(57)【要約】【課題】圧力発生室を区画する隔壁の強度を向上させ、振動板の破壊を抑制して、長期に亘り安定して液体を噴射することができる液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び圧電アクチュエーターを提供する。【解決手段】隔壁１１により区画された複数の圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された流路形成基板、振動板、第１電極、圧電体層、及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、を具備し、圧電アクチュエーターの能動部３１０の一方面側には、第１の方向Ｘにおいて、圧力発生室１２と隔壁１１との境界Ｐを跨ぐ第１の錘９１が設けられ、第１の錘９１は、第２の方向Ｙにおける能動部３１０の中央を通り、第１の方向Ｘに沿う仮想線Ｖ上に設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁により区画された複数の圧力発生室が第１の方向に並設された流路形成基板と、
前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、
前記振動板の一方面側に設けられた第１電極、圧電体層、及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、を具備し、
前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた能動部を具備し、
前記能動部の一方面側には、前記第１の方向において、少なくとも前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨ぐ第１の錘が設けられ、
前記第１の錘は、前記第１の方向とは交差する第２の方向における前記能動部の中央を通り、前記第１の方向に沿う仮想線上に設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記圧電アクチュエーターの一方面側には、前記第２の方向において、前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨ぐ第２の錘が設けられ、
前記能動部は、前記第２の方向の長さが前記第２の錘で規定されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１の錘は、前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨ぎ、前記能動部上には設けられていない
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１の錘は、前記第１の方向において、前記仮想線上であって前記能動部上に設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１の錘は、複数の前記圧電アクチュエーターに共通して設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成基板の前記圧電アクチュエーターが設けられた側には、前記圧電アクチュエーターを保持する空間である保持部を有する保護基板が接合され、
前記保護基板は、前記第１の錘に接合している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１の錘は、前記第２の方向において複数並設されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１の錘は、前記第１の方向において、前記隔壁上から前記境界に向けて幅が狭くなっている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成基板の前記圧電アクチュエーターが設けられた側には、前記圧電アクチュエーターを保持する空間である保持部を有する保護基板が接合され、
前記保持部の前記圧電アクチュエーターに対向する面には、配線が設けられ、
前記第１の錘は絶縁膜により形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
隔壁により区画された複数の圧力発生室が第１の方向に並設された流路形成基板と、
前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、
前記振動板の一方面側に設けられた第１電極、圧電体層、及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、を具備し、
前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた能動部を具備し、
前記能動部の一方面側には、前記第１の方向において、少なくとも前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨ぐ絶縁膜が設けられ、
前記絶縁膜は、前記第１の方向とは交差する第２の方向において、前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨いでいない
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１２】
隔壁により区画された複数の凹部が第１の方向に並設された基板の一方面側に設けられた第１電極、圧電体層、及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた能動部とを具備し、
前記能動部の一方面側には、前記第１の方向において、少なくとも前記凹部と前記隔壁との境界を跨ぐ第１の錘が設けられ、
前記第１の錘は、前記第１の方向とは交差する第２の方向における前記能動部の中央を通り、前記第１の方向に沿う仮想線上に設けられている
ことを特徴とする圧電アクチュエーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを噴射するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。インクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、隔壁により区画された圧力発生室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に接合されて圧力発生室に連通するノズルが形成されたノズルプレートと、流路形成基板の他方面側に振動板を介して設けられた圧電アクチュエーターと、を具備し、圧電アクチュエーターによって振動板を変形させて圧力発生室内のインクに圧力変化を生じさせることで、ノズルからインク滴を吐出させるものがある。 
【０００３】
また、従来のインクジェット式記録ヘッドでは、圧電アクチュエーターの上部電極の両端部上に、錘としての金属層を設けることで、圧電アクチュエーターの長手方向の両端部における剛性を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２２７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、圧力発生室を区画する隔壁が変形し、隣り同士の隔壁の高さに段差が生じる可能性がある。隔壁に生じた段差は、流路形成基板とノズルプレート等との間の隙間となるため、個々の圧力発生室同士を区画できなくなる虞がある。
【０００６】
隔壁の強度は、隔壁の幅に比例し、隔壁の長さの４乗に反比例する。したがって、排除体積を確保するために隔壁の長さを長く、ノズル開口を高密度化するために隔壁の幅を狭くする構成では、隔壁の強度は顕著に低下し、上記問題の影響が大きくなる。
【０００７】
