(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電層と内部電極が交互に積層され、前記内部電極は交互に異なる端面に引き出されてそれぞれ外部電極に接続されている、複数の圧電素子柱が列状に並べて配置され、
前記複数の圧電素子柱は、駆動される駆動圧電素子柱と駆動されない非駆動圧電素子柱とを交互に構成し、
前記駆動圧電素子柱に駆動信号を与えるための配線部材が、２つの駆動圧電素子柱の間に配置される前記非駆動圧電素子柱の少なくとも１つに接合されている
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記配線部材が接合される前記非駆動圧電素子柱には、前記配線部材に設けられ、少なくとも２以上の前記駆動圧電素子柱に駆動信号を与える共通電極ラインが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記共通電極ラインが接続される前記非駆動圧電素子柱は、所定数の前記駆動圧電素子柱毎に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記配線部材が接続される側の、前記駆動圧電素子柱の外部電極は前記非駆動圧電素子柱の外部電極と比べて、一部が欠落もしくは分断されて形成され、前記外部電極が欠落もしくは分断された領域に共通電極となる外部電極とつながる内部電極が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記配線部材が接続される側の前記非駆動圧電素子柱及び前記駆動圧電素子柱の外部電極は第１、第２の領域に分離されて設けられ、第１の領域が前記配線部材の共通電極ラインに接続され、前記配線部材の信号電極が前記第２の領域に接続されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記第１の領域が前記圧電素子柱の先端側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
前記非駆動圧電素子柱には両端面に外部電極が設けられ、両端面に設けられた外部電極を相互に接続する内部電極を有していることを特徴とする請求項２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項８】
前記非駆動圧電素子柱には前記配線部材に設けられた前記駆動信号の伝達に寄与しないダミー電極が接合されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項９】
前記非駆動圧電素子柱と前記配線手段に設けられた前記駆動信号の伝達に寄与しないダミー電極とを半田接合する半田量が、前記駆動圧電素子柱と前記配線手段の前記駆動信号を伝達に寄与する電極とを半田接合する半田量より多いことを特徴とする請求項８に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１０】
前記複数の圧電素子柱が形成された圧電素子部材を有していることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１１】
液滴を吐出するノズルが連通する液室の壁面を形成する振動板を圧電アクチュエータで変位させることで前記ノズルから液滴が吐出される液体吐出ヘッドにおいて、前記圧電アクチュエータが請求項１ないし１０のいずれかに記載の圧電アクチュエータであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
液滴を吐出する液体吐出ヘッドを備えて画像を形成する画像形成装置において、前記液体吐出ヘッドが請求項１１に記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。
【０００４】
液体吐出ヘッドとしては、液室内の液体であるインクを加圧する圧力を発生するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子、特に圧電層と内部電極を交互に積層した積層型圧電素子を用いて、積層型圧電素子のｄ３３又はｄ３１方向の変位で液室の壁面を形成する弾性変形可能な振動板を変形させ、液室内容積／圧力を変化させて液滴を吐出させるいわゆる圧電アクチュエータを用いた圧電型ヘッドが知られている。
【０００５】
このような圧電素子を用いた液体吐出ヘッドとして、例えば、両端に駆動されない圧電素子を配置した圧電素子部材に圧電素子部材よりも幅の狭いＦＰＣを接続したヘッドがしられている（特許文献１）。
【０００６】
また、駆動部になる積層型圧電素子と非駆動部になる積層型圧電素子とを交互に配置し、駆動部になる積層型圧電素子の端面電極にのみ選択的に直接フレキシブルプリントケーブルを接続することが知られている（特許文献２）。
【０００７】
また、複数の圧電素子が溝加工で形成された複数の圧電素子部材が、複数の圧電素子の並び方向に沿って一つのベース部材に配置されている長尺ヘッドが知られている（特許文献３）。
【０００８】
また、圧電素子とＦＰＣなどの配線部材（配線基板）との接続に関して、配線基板の圧電素子に対する接合強度を高め、接続信頼性を向上させるため、ＦＰＣの圧電素子との接合面と、振動板の圧電素子が配設された面との間で、ＦＰＣの電極バンプが配設された所定の領域以外の領域に、ＦＰＣなどの配線基板と振動板を固定する固定部材を配設することが知られている（特許文献４）。
【０００９】
同様に、配線基板と電極基板の接合強度を高め、接合信頼性を向上させるため、異方導電性材料を用いて、ＦＰＣなどの配線基板を電気的に電極基板に接合するだけではなく、フレーム部材等に接合して補強することが知られている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２８６９５１号公報
【特許文献２】特開平１０−１０９４１０号公報
【特許文献３】特開２００６−１７５８４５号公報
【特許文献４】特開２００７−２３７５５６号公報
【特許文献５】特開２００２−１７２７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように複数の圧電素子柱を配列したヘッドにおいて、複数の駆動圧電素子柱に対して駆動信号を与えるための各駆動圧電素子柱に共通の共通電極を配線部材（給電部材、信号伝達部材）としてのフレキシブルプリント基板の接合面と同一面から引き出そうとすると、圧電素子部材の長さが実際の駆動領域より長くなったり、高さが高くなったりしてしまい、アクチュエータないしヘッドの大型化、コスト増加を招くことになるという課題がある。
【００１２】
また、画像形成装置としての例えばインクジェット記録装置の高速化を達成するためにヘッドを長くしてノズル数を増やすラインヘッドなどの長尺化を図る場合、複数の短尺のヘッドを並べて構成するよりも、複数の圧電素子部材を並べて構成する方がヘッドのコンパクト化を図れるが、この場合、圧電素子全長が駆動領域となるために駆動信号を与えるための共通電極への引出しが難しくなるという課題がある。
【００１３】
また、駆動圧電素子柱と非駆動圧電素子柱とを交互に配置するため、駆動圧電素子柱と配線手段の駆動信号用の電極とは接合されるものの、非駆動圧電素子柱と配線手段とは接合されていないために接合強度が十分でないという課題がある。
【００１４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、圧電アクチュエータと配線部材との接合強度を向上して、信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
