(57)【要約】【課題】圧電層の撓み量の減少を抑制する。【解決手段】アクチュエータユニット２１は、３つの圧電層４１〜４３と、圧電層４１上に配置された個別電極３５と、圧電層４１，４２間に配置された共通電極３４とを有している。個別電極３５は、圧力室１０と対向する領域内において圧力室１０の中央部を挟んで配置された主電極領域３５ａを有している。圧電層４１の主電極領域３５ａと共通電極３４との間の活性部は、電界が印加されたときに、圧力室１０の容積を増加させるように変形する。主電極領域３５ａは、圧力室１０の容積を増加させる変形を阻害するように変形する範囲に活性部が及ばないように配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルに連通する圧力室が凹部として一表面に形成された流路ユニットと、
前記圧力室の前記凹部を塞ぐように前記一表面に固定された振動板、前記振動板に積層されることによって前記振動板と共に圧電ユニモルフを構成する圧電層、前記圧力室に対応して前記圧電層の一方の面側に形成された帯状の第１の電極、及び、前記圧電層の厚み方向に関して前記第１の電極と対向するとともに、前記圧電層の他方の面側に形成された第２の電極を有する圧電アクチュエータとを備えており、
前記圧力室が細長形状を有しており、
前記圧電層における前記第１の電極と前記第２の電極とに挟まれた活性部が、前記厚み方向から見て、前記圧力室と対向する領域において前記圧力室の中央部に対向する範囲を避けつつ前記圧力室の前記中央部を挟んで配置されており、前記活性部に電界が印加されたときに前記圧電層の前記圧力室と対向する領域が前記圧力室の容積を増加させるように変形し、
前記厚み方向から見て、前記活性部が、前記圧力室の短手方向に関して、前記活性部に電界が印加されたときに前記圧電層の前記圧力室と対向する領域の前記圧力室の容積を増加させる変形を阻害するように変形する範囲にまで及んでいないことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記圧力室が、前記厚み方向から見て、長手方向の両端に２つの鋭角部を有する平行四辺形形状又は角部が丸まった平行四辺形形状を有しており、
前記第１の電極が、前記長手方向に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記第１の電極が、前記厚み方向から見て、前記一方の鋭角部及びこの鋭角部を挟んで隣接する２つの前記斜辺に沿って延在したＵ字形状を有していることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記第１の電極が、前記厚み方向から見て、前記圧力室の外形線に沿った環状形状を有していることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記第１の電極は、
前記圧力室の開口に対向して配置された主電極領域と、前記圧電アクチュエータを駆動する信号を供給する信号線が接続される接続領域とからなり、前記厚み方向から見て、前記接続領域が前記一方の鋭角部から前記他方の鋭角部と反対側に前記圧力室の外形線を跨ぐように延在していることを特徴とする請求項３又は４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記主電極領域は、
前記厚み方向から見て、前記圧力室の外形線に沿う外側外縁部と、前記一方の鋭角部と前記他方の鋭角部とを結ぶ仮想線に平行で、且つ前記仮想線から互いに同じ間隔だけ離隔した内側外縁部とを有していることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記第２の電極が、前記厚み方向に関して前記第１の電極の前記接続領域を除く前記主電極領域の全域と対向していることを特徴とする請求項５又は６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記圧力室は、
少なくとも前記一方の鋭角部において、前記流路ユニットの前記一表面が、前記厚み方向から見て、前記圧力室の最外郭線を跨いで前記圧力室の内側に延在したオーバーハング領域を有し、
前記第１の電極は、前記圧力室の開口に対向して配置された主電極領域と、前記圧電アクチュエータを駆動する信号を供給する信号線が接続される接続領域とからなり、前記接続領域の中心が前記オーバーハング領域と重なっていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
ノズルに連通する圧力室が凹部として一表面に形成された流路ユニットと、
前記圧力室の前記凹部を塞ぐように前記一表面に固定された振動板、前記振動板に積層されることによって前記振動板と共に圧電ユニモルフを構成する圧電層、前記圧力室に対応して前記圧電層の一方の面側に形成された帯状の第１の電極、及び、前記圧電層の厚み方向に関して前記第１の電極と対向するとともに、前記圧電層の他方の面側に形成された第２の電極を有する圧電アクチュエータとを備えており、
前記第１の電極が、前記厚み方向から見て、前記圧力室の中央部を避けるとともに前記圧力室と対向しつつ前記圧力室の外形線に沿って延在した主電極領域と、前記圧電アクチュエータを駆動する信号を供給する信号線が接続される接続領域とを有し、
前記接続領域の中心が、前記厚み方向から見て、前記圧力室と重なっており、
前記圧電層における前記第１の電極と前記第２の電極とに挟まれた活性部に電界が印加されると、前記圧力室の容積が増加することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記圧力室が、前記厚み方向から見て、細長形状を有するとともにその長手方向の両端に２つの鋭角部を有する平行四辺形形状又は角部が丸まった平行四辺形形状を有しており、
前記主電極領域が、前記長手方向に沿って延在していることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
前記圧力室は、
少なくとも前記一方の鋭角部において、前記流路ユニットの前記一表面が、前記厚み方向から見て、前記圧力室の最外郭線を跨いで前記圧力室の内側に延在したオーバーハング領域を有し、
前記接続領域の中心が、前記オーバーハング領域と重なっていることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ノズルに連通した複数の圧力室と、各圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを含むインクジェットヘッドについて記載されている。このインクジェットヘッドにおいて、アクチュエータユニットは、互いに積層された５枚の圧電シートと、各圧力室の中央部と対向する領域に配置された複数の個別電極と、複数の圧力室に跨って配置された共通電極とを有している。
【０００３】
