JP2024067656A - 液体吐出ヘッド、および液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出ヘッドにおいて、吐出特性を落とすことのない配線設計構造の技術を提供する。
【解決手段】液体吐出ヘッドは、ノズルと、電圧が印加されることで駆動される圧電体と、圧電体の上部に位置し、圧電体と電気的に接続する上部電極と、圧電体の下部に位置し、圧電体と電気的に接続する下部電極と、上部電極の上部に位置し、上部電極と外部電源を電気的に接続するための上部電極配線と、下部電極と外部電源を電気的に接続するための下部電極配線と、下部電極の下部に位置し、圧電体の駆動によって振動する振動板と、振動板の振動によってノズルから液体を吐出するための圧力が液体に付与される圧力室、および、圧力室から伝搬した液体の振動を吸収する第１吸収室が設けられた圧力室基板と、を有し、第１吸収室の上部には、上部電極と上部電極配線が設けられている。
【選択図】図７

Description

本開示は、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置に関する。

従来、圧電素子により圧力室内の液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドが知られている。例えば、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、圧電素子は、圧電体と、圧電体の上に設けられる上部電極と、圧電体の下に設けられる下部電極と、を備える。

各電極には、それぞれ配線を介して電圧が印加される。特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、上部電極に電圧を供給するための配線は、上部電極の錘とする目的や、なるべく低抵抗化するという目的から、圧力室の両縁端の上部を覆うように設けられていた。

特開２０２１－０２４１５１号公報

しかし、圧力室はそもそも振動することでノズルから液体を吐出させるという機能部であるため、圧力室の上部に配線等を設けて振動特性を低下させることは好ましくない。このため、液体吐出ヘッドにおいて、吐出特性を落とすことのない配線設計構造の技術が望まれる。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の第１の形態によれば、液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドは、ノズルと、電圧が印加されることで駆動される圧電体と、前記圧電体の上部に位置し、前記圧電体と電気的に接続する上部電極と、前記圧電体の下部に位置し、前記圧電体と電気的に接続する下部電極と、前記上部電極の上部に位置し、前記上部電極と外部電源を電気的に接続するための上部電極配線と、前記下部電極と前記外部電源を電気的に接続するための下部電極配線と、前記下部電極の下部に位置し、前記圧電体の駆動によって振動する振動板と、前記振動板の振動によって前記ノズルから液体を吐出するための圧力が液体に付与される圧力室、および、前記圧力室から伝搬した液体の振動を吸収する第１吸収室が設けられた圧力室基板と、を有し、前記第１吸収室の上部には、前記上部電極と前記上部電極配線が設けられている。

本開示の第２の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、上記第１の形態における液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させる吐出動作を制御する制御部と、を有する。

本開示の第１実施形態における液体吐出装置の概略構成を示す説明図である。 液体吐出装置を示すブロック図である。 液体吐出ヘッドの一部断面図である。 液体吐出ヘッドの断面図であって、図３におけるＩＶ－ＩＶ線断面図である。 液体吐出ヘッドの断面図であって、図３におけるＶ－Ｖ線断面図である。 液体吐出ヘッドの断面図であって、図３におけるＶＩ－ＶＩ線断面図である。 振動板と圧電素子、およびその近傍の一部を拡大した断面図である。 上部電極配線およびその周辺部材を示す平面図である。 振動板と圧電素子、およびその近傍の一部を拡大した断面図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．液体吐出装置１の構成：
図１は、本開示の第１実施形態としての液体吐出装置１の概略構成を示す説明図である。本実施形態において、液体吐出装置１は、液体の一例としてのインクを印刷媒体である印刷用紙ＰＡ（以下、単に「用紙ＰＡ」という）に吐出して画像を形成するインクジェット式プリンターである。液体吐出装置１は、用紙ＰＡに代えて、樹脂フィルム、布帛等の任意の種類の媒体を、インクの吐出対象としてもよい。

液体吐出装置１は、インクを吐出する液体吐出ヘッド１０、インクを貯留する液体容器２、液体吐出ヘッド１０を搭載するキャリッジ３、キャリッジ３を搬送するキャリッジ搬送機構４、用紙ＰＡを搬送する媒体搬送機構５、及び、制御部３０を備える。制御部３０は、液体の吐出を制御する制御部である。

液体容器２の具体的な態様としては、例えば、液体吐出装置１に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、及び、インクを補充可能なインクタンクが挙げられる。なお、液体容器２に貯留されるインクの種類は任意である。液体吐出装置１は、例えば、４色のインクに対応して複数の液体容器２を備える。４色のインクとしては、例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、及び、ブラックがある。液体容器２は、キャリッジ３に搭載されるものでもよい。

液体吐出装置１は、インクを循環させる循環機構８を備える。循環機構８は、液体吐出ヘッド１０にインクを供給する供給流路８１と、液体吐出ヘッド１０から排出されたインクを回収する回収流路８２と、インクを移送するポンプ８３と、を含む。

キャリッジ搬送機構４は、キャリッジ３を搬送するための搬送ベルト４ａ及びモーターを有する。媒体搬送機構５は、用紙ＰＡを搬送するための搬送ローラー５ａ及びモーターを有する。キャリッジ搬送機構４及び媒体搬送機構５は、制御部３０によって制御される。液体吐出装置１は、媒体搬送機構５によって用紙ＰＡを搬送させながら、キャリッジ搬送機構４によってキャリッジ３を搬送させて、用紙ＰＡにインク滴を吐出して印刷する。

図２は、液体吐出装置１を示すブロック図である。液体吐出装置１は、図２に示すように、リニアエンコーダー６を備える。キャリッジ３の位置を検出可能な位置に設けられている。リニアエンコーダー６は、キャリッジ３の位置に関する情報を取得する。リニアエンコーダー６は、キャリッジ３の移動に伴って、制御部３０にエンコーダー信号を出力する。

制御部３０は、１又は複数のＣＰＵ３１を含む。制御部３０は、ＣＰＵ３１の代わりに、又は、ＣＰＵ３１に加えて、ＦＰＧＡを備えるものでもよい。制御部３０は、記憶部３５を含む。記憶部３５は、例えばＲＯＭ３６及びＲＡＭ３７を備える。記憶部３５は、ＥＥＰＲＯＭ、又はＰＲＯＭを備えていてもよい。記憶部３５は、ホストコンピューターから供給される印刷データＩｍｇを記憶できる。記憶部３５は、液体吐出装置１の制御プログラムを記憶する。

ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略称である。ＦＰＧＡは、ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙの略称である。ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。ＥＥＰＲＯＭは、Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。ＰＲＯＭは、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭの略称である。

制御部３０は、液体吐出装置１の各部の動作を制御するための信号を生成する。制御部３０は、印刷信号ＳＩ及び波形指定信号ｄＣｏｍを生成できる。印刷信号ＳＩは、液体吐出ヘッド１０の動作の種類を指定するためのデジタル信号である。印刷信号ＳＩは、圧電素子２０に対して駆動信号Ｃｏｍを供給するか否かを指定できる。波形指定信号ｄＣｏｍは、駆動信号Ｃｏｍの波形を規定するデジタル信号である。駆動信号Ｃｏｍは、圧電素子２０を駆動するためのアナログ信号である。