圧電層と内部電極が交互に積層され、前記内部電極は交互に異なる端面に引き出されてそれぞれ外部電極に接続されている、複数の圧電素子柱が列状に並べて配置され、
前記複数の圧電素子柱は、駆動される駆動圧電素子柱と駆動されない非駆動圧電素子柱と交互に構成し、
前記駆動圧電素子柱に駆動信号を与えるための配線部材が、２つの駆動圧電素子柱の間に配置される前記非駆動圧電素子柱の少なくとも１つに接合されている
構成とした。
【００２５】
本発明に係る液体吐出ヘッドは、本発明に係る圧電アクチュエータを備えたものである。
【００２６】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えたものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る圧電アクチュエータによれば、圧電アクチュエータと配線部材との接合強度を向上でき、信頼性が向上する。
【００２８】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、本発明に係る圧電アクチュエータを備えるので、信頼性の高い長尺ヘッドを得ることができる。
【００２９】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、信頼性の高い長尺ヘッドを搭載して高速記録化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る圧電アクチュエータの第１実施形態の模式的説明図である。
【図２】本発明に係る圧電アクチュエータの第２実施形態の模式的説明図である。
【図３】本発明に係る圧電アクチュエータの第３実施形態の模式的説明図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
【図６】本発明に係る圧電アクチュエータの第４実施形態の模式的説明図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。
【図９】本発明に係る圧電アクチュエータの第５実施形態の模式的説明図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ線に沿う断面説明図である。
【図１１】図９のＦ−Ｆ線に沿う断面説明図である。
【図１２】本発明に係る圧電アクチュエータの第６実施形態の模式的説明図である。
【図１３】図１２のＧ−Ｇ線に沿う断面説明図である。
【図１４】図１２のＨ−Ｈ線に沿う断面説明図である。
【図１５】本発明に係る圧電アクチュエータの第７実施形態の模式的説明図である。
【図１６】図１５のＩ−Ｉ線に沿う断面説明図である。
【図１７】図１５のＪ−Ｊ線に沿う断面説明図である。
【図１８】本発明に係る圧電アクチュエータの第９実施形態の模式的説明図である。
【図１９】本発明に係る圧電アクチュエータの第１０実施形態の模式的説明図である。
【図２０】本発明に係る圧電アクチュエータの第１１実施形態の要部正面説明図である。
【図２１】図２０のＬ−Ｌ線に沿う断面説明図である。
【図２２】図２０のＭ−Ｍ線に沿う断面説明図である。
【図２３】図２０の要部拡大説明図である。
【図２４】同じく斜視説明図である。
【図２５】レーザーによる半田接合を行う配線部材接合装置の要部拡大説明図である。
【図２６】同じくエアー抑え機構の斜視説明図である。
【図２７】比較例の圧電アクチュエータの要部正面説明図である。
【図２８】図２７のＮ−Ｎ線に沿う断面説明図である。
【図２９】図２７のＯ−Ｏ線に沿う断面説明図である。
【図３０】図２７の要部拡大斜視説明図である。
【図３１】本発明に係る圧電アクチュエータの第１２実施形態の要部正面説明図である。
【図３２】図３１のＰ−Ｐ線に沿う断面説明図である。
【図３３】図３１のＱ−Ｑ線に沿う断面説明図である。
【図３４】図３１の要部拡大説明図である。
【図３５】本発明に係る圧電アクチュエータの第１３実施形態の要部正面説明図である。
【図３６】図３５のＲ−Ｒ線に沿う断面説明図である。
【図３７】図３６のＳ−Ｓ線に沿う断面説明図である。
【図３８】本発明に係る圧電アクチュエータの第１４実施形態の要部正面説明図である。
【図３９】図３８のＴ−Ｔ線に沿う断面説明図である。
【図４０】図３８のＵ−Ｕ線に沿う断面説明図である。
【図４１】図３８のＶ−Ｖ線に沿う断面説明図である。
【図４２】本発明に係る圧電アクチュエータの第１５実施形態の模式的正面説明図である。
【図４３】同じく平面説明図である。
【図４４】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す外観斜視説明図である。
【図４５】図４４のＸ−Ｘ線に沿う液室長手方向（液室の並び方向と直交する方向）に沿う断面説明図である。
【図４６】同じく液室短手方向（液室の並び方向）に沿う断面説明図である。
【図４７】本発明に係る液体吐出装置を含む本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る圧電アクチュエータの第１実施形態について図１を参照して説明する。なお、図１は同圧電アクチュエータの模式的説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、複数の圧電素子柱１１が列状に並べて配置された圧電素子部材２がベース部材４上に接着剤で接合されて設けられている。なお、圧電素子柱１１は後述するように圧電層と内部電極が交互に積層され、内部電極は交互に異なる端面に引き出されてそれぞれ外部電極に接続されている構成である。
【００３２】
圧電素子部材２は、分断することのないスリット加工（溝加工）を施すなどして、偶数個の圧電素子柱１１をスリット溝１２を介して所定のピッチで形成したものである。そして、圧電素子部材２の各圧電素子柱１１は、１つおきに（交互に）駆動する圧電素子柱（駆動圧電素子柱）１１Ａと駆動しない圧電素子柱（非駆動圧電素子柱）１１Ｂとして使用する。
【００３３】
そして、非駆動圧電素子柱１１Ｂには、後述するように、駆動圧電素子柱１１Ａに駆動信号を与えるための配線部材の共通の共通電極（「ＣＯＭライン」、「共通ライン」、「共通電極ライン」ともいう。）が接続されている構成としている。
【００３４】
このように、非駆動圧電素子柱に共通電極を接続するようにしたので、小型のアクチュエータを得ることができる。また、非駆動圧電素子柱に配線部材の共通電極が接続されることで、非駆動圧電素子柱と配線部材とが接合され、配線部材の圧電アクチュエータ１に対する接合強度が向上して、接合信頼性も向上する。
【００３５】
具体的には、長さ約３００ｍｍの金属（ＳＵＳ材）のベース部材４上に偶数のＰＺＴからなる圧電素子柱（ＰＺＴ柱）１１を有する圧電素子部材（ＰＺＴユニット）２を固定し、圧電素子部材２は溝加工によりピッチ約８５μｍ、幅約５０μｍ、高さ６４０μｍの柱状の圧電素子柱１１を形成し、交互に駆動圧電素子柱１１Ａと非駆動圧電素子柱１１Ｂとして使用している。なお、以下の実施形態でも同様である。
【００３６】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第２実施形態について図２を参照して説明する。なお、図２は同圧電アクチュエータの模式的説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、複数の圧電素子柱１１が列状に並べて配置された圧電素子部材２がベース部材４上に接着剤で接合されて設けられている。なお、圧電素子柱１１は後述するように圧電層と内部電極が交互に積層され、内部電極は交互に異なる端面に引き出されてそれぞれ外部電極に接続されている構成である。