また、振動板は、圧縮応力により圧力発生室側に撓もうとする。一方、圧電アクチュエーターの駆動時には、圧力発生室内のインクの圧力により、圧電アクチュエーター側へ押し上げられる。このような圧電アクチュエーターの駆動により、振動板の隔壁付近に高い応力が発生し、振動板にクラックが生じる。このような振動板のクラックは、圧電アクチュエーターの能動部の中央に発生しやすい。
【０００８】
特許文献１には、隔壁の長さが長尺化することによる隔壁の強度低下や、圧電アクチュエーターの能動部の中央に生じるクラックを抑制できるインクジェット式記録ヘッドは開示されていない。なお、このような事情はインクジェット式記録ヘッドに限定されず、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや圧電アクチュエーターにおいても同様に存在する。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、圧力発生室を区画する隔壁の強度を向上させ、振動板の破壊を抑制して、長期に亘り安定して液体を噴射することができる液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置を提供することを目的とする。また、本発明はこのような事情に鑑み、基板に形成された凹部を区画する隔壁の強度を向上させ、圧電アクチュエーターの破壊を抑制して、長期に亘り安定して凹部に圧力を付与することができる圧電アクチュエーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の態様は、隔壁により区画された複数の圧力発生室が第１の方向に並設された流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、前記振動板の一方面側に設けられた第１電極、圧電体層、及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、を具備し、前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた能動部を具備し、前記能動部の一方面側には、前記第１の方向において、少なくとも前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨ぐ第１の錘が設けられ、前記第１の錘は、前記第１の方向とは交差する第２の方向における前記能動部の中央を通り、前記第１の方向に沿う仮想線上に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、隔壁により区画される圧力発生室の排除体積を縮小することなく、隔壁の強度を向上することができる。この結果、流路形成基板と隔壁との間に隙間が生じず、個々の圧力発生室同士をより確実に区画することができ、液体の噴射を良好なものとすることができる。さらに、第１の錘により能動部の中央の変形を抑制するので、振動板の中央にクラックが生じることを抑制することができ、長期に亘り安定して液体を噴射することができる。
【００１１】
また、前記圧電アクチュエーターの一方面側には、前記第２の方向において、前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨ぐ第２の錘が設けられ、前記能動部は、前記第２の方向の長さが前記第２の錘で規定されていることが好ましい。これによれば、第２の方向における圧力発生室と隔壁との境界付近で、振動板及び圧電体層の破壊を抑制することができる。
【００１２】
また、前記第１の錘は、前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨ぎ、前記能動部上には設けられていないことが好ましい。これによれば、隔壁の強度を向上し、かつ振動板のクラックを抑制するとともに、能動部の中央の変形を過度に抑制しないことができる。
【００１３】
また、前記第１の錘は、前記第１の方向において、前記仮想線上であって前記能動部上に設けられていることが好ましい。これによれば、能動部の中央の圧電歪みを抑制し、振動板中央部の変形を抑制することができる。
【００１４】
また、前記第１の錘は、複数の前記圧電アクチュエーターに共通して設けられていることが好ましい。これによれば、複数の圧電アクチュエーターへの接合面積を広くとることができるので、第１の錘の密着性を向上することができる。これにより、第１の錘による能動部の中央の圧電歪みを抑制する効果をより一層高めることができる。
【００１５】
また、前記流路形成基板の前記圧電アクチュエーターが設けられた側には、前記圧電アクチュエーターを保持する空間である保持部を有する保護基板が接合され、前記保護基板は、前記第１の錘に接合していることが好ましい。これによれば、第１の錘による能動部の中央の圧電歪みを抑制する効果をより一層高めることができる。さらに、流路形成基板の第１の方向における反りを抑制することができる。
【００１６】
また、前記第１の錘は、前記第２の方向において複数並設されていることが好ましい。これによれば、第１の錘を複数設けることで、隔壁の強度低下を抑制しつつ、圧力発生室の排除体積を拡張することができる。
【００１７】
また、前記第１の錘は、前記第１の方向において、前記隔壁上から前記境界に向けて幅が狭くなっていることが好ましい。これによれば、能動部の圧電歪みによって第１の錘に掛る応力が分散される。これにより、第１の錘の当該応力に対する強度が向上し、第１の錘の破壊を抑制することができる。
【００１８】
また、前記流路形成基板の前記圧電アクチュエーターが設けられた側には、前記圧電アクチュエーターを保持する空間である保持部を有する保護基板が接合され、前記保持部の前記圧電アクチュエーターに対向する面には、配線が設けられ、前記第１の錘は絶縁膜により形成されていることが好ましい。これによれば、第１の錘は絶縁膜から形成されているので、配線から第１の錘に放電することを抑制し、放電による第１の錘の破損を抑制することができる。
【００１９】
本発明の他の態様は、隔壁により区画された複数の圧力発生室が第１の方向に並設された流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、前記振動板の一方面側に設けられた第１電極、圧電体層、及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、を具備し、前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた能動部を具備し、前記能動部の一方面側には、前記第１の方向において、少なくとも前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨ぐ絶縁膜が設けられ、前記絶縁膜は、前記第１の方向とは交差する第２の方向において、前記圧力発生室と前記隔壁との境界を跨いでいないことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、隔壁により区画される圧力発生室の排除体積を縮小することなく、隔壁の強度を向上することができる。この結果、流路形成基板と隔壁との間に隙間が生じず、個々の圧力発生室同士をより確実に区画することができ、液体の噴射を良好なものとすることができる。さらに、第１の錘により能動部の中央の変形を抑制するので、振動板の中央にクラックが生じることを抑制することができ、長期に亘り安定して液体を噴射することができる。
【００２０】
本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、圧力発生室を区画する隔壁の強度を向上させ、振動板の破壊を抑制して、長期に亘り安定して液体を噴射することができる。
【００２１】
本発明の他の態様は、隔壁により区画された複数の凹部が第１の方向に並設された基板の一方面側に設けられた第１電極、圧電体層、及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた能動部とを具備し、前記能動部の一方面側には、前記第１の方向において、少なくとも前記凹部と前記隔壁との境界を跨ぐ第１の錘が設けられ、前記第１の錘は、前記第１の方向とは交差する第２の方向における前記能動部の中央を通り、前記第１の方向に沿う仮想線上に設けられていることを特徴とする圧電アクチュエーターにある。