液体吐出装置１は、駆動信号生成回路３２を備える。駆動信号生成回路３２は、制御部３０と電気的に接続されている。駆動信号生成回路３２は、ＤＡ変換回路を含む。駆動信号生成回路３２は、波形指定信号ｄＣｏｍにより規定される波形を有する駆動信号Ｃｏｍを生成する。制御部３０は、リニアエンコーダー６からエンコーダー信号を受信すると、駆動信号生成回路３２に、タイミング信号ＰＴＳを出力する。タイミング信号ＰＴＳは、駆動信号Ｃｏｍの生成タイミングを規定する。駆動信号生成回路３２は、タイミング信号ＰＴＳを受信するごとに、駆動信号Ｃｏｍを出力する。

駆動回路７は、制御部３０及び駆動信号生成回路３２と電気的に接続されている。駆動回路７は、印刷信号ＳＩに基づいて、駆動信号Ｃｏｍを圧電素子２０に供給するか否かを切り替える。駆動回路７は、制御部３０から供給される印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、及び、チェンジ信号ＣＨに基づいて、駆動信号Ｃｏｍが供給される圧電素子２０を選択できる。ラッチ信号ＬＡＴは、印刷データＩｍｇのラッチタイミングを規定する。チェンジ信号ＣＨは、駆動信号Ｃｏｍに含まれる駆動パルスの選択タイミングを規定する。

制御部３０は、液体吐出ヘッド１０によるインクの吐出動作を制御する。制御部３０は、圧電素子２０を駆動することにより、圧力室Ｃ内のインクの圧力を変動させて、ノズルＮからインクを吐出する。圧電素子２０、圧力室Ｃ、ノズルＮ等の詳細構成については後述する。制御部３０は、印刷動作を行う際に、吐出動作を制御する。

Ａ２．液体吐出ヘッド１０の構成：
次に、液体吐出ヘッド１０の構成について説明する。図３は、液体吐出ヘッド１０の一部断面図である。以下の説明において、互いに交差する３方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向として説明する。液体吐出ヘッド１０は、後述する供給側共通流路４１、個別流路４２、排出側共通流路４３へと液体を循環させる循環方式を採用する。

Ｘ軸方向は、図３における左右方向であり、互いに反対の方向であるＸ１方向（図３においては右方向）及びＸ２方向（図３においては左方向）を含む。Ｙ軸方向は、互いに反対の方向であるＹ１方向及びＹ２方向を含む。Ｙ１方向は、図３において、紙面奥行き方向である。Ｙ２方向は、図３において紙面手前方向である。Ｚ軸方向は、図３における上下方向であり、互いに反対の方向であるＺ１方向（図３においては下方向）及びＺ２方向（図３においては上方向）を含む。なお、以下、Ｚ１方向を「下」として、Ｚ２方向を「上」として説明することもある。

また、「Ｘ２側」が「第１側」の一例であり、「Ｘ１側」が「第２側」の一例に相当する。よって、以下、「Ｘ２側」のことを「第１側」とも言い、「Ｘ１側」のことを「第２側」とも言う。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに直交している。Ｚ軸方向は、通常上下方向に沿う方向であるが、Ｚ軸方向は、上下方向に沿う方向でなくてもよい。なお、以下の説明においては、Ｚ１方向を「上」、Ｚ２方向を「下」として説明する場合もある。

本明細書では、「供給側」及び「排出側」との用語を用いる場合がある。「供給側」とは、液体の流路に関してノズルＮよりも上流側を示す。また、ノズルＮよりも上流側に関連するものを「供給側」という場合がある。また、ノズルＮよりも下流側に関連するものを「排出側」という場合がある。

液体吐出ヘッド１０は、ノズル基板２１、連通板２２、圧力室基板２３、振動板２４、封止板２５、及び圧電素子２０を備える。また、液体吐出ヘッド１０は、ケース２６、及びＣＯＦ６０を備える。ＣＯＦは、Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍの略称である。ＣＯＦ６０は、制御部３０と液体吐出ヘッド１０とを電気的に接続するための複数の配線が形成され
た実装部品である。ＣＯＦ６０は、「配線基板」に相当する。

さらに、液体吐出ヘッド１０は、供給側共通流路４１、複数の個別流路４２、排出側共通流路４３、複数の圧力室Ｃ、第１吸収室４４、第２吸収室４５、第１コンプライアンス５１、第２コンプライアンス５２、第３コンプライアンス５３、および第４コンプライアンス５４、を有する。なお、複数の個別流路４２および複数の圧力室Ｃは、Ｙ軸方向に沿って配列されているため、図３では、それぞれ一つずつのみ表されている。本実施形態では、液体の一例であるインクを吐出する液体吐出ヘッド１０について説明する。液体は、インクに限定されず、液体吐出ヘッド１０は、その他の液体を吐出することができる。

ノズル基板２１、連通板２２、圧力室基板２３、振動板２４、封止板２５、及びケース２６の各厚さ方向は、Ｚ軸方向に沿う。ノズル基板２１は、液体吐出ヘッド１０の底部に配置される。ノズル基板２１のＺ２方向には、連通板２２が配置される。連通板２２のＺ２方向には、圧力室基板２３が配置される。言い換えると、連通板２２は、圧力室基板２３とノズル基板２１の間に設けられる。圧力室基板２３のＺ２方向には、振動板２４が設けられる。振動板２４は、例えばＳｉＯ_２にて形成される。振動板２４についての詳細は後述する。振動板２４は、圧力室基板２３と別の部材であり、圧力室基板２３に接着されることで配置されても良いし、圧力室基板２３のＺ２方向の表面に熱酸化等の処理が行われることで形成されても良い。

振動板２４のＺ２方向には、封止板２５が配置される。封止板２５は、振動板２４、第１コンプライアンス５１および第３コンプライアンス５３、圧電素子２０、及び圧力室基板２３を覆う。ケース２６は、封止板２５上に配置される。圧電素子２０は、圧力室Ｃに対応して設けられている。

［流路の説明］
まず、液体吐出ヘッド１０内に形成される液体流路について説明する。液体流路は、図示しない供給口および排出口、供給側共通流路４１、複数の個別流路４２、および排出側共通流路４３を含む。供給側共通流路４１と各個別流路４２との境界Ｌａを、図３において破線で図示している。なお、供給側共通流路４１と各個別流路４２との境界には、図示しない周知の流路絞りが設けられている。

供給側共通流路４１は、複数の圧力室Ｃに対して共通に設けられている。供給側共通流路４１は、複数の圧力室Ｃに亘ってＹ軸方向に連続する。供給側共通流路４１は、ケース２６に設けられた液室部６１、圧力室基板２３に設けられた液室部６２、及び連通板２２に設けられた液室部６３を含む。これらの液室部６１，６２，６３は、Ｚ軸方向に連続する。