【００３７】
そして、駆動用圧電素子柱１１ＡとＣＯＭライン用の非駆動圧電素子柱１１Ｂは２つ以上の配線部材（給電部材ともいう：ここではＦＰＣ）３が並べて接続されている。ここで、２つの給電部材３、３の間の非駆動圧電素子柱１１ＢａはＣＯＮラインを接続しない単なる非駆動圧電素子柱である。なお、給電部材３は透過状態で図示している（以下でも同様とする。）。
【００３８】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第３実施形態について図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３は同圧電アクチュエータの模式的説明図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、複数の圧電素子柱１１が列状に並べて配置された圧電素子部材２がベース部材４上に接着剤で接合されて設けられている。なお、圧電素子柱１１は、図４及び図５に示すように、圧電層２１と内部電極２２ａ、２２ｂが交互に積層され、内部電極２２ａ、２２ｂは交互に異なる端面（圧電素子柱の配列方向と直交する方向の両端面）に引き出されて、それぞれ外部電極２５と外部電極２６に接続されている。
【００３９】
ここで、図４に示すように、駆動圧電素子柱１１Ａの外部電極２５Ａは先端部分（ベース部材４への接合面側と反対側の部分）を残して形成している。つまり、駆動圧電素子柱１１Ａの先端部分の所定の領域７に外部電極２５を形成していない。一方、図５に示すように、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂは先端部分まで形成している。なお、圧電素子部材２の基部側（ベース部材４との接合面側）には斜めカット部１４を設けて外部電極２５Ａ、２５Ｂを除去している。
【００４０】
また、外部電極２６は圧電素子部材１２の底面（ベース部材４と接合する接合面）まで引き回して形成している。そして、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂと外部電極２６とを接続する内部電極２７を設けている。これにより、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂは共通電極となる外部電極２６と接続され、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５ＢにＦＰＣ３の共通電極を接続する。なお、内部電極２７は図４にも示すように駆動圧電素子柱１１Ａにも存在するが、駆動圧電素子柱１１Ａには先端部分に外部電極２５Ａを形成していないので、個別電極となる外部電極２５Ａが共通電極となる外部電極２６と接続されることはない。
【００４１】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第４実施形態について図６ないし図８を参照して説明する。なお、図６は同圧電アクチュエータの模式的説明図、図７は図６のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図、図８は図７のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、複数の圧電素子柱１１が列状に並べて配置された圧電素子部材２がベース部材４上に接着剤で接合されて設けられている。なお、圧電素子柱１１は、図７及び図８に示すように、圧電層２１と内部電極２２ａ、２２ｂが交互に積層され、内部電極２２ａ、２２ｂは交互に異なる端面（圧電素子柱の配列方向と直交する方向の両端面）に引き出されて、それぞれ外部電極２５と外部電極２６に接続されている。
【００４２】
ここで、図６に示すように、駆動圧電素子柱１１Ａの外部電極２５Ａは基部側（ベース部材４との接合面側、溝１２で分離されていない架橋部１３側）部分を残して形成している。つまり、駆動圧電素子柱１１Ａのベース部材４側の所定の領域に外部電極２５を形成していない。一方、図８に示すように、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂはベース部材４との接合面側まで形成している。
【００４３】
また、外部電極２６は圧電素子部材１２の底面（ベース部材４と接合する接合面）まで引き回して形成し、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５と接続し、これにより、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂは共通電極となる外部電極２６と接続され、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５ＢにＦＰＣ３の共通電極を接続する。
【００４４】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第５実施形態について図９ないし図１１を参照して説明する。なお、図９は同圧電アクチュエータの模式的説明図、図１０は図９のＥ−Ｅ線に沿う断面説明図、図１１は図９のＦ−Ｆ線に沿う断面説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、複数の圧電素子柱１１が列状に並べて配置された圧電素子部材２がベース部材４上に接着剤で接合されて設けられている。なお、圧電素子柱１１は、図７及び図８に示すように、圧電層２１と内部電極２２ａ、２２ｂが交互に積層され、内部電極２２ａ、２２ｂは交互に異なる端面（圧電素子柱の配列方向と直交する方向の両端面）に引き出されて、それぞれ外部電極２５と外部電極２６に接続されている。
【００４５】
ここで、図１０に示すように、駆動圧電素子柱１１Ａの基部側（ベース部材４との接合面側、溝１２で分離されていない架橋部１３側）部分を斜めにカットしている。つまり、駆動圧電素子柱１１Ａの外部電極２５のベース部材４側の所定の領域を斜めカットしたカット部１４を設けることで外部電極２５が存在しないようにしている。一方、図１１に示すように、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂはカットしないでベース部材４との接合面側まで形成している。
【００４６】
また、外部電極２６は圧電素子部材１２の底面（ベース部材４と接合する接合面）まで引き回して形成し、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５と接続し、これにより、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂは共通電極となる外部電極２６と接続され、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５ＢにＦＰＣ３を接続することによって共通電極となる。