かかる態様では、隔壁により区画される圧力発生室の排除体積を縮小することなく、隔壁の強度を向上することができる。この結果、流路形成基板と隔壁との間に隙間が生じず、個々の圧力発生室同士をより確実に区画することができ、液体の噴射を良好なものとすることができる。さらに、第１の錘により能動部の中央の変形を抑制するので、振動板の中央にクラックが生じることを抑制することができ、長期に亘り安定して液体を噴射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ′線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ′線断面図である。
【図５】実施形態１に係る流路形成基板の一部を拡大した平面図である。
【図６】図３の要部を拡大した断面図である。
【図７】実施形態２に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。
【図８】実施形態２に係る流路形成基板の要部を拡大した平面図である。
【図９】実施形態３に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１０】実施形態４に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。
【図１１】実施形態５に係る流路形成基板の要部を拡大した平面図である。
【図１２】実施形態５に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。
【図１３】実施形態６に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１４】実施形態６に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１５】実施形態７に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１６】インクジェット式記録装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〈実施形態１〉
本発明の一実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）について説明する。
【００２４】
図１は本実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は記録ヘッドの流路形成基板の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ′線断面図であり、図５は記録ヘッドの流路形成基板の一部を拡大した平面図であり、図６は図３の要部を拡大した断面図である。なお、図５では、圧力発生室１２、能動部３１０、第１の錘９１及び第２の錘９２の配置を説明するために、振動板５０、第１電極６０、及び第２電極８０の図示を省略してある。
【００２５】
記録ヘッド１を構成する流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２が並設されている。具体的には、流路形成基板１０を一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が並設されている。圧力発生室１２が並設される方向は、インクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿っている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方に直交する方向を第３の方向Ｚと称する。第３の方向Ｚにおいて、流路形成基板１０側をＺ１側、ノズルプレート２０側をＺ２側と称する。なお、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚは、互いにそれぞれ直交する方向としたが、特にこれに限定されず、直交以外の角度で交差する方向であってもよい。
【００２６】
なお、流路形成基板１０は請求項に記載された基板の一例であり、圧力発生室は、請求項に記載された凹部の一例である。
流路形成基板１０のＺ２側の面側には、連通板１５と、ノズルプレート２０とが順次積層されている。
【００２７】
連通板１５は、流路形成基板１０に接合され、ノズル連通路１６を有する。ノズル連通路１６は、連通板１５を第３の方向Ｚに貫通し、圧力発生室１２とノズル開口２１とに連通したインクの流路である。ノズル連通路１６は、隔壁１１により区画され、第１の方向Ｘに沿って複数並設されている。
【００２８】
連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このように連通板１５を設けることによってノズルプレート２０のノズル開口２１と圧力発生室１２とを離せるため、圧力発生室１２の中にあるインクは、ノズル開口２１付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０はノズル連通路１６の開口を覆うだけでよいので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート２０のノズル開口２１が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面２０ａと称する。
【００２９】
連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。第１マニホールド部１７は、連通板１５を第３の方向Ｚに貫通して設けられている。また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を第３の方向Ｚに貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられた凹部となっている。
【００３０】
連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給路１９が、圧力発生室１２の各々に対応して独立して設けられている。すなわち、供給路１９は、第１の方向Ｘに並設されている。各供給路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。
【００３１】
連通板１５のＺ１側に接合されたノズルプレート２０には、各圧力発生室１２とノズル連通路１６を介して連通するノズル開口２１が形成されている。すなわち、ノズル開口２１は、同じ種類の液体（インク）を噴射するものが第１の方向Ｘに並設され、この第１の方向Ｘに並設されたノズル開口２１の列が第２の方向Ｙに２列形成されている。
【００３２】
流路形成基板１０のＺ１側の面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を設けるようにした。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側（ノズルプレート２０が接合された面側）から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２の他方面は、弾性膜５１によって画成されている。
【００３３】
流路形成基板１０の振動板５０上には、圧電アクチュエーター３００が設けられている。圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とが成膜及びリソグラフィー法によって積層されて構成されている。本実施形態では、圧電アクチュエーター３００が圧力発生室１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段となっている。
【００３４】