第１吸収室４４は、供給側の吸収室であり、圧力室ＣのＸ１方向に位置する。第１吸収室４４は、圧力室Ｃの上流に連通する。第１吸収室４４は、供給側共通流路４１の一部を構成する。

複数の個別流路４２は、複数の圧力室Ｃに対してそれぞれ設けられており、Ｙ軸方向に配列されている。個別流路４２は、供給側共通流路４１の下流に配置される。個別流路４２は、圧力室基板２３に設けられた液室部６２の下流に連通する。個別流路４２は、圧力室Ｃと、第１連通流路６５と、第２連通流路６６と、第３連通流路６７と、を上流から順に有している。

複数の圧力室Ｃには、第１連通流路６５および第２連通流路６６を介して複数のノズルＮがそれぞれ連通する。各ノズルＮは、各圧力室Ｃに対してＺ１方向に位置する。複数の第１連通流路６５は、Ｚ軸方向に延在する。複数の第２連通流路６６は、第１連通流路６５のＺ１方向の端部に接続し、Ｘ２方向に延在する。ノズルＮは、第２連通流路６６におけるＸ軸方向の略中央に位置する。複数の第３連通流路６７は、第２連通流路６６のＸ２方向の端部に接続し、Ｚ２方向に延在する。

排出側共通流路４３は、複数の圧力室Ｃに対して共通に設けられている。排出側共通流路４３は、複数の個別流路４２に対して共通に連通する。排出側共通流路４３は、個別流路４２を介して、各圧力室Ｃと連通する。排出側共通流路４３は、各個別流路４２の下流に配置されている。

排出側共通流路４３は、Ｙ軸方向に連続する。排出側共通流路４３は、ケース２６に設けられた液室部７１、圧力室基板２３に設けられた液室部７２、及び連通板２２に設けられた液室部７３を含む。これらの液室部７１，７２，７３は、Ｚ軸方向に連続する。なお、液室部６１，７１は、ケース２６に設けられた貫通孔により形成されている。

［各基板の説明］
図４～図６は、液体吐出ヘッド１０の断面図であって、図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ線断面図であり、図５は、図３におけるＶ－Ｖ線断面図であり、図６は、図３におけるＶＩ－ＶＩ線断面図である。以下、図３～図６を適宜参照して、液体吐出ヘッド１０を構成する各基板の構造について説明する。図３に示すように、ノズル基板２１には、ノズル基板２１をＺ方向に貫通するノズルＮが形成されている。上述したように、液体吐出ヘッド１０は、このノズルＮを介して液体を吐出する。ノズル基板２１には、複数のノズルＮがＹ軸方向に沿って複数配列されることによって、ノズル列が形成されている。ノズル基板２１は、例えば、ステンレス鋼等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等により形成される。

図３、図５に示すように、圧力室基板２３には、供給側液室部６２と、第１吸収室４４と、圧力室Ｃと、第２吸収室４５と、排出側液室部７２と、が形成されている。圧力室Ｃ、各吸収室４４，４５、および各液室部６２，７２は、ともに、液体の流路の一部を構成する。圧力室Ｃ、各吸収室４４，４５、および各液室部６２，７２は、Ｘ軸方向に延在する。圧力室Ｃ、各吸収室４４，４５、および各液室部６２，７２は、圧力室基板２３をＺ軸方向に貫通する。圧力室Ｃ、各吸収室４４，４５、および各液室部６２，７２は、所定の容積を有する。

複数の圧力室Ｃは、Ｙ軸方向に所定の間隔で配置されている。複数の圧力室Ｃは、Ｙ軸方向において、第１吸収室４４および第２吸収室４５と同じ位置に配置されている。Ｙ軸方向において対応する圧力室Ｃと第１吸収室４４とは、隣接しており、Ｘ軸方向に連通している。供給側液室部６２は、ケース２６に設けられた液室部６１と、連通板２２に設けられた液室部６３とともに、供給側共通流路４１を形成している。

本実施形態の圧力室基板２３は、シリコン単結晶基板により形成されている。他の実施形態では、圧力室基板２３は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）やニッケル（Ｎｉ）などの金属、ジルコニア（ＺｒＯ_２）あるいはアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を代表とするセラミック材料 、ガラスセラミック材料、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ランタンアルミン酸（ＬａＡｌＯ_３）のような酸化物等によって形成されてもよい。本実施形態では、圧力室Ｃおよび吸収室４４，４５は、例えば、圧力室基板２３を異方性エッチングによって加工することで形成される。なお、圧力室Ｃおよび吸収室４４，４５の機能の詳細については後述する。

連通板２２は、ノズル基板２１と圧力室基板２３との間に配置され、接着剤等によってノズル基板２１上に固定されている。連通板２２は、例えば、シリコン単結晶基板によって形成される。図３、図６に示すように、連通板２２には、供給側液室部６３と、排出側液室部７３と、第１連通流路６５と、第２連通流路６６と、第３連通流路６７と、が形成されている。各液室部６３，７３、第１連通流路６５、および第３連通流路６７は、連通板２２をＺ方向に貫通して形成されている。また、第２連通流路６６は、連通板２２をＺ方向に貫通することなく、連通板２２の下面が窪んだ部分として形成されている。液室部７３は、ケース２６に形成された液室部７１、圧力室基板２３に形成された液室部７２とともに、排出側共通流路４３を形成している。

図３に示すように、封止板２５は、Ｚ１方向の下面に凹部が設けられた部材である。凹部は、圧力室Ｃおよび各吸収室４４，４５のＺ２側において、圧力室Ｃおよび各吸収室４４，４５に対向する位置に開口している。具体的には、本実施形態の封止板２５には、凹部として、第１凹部７５と、第２凹部７６と、第３凹部７７と、が設けられている。

第１凹部７５は、圧力室Ｃと対向する位置に開口している。第２凹部７６は、第１吸収室４４と対向する位置に開口している。第３凹部７７は、第２吸収室４５と対向する位置に開口している。各凹部７５，７６，７７の間は、封止板２５の一部として形成された壁部によって隔てられている。なお、本実施形態において、各凹部７５，７６，７７の開口の深さは等しい。すなわち、各凹部７５，７６，７７のＺ方向の寸法は等しい。

また、各凹部７５，７６，７７は、液体の流路と連通しておらず、凹部７５，７６，７７には液体が流通しない。各凹部７５，７６，７７のＸ軸方向の幅は、大きい順に第１凹部７５、第２凹部７６、第３凹部７７となっている。図３、図４に示すように、第１凹部７５、第２凹部７６および第３凹部７７は、液体吐出ヘッド１０のＹ軸方向の幅に亘って延在する。第２凹部７６および第３凹部７７のＹ軸方向の幅は同じである。封止板２５のＸ軸方向の中央部よりもＸ２方向寄りの位置には、封止板２５をＺ軸方向に貫通する貫通孔７８が設けられている。貫通孔７８には、上記ＣＯＦ６０が挿入されている。上下方向（Ｚ方向）に見たとき、ＣＯＦ６０、圧力室Ｃ、第１吸収室４４は、第１側から第２側に向かってこの順で並んで配置されている。Ｘ軸方向において、圧力室Ｃから第１吸収室４４までの距離（流路長）は、圧力室Ｃから第２吸収室４５までの距離（流路長）よりも近い（短い）。