【００４７】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第７実施形態について図１２ないし図１４を参照して説明する。なお、図１２は同圧電アクチュエータの模式的説明図、図１３は図１２のＧ−Ｇ線に沿う断面説明図、図１４は図１２のＨ−Ｈ線に沿う断面説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、複数の圧電素子柱１１が列状に並べて配置された圧電素子部材２がベース部材４上に接着剤で接合されて設けられている。なお、圧電素子柱１１は、図４及び図５に示すように、圧電層２１と内部電極２２ａ、２２ｂが交互に積層され、内部電極２２ａ、２２ｂは交互に異なる端面（圧電素子柱の配列方向と直交する方向の両端面）に引き出されて、それぞれ外部電極２５と外部電極２６に接続されている。
【００４８】
ここで、図１３及び図１４に示すように、圧電素子部材１２のベース部材４側に斜めカット部１４を設けて駆動圧電素子柱１１Ａ、１１Ｂの外部電極２５Ａ（２５Ａｂ）、２５Ｂ（２５Ｂｂ）の一部を取り除いている。また、駆動圧電素子柱１１Ａ、１１Ｂの外部電極２５Ａ、２５Ｂの一部に分断領域９を設けて上部外部電極２５Ａａ、２５Ｂａと下部外部電極２５Ａｂ、２５Ｂｂとに分けている。
【００４９】
また、外部電極２６は圧電素子部材１２の底面（ベース部材４と接合する接合面）まで引き回して形成している。そして、非駆動圧電素子柱１１Ｂの上部外部電極２５Ｂａと外部電極２６とを接続する内部電極２７を設けている。これにより、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂａは共通電極となる外部電極２６と接続される。
【００５０】
そこで、駆動圧電素子柱１１Ａの下部外部電極２５ＡｂにはＦＰＣ３の個別電極３１を接続し、非駆動圧電素子柱１１Ｂの上部外部電極２５Ｂａ（外部電極２５Ｂｂにも接続してもよい。）にＦＰＣ３の共通電極３２を接続している。駆動圧電素子柱１１Ａの上部外部電極２５ＡａにはＦＰＣ３の個別電極３１を接続しないので、共通電極３２と接続されることはない。
【００５１】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第８実施形態について図１５ないし図１７を参照して説明する。なお、図１５は同圧電アクチュエータの模式的説明図、図１６は図１５のＩ−Ｉ線に沿う断面説明図、図１７は図１５のＪ−Ｊ線に沿う断面説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、複数の圧電素子柱１１が列状に並べて配置された圧電素子部材２がベース部材４上に接着剤で接合されて設けられている。なお、圧電素子柱１１は、図４及び図５に示すように、圧電層２１と内部電極２２ａ、２２ｂが交互に積層され、内部電極２２ａ、２２ｂは交互に異なる端面（圧電素子柱の配列方向と直交する方向の両端面）に引き出されて、それぞれ外部電極２５と外部電極２６に接続されている。
【００５２】
ここで、図１６及び図１７に示すように、圧電素子部材２全体に斜めカット部１４を外部電極２５Ａ、２５Ｂの基部側に設けて駆動圧電素子柱１１Ａ及び非駆動圧電素子柱１１Ｂの基部側の外部電極２５Ａ、２５Ｂを取り除いている。また、外部電極２６は圧電素子部材１２の底面（ベース部材４と接合する接合面）まで引き回して形成している。そして、非駆動圧電素子柱１１Ｂには図Ｊに示すように外部電極２５Ｂと外部電極２６とを接続する内部電極２７を設けている。これにより、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５Ｂは共通電極となる外部電極２６と接続される。そこで、非駆動圧電素子柱１１Ｂの外部電極２５ＢにＦＰＣ３の共通電極を接続している。
【００５３】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第９実施形態について図１８を参照して説明する。なお、図１８は同圧電アクチュエータの模式的説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、１つのベース部材４上に複数（この例では６本）の圧電素子部材２を一直線上に並べて配置している。例えば長さ３２０ｍｍのベース部材４上に長さ約５３ｍｍの圧電素子部材２を６本、間隔を約１０μｍとして、並べて配置している。なお、圧電素子部材２の列は複数列とすることもできる。
【００５４】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第１０実施形態について図１９を参照して説明する。なお、図１９は同圧電アクチュエータの模式的説明図である。
この圧電アクチュエータ１は、１つのベース部材４上に複数（この例では２本）の圧電素子部材２を一直線上に並べて配置している。例えば長さ１１０ｍｍのベース部材４上に長さ約５３ｍｍの圧電素子部材２を６本、間隔を０〜約１０μｍとして、並べて配置している。なお、圧電素子部材２の列は複数列とすることもできる。
【００５５】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第１１実施形態について図２０ないし図２４を参照して説明する。なお、図２０は同アクチュエータの要部正面説明図、図２１は図２０のＬ−Ｌ線に沿う断面説明図、図２２は図２０のＭ−Ｍ線に沿う断面説明図、図２３は図２０の要部拡大説明図、図２４は同じく斜視説明図である。
この圧電アクチュエータ３０１は、複数の圧電素子柱３１１が列状に並べて配置された圧電素子部材３０２がベース部材３０４上に接着剤で接合されて設けられている。圧電素子部材３０２は、分断することのないスリット加工（溝加工）を施すなどして、複数個の圧電素子柱３１１を、スリット溝３１２を介して所定のピッチで形成したものである。そして、圧電素子部材３０２の各圧電素子柱３１１は、１つおきに（交互に）駆動する圧電素子柱（駆動圧電素子柱）３１１Ａと駆動しない圧電素子柱（非駆動圧電素子柱）３１１Ｂとして使用する。
【００５６】
なお、圧電素子柱３１１は、図２１及び図２２に示すように、圧電層３２１と内部電極３２２ａ、３２２ｂが交互に積層され、内部電極３２２ａ、３２２ｂは交互に異なる端面（圧電素子柱の配列方向と直交する方向の両端面）に引き出されて、それぞれ外部電極３２５と外部電極３２６に接続されている。
【００５７】
そして、この圧電アクチュエータ３０１には配線部材としての例えばＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）３０３が接合されている。ＦＰＣ３０３には、基板３３０上に駆動圧電素子柱３１１Ａに駆動信号を与える（駆動信号の伝達に寄与する）ための個別電極３３１と、駆動信号の伝達には寄与しないダミー電極３３３とが圧電素子柱３１１の間隔に対応して形成され、また、ここでは図示しないが共通電極も形成されている。なお、ここでは、配線部材としてＦＰＣを用いているが、フレキシブル配線部材としては、薄膜状であり互いに並列された複数の電極が設けられているものであればよく、例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）を用いることもできる。
【００５８】
このＦＰＣ３０３には、図２１に示すように、圧電アクチュエータ１を駆動する駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）３０５が搭載され、また、圧電素子部材３１１との接続部の近傍はホットメルト接着剤３０６にてベース部材３０４に接着されている。
【００５９】
そして、ＦＰＣ３０３の個別電極３３１は駆動圧電素子柱３１１Ａに接合し、ダミー電極３３３は非駆動圧電素子柱３１１Ｂにそれぞれ半田部材３４１、３４２にて接合している。
【００６０】