詳細は後述するが、圧電アクチュエーター３００のうち、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分を能動部３１０と称する。本実施形態では、圧力発生室１２毎に能動部３１０が形成されている。つまり、流路形成基板１０上には複数の能動部３１０が形成されていることになる。一般的には、能動部３１０の何れか一方の電極を複数の能動部３１０に共通する共通電極とし、他方の電極を能動部３１０毎に独立する個別電極として構成する。本実施形態では、第１電極６０を個別電極とし、第２電極８０を共通電極としているが、これを逆にしてもよい。なお、上述した例では、振動板５０及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、振動板５０を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００３５】
圧電アクチュエーター３００を構成する第１電極６０は、圧力発生室１２毎に切り分けてあり、圧電アクチュエーター３００の実質的な駆動部である能動部３１０毎に独立する個別電極を構成する。この第１電極６０は、圧力発生室１２の第１の方向Ｘにおいては、圧力発生室１２の幅よりも狭い幅で形成されている。すなわち、圧力発生室１２の第１の方向Ｘにおいて、第１電極６０の端部は、圧力発生室１２に対向する領域の内側に位置している（図４参照）。また、第２の方向Ｙにおいて、第１電極６０の一端部（個別配線９３が接続された端部）は圧力発生室１２の外側まで延設されており、第１電極６０の他端部（前記一端部とは反対側の端部）は圧力発生室１２の外側まで延設されていない（図３、図６参照）。
【００３６】
圧電体層７０は、第２の方向Ｙが所定の幅となるように、第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。圧電体層７０の第２の方向Ｙの幅は、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの長さよりも広い。このため、圧力発生室１２の第２の方向Ｙでは、圧電体層７０は圧力発生室１２の外側まで設けられている。
【００３７】
圧力発生室１２の第２の方向Ｙにおいて、圧電体層７０の供給路１９側の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧電体層７０のノズル開口２１側の端部は、第１電極６０の端部よりも内側（圧力発生室１２側）に位置しており、第１電極６０のノズル開口２１側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。
【００３８】
圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト型酸化物からなることができ、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。
【００３９】
このような圧電体層７０には、各隔壁１１に対応する凹部７１が形成されている。この凹部７１の第１の方向Ｘの幅は、各隔壁１１の第１の方向Ｘの幅と略同一、もしくはそれよりも広くなっている。これにより、振動板５０の圧力発生室１２の第２の方向Ｙの端部に対向する部分、いわゆる振動板５０の腕部５３の剛性が抑えられるため、圧電アクチュエーター３００を良好に変位させることができる。
【００４０】
第２電極８０は、圧電体層７０の第１電極６０とは反対面側に設けられており、複数の能動部３１０に共通する共通電極を構成する。本実施形態では、第２電極８０は、第２の方向Ｙにおける両端部が圧力発生室１２の外側まで延設されている。なお、本実施形態では、第２電極８０は、圧電体層７０を覆うとともに、凹部７１の内面においても設けられているが、このような構成に限定されない。すなわち、第２電極８０は、凹部７１内に設けられている必要はない。
【００４１】
上述したように、能動部３１０は、第１電極６０と第２電極８０とにより圧電歪みが生じる圧電体層７０の一部である。一方、詳細は後述するが、本実施形態では、圧電アクチュエーター３００は第１の錘９１及び第２の錘９２を備えている。第２電極８０上に第２の錘９２が設けられた場合では、次のように、第１電極６０、第２電極８０及び第２の錘９２によって能動部３１０が規定される。
【００４２】
図４に示すように、第１電極６０の第１の方向Ｘの端部は、圧力発生室１２に相対向する領域内に設けられている。このような第１電極６０によって、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部が規定されている。
【００４３】
図５及び図６に示すように、第２の方向Ｙにおいては、第２の錘９２の圧力発生室１２側の端部は、第１電極６０及び第２電極８０よりも内側（圧力発生室１２側）に位置している。
【００４４】
第２電極８０上に設けられた第２の錘９２は、圧電体層７０の圧電歪みを抑制する。したがって、能動部３１０の第２の方向Ｙにおける長さＬは、第２の錘９２により規定される。このように第１電極６０と第２電極８０とで挟まれた圧電体層７０の一部であって、第２の錘９２により第２の方向Ｙにおける長さＬが規定された一部が、能動部３１０となる。
【００４５】
なお、第１電極６０及び第２電極８０は、上述した構成に限定されない。例えば、第１電極６０は、第１の方向Ｘにおいて両端が圧力発生室１２の外側まで延設されていてもよいし、一本の端部が圧力発生室１２の外側まで延設されていてもよい。また、第１電極６０は、第２の方向Ｙにおいて両端が圧力発生室１２の外側まで延設されていてもよい。第２電極８０についても同様に、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの幅に特に限定はない。
【００４６】
圧電アクチュエーター３００の第１電極６０からは、個別配線９３が引き出されている。また、第２電極８０からは、共通配線９４が引き出されている。個別配線９３及び共通配線９４は、導電性を有する材料であれば特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。さらに、個別配線９３及び共通配線９４の圧電アクチュエーター３００に接続された端部とは反対側の端部には、フレキシブルケーブル１２０が接続されている。フレキシブルケーブル１２０は、可撓性を有する配線基板であり、駆動回路１２１が実装されている。
【００４７】
流路形成基板１０のＺ１側の面側には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保持するための空間である保持部３１を有する。保持部３１は、第１の方向Ｘに並設された圧電アクチュエーター３００の列ごとに、第２の方向Ｙに２つ並んで形成されている。また、保護基板３０には、２つの保持部３１の間に第３の方向Ｚに貫通する貫通孔３２が設けられている。圧電アクチュエーター３００の電極から引き出された個別配線９３及び共通配線９４の端部は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、個別配線９３及び共通配線９４とフレキシブルケーブル１２０とは、貫通孔３２内で電気的に接続されている。なお、個別配線９３及び共通配線９４と、フレキシブルケーブル１２０との接続方法は、特に限定されず、例えば、ハンダ付けやろう付けなどのろう接や、共晶接合、溶接、導電性粒子を含む導電性接着剤（ＡＣＰ、ＡＣＦ）、非導電性接着剤（ＮＣＰ、ＮＣＦ）等が挙げられる。
【００４８】
また、保護基板３０上には、ケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００を流路形成基板１０と共に形成する部材である。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。具体的には、ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。
【００４９】