個別電極は第１層の圧電シートの上面と、第２及び第３層の圧電シートの間とに形成されている。共通電極は第１及び第２層の圧電シートの間と、第３及び第４層の圧電シートの間とに形成されている。第１〜第３の圧電シートの各電極に挟まれた部分は、そこに電界が印加されたときに分極方向と直角な方向に縮む活性層（活性部）となっており、第４及び第５の圧電シートは電界の影響を受けない非活性層となっている。つまり、アクチュエータユニットは、活性層に電界が印加されたときに、第１〜第３の圧電シートと第４及び第５の圧電シートとの間で分極方向への歪みに差が生じて、５枚の圧電シートの圧力室と対向する領域が圧力室側に凸となる圧電ユニモルフを構成している。この構成により、アクチュエータユニットは、圧力室の容積を一旦増加させて圧力室内にインクを引き込んだ後、圧力室の容積を減少させることによりインクに大きな圧力を付与する、いわゆる、引き打ちが可能に構成されている。
【０００４】
即ち、ノズルからインクを吐出させずに印字を行わせないでいるときは、共通電極がグランド電位に保持された状態で、所定の電圧が個別電極に供給されており、複数枚の圧電シートが圧力室側に凸となるように変形（ユニモルフ変形）し、圧力室の容積が減少した状態でいる。そして、ノズルからインクを吐出させて印字を行うときに、個別電極の電圧をゼロとし、複数の圧電シートを復元させ、圧力室の容積を元に戻す、すなわち、圧力室の容積が印字を行わせないでいるときの状態から増加して、圧力室内に圧力波が発生する。さらに、この圧力波が圧力室内で正に転じるタイミングで、個別電極へ所定の電圧が供給されると、複数枚の圧電シートが圧力室側に凸となるように変形し圧力室内の容積が減少するが、このとき、圧電シートの復元に伴う圧力波と圧力室の容積減少に伴う圧力波とが合成されて、インクに大きな圧力が付与される。そのため、このインクジェットヘッドのアクチュエータユニットは、比較的低い駆動電圧でインクに大きな圧力を付与することができ、アクチュエータユニットの駆動効率が高くなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１４３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、ノズルからインクを吐出させずに印字を行わせないでいるときは、圧電シートの個別電極と共通電極との間の活性部に電界が印加された状態となっている。つまり、印字を行うときの時間に比べて比較的長時間となる待機時間中、複数の圧電シートが圧力室側に凸に変形した状態となる。このように、圧電シートへの電圧負荷時間が長くなると、圧電シートに分極劣化が生じて圧電シートの撓み量が次第に減少（経時劣化）し、圧力室内のインクに付与する圧力が低下する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、圧電層の撓み量の減少を抑制するインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインクジェットヘッドは、ノズルに連通する圧力室が凹部として一表面に形成された流路ユニットと、前記圧力室の前記凹部を塞ぐように前記一表面に固定された振動板、前記振動板に積層されることによって前記振動板と共に圧電ユニモルフを構成する圧電層、前記圧力室に対応して前記圧電層の一方の面側に形成された帯状の第１の電極、及び、前記圧電層の厚み方向に関して前記第１の電極と対向するとともに、前記圧電層の他方の面側に形成された第２の電極を有する圧電アクチュエータとを備えている。そして、前記圧力室が細長形状を有しており、前記圧電層における前記第１の電極と前記第２の電極とに挟まれた活性部が、前記厚み方向から見て、前記圧力室と対向する領域において前記圧力室の中央部に対向する範囲を避けつつ前記圧力室の前記中央部を挟んで配置されており、前記活性部に電界が印加されたときに前記圧電層の前記圧力室と対向する領域が前記圧力室の容積を増加させるように変形し、前記厚み方向から見て、前記活性部が、前記圧力室の短手方向に関して、前記活性部に電界が印加されたときに前記圧電層の前記圧力室と対向する領域の前記圧力室の容積を増加させる変形を阻害するように変形する範囲にまで及んでいない。なお、導電性の振動板が第２の電極を兼ねていてもよい。
【０００９】
これによると、活性部は電界が印加されると、その面と平行な方向に縮み、圧電層の圧力室と対向する領域が圧力室と反対側、すなわち、振動板とは反対側に凸となるように変形する。すると、圧力室の容積が増加して、圧力室内に圧力波が生じる。さらにこの圧力波が圧力室内で正に転じるタイミングで、活性部への電界の印加を停止すると、圧電層が元の形状に戻って圧力室内の容積が減少するが、圧力室の容積増加に伴う圧力波と、圧電層の復元に伴い生じる圧力波とが合成され、圧力室内のインクに大きな圧力が付与され、ノズルからインクが吐出する。このように、インクを吐出するタイミングにおいてのみ活性部に電界を印加する構成となるため、圧電層の分極劣化による圧電層のたわみ量の減少が抑制される。加えて、活性部に電界が印加されたときに、圧力室の容積を増加させる変形にこれを阻害する変形が混在するのが抑制される。そのため、圧力室内のインクに付与される圧力の減少が抑制され、駆動効率の優れたヘッドとなる。
【００１０】
本発明において、前記圧力室が、前記厚み方向から見て、長手方向の両端に２つの鋭角部を有する平行四辺形形状又は角部が丸まった平行四辺形形状を有しており、前記第１の電極が、前記長手方向に沿って延在していることが好ましい。これにより、圧力室の平面形状が各平行四辺形形状のものにおいても適用することができるとともに、圧電層の圧力室と対向する領域を電界印加時において圧力室を増加させるように効果的に変形させることができる。
【００１１】
また、このとき、前記第１の電極が、前記厚み方向から見て、前記一方の鋭角部及びこの鋭角部を挟んで隣接する２つの前記斜辺に沿って延在したＵ字形状を有していてもよい。これにより、圧電層の圧力室と対向する領域を電界印加時において圧力室を増加させるように効果的に変形させることができる。
【００１２】
また、このとき、前記第１の電極が、前記厚み方向から見て、前記圧力室の外形線に沿った環状形状を有していてもよい。これにより、圧電層の圧力室と対向する領域を電界印加時において圧力室を増加させるように効果的に変形させることができる。
【００１３】
また、このとき、前記第１の電極は、前記圧力室の開口に対向して配置された主電極領域と、前記圧電アクチュエータを駆動する信号を供給する信号線が接続される接続領域とからなり、前記厚み方向から見て、前記接続領域が前記一方の鋭角部から前記他方の鋭角部と反対側に前記圧力室の外形線を跨ぐように延在していてもよい。これによると、圧電層の圧力室の一方の鋭角部近傍と対向する領域は、圧電層の変形に影響がほとんどない領域であり、その領域上に接続領域が形成されているため、圧電層の接続領域と第２の電極との間に電界が印加されても、圧力室の容積変化に影響をほとんど与えない。
【００１４】
また、このとき、前記主電極領域は、前記厚み方向から見て、前記圧力室の外形線に沿う外側外縁部と、前記一方の鋭角部と前記他方の鋭角部とを結ぶ仮想線に平行で、且つ前記仮想線から互いに同じ間隔だけ離隔した内側外縁部とを有していてもよい。これにより、圧電層が圧力室の中央部と対向する領域を中心として変形することになるので、圧電アクチュエータによる圧力室の容積変化の効率が向上する。
【００１５】