このように、駆動圧電素子柱と非駆動圧電素子柱とを交互に配列した場合であっても、配線部材に駆動信号の伝達に寄与しないダミー電極が設けられて、このダミー電極と非駆動圧電素子柱とが接合されていることにより、圧電アクチュエータに対する配線部材の接合強度を向上することができて、接合信頼性が向上する。
【００６１】
次に、ＦＰＣ３０３と圧電素子部材３０２の圧電素子柱３１１との半田接合について説明する。
ＦＰＣ３０３と圧電素子柱３１１とを接合するとき、上述したように、半田部材３４１、３４２の加熱方法としては、ヒータ等を用いた接触加熱方法の場合には、ヒータがＦＰＣ３０３に直接接触して熱処理するので、ＦＰＣ３０３を損傷するおそれがあることから、レーザー等を圧電素子柱３１１の配列方向にスキャンさせながら接合する非接触加熱方式が好ましい。また、ガラス等の部材でＦＰＣ３０３と圧電素子柱３１１を密着させて接合させてもよいが、エアー圧によってＦＰＣ３０３と圧電素子柱３１１を密着させながらレーザーによって接合する方が好ましい。
【００６２】
なお、半田部材３４１、３４２は、金属部材からなる個別電極３３１、ダミー電極３３３と樹脂部材からなるＦＰＣ３０３とを透過可能なレーザ光の照射又はヒーターによる熱圧着等により溶融する。すなわち、半田部材３４１、３４２は、個別電極３３１、ダミー電極３３３に比較して低い融点を有する材料であり、かつ導電性を有する材料から構成されたものであればよく、鉛（Ｐｂ）を含有しないものであることが好ましく、例えばスズ（Ｓｎ）及びビスマス（Ｂｉ）を主成分とする半田が用いられている。鉛が含有されていないことから、環境保護の観点において効果的であるとともに、スズ（Ｓｎ）及びビスマス（Ｂｉ）が主成分の半田部材３４１、３４２は非鉛の部材の中では非常に低い融点を有していることから、ＦＰＣ３０３や圧電素子部材３０２にダメージを与えることなく、個別電極３３１、ダミー電極３３３と圧電素子柱３１１の外部電極３２５とを容易に溶着することができる。また、半田部材３４１、３４２はあらかじめＦＰＣ３０３または圧電素子部材３０２側に成膜されていなくてもよい。
【００６３】
次に、上述したレーザーによる半田接合を行う配線部材接合装置の一例について図２５及び図２６を参照して説明する。なお、図２５は同配線部材接合装置の要部拡大説明図、図２６は同じくエアー抑え機構の斜視説明図である。
この配線部材接合装置４０１では、レーザー照射機構４０２とエアー抑え機構４０３が一体化した構造となっている。エアー抑え機構４０３は、一端部４０３ａ側がテーパ状とされ、かつ他端部４０３ｂ側が円筒状とされた筒体で構成されている。このエアー抑え機構４０３は、一端部４０３ａが局所的な気体の吹き付けが可能な口径とされ、他端部４０３ｂ近傍に導入口４０３ｃが設けられている。この導入口４０３ｃには、圧縮空気形成手段４０４が接続されている。
【００６４】
エアー抑え機構４０３は、その中心軸線（一端４０３ａの開口の中心も含む。）がレーザー照射部４１０から出射されるレーザー光Ｌと同軸となるように、他端部４０３ｂがレーザー照射部４１０の下面（レーザー光Ｌの出射側の面）に気密的に取り付けられており、レーザー照射部４１０と協働して導入口４０３ｃから一端部４０３ａへ通じる局所押圧風路４０８を画成している。
【００６５】
この局所押圧風路４０８では、圧縮空気形成手段４０４から導入口４０３ｃを経て気体が導入されると、一端部４０３ａから気体を吹き出して、レーザー光Ｌと同軸上でＺ軸方向下側（ＦＰＣ３０３側）へ向けた気体の流れを形成することができる。このため、エアー抑え機構４０３は、その導入口４０３ｃに接続された圧縮空気形成手段４０４及びレーザー照射部４１０と協働して、流体押圧局所密接手段を構成している。
【００６６】
このレーザー照射機構４０２では、圧縮空気形成手段４０４から局所押圧風路４０８内へと気体を送り込みつつ、レーザー照射部４１０からレーザー光Ｌを出射すると、エアー抑え機構４０３の一端部４０３ａから吹き出された気体が、ＦＰＣ３０３の上方からレーザー光Ｌの軸線と一致する位置で局所的にＦＰＣ３０３の上面に吹き当たり、ＦＰＣ３０３におけるレーザー光Ｌにより照射される個所の周辺が圧電素子部材３０２の圧電素子柱３１１へ向けて局所的に押圧される。
【００６７】
このことから、ここでいう局所的に吹き当たる気体の流れとは、少なくともレーザー照射部４１０から出射されるレーザー光Ｌの接合のための照射の際（半田部材３４１、３４２を溶融すべく照射する際）の照射領域（照射スポットの大きさ寸法）で個別電極３３１と駆動圧電素子柱３１１Ａの外部電極３２５、ダミー電極３３３と非駆動圧電素子柱３１１Ｂの外部電極３２５とを密着させるべく、ＦＰＣ３０３を圧電素子部材３０２へ向けて局所的に押圧することを可能とするものである。
【００６８】
なお、レーザー光としては、半導体レーザ光を用いているが、半田部材３４１、３４２への吸収率がよく、ＦＰＣ３０３の透過率がよいものであれば、例えば、連続的に出射されたＹＡＧレーザであっても良い。ただし、半導体レーザ装置を用いると、安価でありかつ制御しやすいことから、接合作業を安価にかつ適切に行うことができる。また、半導体レーザーは、樹脂材料への透過率が高いことから、ＦＰＣ３０３および圧電素子部材３０２にダメージを与えることなく接合を行うことができる。
【００６９】
次に、ダミー電極３３３を有しない比較例について図２７ないし図３０を参照して説明する。なお、図２７は同比較例のアクチュエータの要部正面説明図、図２８は図２７のＮ−Ｎ線に沿う断面説明図、図２９は図２７のＯ−Ｏ線に沿う断面説明図、図３０は図２７の要部拡大斜視説明図である。
この比較例では、ＦＰＣ３０３にダミー電極３３３が設けられていないことから、非駆動圧電素子柱３１１Ｂの部分では、図２９に示すように、ＦＰＣ３０３は非駆動圧電素子柱３１１Ｂと接合されない。そのため、上記実施形態と比べると、圧電素子柱３１１とＦＰＣ３０３の接合強度が弱くなり、半田部分の剥離が発生し易い。
【００７０】
これに対して、上記実施形態のように、ＦＣＰ３０３の非駆動圧電素子柱３１１Ｂに対応する部分に、電気的接続のためではなく、接合強度を高める目的でダミー電極３３３を設けることにより、非駆動圧電素子３１１Ｂの外部電極３２５とダミー電極３３３とを半田接合することが可能になって、圧電素子部材３０２と配線部材であるＦＰＣ３０３との接合強度を高めることができる。
【００７１】
また、直接圧電素子５５とＦＰＣ５７とを半田接合するので、従来のホットメルト接着剤によるベース部材５６との固定よりも圧電素子電極６０とＦＰＣ電極６１の半田付け部分の剥離強度を効果的に高めることができる。
【００７２】
また、レーザーを用いて半田接合するときは、ＦＰＣ３０３の個別電極３３１と駆動圧電素子柱３１１Ａとの半田接合時に同時にダミー電極３３３と非駆動圧電素子柱３１１Ｂも半田接合もできるので、工数を増やすことなく接合強度を高めることができる。
【００７３】
また、半田接合を行うとき、ＦＰＣ３０３が熱膨張してしまうことから、ＦＰＣ３０３が延びることによるＦＰＣ３０３の個別電極３３１と駆動圧電素子柱３１１Ａの外部電極３２５のピッチのずれは、ＦＰＣ３０３の膨張率から予め小さくしておくことで対応することになる。しかしながら、熱圧着工程後、常温に戻ると熱収縮により応力がかかり圧電素子柱３１１の倒れ、傾きが発生することがある。
【００７４】
これに対し、上記実施形態のように、ＦＰＣ３０３のダミー電極３３３と非駆動圧電素子柱３１１Ｂの外部電極３２５とが半田接合されているので、熱収縮による応力を駆動圧電素子柱３１１Ａだけでなく、非駆動圧電素子柱３１１Ｂにも分散して支えることができ、熱収縮による圧電素子柱３１１の倒れ、傾きを低減させることができる。