ケース部材４０には、凹部４１の外側に、第３マニホールド部４２が形成されている。連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０に形成された第３マニホールド部４２と、によってマニホールド１００が構成されている。マニホールド１００は、第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。
【００５０】
連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口するＺ２側の面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の液体噴射面２０ａ側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜４６と、金属等の硬質の材料からなる固定基板４７と、を具備する。固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。
【００５１】
ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通してフレキシブルケーブル１２０が挿通される接続口４３が設けられている。
【００５２】
このような記録ヘッド１では、インクを噴射する際に、インクを導入路４４から取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２１からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各能動部３１０に電圧を印加することにより、能動部３１０と共に振動板５０をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が噴射される。
【００５３】
図２、図４から図６を用いて、第１の錘９１及び第２の錘９２についての詳細に説明する。これらの図に示すように、圧電アクチュエーター３００の能動部３１０の一方面側（Ｚ１側）には、第１の錘９１と第２の錘９２とが設けられている。
【００５４】
第１の錘９１は、絶縁膜、又は金属膜により形成されている。絶縁膜としては、例えば、酸化膜、窒化膜又は樹脂膜が挙げられる。金属膜としては例えば金膜などが挙げられる。
【００５５】
金属膜を第１の錘９１として用いる場合は、電極として機能しない金属膜とする。第１の錘９１が電極として機能しないとは、第１の錘９１が能動部３１０を構成する電極として機能しないことをいう。本実施形態の場合では、第１の錘９１は第１電極６０との間で圧電体層７０を挟む構成ではないので、電極として機能していない。
【００５６】
本実施形態では、第１の錘９１は、凹部７１のそれぞれに、各隔壁１１に対応して一つずつ形成されている。すなわち、複数の第１の錘９１は連続しておらず個別に形成されている。
【００５７】
第１の錘９１は、少なくとも、第１の方向Ｘにおいて隔壁１１と圧力発生室１２との境界Ｐを跨ぐように形成されている。図５に示す平面視において、境界Ｐは、第１の方向Ｘに面した隔壁１１の表面である。
【００５８】
本実施形態では、第１の錘９１は、境界Ｐを跨いで、圧力発生室１２及び隔壁１１に重なるように、第１の方向Ｘに長尺な長方形状に形成されている。第１の錘９１の第１の方向Ｘの長さは、凹部７１に接しない程度としてあるが、特に限定はない。
【００５９】
第１の錘９１は、隣り合う２つの圧力発生室１２のそれぞれの境界Ｐに共通して一つ設けられている。もちろん、このような態様に限定されず、一つの境界Ｐに対して一つの第１の錘９１が設けられていてもよい。
【００６０】
第１の錘９１は、少なくとも、図５に示す平面視において境界Ｐを跨いでいればよい。したがって、例えば、第３の方向Ｚにおいては、振動板５０と第１の錘９１との間にその他の部材が設けられていてもよい。本実施形態では、第１の錘９１は、凹部７１内において振動板５０上に設けられた第２電極８０上に設けられているが、これに限定されない。例えば、圧電体層７０に凹部７１を設けず、振動板５０、圧電体層７０、及び第２電極８０を積層し、当該第２電極８０上に、平面視で境界Ｐを跨ぐような第１の錘９１を形成してもよい。
【００６１】
また、第１の錘９１は、第２の方向Ｙにおける能動部３１０の中央を通り、第１の方向Ｘに沿う仮想線Ｖ上に設けられている。本実施形態では、上述したように能動部３１０の第２の方向Ｙの長さが第２の錘９２により規定されているので、第２の方向Ｙにおける第２の錘９２同士の中央が能動部３１０の中央となる。
【００６２】
第１の錘９１が仮想線Ｖ上に設けられているとは、図５に示す平面視において、第１の錘９１が仮想線Ｖに重なる位置に設けられていることをいう。換言すれば、第１の錘９１は、第２の方向Ｙにおいて、能動部３１０の中央と重なる位置にある。
【００６３】
第１の錘９１は、第２の方向Ｙの長さについては、少なくとも第２の錘９２とは連続しない程度の長さとする。また、第２の錘９２が設けられている場合、又は設けられていない場合に共通して次のように第１の錘９１の長さを規定してもよい。例えば、第１の錘９１を設けたことによる振動板５０の変位の低下が、第１の錘９１を設けない場合の振動板５０の変位と比較して２０％以下となるように、第２の方向Ｙの長さを規定して第１の錘９１を形成することが好ましい。
【００６４】
なお、第２の錘９２が設けられていない構成では、少なくとも、第２の方向Ｙにおいて、圧力発生室１２と隔壁１１との境界を跨がないように第１の錘９１を形成する。
【００６５】
第２の錘９２は、第２の方向Ｙにおいて、隔壁１１と圧力発生室１２との境界に跨がって設けられた金属膜から構成されている。本実施形態では、第２の錘９２は、共通配線９４の一部として設けられている。第２の錘９２は、第１の方向Ｘに沿った長尺の金属膜であり、第２の方向Ｙに沿って２本の第２の錘９２が並設されている。
【００６６】
また、図２に示すように、各第２の錘９２は、第１の方向Ｘの両端部で共通配線９４に連続している。すなわち、第２の錘９２は、図２の平面視において、共通配線９４とともに能動部３１０の周囲を囲むように配置されている。
【００６７】
第２の錘９２は、第１の方向Ｘに亘って連続して設けられているが、このような構成に限定されない。例えば、能動部３１０ごとに複数の第２の錘９２が設けられていてもよい。
【００６８】
このように圧電アクチュエーター３００上に第２の錘９２が設けられているので、第２の方向Ｙにおいて、振動板５０及び圧電アクチュエーター３００の両端部（隔壁と圧力発生室との境界を跨ぐ部分）の剛性を向上することができる。これにより第２の方向Ｙにおいて、境界付近における振動板５０及び圧電体層７０の破壊を抑制することができる。
【００６９】
本実施形態では、第２の錘９２は、共通配線９４の一部として構成されていたが、このような構成に限定されない。例えば、共通配線９４とは独立して設けられていてもよい。共通配線９４とは独立させる場合、絶縁膜から第２の錘９２を形成してもよい。
【００７０】
上述した構成の記録ヘッド１では、圧電アクチュエーター３００の能動部３１０上に第１の錘９１を設けた。この第１の錘９１は、第２の方向Ｙにおける能動部３１０の中央を通る仮想線Ｖ上に配置されている。
【００７１】
能動部３１０の第２の方向Ｙにおける中央は、本来的には、圧電歪みによる変形が最も大きい部分である。振動板５０の能動部３１０の中央に押圧される部分を振動板中央部とし、能動部３１０の第２の方向Ｙにおける長さを能動長Ｌとする。振動板５０は能動長Ｌの中央である振動板中央部が能動部３１０により最も大きく撓む部分となる。
【００７２】
一方、仮想線Ｖ上に設けられた第１の錘９１は、振動板中央部の変形を抑制する作用を奏する。このように、本来最も撓む振動板中央部の変形が第１の錘９１により抑制されるので、能動部３１０は、中央で分断された２つの能動長Ｌ’を有すると見なすことができる。能動長Ｌ’は能動長Ｌのほぼ半分の長さである。
【００７３】
