JP4147969B2

JP4147969B2 - Ink jet head and ink jet printer having the same

Info

Publication number: JP4147969B2
Application number: JP2003040905A
Authority: JP
Inventors: 武志浅野; 淳廣田; 惇夫坂井田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: DE60320403T2; EP1510343A2; EP1510343B1; JP2003311959A; DE60306824D1; CN1442302A; EP1510343A3; EP1338419B1; EP1338419A1; DE60306824T2; DE60320403D1; CN1275771C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッド、及び、インクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタにおいて、インクジェットヘッドは、インクタンクから供給されたインクを複数の圧力室に分配し、各圧力室に選択的に圧力を付与することによりノズルからインクを吐出する。圧力室に選択的に圧力を付与するための一つの手段として、セラミックからなる複数の圧電シートが積層されたアクチュエータユニットが用いられることがある。
【０００３】
かかるインクジェットヘッドの一例として、複数の圧力室に跨る複数枚の連続平板状の圧電シートが積層され、その少なくとも１枚の圧電シートを、多数の圧力室に共通であってグランド電位に保持された共通電極と、各圧力室に対応する位置に配置された多数の個別電極すなわち駆動電極とで挟み込んだ１つのアクチュエータユニットを有するものが知られている（特許文献１参照）。個別電極及び共通電極に挟まれ且つ積層方向に分極された圧電シートの部分は、その両側にある個別電極が共通電極と異なる電位にされると、活性層として、いわゆる圧電縦効果により積層方向に伸縮する。これにより圧力室内の容積が変動し、圧力室に連通したノズルから印刷媒体に向けてインクを吐出することが可能となっている。
【０００４】
従って、このようなインクジェットヘッドにおいて良好なインク吐出性能を確保するためには、平面視における各圧力室に対する個別電極の位置が所定位置となるように流路ユニットに対してアクチュエータユニットを正確に位置合わせしなければならない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−３４１８５２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなインクジェットヘッドは、製造上の様々な制約のために、圧力室等を含むインク流路が形成された流路ユニット及びアクチュエータユニットをそれぞれ別々に製造した後、圧力室を内側として接着剤を用いて両者を互いに接着することにより製造されることが多い。この接着工程は流路ユニット上に形成された目印とアクチュエータユニット上に形成された目印とを一致させた状態で行われる。
【０００７】
しかしながら、一般に流路ユニットが複数の金属シートの積層体であるのに対して圧電シートは焼結工程を経て製造されるものであるので、アクチュエータユニットにおいて圧電シートのサイズが大きくなるほど電極の位置精度は低下する。そのため、ヘッドが長尺化するにつれて流路ユニット内の圧力室とアクチュエータユニット内の個別電極との位置合わせは困難となり、ヘッドの製造歩留まりは低下してしまう。
【０００８】
一方、アクチュエータユニットは、高価な精密部品であると同時に、セラミックによって構成されているために大変脆い性質を有する。特に多角形の輪郭形状を有するアクチュエータユニットは、その角部が大変欠け易くなっており、その破損ロスが製造コストの増大要因となっている。また、アクチュエータユニットの取扱いは、その角部を他の部品に衝突させたりしないように極めて慎重に行うことが要求されるため、インクジェットヘッドの組立作業が困難なものとなっている。
【０００９】
そこで、本発明の一つの目的は、アクチュエータユニットと流路ユニットとが精度よく位置合わせされたインクジェットヘッドを提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、アクチュエータユニットが破損しにくいインクジェットヘッドを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によると、一端をノズルに他端をインク供給源にそれぞれ接続された複数の圧力室を含み、前記複数の圧力室が平面に沿って相互に隣接配置された流路ユニットと、前記圧力室の容積を変化させるために前記流路ユニットの一表面に固定された複数のアクチュエータユニットであって、各アクチュエータユニットが各圧力室に対応する複数の圧力発生部を有していると共に複数の前記圧力室に跨る大きさに形成されており、隣接する前記アクチュエータユニット同士が互いの一部において前記流路ユニットの長手方向と直交する幅方向にオーバーラップするように前記流路ユニットの前記長手方向に沿って配列された複数のアクチュエータユニットとを備えており、各アクチュエータユニットが、多数の前記圧力発生部がマトリクス状に形成された基本領域であって、前記流路ユニットの前記長手方向に対して傾斜した斜辺を有し、前記斜辺の少なくとも一部が隣接する他のアクチュエータユニットの前記斜辺と前記基本領域内の前記圧力発生部同士の間に隙間部分が形成されるように前記幅方向にオーバーラップする基本領域と、前記基本領域に対して前記流路ユニットの前記幅方向に隣接した追加領域であって、前記隙間部分と前記幅方向にオーバーラップするように前記圧力発生部が形成された追加領域とを備えているインクジェットヘッド（請求項１）、及び、これを含むインクジェットプリンタ（請求項７）が提供される。
【００１２】
これによると、複数のアクチュエータユニットのそれぞれについて流路ユニットとの位置合わせを行うことが可能となる。そのため、ヘッドを長尺化しても各アクチュエータユニットの電極と圧力室との位置ずれ量の増加が抑制され、両者を精度よく位置合わせすることができる。したがって、良好なインク吐出性能が得られると共に、ヘッドの製造歩留まりが向上する。しかも、ある１つのアクチュエータユニットに設けられた追加領域内の圧力発生部が隣接するアクチュエータユニットの基本領域内の圧力発生部との隙間部分と幅方向にオーバーラップしているので、隣接するアクチュエータユニットのつなぎ目付近において圧力発生部の数が少なくなることがない。従って、流路ユニットの長手方向に沿った圧力発生部の数の変動が実質的にないヘッドを得ることができる。
【００１３】
本発明のさらに別の観点によると、一端をノズルに他端をインク供給源にそれぞれ接続された複数の圧力室を含み、前記複数の圧力室が平面に沿って相互に隣接配置された流路ユニットと、前記圧力室の容積を変化させるために前記流路ユニットの一表面に固定された複数のアクチュエータユニットであって、各アクチュエータユニットが各圧力室に対応する複数の圧力発生部を有していると共に複数の前記圧力室に跨る大きさに形成されており、隣接する前記アクチュエータユニット同士が互いの一部において前記流路ユニットの長手方向と直交する幅方向にオーバーラップするように前記流路ユニットの前記長手方向に沿って配列された複数のアクチュエータユニットとを備えたインクジェットプリンタが提供される。このインクジェットプリンタにおいて、各アクチュエータユニットが、多数の前記圧力発生部がマトリクス状に形成された基本領域であって、前記流路ユニットの前記長手方向に対して傾斜した斜辺を有し、前記斜辺の少なくとも一部が隣接する他のアクチュエータユニットの前記斜辺と前記基本領域内の前記圧力発生部同士の間に隙間部分が形成されるように前記幅方向にオーバーラップする基本領域と、前記基本領域に対して前記流路ユニットの前記幅方向に隣接しており、前記圧力発生部が形成された追加領域とを備えているインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを駆動する駆動回路と、前記インクジェットヘッドの駆動時において、前記追加領域内では、前記隙間部分と前記幅方向にオーバーラップする前記圧力発生部だけを動作させるように前記駆動回路を制御する制御ユニットとを備えている（請求項８）。
【００１４】
本発明の別の観点によると、インクを吐出するノズルに連通した複数の圧力室を含み、前記複数の圧力室が平面に沿って相互に隣接配置された流路ユニットと、前記圧力室の容積を変化させるために前記流路ユニットの一表面に固定されたアクチュエータユニットであって、各圧力室に対応する複数の圧力発生部を有していると共に複数の前記圧力室に跨る大きさに形成されたアクチュエータユニットとを備えており、前記アクチュエータユニットが五本以上の直線部分をもつ輪郭形状を有し、各直線部分がその隣の直線部分と直角及び鈍角のいずれかの角度で接続されているインクジェットヘッドが提供される（請求項９）。
【００１５】
これによると、アクチュエータユニットの角部をいずれも直角または鈍角とすることにより、インクジェットヘッド製造時におけるアクチュエータユニットの破損が生じにくくなる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】
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。
【００１９】
まず、本発明の参考例によるインクジェットヘッドについて、図１〜図１０を参照しつつ説明する。図１は、このインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの概略図である。図１に示すインクジェットプリンタ１０１は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。このプリンタ１０１には、図中左方に給紙部１１１が、図中右方に排紙部１１２が、それぞれ構成されている。
【００２０】
プリンタ１０１内部には、給紙部１１１から排紙部１１２に向かって流れる用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１１のすぐ下流側には、画像記録媒体たる用紙を挟持搬送する一対の送りローラ１０５ａ、１０５ｂが配置されている。一対の送りローラ１０５ａ、１０５ｂによって用紙は図中左方から右方へ送られる。用紙搬送経路の中間部には、二つのベルトローラ１０６、１０７と、両ローラ１０６、１０７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト１０８とが配置されている。搬送ベルト１０８の外周面すなわち搬送面にはシリコーン処理が施されており、一対の送りローラ１０５ａ、１０５ｂによって搬送されてくる用紙を、搬送ベルト１０８の搬送面にその粘着力により保持させながら、一方のベルトローラ１０６の図中時計回り（矢印１０４の方向）への回転駆動によって下流側（右方）に向けて搬送できるようになっている。
【００２１】
用紙のベルトローラ１０６に対する挿入及び排出位置には、押さえ部材１０９ａ、１０９ｂがそれぞれ配置されている。押さえ部材１０９ａ、１０９ｂは、搬送ベルト１０８上の用紙が搬送面から浮かないように、搬送ベルト１０８の搬送面に用紙を押し付けて搬送面上に確実に粘着させるためのものである。
【００２２】
用紙搬送経路に沿って搬送ベルト１０８のすぐ下流側には、剥離機構１１０が設けられている。剥離機構１１０は、搬送ベルト１０８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、右方の排紙部１１２へ向けて送るように構成されている。
【００２３】
４つのインクジェットヘッド１は、その下端にヘッド本体１ａを有している。ヘッド本体１ａは、それぞれが矩形断面を有しており、その長手方向が用紙搬送方向に垂直な方向（図１の紙面垂直方向）となるように互いに近接配置されている。つまり、このプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。４つのヘッド本体１ａの各底面は用紙搬送経路に対向しており、これら底面には微小径を有する多数のインク吐出口が形成されたノズルが設けられている。４つのヘッド本体１ａのそれぞれからは、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが吐出される。
【００２４】
ヘッド本体１ａは、その下面と搬送ベルト１０８の搬送面との間に少量の隙間が形成されるように配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト１０８上を搬送される用紙が４つのヘッド本体１ａのすぐ下方側を順に通過する際、この用紙の上面すなわち印刷面に向けてノズルから各色のインクが噴射されることで、用紙上に所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２５】
インクジェットプリンタ１０１は、インクジェットヘッド１に対するメンテナンスを自動的に行うためのメンテナンスユニット１１７を有している。このメンテナンスユニット１１７には、４つのヘッド本体１ａの下面を覆うための４つのキャップ１１６や、図示せぬパージ機構などが設けられている。
【００２６】
メンテナンスユニット１１７は、インクジェットプリンタ１０１で印刷が行われているときには、給紙部１１１の直下方の位置（退避位置）に位置している。そして、印刷終了後に所定の条件が満たされたとき（例えば、印刷動作が行われない状態が所定の時間だけ継続したときや、プリンタ１０１の電源ＯＦＦ操作がされたとき）は、４つのヘッド本体１ａの直ぐ下方の位置に移動して、この位置（キャップ位置）にて、キャップ１１６によってヘッド本体１ａの下面をそれぞれ覆い、ヘッド本体１ａのノズル部分のインクの乾燥を防止するようになっている。
【００２７】
ベルトローラ１０６、１０７や搬送ベルト１０８は、シャーシ１１３によって支持されている。シャーシ１１３は、その下方に配置された円筒部材１１５上に載置されている。円筒部材１１５は、その中心から外れた位置に取り付けられた軸１１４を中心として回転可能となっている。そのため、軸１１４の回転に伴って円筒部材１１５の上端高さが変化すると、それに合わせてシャーシ１１３が昇降する。メンテナンスユニット１１７を退避位置からキャップ位置に移動させる際には、予め円筒部材１１５を適宜の角度回転させてシャーシ１１３、搬送ベルト１０８及びベルトローラ１０６、１０７を図１に示す位置から適宜の距離だけ下降させ、メンテナンスユニット１１７の移動のためのスペースを確保しておく必要がある。
【００２８】
搬送ベルト１０８によって囲まれた領域内には、インクジェットヘッド１と対向する位置、つまり上側にある搬送ベルト１０８の下面と接触することによって内周側からこれを支持するほぼ直方体形状（搬送ベルト１０８と同程度の幅を有している）のガイド１２１が配置されている。
【００２９】
次に、本参考例によるインクジェットヘッド１の構造について、より詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の斜視図である。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。図２及び図３に示すように、本参考例によるインクジェットヘッド１は、一方向（主走査方向）に延在した矩形平面形状を有するヘッド本体１ａと、ヘッド本体１ａを支持するための基部１３１とを有している。基部１３１は、ヘッド本体１ａのほかに、個別電極３５ａ、３５ｂ（図６参照）などに駆動信号を供給するドライバＩＣ１３２及び基板１３３を支持している。
【００３０】
基部１３１は、図２に示すように、ヘッド本体１ａの上面と部分的に接着されることでヘッド本体１ａを支持するベースブロック１３８と、ベースブロック１３８の上面と接着されることでベースブロック１３８を保持するホルダ１３９とから構成されている。ベースブロック１３８は、ヘッド本体１ａの長尺方向長さとほぼ同じ長さを有する略直方体形状の部材である。ステンレスなどの金属材料からなるベースブロック１３８は、ホルダ１３９を補強する軽量の構造体としての機能を有している。ホルダ１３９は、ヘッド本体１ａ側に配置されるホルダ本体１４１と、ホルダ本体１４１からヘッド本体１ａとは反対側に延在した一対のホルダ支持部１４２とから構成されている。一対のホルダ支持部１４２は、いずれも平板状の部材であって、ホルダ本体１４１の長尺方向に沿って所定の間隔を隔てて互いに平行に設けられている。
【００３１】
ホルダ本体１４１の副走査方向（主走査方向と直交する方向）両端部には、下方に突出した一対のスカート部１４１ａが設けられている。ここで、一対のスカート部１４１ａは、いずれもホルダ本体１４１の長尺方向全幅にわたって形成されているため、ホルダ本体１４１の下面には、一対のスカート部１４１ａによって略直方体形状の溝部１４１ｂが形成されている。この溝部１４１ｂ内に、ベースブロック１３８が収納されている。ベースブロック１３８の上面と、ホルダ本体１４１の溝部１４１ｂの底面とは、接着剤によって接着されている。ベースブロック１３８の厚さは、ホルダ本体１４１の溝部１４１ｂの深さよりも若干大きいため、ベースブロック１３８の下端部は、スカート部１４１ａよりも下方に飛び出している。
【００３２】
ベースブロック１３８の内部には、ヘッド本体１ａに供給されるインクの流路として、その長尺方向に延在する略直方体形状の空隙（中空領域）であるインク溜まり３が形成されている。ベースブロック１３８の下面１４５には、インク溜まり３に連通した開口３ｂ（図４参照）が形成されている。なお、インク溜まり３は、プリンタ本体内の図示しないメインインクタンク（インク供給源）に、図示しない供給チューブにより接続されている。そのため、インク溜まり３には、メインインクタンクから適宜インクが補充されるようになっている。
【００３３】
ベースブロック１３８の下面１４５は、開口３ｂの近傍において周囲よりも下方に飛び出している。そして、ベースブロック１３８は、下面１４５の開口３ｂ近傍部分１４５ａにおいてのみヘッド本体１ａの流路ユニット４（図３参照）と接触している。そのため、ベースブロック１３８の下面１４５の開口３ｂ近傍部分１４５ａ以外の領域は、ヘッド本体１ａから離隔しており、この離隔部分にアクチュエータユニット２１が配されている。
【００３４】
ホルダ１３９のホルダ支持部１４２の外側面には、スポンジなどの弾性部材１３７を介してドライバＩＣ１３２が固定されている。ドライバＩＣ１３２の外側面には、ヒートシンク１３４が密着配置されている。ヒートシンク１３４は、略直方体形状の部材であって、ドライバＩＣ１３２で発生する熱を効率的に散逸させる。ドライバＩＣ１３２には、給電部材であるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）１３６が接続されている。ドライバＩＣ１３２に接続されたＦＰＣ１３６は、基板１３３及びヘッド本体１ａとハンダ付けによって電気的に接合されている。ドライバＩＣ１３２およびヒートシンク１３４の上方であって、ＦＰＣ１３６の外側には、基板１３３が配置されている。ヒートシンク１３４の上面と基板１３３との間、および、ヒートシンク１３４の下面とＦＰＣ１３６との間は、それぞれシール部材１４９で接着されている。
【００３５】
ホルダ本体１４１のスカート部１４１ａの下面と流路ユニット４の上面との間には、ＦＰＣ１３６を挟むようにシール部材１５０が配置されている。つまりＦＰＣ１３６は、流路ユニット４およびホルダ本体１４１に対してシール部材１５０によって固定されている。これにより、ヘッド本体１ａが長尺化した場合の撓みの防止、アクチュエータユニット２１とＦＰＣ１３６との接続部への応力印可の防止およびＦＰＣ１３６の確実な保持が可能となる。
【００３６】
図２に示すように、インクジェットヘッド１の主走査方向に沿った下方角部近傍には、インクジェットヘッド１の側壁に沿って６つの凸設部３０ａが均等に離隔配置されている。これら凸設部３０ａは、ヘッド本体１ａの最下層にあるノズルプレート３０（図７参照）の副走査方向両端部に設けられた部分である。つまり、ノズルプレート３０は、凸設部３０ａとそれ以外の部分との境界線に沿って約９０度折り曲げられている。凸設部３０ａは、プリンタ１０１において印刷に用いられる各種サイズの用紙の両端部付近に対応する位置に設けられている。ノズルプレート３０の折り曲げ部分は直角ではなく丸みを帯びた形状となっているため、ヘッド１と近接する方向に搬送されてきた用紙の先端部がヘッド１の側面と接触することで生じる用紙の詰まりすなわちジャミングが起こりにくくなっている。
【００３７】
図４は、ヘッド本体１ａの模式的な平面図である。図４において、ベースブロック１３８内に形成されたインク溜まり３が仮想的に破線で描かれている。図４に示すように、ヘッド本体１ａは、一方向（主走査方向）に延在した矩形平面形状をしている。ヘッド本体１ａは、後述する多数の圧力室１０やノズル先端のインク吐出口８（共に図５、図６、図７参照）が形成された流路ユニット４を有しており、その上面には、千鳥状になって２列に配列された複数の台形のアクチュエータユニット２１が接着されている。各アクチュエータユニット２１は、その平行対向辺（上辺及び下辺）が流路ユニット４の長手方向に沿うように配置されている。そして、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士が、流路ユニット４の幅方向にオーバーラップしている。
【００３８】
アクチュエータユニット２１の接着領域と対応した流路ユニット４の下面は、インク吐出領域となっている。インク吐出領域の表面には、後述するように、多数のインク吐出口８がマトリクス状に多数配列されている。また、流路ユニット４の上方に配置されたベースブロック１３８内には、その長手方向に沿ってインク溜まり３が形成されている。インク溜まり３は、その一端に設けられた開口３ａを介してインクタンク（図示せず）に連通しており、常にインクで満たされている。インク溜まり３には、その延在方向に沿って開口３ｂが２つずつ対になって、アクチュエータユニット２１が設けられていない領域に千鳥状に設けられている。
【００３９】
図５は、図４内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図４及び図５に示すように、インク溜まり３は、開口３ｂを介してその下層にある流路ユニット４内のマニホールド５と連通している。開口３ｂには、インク内に含有される塵埃などを捕獲するためのフィルタ（図示せず）が設けられている。マニホールド５は、その先端部が２つに分岐して副マニホールド５ａとなっている。１つのアクチュエータユニット２１の下部には、当該アクチュエータユニット２１に対してインクジェットヘッド１の長手方向両隣にある２つの開口３ｂからそれぞれ２つの副マニホールド５ａが進入してきている。つまり、１つのアクチュエータユニット２１の下部には、合計で４つの副マニホールド５ａがインクジェットヘッド１の長手方向に沿って延在している。各副マニホールド５ａは、インク溜まり３から供給されたインクで満たされている。
【００４０】
図６は、図５内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図５及び図６に示すように、アクチュエータユニット２１の上面には、平面形状がほぼひし形の個別電極３５ａがマトリクス状に規則的に配列されていると共に、アクチュエータユニット２１の内部であって、各個別電極３５ａと上下に重なる位置には、個別電極３５ａと同形状の個別電極３５ｂが配置されている。また、流路ユニット４のアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域の表面には、多数のインク吐出口８がマトリクス状に規則的に配列されている。流路ユニット４内には、共に各インク吐出口８と連通した、平面形状が個別電極３５ａ、３５ｂよりも一回り大きいほぼひし形の圧力室（キャビティ）１０と、アパーチャ１２とがそれぞれマトリクス状に規則的に配列されている。圧力室１０は、個別電極３５ａ、３５ｂと対応する位置に形成されており、平面視において個別電極３５ａ、３５ｂの大部分は圧力室１０の領域に含まれている。なお、図５及び図６において、図面を分かりやすくするために、アクチュエータユニット２１内又は流路ユニット４内にあって破線で描くべき圧力室１０及びアパーチャ１２等を実線で描いている。