また、このとき、前記第２の電極が、前記厚み方向に関して前記第１の電極の前記接続領域を除く前記主電極領域の全域と対向していてもよい。これにより、圧電層の接続領域と対向する領域に電界が印加されないので、その領域からの影響を受けない。そのため、圧力室の容積変化に影響を与えない。
【００１６】
また、このとき、前記圧力室は、少なくとも前記一方の鋭角部において、前記流路ユニットの前記一表面が、前記厚み方向から見て、前記圧力室の最外郭線を跨いで前記圧力室の内側に延在したオーバーハング領域を有し、前記第１の電極は、前記圧力室の開口に対向して配置された主電極領域と、前記圧電アクチュエータを駆動する信号を供給する信号線が接続される接続領域とからなり、前記接続領域の中心が前記オーバーハング領域と重なっていてもよい。これにより、厚み方向から見て、接続領域の中心が圧力室と重なって形成されているので、圧力室の高密度配置が可能になる。また、圧電層の圧力室の一方の鋭角部近傍と対向する領域は、圧電層の変形に影響がほとんどない領域であり、その領域上に接続領域が形成されているため、圧電層の接続領域と第２の電極との間に電界が印加されても、圧力室の容積変化に影響をほとんど与えない。接続領域がオーバーハング領域と重なって配置されているので、接続領域と信号線とを接続する際に加わる外力によって圧電アクチュエータが破損しにくくなる。
【００１７】
また、本発明のインクジェットヘッドは、別の観点では、ノズルに連通する圧力室が凹部として一表面に形成された流路ユニットと、前記圧力室の前記凹部を塞ぐように前記一表面に固定された振動板、前記振動板に積層されることによって前記振動板と共に圧電ユニモルフを構成する圧電層、前記圧力室に対応して前記圧電層の一方の面側に形成された帯状の第１の電極、及び、前記圧電層の厚み方向に関して前記第１の電極と対向するとともに、前記圧電層の他方の面側に形成された第２の電極を有する圧電アクチュエータとを備えている。そして、前記第１の電極が、前記厚み方向から見て、前記圧力室の中央部を避けるとともに前記圧力室と対向しつつ前記圧力室の外形線に沿って延在した主電極領域と、前記圧電アクチュエータを駆動する信号を供給する信号線が接続される接続領域とを有し、前記接続領域の中心が、前記厚み方向から見て、前記圧力室と重なっており、前記圧電層における前記第１の電極と前記第２の電極とに挟まれた活性部に電界が印加されると、前記圧力室の容積が増加する。
【００１８】
これによると、活性部は電界が印加されると、その面と平行な方向に縮み、圧電層の圧力室と対向する領域が圧力室と反対側、すなわち、振動板とは反対側に凸となるように変形する。すると、圧力室の容積が増加して、圧力室内に圧力波が生じる。さらにこの圧力波が圧力室内で正に転じるタイミングで、活性部への電界の印加を停止すると、圧電層が元の形状に戻って圧力室内の容積が減少するが、圧力室の容積増加に伴う圧力波と、圧電層の復元に伴い生じる圧力波とが合成され、圧力室内のインクに大きな圧力が付与され、ノズルからインクが吐出する。このように、インクを吐出するタイミングにおいてのみ活性部に電界を印加する構成となるため、圧電層の分極劣化による撓み量の減少が抑制される。加えて、接続領域の中心が圧力室と重なっているので、圧力室の高密度配置が可能になる。
【００１９】
また、本発明において、前記圧力室が、前記厚み方向から見て、細長形状を有するとともにその長手方向の両端に２つの鋭角部を有する平行四辺形形状又は角部が丸まった平行四辺形形状を有しており、前記主電極領域が、前記長手方向に沿って延在していることが好ましい。これにより、圧力室の平面形状が細長形状の各平行四辺形形状のものにおいても適用することができるとともに、圧電層の圧力室と対向する領域を電界印加時において圧力室を増加させるように効果的に変形させることができる。
【００２０】
また、このとき、前記圧力室は、少なくとも前記一方の鋭角部において、前記流路ユニットの前記一表面が、前記厚み方向から見て、前記圧力室の最外郭線を跨いで前記圧力室の内側に延在したオーバーハング領域を有し、前記接続領域の中心が、前記オーバーハング領域と重なっていてもよい。これにより、圧電層の圧力室の一方の鋭角部近傍と対向する領域は、圧電層の変形に影響がほとんどない領域であり、その領域上に接続領域が形成されているため、圧電層の接続領域と第２の電極との間に電界が印加されても、圧力室の容積変化に影響をほとんど与えない。また、接続領域がオーバーハング領域と重なって配置されているので、接続領域と信号線とを接続する際に加わる外力によって圧電アクチュエータが破損しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドの縦断面図である。図２は、図１のヘッド本体７０の平面図である。図３は、図２中の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図１に示すように、インクジェットヘッド１は、インクを吐出するヘッド本体７０と、ヘッド本体７０の上面に配置されたリザーバユニット７１と、ヘッド本体７０に電気的に接続されたフレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）５０と、このＦＰＣ５０に電気的に接続された制御基板５４とを有している。このうち、ヘッド本体７０は、内部にインク流路が形成された流路ユニット４とアクチュエータユニット２１とから構成されている。リザーバユニット７１は、流路ユニット４にインクを供給する。ＦＰＣ５０は、途中に駆動信号を供給するドライバＩＣ５２が実装され、アクチュエータユニット２１の上面と接続されている。
【００２３】
ヘッド本体７０は、流路ユニット４の上面（一表面）に、アクチュエータユニット２１が配置された構成を有する。図２に示すように、流路ユニット４の上面には、内部のインク流路に連通する１０個のインク供給口５ｂが形成されている。インク流路は、後述するように、流路ユニット４の上面に形成された圧力室１０と、この圧力室１０に連通したインク吐出用のノズル８とを含んでいる。
【００２４】
リザーバユニット７１の上方には、制御基板５４が水平に配置され、ＦＰＣ５０の他端部が、コネクタ５４ａを介して接続されている。そして、制御基板５４からの指令に基づいて、ドライバＩＣ５２が、ＦＰＣ５０の配線（信号線）を介してアクチュエータユニット２１に駆動信号を供給するように構成されている。
【００２５】
リザーバユニット７１は、その内部にインクを貯溜するインクリザーバ７１ａを有しており、このインクリザーバ７１ａは流路ユニット４のインク供給口５ｂに連通している。したがって、このインクリザーバ７１ａ内のインクは、インク供給口５ｂを介して流路ユニット４内のインク流路に供給される。
【００２６】
アクチュエータユニット２１、リザーバユニット７１、制御基板５４及びＦＰＣ５０等は、サイドカバー５３とヘッドカバー５５とからなるカバー部材５８により覆われており、外部に飛散するインクやインクミストが侵入するのが防止されている。なお、このカバー部材５８は金属材料で形成されている。また、リザーバユニット７１の側面には、弾力性を有したスポンジ５１が配設されている。ＦＰＣ５０上のドライバＩＣ５２は、図１に示すように、ちょうどスポンジ５１と対向するように実装されており、スポンジ５１によってサイドカバー５３の内面に押しつけられている。したがって、ドライバＩＣ５２で発生した熱がサイドカバー５３及びサイドカバー５３を経由してヘッドカバー５５に伝わり、金属製のカバー部材５８を介して速やかに外部へ放散されるようになっている。ここでは、カバー部材５８は放熱部材としても機能している。