隔壁１１の変形は、能動部３１０により影響を受ける。第１の錘９１が設けられていなければ、本来的に最も変形する振動板中央部の影響を受け、隔壁１１の第２の方向Ｙにおける中央が最も変形する箇所となる。しかしながら、上述したように振動板中央部は第１の錘９１により変形が抑制されており、さらには隔壁１１上に第１の錘９１が設けられているので、隔壁１１の中央も変形が抑制される。したがって、隔壁１１の変形は、第２の方向Ｙの中央を節としたものとなる。このことから、隔壁１１は、仮想線Ｖを挟んで二つに分断された長さＭ’の隔壁が第２の方向Ｙに二つ並んでいると見なせる。長さＭ’は長さＭのほぼ半分の長さである。
【００７４】
ここで、隔壁１１の強度は、隔壁１１の幅ａ、高さｂ（いずれも図４参照）、及び長さＭにより定まり、幅ａ×高さｂ＾３／長さＭ＾４に比例する（ｂ＾３はｂの３乗、Ｍ＾４はＭの４乗を表す）。換言すれば、隔壁１１の強度は、長さの４乗に反比例して向上する。
【００７５】
第１の錘９１を設けたことで、本来の長さＭの半分である長さＭ’を有する二つの隔壁と見なせるので、隔壁１１の強度は、長さが短縮された隔壁と同等の強度にすることができる。本実施形態では、隔壁１１の長さを半分にしたことになるので、隔壁１１の強度としては１６倍とすることができる。
【００７６】
また、強度面では、隔壁１１の長さは半分になったと見なせるが、実際の隔壁１１自体の長さを半分にはしていない。すなわち、隔壁１１により区画される圧力発生室１２の排除体積を半分にすることなく、隔壁１１の強度を向上することができる。
【００７７】
このように第１の錘９１を設けることで、圧力発生室１２の排除体積を確保するために隔壁１１の長さを長くしたままで、ノズル開口を高密度化するために隔壁１１の幅ａを狭くしても、強度面では隔壁１１の長さＭを長さＭ’に短くしたのと同様の強度向上効果が得られる。これにより、隔壁１１の強度を十分確保することができ、隔壁１１の変形を抑制することができる。
【００７８】
そして、このように隔壁１１の変形が抑制されるので、隣り同士の隔壁１１の高さに段差が生じることを抑制することができる。この結果、流路形成基板１０と連通板１５（連通板１５が設けられていない構成ではノズルプレート２０など）との間に隙間が生じず、個々の圧力発生室１２同士をより確実に区画することができ、各ノズル開口２１からインクの噴射を良好なものとすることができる。
【００７９】
さらに、本実施形態の記録ヘッド１では、第１の錘９１は、第２の方向Ｙにおける能動部３１０の中央を通る仮想線Ｖ上に配置され、隔壁１１と圧力発生室１２との境界Ｐを跨いで設けられている。
【００８０】
上述したように、第１の錘９１により能動部３１０の中央の変形が抑制されている。したがって、圧電アクチュエーター３００を駆動した際に、振動板中央部にクラックが生じることを抑制することができる。また、第１の錘９１は、振動板中央部付近の剛性を向上させる補強としても機能しているため、より一層、クラックの発生を抑制できる。これにより、振動板の破壊が抑制されるので、長期に亘り安定してインクを噴射することができる。
【００８１】
本実施形態の記録ヘッド１では、第１の錘９１は、隔壁１１と圧力発生室１２との境界Ｐを跨いでいるが、能動部３１０上には設けられていない。このような第１の錘９１により、隔壁１１の強度を向上し、かつ振動板５０のクラックを抑制するとともに、能動部３１０の中央の変形を過度に抑制しないことができる。
【００８２】
〈実施形態２〉
実施形態１に係る記録ヘッド１では、第１の錘９１は圧力発生室１２と隔壁１１との境界Ｐを跨ぎ、能動部３１０上には設けられていなかったが、このような構成に限定されない。例えば、第１の錘９１は能動部３１０上に設けられていてもよい。図７は本実施形態に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図であり、図８は本実施形態に係る記録ヘッドの流路形成基板の要部を拡大した平面図である。なお、図８では、振動板５０、第１電極６０、及び第２電極８０の図示を省略してある。また、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８３】
第１の錘９１Ａは、第１の方向Ｘにおいて、仮想線Ｖ上であり、かつ能動部３１０上に設けられている。具体的には、凹部７１内の第１の錘９１Ａは、境界Ｐを跨ぎ、圧力発生室１２及び隔壁１１上に設けられ、さらには凹部７１を超えて能動部３１０まで延設されている。なお、本実施形態では、第１の錘９１Ａは、凹部７１内に設けられた部分と、能動部３１０上の部分とが連続しているが、これに限定されず、それらが分離されていてもよい。すなわち、仮想線Ｖ上であり、かつ能動部３１０上に第１の錘９１Ａが設けられ、それとは別に、実施形態１と同様の第１の錘９１を設けてもよい。
【００８４】
第１の錘９１Ａは、絶縁膜、又は金属膜により形成されている。絶縁膜の具体例は実施形態１で述べたように、酸化膜、窒化膜又は樹脂膜が挙げられる。金属膜の具体例は実施形態１で述べたように、金膜などが挙げられる。
【００８５】
金属膜を第１の錘９１Ａとして用いる場合は、電極として機能しない金属膜とする。第１の錘９１Ａが電極として機能しないとは、第１の錘９１Ａが能動部３１０を構成する電極として機能しないことをいう。第１の錘９１Ａは直接的に圧電体層７０に接合されておらず、第２電極８０が圧電体層７０に電圧を印加する構成となっている。本発明では、このような態様の第１の錘９１Ａは、金属膜で形成されていても、電極として機能していない第１の錘に該当する。
【００８６】
このように能動部３１０の中央にまで延設された第１の錘９１Ａは、能動部３１０の中央の圧電歪みを規制する。これにより、実施形態１で説明した、境界Ｐを跨いで隔壁１１及び圧力発生室１２上に設けられた第１の錘９１と比較して、より一層、能動部３１０の中央の圧電歪みを抑制し、振動板中央部の変形を抑制することができる。
【００８７】
したがって、第１の錘９１Ａにより、隔壁１１の本来の長さＭを半分の長さＭ’にしたのと同様の効果をより確実に得ることができる。このようにして、隔壁１１により区画される圧力発生室１２の排除体積を半分にすることなく、隔壁１１の強度をより一層向上することができる。
【００８８】
さらに、第１の錘９１Ａにより能動部３１０の中央の変形が直接的に抑制されている。したがって、圧電アクチュエーター３００を駆動した際に、振動板中央部にクラックが生じることをより確実に抑制することができる。また、第１の錘９１Ａは、振動板中央部付近の剛性を向上させる補強としても機能しているため、より一層、クラックの発生を抑制できる。これにより、振動板５０の破壊が抑制されるので、長期に亘り安定してインクを噴射することができる。
【００８９】
なお、能動部３１０の変形が過度に抑制されないよう、第１の錘９１Ａを形成することが好ましい。例えば、第１の錘９１Ａを設けたことによる振動板５０の変位の低下が、第１の錘９１Ａを設けない場合の振動板５０の変位と比較して２０％以下となるように、第２の方向Ｙの長さを規定して第１の錘９１Ａを形成することが好ましい。
【００９０】
また、第１の錘９１Ａは、複数の圧電アクチュエーター３００に共通して設けられている。本実施形態では、第１の方向Ｘに複数並設された圧電アクチュエーター３００の一列について、一本の第１の錘９１Ａが設けられている。なお、第２電極８０は、複数の圧電アクチュエーター３００に共通して設けられた電極であるので、第１の錘９１Ａとして金属膜を用いることができる。
【００９１】
このような第１の錘９１Ａによれば、複数の圧電アクチュエーター３００への接合面積を広くとることができるので、第１の錘９１Ａの密着性を向上することができる。これにより、第１の錘９１Ａによる能動部３１０の中央の圧電歪みを抑制する効果をより一層高めることができる。そして、実施形態１と同様に、隔壁１１により区画される圧力発生室１２の排除体積を半分にすることなく、隔壁１１の強度をより一層向上することができる。
【００９２】
〈実施形態３〉
図９は本実施形態に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。図９の断面は図４のＢ−Ｂ′線断面と同様の断面である。なお、実施形態１、実施形態２と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９３】