【００４１】
図７は、図４に描かれたヘッド本体１ａの圧力室長手方向に沿った部分断面図である。各インク吐出口８は、図７からも分かるように、先細形状のノズルの先端に形成されている。各インク吐出口８は、圧力室１０（長さ９００μｍ、幅３５０μｍ）及びアパーチャ１２を介して副マニホールド５ａと連通している。このようにして、インクジェットヘッド１には、インクタンクからインク溜まり３、マニホールド５、副マニホールド５ａ、アパーチャ１２及び圧力室１０を経てインク吐出口８に至るインク流路３２が形成されている。
【００４２】
また、図７から明らかなように、圧力室１０とアパーチャ１２とは異なる高さに設けられている。これにより、図６に示すように、アクチュエータユニット２１の下方にあるインク吐出領域に対応した流路ユニット４内において、１つの圧力室１０と連通したアパーチャ１２を、当該圧力室に隣接する圧力室１０と平面視で同じ位置に配置することが可能となっている。この結果、圧力室１０同士が密着して高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド１により高解像度の画像印刷が実現される。
【００４３】
圧力室１０は、図５及び図６に描かれた平面内において、インクジェットヘッド１の長手方向（第１配列方向）と、インクジェットヘッド１の幅方向からやや傾いた方向（第２配列方向）との２方向にインク吐出領域内で配列されている。第１配列方向と第２配列方向は、直角よりもやや小さい角度θをなしている。インク吐出口８は、第１配列方向には５０ｄｐｉで配列されている。一方で、圧力室１０は、第２配列方向には１つのアクチュエータユニット２１に対応するインク吐出領域内に１２個が含まれるように配列されている。これにより、インクジェットヘッド１の全幅内で、第１配列方向に隣接する２つのインク吐出口８間の距離だけ離隔した範囲には、１２個のインク吐出口８が存在するようになっている。なお、各インク吐出領域の第１配列方向についての両端部（アクチュエータユニット２１の斜辺に相当する）では、インクジェットヘッド１の幅方向に対向する別のアクチュエータユニット２１に対応するインク吐出領域と相補関係となることで上記条件を満たしている。そのため、本参考例によるインクジェットヘッド１では、第１及び第２配列方向に配列された多数のインク吐出口８から、インクジェットヘッド１の幅方向への用紙に対する相対的な移動に伴って順次インク滴を吐出させることで、主走査方向に６００ｄｐｉで印刷を行うことが可能になっている。
【００４４】
次に、図８を参照して、流路ユニット４の構造をより詳細に説明する。図８は、圧力室１０、インク吐出口８及びアパーチャ（制限流路）１２の三者の位置関係を示す模式的な図である。図８に示すように、圧力室１０は、第１配列方向に所定の間隔である５０ｄｐｉで列状に配列されている。このような圧力室１０の列は、第２配列方向には１２列配列されて、全体として圧力室１０は１つのアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域内において２次元配列をしている。
【００４５】
圧力室１０には、ノズルが図８中上側の鋭角部に接続されている圧力室１０ａと、下側の鋭角部に接続されている圧力室１０ｂとの２種類がある。複数の圧力室１０ａ及び複数の圧力室１０ｂは、共に第１配列方向に配列されて圧力室列１１ａ、１１ｂをそれぞれ形成している。図８に示すように、１つのアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域内においては、図８中下側から順に２列の圧力室列１１ａが配列され、その上側に隣接して２列の圧力室列１１ｂが配列されている。このような２列の圧力室列１１ａと２列の圧力室列１１ｂとの合わせて４列の圧力室列を１組とした圧力室列の組が、１つのアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域内において、下側から３回繰り返して配列されている。各圧力室列１１ａ、１１ｂ中の各圧力室の上側鋭角部を結ぶ直線は、この圧力室列に上側から隣接する圧力室列中の各圧力室の下側斜辺と交差している。
【００４６】
上述のように、図８の紙面に対して垂直な方向から見て、圧力室１０に接続されたノズルの配置位置が異なる第１の圧力室列１１ａと第２の圧力室列１１ｂとを２列ずつ隣接して配列することにより、全体として圧力室１０は規則正しく整列している。一方、ノズルは、これら４列の圧力室列を１組とした圧力室列の組の中において中央領域に集まって配列されることになる。これにより、上述のように、４列の圧力室列を１組として、下側から３回繰り返して圧力室列の組を配置した場合、圧力室列の組と組との境界近傍領域、すなわち、このような４列の圧力室列からなる組の両側には、ノズルが存在しない領域が形成される。そして、そこに各圧力室１０にインクを供給するための幅の広い副マニホールド５ａが延設されている。本参考例では、１つのアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域内において、図中下側に１本、一番下側の圧力室列の組と二番目の圧力室列の組との間に１本、一番上側の圧力室列の組の両側に２本、合わせて４本の幅の広い副マニホールド５ａが第１配列方向に延設されている。
【００４７】
図８に示すように、インクを吐出するインク吐出口８に連通するノズルは、第１配列方向には、この方向に規則正しく並ぶ圧力室１０に対応して、５０ｄｐｉの等間隔で配列されている。また、第１配列方向と角度θで交差している第２配列方向にも１２個の圧力室１０が規則正しく配列されているのとは異なり、これら１２個の圧力室１０に対応した１２個のノズルは、上述したように圧力室１０の上側の鋭角部に連通したものと下側の鋭角部に連通したものとがあって、第２配列方向に規則的に一定の間隔で配列されていない。
【００４８】
他方、ノズルが圧力室１０の同じ側の鋭角部に常に連通している場合には、ノズルも第２配列方向の方向に規則的に一定の間隔で配列されることになる。すなわち、この場合、ノズルは、図中下側から上側に１圧力室列上がるごとに第１配列方向に印字時の解像度である６００ｄｐｉに相当する間隔ずつ変位するように配列される。これに対して、本インクジェットヘッドでは、２列の圧力室列１１ａと２列の圧力室列１１ｂとの合わせて４列の圧力室列を１組として、これが下側から３回繰り返して配列されているので、図中下側から上側に１圧力室列上がるごとのノズル位置の第１配列方向への変位は常に同じではない。
【００４９】
インクジェットヘッド１において、第１配列方向に５０ｄｐｉに相当する幅（約５０８．０μｍ）を有し、この第１配列方向と直交する方向に延在する帯状領域Ｒについて考える。この帯状領域Ｒの中には、１２列の圧力室列の内の何れの列についても、ノズルが１つしか存在していない。すなわち、１つのアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域内の任意の位置に、このような帯状領域Ｒを区画した場合、この帯状領域Ｒ内には、常に１２個のノズルが分布している。そして、これら１２個の各ノズルを第１配列方向に延びる直線上に射影した点の位置は、印字時の解像度である６００ｄｐｉに相当する間隔ずつ離隔している。
【００５０】
１つの帯状領域Ｒに属する１２個のノズルを第１配列方向に延びる直線上に射影した位置が左にあるものから順に、これら１２個のノズルを(1)〜(12)と記することにしたとき、これら１２個のノズルは、下から、(1)、(7)、(2)、(8)、(5)、(11)、(6)、(12)、(9)、(3)、(10)、(4)の順番に並んでいる。
【００５１】
このように構成されたインクジェットヘッド１において、アクチュエータユニット２１内の活性層を適宜駆動させると、６００ｄｐｉの解像度を有する文字や図形等を描画することができる。つまり、１２列の圧力室列に対応した活性層を印字媒体の搬送に合わせて順次選択的に駆動することで、特定の文字や図形を印字媒体に印刷することができる。
【００５２】
例えば、６００ｄｐｉの解像度で第１配列方向に延びる直線を印字する場合について説明する。まず、ノズルが圧力室１０の同じ側の鋭角部に連通している場合について簡単に説明する。この場合には、印字蝶体が搬送されるのに対応して、図８中一番下に位置する圧力室列中のノズルからインクの吐出を始め、順次上側に隣接する圧力室列に属するノズルを選択してインクを吐出する。これにより、インクのドットが第１配列方向に向かって６００ｄｐｉの間隔で隣接しながら形成されていく。最終的には、全体で６００ｄｐｉの解像度で第１配列方向に延びる直線が描かれることになる。
【００５３】
一方、本参考例では、図８中一番下に位置する圧力室列１１ａ中のノズルからインクの吐出を始め、印字媒体が搬送されるのに伴って順次上側に隣接する圧力室に連通するノズルを選択してインクを吐出していく。このとき、下側から上側に１圧力室列上がるごとのノズル位置の第１配列方向への変位が常に同じでないので、印字媒体が搬送されるのに伴って第１配列方向に沿って順次形成されるインクのドットは、６００ｄｐｉの間隔で等間隔にはならない。
【００５４】
すなわち、図８に示したように、印字媒体が搬送されるのに対応して、まず図中一番下の圧力室列１１ａに連通するノズル(1)からインクが吐出され、印字媒体上に５０ｄｐｉに相当する間隔（約５０８．０μｍ）でドット列が形成される。この後、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から２番目の圧力室列１１ａに連通するノズル(7)の位置に達すると、このノズル(7)からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分（約４２．３μｍ）の６倍だけ第１配列方向に変位した位置（約４２．３μｍ×６＝約２５４．０μｍ）に２番目のインクドットが形成される。
【００５５】
次に、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から３番目の圧力室列１１ｂに連通するノズル(2)の位置に達すると、ノズル(2)からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分（約４２．３μｍ）だけ第１配列方向に変位した位置に３番目のインクドットが形成される。さらに、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から４番目の圧力室列１１ｂに連通するノズル(8)の位置に達すると、ノズル(8)からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドットの位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分（約４２．３μｍ）の７倍だけ第１配列方向に変位した位置（約４２．３μｍ×７＝約２９６．３μｍ）に４番目のインクドットが形成される。さらに、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から５番目の圧力室列１１ａに連通するノズル(5)の位置に達すると、ノズル(5)からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分（約４２．３μｍ）の４倍だけ第１配列方向に変位した位置（約４２．３μｍ×４＝約１６９．３μｍ）に５番目のインクドットが形成される。
【００５６】
以下同様にして、順次図中下側から上側に位置する圧力室１０に連通するノズルを選択しながらインクドットが形成されていく。このとき、図８中に示したノズルの番号をＮとすると、（倍率ｎ＝Ｎ−１）×（６００ｄｐｉに相当する間隔）に相当する分だけ、始めに形成されたドット位置から第１配列方向に変位した位置にインクドットが形成される。最終的に１２個のノズルを選択し終わったときには、図中一番下の圧力室列１１ａ中のノズル(1)により５０ｄｐｉに相当する間隔（約５０８．０μｍ）で形成されたインクドットの間が６００ｄｐｉに相当する間隔（約４２．３μｍ）毎に離れて形成された１２個のドットで繋げられ、全体で６００ｄｐｉの解像度で第１配列方向に延びる直線を描くことが可能になっている。
【００５７】
次に、本参考例によるインクジェットヘッド１の断面構造について説明する。図９は、図４に描かれたヘッド本体１ａの部分分解斜視図である。図１０は、図７内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域を横方向から見た拡大断面図である。図７及び図９に示すように、インクジェットヘッド１の底部側の要部は、上から、アクチュエータユニット２１、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の合計１０枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット２１を除いた９枚のプレートから流路ユニット４が構成されている。
【００５８】
アクチュエータユニット２１は、後で詳述するように、５枚の圧電シート４１〜４５（図１０参照）が積層され且つ電極が配されることによってそのうちの最上層とこれに隣接する第２層だけが電界印加時に活性層となる部分を有する層（以下、単に「活性層を有する層」というように記する）とされ、残り３層が非活性層とされたものである。キャビティプレート２２は、圧力室１０に対応するほぼ菱形の開口が多数設けられた金属プレートである。ベースプレート２３は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０とアパーチャ１２との連絡孔及び圧力室１０からインク吐出口８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。アパーチャプレート２４は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１２のほかに圧力室１０からインク吐出口８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート２５は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１２と副マニホールド５ａとの連絡孔及び圧力室１０からインク吐出口８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート２６、２７、２８は、副マニホールド５ａに加えて、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からインク吐出口８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。カバープレート２９は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からインク吐出口８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート３０は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、ノズルとして機能する先細のインク吐出口８がそれぞれ設けられた金属プレートである。
【００５９】
これら１０枚のシート２１〜３０は、図６に示すようなインク流路３２が形成されるように、互いに位置合わせして積層される。このインク流路３２は、副マニホールド５ａからまず上方へ向かい、アパーチャ１２において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室１０において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ１２から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にインク吐出口８へと向かう。
【００６０】
図１０に示すように、アクチュエータユニット２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度で同じになるように形成された５枚の圧電シート４１、４２、４３、４４、４５を含んでいる。これら圧電シート４１〜４５は、インクジェットヘッド１内の１つのインク吐出領域内に形成された多数の圧力室１０に跨って配置されるように連続した層状の平板（連続平板層）となっている。圧電シート４１〜４５が連続平板層として多数の圧力室１０に跨って配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより個別電極３５ａ、３５ｂを高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極３５ａ、３５ｂに対応する位置に形成される圧力室１０をも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート４１〜４５は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなるものである。
【００６１】
最上層にある圧電シート４１とその下方に隣接した圧電シート４２との間には、シート全面に形成された厚み２μｍ程度の共通電極３４ａが介在している。同様に、圧電シート４２の下層に隣接した圧電シート４３とその下層に隣接した圧電シート４４との間にも、共通電極３４ａと同様に形成された厚み２μｍ程度の共通電極３４ｂが介在している。また、圧電シート４１の上方には、平面形状が圧力室１０と相似形状（長さ８５０μｍ、幅２５０μｍ）を有し且つ積層方向への射影領域が圧力室領域に含まれる厚み１μｍ程度の個別電極３５ａが、圧力室１０ごとに形成されている（図６参照）。さらに、圧電シート４２と圧電シート４３との間には、個別電極３５ａと同様に形成された厚み２μｍ程度の個別電極３５ｂが介在している。一方、圧電シート４３の下方に隣接した圧電シート４４とその下方に隣接した圧電シート４５との間、及び、圧電シート４５の下方には、電極が配置されていない。電極３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂは、Ａｇ−Ｐｄ系等の金属材料からなるものである。
【００６２】
共通電極３４ａ、３４ｂは、図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極３４ａ、３４ｂは、すべての圧力室１０に対応する領域において等しくグランド電位に保たれている。また、個別電極３５ａ、３５ｂは、各圧力室１０に対応するものごとに電位を制御することができるように、個別電極３５ごとに独立してＦＰＣ１３６内に配線されたリード線（図示せず）と接触しており、このリード線を介してドライバＩＣ１３２に接続されている。このとき、上下で対になった個別電極３５ａ、３５ｂ同士は同じリード線を介してドライバＩＣ１３２に接続されてよい。なお、共通電極３４ａ、３４ｂは、積層方向への射影領域が圧力室領域を含むように圧力室１０よりも大きいものが圧力室１０ごとに多数形成されてもよいし、或いは、射影領域が圧力室領域に含まれるように圧力室１０よりもやや小さいものが圧力室１０ごとに多数形成されてもよく、必ずしもシート全面に形成された１枚の導電シートである必要はない。ただし、このとき、圧力室１０に対応する部分がすべて同一電位となるように共通電極どうしが電気的に接続されていることが必要である。
【００６３】
インクジェットヘッド１において、圧電シート４１〜４５の分極方向はその厚み方向となっている。つまり、アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、圧力室１０とは離れた）３枚の圧電シート４１〜４３を活性層が存在する層とし且つ下側（つまり、圧力室１０に近い）２枚の圧電シート４４、４５を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極３５ａ、３５ｂを正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート４１〜４３中の電極に挟まれた電界印加部分が活性層（圧力発生部）として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。一方、圧電シート４４、４５は、電界の影響を受けないため自発的には縮まないので、上層の圧電シート４１〜４３と下層の圧電シート４４、４５との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート４１〜４５全体が非活性側に凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このとき、図１０で示したように、圧電シート４１〜４５の下面は圧力室を区画する隔壁（キャビティプレート）２２の上面に固定されているので、結果的に圧電シート４１〜４５は圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室１０の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、インク吐出口８からインクが吐出される。その後、個別電極３５ａ、３５ｂを共通電極３４ａ、３４ｂと同じ電位に戻すと、圧電シート４１〜４５は元の形状になって圧力室１０の容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド５側から吸い込む。
【００６４】
なお、他の駆動方法として、予め個別電極３５ａ、３５ｂを共通電極３４ａ、３４ｂと異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極３５ａ、３５ｂを共通電極３４ａ、３４ｂと一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極３５ａ、３５ｂを共通電極３４ａ、３４ｂと異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極３５ａ、３５ｂと共通電極３４ａ、３４ｂとが同じ電位になるタイミングで、圧電シート４１〜４５が元の形状に戻ることにより、圧力室１０の容積は初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加し、インクがマニホールド５側から圧力室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５ａ、３５ｂを共通電極３４ａ、３４ｂと異なる電位にしたタイミングで、圧電シート４１〜４５が圧力室１０側へ凸となるように変形し、圧力室１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。
【００６５】
また、圧電シート４１〜４５に印加される電界方向とその分極方向とが逆であれば、圧電横効果により、個別電極３５ａ、３５ｂと共通電極３４ａ、３４ｂとで挟まれた圧電シート４１、４２中の活性層が分極方向と直角方向に伸長しようとする。従って、圧電シート４１〜４５は、圧力室１０側に凹となるように変形する。このため、圧力室１０の容積が増加して、インクをマニホールド５側から吸い込む。その後、個別電極３５ａ、３５ｂの電位が元に戻れば、圧電シート４１〜４５は元の平板形状となり、圧力室１０の容積が元の容積に戻るので、インク吐出口８からインクを吐出する。
【００６６】
次に、本参考例によるインクジェットヘッド１の製造方法について説明する。
【００６７】
インクジェットヘッド１を製造するには、まず流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１をそれぞれ並行して別個に作製し、その後両者を接着する。流路ユニット４を作製するには、これを構成する各プレート２２〜３０に、パターニングされたフォトレジストをマスクとしてエッチングを施して、図７及び図９に示すような開孔を各プレート２２〜３０のそれぞれに形成する。その後、インク流路３２が形成されるように９枚のプレート２２〜３０を接着剤を介在させつつ重ね合わせ、接着することで流路ユニット４を作製する。
