示した。
【００６３】
第３方向Ｄ３に２つ並んで配置されている第１個別電極本体１３５ａ−１同士の第３方向Ｄ３における距離、すなわち配置間隔はＷ１である。より詳細には、第１個別電極本体１３５ａ−１の面積重心の間の距離がＷ１である。また、第１引出電極１３５ｂ−１が、第１個別電極本体１３５ａ−１と繋がっている端を引出元端部とすると、第１個別電極本
体１３５ａ−１の引出元端部同士の第３方向における距離、すなわち配置間隔もＷ１である。より詳細には、引出元端部における第３方向の幅の中央の間の距離がＷ１である。
【００６４】
引出電極における、個別電極本体と繋がっている側と反対の端を引出端部とする。第１個別電極１３５における引出端部を第１引出端部とする。本実施形態では、第１接続電極１３６−１は、第１引出端部に配置されている。第３方向Ｄ３に２つ並んで配置されている第１個別電極１３５の第１引出端部同士の第３方向Ｄ３における距離、すなわち配置間隔はＷ２である。より詳細には、引出先端部における第３方向の幅の中央の間の距離がＷ２である。
【００６５】
Ｗ２はＷ１よりも大きい。これは、２つの第１引出電極１３５ｂ−１が、それぞれ、引出元から離れるに従って、第３方向Ｄ３にずれていき、引出元から外側に広がる形状になっているためである。また、他の実施形態としては、引出元端部の位置を第１個別電極本体１３５ａ−１に対して第３方向にずらして配置してもよい。第１引出電極１３５ｂ−１を斜めに引き出す配置、および引出元端部をずらす配置は、両方行なってもよい。
【００６６】
配線基板１６０では、第３方向Ｄ３に並んで配置されている第１ランド１６０ｂａ−１同士の第３方向における距離、すなわち配置間隔はＷ３である。より詳細には、第１ランド１６０ｂａ−１の面積重心の間の距離がＷ３である。Ｗ３は、Ｗ２よりも大きい。元々、圧電アクチュエータの作製精度、配線基板１６０の作製精度、および圧電アクチュエータと配線基板１６０との接合精度を考慮して、第１接続電極１３６−１が第１ランド１６０ｂａ−１の内側に接続するように、第１ランド１６０ｂａ−１は第１接続電極１３６−１よりも大きくなっている。２つの第１ランド１６０ｂａ−１は、上述の作製精度および接合精度の影響を含めて許容できる範囲で、対応する第１端部同士よりも外側に配置されることで、Ｗ３はＷ２よりも大きくなっている。この結果、第１接続電極１３６−１は、第１ランド１６０ｂａ−１の面積重心からずれて接続することになる。
【００６７】
Ｗ１に対するＷ２の拡大、およびＷ２に対するＷ３の拡大の少なくとも一方が行なわることにより、Ｗ３はＷ１よりも大きくされる。Ｗ３が拡大されることにより、図６（ｂ）では、３本であった、第１ランド６０ｂａ−１間の配線１６０ｂの個数は、図７（ｂ）では、４本になっている。すなわち、仮想線Ｌ２を通る配線１６０ｂの個数を増やすことができる。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
４・・・流路部材
５・・・マニホールド
５ａ・・・副マニホールド
５ｂ・・・マニホールドの開口
６・・・個別供給流路
８・・・吐出孔
９・・・加圧室群
１０・・・加圧室
１１−１〜１１−１６・・・加圧室行
１２・・・しぼり
１３・・・ヘッド本体
２１・・・圧電アクチュエータ基板（圧電基板）
２１ａ・・・圧電セラミック層（セラミック振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２１−１・・・第１面
２１−２・・・第２面
２２〜３１・・・プレート
３１−２・・・吐出孔面
３２・・・個別流路
３４・・・共通電極
３５・・・個別電極
３５ａ・・・個別電極本体
３５ｂ・・・引出電極
３５−１・・・第１個別電極
３５−２・・・第２個別電極
３６・・・接続電極
５０・・・変位素子（圧電素子）
６０・・・配線基板
６０ａ・・・基材
６０ｂ、１６０ｂ・・・配線
８０ｂａ、１６０ｂａ・・・ランド
６０ｃ・・・カバー樹脂
６５・・・圧電アセンブリ
７０・・・ヘッド搭載フレーム
７２・・・ヘッド群
８０Ａ・・・給紙ローラ
８０Ｂ・・・回収ローラ
８２Ａ・・・ガイドローラ
８２Ｂ・・・搬送ローラ
８８・・・制御部
Ｄ１・・・第１方向
Ｄ２・・・第２方向
Ｄ３・・・第３方向
Ｐ・・・印刷用紙
【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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