同図に示すように、本実施形態の記録ヘッド１Ｂは、実施形態１と同様に複数の圧電アクチュエーター３００に共通し、仮想線Ｖ上に設けられた第１の錘９１Ａを備えている。
また、記録ヘッド１Ｂは、圧電アクチュエーター３００側に向けて突出した突部３３を有する保護基板３０Ｂを備えている。突部３３は、第１の方向Ｘに沿って長尺に形成されている。また、突部３３は、仮想線Ｖ（図８参照）に対向する位置に設けられている。
【００９４】
このような保護基板３０Ｂは、第１の錘９１Ａに接合している。具体的には、突部３３は、樹脂膜（図示せず）を介して第１の錘９１Ａに接着されている。本実施形態では、突部３３は、凹部７１に設けられた第１の錘９１Ａの一部には接着していない。
【００９５】
このように、本実施形態の記録ヘッド１Ｂは、保護基板３０Ｂが第１の錘９１Ａに接合されているので、能動部３１０に対する第１の錘９１Ａの密着性を向上させることができる。これにより、第１の錘９１Ａによる能動部３１０の中央の圧電歪みを抑制する効果をより一層高めることができる。そして、実施形態１と同様に、隔壁１１により区画される圧力発生室１２の排除体積を半分にすることなく、隔壁１１の強度をより一層向上することができる。
【００９６】
さらに、保護基板３０Ｂが仮想線Ｖ上において第１の方向Ｘに亘って、第１の錘９１Ａや圧電アクチュエーター３００を介して流路形成基板１０に接合することになるので、流路形成基板１０の第１の方向Ｘにおける反りを抑制することができる。これにより、第１の方向Ｘに並んだ複数の圧電アクチュエーター３００において、端部側と中央側とでインクの噴射特性がばらつくことを抑制することができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、保護基板３０Ｂが樹脂膜を介して第１の錘９１Ａに接着する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、保護基板３０Ｂは、凹部７１に設けられた第１の錘９１Ａの一部に接合させてもよい。また、実施形態１に示したように、凹部７１に第１の錘９１が設けられた構成において、保護基板３０を第１の錘９１に接合する構成としてもよい。さらに、保護基板３０Ｂは流路形成基板１０に接着剤により接着する構成では、当該接着剤を第１の錘９１Ａとしてもよい。当該接着剤を第１の錘として兼用することができるので、第１の錘を別途に設ける必要がない。
【００９８】
〈実施形態４〉
図１０は本実施形態に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。なお、実施形態１、実施形態２と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
同図に示すように、本実施形態の記録ヘッド１Ｃは、第２の方向Ｙに複数並設された第１の錘９１Ａを備えている。複数本の第１の錘９１Ａは、少なくとも一本が仮想線Ｖを通るように設けられていればよく、その他の配置に特に限定はない。ここでは、能動部３１０の第２の方向Ｙの長さＬ（図５参照）を４等分するように第１の錘９１Ａが設けられている。
【００９９】
このように、本実施形態の記録ヘッド１Ｃは、能動部３１０が複数本の第１の錘９１Ａによって圧電歪みが抑制される。すなわち、能動部３１０の中央以外に部分についても第１の錘９１Ａによって変形が抑えられる。この結果、実施形態１で説明したように、隔壁１１の長さＭ（図５参照）をさらに短縮することができ、より一層、隔壁１１の強度を向上することができる。本実施形態の例では、隔壁１１の長さＭは１／４の長さに短縮され、隔壁１１の強度はより一層向上する。
【０１００】
このように、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの長さ自体は短縮せずに、隔壁１１の強度を向上することができる。したがって、適宜、第１の錘９１Ａを設けることで、隔壁１１の強度低下を抑制しつつ、圧力発生室１２の排除体積を拡張することができる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、第２の方向Ｙに並設する複数の第１の錘９１Ａとして、複数の圧電アクチュエーター３００に共通した第１の錘９１Ａを適用したが、これに限定されない。例えば、実施形態１に示した、凹部７１ごとに設けられた第１の錘９１を、第２の方向Ｙに複数並設してもよい。さらに、本実施形態では３本の第１の錘９１Ａを例示したが、本数に限定はない。
【０１０２】
〈実施形態５〉
図１１は本実施形態に係る記録ヘッドの流路形成基板の要部を拡大した平面図であり、図１２は本実施形態に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。なお、実施形態１、実施形態２と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１０３】
図１１に示すように、本実施形態の記録ヘッド１Ｄは、仮想線Ｖ上に第１の錘９１Ｄを備えている。第１の錘９１Ｄは、実施形態１と同様に、凹部７１内に一つ設けられ、境界Ｐを跨いで圧力発生室１２及び隔壁１１に重なるように配置されている。
【０１０４】
さらに、第１の錘９１Ｄは、隔壁１１から境界Ｐに向けて幅が狭くなるように形成されている。本実施形態では、第１の錘９１Ｄは、隔壁１１上にある部分（以後、基端部９５という）の第２の方向Ｙの幅が最も広く、圧力発生室１２上にある部分（以後、先端部９６という）の第２の方向Ｙの幅が最も狭くなるように形成されている。第１の錘９１Ｄは、直線的に幅が狭くなっているが、このような態様に限定されず、曲線状に幅が狭くなっていてもよい。
【０１０５】
このように、本実施形態の記録ヘッド１Ｄでは、第１の錘９１Ｄの幅が隔壁１１上から境界Ｐに向けて幅が狭くなるように形成されている。このような構成とすることで、能動部３１０の圧電歪みによって第１の錘９１Ｄの先端部９６に掛る応力が、基端部９５に向けて分散される。これにより、第１の錘９１Ｄの当該応力に対する強度が向上し、第１の錘９１Ｄの破壊を抑制することができる。そして、第１の錘９１Ｄの破壊が抑制されるので、長期に亘り安定して、第１の錘９１Ｄによる隔壁１１の強度向上作用を維持することができる。
【０１０６】
なお、第１の錘９１Ｄは凹部７１ごとに設けられていたが、これに限定されない。例えば、図１２に示すように、第１の錘９１Ｄを能動部３１０上まで延設し、各第１の錘９１Ｄを連結して複数の圧電アクチュエーター３００に共通した第１の錘９１Ｄとしてもよい。また、実施形態４と同様に、第１の錘９１Ｄを第２の方向Ｙにおいて複数本並設してもよい。
【０１０７】
〈実施形態６〉
実施形態１から実施形態５では、圧力発生室１２ごとに設けられた個別電極として第１電極６０と、複数の圧力発生室１２に共通して設けられた共通電極である第２電極８０とを備えた記録ヘッドについて説明したが、本発明はこのような記録ヘッドに限定されない。図１３及び図１４は、本実施形態に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。図１３及び図１４の断面は図４と同様の断面である。なお、実施形態１〜４と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１０８】
図１３に示すように、記録ヘッド１Ｅは、各圧力発生室１２に共通して設けられた第１電極６０Ｅを備えている。この第１電極６０Ｅ上には、各圧力発生室１２に対向するように圧電体層７０が設けられている。そして、各圧電体層７０上には、圧電体層７０ごとに第２電極８０Ｅが設けられている。
【０１０９】
記録ヘッド１Ｅには、圧電アクチュエーター３００の全体を覆うように保護膜９７が設けられている。保護膜９７は、絶縁性を備えた膜であり、本実施形態では、さらに圧電アクチュエーター３００を水などから保護するための耐湿性を有する膜である。このような絶縁性及び耐湿性を備えた保護膜９７は、公知の耐湿性材料から形成されている。