【００６８】
一方、アクチュエータユニット２１を作製するには、まず、圧電シート４３となるセラミックス材料のグリーンシート上に、個別電極３５ｂとなる導電性のペーストをパターン印刷する。それと並行して、圧電シート４２、４４となるセラミックス材料のグリーンシート上に共通電極３４ａ、３４ｂとなる導電性のペーストをパターン印刷する。その後、圧電シート４１〜４５となる５枚のグリーンシートを治具を用いて位置合わせしつつ重ね合わせることによって得られた積層物を所定の温度で焼成する。しかる後、焼成された積層物の圧電シート４１上に個別電極３５ａを形成する。個別電極３５ａは、例えば、圧電シート４１上に導電膜を全面めっきし、レーザパターニングにより不要部分を除去するか、或いは、個別電極３５ａに対応する部分に開口を有するマスクを用いて圧電シート４１上に導電膜をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition：物理的蒸着）などで蒸着させることにより形成されてよい。ここまでの工程によりアクチュエータユニット２１の作製が終了する。
【００６９】
次に、上述のようにして作製されたアクチュエータユニット２１は、圧電シート４５とキャビティプレート２２とが接触するように、接着剤により流路ユニット４と接着される。この際、流路ユニット４のキャビティプレート２２の表面及び圧電シート４１の表面にそれぞれ形成された位置合わせのための目印に基づいて両者が接着される。
【００７０】
その後、上下に重なる対応する個別電極３５ａと個別電極３５ｂとを接続するべくスルーホールが形成され、さらにそのスルーホールが導電材料で埋め込まれる。その後、個別電極３５ａ、３５ｂ及び共通電極３４ａ、３４ｂに電気信号を供給するため、ＦＰＣ１３６をアクチュエータユニット２１上の各電極に対応した接合位置にハンダ付けにより電気的に接合されるように貼り付け、さらに所定の工程を経ることによってインクジェットヘッド１の製造が完了する。
【００７１】
このように、個別電極３５ａのみ、他の電極とは異なり圧電シート４１〜４５となるセラミックス材料と一緒に焼成しないのは、個別電極３５ａが露出しているために、焼成時の高温加熱により蒸発しやすく、セラミックス材料に被覆された他の電極３４ａ、３４ｂ、３５ｂに比べて厚みの制御が困難だからである。しかしながら、他の電極３４ａ、３４ｂ、３５ｂも焼成時に多少なりとも厚みが減少するので、焼成後の連続性を維持することを考慮するとその厚みを薄くすることが難しい。一方、個別電極３５ａは、焼成後に上述したような手法で形成するために、他の電極３４ａ、３４ｂ、３５ｂよりも薄く形成することが可能である。このように、インクジェットヘッド１では、最も上層にある個別電極３５ａを他の電極３４ａ、３４ｂ、３５ｂよりも薄くすることで、活性層を含む圧電シート４１〜４３の変位が個別電極３５ａによって規制されづらくなって、アクチュエータユニット２１の効率（電気効率及び面積効率）を向上させている。
【００７２】
インクジェットヘッド１は、活性層を含む圧電シート４１〜４３と非活性層である圧電シート４４、４５とが同じ材料で形成されているために、材料を交換する手間が不要となり、比較的簡略な製造工程により製造可能である。そのため、製造コストを低減できることが期待される。さらに、活性層を含む圧電シート４１〜４３と非活性層である圧電シート４４、４５とがすべて実質的に同じ厚みを有していることからも、製造工程の簡略化によるコスト削減を図ることができる。なぜなら、圧電シートとなるセラミックス材料を塗布積層していくときの厚さ調整工程を簡単に行うことができるようになるからである。
【００７３】
また、本参考例によるインクジェットヘッド１では、インク吐出領域ごとに分割された複数のアクチュエータユニット２１が、流路ユニット４に接着された状態でその長手方向に沿って配列されている。これにより、焼結などによって成形されるために寸法精度のばらつき及び個別電極３５ａ、３５ｂの位置精度のばらつきが生じやすいアクチュエータユニット２１ごとに流路ユニット４との位置合わせを行うことが可能となり、ヘッドを長尺化しても各アクチュエータユニット２１と流路ユニット４との位置ずれ量の増加が抑制され、両者を精度よく位置合わせすることができる。よって、目印から比較的遠くにある個別電極３５ａ、３５ｂについてもその圧力室１０に対する位置が所定位置から大幅にずれることが少なくなって、良好なインク吐出性能が得られると共に、インクジェットヘッド１の製造歩留まりが飛躍的に向上する。他方、これとは異なり、アクチュエータユニット２１を流路ユニット４と同様の長尺体として形成すると、アクチュエータユニット２１を流路ユニット４と重ねたときの平面視における各圧力室１０に対する個別電極３５ａ、３５ｂの位置の所定位置からのずれ量が目印から離れるに連れて大きくなり、目印から比較的離れた圧力室１０におけるインク吐出性能が劣化し、インクジェットヘッド１内でのインク吐出性能の均一性が失われてしまう。
【００７４】
また、上述のように構成されたインクジェットヘッド１によると、圧電シート４１〜４３を共通電極３４ａ、３４ｂと個別電極３５ａ、３５ｂとで挟み込むことにより、圧電効果によって容易に圧力室１０の容積を変化させることができる。また、活性層を含む圧電シート４１〜４３が連続平板層であるため、容易に製造することが可能である。
【００７５】
また、インクジェットヘッド１は、圧力室１０に近い圧電シート４４、４５を非活性層とし、圧力室１０から離れた圧電シート４１〜４３を活性層を含む層としたユニモルフ構造のアクチュエータユニット２１を有している。そのため、圧電横効果により圧力室１０の容積変化量を大きくすることができて、圧力室１０側が活性層を含む層でその反対側が非活性層のインクジェットヘッドと比較して、個別電極３５ａ、３５ｂに印加される電圧の低電圧化及び／又は圧力室１０の高集積化を図ることが可能となる。印加電圧の低電圧化を図ることにより、個別電極３５ａ、３５ｂを駆動するドライバを小型化できてコストを抑えることができ、圧力室１０を小さくできてその高集積化を図ったときであっても十分な量のインクを吐出することが可能となって、ヘッド１の小型化と印刷ドットの高密度配置が実現される。
【００７６】
さらに、インクジェットヘッド１は、各アクチュエータユニット２１が実質的に台形形状を有しており、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺が流路ユニット４の長手方向に沿い且つ隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士が流路ユニット４の幅方向にオーバーラップするように複数のアクチュエータユニット２１が千鳥状に２列配置されたものである。このように、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士がオーバーラップしていることで、印刷媒体に対してインクジェットヘッド１がその幅方向に相対移動する際、流路ユニット４の幅方向に沿って存在する圧力室１０同士が補完し合うことができ、高解像度印刷を実現しつつ、非常に幅の狭い小型のインクジェットヘッド１とすることができる。
【００７７】
また、流路ユニット４において互いに隣接した多数の圧力室１０がマトリクス状に配置されているので、比較的小さなサイズの領域内に多数の圧力室１０を高密度に配置することが可能となっている。
【００７８】
なお、上述したインクジェットヘッド１では、台形とした複数のアクチュエータユニットを２列に千鳥状に配置しているが、アクチュエータユニットは必ずしも台形にしなくともよく、複数のアクチュエータユニットを流路ユニットの長手方向に沿って単に１列に配列してもよい。或いは、アクチュエータユニットを３列以上に千鳥状に配置してもよい。
【００７９】
次に、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１１は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドのヘッド本体の平面図である。なお、本実施の形態に係るインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタにおいて、ヘッド本体以外の部分は、上述した参考例と類似しているため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００８０】
図１１に示すように、本実施の形態によるインクジェットヘッドのヘッド本体２０１は、一方向（主走査方向）に延びる矩形平面形状に構成されている。ヘッド本体２０１は、後述する多数の圧力室２１０やインク吐出口２０８が形成された流路ユニット２０４を備えており、その上面には、共に平行四辺形の二枚のアクチュエータユニット２２１（図１１において右側のものを符号２２１ａで，左側のものを符号２２１ｂで示している）が並べて接着されている。各アクチュエータユニット２２１は、その一辺Ｂがヘッド本体２０１の長手方向に沿うように配置されている。隣接するアクチュエータユニット２２１同士は、その斜辺Ｃ同士を近接させつつ、ヘッド本体２０１の幅方向（短手方向）に揃えられた状態に配置されている。流路ユニット２０４の上面にはインク供給口２０２が開口され、このインク供給口２０２が図示しない経路を介してインク供給源に接続されている。
【００８１】
ヘッド本体２０１を図１１とは反対側（印字面側）から見た図である図１２に示すように、流路ユニット２０４の下面には、アクチュエータユニット２２１が配置される領域と対応させて、平行四辺形のインク吐出領域Ｒ1が二つ設けられている。このインク吐出領域Ｒ1の表面に、微小径のインク吐出口２０８が多数配列されている。
【００８２】
本実施の形態は単色の印字を行わせる場合が示されており、インク供給口２０２には一色（例えば、ブラック）のインクが供給されることになる。なお、多色の印字を行わせる構成は、この流路ユニット幅方向に色の数だけのヘッド本体２０１（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの四色であれば、四本のヘッド本体２０１）を並べて配置して、互いに異なる色のインクを供給しながら各ヘッド本体２０１に印字を行わせることで達成される。
【００８３】
流路ユニット２０４の内部構造を示す断面図が図１３に示されている。図１３に示すように、流路ユニット２０４の内部にはマニホールド流路２０５が形成され、このマニホールド流路２０５がインク供給口２０２を介してインク供給源に連通される結果、マニホールド流路２０５は常にインクで満たされている。なお、このインク供給口２０２には、インク内に含有される塵挨などを捕獲するためのフィルタを設けるのが望ましい。
【００８４】
マニホールド流路２０５は二つのインク吐出領域Ｒ1に跨るように、流路ユニット２０４の大部分にわたって形成されている。マニホールド流路２０５においてインク吐出領域Ｒ1に相当する部分には、細長い平行四辺形状の多数の島部２０５ａが、その長手方向を流路ユニット２０４の長手方向に沿わせるようにして等間隔で並べて形成されている。この構成において、インク供給口２０２から供給されたインクは、マニホールド流路２０５の内部において隣接する島部２０５ａの間を通過し、各インク吐出領域Ｒ1において流路ユニット２０４に形成された後述の圧力室２１０へ分配される。
【００８５】
各インク吐出口２０８は図１５に示すように先細状のノズルとなっており、平面形状がほぼ平行四辺形状の圧力室２１０およびアパーチャ２１２を介して、マニホールド流路２０５と連通している。この構成でインクは、マニホールド流路２０５からアパーチャ２１２を経て圧力室２１０へ供給される。そして、後述するアクチュエータユニット２２１の駆動によって、圧力室２１０内のインクに噴射エネルギーを付与して、インクをインク吐出口２０８から噴射させる。
【００８６】
図１３に符号Ｑで示す領域の詳細な構成を図示したものが図１４である。図１４からも明らかなように、流路ユニット２０４上面の、インク吐出領域Ｒ1に対応した領域においては、多数の圧力室２１０が互いに隣接しながらマトリクス状に配置されている。なお、図１５に示すように圧力室２１０とアパーチャ２１２とが異なる高さに設けられる構成としているため、一の圧力室２１０に繋がるアパーチャ２１２が他の圧力室２１０に重複するよう、図１４のように配置することができる。この結果、圧力室２１０の高密度配置を実現でき、ヘッド本体２０１の小型化と形成画像の高解像度化に寄与できている。
【００８７】
マニホールド流路２０５からインク吐出口２０８へ至る経路の具体的な構成が図１５に示され、この図に示すように流路ユニット２０４は、キャビティプレート２２２、ベースプレート２２３、アパーチャプレート２２４、サプライプレート２２５、マニホールドプレート２２６、２２７、２２８、カバープレート２２９、ノズルプレート２３０の合計９枚のシート材を積層して構成されている。そして、流路ユニット２０４の上面に前述のアクチュエータユニット２２１が接着され、ヘッド本体２０１が構成されている。アクチュエータユニット２２１の詳細な構成は後述する。
【００８８】
キャビティプレート２２２には平行四辺形状の開口が設けられて前述の圧力室２１０を構成し、一方、ノズルプレート２３０には、先細のインク吐出口２０８がプレスにより形成されている。両プレート２２２、２３０間に挟まれたプレート２２３〜２２９にはそれぞれ連絡孔２５１が貫通されて、圧力室２１０とインク吐出口２０８とは、これらの連絡孔２５１を通じて接続されている。アパーチャプレート２２４には長孔状のアパーチャ２１２が設けられ、このアパーチャ２１２の一端は、ベースプレート２２３に形成した連絡孔２５２を介して、圧力室２１０の端部（インク吐出口２０８と接続する側と反対側の端部）へ接続されている。アパーチャ２１２は、圧力室２１０に供給されるインクの量を適切に調整し、インク吐出口２０８から噴射されるインクの量の過大あるいは過小を防止する役割を果たす。サプライプレート２２５には連絡孔２５３が開口され、アパーチャ２１２の他端とマニホールド流路２０５とを接続する。
【００８９】
流路ユニット２０４を構成する９枚のプレート２２２〜２３０はいずれも金属製とされており、圧力室２１０やアパーチャ２１２や連絡孔２５１、２５２、２５３は、マスクパターンを使用した選択的なエッチングを各金属プレートに施すことによって形成されている。そして、図１５に図示するような流路を形成するように、９枚のプレート２２２〜２３０は互いに位置合わせした上で積層・接着されている。
【００９０】
図１６に示すように、アクチュエータユニット２２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度で同じになるように形成された５枚の圧電シート２４１〜２４５を備えている。これら圧電シート２４１〜２４５は連続平板層であり、一つのアクチュエータユニット２２１が、ヘッド本体２０１の一つのインク吐出領域Ｒ1内に形成される多数の圧力室２１０に跨って配置されている。こうすることで、アクチュエータユニット２２１内に個別電極２３５ａ、２３５ｂを高密度に配置することが可能となっている。圧電シート２４１〜２４５の材料としては、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を用いている。
【００９１】
上から数えて第一層と第二層の両圧電シート２４１、２４２の間には、ほぼシート全面に形成された厚み２μｍ程度の共通電極２３４ａが介在している。同様に、第三層と第四層の圧電シート２４３、２４４の間にも、厚み２μｍ程度の共通電極２３４ｂが介在している。第一層の圧電シート２４１の上面には、厚み１μｍ程度の個別電極２３５ａが各圧力室２１０ごとに形成されている。個別電極２３５ａの平面形状は図１４に示すように、圧力室２１０の形状をほぼ相似を保ちながら若干縮小させた形状とされ、かつ、その中心位置が圧力室２１０の中心位置とほぼ一致するよう配置されている。さらに、第二層と第三層の圧電シート２４２、２４３の間にも、個別電極２３５ａと同様に形成された厚み２μｍ程度の個別電極２３５ｂが配置されている。これらの個別電極２３５ａ、３５ｂが配置されている部分が、圧力室２１０内のインクに圧力を付与する圧力発生部Ａに相当する。なお、第四層と第五層の圧電シート２４４、２４５の間、および、第五層の圧電シート２４５の下面には、電極が配置されていない。これら電極２３４ａ、２３４ｂ、２３５ａ、２３５ｂは、Ａｇ−Ｐｄ系等の金属材料からなっている。
【００９２】
共通電極２３４ａ、２３４ｂは図示しない領域において接地されているため、共通電極２３４ａ、２３４ｂは、全ての圧力室２１０に対応する領域において、等しくグランド電位に保たれている。個別電極２３５ａ、２３５ｂは、各圧力室２１０に対応するごとに独立して電位を制御できるように、個別電極２３５ａ、２３５ｂごとに独立したリード線を介して、適宜のドライバＩＣに接続されている。
【００９３】
ヘッド本体２０１において、圧電シート２４１〜２４５の分極方向は、その厚み方向となっている。即ち、アクチュエータユニット２２１は、上側（圧力室２１０から遠い側）の三枚の圧電シート２４１〜２４３を活性層を含む層とし、下側（圧力室２１０に近い側）の二枚の圧電シート２４４、２４５を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成とされている。
【００９４】
この構成において、個別電極２３５ａ、２３５ｂを＋または−の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば、圧電シート２４１〜２４３の電極に挟まれた部分（活性層すなわち圧力発生部）が、分極方向と直角な方向に縮む。一方、非活性層の圧電シート２４４、２４５は電界の影響を受けないため、自発的には縮まない。この結果、上層の圧電シート２４１〜２４３と下層の圧電シート２４４、２４５との間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電シート２４１〜２４５全体が非活性側に凸となる変形を生じる（ユニモルフ変形）。最下層の圧電シート２４５の下面は、複数の圧力室２１０同士を隔てる隔壁の上面に固着されているので、圧電シート２４１〜２４５はその圧力発生部Ａの部分が圧力室２１０側へ凸状に変形して、圧力室２１０の容積を減少させる。この結果、インクの圧力が上昇して、インク吐出口２０８からインクが吐出される。その後、個別電極２３５ａ、２３５ｂへの駆動電圧の印加が停止されれば、圧電シート２４１〜２４５は元の形状に戻り、圧力室２１０の容積は元に戻って、インクをマニホールド流路２０５から吸い込む。
【００９５】
次に、二つのアクチュエータユニット２２１ａの形状、および、個別電極２３５ａ、２３５ｂの配置（言い換えれば、圧力発生部Ａの配置）について説明する。図１７はアクチュエータユニット２２１ａの形状および圧力発生部の配置を示した図である。図１８はアクチュエータユニット２２１ａとアクチュエータユニット２２１ｂとの継ぎ目部分と追加領域における圧力発生部との関係を示した図である。
【００９６】
前述のとおり、ヘッド本体２０１は二つのアクチュエータユニット２２１ａ，２２１ｂを有しているが、その形状および圧力発生部Ａの配置は二つのアクチュエータユニット２２１ａ，２２１ｂで全く同一とされている。
【００９７】
図１１や図１７に示すように、アクチュエータユニット２２１ａは平行四辺形状に形成され、その一辺Ｂが流路ユニット２０４の長手方向に平行となり、他辺Ｃが流路ユニット２０４の長手方向に対し斜めとなるように、流路ユニット２０４に配置されている。そして図１７に示すように、アクチュエータユニット２２１ａには、流路ユニット２０４の長手方向に沿った直線によって流路ユニット幅方向に分割された、つまり流路ユニット２０４の幅方向に隣接した二つの領域Ｐ1、Ｐ2が設定されている。
【００９８】
このうち基本領域Ｐ1においては、多数の圧力発生部Ａ1が互いに隣接しながら、流路ユニット２０４の長手方向に沿う方向、および前記平行四辺形の他辺Ｃに沿う方向に、マトリクス状に配置されている。
【００９９】
そして、基本領域Ｐ1を除いた残りの領域（追加領域Ｐ2）においては、アクチュエータユニット２２１ｂに近いほうの平行四辺形形状の鋭角部Ｄの近傍だけに、圧力発生部Ａ2が互いに隣接しながらマトリクス状に配置されている。
【０１００】
このような構成の２つのアクチュエータユニット２２１ａ、２２１ｂを図１１のように流路ユニット２０４の長手方向に並べて配置したときに、図１８に示すように、アクチュエータユニット２２１ａとアクチュエータユニット２２１ｂとの継ぎ目に位置するために基本領域Ｐ1において圧力発生部Ａを配置できない領域（図１８でハッチングで示した領域Ｇ）に相当する場所に、アクチュエータユニット２２１ａに設けられた追加領域Ｐ2の圧力発生部Ａ2が位置することになる。即ち、この追加領域Ｐ2の圧力発生部Ａ2が、アクチュエータユニット２２１ａに設けられた基本領域Ｐ1の圧力発生部Ａ1と、隣接するアクチュエータユニット２２１ｂに設けられた基本領域Ｐ1の圧力発生部Ａ1との隙間部分Ｇと流路ユニット２０４の幅方向にオーバーラップして配置されているので、隙間部分Ｇからインクを吐出させるためのアクチュエータユニットを別途配置することなく、流路ユニット長手方向全体にわたって切れ目なく印字できるヘッド本体２０１を提供することが可能となっている。
【０１０１】
言い換えると、アクチュエータユニット２２１ａとアクチュエータユニット２２１ｂとの継ぎ目部分近傍の領域（領域Ｇ）には圧力発生部を配置することができないため、その部分においては圧力室２１０やインク吐出口２０８も配置することができない。従って、仮にアクチュエータユニット２２１ａに設けられた追加領域Ｐ2に圧力発生部Ａ2を配置しない場合には、隙間部分Ｇに相当する部分の印字ができず、アクチュエータユニット２２１ａ、２２１ｂ同士の継ぎ目部分でインク吐出が不可能な部分が生じてしまう。しかし、この領域Ｇに流路ユニット幅方向でオーバーラップする箇所において、アクチュエータユニット２２１ａに設けられた追加領域Ｐ2に圧力発生部Ａ2が配置されているため、インク吐出が不可能な部分がなくなる。この結果、用紙に対して、切れ目のない画像を形成することが可能となっているのである。
【０１０２】
上述のように、本実施の形態では、流路ユニット２０４の長手方向に多数の圧力発生部Ａ1、Ａ2を配置した列が、アクチュエータユニット２２１に複数設けられている。この列の流路ユニット２０４長手方向に沿った長さは、基本領域Ｐ1で長く、追加領域Ｐ2で短い。また、流路ユニット２０４の幅方向に沿って列の数を考えたとき、追加領域Ｐ2内の列の数は、対応する領域Ｇの部分の流路ユニット２０４の幅方向に沿った長さ内に存在するであろう列の数と同じになっている。したがって、流路ユニット２０４の幅方向に延びた仮想直線を引いたとき、この仮想直線が、隣接するアクチュエータユニット２２１ａ、２２１ｂ同士がオーバーラップする領域において交差する列の数と、オーバーラップしない領域において交差する列の数とは同じである。
【０１０３】
そして、以上に示した構成は同一の構成の２つのアクチュエータユニット２２１ａ、２２１ｂを並べるのみで達成できるから、部品構成が簡素化され、アクチュエータユニット２２１ａ、２２１ｂの設計や製造に必要なコスト・工数を低減することができる。
【０１０４】
なお、本実施の形態で説明したアクチュエータユニット２２１への圧力発生部Ａの配置は一例であって、例えば図１９に示すようなアクチュエータユニット２５５とすることも可能である。図１９はアクチュエータユニットの圧力発生部の配置の他の例を示した図である。図２０は図１９の配置において、アクチュエータユニットの継ぎ目部分と追加領域における圧力発生部との関係を示した図である。
【０１０５】
図１９に示すアクチュエータユニット２５５ａには、流路ユニット幅方向に三分割された領域Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13が設定されている。そして、流路ユニット幅方向中央の領域Ｐ11を基本領域とし、残りの領域Ｐ12、Ｐ13を追加領域としている。