振動板２４は、圧力室基板２３上に積層されている。圧電素子１５，１６，２０は、振動板２４上に積層されている。複数の圧電素子２０は、第１凹部７５内に位置する。圧電素子１５は、第２凹部７６内に位置する。圧電素子１６は、第３凹部７７内に位置する。圧電素子２０は、液体吐出用の圧電素子である。

各圧電素子１５，１６、２０の詳細は後述するが、圧電素子２０は、上下の電極を介して電圧が印加されることにより駆動するアクチュエーターである。一方、圧電素子１５、１６は、２つまたは１つの電極と圧電体を有する点では圧電素子２０と略同様の構成であるが、流路内の液体に圧力を付与するものではなく、振動吸収をするためのものであるため、制御部３０とは電気的に接続されておらず、駆動されない。なお、各圧電素子１５，１６，２０の具体的な構成、およびその周辺の構成についての詳細は、図７～図９を用いて後述する。

［コンプライアンスの説明］
次に、第１コンプライアンス５１～第４コンプライアンス５４の構成について説明する。第１コンプライアンス５１は、供給側の液体の振動を吸収するための吸収部である。第１コンプライアンス５１は、振動板２４と、圧電素子１５と、を備える。図４に示すように、第１コンプライアンス５１は、排出側共通流路４３のＹ軸方向の幅に亘ってＹ軸方向に連続する。振動板２４上に、Ｙ軸方向の幅に亘ってＹ軸方向に連続する圧電素子１５が形成されている。第１コンプライアンス５１のＸ軸方向の幅Ｗ１は、圧電素子１５のＸ軸方向における幅に相当する。振動板２４は、液体の圧力を受けて変形可能である。振動板２４は、液体の圧力によって変形し、第１吸収室４４内の液体の圧力変動を吸収できる。圧電素子１５は、Ｚ軸方向に見て第１吸収室４４に重なる位置に配置される。

第２コンプライアンス５２は、供給側の液体の振動を吸収するための吸収部である。第２コンプライアンス５２は、連通板２２のＺ１方向に設けられる。第２コンプライアンス５２は、供給側共通流路４１内の液体の圧力変動を吸収する可撓性フィルムである。図３に示すように、第２コンプライアンス５２は、連通板２２の液室部６３のＺ１方向側の開口部を閉塞するように、連通板２２の下面に設置されて、供給側共通流路４１の壁面（具体的には底面）を構成する。

ここで、圧力室ＣのＺ方向における中心位置を通り、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面上にある線Ｌ１を、圧力室Ｃの基準位置とする。圧力室Ｃと第１コンプライアンス５１とのＺ軸方向の距離Ｄ１は、圧力室Ｃと第２コンプライアンス５２とのＺ軸方向の距離Ｄ２よりも短い。距離Ｄ１は、圧力室Ｃの基準位置から振動板２４の底面までの距離である。距離Ｄ２は、圧力室Ｃの基準位置から第２コンプライアンス５２の上面までの距離である。なお、圧力室Ｃから第１コンプライアンス５１までの流路長は、圧力室Ｃから第２コンプライアンス５２までの流路長より短い。

第２コンプライアンス５２のＺ軸方向の厚さは、第１コンプライアンス５１のＺ軸方向の厚さより薄い。第２コンプライアンス５２のＸ軸方向の幅Ｗ２（図６参照）は、第１コンプライアンス５１のＸ軸方向の幅Ｗ１（図４参照）よりも大きい。第１コンプライアンス５１のＹ軸方向の幅と、第２コンプライアンス５２のＹ軸方向の幅とは略同じである。

上述のような第１コンプライアンス５１および第２コンプライアンス５２の物性や寸法等により、第２コンプライアンス５２のコンプライアンス能力は、第１コンプライアンス５１のコンプライアンス能力よりも大きい。コンプライアンス能力は、コンプライアンス量と同じ意味であり、以下の式（１）を用いて表現できる。

式（１）中、「ν」は、振動板２４のポアソン比である。「ν」は、コンプライアンスを構成する材料の物性値である。「Ｅ」は、ヤング率である。「Ｅ」は、コンプライアンスを構成する材料の物性値である。

「ｗ」は、コンプライアンスが覆うＸ軸に沿う開口の長さである。「ｌ」は、コンプライアンスが覆うＹ軸に沿う開口の長さである。「ｔ」は、コンプライアンスの厚さである。なおここではｗ＜ｌであるため上記の条件となるが、ｗ＞ｌの場合は「ｗ」はＹ軸に沿う長さ、「ｌ」はＸ軸に沿う長さとなる。

第３コンプライアンス５３は、排出側の液体の振動を吸収するための吸収部である。第３コンプライアンス５３の構成は、第１コンプライアンス５１と略同様であり、振動板２４と、圧電素子１６と、を備える。第３コンプライアンス５３を構成する振動板２４は、Ｙ軸方向に連続する。第３コンプライアンス５３のＸ軸方向の幅は、複数の圧電素子１６のＸ軸方向における幅に相当する。振動板２４は、液体の圧力を受けて変形可能である。振動板２４は、液体の圧力によって変形し、第２吸収室４５内の液体の圧力変動を吸収できる。

振動板２４上には、Ｙ軸方向の幅に亘ってＹ軸方向に連続する圧電素子１６が形成されている。圧電素子１６は、Ｚ軸方向に見て第２吸収室４５に重なる位置に対応して配置される。

第４コンプライアンス５４は、排出側の液体の振動を吸収するための吸収部である。第４コンプライアンス５４は、連通板２２のＺ１方向に設けられる。第４コンプライアンス５４は、排出側共通流路４３内の液体の圧力変動を吸収する可撓性フィルムである。第４コンプライアンス５４は、連通板２２の液室部７３のＺ１方向側の開口部を閉塞するように、連通板２２の下面に設置されて、排出側共通流路４３の壁面（具体的には底面）を構成する。

ここで、圧力室Ｃと第３コンプライアンス５３とのＺ軸方向の距離は、圧力室Ｃと第１コンプライアンス５１とのＺ軸方向の距離Ｄ１と同じである。また、圧力室Ｃと第４コンプライアンス５４とのＺ軸方向の距離は、圧力室Ｃと第２コンプライアンス５２とのＺ軸方向の距離Ｄ２と同じである。すなわち、圧力室Ｃと第３コンプライアンス５３とのＺ軸方向の距離Ｄ１は、圧力室Ｃと第４コンプライアンス５４とのＺ軸方向の距離Ｄ２よりも短い。