【００２７】
次に、ヘッド本体７０について詳細に説明する。図２及び図３に示すように、ヘッド本体７０の流路ユニット４には、多数の圧力室１０及びこれら圧力室１０にそれぞれ連通した多数のノズル８が形成されている。流路ユニット４の上面には、多数の圧力室１０が、上下方向を長手方向として、２方向に沿ってマトリクス状に配置されている。これらの圧力室１０が集まって、図３に示すように、圧力室群９が形成されている。さらに、圧力室群９の配置に対応して、４つのアクチュエータユニット２１が千鳥状に２列に配列された状態でそれぞれ接着されている。圧力室群９とアクチュエータユニット２１とは、図２に示すように、台形の外形形状を有している。
【００２８】
アクチュエータユニット２１の接着領域に対向した流路ユニット４の下面は、多数のノズル８が配置されたインク吐出領域となっている。これらのノズル８も、圧力室１０と同様に、マトリクス配置されて複数のノズル列を構成している。各ノズル列は、流路ユニット４の長手方向に平行対向辺が重なるインク吐出領域に対して、その対応するノズル列とも互いに重なっている。つまり、千鳥状に配列されたインク吐出領域のうち、１つ置きに配置されたインク吐出領域では、流路ユニット４の長手方向に見たときに、各ノズル列が対応するノズル列とそれぞれ直線状に繋がっている。
【００２９】
本実施形態では、図３に示すように、流路ユニット４の長手方向に等間隔に並ぶ圧力室１０の列が、流路ユニット４の短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１０の数は、アクチュエータユニット２１の外形形状に対応して、その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。また、ノズル８もこの圧力室１０と同様の配置がされている。これにより、全体として、６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。なお、各圧力室１０は、その長手方向の両端部に鋭角部を、短手方向の両端に鈍角部を有する略菱形形状（角が丸まった平行四辺形形状）となっている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、流路ユニット４内には、インク供給口５ｂに連なるマニホールド流路５と、このマニホールド流路５から分岐する副マニホールド流路５ａが形成されている。マニホールド流路５は、アクチュエータユニット２１の斜辺に沿うように延在している。２つのアクチュエータユニット２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド流路５が、隣接するアクチュエータユニット２１に共有されており、副マニホールド流路５ａがマニホールド流路５の両側から分岐している。副マニホールド流路５ａは、流路ユニット４の長手方向に延在している。
【００３１】
多数のノズル８は、図３に示すように、流路ユニット４の長手方向に配列されている。各ノズル８は、圧力室１０と絞り流路であるアパーチャ１２を介して副マニホールド流路５ａと連通している。なお、図面を分かりやすくするために、図３においては、アクチュエータユニット２１が二点鎖線で描かれており、さらに、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１０、アパーチャ１２が実線で描かれている。
【００３２】
さらに、ヘッド本体７０の断面構造について説明する。図４は、図３のIＶ−IＶ線に沿う断面図である。図４に示すように、ヘッド本体７０は、流路ユニット４とアクチュエータユニット２１とが貼り合わされたものである。流路ユニット４は、上から、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャプレート２４、サプライプレート２５、マニホールドプレート２６、２７、２８、カバープレート２９及びノズルプレート３０の、９枚の金属プレートが積層された積層構造を有する。そして、これらの金属プレート２２〜３０にそれぞれ形成された孔により、流路ユニット４内に、副マニホールド流路５ａの出口からアパーチャ１２、圧力室１０を介してノズル８に至る、個別インク流路３２が形成されている。なお、キャビティプレート２２に形成された圧力室１０となる孔が、図４に示すように、ベースプレート２３によって部分的に塞がれることで、流路ユニット４の上面には、凹部として形成された圧力室１０の開口が形成される。そして、アクチュエータユニット２１が圧力室１０の開口を塞ぐように流路ユニット２１の上面に接着されている。
【００３３】
次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図５は、アクチュエータユニットを示す図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、積層された３つの圧電層４１、４２、４３と、最上層の圧電シート４１の上面に形成された複数の個別電極（第１の電極）３５と、２枚の圧電シート４１、４２の間に配置された共通電極（第２の電極）３４とを有している。
【００３４】
圧電シート４１〜４３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り、ヘッド本体７０内の１つのインク吐出領域内に形成された、１つの圧力室群９（図２参照）に属する全ての圧力室１０に跨って配置されている。なお、３つの圧電層４１〜４３のうち、２つの圧電層４２，４３には後述するように活性部Ｋ（図７参照）が形成されておらず、振動板として機能している。つまり、アクチュエータユニット２１は、活性部Ｋを含む圧電層４１と残りの圧電層（振動板）４２，４３とで圧電ユニモルフを構成している。
【００３５】
変形例として、圧電層４３は、金属からなる金属平板（振動板）であってもよい。この場合、圧電層４２が絶縁層となるため、共通電極３４と振動板とが電気的に接続されない。加えて、圧電層４３が金属平板からなるので、アクチュエータユニット２１の剛性が高くなる。さらに、共通電極３４と圧電層４３を設けずに、圧電層４２を導電性材料からなる平板であってもよい。この場合、平板が振動板と共通電極を兼用することが可能となる。また、平板が金属製からなると、アクチュエータユニットの剛性が向上する。
【００３６】
複数の個別電極３５と共通電極３４は、共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。個別電極３５は、各圧力室１０に対応して配置されている。図５（ｂ）中には、圧力室１０がキャビティプレート２２の上面で占める領域をアクチュエータユニット２１の平面上に対応させており、アクチュエータユニット２１の圧力室領域４０として破線で示してある。
【００３７】