【０１０６】
そして図１７の配置の場合と同様に、基本領域Ｐ11においては、多数の圧力発生部Ａ11が互いに隣接しながら、流路ユニット長手方向に沿う方向、および前記平行四辺形の他辺Ｃに沿う方向に、マトリクス状に配置されている。一方、追加領域Ｐ12においては、アクチュエータユニット２５５ｂに近いほうの平行四辺形形状の鋭角部Ｄ近傍に、圧力発生部Ａ12が互いに隣接しながらマトリクス状に配置されている。追加領域Ｐ13においては、アクチュエータユニット２５５ｂから遠いほうの平行四辺形形状の鋭角部Ｄ近傍に、圧力発生部Ａ13が互いに隣接しながらマトリクス状に配置されている。
【０１０７】
したがって、図２０に示すように、アクチュエータユニット２５５ａの追加領域Ｐ12の圧力発生部Ａ12及びアクチュエータユニット２５５ｂの追加領域Ｐ13の圧力発生部Ａ13が、アクチュエータユニット２５５ａに設けられた基本領域Ｐ11の圧力発生部Ａ11と、隣接するアクチュエータユニット２５５ｂに設けられた基本領域Ｐ11の圧力発生部Ａ11との隙間部分Ｇと流路ユニット２０４の幅方向にオーバーラップして配置されることになる。そのため、流路ユニット長手方向全体にわたって切れ目なくインクを吐出することができるヘッド本体２０１を提供することが可能となっている。
【０１０８】
そのほか、本実施の形態によっても、上述した参考例と同様の利益を得ることができる。具体的には、２つのアクチュエータユニット２５５ａ、２５５ｂが流路ユニット２０４の長手方向に沿って配列されているので、流路ユニット２０４が長尺化されたとしてもアクチュエータユニット２５５ａ、２５５ｂと流路ユニット２０４との位置合わせ精度が高くなり、良好なインク吐出性能が得られると共に、インクジェットヘッド２０１の製造歩留まりが飛躍的に向上する。また、圧電シート２４１〜２４３を共通電極２３４ａ、２３４ｂと個別電極２３５ａ、２３５ｂとで挟み込むことにより、圧電効果によって容易に圧力室２１０の容積を変化させることができる。また、活性層を含む圧電シート２４１〜２４３が連続平板層であるため、容易に製造することが可能である。しかも、圧力室２１０に近い圧電シート２４４、２４５を非活性層とし、圧力室２１０から離れた圧電シート２４１〜２４３を活性層を含む層としたユニモルフ構造のアクチュエータユニット２２１を有しているため、圧電横効果により圧力室２１０の容積変化量を大きくすることができて、個別電極２３５ａ、２３５ｂに印加される電圧の低電圧化及び／又は圧力室２１０の高集積化を図ることが可能となる。さらに、流路ユニット２０４において互いに隣接した多数の圧力室２１０がマトリクス状に配置されているので、比較的小さなサイズ内に多数の圧力室２１０を高密度に配置することが可能となっている。
【０１０９】
なお、本実施の形態においてはアクチュエータユニットを二つ並べる構成としているが、三枚以上並べる構成にも適用が可能なのは勿論である。多数並べることによって長いインクジェットヘッドを製造することが可能となり、このインクジェットヘッドは大きいサイズの紙にも高速で印刷することができる点で有利である。
【０１１０】
図２１（ａ）及び図２１（ｂ）には、アクチュエータユニット２２１又はアクチュエータユニット２５５と同様に構成された４つのアクチュエータユニット２６１（これらの図において右からそれぞれ符号２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ、２６１ｄで表されている）を、両端近傍にインク供給口２７３を有する流路ユニット２７４に一直線状に並べて接着した変形例に係るヘッド本体２７１、２７２がそれぞれ示されている。アクチュエータユニット２６１は、アクチュエータユニット２２１又はアクチュエータユニット２５５と同様、長手方向がやや短い図１１に示すような流路ユニットや、図２１（ａ）に示すような長い流路ユニットまで、長さの異なる流路ユニットに対して共通して用いることができるから、部品としての汎用性が高く、製造コストを低減することが可能である。
【０１１１】
また、図１１及び図２１（ａ）に示すヘッド本体２０１、２７１は、アクチュエータユニットを一直線状に並べて、流路ユニット幅方向に揃えた状態で流路ユニットに配置している構成としている。しかしながら、例えば図２１（ｂ）に示すヘッド本体２７２のように、複数のアクチュエータユニット２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ、２６１ｄを千鳥状に配置しても構わない。ただし、インクジェットヘッドのコンパクト化の観点からみれば、複数のアクチュエータユニットを流路ユニット幅方向に整然と揃えて流路ユニット長手方向に一直線状に配置する図１１又は図２１（ａ）の構成とするのが望ましい。特に図１１や図２１（ａ）の構成はインクジェットヘッドの幅を小さくできるので、複数のインクジェットヘッドをその幅方向に並べて配置して互いに異なる色のインクを供給して多色の印字を行わせる際に、複数のインクジェットヘッドをコンパクトなスペースに配置でき、印字の際に用紙が斜行した場合でも画像の色ズレを少なくすることができる点で有利である。
【０１１２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２２は本実施の形態に係るインクジェットヘッドのヘッド本体の平面図である。なお、本実施の形態に係るインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタにおいて、ヘッド本体以外の部分は、上述した参考例と類似しているため、ここではその詳細な説明を省略する。
【０１１３】
図２２に示すように、本実施の形態によるインクジェットヘッドのヘッド本体３０１は一方向に延びる矩形平面形状をしている。ヘッド本体３０１は、後述する多数の圧力室３１０やインク吐出口３０８が形成された流路ユニット３０４を有しており、その上面には、ほぼ正六角形の四枚のアクチュエータユニット３２１（図２２において右からそれぞれ符号３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃ、３２１ｄで表されている）が、千鳥状に二列に配列されて接着されている。各アクチュエータユニット３２１は、その平行対向辺（上辺および下辺）が、ヘッド本体３０１の長手方向に沿うように配置されている。隣接するアクチュエータユニット３２１同士は、その斜辺同士を近接させつつ、流路ユニット幅方向に重複部分を形成しながら配置されている。
【０１１４】
流路ユニット３０４を図２２とは反対側（印字面側）から見た図である図２３に示すように、流路ユニット３０４の下面には、アクチュエータユニット３２１が配置される領域と対応させて、六角形のインク吐出領域Ｒ2が四つ設定される。このインク吐出領域Ｒ2の表面に、微小径のインク吐出口３０８が多数配列されている。ヘッド本体３０１の上面にはベースブロック３０２が配置され、このベースブロック３０２の内部に、ヘッド本体３０１の長手方向に沿って細長く形成したインク溜まり３０３が一対で配置されている。各インク溜まり３０３の一端はベースブロック３０２の上面に開口３０３ａを形成し、この開口３０３ａが図示せぬインクタンクに接続される結果、インク溜まり３０３は常にインクで満たされている。
【０１１５】
流路ユニット３０４の内部構造を示す断面図が図２４に示されている。この図２４に示すように流路ユニット３０４の内部には複数のインク供給源としてのマニホールド流路３０５が形成されている。それぞれのマニホールド流路３０５は、対応して流路ユニット３０４の上面に形成される開口３０５ａを介して、インク溜まり３０３に連通している。なお、開口３０５ａには、インク内に含有される塵挨などを捕獲するためのフィルタを設けるのが望ましい。
【０１１６】
マニホールド流路３０５は開口３０５ａから枝分かれ状に分岐されて、後述する多数の圧力室３１０にインクを供給する。マニホールド流路３０５は、その一つが、図２３に示す六角形のインク吐出領域Ｒ2の一つを図２３の紙面上下に等しく二分した場合の、その一側の領域に対応して設けられている。マニホールド流路３０５は八個設けられ、その一つ一つが、その対応する領域に含まれる全ての圧力室３１０に対しインクを分配して供給するよう、その流路形状が定められている。
【０１１７】
そして、流路ユニット幅方向一方側半分の領域に位置するインク吐出口３０８は、マニホールド流路３０５を介して、みな、一対で配置されたうち一側のインク溜まり３０３に連通している。また、インクジェットヘッドの幅方向他方側半分の領域に位置するインク吐出口３０８は、他側のインク溜まり３０３に連通される。このようにマニホールド流路３０５や開口３０５ａやインク溜まり３０３を構成したことにより、(1)一対のインク溜まり３０３に同色のインクを供給して、単色の高解像度の印字を行わせる形態、(2)一対のインク溜まり３０３に互いに異なる色のインクを供給して、一つのヘッド本体３０１で二色の印字を行わせる形態、の双方の印字形態を採ることができる、汎用性の高い構成とされている。
【０１１８】
各インク吐出口３０８は、図２６に示すように先細状のノズルとなっており、平面形状がほぼ菱形の圧力室３１０およびアパーチャ３１２を介して、マニホールド流路３０５と連通している。この構成でインクは、インクタンクからインク溜まり３０３を経由してマニホールド流路３０５へ至り、このマニホールド流路３０５からアパーチャ３１２を経て圧力室３１０へ供給される。そして、後述するアクチュエータユニット３２１の駆動によって、圧力室３１０内のインクに噴射エネルギーを付与して、インク吐出口３０８からインクを噴射させる。
【０１１９】
図２４に符号Ｅで示す領域の微細な構成を図示したものが図２５である。図２５からも明らかなように、流路ユニット３０４上面の、インク吐出領域Ｒ2に対応した領域においては、多数の圧力室３１０が互いに隣接しながらマトリクス状に配置されている。なお、図２６に示すように、圧力室３１０とアパーチャ３１２とが異なる高さに設けられる構成としたため、一の圧力室３１０に繋がるアパーチャ３１２が他の圧力室３１０に重複するよう配置することができる。この結果、圧力室３１０の高密度配置を実現でき、ヘッド本体３０１の小型化と形成画像の高解像度化に寄与できる。
【０１２０】
マニホールド流路３０５からインク吐出口３０８へ至る経路の具体的な構成が図２６に示されている。この図に示すように流路ユニット３０４は、キャビティプレート３２２、ベースプレート３２３、アパーチャプレート３２４、サプライプレート３２５、マニホールドプレート３２６、３２７、３２８、カバープレート３２９、ノズルプレート３３０の合計９枚のシート材を積層して構成されている。そして、この流路ユニット３０４の上面にアクチュエータユニット３２１が接着され、ヘッド本体３０１が構成されている。アクチュエータユニット３２１の詳細な構成は後述する。
【０１２１】
キャビティプレート３２２には菱形の開口が設けられて、圧力室３１０を構成し、一方、ノズルプレート３３０には、先細のインク吐出口３０８がプレスにより形成されている。両プレート３２２、３３０間に挟まれたプレート３２３〜３２９には連絡孔３５１が貫通されて、圧力室３１０とインク吐出口３０８とは、この連絡孔３５１を通じて接続されている。アパーチャプレート３２４には長孔状のアパーチャ３１２が設けられ、このアパーチャ３１２の一端は、ベースプレート３２３に形成した連絡孔３５２を介して、圧力室３１０の端部（インク吐出口３０８と接続する側と反対側の端部）へ接続されている。アパーチャ３１２は、圧力室３１０に供給されるインクの量を適切に調整し、インク吐出口３０８から噴射されるインクの量の過大あるいは過小を防止する役割を果たす。サプライプレート３２５には連絡孔３５３が開口され、この連絡孔３５３を介して、アパーチャ３１２の他端とマニホールド流路３０５とが接続されている。
【０１２２】
流路ユニット３０４を構成する９枚のプレート２２〜３０はいずれも金属製とされており、上述の圧力室３１０やアパーチャ３１２や連絡孔３５１、３５２、３５３は、マスクパターンを使用した選択的なエッチングを各金属プレートに施すことによって形成される。そして、図２６に図示するような流路を形成するように、９枚のプレート２２〜３０は互いに位置合わせした上で積層・接着される。
【０１２３】
次に、アクチュエータユニット３２１の構造について説明する。図２７に示すようにアクチュエータユニット３２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度で同じになるように形成された５枚の圧電シート３４１〜３４５を備えている。これら圧電シート３４１〜４５は連続平板層であり、一つのアクチュエータユニット３２１が、ヘッド本体３０１の一つのインク吐出領域Ｒ2内に形成される多数の圧力室３１０に跨って配置される。こうすることで、個別電極３３５ａ、３３５ｂを高密度に配置することが可能となっている。圧電シート３４１〜３４５の材料としては、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を用いている。
【０１２４】
上から数えて第一層と第二層の両圧電シート３４１、３４２の間には、シート全面に形成された厚み２μｍ程度の共通電極３３４ａが介在している。同様に、第三層と第四層の圧電シート３４３、３４４の間にも、厚み２μｍ程度の共通電極３３４ｂが介在している。第一層の圧電シート３４１の上面には、厚み１μｍ程度の個別電極３３５ａが各圧力室３１０ごとに形成されている。個別電極３３５ａの平面形状は図２５に示すように、圧力室３１０の形状をほぼ相似を保ちながら若干縮小させた形状とされ、かつ、その中心位置が圧力室３１０の中心位置とほぼ一致するよう配置されている。さらに、第二層と第三層の圧電シート３４２、３４３の間にも、個別電極３３５ａと同様に形成された厚み２μｍ程度の個別電極３３５ｂが配置されている。なお、第四層と第五層の圧電シート３４４、３４５の間、および、第五層の圧電シート３４５の下面には、電極が配置されていない。これら電極３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂは、Ａｇ−Ｐｄ系等の金属材料からなっている。
【０１２５】
共通電極３３４ａ、３３４ｂは図示しない領域において接地されているため、共通電極３３４ａ、３３４ｂは、全ての圧力室３１０に対応する領域において、等しくグランド電位に保たれている。個別電極３３５ａ、３３５ｂは、各圧力室３１０に対応するごとに独立して電位を制御できるように、個別電極３３５ａ、３３５ｂごとに独立したリード線を介して、適宜のドライバＩＣ（図示せず）に接続されている。
【０１２６】
ヘッド本体３０１において、圧電シート３４１〜３４５の分極方向は、その厚み方向となっている。即ち、アクチュエータユニット３２１は、上側（圧力室３１０から遠い側）の三枚の圧電シート３４１〜３４３を活性層を含む層とし、下側（圧力室３１０に近い側）の二枚の圧電シート３４４、３４５を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成とされている。
【０１２７】
この構成において、個別電極３３５ａ、３３５ｂを＋または−の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば、圧電シート３４１〜３４３の電極に挟まれた部分（活性層すなわち圧力発生部）が、分極方向と直角な方向に縮む。一方、非活性層の圧電シート３４４、３４５は電界の影響を受けないため、自発的には縮まない。この結果、上層の圧電シート３４１〜３４３と下層の圧電シート３４４、３４５との間で分極方向と直角な方向への歪みに差が生じて、圧電シート３４１〜３４５全体が非活性側に凸となる変形を生じる（ユニモルフ変形）。最下層の圧電シート３４５の下面は、複数の圧力室３１０同士を隔てる隔壁の上面に固着されているので、圧電シート３４１〜３４５は圧力室３１０側へ凸状に変形して、圧力室３１０の容積を減少させる。この結果、インクの圧力が上昇して、インク吐出口３０８からインクが吐出される。その後、個別電極３３５ａ、３３５ｂへの駆動電圧の印加が停止されれば、圧電シート３４１〜３４５は元の形状に戻り、圧力室３１０の容積は元に戻って、インクをマニホールド流路３０５から吸い込む。
【０１２８】
アクチュエータユニット３２１を製造するには、まず、圧電シート３４１〜３４５となるセラミックス材料のグリーンシートを積層して焼成する。その際、必要に応じて各セラミックス材料のグリーンシートの上には、個別電極３３５ｂ、共通電極３３４ａ、３３４ｂとなる金属材料がパターン印刷される。その後、第一層の圧電シート３４１上に、個別電極３３５ａとなる金属材料を全面めっきした後に、レーザーパターニングにより不要部分を除去するか、あるいは、個別電極３３５ａに対応する部分を開口させたマスクを用いて、圧電シート３４１上に個別電極３３５ａとなる金属材料を蒸着させる。
【０１２９】
このようにして製造したアクチュエータユニット３２１は、セラミック製であるために大変脆い性質を有する。特にアクチュエータユニット３２１の角部は大変欠け易くなっているため、製造組立時にその角部を他の部品に接触させたりしないよう、極めて慎重な取扱いが要求される。
【０１３０】
しかしながら、アクチュエータユニット３２１の平面図である図２８（ａ）に示すように、本実施の形態による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３２１は略正六角形の輪郭形状をなしており、この輪郭形状の有する六本の直線部分（辺）Ｌ1〜Ｌ6はいずれも、その隣りの直線部分Ｌに対し、略１２０°をなして接続されている。この結果、アクチュエータユニット３２１の六つの角部（互いに隣り合う２つの直線部分Ｌ同士が交わる箇所）θ1〜θ6はいずれも鋭角でないこととなるから、欠けにくくなって、高価な精密部品であるアクチュエータユニット３２１を製造工程の途中で壊してしまうことが少なくなり、製造コストの低減に寄与できる。
【０１３１】
以上の効果は角部θ1〜θ6の角をいずれも１２０°とする構成によってのみ達成されるわけでもなく、ある角部θnの角が９０°（直角）以上であれば、その当該角部θnの欠けが起こりにくくなる効果は奏される。従って、六つ全ての角部θ1〜θ6で欠けが起こりにくい構成とするためには、六つの直線部分Ｌ1〜Ｌ6がいずれも、隣の直線部分Ｌに対し、直角または鈍角をなして接続されていれば十分（接続箇所における角θ1〜θ6の最小値が９０°以上であれば十分）であり、この条件を満たす範囲で、六角形の輪郭形状は自由に変形可能である。図２８（ｂ）には、一例として、以上の条件を満たす輪郭形状を有するアクチュエータユニット３５５が示されている。
【０１３２】
そのほか、本実施の形態によっても、上述した参考例と同様の利益を得ることができる。具体的には、４つのアクチュエータユニット３２１が流路ユニット３０４の長手方向に沿って配列されているので、流路ユニット３０４が長尺化されたとしてもアクチュエータユニット３２１と流路ユニット３０４との位置合わせ精度が高くなり、良好なインク吐出性能が得られると共に、インクジェットヘッド３０１の製造歩留まりが飛躍的に向上する。また、圧電シート３４１〜３４３を共通電極３３４ａ、３３４ｂと個別電極３３５ａ、３３５ｂとで挟み込むことにより、圧電効果によって容易に圧力室３１０の容積を変化させることができる。また、活性層を含む圧電シート３４１〜３４３が連続平板層であるため、容易に製造することが可能である。しかも、圧力室３１０に近い圧電シート３４４、３４５を非活性層とし、圧力室３１０から離れた圧電シート３４１〜３４３を活性層を含む層としたユニモルフ構造のアクチュエータユニット３２１を有しているため、圧電横効果により圧力室３１０の容積変化量を大きくすることができて、個別電極３３５ａ、３３５ｂに印加される電圧の低電圧化及び／又は圧力室３１０の高集積化を図ることが可能となる。さらに、流路ユニット３０４において互いに隣接した多数の圧力室３１０がマトリクス状に配置されているので、比較的小さなサイズ内に多数の圧力室２１０を高密度に配置することが可能となっている。
【０１３３】
また、本発明において、アクチュエータユニットの輪郭形状は六角形に限定されるものでもない。即ち、直線部分Ｌの数を六本とする構成に限らず、五本や七本や八本、あるいはそれ以上の直線部分を有する場合でも構わない。以下、図２９から図３１までを参照して、アクチュエータユニットの輪郭形状の変形例を説明する。なお、以下の変形例において、上述した第２の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付することとする。
【０１３４】
図２９（ａ）は、アクチュエータユニットを七角形とした場合のヘッド本体の平面図である。図２９（ｂ）は、図２９（ａ）に示すヘッド本体に含まれるアクチュエータユニットの平面図である。これらの図面から分かるように、本変形例においてヘッド本体３６１はアクチュエータユニット３６２（図２９において右からそれぞれ符号３６２ａ、３６２ｂ、３６２ｃ、３６２ｄで表されている）以外は第２の実施の形態におけるヘッド本体３０１と同様に構成されている。
【０１３５】
図２９（ｂ）から分かるように、アクチュエータユニット３６２は、前述の実施の形態の六角形の角部の一つを直線状に切り落とした輪郭形状とされている。この結果、直線部分Ｌは七本とされ（Ｌ8〜Ｌ14）、角部の角は、θ8〜θ12については略１２０°、θ13、θ14については略１５０°である。
【０１３６】
図３０（ａ）は、アクチュエータユニットを八角形とした場合のヘッド本体の平面図である。図３０（ｂ）は、図３０（ａ）に示すヘッド本体に含まれるアクチュエータユニットの平面図である。これらの図面から分かるように、本変形例においてヘッド本体３７１はアクチュエータユニット３７２（図３０において右からそれぞれ符号３７２ａ、３７２ｂ、３７２ｃ、３７２ｄで表されている）以外は第２の実施の形態におけるヘッド本体３０１と同様に構成されている。
【０１３７】
図３０（ｂ）から分かるように、アクチュエータユニット３７２は、前述の実施の形態の六角形の角部のうち二つを直線状に切り落とした輪郭形状とされている。この結果、直線部分Ｌは八本とされ（Ｌ15〜Ｌ22）、角部の角は、θ15、θ16、θ19、θ20については略１２０°、θ17、θ18、θ21、θ22については略１５０°である。以上説明した２つの変形例の構成により、前述の六角形のアクチュエータユニット３２１に比して、切り落とした部分の角部が１５０°と大きくなって、当該角部の欠けが一層起きにくくなる。
【０１３８】
図３１（ａ）は、上記第２の実施の形態においてアクチュエータユニットの互いに隣り合う直線部分Ｌの接続箇所のうち二箇所を円弧状部Ｆとした場合のヘッド本体の平面図である。図３１（ｂ）は、図３１（ａ）に示すヘッド本体に含まれるアクチュエータユニットの平面図である。これらの図面から分かるように、本変形例においてヘッド本体３８１はアクチュエータユニット３８２（図３１において右からそれぞれ符号３８２ａ、３８２ｂ、３８２ｃ、３８２ｄで表されている）以外は第２の実施の形態におけるヘッド本体３０１と同様に構成されている。
【０１３９】
図３１（ｂ）から分かるように、アクチュエータユニット３８２は、六本の直線部分Ｌ23〜Ｌ28を有している。そして、アクチュエータユニット３８２の互いに隣り合う直線部分Ｌの接続箇所のうち二箇所（Ｌ23とＬ28，Ｌ25とＬ26）が円弧状部Ｆとなって、直線部分Ｌ同士をなだらかに繋いでいる。そのため、円弧状部Ｆでは欠けが極めて起きにくくなっている。なお、このときも、円弧状部Ｆを挟んで接続される二つの直線部分を含め、隣り合う直線部分Ｌ同士がなす角（θ23〜θ27）はいずれも９０°以上（略１２０°）とされている。
【０１４０】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図３２を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態に係るインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタにおいて、ヘッド本体以外の部分は、上述した参考例と類似しているため、ここではその詳細な説明を省略する。