【０１１０】
保護膜９７上には、実施形態２に示した第１の錘９１Ａと同様に、複数の圧電アクチュエーター３００に共通した第１の錘９１Ｅが仮想線Ｖ上（図５参照）に設けられている。第１の錘９１Ｅとしては、絶縁膜又は金属膜の何れでも適用することができる。金属膜を第１の錘９１Ｅとして用いても、第２電極８０Ｅ上には保護膜９７が設けられているので、各第２電極８０Ｅが第１の錘９１Ｅにより短絡することはない。
【０１１１】
また、図１４に示す記録ヘッド１Ｆは、記録ヘッド１Ｅと異なり、保護膜９７が設けられていない。このような記録ヘッド１Ｆは、各凹部７１に、仮想線Ｖ上（図５参照）に第１の錘９１Ｆが設けられている。この第１の錘９１Ｆは、実施形態１の第１の錘９１と同様の構成である。
【０１１２】
このように、各凹部７１に第１の錘９１Ｆを設ける場合、すなわち、能動部３１０（第２電極８０Ｅ）に第１の錘９１Ｆを設けない構成では、第１の錘９１Ｆとしては、絶縁膜又は金属膜の何れでも適用することができる。金属膜を第１の錘９１Ｆとして用いても、当該第１の錘９１Ｆは、隣り合う第２電極８０Ｅを跨いで設けられていない。このため、第１の錘９１Ｆを介して第２電極８０Ｅ同士が短絡することはない。
【０１１３】
上述した構成の記録ヘッド１Ｅ及び記録ヘッド１Ｆにおいても、第１の錘９１Ｅ又は第１の錘９１Ｆを設けることで、実施形態１〜２に説明した記録ヘッド１、記録ヘッド１Ａと同様の作用効果を奏する。
【０１１４】
〈実施形態７〉
図１５は、本実施形態に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。図１５の断面は図４と同様の断面である。なお、実施形態１〜４と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１５】
図１５に示すように、記録ヘッド１Ｇは、実施形態２と同様に、複数の圧電アクチュエーター３００に共通して、仮想線Ｖ（図８参照）を通り第１の方向Ｘに沿った第１の錘９１Ａが設けられている。本実施形態の第１の錘９１Ａは、絶縁膜から形成されている。このような第１の錘９１Ａを設けたことで、記録ヘッド１Ｇは実施形態２と同様の作用効果を奏する。
【０１１６】
また、記録ヘッド１Ｇは、保護基板３０Ｇを備え、保護基板３０Ｇは、保持部３１を備えている。保持部３１の圧電アクチュエーター３００に対向するＺ２側の面には、埋設配線３５が設けられている。
【０１１７】
埋設配線３５は、保持部３１のＺ２側の面に設けられた凹部に形成された配線である。本実施形態では、保護基板３０Ｇには、第３の方向Ｚに貫通した貫通孔が設けられ、保護基板３０ＧのＺ１側の面に凹部が設けられている。埋設配線３５は、それらの貫通孔及び凹部の内部にも連続して設けられている。
【０１１８】
また、埋設配線３５には、保護基板３０ＧのＺ１側に露出した端子部（図示せず）に、外部配線３６が接続されている。外部配線３６は、圧電アクチュエーター３００を駆動するために必要な各種の信号や電源を供給するための配線である。さらに、埋設配線３５には、図示しないバンプ電極を介して第２電極８０に接続されている。例えば、外部配線３６から埋設配線３５を介して第２電極８０に、基準電位となるバイアス電圧が供給されている。
【０１１９】
上述した構成の記録ヘッド１Ｇでは、保持部３１の圧電アクチュエーター３００側に埋設配線３５が設けられている。そして、この埋設配線３５に対向して第１の錘９１Ａが設けられている。第１の錘９１Ａは絶縁膜から形成されているので、埋設配線３５から第１の錘９１Ａに放電することを抑制することができる。これにより、埋設配線３５からの放電により第１の錘９１Ａの破損を抑制できる。第１の錘９１Ａの破壊が抑制されるので、長期に亘り安定して、第１の錘９１Ａによる隔壁１１の強度向上作用を維持することができる。
【０１２０】
なお、本実施形態では埋設配線３５はバイアス電圧を供給するための配線であったが、このような態様に限定されず、保護基板の保持部に、第１の錘に対向して設けられる配線であれば、上記作用効果を奏する。
【０１２１】
図１６は、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す概略図である。各実施形態１から実施形態７の記録ヘッドは、インクジェット式記録装置Ｉに搭載される。特に図示しないが、記録ヘッド１Ａ〜記録ヘッド１Ｆについても同様にインクジェット式記録装置Ｉに搭載される。
【０１２２】
インクジェット式記録装置Ｉにおいて、記録ヘッド１は、液体供給手段を構成するカートリッジ２が着脱可能に設けられ、この記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。
【０１２３】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
【０１２４】
また、上述した例では、インクジェット式記録装置Ｉは、インク供給手段であるカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体供給手段を装置本体４に固定して、液体供給手段と記録ヘッド１とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体供給手段がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。
【０１２５】
さらに、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【０１２６】
〈他の実施形態〉
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
絶縁膜を第１の錘とする場合、第１の錘は仮想線を通るように設ける必要はない。少なくとも、絶縁膜からなる第１の錘は、第１の方向において圧力発生室と隔壁との境界を跨ぎ、かつ、第２の方向において、圧力発生室と隔壁との境界を跨がない構成であればよい。このような絶縁膜からなる第１の錘は、第２の方向における能動部及び隔壁の長さを短縮したと同等の作用を奏するので、実施形態１等で説明した記録ヘッドと同等の作用効果を奏する。
【０１２７】
上記実施形態に係る記録ヘッドは、第２の錘を備えていたが、これに限定されず、第２の錘を設けなくてもよい。この場合では、能動部は、第１電極及び第２電極により規定される。
【０１２８】
また、本発明は、液体噴射ヘッドに搭載される圧電アクチュエーターに限定されず、他のデバイスに搭載される圧電アクチュエーターにも適用することができる。他のデバイスとしては、例えば、超音波発信機等の超音波デバイス、超音波モーター、圧力センサー、焦電センサー等が挙げられる。
【符号の説明】
【０１２９】
Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、Ｌ…能動長、Ｐ…境界、Ｖ…仮想線、１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１０…流路形成基板、１１…隔壁、１２…圧力発生室、２０…ノズルプレート、２１…ノズル開口、３０、３０Ｂ、３０Ｇ…保護基板、３１…保持部、３５…埋設配線（配線）、５０…振動板、６０、６０Ｅ…第１電極、７０…圧電体層、８０、８０Ｅ…第２電極、９１、９１Ａ、９１Ｄ、９１Ｅ、９１Ｆ…第１の錘、９２…第２の錘、３００…圧電アクチュエーター、３１０…能動部
【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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【図１５】
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【図１６】
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