個別電極３５は、圧力室領域４０の長手方向に延在した主電極領域３５ａと、圧力室領域４０の１つの鋭角部（図５（ｂ）中左側）近傍に対向しつつ主電極領域３５ａと繋がった接続電極領域（接続領域）３５ｂとを含んでおり、圧力室領域４０の中央部を避けた略Ｕ字形状の帯状電極となっている。
【００３８】
主電極領域３５ａは、図５（ｂ）に示すように、圧力室領域４０の中央部を挟んで長手方向にそれぞれ延在した一対の電極３７から構成されている。一対の電極３７は、圧力室領域４０の長手方向に平行な外側外縁部３７ａと内側外縁部３７ｂとをそれぞれ有している。また、一対の電極３７は、互いの内側外縁部３７ｂが圧力室領域４０の一方の鋭角部から圧力室領域４０の中心を通り他方の鋭角部を結ぶ圧力室領域４０の長手方向に平行な仮想直線（仮想線）から同じ距離だけ離隔して配置されている。また、電極３７は、仮想直線を中心線として対称に形成されている。
【００３９】
接続電極領域３５ｂは、圧力室領域４０の１つの鋭角部から圧力室領域４０の外形線（最外輪郭線）を跨いで左方に向かって延出された延出部３５ｃを有している。延出部３５ｃは、圧力室１０の領域外に設けた電極ランド３６に接続されている。ランド３６は、例えば、ガラスフリットを含む金からなる。また、ランド３６には、ＦＰＣ５０に設けられた配線が接続される。つまり、複数の個別電極３５は、ランド３６及びＦＰＣ５０の配線を介してドライバＩＣ５２にそれぞれ独立して電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２から選択的に駆動信号（駆動電圧）が供給されるようになっている。
【００４０】
共通電極３４は、図５（ａ）に示すように、ランド３６、延出部３５ｃ及び接続電極領域３５ｂと対向する領域を除いて圧電層４１，４２間全域に形成されている。これにより、最上層の圧電層４１の圧力室領域４０において、主電極領域３５ａと共通電極３４とに挟まれる部分が、主電極領域３５ａと共通電極３４との間に電位差が生じたときに、分極方向と直交する方向に収縮する活性部Ｋ（図７参照）となる。
【００４１】
また、ランド３６、延出部３５ｃ及び接続電極領域３５ａには対向する共通電極３４がないので、これに対応する圧電層４１の部分は、自発的に変位することがなく、隣接する圧力室１０に構造的なクロストークが及ぶこともない。この部分は、インク吐出にも寄与しない。
【００４２】
本実施形態においては、３つの圧電層４１〜４３からなる積層体中には、図５（ａ）に示すようなアクチュエータの単位構造２０が、圧力室１０毎に作り込まれて１つのアクチュエータユニット２１を構成している。上述のように、１つのアクチュエータユニット２１は、１つの圧力室群９が対応している。
【００４３】
最上層の圧電層４１の上面には、複数の個別電極３５とともに表面電極（図示省略）が形成されており、この表面電極と共通電極３４は、圧電層４１を貫通するスルーホールを介して電気的に接続されている。そして、複数の個別電極３５と同様に、この表面電極もＦＰＣ５０の配線と接続され、ドライバＩＣ５２により所定の基準電位（例えば、グランド電位）に保持されている。
【００４４】
圧力室の容積変化に影響を与える領域について以下に説明する。図６は、圧電層が圧力室の容積変化に影響を与える領域を、インクの吐出に対する影響の仕方とその度合いに応じて区別して示した図である。図６中には、アクチュエータユニット２１の圧力室領域４０を実線で示してある。圧力室領域４０内の特定位置には、基準線６０ａが示されている。この基準線６０ａは、そこに電極（微小な個別電極）があって、これだけに駆動電圧が供給されたと仮定したときに、圧力室１０の容積変化に全く寄与しない位置を示すものである。つまり、基準線６０ａ上に電極が存在し基準線６０ａと重なる位置に活性部が存在していたとしても、この電極には、インク吐出を行う圧力室の容積変化を与える働きはない。この基準線６０ａは、圧力室１０とほぼ相似の略菱形の領域を囲んでいる。この基準線６０ａに囲まれた領域は、そこに電極（微小な個別電極）があって、これだけに駆動電圧が供給されたと仮定したときに、圧力室１０の容積を変化させてインク吐出に寄与するように機能する機能領域６０である。
【００４５】
一方、基準線６０ａの外側の領域は、そこに電極（微小な個別電極）があって、これだけに駆動電圧が供給されたと仮定したときに、基準線６０ａの内側にある電極の働きを阻害するように機能する。しかしながら、図６に示すように、基準線６０ａの鈍角部近傍を除く外側近傍部分（基準線６０ａと後述の阻害領域６１間）においては、実質的にインク吐出を阻害するように機能することはほとんどない。さらに、圧力室領域４０の鋭角部近傍においても同様に、インク吐出を阻害するように機能することはほとんどない。
【００４６】
本実施形態においては、図６に示されるように、所望のインク吐出を無視できない程度に阻害するように機能する阻害領域６１が、２つの鈍角部近傍から圧力室領域４０の外縁に沿って２つの鋭角部付近まで延在している。この阻害領域６１は、２つの鈍角部近傍では、一部が圧力室領域内にまで広がっている。
【００４７】
また、図６中には、個別電極３５及びランド３６が破線で示されており、個別電極３５の主電極領域３５ａの大部分が機能領域６０内に含まれるように配置されている。電極３７の外側外縁部３７ａの長手方向端部は、機能領域６０と阻害領域６１との間に配置されている。一方、接続電極領域３５ｂも大部分が機能領域６０内に含まれるように配置されており、延出部３５ｃが機能領域６０の外側に配置されている。
【００４８】
このような個別電極３５の配置形態において、主電極領域３５ａと共通電極３４との間の活性部Ｋは、機能領域６０から若干はみ出しているもののインク吐出を阻害するようにほとんど機能しない部分にはみ出しているだけなので、当該活性部に電界が印加されてもその変形は圧力室１０を増加させる変形のみとなる。つまり、活性部Ｋが圧力室側に凸に変形するユニモルフが圧力室領域４０の中央部を挟んで両側にあることで、圧力室領域４０の中央が上に凸に膨らみ、トータルで圧力室１０の容積が増加する（詳しくは後述する）。
【００４９】
次に、インク吐出時におけるアクチュエータユニット２１の動作について説明する。図７は、アクチュエータユニット２１の変形状態を示す部分断面図である。複数の個別電極３５に対してドライバＩＣ５２から選択的に駆動電圧が供給されると、主電極領域３５ａと共通電極３４の間に挟まれた圧電層４１の部分に上下方向の電界が印加される。すると、駆動電圧が供給された主電極領域３５ａの直下の圧電層４１の部分（活性部Ｋ）が、分極方向である厚み方向に伸びて、分極方向と直交する、面と平行な方向に収縮する。
【００５０】
ここで、上述したように、主電極領域３５ａは、平面視において、圧力室領域４０の中央部を避けつつ中央部を挟んで形成されているため、図７に示すように、アクチュエータユニット２１の、圧力室１０の縁部と中央部との間と重なる領域が、変形する駆動領域Ａ１となり、圧力室１０の中央部と重なる領域が、駆動領域Ａ１の変形に伴って変形する従動領域Ａ２となる。また、圧力室１０の外側の、圧電層４１〜４３がキャビティプレート２２に接合された領域は、変形が拘束された被拘束領域Ａ３となる。そして、駆動領域Ａ１の圧電層４１は面と平行な方向に収縮する一方で、この駆動領域Ａ１における圧電層４２，４３は自発的に変位しないことから、駆動領域Ａ１が圧力室１０側に凸となるように変形しようする。しかし、被拘束領域Ａ３がキャビティプレート２２に固定されているので、駆動領域Ａ１は、圧力室１０と反対側に反るように変形し、従動領域Ａ２も、圧力室１０と反対側に凸となるように変形する。これら駆動領域Ａ１と従動領域Ａ２との変形が合成され、結果的に、図７に示すような従動領域Ａ２の中央を頂点として、圧力室１０と反対側に凸となるように変形する。すると、圧力室１０内の容積が増加して、圧力室１０内に負圧の圧力波が発生する。