【０１４１】
図３２に示すヘッド本体４０１は、上述した実施の形態と同様に多数の圧力室やインク吐出口が形成された流路ユニット４０４を備えており、その上面には、共に平行四辺形の二枚のアクチュエータユニット４２１（図３２において右側のものを符号４２１ａで、左側のものを符号４２１ｂで示している）が並べて接着されている。各アクチュエータユニット４２１は、その一辺Ｂがヘッド本体４０１の長手方向に沿うように配置されている。隣接するアクチュエータユニット４２１同士は、その斜辺Ｃ同士を近接させつつ、ヘッド本体４０１の幅方向に揃えられた状態に配置されている。２つのアクチュエータユニット４２１は、互いの一部において流路ユニット４０４の幅方向にオーバーラップしている。流路ユニット４０４の上面にはインク供給口４０２が開口され、このインク供給口４０２が図示しない経路を介してインク供給源に接続されている。
【０１４２】
アクチュエータユニット４２１の上面には、アクチュエータユニット４２１内の個別電極及び共通電極に駆動信号を与えるためのＦＰＣ４３６がそれぞれ貼り付けられている。各ＦＰＣ４３６上には、アクチュエータユニット４２１内の個別電極に供給される駆動信号を発生する駆動回路であるドライバＩＣ４３２が接着されている。各ＦＰＣ４３６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭを含む制御ユニット４４０に電気的に接続されている。制御ユニット４４０は、ドライバＩＣ４３２に印刷データを供給する。ドライバＩＣ４３２は、かかる印刷データに基づいて個別電極の駆動信号を生成する。
【０１４３】
アクチュエータ４２１には、２つの領域Ｐ21、Ｐ22が設けられている。そのうち、基本領域Ｐ21は、アクチュエータ４２１の各辺と平行な辺を有する平行四辺形であって、アクチュエータユニット４２１の辺Ｂよりやや短い幅と、辺Ｃの３／４程度の長さとを有し、図３２中、アクチュエータユニット４２１内の上側部分に設けられている。追加領域Ｐ22は、アクチュエータ４２１の各辺と平行な辺を有する平行四辺形であって、基本領域Ｐ21と同じ幅でアクチュエータユニット４２１内において基本領域Ｐ21の下方に設けられている。追加領域Ｐ22は、共にアクチュエータ４２１の各辺と平行な辺を有する平行四辺形である２つの区域Ｐ22a、Ｐ22bに分けられる。区域Ｐ22aは、アクチュエータユニット４２１の辺Ｂの１／５程度の幅と、辺Ｃの１／５程度の長さとを有し、図３２中、アクチュエータユニット４２１の左下鋭角部近傍にある。Ｐ22bは、アクチュエータユニット４２１の辺Ｂの３／５程度の幅と、辺Ｃの１／５程度の長さとを有し、図３２中、基本領域Ｐ21の下側であって区域Ｐ22aの右側にある。
【０１４４】
基本領域Ｐ21、及び、追加領域Ｐ22の２つの区域Ｐ22a、Ｐ22bには、多数の圧力発生部が互いに隣接しながら、流路ユニット４０４の長手方向に沿う方向、および前記平行四辺形の他辺Ｃに沿う方向に、マトリクス状に配置されている。そして、各圧力発生部に対応して、流路ユニット４０４内には圧力室及びノズルを含むインク流路がそれぞれ形成されている。
【０１４５】
このような構成の２つのアクチュエータユニット４２１ａ、４２１ｂを図３２に示すように流路ユニット４０４の長手方向に並べて配置したときに、アクチュエータユニット４２１ａとアクチュエータユニット４２１ｂとの継ぎ目付近に圧力発生部のない領域（図２３にハッチングで示した領域Ｇ）が存在するために、基本領域Ｐ11内の圧力発生部だけを考慮したとき、継ぎ目付近での流路ユニット４０４の幅方向に沿った圧力発生部の数が、継ぎ目付近以外の場所よりも少なくなっている。
【０１４６】
そこで、本実施の形態では、基本領域Ｐ21の下方に設けられた追加領域Ｐ22の区域Ｐ22aが、流路ユニット４０４の幅方向について、継ぎ目付近の圧力発生部のない領域Ｇとオーバーラップして設けられていることを利用して、印刷時に、基本領域Ｐ21内の圧力発生部と追加領域Ｐ22の区域Ｐ22a内の圧力発生部とを動作させ、且つ、追加領域Ｐ22の区域Ｐ22b内の圧力発生部を動作させないように、制御ユニット４４０がドライバＩＣ４３２を制御する。これにより、アクチュエータユニット４２１内において圧力発生部が実質的に図１８に示すアクチュエータユニット２２１と同じ形状の範囲内に配置されることになるので、継ぎ目付近での流路ユニット４０４の幅方向に沿った圧力発生部の数がそれ以外の場所と同じになる。すなわち、追加領域Ｐ22の区域Ｐ22aの圧力発生部が、アクチュエータユニット４２１ａに設けられた基本領域Ｐ21の圧力発生部と、隣接するアクチュエータユニット４２１ｂに設けられた基本領域Ｐ21の圧力発生部との隙間部分に流路ユニット４０４の幅方向にオーバーラップして配置されているので、隙間部分からインクを吐出させるためのアクチュエータユニットを別途配置することなく、流路ユニット長手方向全体にわたって切れ目なく印字できるヘッド本体４０１を提供することが可能となっている。さらに、アクチュエータユニット４２１内の圧力発生部形成範囲がアクチュエータユニット４２１と相似形状であるので、アクチュエータユニット４２１の歪みや反りなどの問題が生じにくい。
【０１４７】
なお、上述した記述から明らかなように、本実施の形態において、追加領域Ｐ22の区域Ｐ22bに対応する流路ユニット４０４の部分には、インク流路が形成されていなくてもよい。
【０１４８】
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設計変更が可能なものである。例えば、上述した実施の形態で用いられている圧電シートや電極の材料は、上述したものに限らず、その他の公知の材料に変更してもよい。また、圧力室の平面形状や断面形状、配置形態、そして、活性層を含む圧電シートの数、非活性層の数などは、適宜変更してよい。また、活性層を含む圧電シートと非活性層とで層厚を異なる厚みにしてもよい。
【０１４９】
また、上述の実施の形態では、圧電シートに個別電極及び共通電極を配置することでアクチュエータユニットを形成しているが、必ずしもこのようなアクチュエータユニットを流路ユニットに接着する必要はなく、アクチュエータユニットは各圧力室の容積を個別に変化させることができるものであれば他のものを用いることもできる。また、上述の実施の形態では、圧力室がマトリクス状に配置されたものについて説明したが、圧力室が一列又は複数列に列設されたものについても本発明を適用することが可能である。さらに、上述の実施の形態では非活性層はすべて圧電シートであるが、非活性層として圧電シート以外の絶縁シートを用いてもよい。
【０１５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、アクチュエータユニットと流路ユニットとを精度よく位置合わせすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例によるインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの概略図である。
【図２】本発明の参考例によるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２に描かれたインクジェットヘッドに含まれるヘッド本体の平面図である。
【図５】図４内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図６】図５内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図７】図４に描かれたヘッド本体の部分断面図である。
【図８】図５内に描かれた二点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図９】図４に描かれたヘッド本体の部分分解斜視図である。
【図１０】図７内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域を横方向から見た拡大断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態によるインクジェットヘッドに含まれるヘッド本体の平面図である。
【図１２】図１１に示すヘッド本体の底面図である。
【図１３】図１１に示すヘッド本体の横断面図である。
【図１４】図１３内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域Ｑの拡大図である。
【図１５】図１１に描かれたヘッド本体の部分断面図である。
【図１６】図１１に示すヘッド本体におけるアクチュエータユニットの詳細な構成を示す拡大断面図である。
【図１７】図１１に示すヘッド本体におけるアクチュエータユニットの拡大平面図である。
【図１８】図１７に示すアクチュエータユニット同士の継ぎ目部分を描いた拡大平面図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態の一変形例におけるアクチュエータユニットの拡大平面図である。
【図２０】図１９に示すアクチュエータユニット同士の継ぎ目部分を描いた拡大平面図である。
【図２１】図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、アクチュエータユニットを四枚並べて構成した、本発明の変形例としてのインクジェットヘッドに含まれるヘッド本体を描いた平面図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態によるインクジェットヘッドに含まれるヘッド本体の平面図である。
【図２３】図２２に示すヘッド本体の底面図である。
【図２４】図２２に示すヘッド本体の横断面図である。
【図２５】図２４内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域Ｅの拡大図である。
【図２６】図２２に描かれたヘッド本体の部分断面図である。
【図２７】図２２に示すヘッド本体におけるアクチュエータユニットの詳細な構成を示す拡大断面図である。
【図２８】図２８（ａ）は、図２２に示すヘッド本体に含まれるアクチュエータユニットの輪郭形状を示す模式図である。
図２８（ｂ）は、一変形例としてのアクチュエータユニットの輪郭形状を示す模式図である。
【図２９】図２９（ａ）は、図２２に示すヘッド本体において、アクチュエータユニットを七角形とした変形例の平面図である。
図２９（ｂ）は、図２９（ａ）に示すヘッド本体に含まれるアクチュエータユニットの平面図である。
【図３０】図３０（ａ）は、図２２に示すヘッド本体において、アクチュエータユニットを八角形とした変形例の平面図である。
図３０（ｂ）は、図３０（ａ）に示すヘッド本体に含まれるアクチュエータユニットの平面図である。
【図３１】図３１（ａ）は、図２２に示すヘッド本体において、アクチュエータユニットの輪郭の一部を円弧形状とした変形例の平面図である。
図３１（ｂ）は、図３１（ａ）に示すヘッド本体に含まれるアクチュエータユニットの平面図である。
【図３２】本発明の第３の実施の形態によるインクジェットプリンタの要部模式図である。
【符号の説明】
１インクジェットヘッド
３インク溜まり
３ａ、３ｂ開口
５マニホールド
５ａ副マニホールド
８インク排出口
１０圧力室
１２アパーチャ
２１アクチュエータユニット
２２キャビティプレート
３０ノズルプレート
３２インク流路
３４ａ、３４ｂ共通電極
３５ａ、３５ｂ個別電極
４１〜４３圧電シート（活性層を含む層）
４４、４５圧電シート（非活性層）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an inkjet head that performs printing by ejecting ink onto a print medium, and an inkjet printer having the inkjet head.
[0002]
[Prior art]
  In an ink jet printer, an ink jet head distributes ink supplied from an ink tank to a plurality of pressure chambers, and discharges ink from nozzles by selectively applying pressure to each pressure chamber. As one means for selectively applying pressure to the pressure chamber, an actuator unit in which a plurality of piezoelectric sheets made of ceramic are laminated may be used.
[0003]
  As an example of such an ink jet head, a plurality of continuous flat plate-like piezoelectric sheets straddling a plurality of pressure chambers are laminated, and at least one piezoelectric sheet is common to a number of pressure chambers and held at a ground potential. One having one actuator unit sandwiched between a common electrode and a large number of individual electrodes, that is, drive electrodes arranged at positions corresponding to the respective pressure chambers is known (see Patent Document 1). The portion of the piezoelectric sheet sandwiched between the individual electrode and the common electrode and polarized in the stacking direction becomes an active layer in the stacking direction due to the so-called piezoelectric longitudinal effect when the individual electrodes on both sides thereof are set to a different potential from the common electrode. It expands and contracts. As a result, the volume in the pressure chamber fluctuates, and ink can be ejected from the nozzle communicating with the pressure chamber toward the print medium.
[0004]
  Therefore, in order to ensure good ink ejection performance in such an ink jet head, the actuator unit is accurately positioned with respect to the flow path unit so that the position of the individual electrode with respect to each pressure chamber in a plan view is a predetermined position. Must be matched.
[0005]
[Patent Document 1]
    JP-A-4-341852
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  Due to various manufacturing restrictions, the inkjet head as described above is manufactured by separately manufacturing a flow path unit and an actuator unit in which an ink flow path including a pressure chamber is formed, and then bonding the pressure chamber inside. It is often produced by adhering both to each other using an agent. This bonding step is performed in a state where the mark formed on the flow path unit is coincident with the mark formed on the actuator unit.
[0007]
  However, since the flow path unit is generally a laminate of a plurality of metal sheets, the piezoelectric sheet is manufactured through a sintering process. Therefore, the position accuracy of the electrodes increases as the size of the piezoelectric sheet increases in the actuator unit. Will decline. Therefore, as the head becomes longer, it becomes difficult to align the pressure chamber in the flow path unit and the individual electrode in the actuator unit, and the manufacturing yield of the head decreases.
[0008]
  On the other hand, the actuator unit is an expensive precision part and at the same time has a very fragile property because it is made of ceramic. In particular, an actuator unit having a polygonal contour shape has a corner portion that is very likely to be chipped, and the breakage loss causes an increase in manufacturing cost. In addition, the handling of the actuator unit is required to be performed very carefully so that the corners do not collide with other parts, so that the assembly work of the ink jet head is difficult.
[0009]
  Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet head in which an actuator unit and a flow path unit are accurately aligned.
[0010]
  Another object of the present invention is to provide an ink jet head in which an actuator unit is not easily damaged.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  According to one aspect of the present invention, the flow path unit includes a plurality of pressure chambers each having one end connected to a nozzle and the other end connected to an ink supply source, and the plurality of pressure chambers are arranged adjacent to each other along a plane. A plurality of actuator units fixed to one surface of the flow path unit in order to change the volume of the pressure chamber, each actuator unit having a plurality of pressure generators corresponding to each pressure chamber And the flow path is formed such that the actuator units adjacent to each other overlap in the width direction orthogonal to the longitudinal direction of the flow path unit at a part of each other. A plurality of actuator units arranged along the longitudinal direction of the unit, and each actuator unit includes a plurality of pressure generating units. A basic region formed in Torikusu shape,A gap portion between the hypotenuse of another actuator unit having an oblique side inclined with respect to the longitudinal direction of the flow path unit and at least a part of the oblique side being adjacent to the pressure generating parts in the basic region To be formedThe width directionInA basic region for wrapping, and an additional region adjacent to the basic region in the width direction of the flow path unit.,in frontAn ink jet head (Claim 1) including the gap portion and an additional region in which the pressure generating portion is formed so as to overlap in the width direction, and an ink jet printer including the ink jet head (Claim 7) are provided. Is done.