なお、上記各コンプライアンス５１～５４を形成する材料や、コンプライアンス５１～５４の厚み等を調整することによって、圧力室Ｃから伝搬した液体の振動を吸収するのに適した可撓性を有するように、コンプライアンス５１～５４を形成することが好ましい。なお、第２凹部７６及び第３凹部７７内に位置する圧電素子１５，１６は、第１凹部７５内の圧電素子２０とは異なり圧力室内の液体に圧力を付与するものではないため、制御部３０とは電気的に接続されていない。

［圧電素子１５，１６，２０および配線の構成］
図７は、振動板２４と圧電素子２０，１５、およびその近傍の一部を拡大した断面図である。振動板２４は、圧電素子２０の駆動により振動する。図７に示すように、振動板２４は、第１絶縁層２４１と第２絶縁層２４２との積層体で構成される。第１絶縁層２４１は、圧力室基板２３に接触する。第２絶縁層２４２は、第１絶縁層２４１に対して圧力室基板２３とは反対に位置する。

第１絶縁層２４１は、二酸化シリコン（ＳiＯ_２）等の弾性材料で形成される弾性膜である。第２絶縁層２４２は、二酸化ジルコニウム（ＺrＯ_２）等の絶縁材料で形成される。第１絶縁層２４１および第２絶縁層２４２の各々は、熱酸化またはスパッタリング等の公知の成膜技術により形成される。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Ｃに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、圧力室基板２３と振動板２４の一部または全部とを一体に形成することが可能である。

封止板２５は、振動板２４の上面に例えば接着剤１３で固定される。圧電素子２０は、概略的には、下部電極１５３と圧電体１５２と上部電極１５１とを、この順番で振動板２４に積層した構造体である。上部電極１５１は、圧電体１５２の上部に位置する。下部電極１５３は、圧電体１５２の下部に位置する。

下部電極１５３は、振動板２４の上面に形成される。下部電極１５３は、圧電素子２０ごとに相互に離間して形成された個別電極である。下部電極１５３には、電圧が変動する駆動信号が印加される。下部電極１５３は、相互に間隔をあけてＹ軸に沿って配列される。下部電極１５３は、例えば白金（Ｐｔ）またはイリジウム（Ｉｒ）等の導電材料で形成される。

圧電体１５２は、下部電極１５３の上部に形成され、圧力室Ｃおよび第１吸収室４４の上部に位置しており、かつ下部電極１５３に接触する。圧電体１５２は、複数の圧電素子２０に亘りＹ軸に沿って連続する帯状の誘電膜である。圧電体１５２は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）等の公知の圧電材料で形成される。

上部電極１５１は、圧電体１５２に接触する。上部電極１５１は、複数の圧電素子２０に亘り連続するようにY軸に沿って延在する共通電極である。上部電極１５１は、圧力室Ｃの上部から第１吸収室４４の上部まで一続きの部材で形成されている。上部電極１５１には、所定の基準電圧が印加される。基準電圧は一定の電圧であり、例えば接地電圧よりも高い電圧に設定される。すなわち、上部電極１５１には、例えば、電圧が一定である保持信号が印加される。上部電極１５１に印加される基準電圧と下部電極１５３に供給される駆動信号との差分に相当する電圧が圧電体１５２に印加される。駆動信号は、吐出量に応じて異なる。保持信号は、吐出量によらず一定であり、変動しない。なお、上部電極１５１には、接地電圧が印加されてもよい。また、上部電極１５１は、例えば白金（Ｐｔ）またはイリジウム（Ｉｒ）等の低抵抗な導電材料で形成される。

下部電極１５３と上部電極１５１との間に電圧が印加されることで圧電体１５２が変形
することにより、圧電素子２０は、振動板２４を撓み変形させるエネルギーを生成する。圧電素子２０が生成したエネルギーにより振動板２４が振動することにより圧力室Ｃの圧力が変化し、圧力室Ｃ内のインクが図３に示すノズルＮから吐出される。

圧電素子１５は、概略的には、介在部材１５４と圧電体１５２と上部電極１５１とを、この順番で振動板２４に積層した構造体である。介在部材１５４は、圧電体１５２の下部に位置する。介在部材１５４は、相互に間隔をあけてＹ軸に沿って配列される。介在部材１５４は、下部電極１５３と同じ材料で形成されており、下部電極１５３とは電気的に接続していない。介在部材１５４は、第１吸収室４４の上部に位置している。第１吸収室４４の上部には、下部電極１５３は設けられていない。なお、製造工程において、下部電極１５３と介在部材１５４とは、同じ材料にて一続きで形成され、その後、圧電体１５２等の成膜前にエッチングにより電気的に遮断されることで構成される。

次に、各電極１５１，１５３とＣＯＦ６０とを電気的に接続する配線の構造について説明する。図８は、上部電極配線１１およびその周辺部材を示す平面図であって、上部電極配線１１を、Ｚ１方向に見た図である。図７、図８に示すように、配線は、上部電極配線１１と、下部電極配線１２と、を含む。上部電極配線１１は、上部電極１５１の上部に位置し、上部電極１５１と図示しない外部電源とを電気的に接続する。下部電極配線１２は、下部電極１５３と図示しない外部電源とを電気的に接続する。

なお、上記図３において、各圧電素子２０，１５を構成する電極１５１，１５３や圧電体１５２および、各電極１５１，１５３とＣＯＦ６０とを電気的に接続する配線の図示は省略している。また、図３，図４は、液体吐出ヘッド１０の全体の概要を説明するための図であり、圧電素子２０，１５，１６の構成や、後述する配線を含む部分の詳細は、図７～９の方がより適切である。

下部電極配線１２の平面視形状は、Ｘ軸に沿って延在する長手形状である。図７に例示される通り、下部電極配線１２は、下部電極１５３の上面に接触する部分と、圧電体１５２の上面に接触する部分とを有する。また、下部電極配線１２は、圧電体１５２のＸ２側の端に接触する。なお、図７においては、下部電極配線１２のＸ２側の端についての図示を省略しているが、下部電極配線１２は、Ｘ２方向へＣＯＦ６０まで延びて接続されている。下部電極配線１２は、下部電極１５３に駆動信号を印加する。下部電極配線１２は、図３に示すＣＯＦ６０に搭載された駆動回路から駆動信号が供給されるリード配線である。

上部電極配線１１は、上部電極１５１の上部に位置し、かつ、上部電極１５１に接触する。上部電極配線１１は、上部電極１５１に基準電圧を印加する。上部電極配線１１には、ＣＯＦ６０を介して図示しない基準電圧が供給される。また、上部電極配線１１が設けられることで、上部電極１５１における基準電圧の電圧降下が抑制される。また、上部電極配線１１は、振動板２４の振動を抑制するための錘としても機能する。

［上部電極配線１１の形状の詳細］
図８に示すように、上部電極配線１１は、本体配線部１１１と、接続配線部１１２とを有している。平面視において、本体配線部１１１の全体外形形状は、上部電極１５１と略同じ矩形状をなしている。本体配線部１１１は、第１凹部７５に対応する一部位であって、本体配線部１１１においてＸ軸方向の幅の中央よりもＸ２寄りの部位に開口部１１３を有した枠状をなしている。このため、Ｚ軸方向において、圧力室Ｃと上部電極配線１１の大部分とは、重ならないようになっている。