【００５１】
仮に、主電極領域３５ａが阻害領域６１と重なる位置に配置され、阻害領域６１内に活性部が形成されていると、駆動領域Ａ１内の活性部Ｋと阻害領域６１内の活性部とが、電界が印加されたときに、互いに面と平行な方向に収縮する。このように両活性部が収縮すると、両活性部の隣接部分の収縮力が互いに逆方向となる（すなわち、互いに引き合う）ため、結果的に駆動領域Ａ１内の収縮力が低下する。そのため、従動領域Ａ２の変形も小さくなり、圧力室１０内の容積増加率が低下する。
【００５２】
そして、この圧力室１０の容積増加に伴う圧力波が圧力室１０の長手方向に片道伝搬する時間が経過したときに、圧力室１０内の圧力は正に転じる。そこで、ドライバＩＣ５２は、この圧力室１０内の圧力が正に転じるタイミングで、個別電極３５への駆動電圧の供給を停止する。すると、個別電極３５の電位がグランド電位になり、圧電層４１〜４３が元の形状に戻って圧力室１０内の容積が減少する。このとき、上述の圧力室１０の容積増加に伴う圧力波と、圧電層４１〜４３の復元に伴い生じる圧力波とが合成されて、圧力室１０内のインクに大きな圧力が付与されて、インクがノズル８から吐出される。
【００５３】
以上のような本実施形態におけるインクジェットヘッド１によると、インクを吐出するタイミングにおいてのみ個別電極３５に駆動電圧を供給して圧電層４１の活性部Ｋに電界を作用させることができるため、圧電層４１に対する電圧負荷時間が短くなる。そのため、圧電層４１に分極劣化が生じにくくなり、圧電層４１〜４３の撓み量の経時的な減少が抑制される。加えて、活性部Ｋが、阻害領域６１に存在していないので、活性部Ｋに電界が印加されたときに、圧力室１０の容積を増加させる変形にこれを阻害する変形が混在することがほとんどない。そのため、圧力室１０内のインクに付与される圧力の減少が抑制され、駆動効率の優れたヘッドとなる。
【００５４】
また、主電極領域３５ａが圧力室１０の長手方向に沿って延在しており、従動領域Ａ２も長手方向に延びている。そのため、従動領域Ａ２の変位点が、この変位を規制する鋭角部近傍の固定部分から離れることになるので、良好な変位が長手方向に沿う広い範囲で得られる。つまり、電界印加時において、アクチュエータユニット２１の圧力室１０と対向する領域を、圧力室１０を増加させるように効果的に変形させることができる。また、圧力室１０の平面形状が平行四辺形形状のものにおいても適用することができる。本実施の形態では、圧力室１０の鋭角部にインクの流入口と流出口が設置されているので、圧力室１０内のインクの流れが滞留することなく滑らかになる。また、高密度配置が容易にできる形態でもあるので、良好なインク吐出特性を持ち、高解像度のインクジェットヘッド１を構成することができる。
【００５５】
また、主電極領域３５ａが圧力室領域４０の中央部を挟んで上述の仮想直線に対して対称に形成されているので、個別電極３５に駆動電圧を供給したときに、圧電層４１〜４３が圧力室１０の中央部と対向する領域を中心としてバランス良く変形する。そのため、アクチュエータユニット２１による圧力室１０の容積変化の効率が向上する。
【００５６】
また、接続電極領域３５ｂが圧力室１０の外形線を跨いで延在していても、圧電層４１の圧力室１０の一方の鋭角部近傍と対向する領域は、インク吐出に影響をほとんど与えない領域であり、圧電層４１の接続電極領域３５ｂと共通電極３４との間に電界が印加されても、圧力室１０の容積変化に影響をほとんど与えない。また、ランド３６、延出部３５ｃ及び接続電極領域３５ｂと対向する領域には、共通電極３４が形成されていないので、圧電層４１の接続電極領域３５ｂと対向する領域には電界が印加されない。そのため、その領域は圧力室の容積変化に影響を与えない。
【００５７】
続いて、本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドについて、以下に説明する。図８は、本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドの個別電極の平面図である。本実施形態においては、個別電極２３５の平面形状が第１実施形態の個別電極３５と異なるだけで、それ以外は同様なものである。したがって、第１実施形態と同様なものは同符号で示し、説明を省略する。なお、図８中には、図６中の機能領域６０及び阻害領域６１の外形線を２点鎖線で示し、これらの領域にハッチングを施している。また、圧力室１０を破線で示している。
【００５８】
本実施形態における個別電極２３５は、図８に示すように、第１実施形態の接続電極領域３５ｂと、第１実施形態の主電極領域３５ａが圧力室領域４０の他方の鋭角部近傍において連続したＵ字形状の主電極領域２３５ａとを有している。また、個別電極２３５は、圧力室領域４０内において、圧力室１０の中央部を避けつつ圧力室１０の外形線に沿った環状の帯状電極となっている。
【００５９】
このような個別電極２３５に駆動電圧が供給されたときにおいても、主電極領域２３５ａと共通電極３４とに挟まれた領域、すなわち活性部が、第１実施形態と同様に、圧電層４１は面と平行な方向に収縮し、圧電層４２，４３は面と平行な方向に収縮しないことから、アクチュエータユニットが、圧電層４１の圧力室１０と対向する領域（圧力室領域４０）の中心を頂点として、圧力室１０の容積を増加させるように変形する。このとき、主電極領域２３５ａは、阻害領域６１上に形成されていないので、阻害領域６１内には活性部が存在しない。そのため、第１実施形態と同様に、活性部に電界が印加されたときに、圧力室１０の容積を増加させる変形にこれを阻害する変形が混在することがほとんどない。そのため、圧力室１０内のインクに付与される圧力の減少が抑制され、駆動効率の優れたヘッドとなる。
【００６０】
そして、第１実施形態と同様に、圧力室１０内の圧力が正に転じるタイミングで駆動電圧の供給を停止すると、圧力室１０内のインクに大きな圧力が付与されて、インクがノズルから吐出される。つまり、第１実施形態と同様に、インクを吐出するタイミングにおいてのみ個別電極２３５に駆動電圧を供給する構成となって、圧電層４１に分極劣化が生じにくくなり、圧電層４１〜４３の撓み量の減少が抑制される。
【００６１】
続いて、本発明の第３実施形態によるインクジェットヘッドについて、以下に説明する。図９は、本発明の第３実施形態によるインクジェットヘッドの個別電極の平面図である。本実施形態においては、個別電極３３５の平面形状が第１実施形態の個別電極３５と異なるだけで、それ以外は同様なものである。したがって、第１実施形態と同様なものは同符号で示し、説明を省略する。なお、図９中には、図６中の機能領域６０及び阻害領域６１の外形線を２点鎖線で示し、これらの領域にハッチングを施している。また、圧力室１０を破線で示している。