[0012]
  According to this, each of the plurality of actuator units can be aligned with the flow path unit. Therefore, even if the head is lengthened, an increase in the amount of positional deviation between the electrode of each actuator unit and the pressure chamber is suppressed, and both can be accurately aligned. Therefore, good ink ejection performance can be obtained and the manufacturing yield of the head can be improved. Moreover, since the pressure generating portion in the additional region provided in one actuator unit overlaps with the gap portion between the pressure generating portion in the basic region of the adjacent actuator unit in the width direction, the adjacent actuator unit The number of pressure generating parts does not decrease in the vicinity of the joint. Therefore, it is possible to obtain a head that is substantially free from fluctuations in the number of pressure generating portions along the longitudinal direction of the flow path unit.
[0013]
  According to still another aspect of the present invention, the flow path includes a plurality of pressure chambers each having one end connected to a nozzle and the other end connected to an ink supply source, and the plurality of pressure chambers are arranged adjacent to each other along a plane. A plurality of actuator units fixed to one surface of the flow path unit in order to change the volume of the unit and the pressure chamber, each actuator unit having a plurality of pressure generators corresponding to each pressure chamber And is formed in a size straddling a plurality of the pressure chambers, and the adjacent actuator units partially overlap each other in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of the flow path unit. There is provided an ink jet printer including a plurality of actuator units arranged along the longitudinal direction of the path unit. In this ink jet printer, each actuator unit is a basic region in which a large number of the pressure generating portions are formed in a matrix,Before the channel unit A gap portion is formed between the hypotenuse of another actuator unit having a hypotenuse inclined with respect to the longitudinal direction and at least a part of the hypotenuse being adjacent to the pressure generating units in the basic region. InThe width directionInAn inkjet head comprising: a basic area that overlaps; and an additional area that is adjacent to the basic area in the width direction of the flow path unit and in which the pressure generating unit is formed; and drives the inkjet head A drive circuit that drives the inkjet head,,in frontAnd a control unit that controls the drive circuit so as to operate only the pressure generating portion that overlaps the gap portion and the width direction.
[0014]
  According to another aspect of the present invention, a flow path unit including a plurality of pressure chambers communicating with a nozzle for ejecting ink, wherein the plurality of pressure chambers are arranged adjacent to each other along a plane, and a volume of the pressure chamber The actuator unit is fixed to one surface of the flow path unit in order to change the pressure unit, and has a plurality of pressure generating portions corresponding to the pressure chambers and is sized to straddle the plurality of pressure chambers. The actuator unit has a contour shape having five or more straight portions, and each straight portion is connected to the adjacent straight portion at a right angle or an obtuse angle. An inkjet head is provided (claim 9).
[0015]
  According to this, by making all the corners of the actuator unit a right angle or an obtuse angle, the actuator unit is hardly damaged during the manufacture of the ink jet head.
[0016]
[0017]
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
  First, an ink jet head according to a reference example of the invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view of an ink jet printer including the ink jet head. An ink jet printer 101 shown in FIG. 1 is a color ink jet printer having four ink jet heads 1. The printer 101 includes a paper feed unit 111 on the left side in the drawing and a paper discharge unit 112 on the right side in the drawing.
[0020]
  Inside the printer 101, a paper conveyance path that flows from the paper supply unit 111 toward the paper discharge unit 112 is formed. A pair of feed rollers 105 a and 105 b that sandwich and convey a sheet as an image recording medium are disposed immediately downstream of the sheet feeding unit 111. The paper is fed from the left to the right in the figure by the pair of feed rollers 105a and 105b. Two belt rollers 106 and 107 and an endless conveyance belt 108 wound around the rollers 106 and 107 are disposed in the middle of the sheet conveyance path. The outer peripheral surface of the conveyor belt 108, i.e., the conveyor surface, is subjected to silicone treatment. While the sheet conveyed by the pair of feed rollers 105 a and 105 b is held on the conveyor surface of the conveyor belt 108 by its adhesive force, The belt roller 106 can be conveyed toward the downstream side (right side) by being rotated clockwise (in the direction of the arrow 104) in the drawing.
[0021]
  Holding members 109a and 109b are disposed at the insertion and discharge positions of the sheet with respect to the belt roller 106, respectively. The holding members 109a and 109b are for pressing the paper against the transport surface of the transport belt 108 so that the paper on the transport belt 108 does not float from the transport surface, and securely sticking the paper onto the transport surface.
[0022]
  A peeling mechanism 110 is provided immediately downstream of the conveying belt 108 along the sheet conveying path. The peeling mechanism 110 is configured to peel the paper adhered to the conveyance surface of the conveyance belt 108 from the conveyance surface and send it to the right paper discharge unit 112.
[0023]
  The four inkjet heads 1 have a head main body 1a at their lower ends. The head main bodies 1a each have a rectangular cross section, and are arranged close to each other so that the longitudinal direction thereof is a direction perpendicular to the paper transport direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1). That is, the printer 101 is a line printer. The bottom surfaces of the four head main bodies 1a are opposed to the sheet conveyance path, and nozzles on which a large number of ink discharge ports having minute diameters are formed are provided on these bottom surfaces. Magenta, yellow, cyan, and black inks are ejected from each of the four head bodies 1a.
[0024]
  The head main body 1a is disposed so that a small amount of gap is formed between the lower surface of the head main body 1a and the conveyance surface of the conveyance belt 108, and a sheet conveyance path is formed in the gap portion. With this configuration, when the paper transported on the transport belt 108 sequentially passes immediately below the four head bodies 1a, each color ink is ejected from the nozzle toward the upper surface of the paper, that is, the printing surface. A desired color image can be formed on the paper.
[0025]
  The inkjet printer 101 includes a maintenance unit 117 for automatically performing maintenance on the inkjet head 1. The maintenance unit 117 is provided with four caps 116 for covering the lower surfaces of the four head bodies 1a, a purge mechanism (not shown), and the like.
[0026]
  The maintenance unit 117 is located at a position (retracted position) immediately below the sheet feeding unit 111 when printing is performed by the inkjet printer 101. When a predetermined condition is satisfied after the printing is finished (for example, when a state where the printing operation is not performed continues for a predetermined time or when the printer 101 is turned off), the four head bodies It moves to a position immediately below 1a, and at this position (cap position), the cap 116 covers the lower surface of the head body 1a, respectively, and prevents the ink in the nozzle portion of the head body 1a from drying out. .
[0027]
  The belt rollers 106 and 107 and the conveyor belt 108 are supported by a chassis 113. The chassis 113 is placed on a cylindrical member 115 disposed below the chassis 113. The cylindrical member 115 is rotatable around a shaft 114 attached at a position off the center. Therefore, if the upper end height of the cylindrical member 115 changes with the rotation of the shaft 114, the chassis 113 moves up and down accordingly. When the maintenance unit 117 is moved from the retracted position to the cap position, the cylindrical member 115 is rotated in advance by an appropriate angle so that the chassis 113, the conveyor belt 108, and the belt rollers 106 and 107 are moved from the position shown in FIG. It is necessary to secure the space for the maintenance unit 117 to move down.
[0028]
  In a region surrounded by the conveyor belt 108, a substantially rectangular parallelepiped shape (supporting the conveyor belt 108 and the conveyor belt 108) is supported from the inner circumference side by contacting the lower surface of the conveyor belt 108 at a position facing the inkjet head 1, that is, the upper side. A guide 121 having the same width is disposed.
[0029]
  Next, the structure of the inkjet head 1 according to this reference example will be described in more detail. FIG. 2 is a perspective view of the inkjet head 1. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the inkjet head 1 according to this reference example includes a head main body 1a having a rectangular planar shape extending in one direction (main scanning direction), and a base 131 for supporting the head main body 1a. And have. In addition to the head main body 1a, the base 131 supports a driver IC 132 and a substrate 133 that supply drive signals to the individual electrodes 35a and 35b (see FIG. 6).
[0030]
  As shown in FIG. 2, the base 131 is partially bonded to the upper surface of the head main body 1 a so as to support the head main body 1 a, and is bonded to the upper surface of the base block 138 so as to adhere to the base block 138. It is comprised from the holder 139 which hold | maintains. The base block 138 is a substantially rectangular parallelepiped member having substantially the same length as the length of the head body 1a in the longitudinal direction. The base block 138 made of a metal material such as stainless steel has a function as a lightweight structure that reinforces the holder 139. The holder 139 includes a holder main body 141 disposed on the head main body 1a side, and a pair of holder support portions 142 extending from the holder main body 141 to the opposite side of the head main body 1a. Each of the pair of holder support portions 142 is a flat plate-like member, and is provided in parallel with each other at a predetermined interval along the longitudinal direction of the holder main body 141.
[0031]
  A pair of skirt portions 141a projecting downward are provided at both ends of the holder main body 141 in the sub-scanning direction (direction orthogonal to the main scanning direction). Here, since each of the pair of skirt portions 141a is formed over the entire width of the holder body 141 in the longitudinal direction, a substantially rectangular parallelepiped groove portion 141b is formed on the lower surface of the holder body 141 by the pair of skirt portions 141a. ing. A base block 138 is accommodated in the groove 141b. The upper surface of the base block 138 and the bottom surface of the groove 141b of the holder main body 141 are bonded with an adhesive. Since the thickness of the base block 138 is slightly larger than the depth of the groove portion 141b of the holder main body 141, the lower end portion of the base block 138 protrudes downward from the skirt portion 141a.
[0032]
  Inside the base block 138, an ink reservoir 3 is formed as a flow path for ink supplied to the head body 1a, which is a substantially rectangular parallelepiped gap (hollow region) extending in the longitudinal direction. An opening 3 b (see FIG. 4) communicating with the ink reservoir 3 is formed on the lower surface 145 of the base block 138. The ink reservoir 3 is connected to a main ink tank (ink supply source) (not shown) in the printer main body by a supply tube (not shown). For this reason, the ink reservoir 3 is appropriately replenished with ink from the main ink tank.
[0033]
  The lower surface 145 of the base block 138 protrudes downward from the periphery in the vicinity of the opening 3b. The base block 138 is in contact with the flow path unit 4 (see FIG. 3) of the head main body 1a only at the portion 145a in the vicinity of the opening 3b of the lower surface 145. Therefore, a region other than the portion 145a in the vicinity of the opening 3b on the lower surface 145 of the base block 138 is separated from the head main body 1a, and the actuator unit 21 is disposed in this separated portion.
[0034]
  A driver IC 132 is fixed to the outer surface of the holder support portion 142 of the holder 139 via an elastic member 137 such as a sponge. A heat sink 134 is disposed in close contact with the outer surface of the driver IC 132. The heat sink 134 is a substantially rectangular parallelepiped member and efficiently dissipates heat generated by the driver IC 132. Connected to the driver IC 132 is a flexible printed circuit (FPC) 136 that is a power supply member. The FPC 136 connected to the driver IC 132 is electrically joined to the substrate 133 and the head main body 1a by soldering. A substrate 133 is disposed above the driver IC 132 and the heat sink 134 and outside the FPC 136. The upper surface of the heat sink 134 and the substrate 133 and the lower surface of the heat sink 134 and the FPC 136 are bonded by a seal member 149, respectively.
[0035]
  A seal member 150 is disposed between the lower surface of the skirt portion 141 a of the holder main body 141 and the upper surface of the flow path unit 4 so as to sandwich the FPC 136. That is, the FPC 136 is fixed to the flow path unit 4 and the holder main body 141 by the seal member 150. As a result, it is possible to prevent bending when the head main body 1a is elongated, prevent stress from being applied to the connecting portion between the actuator unit 21 and the FPC 136, and reliably hold the FPC 136.
[0036]
  As shown in FIG. 2, six convex portions 30 a are equally spaced along the side wall of the inkjet head 1 in the vicinity of the lower corner along the main scanning direction of the inkjet head 1. These convex portions 30a are portions provided at both ends in the sub-scanning direction of the nozzle plate 30 (see FIG. 7) in the lowermost layer of the head body 1a. That is, the nozzle plate 30 is bent about 90 degrees along the boundary line between the protruding portion 30a and the other portions. The protruding portions 30a are provided at positions corresponding to the vicinity of both ends of various sizes of paper used for printing in the printer 101. Since the bent portion of the nozzle plate 30 has a rounded shape rather than a right angle, the paper is jammed when the leading edge of the paper conveyed in the direction close to the head 1 contacts the side surface of the head 1. That is, jamming is less likely to occur.
[0037]
  FIG. 4 is a schematic plan view of the head main body 1a. In FIG. 4, the ink reservoir 3 formed in the base block 138 is virtually drawn with a broken line. As shown in FIG. 4, the head main body 1a has a rectangular planar shape extending in one direction (main scanning direction). The head main body 1a has a flow path unit 4 in which a large number of pressure chambers 10 and ink discharge ports 8 (see FIGS. 5, 6, and 7), which will be described later, are formed. A plurality of trapezoidal actuator units 21 arranged in two rows in a staggered manner are bonded. Each actuator unit 21 is arranged such that its parallel opposing sides (upper side and lower side) are along the longitudinal direction of the flow path unit 4. The oblique sides of the adjacent actuator units 21 overlap in the width direction of the flow path unit 4.
[0038]
  The lower surface of the flow path unit 4 corresponding to the adhesion area of the actuator unit 21 is an ink ejection area. A large number of ink discharge ports 8 are arranged in a matrix on the surface of the ink discharge region, as will be described later. An ink reservoir 3 is formed in the base block 138 disposed above the flow path unit 4 along the longitudinal direction thereof. The ink reservoir 3 communicates with an ink tank (not shown) through an opening 3a provided at one end thereof, and is always filled with ink. In the ink reservoir 3, two openings 3b are paired along the extending direction, and are provided in a staggered manner in a region where the actuator unit 21 is not provided.
[0039]
  FIG. 5 is an enlarged view of a region surrounded by a one-dot chain line drawn in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the ink reservoir 3 communicates with the manifold 5 in the flow path unit 4 in the lower layer through the opening 3b. The opening 3b is provided with a filter (not shown) for capturing dust contained in the ink. The manifold 5 has a sub-manifold 5a with its tip portion branched into two. Two sub-manifolds 5 a enter the lower part of one actuator unit 21 from two openings 3 b adjacent to the actuator unit 21 in the longitudinal direction of the inkjet head 1. That is, a total of four sub-manifolds 5 a extend along the longitudinal direction of the inkjet head 1 at the bottom of one actuator unit 21. Each sub-manifold 5 a is filled with ink supplied from the ink reservoir 3.
[0040]
  FIG. 6 is an enlarged view of a region surrounded by a one-dot chain line drawn in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, individual electrodes 35 a having a substantially rhombic planar shape are regularly arranged in a matrix on the upper surface of the actuator unit 21. An individual electrode 35b having the same shape as the individual electrode 35a is disposed at a position overlapping the individual electrode 35a in the vertical direction. In addition, a large number of ink discharge ports 8 are regularly arranged in a matrix on the surface of the ink discharge region corresponding to the actuator unit 21 of the flow path unit 4. In the flow path unit 4, a substantially rhombic pressure chamber (cavity) 10, which is in communication with each ink discharge port 8 and whose planar shape is slightly larger than the individual electrodes 35 a and 35 b, and the apertures 12 are respectively arranged in a matrix. Arranged regularly. The pressure chamber 10 is formed at a position corresponding to the individual electrodes 35 a and 35 b, and most of the individual electrodes 35 a and 35 b are included in the region of the pressure chamber 10 in plan view. 5 and 6, the pressure chambers 10 and the apertures 12 and the like that are to be drawn with broken lines in the actuator unit 21 or the flow path unit 4 are drawn with solid lines for easy understanding of the drawings.
[0041]
  FIG. 7 is a partial cross-sectional view along the longitudinal direction of the pressure chamber of the head main body 1a depicted in FIG. Each ink discharge port 8 is formed at the tip of a tapered nozzle, as can be seen from FIG. Each ink discharge port 8 communicates with the sub-manifold 5a via the pressure chamber 10 (length 900 μm, width 350 μm) and the aperture 12. In this manner, the ink jet head 1 is formed with the ink flow path 32 from the ink tank to the ink discharge port 8 through the ink reservoir 3, the manifold 5, the sub manifold 5a, the aperture 12, and the pressure chamber 10.
[0042]
  Further, as is apparent from FIG. 7, the pressure chamber 10 and the aperture 12 are provided at different heights. As a result, as shown in FIG. 6, in the flow path unit 4 corresponding to the ink discharge area below the actuator unit 21, the aperture 12 communicating with one pressure chamber 10 is moved to a pressure chamber adjacent to the pressure chamber. 10 and the same position in plan view. As a result, the pressure chambers 10 are in close contact with each other and are arranged at high density, so that high-resolution image printing is realized by the inkjet head 1 having a relatively small occupation area.
[0043]
  The pressure chamber 10 includes a longitudinal direction (first arrangement direction) of the inkjet head 1 and a direction slightly inclined from the width direction of the inkjet head 1 (second arrangement direction) in the plane depicted in FIGS. 5 and 6. Are arranged in the ink discharge area in the two directions. The first arrangement direction and the second arrangement direction form an angle θ slightly smaller than a right angle. The ink discharge ports 8 are arranged at 50 dpi in the first arrangement direction. On the other hand, the pressure chambers 10 are arranged so that twelve pressure chambers 10 are included in the ink ejection region corresponding to one actuator unit 21 in the second arrangement direction. As a result, within the entire width of the inkjet head 1, twelve ink ejection ports 8 exist in a range separated by a distance between two ink ejection ports 8 adjacent in the first arrangement direction. It should be noted that at both end portions (corresponding to the oblique sides of the actuator unit 21) of each ink discharge region in the first arrangement direction, a complementary relationship with an ink discharge region corresponding to another actuator unit 21 facing the width direction of the inkjet head 1 is provided. Therefore, the above condition is satisfied. For this reason, in the inkjet head 1 according to this reference example, ink droplets are sequentially ejected from the large number of ink ejection openings 8 arranged in the first and second arrangement directions as the inkjet head 1 moves relative to the paper in the width direction. Can be printed at 600 dpi in the main scanning direction.
[0044]
  Next, the structure of the flow path unit 4 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the positional relationship between the three components of the pressure chamber 10, the ink discharge port 8, and the aperture (restricted flow path) 12. As shown in FIG. 8, the pressure chambers 10 are arranged in a row at a predetermined interval of 50 dpi in the first arrangement direction. Such rows of pressure chambers 10 are arranged in 12 rows in the second arrangement direction, and as a whole, the pressure chambers 10 are two-dimensionally arranged in the ink discharge region corresponding to one actuator unit 21.
[0045]
  There are two types of pressure chambers 10, a pressure chamber 10 a having a nozzle connected to the upper acute angle portion in FIG. 8 and a pressure chamber 10 b connected to the lower acute angle portion in FIG. 8. The plurality of pressure chambers 10a and the plurality of pressure chambers 10b are both arranged in the first arrangement direction to form pressure chamber rows 11a and 11b, respectively. As shown in FIG. 8, in the ink ejection region corresponding to one actuator unit 21, two rows of pressure chambers 11a are arranged in order from the lower side in FIG. 8, and two rows of pressure are adjacent to the upper side. The chamber row 11b is arranged. A combination of such two pressure chamber rows 11a and two pressure chamber rows 11b and four pressure chamber rows as one set is an ink discharge corresponding to one actuator unit 21. Within the region, the sequence is repeated three times from the bottom. A straight line connecting the upper acute angle portions of the pressure chambers in the pressure chamber rows 11a and 11b intersects the lower oblique side of each pressure chamber in the pressure chamber row adjacent to the pressure chamber row from above.
[0046]
  As described above, the first pressure chamber row 11a and the second pressure chamber row 11b having different arrangement positions of the nozzles connected to the pressure chamber 10 as viewed from the direction perpendicular to the paper surface of FIG. By arranging the columns adjacent to each other, the pressure chambers 10 are regularly aligned as a whole. On the other hand, the nozzles are gathered and arranged in the central region in a set of pressure chamber rows in which the four pressure chamber rows are one set. Thus, as described above, when the four pressure chamber rows are set as one set and the pressure chamber row set is repeated three times from the lower side, the region near the boundary between the pressure chamber row set and the set, that is, Regions where no nozzles are present are formed on both sides of such a set of four pressure chamber rows. A wide sub-manifold 5a for supplying ink to each pressure chamber 10 is extended there. In this reference example, in the ink discharge region corresponding to one actuator unit 21, one is located on the lower side in the figure, and between the lowermost pressure chamber row group and the second pressure chamber row group. Four wide sub-manifolds 5a are extended in the first arrangement direction, one on the both sides of the uppermost pressure chamber row group and four in total.