【００７５】
また、ホットメルト接着剤を使用して接合強度を高める構成では、ヒータ等を用いた接触加熱方法によりヘッド全体に熱処理が加わることにより冷却時間も含めて時間が掛かってしまうが、上述したダミー電極を設けて接合強度を高める構成では、レーザーを用いて半田接合する方が工数的にも好ましく、その場合、接合時に与える熱量が小さくてよいので、ＦＰＣ３０３の伸長・収縮を小さく抑制でき、接合不良の発生を低減できるとともに、加熱、冷却時間の短縮が図ることができるので、生産効率を向上することができる。
【００７６】
また、ホットメルト接着剤を使用して接合強度を高める構成では、ヒータ等を用いた接触加熱方法によりヒータが直接ＦＰＣ３０３などの配線部材に接触するので、配線部材を損傷するおそれがあるが、上述したダミー電極を設けて接合強度を高める構成では、レーザーを半田接合したい部分にのみに照射することができるので、配線部材を損傷することなく接合強度を高めることができるようになる。
【００７７】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第１２実施形態について図３１ないし図３４を参照して説明する。なお、図３１は同アクチュエータの要部正面説明図、図３２は図３１のＰ−Ｐ線に沿う断面説明図、図３３は図３１のＱ−Ｑ線に沿う断面説明図、図３４は図３１の要部拡大説明図である。
この実施形態では、前記第１１実施形態の構成において、図３４に示すように、ダミー電極３３３の圧電素子柱配列方向の幅Ｗ２を、個別電極３３１の圧電素子柱配列方向の幅Ｗ１よりも広く（Ｗ２＞Ｗ１）している。つまり、ダミー電極３３３と非駆動圧電素子柱３１１Ｂとの接合領域が個別電極３３１と駆動圧電素子柱３１１Ａとの接合領域よりも大きくしている。
【００７８】
このように、ダミー電極３３３と非駆動圧電素子柱３１１Ｂとの接合領域を個別電極３３１と駆動圧電素子柱３１１Ａとの接合領域よりも大きくすることで、より接合強度を高めることができる。
【００７９】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第１３実施形態について図３５ないし図３７を参照して説明する。なお、図３５は同アクチュエータの要部正面説明図、図３６は図３５のＲ−Ｒ線に沿う断面説明図、図３７は図３５のＳ−Ｓ線に沿う断面説明図である。
この実施形態では、前記第１２実施形態の構成において、ダミー電極３３３と非駆動圧電素子柱３１１Ｂの外部電極３２５とを接合する半田部材３４２の量を、個別電極３３１と駆動圧電素子柱３１１Ａの外部電極３２５とを接合する半田部材３４１の量よりも多くしている。
【００８０】
このようにダミー電極３３１側の半田部材３４２の量を相対的に多くすることで、より接合強度を高めることができる。ここでは、半田部材３４２の厚みを変えることにより量を調整しているが、図３４のようにダミー電極３３１の幅Ｗ２を個別電極３３１の幅Ｗ１より広くして均一な厚さの半田部材３４２を形成することにより半田部材３４２の量を調整することもできる。また、圧電素子柱の高さ方向の半田部材の形成長さを、ダミー電極３３１を個別電極３３１よりも長くすることで、半田部材３４２の量を調整することもできる。
【００８１】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第１４実施形態について図３８ないし図４１を参照して説明する。なお、図３８は同アクチュエータの要部正面説明図、図３９は図３８のＴ−Ｔ線に沿う断面説明図、図４０は図３８のＵ−Ｕ線に沿う断面説明図、図４１は図３８のＶ−Ｖ線に沿う断面説明図である。
この実施形態では、前記第１３実施形態の構成において、ダミー電極３３３を設けない部分、すなわち、ダミー電極３３３で非駆動圧電素子柱３１１Ｂの外部電極３２５と接合しない部分を設けている。この例では、ＦＰＣ３０３に、１つおきの非駆動圧電素子柱３１１Ｂに対応してダミー電極３３３を設けている。
【００８２】
これによって、接合時間の短縮及びコストの低減を図れる。
【００８３】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第１５実施形態について図４２及び図４３を参照して説明する。なお、図４２は同アクチュエータの模式的正面説明図、図４３は同じく平面説明図である。
この圧電アクチュエータ５１は、１列当たり、複数（ここでは３個）の圧電素子部材３０２を２列分ベース部材３０４上に配列したものである。
【００８４】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態について図４４ないし図４６を参照して説明する。なお、図４４は同液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図４５は図４４のＸ−Ｘ線に沿う液室長手方向（液室の並び方向と直交する方向）に沿う断面説明図、図４６は同じく液室短手方向（液室の並び方向）に沿う断面説明図である。
【００８５】
この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路基板（液室基板）１０１と、この流路基板１の下面に接合した振動板部材１０２と、流路基板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出するノズル１０４が連通する個別流路としての液室（以下「加圧液室」というが、圧力室、加圧室、流路などとも称される。）１０６、加圧液室１０６に液体であるインク（記録液）を供給する供給路を兼ねた流体抵抗部１０７、複数の加圧液室１０６に記録液を供給する共通液室１０８を形成している。なお、共通液室１０８には図示しない液体タンクから供給路を介して記録液が供給される。
【００８６】
ここで、流路基板１０１は、リストリクタプレート１０１Ａとチャンバーブレート１０１Ｂとを接着して構成している。この流路基板１０１は、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き（プレス）などの機械加工することで、各加圧液室６、流体抵抗部７、共通液室８などの開口をそれぞれ形成している。なお、流体抵抗部１０７は、リストリクタプレート１０１Ａの部分を開口し、チャンバーブレート１０１Ｂの部分を開口しないことで形成している。
【００８７】
振動板部材１０２は、流路基板１０１を構成するチャンバーブレート１０１Ｂに接着接合している。この振動板部材２は、例えば、ＳＵＳ基板などの金属部材１２１に金属部材２１よりも線膨張係数を大きく調製した樹脂を直接塗布（塗工）して加熱、固化させた樹脂層（樹脂部材）１２２を直接成膜して形成したものであり、樹脂層１２２で液室１０６の壁面となる変形可能な部分（振動板領域）１０２Ａを形成し、この振動板領域１０２Ａの液室１０６と反対側には金属部材１２１からなる島状の突起部（以下「島状凸部」ともいう。）１０２Ｂを形成している。また、この振動板部材１０２には流路基板１０１の液室間隔壁部１０６Ａに対応する位置には金属部材１２１による厚肉部１０２Ｄが形成（残存）されている。この他、振動板部材１０２は、樹脂層と金属部材とを接着剤で接合したもの、Ｎｉなどの電鋳で形成したものなどを用いることもできる。
【００８８】