【００６２】
本実施形態における個別電極３３５は、図９に示すように、第１実施形態の接続電極領域３５ｂと、圧力室１０の長手方向に延在した主電極領域３３５ａとを含んでおり、圧力室１０の中央部を避けた略Ｕ字形状の帯状電極となっている。
【００６３】
主電極領域３３５ａは、第１実施形態の一対の電極３７とほぼ同様な一対の電極３３７から構成されている。一対の電極３３７は、圧力室１０の外形線に沿い且つ基準線６０ａ上を延在した外側外縁部３３７ａと第１実施形態の内側外縁部３７ｂとをそれぞれ有している。また、一対の電極３３７は、互いの内側外縁部３７ｂが上述の仮想直線から同じ距離だけ離隔して配置されている。また、電極３３７は、仮想直線を中心線として対称に形成されている。
【００６４】
このような個別電極３３５に駆動電圧が供給されたときにおいても、主電極領域３３５ａと共通電極３４とに挟まれた領域、すなわち活性部が、第１実施形態と同様に、圧電層４１は面と平行な方向に収縮し、圧電層４２，４３は面と平行な方向に収縮しないことから、アクチュエータユニットが、圧電層４１の圧力室１０と対向する領域（圧力室領域４０）の中心を頂点として、圧力室１０の容積を増加させるように変形する。このとき、主電極領域３３５ａは、機能領域６０のみと重なるように配置されているので、活性部が機能領域６０内に形成される。そのため、活性部に電界が印加されたときに、圧力室１０の容積を増加させる変形にこれを阻害する変形が混在しない。さらに、圧力室１０の鈍角部近傍では、活性層が第１実施形態より広く作られているので、その分圧力室１０の容積変化を大きなものにしている。つまり、第１実施形態よりも圧力室１０を増加させるようにアクチュエータユニット２１を変形させることができる。そのため、より駆動効率の優れたヘッドとなる。
【００６５】
そして、第１実施形態と同様に、圧力室１０内の圧力が正に転じるタイミングで駆動電圧の供給を停止すると、圧力室１０内のインクに大きな圧力が付与されて、インクがノズルから吐出される。つまり、第１及び第２実施形態と同様に、インクを吐出するタイミングにおいてのみ個別電極３３５に駆動電圧を供給する構成となって、圧電層４１に分極劣化が生じにくくなり、圧電層４１〜４３の撓み量の減少が抑制される。
【００６６】
続いて、本発明の第４実施形態によるインクジェットヘッドについて、以下に説明する。図１０は、本発明の第４実施形態によるインクジェットヘッドのアクチュエータユニットを示す図であり、（ａ）は部分断面図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。本実施形態においては、流路ユニット４０４及びアクチュエータユニット４２１が第１実施形態の流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１と若干異なるだけでそれ以外は同様なものである。したがって、第１実施形態と同様なものは同符号で示し、説明を省略する。
【００６７】
本実施形態における流路ユニット４０４は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、第１実施形態の流路ユニット４の上面に、さらにキャビティプレート２２と同じ材質からなるキャビティプレート４２２が設けられたものである。キャビティプレート４２２は、キャビティプレート２２の圧力室１０となる孔と対向する領域に形成された孔４１１を複数有している。孔４１１は、図１０（ｂ）に示すように、圧力室１０と対向する領域において、圧力室１０の一方（図１０中左方）の鋭角部近傍を除く領域に対応した平面形状を有している。
【００６８】
このような２枚のキャビティプレート２２，４２２が積層することで、流路ユニット４０４には、圧力室１０の一方の鋭角部近傍を覆うオーバーハング領域４１２と、圧力室１０となる孔及び孔４１１とが連通した圧力室４１０とが形成されている。オーバーハング領域４１２は、圧力室４１０の一方の鋭角部から内側に延在している。なお、圧力室４１０の最外輪郭線と第１実施形態の圧力室１０の最外輪郭線（外形線）とは同じであり、流路ユニット４０４の上面における圧力室４１０の開口が第１実施形態の圧力室１０の開口よりも小さくなっているだけである。つまり、圧力室４１０の大部分は、圧力室１０と同様であり、その平面形状もほとんど同じものであると言える。また、流路ユニット４０４のその他の構成は、第１実施形態の流路ユニット４と同様である。
【００６９】
本実施形態におけるアクチュエータユニット４２１は、個別電極４３５と共通電極４３４の平面形状が、第１実施形態と異なるだけでそれ以外は同様である。共通電極４３４は、２つの圧電層４１，４２間において全域に形成されている。つまり、後述の接続電極領域４３５ｂと対向する領域にも共通電極４３４が形成されている。個別電極４３５は、第１実施形態の主電極領域３５ａと、平面視においてオーバーハング領域４１２と重なりつつ主電極領域３５ａに繋がった接続電極領域４３５ｂとを含んでおり、圧力室４１０の中央部を避けた略Ｕ字形状の帯状電極となっている。
【００７０】
図１０（ｂ）に示すように、接続電極領域４３５ｂには第１実施形態の延出部３５ｃの延在距離が短くなった延出部４３５ｃが形成されている。延出部４３５ｃは、圧力室４１０の最外輪郭線を跨いで圧力室４１０の外側に僅かに延在している。そして、ランド３６が、接続電極領域４３５ｂ上において、その半分以上が延出部４３５ｃに重なり形成されている。また、接続電極領域４３５ｂは、平面視において、その中心がオーバーハング領域４１２と重なっているとともに、ランド３６の中心もオーバーハング領域４１２に重なっている。
【００７１】
このような個別電極４３５に駆動電圧が供給されたときにおいても、アクチュエータユニット４２１が第１〜第３実施形態と同様の動作を示す。具体的には、圧電層４１〜４３の圧力室４１０の開口と対向する領域の中心と対向する点を頂点として、圧力室４１０の容積を増加させるように変形する。そして、第１実施形態と同様に、圧力室４１０内の圧力が正に転じるタイミングで駆動電圧の供給を停止すると、圧力室４１０内のインクに大きな圧力が付与されて、インクがノズルから吐出される。したがって、第１〜第３実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７２】
また、接続電極領域４３５ｂの延出部４３５ｃが、平面視において、圧力室４１０の外側に僅かにしかはみ出しておらず、接続電極領域４３５ｂ全体で見るとほとんど圧力室４１０と対向する領域内に形成されているので、圧力室４１０の高密度配置が可能になる。また、接続電極領域４３５ｂが圧力室４１０の最外輪郭線を跨いで延在していても、圧電層４１の圧力室４１０の一方の鋭角部近傍と対向する領域は、インク吐出に影響をほとんど与えない領域であり、その領域上に接続電極領域４３５ｂが形成されているため、圧電層４１の接続電極領域４３５ｂと共通電極４３４との間に電界が印加されても、圧力室４１０の容積変化に影響をほとんど与えない。これは、隣接する圧力室４１０に対して、構造的なクロストークが及びにくい構成とも言える。
【００７３】