より詳細に説明すると、圧力室ＣのＸ１側（第２側）の端の上部には、上部電極配線１１が設けられていない。一方、圧力室ＣのＸ２側（第１側）の端の上部には、上部電極配線１１が設けられている。図７，８に示すように、圧力室のＸ２側（第１側）の端の上部に一部が重なるように設けられた上部電極配線１１の幅Ｗ３、は、第１吸収室４４の上部に一部が重なるように設けられた上部電極配線１１の幅Ｗ４よりも短い。

上記上部電極配線１１の幅Ｗ３は、本体配線部１１１において開口部１１３よりもＸ２側の部分の幅に相当する。上記上部電極配線１１の幅Ｗ４は、本体配線部１１１において開口部１１３よりもＸ１側の部分の幅に相当する。なお、上部電極１５１は、開口を有しておらず、圧力室Ｃに重なる位置にも設けられている。

接続配線部１１２は、本体配線部１１１のＸ２側の端部であって、Ｙ軸方向の両端からそれぞれＸ２側へ延びて設けられている。各接続配線部１１２のＹ軸方向の長さは、本体配線部１１１のＹ軸方向の長さに比べて短い。各接続配線部１１２は、Ｘ軸に沿って延在する長手形状である。各接続配線部１１２のＸ２側の端部は、ＣＯＦ６０に接続される。

図９は、振動板２４と圧電素子１６、およびその近傍の一部を拡大した断面図であって、排出側に設けられる第３コンプライアンス５３周辺を示す図である。図９に示すように、第２吸収室４５の上部には、振動板２４、下部電極１５３、圧電体１５２、上部電極１５１、および上部電極配線１１が、Ｚ２方向へ以上の順番で積層されている。なお、上部電極１５１、下部電極１５３、および上部電極配線１１のいずれも、どこにも電気接続されていない。しかし、圧電素子１６が駆動されなければ、それらの一部は電気接続されていてもよい。

［動作説明・液体の流れ］
液体容器２内の液体は、ポンプ８３によって移送され、供給流路８１内を流れて、図示しない供給口を通り、供給側共通流路４１に流入する。供給側共通流路４１内の液体は、第１吸収室４４を通り、個別流路４２の一部を構成する圧力室Ｃに供給される。圧力室Ｃ内の液体の一部は、ノズルＮから吐出される。

ノズルＮから吐出されなかった液体は、第２連通流路６６および第３連通流路６７、個別流路４２の一部を構成する第２吸収室４５を通り、排出側共通流路４３に流入する。排出側共通流路４３内の液体は、図示しない排出口を通じて、回収流路８２内に流入し、液体容器２に回収される。液体吐出ヘッド１０では、このように液体が循環される。

上述した圧力室Ｃは、振動板２４の振動によって、圧力室Ｃ内の液体に圧力を付与する。振動板２４は、圧電素子２０の駆動によって振動する。具体的には、圧電体に電圧が印加されることによって、圧電体のうち第１電極と第２電極とによってＺ方向に挟まれた部分である能動部に、圧電歪みが生じる。圧電素子２０は、この圧電歪みによって、振動板２４を撓むように振動させて圧力室の容積を変化させることで、圧力室Ｃ内の液体に圧力を付与する。なお、圧電体のうち、上部電極１５１と下部電極１５３とによってＺ方向に挟まれない部分である非能動部では、圧電体に電圧が印加された場合であっても、上記の圧電歪みは生じない。つまり、第１吸収室４４の上部には、下部電極１５３に代えて、下部電極１５３とは物理的かつ電気的に分離した介在部材１５４が設けられているのみであるため、第１吸収室４４の上部には圧電歪みは生じない。

液体吐出ヘッド１０は、上述したように、圧力室Ｃにおいて液体に圧力を付与することによって、ノズルＮから液体を吐出する。ここで、圧力室Ｃにおいて液体に圧力が付与された場合、圧力室Ｃ内の液体の一部は、圧力室Ｃよりも上流に位置する、複数の圧力室Ｃに共通の液室等に流れ、圧力室Ｃから液室等へと液体の振動が伝搬する。ここで、複数の圧力室Ｃにおいて液体に圧力が付与された場合、ある圧力室Ｃから液室等へと流れる液体は、例えば、他の圧力室Ｃから液室等へと流れる液体によって流通を阻害される等の影響を受ける。そのため、ある圧力室Ｃからの液体の振動の伝搬の態様が、他の圧力室Ｃからの液体の振動の伝搬の影響によって変化し、ある圧力室Ｃを介してノズルＮから吐出される液体の品質の安定性が低下する場合がある。このような液体の振動は、各コンプライアンス５１～５４により好適に吸収される。

上記第１実施形態の液体吐出ヘッド１０および液体吐出装置１によれば、以下の効果を奏することができる。

上記第１実施形態によれば、圧力室Ｃと第１吸収室４４を隣接位置とし、上部電極配線１１を、第１吸収室４４の上部に主に設け、圧力室Ｃ側の上部にはなるべく設けない構成としている。このため、圧力室Ｃの振動特性を低下させない構成とすることができ、かつ、第１吸収室４４側に上部電極配線１１を設けているため、振動板２４の振動を抑制する錘の効果を得ることができる。第１吸収室４４側は、上部電極配線１１を設けたことにより振動特性が低下するが、吐出に際し能動的に用いる部分ではないため、大きな問題を生じることはなく、圧力室Ｃ側に設けるよりも好適な形態とできる。

上記第１実施形態によれば、第１吸収室４４の上部には、下部電極１５３は設けられておらず、下部電極１５３と電気的に接続しないが、下部電極１５３と同じ材料で形成される介在部材１５４が設けられる。このため、圧力室Ｃと第１吸収室４４の材料をなるべく揃えて弾性率や振動率を近づけることができ、第１吸収室４４での吸収効率を向上させることができる。また、製造時において、第１吸収室４４の上部の全てに対してエッチングする場合と比較して、不要なエッチングをする必要がなく、液体吐出ヘッド１０の製造を容易にできる。

上記第１実施形態によれば、下部電極１５３は、Ｘ方向において第１吸収室４４まで延びておらず遮断されているため、上部電極１５１は第１吸収室４４の上部まで一続きであっても第１吸収室４４において圧電素子１５は振動しない。このため、製造時において上部電極１５１に不要なエッチングをする必要がなく、液体吐出ヘッド１０の製造を容易にできる。

上記第１実施形態によれば、圧力室のＸ２側（第１側）の端の上部に一部が重なるように設けられた上部電極配線１１の幅Ｗ３は、第１吸収室４４の上部に一部が重なるように設けられた上部電極配線１１の幅Ｗ４よりも短い。第１吸収室４４の上部に配線が設けられていても吐出特性には影響を与えにくいため、吐出特性に影響を及ぼしにくい構成とすることができる。