ノズル板１０３は、各加圧液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍの多数のノズル１０４を形成し、流路基板１０１のリストリクタプレート１０１Ａに接着剤接合している。このノズル板１０３としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。また、ノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、インクとの撥水性を確保するため、メッキ被膜、あるいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を形成している。
【００８９】
そして、振動板部材１０２の面外側（加圧液室１０６と反対面側）に本発明に係る圧電アクチュエータ１１０を配置している。この圧電アクチュエータ１１０は、前述した圧電アクチュエータ１と同様に、複数個の圧電素子部材１１２と、各圧電素子部材１１２に給電するＦＰＣなどで構成される複数の給電部材１１３とを備え、複数個の圧電素子部材１１２は共通のベース部材１１４に列状に並べて接合配置されている。
【００９０】
圧電素子部材１１２は、分断することのないスリット加工（溝加工）を施すなどして、偶数個の圧電素子柱１１１を、スリット溝１１５を介して、所定のピッチで形成し、隣り合う２つの圧電素子部材１１２の圧電素子柱１１１、１１１間の間隔もスリット溝１１５の溝幅として配置している。そして、圧電素子部材１１２の各圧電素子柱１１１は、１つおきに駆動する圧電素子柱（駆動圧電素子柱）１１１Ａと駆動しない圧電素子柱（非駆動圧電素子柱）１１１Ｂとして使用する。
【００９１】
配線部材である給電部材１１３は、ＦＰＣで構成し、前記第１ないし第１０実施形態の構成では、圧電素子部材１１２の１つおきの駆動圧電素子柱１１１Ａに対応して配置された図示しない個別電極と、共通電極として使用する非駆動圧電素子柱１１１Ｂに対応して配置された図示しない共通電極（ＣＯＭライン）を有し、前記第１１実施形態ないし第１５実施形態の構成では非駆動圧電素子柱１１１Ｂに対応してダミー電極を有している。
【００９２】
この圧電アクチュエータ１１０の駆動圧電素子柱１１１Ａは振動板部材１０２の島状凸部１０２Ｂに接着剤接合し、非駆動圧電素子柱１１１Ｂは液室間隔壁部１０６Ａに対応する厚肉部１０２Ｄに接着剤接合している。
【００９３】
なお、圧電素子部材１１２は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層とを交互に積層したものであり、内部電極を交互に端面の端面電極（外部電極）である図示しない個別電極及び共通電極にそれぞれ電気的に接続し、これらの個別電極及び共通電極に前述した給電部材１１３をはんだ接合している。この圧電定数がｄ３３（ｄ３３は内部電極面に垂直（厚み方向）の伸び縮みを指す。）である圧電素子部材１１２の駆動圧電素子柱１１１Ａの伸縮により振動板領域１０２Ａを変位させて液室１０６を収縮、膨張させるようになっている。圧電素子柱１１１Ａに駆動信号が印加され充電が行われると伸長し、また圧電素子柱１１１Ａに充電された電荷が放電すると反対方向に収縮する。
【００９４】
なお、圧電素子部材１１２（駆動圧電素子柱１１１Ａ）の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることも、圧電素子部材１１２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。本実施形態ではｄ３３方向の変位を用いた構成をとっている。
【００９５】
ベース部材１１４は金属材料で形成することが好ましい。ベース部材１１４の材質（材料）が金属であれば、圧電素子部材１１２の自己発熱による蓄熱を防止することができる。
【００９６】
さらに、振動板部材１０２の周囲にはフレーム部材１１７を接着剤で接合している。そして、このフレーム部材１１７には、振動板部材１０２の樹脂層１２２で構成した変形可能な部分としてのダイアフラム部１０２Ｃを介して共通液室１０８に隣接するバッファ室１１８を形成している。ダイアフラム部１０２Ｃは共通液室１０８及びバッファ室１１８の壁面を形成する。なお、バッファ室１１８は連通路１２０を介して大気と連通させている。
【００９７】
また、この液体吐出ヘッドでは、圧電素子部材１１２の圧電素子柱１１１は３００ｄｐｉの間隔で形成し、それが対向して２列に並んでいる構成としている。また、加圧液室１０６及びノズル１０４は１列１５０ｄｐｉの間隔で２列を千鳥状に並べて配置しており、３００ｄｐｉの解像度を１スキャンで得ることができる。
【００９８】
また、上述したようにこの液体吐出ヘッドは、ほとんどの部材をＳＵＳから形成し、その熱膨張係数を揃えているので、ヘッドの組立中、あるいは、使用中における熱膨張による種々の不具合を避けることができる。
【００９９】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子部材１１２の駆動圧電素子柱１１１Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって駆動圧電素子柱１１１Ａが収縮し、振動板部材１０２の振動板領域１０２Ａが下降して加圧液室１０６の容積が膨張することで、加圧液室１０６内にインクが流入し、その後駆動圧電素子柱１１１Ａに印加する電圧を上げて駆動圧電素子柱１１１Ａを積層方向に伸長させ、振動板領域１０２Ａをノズル１０４方向に変形させて加圧液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、加圧液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
【０１００】
そして、駆動圧電素子柱１１１Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板領域１０２Ａが初期位置に復元し、加圧液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から加圧液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【０１０１】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
【０１０２】
このように、この液体吐出ヘッドは本発明に係る圧電アクチュエータを備えているので、低コストで、信頼性の高いヘッドとすることができる。
【０１０３】
次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図４７を参照して説明する。なお、図４７は同装置の機構部全体の概略構成図である。
この画像形成装置は、装置本体２０１の内部に画像形成部２０２等を有し、装置本体２０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）２０３を積載可能な給紙トレイ２０４を備え、この給紙トレイ２０４から給紙される用紙２０３を取り込み、搬送機構２０５によって用紙２０３を搬送しながら画像形成部２０２によって所要の画像を記録した後、装置本体２０１の側方に装着された排紙トレイ２０６に用紙２０３を排紙する。
【０１０４】
また、装置本体２０１に対して着脱可能な両面ユニット２０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構２０５によって用紙２０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット２０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構２０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ２０６に用紙２０３を排紙する。