[0047]
  As shown in FIG. 8, the nozzles communicating with the ink discharge ports 8 for discharging ink are arranged at equal intervals of 50 dpi in the first arrangement direction corresponding to the pressure chambers 10 regularly arranged in this direction. . Further, unlike the twelve pressure chambers 10 arranged in the second arrangement direction intersecting the first arrangement direction at an angle θ, twelve pressure chambers 10 corresponding to these twelve pressure chambers 10 are arranged. As described above, there are nozzles that communicate with the upper acute angle part of the pressure chamber 10 and nozzles that communicate with the lower acute angle part, and the nozzles are not regularly arranged at regular intervals in the second arrangement direction. .
[0048]
  On the other hand, when the nozzles are always in communication with the acute angle portion on the same side of the pressure chamber 10, the nozzles are also regularly arranged at regular intervals in the direction of the second arrangement direction. That is, in this case, the nozzles are arranged so as to be displaced by an interval corresponding to 600 dpi, which is the resolution at the time of printing, in the first arrangement direction every time one pressure chamber row rises from the lower side to the upper side in the drawing. On the other hand, in this inkjet head, two pressure chamber rows 11a and two pressure chamber rows 11b are combined into a set of four pressure chamber rows, and this is repeated three times from the lower side. Therefore, the displacement of the nozzle positions in the first arrangement direction every time one pressure chamber rises from the lower side to the upper side in the figure is not always the same.
[0049]
  In the inkjet head 1, a strip-like region R having a width corresponding to 50 dpi (about 508.0 μm) in the first arrangement direction and extending in a direction orthogonal to the first arrangement direction will be considered. In the belt-like region R, there is only one nozzle for any of the twelve pressure chamber rows. That is, when such a belt-like region R is partitioned at an arbitrary position in the ink discharge region corresponding to one actuator unit 21, twelve nozzles are always distributed in the belt-like region R. The positions of the points where these 12 nozzles are projected on a straight line extending in the first arrangement direction are separated by an interval corresponding to 600 dpi, which is the resolution at the time of printing.
[0050]
  The twelve nozzles belonging to one band-shaped region R are denoted by (1) to (12) in order from the left of the projected position on a straight line extending in the first arrangement direction. These 12 nozzles are (1), (7), (2), (8), (5), (11), (6), (12), (9), ( They are arranged in the order of 3), (10), (4).
[0051]
  In the ink jet head 1 configured as described above, when the active layer in the actuator unit 21 is appropriately driven, characters, figures, and the like having a resolution of 600 dpi can be drawn. That is, specific characters and figures can be printed on the print medium by selectively driving the active layers corresponding to the 12 pressure chamber rows sequentially in accordance with the conveyance of the print medium.
[0052]
  For example, a case where a straight line extending in the first arrangement direction is printed with a resolution of 600 dpi will be described. First, the case where the nozzle communicates with the acute angle portion on the same side of the pressure chamber 10 will be briefly described. In this case, in response to the printing butterfly being transported, ink discharge is started from the nozzles in the pressure chamber row located at the bottom in FIG. 8, and sequentially belongs to the pressure chamber row adjacent to the upper side. Select a nozzle to eject ink. As a result, ink dots are formed adjacent to each other at an interval of 600 dpi in the first arrangement direction. Finally, a straight line extending in the first arrangement direction is drawn with a resolution of 600 dpi as a whole.
[0053]
  On the other hand, in this reference example, ink discharge starts from the nozzles in the pressure chamber row 11a located at the bottom in FIG. 8, and sequentially communicates with the pressure chambers adjacent to the upper side as the print medium is conveyed. Select a nozzle and eject ink. At this time, since the displacement of the nozzle positions in the first arrangement direction is not always the same every time one pressure chamber line rises from the lower side to the upper side, it is sequentially formed along the first arrangement direction as the print medium is conveyed. The dots of ink that are used are not evenly spaced at an interval of 600 dpi.
[0054]
  That is, as shown in FIG. 8, in response to the printing medium being transported, first, ink is ejected from the nozzle (1) communicating with the lowermost pressure chamber row 11a in the figure, and onto the printing medium. Dot rows are formed at intervals corresponding to 50 dpi (about 508.0 μm). Thereafter, when the straight line formation position reaches the position of the nozzle (7) communicating with the second pressure chamber row 11a from the bottom along with the conveyance of the printing medium, ink is ejected from the nozzle (7). As a result, 2 is moved to the position (about 42.3 μm × 6 = about 254.0 μm) displaced in the first arrangement direction by 6 times the interval corresponding to 600 dpi (about 42.3 μm) from the initially formed dot position. A second ink dot is formed.
[0055]
  Next, when the straight line formation position reaches the position of the nozzle (2) communicating with the third pressure chamber row 11b from the bottom along with the conveyance of the print medium, ink is ejected from the nozzle (2). As a result, a third ink dot is formed at a position displaced from the initially formed dot position by an interval corresponding to 600 dpi (about 42.3 μm) in the first arrangement direction. Further, as the printing medium is conveyed, when the straight line formation position reaches the position of the nozzle (8) communicating with the fourth pressure chamber row 11b from the bottom, ink is ejected from the nozzle (8). As a result, a position (about 42.3 μm × 7 = about 296.3 μm) displaced in the first arrangement direction by 7 times the interval corresponding to 600 dpi (about 42.3 μm) from the position of the first formed dot. A fourth ink dot is formed. Further, when the printing medium is conveyed and the straight line formation position reaches the position of the nozzle (5) communicating with the fifth pressure chamber row 11a from the bottom, ink is ejected from the nozzle (5). As a result, 5 is shifted from the initially formed dot position to a position (about 42.3 μm × 4 = about 169.3 μm) displaced in the first arrangement direction by 4 times the interval corresponding to 600 dpi (about 42.3 μm). A second ink dot is formed.
[0056]
  In the same manner, ink dots are sequentially formed while selecting nozzles communicating with the pressure chambers 10 positioned from the lower side to the upper side in the drawing. At this time, if the number of the nozzle shown in FIG. 8 is N, the first arrangement from the dot positions formed first by an amount corresponding to (magnification n = N−1) × (interval corresponding to 600 dpi). Ink dots are formed at positions displaced in the direction. When 12 nozzles have been finally selected, between the ink dots formed at an interval (about 508.0 μm) corresponding to 50 dpi by the nozzle (1) in the lowermost pressure chamber row 11a in the figure. Are connected by twelve dots formed at intervals corresponding to 600 dpi (approximately 42.3 μm), and it is possible to draw a straight line extending in the first arrangement direction with a resolution of 600 dpi as a whole.
[0057]
  Next, the cross-sectional structure of the inkjet head 1 according to this reference example will be described. FIG. 9 is a partially exploded perspective view of the head main body 1a depicted in FIG. FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the region surrounded by the alternate long and short dash line drawn in FIG. 7 as seen from the lateral direction. As shown in FIGS. 7 and 9, the main part on the bottom side of the inkjet head 1 includes, from above, the actuator unit 21, the cavity plate 22, the base plate 23, the aperture plate 24, the supply plate 25, and the manifold plates 26, 27, 28. The cover plate 29 and the nozzle plate 30 have a laminated structure in which a total of 10 sheet materials are laminated. Among these, the flow path unit 4 is composed of nine plates excluding the actuator unit 21.
[0058]
  As will be described later in detail, the actuator unit 21 is formed by stacking five piezoelectric sheets 41 to 45 (see FIG. 10) and arranging electrodes so that only the uppermost layer and the second layer adjacent thereto are disposed. Is a layer having a portion that becomes an active layer when an electric field is applied (hereinafter simply referred to as a “layer having an active layer”), and the remaining three layers are inactive layers. The cavity plate 22 is a metal plate provided with a number of substantially rhombic openings corresponding to the pressure chambers 10. The base plate 23 is a metal plate provided with a communication hole between the pressure chamber 10 and the aperture 12 and a communication hole from the pressure chamber 10 to the ink discharge port 8 with respect to one pressure chamber 10 of the cavity plate 22. The aperture plate 24 is a metal plate provided with a communication hole from the pressure chamber 10 to the ink discharge port 8 in addition to the aperture 12 for one pressure chamber 10 of the cavity plate 22. The supply plate 25 is a metal plate provided with a communication hole between the aperture 12 and the sub-manifold 5a and a communication hole from the pressure chamber 10 to the ink discharge port 8 with respect to one pressure chamber 10 of the cavity plate 22. The manifold plates 26, 27, and 28 are metal plates each provided with a communication hole from the pressure chamber 10 to the ink discharge port 8 for one pressure chamber 10 of the cavity plate 22 in addition to the sub-manifold 5 a. The cover plate 29 is a metal plate in which a communication hole from the pressure chamber 10 to the ink discharge port 8 is provided for one pressure chamber 10 of the cavity plate 22. The nozzle plate 30 is a metal plate provided with a tapered ink discharge port 8 that functions as a nozzle for each pressure chamber 10 of the cavity plate 22.
[0059]
  These ten sheets 21 to 30 are stacked in alignment with each other so that an ink flow path 32 as shown in FIG. 6 is formed. The ink flow path 32 first extends upward from the sub-manifold 5a, extends horizontally at the aperture 12, then further upwards, extends horizontally again at the pressure chamber 10, and then moves away from the aperture 12 for a while. It goes from the diagonally downward direction to the ink discharge port 8 vertically downward.
[0060]
  As shown in FIG. 10, the actuator unit 21 includes five piezoelectric sheets 41, 42, 43, 44, and 45 formed to have the same thickness of about 15 μm. These piezoelectric sheets 41 to 45 are continuous layered flat plates (continuous flat plate layers) so as to be disposed across a number of pressure chambers 10 formed in one ink discharge region in the inkjet head 1. . Since the piezoelectric sheets 41 to 45 are arranged as a continuous flat plate layer across a large number of pressure chambers 10, the individual electrodes 35a and 35b can be arranged at high density by using, for example, a screen printing technique. . For this reason, the pressure chambers 10 formed at positions corresponding to the individual electrodes 35a and 35b can be arranged with high density, and high-resolution images can be printed. The piezoelectric sheets 41 to 45 are made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity.
[0061]
  Between the piezoelectric sheet 41 in the uppermost layer and the piezoelectric sheet 42 adjacent thereto below, a common electrode 34a having a thickness of about 2 μm formed on the entire surface of the sheet is interposed. Similarly, between the piezoelectric sheet 43 adjacent to the lower layer of the piezoelectric sheet 42 and the piezoelectric sheet 44 adjacent to the lower layer, a common electrode 34b having a thickness of about 2 μm formed in the same manner as the common electrode 34a is interposed. . Further, above the piezoelectric sheet 41, an individual electrode having a planar shape similar to that of the pressure chamber 10 (length: 850 μm, width: 250 μm) and a projection region in the stacking direction included in the pressure chamber region is about 1 μm thick. 35a is formed for each pressure chamber 10 (see FIG. 6). Further, between the piezoelectric sheet 42 and the piezoelectric sheet 43, an individual electrode 35b having a thickness of about 2 μm formed in the same manner as the individual electrode 35a is interposed. On the other hand, no electrode is disposed between the piezoelectric sheet 44 adjacent below the piezoelectric sheet 43 and the piezoelectric sheet 45 adjacent below the piezoelectric sheet 43 and below the piezoelectric sheet 45. The electrodes 34a, 34b, 35a, and 35b are made of a metal material such as an Ag-Pd system.
[0062]
  The common electrodes 34a and 34b are grounded in a region not shown. As a result, the common electrodes 34 a and 34 b are kept at the same ground potential in the regions corresponding to all the pressure chambers 10. The individual electrodes 35a and 35b are lead wires (not shown) wired independently in the FPC 136 for each individual electrode 35 so that the potential can be controlled for each corresponding to each pressure chamber 10. And is connected to the driver IC 132 through this lead wire. At this time, the upper and lower individual electrodes 35a and 35b may be connected to the driver IC 132 via the same lead wire. The common electrodes 34a and 34b may be formed in large numbers for each pressure chamber 10 so that the projected region in the stacking direction includes the pressure chamber region, or the projected region may be a pressure region. A large number of those that are slightly smaller than the pressure chamber 10 may be formed for each pressure chamber 10 so as to be included in the chamber region, and it is not always necessary to be one conductive sheet formed on the entire surface of the sheet. However, at this time, it is necessary that the common electrodes are electrically connected so that the portions corresponding to the pressure chambers 10 all have the same potential.
[0063]
  In the inkjet head 1, the polarization direction of the piezoelectric sheets 41 to 45 is the thickness direction. That is, the actuator unit 21 includes three piezoelectric sheets 41 to 43 on the upper side (that is, apart from the pressure chamber 10) as the active layer layer and two lower sheets (that is, close to the pressure chamber 10). It has a so-called unimorph type configuration in which the piezoelectric sheets 44 and 45 are inactive layers. Therefore, when the individual electrodes 35a and 35b are set to a positive or negative predetermined potential, for example, if the electric field and the polarization are in the same direction, the electric field application portion sandwiched between the electrodes in the piezoelectric sheets 41 to 43 is the active layer (pressure generating portion). ) And contracts in a direction perpendicular to the polarization direction due to the piezoelectric transverse effect. On the other hand, since the piezoelectric sheets 44 and 45 are not affected by the electric field and therefore do not spontaneously shrink, the direction between the upper piezoelectric sheets 41 to 43 and the lower piezoelectric sheets 44 and 45 is perpendicular to the polarization direction. Therefore, the piezoelectric sheets 41 to 45 are deformed so as to be convex toward the non-active side (unimorph deformation). At this time, as shown in FIG. 10, the lower surfaces of the piezoelectric sheets 41 to 45 are fixed to the upper surface of the partition wall (cavity plate) 22 that partitions the pressure chambers. Deforms so that it is convex to the side. For this reason, the volume of the pressure chamber 10 is reduced, the pressure of the ink is increased, and the ink is ejected from the ink ejection port 8. Thereafter, when the individual electrodes 35a and 35b are returned to the same potential as that of the common electrodes 34a and 34b, the piezoelectric sheets 41 to 45 return to the original shape and the volume of the pressure chamber 10 returns to the original volume. Inhale from.
[0064]
  As another driving method, the individual electrodes 35a and 35b are set to potentials different from the common electrodes 34a and 34b in advance, and the individual electrodes 35a and 35b are temporarily set to the same potential as the common electrodes 34a and 34b every time there is a discharge request. Thereafter, the individual electrodes 35a and 35b can be set to different potentials from the common electrodes 34a and 34b again at a predetermined timing. In this case, when the individual electrodes 35a and 35b and the common electrodes 34a and 34b are at the same potential, the piezoelectric sheets 41 to 45 return to the original shape, so that the volume of the pressure chamber 10 is in an initial state (both electrodes of both electrodes). The ink is sucked into the pressure chamber 10 from the manifold 5 side. After that, at the timing when the individual electrodes 35a and 35b are set to different potentials from the common electrodes 34a and 34b again, the piezoelectric sheets 41 to 45 are deformed so as to protrude toward the pressure chamber 10, and the volume of the pressure chamber 10 is reduced to reduce the ink. The pressure rises and ink is ejected.
[0065]
  Further, if the electric field direction applied to the piezoelectric sheets 41 to 45 and the polarization direction are opposite, the piezoelectric sheets 41 and 42 sandwiched between the individual electrodes 35a and 35b and the common electrodes 34a and 34b due to the piezoelectric lateral effect. The active layer inside tends to extend in the direction perpendicular to the polarization direction. Therefore, the piezoelectric sheets 41 to 45 are deformed so as to be concave toward the pressure chamber 10 side. For this reason, the volume of the pressure chamber 10 increases and ink is sucked from the manifold 5 side. Thereafter, when the potentials of the individual electrodes 35a and 35b are restored, the piezoelectric sheets 41 to 45 have the original flat plate shape, and the volume of the pressure chamber 10 is restored to the original volume, so that ink is ejected from the ink ejection port 8.
[0066]
  Next, a method for manufacturing the ink jet head 1 according to this reference example will be described.
[0067]
  In order to manufacture the inkjet head 1, first, the flow path unit 4 and the actuator unit 21 are separately manufactured in parallel, and then both are bonded. In order to manufacture the flow path unit 4, the plates 22 to 30 constituting the flow path unit 4 are etched using the patterned photoresist as a mask to form openings as shown in FIGS. 7 and 9. Each of 30 is formed. Thereafter, the nine plates 22 to 30 are overlapped and bonded with an adhesive interposed so that the ink flow path 32 is formed, whereby the flow path unit 4 is manufactured.
[0068]
  On the other hand, in order to manufacture the actuator unit 21, first, a conductive paste to be the individual electrode 35 b is pattern-printed on a ceramic material green sheet to be the piezoelectric sheet 43. In parallel with this, conductive paste to be the common electrodes 34a and 34b is pattern-printed on the ceramic material green sheets to be the piezoelectric sheets 42 and 44. Thereafter, a laminate obtained by stacking the five green sheets to be the piezoelectric sheets 41 to 45 while aligning them using a jig is fired at a predetermined temperature. Thereafter, the individual electrodes 35a are formed on the piezoelectric sheet 41 of the fired laminate. The individual electrode 35a is, for example, plated on the entire surface of the piezoelectric sheet 41 with a conductive film and removed unnecessary portions by laser patterning or on the piezoelectric sheet 41 using a mask having an opening corresponding to the individual electrode 35a. The conductive film may be formed by vapor deposition by PVD (Physical Vapor Deposition) or the like. The production of the actuator unit 21 is completed through the steps so far.
[0069]
  Next, the actuator unit 21 manufactured as described above is bonded to the flow path unit 4 with an adhesive so that the piezoelectric sheet 45 and the cavity plate 22 are in contact with each other. At this time, both are bonded based on the alignment marks respectively formed on the surface of the cavity plate 22 and the surface of the piezoelectric sheet 41 of the flow path unit 4.
[0070]
  Thereafter, a through hole is formed so as to connect the corresponding individual electrode 35a and the individual electrode 35b that are vertically overlapped, and the through hole is filled with a conductive material. Thereafter, in order to supply electric signals to the individual electrodes 35a and 35b and the common electrodes 34a and 34b, the FPC 136 is pasted so as to be electrically joined to the joining positions corresponding to the electrodes on the actuator unit 21 by soldering. Furthermore, the manufacture of the inkjet head 1 is completed through a predetermined process.
[0071]
  As described above, only the individual electrode 35a is not fired together with the ceramic material to be the piezoelectric sheets 41 to 45, unlike the other electrodes, because the individual electrode 35a is exposed and is evaporated by high-temperature heating during firing. This is because it is difficult to control the thickness as compared with the other electrodes 34a, 34b, and 35b covered with the ceramic material. However, since the thickness of the other electrodes 34a, 34b, and 35b is somewhat reduced during firing, it is difficult to reduce the thickness in consideration of maintaining continuity after firing. On the other hand, the individual electrode 35a can be formed thinner than the other electrodes 34a, 34b, and 35b because it is formed by the method described above after firing. Thus, in the inkjet head 1, the individual electrode 35a in the uppermost layer is made thinner than the other electrodes 34a, 34b, 35b, so that the displacement of the piezoelectric sheets 41 to 43 including the active layer is regulated by the individual electrode 35a. This makes it difficult to improve the efficiency (electric efficiency and area efficiency) of the actuator unit 21.
[0072]
  In the inkjet head 1, since the piezoelectric sheets 41 to 43 including the active layer and the piezoelectric sheets 44 and 45 that are the inactive layers are formed of the same material, it is not necessary to replace the material and is relatively simple. It can be manufactured by a manufacturing process. Therefore, it is expected that the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the piezoelectric sheets 41 to 43 including the active layer and the piezoelectric sheets 44 and 45 which are the inactive layers all have substantially the same thickness, the cost can be reduced by simplifying the manufacturing process. Can do. This is because the thickness adjustment process when applying and laminating the ceramic material to be the piezoelectric sheet can be easily performed.