上記第１実施形態によれば、圧電素子２０，１５，１６の積層構造および、振動板２４の構造は同じであるため、第２吸収室４５、圧力室Ｃ、および第１吸収室４４の材料をなるべく揃えて弾性率を近づけることができ、振動特性を均一にできる。

さらに、第１コンプライアンス５１および第３コンプライアンス５３を、例えば、フォトレジストによるマスキングを利用したエッチング等の既知の方法を用いて作成することができる。例えば、第１凹部７５内の圧電素子２０を含むアクチュエーターを構成する各部材を形成する際に、アクチュエーターを構成する各部材を形成するのと同様の方法を用いて、第１コンプライアンス５１および第３コンプライアンス５３を構成する各部材を形成できる。アクチュエーターを構成する部材を用いて第１コンプライアンス５１および第３コンプライアンス５３を簡易に製造できる。また、第１コンプライアンス５１および第３コンプライアンス５３を構成する部材とアクチュエーターを構成する部材とを、同様の製造方法によって製造することによって、液体吐出ヘッド１０の製造工程をより簡略化できる。

Ｂ．他の形態：
（Ｂ１）上記第１実施形態の液体吐出装置１では、液体吐出ヘッド１０に流入した液体が循環する循環ヘッドとしたが、液体が循環しない非循環ヘッドであってもよい。非循環ヘッドの場合、排出側共通流路４３を備えないため、第２吸収室４５や圧電素子１６は備えず、圧電素子２０，１５を備える構成として実施できる。

（Ｂ２）上記第１実施形態の液体吐出装置１では、第１コンプライアンス５１～第４コンプライアンス５４までを設ける構成としたが、第１コンプライアンス５１のみを備える構成としてもよい。第２コンプライアンス５２および第４コンプライアンス５４を設けない場合には、当該コンプライアンス５２，５４の部分はノズル基板２１で形成してもよい。

（Ｂ３）上記第１実施形態の液体吐出装置１において、介在部材１５４は設けなくてもよい。

（Ｂ４）上記第１実施形態の液体吐出装置１において、圧力室のＸ２側（第１側）の端の上部に一部が重なるように設けられた上部電極配線１１の幅Ｗ３は、第１吸収室４４の上部に一部が重なるように設けられた上部電極配線１１の幅Ｗ４より短くなくてもよい。また、上部電極配線１１は、圧力室Ｃの第１側の端の上部に設けられていなくてもよい。

（Ｂ５）上記第１実施形態の液体吐出装置１では、上部電極１５１は、圧力室Ｃの上部から第１吸収室４４の上部まで一続きの部材で形成されているものとしたが、分離していてもよい。

（Ｂ６）上記第１実施形態の液体吐出装置１では、第１コンプライアンス５１は、排出側共通流路４３のＹ軸方向の幅に亘ってＹ軸方向に連続するものとしたが、Ｙ軸方向において複数に分割されていてもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドは、ノズルと、電圧が印加されることで駆動される圧電体と、前記圧電体の上部に位置し、前記圧電体と電気的に接続する上部電極と、前記圧電体の下部に位置し、前記圧電体と電気的に接続する下部電極と、前記上部電極の上部に位置し、前記上部電極と外部電源を電気的に接続するための上部電極配線と、前記下部電極と前記外部電源を電気的に接続するための下部電極配線と、前記下部電極の下部に位置し、前記圧電体の駆動によって振動する振動板と、前記振動板の振動によって前記ノズルから液体を吐出するための圧力が液体に付与される圧力室、および、前記圧力室から伝搬した液体の振動を吸収する第１吸収室が設けられた圧力室基板と、を有し、前記第１吸収室の上部には、前記上部電極と前記上部電極配線が設けられていることを特徴とする。
この形態によれば、第１吸収室の上部に、上部電極と上部電極配線が設けられるため、例えば圧力室の上部に必要な上部電極配線の全部を設ける形態と比較して、圧力室の上部に設ける上部電極配線を小さくできるため、圧力室の振動特性の低下を極力抑制することができる。また、第１吸収室の上部に上部電極配線を設けているため、振動板の振動を抑制する錘の効果を得ることができる。第１吸収室は、能動的に駆動される部分ではないため、多少の振動特性低下は許容され得る。

（２）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１吸収室の上部には、前記圧電体と前記振動板が更に設けられてもよい。この形態によれば、圧力室と第１吸収室の材料をなるべく揃えて弾性率を近づけることができ、第１吸収室での吸収効率を向上させることができる。

（３）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１吸収室の上部には、前記下部電極は設けられていなくてもよい。この形態によれば、第１吸収室の圧電素子が駆動されて振動することを抑制できる。

（４）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１吸収室の上部には、前記下部電極と同じ材料で形成され、前記下部電極と電気的に接続しない介在部材が設けられていてもよい。この形態によれば、第１吸収室の上部に、下部電極と電気的に接続しないが、下部電極と同じ材料で形成される介在部材が設けられるため、圧力室と第１吸収室の材料をなるべく揃えて弾性率を近づけることができ、第１吸収室での吸収効率を向上させることができる。

（５）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記上部電極は、前記圧力室の上部から前記第１吸収室の上部まで一続きの部材で形成されていてもよい。この形態によれば、上部電極に不要なエッチングをする必要がなく製造を容易にできる。

（６）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記上部電極配線と前記下部電極配線に電気的に接続する配線基板を更に有し、上下方向から見たとき、前記配線基板、前記圧力室、前記第１吸収室は、第１側から第２側に向かってこの順で並んで配置されていてもよい。

（７）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室の前記第２側の端の上部には、前記上部電極配線が設けられていなくてもよい。この形態によれば、圧力室の上部に、極力余計なものを配置しないことにより、圧力室の振動特性の低下を好適に抑制することができる。

（８）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室の前記第１側の端の上部には、前記上部電極配線が設けられていてもよい。

（９）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室の前記第１側の端の上部に設けられた前記上部電極配線の幅は、前記第１吸収室の上部に設けられた前記上部電極配線の幅よりも短くてもよい。この形態によれば、吐出特性に影響を及ぼしにくい構成とすることができる。

（１０）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室基板には、前記圧力室から伝搬した液体の振動を吸収する第２吸収室であって、前記上下方向から見たとき、前記配線基板よりも前記第１側に配置される前記第２吸収室が更に設けられ、前記圧力室、前記ノズル、前記第１吸収室、前記第２吸収室をそれぞれ有する複数の個別流路と、前記複数の個別流路に共通に連通し、前記第１吸収室または前記第２吸収室の一方に液体を供給する供給側共通流路と、前記複数の個別流路に共通に連通し、前記第１吸収室または前記第２吸収室の他方から液体を排出する排出側共通流路と、を更に有してもよい。