また、接続電極領域４３５ｂの中心がオーバーハング領域４１２と重なって配置されており、ランド３６の中心もオーバーハング領域４１２と重なっているので、接続電極領域４３５ｂとＦＰＣ５０の配線とを接続する際に加わる外力によってアクチュエータユニット４２１が破損しにくくなる。なお、第１実施形態と同様な構成においては、同様な効果を得ることができる。また、圧力室４１０内に延出したオーバーハング領域４１２によって、圧力室４１０内のインクの流れがより滑らかになり、気泡や異物の滞留がなくなる。
【００７４】
本実施の形態においては、圧力室４１０内にオーバーハング領域４１２を形成するために、第１実施形態の流路ユニット４の上面にキャビティプレート４２２をさらに設けていたが、圧力室１０となる孔を形成するときに、キャビティプレート２２の両面（上面及び下面）からのエッチング時間を調整することで、オーバーハング領域４１２と同様なオーバーハング領域を圧力室１０内に形成することが可能になる。
【００７５】
具体的には、キャビティプレート２２の一方の面（例えば、上面）からのエッチング時間を、他方の面（例えば、下面）からのエッチング時間より少なくし、他方の面の開口を圧力室１０の最外輪郭線に設定すると、圧力室１０の一方の面（上面）における開口が、他方の面の開口よりも小さくなる。つまり、他方の面の開口と一方の面の開口とを繋ぐ側周面が、圧力室１０の内側に張り出したように湾曲して形成され、その領域がオーバーハング領域となる。これにより、キャビティプレート４２２をさらに一枚追加しなくても、同様な効果を得ることができる。さらに、このオーバーハング領域が、２つの鋭角部に形成されることになるので、圧力室内のインクの流れが滑らかになる。加えて、２つの鋭角部に形成されたオーバーハング領域上のいずれにも、接続電極領域を形成することが可能になって、設計の自由度が向上する。
【００７６】
続いて、本発明の第５実施形態によるインクジェットヘッドについて、以下に説明する。図１１は、本発明の第５実施形態によるインクジェットヘッドのアクチュエータユニットを示す図であり、（ａ）は部分断面図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。本実施形態においては、個別電極５３５の平面形状が第４実施形態の個別電極４３５と若干異なるだけでそれ以外は同様なものである。したがって、第４実施形態と同様なものは同符号で示し、説明を省略する。
【００７７】
本実施形態における個別電極５３５は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力室４１０の長手方向に延在した主電極領域５３５ａと、オーバーハング領域４１２と重なりつつ主電極領域５３５ａに繋がった接続電極領域５３５ｂとを含んでおり、圧力室４１０の中央部を避けた略Ｕ字形状の帯状電極となっている。
【００７８】
図１１（ｂ）に示すように、主電極領域５３５ａは、圧力室４１０の中央部を挟んで長手方向にそれぞれ延在した一対の電極５３７から構成されている。一対の電極５３７は、圧力室４１０の長手方向に平行な外側外縁部５３７ａと内側外縁部５３７ｂとをそれぞれ有している。各電極５３７は、第１実施形態の電極３７よりも圧力室４１０の短手方向（図１１（ｂ）中上下方向）に関して幅広に形成されており、外側外縁部５３７ａがちょうど圧力室４１０の鈍角部と重なっている。また、一対の電極５３７は、第１実施形態と同様に仮想直線から同じ距離だけ離隔して配置されている。また、電極５３７は、仮想直線を中心線として対称に形成されている。なお、接続電極領域５３７ｂは、主電極領域５３７ａの拡大によって大きくなっているだけで、第４実施形態の接続電極領域４３５ｂとほぼ同様である。
【００７９】
このような個別電極５３５に駆動電圧が供給されたときにおいても、アクチュエータユニット４２１が第４実施形態と同様の動作を示す。そのため、インクを吐出するタイミングにおいてのみ個別電極５３５に駆動電圧を供給する構成となって、圧電層４１に分極劣化が生じにくくなり、圧電層４１〜４３の撓み量の減少が抑制される。なお、第１及び第４実施形態と同様な構成においては、同じ効果を得ることができる。
【００８０】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した各実施形態においては、圧力室の平面形状が２つの鋭角部を有し角部が丸まった平行四辺形形状（略菱形形状）となっているが、三角、四角、楕円などの平面形状であってもよい。また、第１〜第３実施形態において、共通電極３４は接続電極領域３５ｂと対向する領域に形成されていてもよい。また、個別電極には主電極領域と繋がった接続電極領域が形成されていなくてもよい。この場合、平面視で圧力室の中央部を挟む位置に配置された主電極領域のそれぞれにＦＰＣ５０の配線を電気的に接続すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドの縦断面図である。
【図２】図１のヘッド本体の平面図である。
【図３】図２中の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図４】図３のIＶ−IＶ線に沿う断面図である。
【図５】アクチュエータユニットを示す図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。
【図６】圧電層が圧力室の容積変化に影響を与える領域を、インクの吐出に対する影響の仕方とその度合いに応じて区別して示した図である。
【図７】アクチュエータユニットの変形状態を示す部分断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドの個別電極の平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態によるインクジェットヘッドの個別電極の平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態によるインクジェットヘッドのアクチュエータユニットを示す図であり、（ａ）は部分断面図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態によるインクジェットヘッドのアクチュエータユニットを示す図であり、（ａ）は部分断面図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  インクジェットヘッド
４，４０４  流路ユニット
８  ノズル
１０，４１０  圧力室
２０  圧電アクチュエータ
２１  アクチュエータユニット
３４，４３４  共通電極（第２の電極）
３５，２３５，３３５，４３５，５３５  個別電極（第１の電極）
３５ａ，２３５ａ，３３５ａ，５３５ａ  主電極領域
３５ｂ，４３５ｂ  接続電極領域（接続領域）
３７ａ，３３７ａ，５３７ａ  外側外縁部
３７ｂ，５３７ｂ  内側外縁部
４１，４２  圧電層
４３  圧電層（振動板）
４１２  オーバーハング領域
【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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