【０１０５】
ここで、画像形成部２０２は、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の液滴を吐出する、フルライン型の４個の本発明に係る液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド２１１ｋ、２１１ｃ、２１１ｍ、２１１ｙ（色を区別しないときには「記録ヘッド２１１」という。）を備え、各記録ヘッド２１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ２１３に装着している。
【０１０６】
また、各記録ヘッド２１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構２１２ｋ、２１２ｃ、２１２ｍ、２１２ｙ（色を区別しないときには「維持回復機構２１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド２１１と維持回復機構２１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド２１１のノズル面に維持回復機構２１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。
【０１０７】
なお、ここでは、記録ヘッド２１１は、用紙搬送方向上流側から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた１又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドに記録液を供給する記録液カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。
【０１０８】
給紙トレイ２０４の用紙２０３は、給紙コロ（半月コロ）２２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体２０１内に給紙され、搬送ガイド部材２２３のガイド面２２３ａに沿ってレジストローラ２２５と搬送ベルト２３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材２２６を介して搬送機構２０５の搬送ベルト２３３に送り込まれる。
【０１０９】
また、搬送ガイド部材２２３には両面ユニット２０７から送り出される用紙２０３を案内するガイド面２２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構２０５から戻される用紙２０３を両面ユニット２０７に案内するガイド部材２２７も配置している。
【０１１０】
搬送機構２０５は、駆動ローラである搬送ローラ２３１と従動ローラ２３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト２３３と、この搬送ベルト２３３を帯電させるための帯電ローラ２３４と、画像形成部２０２に対向する部分で搬送ベルト２３３の平面性を維持するプラテン部材２３５と、搬送ベルト２３３から送り出す用紙２０３を搬送ローラ２３１側に押し付ける押さえコロ２３６と、その他図示しないが、搬送ベルト２３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
【０１１１】
この搬送機構２０５の下流側には、画像が記録された用紙２０３を排紙トレイ２０６に送り出すための排紙ローラ２３８及び拍車２３９を備えている。
【０１１２】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト２３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ３３４と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ２３４の帯電電圧は所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、搬送ベルト２３３を所定の帯電ピッチで帯電させる。
【０１１３】
ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト２３３上に用紙２０３が給送されると、用紙２０３内部が分極状態になり、搬送ベルト２３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙２０３の搬送ベルト２３３と接触している面に誘電され、搬送ベルト２３３上の電荷と搬送される用紙２０３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙２０３は搬送ベルト２３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト２３３に強力に吸着した用紙２０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【０１１４】
そして、搬送ベルト２３３を周回させて用紙２０３を移動させ、記録ヘッド２１１から液滴を吐出することで、用紙２０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙２０３は排紙ローラ２３８によって排紙トレイ２０６に排紙される。
【０１１５】
このように、この画像形成装置においては本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、低コストで、高い信頼性が得られる記録ヘッドを用いて高速で画像を形成することができる。また、この画像形成装置における記録ヘッド及びこの記録ヘッドを駆動する部分で構成される液体吐出装置においても、本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、低コストで、高い信頼性が得られる液体吐出を行うことができる。
【０１１６】
なお、上記実施形態では本発明に係る画像形成装置をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。また、上記実施形態ではライン型画像形成装置に適用した例で説明しているが、記録ヘッドをキャリッジに搭載するシリアル型画像形成装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１…圧電アクチュエータ
２…圧電素子部材
３…給電部材
４…ベース部材
１１…圧電素子柱
１１Ａ…駆動圧電素子柱
１１Ｂ…非駆動圧電素子柱
１２…スリット溝
２５Ａ、２５Ｂ…外部電極
２６…外部電極
１０１…流路基板
１０２…振動板部材
１０３…ノズル板
１０４…ノズル
１０６…加圧液室
１１０…圧電アクチュエータ
２１１ｋ、２１１ｃ、２１１ｍ、２１１ｙ…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３０１…圧電アクチュエータ
３０２…圧電素子部材
３０３…配線部材（給電部材）
３０４…ベース部材
３１１…圧電素子柱
３１１Ａ…駆動圧電素子柱
３１１Ｂ…非駆動圧電素子柱
３１２…スリット溝
３２５…外部電極
３２６…外部電極
３３１…個別電極
３３３…ダミー電極
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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