（１１）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記供給側共通流路は、前記第１吸収室に液体を供給し、前記排出側共通流路は、前記第２吸収室から液体を排出してもよい。この形態によれば、液体を供給する第１吸収室の方が、液体を排出する第２吸収室と比べて、圧力室からの距離が近いため、振動の吸収効率がより良い構成とできる。また、ノズルからの排出分を考えると、第１吸収室の方が第２吸収室よりも流量が多いため、流量が多く振動影響がより顕著に表れる吸収室において、効率的に振動吸収を行うことができる。

（１２）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第２吸収室の上部には、前記上部電極と前記上部電極配線が設けられていてもよい。この形態によれば、第２吸収室、圧力室、および第１吸収室の材料をなるべく揃えて弾性率を近づけることができ、振動特性を均一にできる。

（１３）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室を複数有し、前記上部電極は、前記複数の圧力室に対して共通に設けられており、前記下部電極は、前記複数の圧力室に対して個別に設けられていてもよい。

（１４）本開示の他の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、上記第１の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させる吐出動作を制御する制御部と、を有する。この形態によれば、圧力室の振動特性の低下を極力抑制することができる。

また、本開示は、インクジェット方式に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体吐出装置に適用可能である。
（１）ファクシミリ装置等の画像記録装置。
（２）液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
（３）有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイや、面発光ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
（４）バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置。
（５）精密ピペットとしての試料吐出装置。
（６）潤滑油の吐出装置。
（７）樹脂液の吐出装置。
（８）時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置。
（９）光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置。
（１０）基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体吐出装置。
（１１）他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体消費ヘッドを備える液体吐出装置。

「液滴」とは、液体吐出装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体吐出装置が消費できるような材料であれば良い。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。また、第１液体と第２液体との組み合わせの代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクと反応液との組み合わせのほか、以下のものが挙げられる。
（１）接着剤の主剤および硬化剤
（２）塗料のベース塗料および希釈剤や、クリア塗料および希釈剤
（３）細胞用インクの細胞を含有する主溶媒および希釈溶媒
（４）金属光沢感を発現するインク（メタリックインク）のメタリックリーフ顔料分散液および希釈溶媒
（５）車両用燃料のガソリン・軽油およびバイオ燃料
（６）薬品の薬主成分および保護成分
（７）発光ダイオード（ＬＥＤ）の蛍光体および封止材

さらに、本開示は、上述した液体吐出ヘッド、液体吐出装置としての形態に限らず、液体吐出システムや、液体吐出装置を備える複合機等の種々の態様で実現可能である。

１…液体吐出装置、２…液体容器、３…キャリッジ、４…キャリッジ搬送機構、４ａ…搬送ベルト、５…媒体搬送機構、５ａ…搬送ローラー、６…リニアエンコーダー、７…駆動回路、８…循環機構、１０…液体吐出ヘッド、１１…上部電極配線、１２…下部電極配線、１３…接着剤、１５，１６，２０…圧電素子、２１…ノズル基板、２２…連通板、２３…圧力室基板、２４…振動板、２５…封止板、２６…ケース、３０…制御部、３１…ＣＰＵ、３２…駆動信号生成回路、３５…記憶部、３６…ＲＯＭ、３７…ＲＡＭ、４１…供給側共通流路、４２…個別流路、４３…排出側共通流路、４４…第１吸収室（供給側吸収室）、４５…第２吸収室（排出側吸収室）、５１…第１コンプライアンス、５２…第２コンプライアンス、５３…第３コンプライアンス、５４…第４コンプライアンス、５５，５６…分割コンプライアンス、６０…ＣＯＦ（配線基板）、６１，６２，６３…供給側液室部、６５…第１連通流路、６６…第２連通流路、６７…第３連通流路、７１，７２，７３…排出側液室部、７５…第１凹部、７６…第２凹部、７７…第３凹部、７８…貫通孔、８２…回収流路、８３…ポンプ、１１１・・・本体配線部、１１２・・・接続配線部、１１３・・・開口部、１５１・・・上部電極、１５２・・・圧電体、１５３・・・下部電極、１５４・・・介在部材、２４１・・・第１絶縁層、２４２・・・第２絶縁層、Ｃ…圧力室、Ｄ１…距離、Ｄ２…距離、Ｎ…ノズル、ＰＡ…印刷用紙

Claims (14)

1. 液体吐出ヘッドであって、
   ノズルと、
   電圧が印加されることで駆動される圧電体と、
   前記圧電体の上部に位置し、前記圧電体と電気的に接続する上部電極と、
   前記圧電体の下部に位置し、前記圧電体と電気的に接続する下部電極と、
   前記上部電極の上部に位置し、前記上部電極と外部電源を電気的に接続するための上部電極配線と、
   前記下部電極と前記外部電源を電気的に接続するための下部電極配線と、
   前記下部電極の下部に位置し、前記圧電体の駆動によって振動する振動板と、
   前記振動板の振動によって前記ノズルから液体を吐出するための圧力が液体に付与される圧力室、および、前記圧力室から伝搬した液体の振動を吸収する第１吸収室が設けられた圧力室基板と、を有し、
   前記第１吸収室の上部には、前記上部電極と前記上部電極配線が設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記第１吸収室の上部には、前記圧電体と前記振動板が更に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第１吸収室の上部には、前記下部電極は設けられていないことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第１吸収室の上部には、前記下部電極と同じ材料で形成され、前記下部電極と電気的に接続しない介在部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記上部電極は、前記圧力室の上部から前記第１吸収室の上部まで一続きの部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記上部電極配線と前記下部電極配線に電気的に接続する配線基板を更に有し、
   上下方向から見たとき、前記配線基板、前記圧力室、前記第１吸収室は、第１側から第２側に向かってこの順で並んで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記圧力室の前記第２側の端の上部には、前記上部電極配線が設けられていないことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記圧力室の前記第１側の端の上部には、前記上部電極配線が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記圧力室の前記第１側の端の上部に設けられた前記上部電極配線の幅は、前記第１吸収室の上部に設けられた前記上部電極配線の幅よりも短いことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記圧力室基板には、前記圧力室から伝搬した液体の振動を吸収する第２吸収室であって、前記上下方向から見たとき、前記配線基板よりも前記第１側に配置される前記第２吸収室が更に設けられ、
    前記圧力室、前記ノズル、前記第１吸収室、前記第２吸収室をそれぞれ有する複数の個別流路と、
    前記複数の個別流路に共通に連通し、前記第１吸収室または前記第２吸収室の一方に液体を供給する供給側共通流路と、
    前記複数の個別流路に共通に連通し、前記第１吸収室または前記第２吸収室の他方から液体を排出する排出側共通流路と、
    を更に有することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記供給側共通流路は、前記第１吸収室に液体を供給し、
    前記排出側共通流路は、前記第２吸収室から液体を排出することを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記第２吸収室の上部には、前記上部電極と前記上部電極配線が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記圧力室を複数有し、
    前記上部電極は、前記複数の圧力室に対して共通に設けられており、
    前記下部電極は、前記複数の圧力室に対して個別に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
14. 請求項１～１３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させる吐出動作を制御する制御部と、
    を有することを特徴とする液体吐出装置。

Images