[0073]
  In the inkjet head 1 according to the present reference example, a plurality of actuator units 21 divided for each ink discharge region are arranged along the longitudinal direction in a state of being bonded to the flow path unit 4. Accordingly, it is possible to perform alignment with the flow path unit 4 for each actuator unit 21 that is likely to cause variation in dimensional accuracy and variation in positional accuracy of the individual electrodes 35a and 35b because it is formed by sintering or the like. Even if the head is lengthened, an increase in the amount of misalignment between each actuator unit 21 and the flow path unit 4 is suppressed, and both can be aligned with high accuracy. Accordingly, the individual electrodes 35a and 35b that are relatively far from the mark are also less likely to be greatly displaced from the predetermined positions with respect to the pressure chamber 10, so that good ink ejection performance can be obtained and the inkjet head 1 can be manufactured. The yield is dramatically improved. On the other hand, when the actuator unit 21 is formed as an elongated body similar to the flow path unit 4, the individual electrodes 35 a for the pressure chambers 10 in plan view when the actuator unit 21 is overlapped with the flow path unit 4, The amount of deviation of the position 35b from the predetermined position increases with distance from the mark, the ink discharge performance in the pressure chamber 10 relatively far from the mark deteriorates, and the uniformity of the ink discharge performance within the inkjet head 1 is reduced. It will be lost.
[0074]
  Further, according to the inkjet head 1 configured as described above, the volume of the pressure chamber 10 is easily changed by the piezoelectric effect by sandwiching the piezoelectric sheets 41 to 43 between the common electrodes 34a and 34b and the individual electrodes 35a and 35b. Can be made. Moreover, since the piezoelectric sheets 41 to 43 including the active layer are continuous flat plate layers, they can be easily manufactured.
[0075]
  Further, the inkjet head 1 has an actuator unit 21 having a unimorph structure in which the piezoelectric sheets 44 and 45 close to the pressure chamber 10 are inactive layers and the piezoelectric sheets 41 to 43 separated from the pressure chamber 10 are layers including the active layers. is doing. Therefore, the volume change amount of the pressure chamber 10 can be increased by the piezoelectric lateral effect, and the individual electrodes 35a and 35b are compared with the inkjet head in which the pressure chamber 10 side includes the active layer and the opposite side is the inactive layer. It is possible to reduce the voltage applied to the voltage and / or increase the integration of the pressure chamber 10. By reducing the applied voltage, the driver for driving the individual electrodes 35a and 35b can be reduced in size and the cost can be reduced, and the pressure chamber 10 can be reduced in size and its integration can be increased. In addition, a sufficient amount of ink can be ejected, and the head 1 can be downsized and high-density arrangement of printing dots can be realized.
[0076]
  Further, in the inkjet head 1, each actuator unit 21 has a substantially trapezoidal shape, and the parallel opposing sides of each actuator unit 21 are along the longitudinal direction of the flow path unit 4 and the oblique sides of the adjacent actuator units 21 are adjacent to each other. A plurality of actuator units 21 are arranged in two rows in a staggered manner so that the two overlap in the width direction of the flow path unit 4. Thus, when the oblique sides of the adjacent actuator units 21 overlap each other, the inkjet head 1 exists along the width direction of the flow path unit 4 when the inkjet head 1 moves relative to the print medium in the width direction. The pressure chambers 10 that complement each other can complement each other, and a small inkjet head 1 with a very narrow width can be obtained while realizing high-resolution printing.
[0077]
  In addition, since a large number of pressure chambers 10 adjacent to each other in the flow path unit 4 are arranged in a matrix, it is possible to arrange a large number of pressure chambers 10 in a relatively small size region. Yes.
[0078]
  In the inkjet head 1 described above, a plurality of trapezoidal actuator units are arranged in a staggered pattern in two rows, but the actuator units do not necessarily have to be trapezoidal, and the plurality of actuator units are arranged in the longitudinal direction of the flow path unit. May be arranged in a single row along the line. Alternatively, the actuator units may be arranged in a staggered manner in three or more rows.
[0079]
  Next, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a plan view of the head body of the inkjet head according to the present embodiment. In the ink jet head and the ink jet printer according to the present embodiment, portions other than the head main body are similar to the reference example described above, and thus detailed description thereof is omitted here.
[0080]
  As shown in FIG. 11, the head main body 201 of the ink jet head according to the present embodiment has a rectangular planar shape extending in one direction (main scanning direction). The head main body 201 includes a flow path unit 204 in which a number of pressure chambers 210 and ink discharge ports 208, which will be described later, are formed, and two actuator units 221 (in FIG. The right side is indicated by reference numeral 221a, and the left side is indicated by reference numeral 221b). Each actuator unit 221 is arranged so that one side B thereof is along the longitudinal direction of the head main body 201. Adjacent actuator units 221 are arranged in a state where the hypotenuses C are close to each other and are aligned in the width direction (short direction) of the head main body 201. An ink supply port 202 is opened on the upper surface of the flow path unit 204, and the ink supply port 202 is connected to an ink supply source via a path (not shown).
[0081]
  As shown in FIG. 12, which is a view of the head body 201 viewed from the side opposite to FIG. 11 (printing surface side), the lower surface of the flow path unit 204 is associated with the area where the actuator unit 221 is disposed, Two parallelogram ink ejection regions R1 are provided. On the surface of the ink discharge region R1, a large number of minute diameter ink discharge ports 208 are arranged.
[0082]
  In this embodiment, a case where single color printing is performed is shown, and one color (for example, black) ink is supplied to the ink supply port 202. Note that the configuration for performing multicolor printing is that the head main bodies 201 corresponding to the number of colors in the flow path unit width direction (for example, four head main bodies 201 for four colors of yellow, cyan, magenta, and black). ) Are arranged side by side, and each head main body 201 performs printing while supplying inks of different colors.
[0083]
  A cross-sectional view showing the internal structure of the flow path unit 204 is shown in FIG. As shown in FIG. 13, a manifold channel 205 is formed inside the channel unit 204, and the manifold channel 205 communicates with an ink supply source via the ink supply port 202. Always filled with ink. The ink supply port 202 is desirably provided with a filter for capturing dust contained in the ink.
[0084]
  The manifold channel 205 is formed over most of the channel unit 204 so as to straddle the two ink discharge regions R1. In the portion corresponding to the ink discharge region R 1 in the manifold channel 205, a large number of elongated parallelogram-shaped island portions 205 a are formed at equal intervals so that the longitudinal direction thereof is along the longitudinal direction of the channel unit 204. Has been. In this configuration, the ink supplied from the ink supply port 202 passes between adjacent islands 205a inside the manifold channel 205, and the pressure described later is formed in the channel unit 204 in each ink discharge region R1. Distributed to chamber 210.
[0085]
  Each ink discharge port 208 is a tapered nozzle as shown in FIG. 15, and communicates with the manifold channel 205 via a pressure chamber 210 and an aperture 212 having a substantially parallelogram shape in plan view. In this configuration, ink is supplied from the manifold channel 205 to the pressure chamber 210 via the aperture 212. Then, by driving an actuator unit 221 to be described later, ejection energy is applied to the ink in the pressure chamber 210, and the ink is ejected from the ink ejection port 208.
[0086]
  FIG. 14 shows the detailed configuration of the area indicated by the symbol Q in FIG. As is clear from FIG. 14, in the region corresponding to the ink ejection region R1 on the upper surface of the flow path unit 204, a large number of pressure chambers 210 are arranged in a matrix while being adjacent to each other. As shown in FIG. 15, since the pressure chamber 210 and the aperture 212 are provided at different heights, the aperture 212 connected to one pressure chamber 210 is overlapped with another pressure chamber 210 in FIG. Can be arranged as follows. As a result, a high-density arrangement of the pressure chambers 210 can be realized, which contributes to downsizing of the head body 201 and higher resolution of the formed image.
[0087]
  A specific configuration of a path from the manifold flow path 205 to the ink discharge port 208 is shown in FIG. 15, and as shown in this figure, the flow path unit 204 includes a cavity plate 222, a base plate 223, an aperture plate 224, and a supply plate 225. In addition, a total of nine sheet materials of a manifold plate 226, 227, 228, a cover plate 229, and a nozzle plate 230 are laminated. The above-described actuator unit 221 is bonded to the upper surface of the flow path unit 204 to constitute the head main body 201. The detailed configuration of the actuator unit 221 will be described later.
[0088]
  The cavity plate 222 is provided with a parallelogram-shaped opening to constitute the pressure chamber 210 described above, while the nozzle plate 230 is formed with a tapered ink discharge port 208 by pressing. The communication holes 251 pass through the plates 223 to 229 sandwiched between the plates 222 and 230, respectively, and the pressure chamber 210 and the ink discharge port 208 are connected through these communication holes 251. The aperture plate 224 is provided with a long hole-shaped aperture 212, and one end of the aperture 212 is connected to the end of the pressure chamber 210 (on the side connected to the ink discharge port 208 with the connection hole 252 formed in the base plate 223. Connected to the opposite end). The aperture 212 plays a role of appropriately adjusting the amount of ink supplied to the pressure chamber 210 and preventing the amount of ink ejected from the ink ejection port 208 from being excessive or small. A communication hole 253 is opened in the supply plate 225 to connect the other end of the aperture 212 and the manifold channel 205.
[0089]
  The nine plates 222 to 230 constituting the flow path unit 204 are all made of metal, and the pressure chamber 210, the aperture 212, and the communication holes 251, 252, and 253 are selectively etched using a mask pattern. It is formed by applying to each metal plate. Then, the nine plates 222 to 230 are laminated and bonded after being aligned with each other so as to form a flow path as shown in FIG.
[0090]
  As shown in FIG. 16, the actuator unit 221 includes five piezoelectric sheets 241 to 245 formed to have the same thickness of about 15 μm. These piezoelectric sheets 241 to 245 are continuous flat plate layers, and one actuator unit 221 is arranged across a number of pressure chambers 210 formed in one ink ejection region R 1 of the head body 201. Thus, the individual electrodes 235a and 235b can be arranged in the actuator unit 221 with high density. As a material for the piezoelectric sheets 241 to 245, a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity is used.
[0091]
  Between the first and second piezoelectric sheets 241 and 242 counted from above, a common electrode 234a having a thickness of about 2 μm formed on the entire surface of the sheet is interposed. Similarly, a common electrode 234b having a thickness of about 2 μm is interposed between the third and fourth piezoelectric sheets 243 and 244. An individual electrode 235 a having a thickness of about 1 μm is formed for each pressure chamber 210 on the upper surface of the first-layer piezoelectric sheet 241. As shown in FIG. 14, the planar shape of the individual electrode 235 a is a shape obtained by slightly reducing the shape of the pressure chamber 210 while maintaining a similar similarity, and the center position thereof substantially coincides with the center position of the pressure chamber 210. Has been placed. Further, an individual electrode 235b having a thickness of about 2 μm formed in the same manner as the individual electrode 235a is disposed between the second and third layer piezoelectric sheets 242, 243. A portion where the individual electrodes 235a and 35b are arranged corresponds to the pressure generating unit A that applies pressure to the ink in the pressure chamber 210. No electrodes are arranged between the fourth and fifth layer piezoelectric sheets 244 and 245 and on the lower surface of the fifth layer piezoelectric sheet 245. These electrodes 234a, 234b, 235a, 235b are made of a metal material such as an Ag-Pd system.
[0092]
  Since the common electrodes 234a and 234b are grounded in a region (not shown), the common electrodes 234a and 234b are kept at the same ground potential in the regions corresponding to all the pressure chambers 210. The individual electrodes 235a and 235b are connected to appropriate driver ICs via independent lead wires for the individual electrodes 235a and 235b so that the potential can be controlled independently for each pressure chamber 210. .
[0093]
  In the head main body 201, the polarization direction of the piezoelectric sheets 241 to 245 is the thickness direction thereof. That is, the actuator unit 221 uses the three piezoelectric sheets 241 to 243 on the upper side (the side far from the pressure chamber 210) as the layers including the active layer, and the two piezoelectric sheets 244 on the lower side (the side closer to the pressure chamber 210). 245 is a so-called unimorph type structure having an inactive layer.
[0094]
  In this configuration, when the individual electrodes 235a and 235b are set to a predetermined potential of + or −, for example, if the electric field and the polarization are in the same direction, the portion sandwiched between the electrodes of the piezoelectric sheets 241 to 243 (active layer, that is, the pressure generating portion) ) Contracts in a direction perpendicular to the polarization direction. On the other hand, since the piezoelectric sheets 244 and 245 of the inactive layer are not affected by the electric field, they do not shrink spontaneously. As a result, a difference in distortion in the polarization direction occurs between the upper piezoelectric sheets 241 to 243 and the lower piezoelectric sheets 244 and 245, and the entire piezoelectric sheets 241 to 245 are deformed to be convex on the inactive side. (Unimorph deformation). Since the lower surface of the lowermost piezoelectric sheet 245 is fixed to the upper surface of the partition wall that separates the plurality of pressure chambers 210, the piezoelectric sheet 241 to 245 has a pressure generating portion A portion convex toward the pressure chamber 210 side. The volume of the pressure chamber 210 is reduced by deformation. As a result, the ink pressure rises and ink is ejected from the ink ejection port 208. Thereafter, when the application of the drive voltage to the individual electrodes 235a and 235b is stopped, the piezoelectric sheets 241 to 245 return to the original shape, the volume of the pressure chamber 210 returns to the original, and the ink is sucked from the manifold channel 205. .
[0095]
  Next, the shape of the two actuator units 221a and the arrangement of the individual electrodes 235a and 235b (in other words, the arrangement of the pressure generating unit A) will be described. FIG. 17 is a diagram showing the shape of the actuator unit 221a and the arrangement of the pressure generators. FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the joint portion between the actuator unit 221a and the actuator unit 221b and the pressure generating portion in the additional region.
[0096]
  As described above, the head body 201 has the two actuator units 221a and 221b, but the shape and the arrangement of the pressure generating part A are the same in the two actuator units 221a and 221b.
[0097]
  As shown in FIGS. 11 and 17, the actuator unit 221 a is formed in a parallelogram shape, one side B of which is parallel to the longitudinal direction of the flow path unit 204, and the other side C is oblique to the longitudinal direction of the flow path unit 204. It arrange | positions at the flow-path unit 204 so that it may become. As shown in FIG. 17, the actuator unit 221 a has two regions divided in the channel unit width direction by straight lines along the longitudinal direction of the channel unit 204, that is, adjacent to the channel unit 204 in the width direction. P1 and P2 are set.
[0098]
  Among them, in the basic region P1, a large number of pressure generating portions A1 are arranged in a matrix in the direction along the longitudinal direction of the flow path unit 204 and the direction along the other side C of the parallelogram while being adjacent to each other. ing.
[0099]
  In the remaining area excluding the basic area P1 (additional area P2), the pressure generating parts A2 are adjacent to each other only in the vicinity of the acute angle part D of the parallelogram that is closer to the actuator unit 221b, in a matrix form. Is arranged.
[0100]
  When the two actuator units 221a and 221b having such a configuration are arranged side by side in the longitudinal direction of the flow path unit 204 as shown in FIG. 11, as shown in FIG. 18, the joint between the actuator unit 221a and the actuator unit 221b is shown. The pressure generating portion A2 of the additional region P2 provided in the actuator unit 221a is located at a location corresponding to a region (region G indicated by hatching in FIG. 18) where the pressure generating portion A cannot be disposed in the basic region P1. Will do. That is, the pressure generating part A2 in the additional area P2 is a gap between the pressure generating part A1 in the basic area P1 provided in the actuator unit 221a and the pressure generating part A1 in the basic area P1 provided in the adjacent actuator unit 221b. Since it is arranged so as to overlap the width direction of the portion G and the flow path unit 204, it is possible to print seamlessly over the entire longitudinal direction of the flow path unit without separately arranging an actuator unit for discharging ink from the gap portion G. It is possible to provide a head body 201 that can be used.
[0101]
  In other words, since the pressure generating portion cannot be disposed in the region (region G) in the vicinity of the joint portion between the actuator unit 221a and the actuator unit 221b, the pressure chamber 210 and the ink discharge port 208 are also disposed in that portion. I can't. Accordingly, if the pressure generating portion A2 is not disposed in the additional region P2 provided in the actuator unit 221a, the portion corresponding to the gap portion G cannot be printed, and ink is ejected at the joint portion between the actuator units 221a and 221b. There will be an impossible part. However, since the pressure generating portion A2 is disposed in the additional region P2 provided in the actuator unit 221a at a portion overlapping the region G in the flow path unit width direction, there is no portion where ink cannot be ejected. As a result, a continuous image can be formed on the paper.
[0102]
  As described above, in the present embodiment, the actuator unit 221 is provided with a plurality of rows in which a large number of pressure generators A 1 and A 2 are arranged in the longitudinal direction of the flow path unit 204. The length of this row along the longitudinal direction of the flow path unit 204 is long in the basic region P1 and short in the additional region P2. When the number of rows along the width direction of the flow path unit 204 is considered, the number of rows in the additional area P2 is within the length along the width direction of the flow path unit 204 in the corresponding area G. It is the same as the number of columns that will exist. Therefore, when an imaginary straight line extending in the width direction of the flow path unit 204 is drawn, the imaginary straight line intersects with the number of rows intersecting in the area where the adjacent actuator units 221a and 221b overlap with each other in the area where they do not overlap. The number of intersecting columns is the same.
[0103]
  And since the structure shown above can be achieved only by arranging two actuator units 221a and 221b having the same structure, the parts structure is simplified, and the cost and man-hour required for designing and manufacturing the actuator units 221a and 221b are reduced. Can be reduced.
[0104]
  Note that the arrangement of the pressure generating unit A on the actuator unit 221 described in the present embodiment is an example, and for example, an actuator unit 255 as shown in FIG. 19 can be used. FIG. 19 is a view showing another example of the arrangement of the pressure generating portions of the actuator unit. FIG. 20 is a view showing the relationship between the joint portion of the actuator unit and the pressure generating portion in the additional region in the arrangement of FIG.
[0105]
  In the actuator unit 255a shown in FIG. 19, areas P11, P12, and P13 that are divided into three in the flow path unit width direction are set. And the area | region P11 of the flow path unit width direction center is made into the basic area | region, and the remaining area | regions P12 and P13 are made into the additional area | region.
[0106]
  As in the case of the arrangement in FIG. 17, in the basic region P11, the direction along the longitudinal direction of the flow path unit and the direction along the other side C of the parallelogram while a large number of pressure generating parts A11 are adjacent to each other. Are arranged in a matrix. On the other hand, in the additional region P12, in the vicinity of the acute angle portion D of the parallelogram shape closer to the actuator unit 255b, the pressure generating portions A12 are arranged in a matrix while being adjacent to each other. In the additional region P13, the pressure generating portions A13 are arranged in a matrix in the vicinity of the acute angle portion D of the parallelogram farther from the actuator unit 255b while being adjacent to each other.
[0107]
  Therefore, as shown in FIG. 20, the pressure generating portion A12 in the additional region P12 of the actuator unit 255a and the pressure generating portion A13 in the additional region P13 of the actuator unit 255b are the pressure generating portions in the basic region P11 provided in the actuator unit 255a. The gap portion G between A11 and the pressure generating portion A11 of the basic region P11 provided in the adjacent actuator unit 255b overlaps with the width direction of the flow path unit 204 and is disposed. Therefore, it is possible to provide the head main body 201 that can eject ink without any breaks in the entire longitudinal direction of the flow path unit.
[0108]
  In addition, according to the present embodiment, the same benefits as those of the reference example described above can be obtained. Specifically, since the two actuator units 255a, 255b are arranged along the longitudinal direction of the flow path unit 204, even if the flow path unit 204 is elongated, the actuator units 255a, 255b and the flow path unit As a result, the positioning accuracy with respect to 204 is improved, and good ink discharge performance is obtained, and the manufacturing yield of the inkjet head 201 is dramatically improved. Further, by sandwiching the piezoelectric sheets 241 to 243 between the common electrodes 234a and 234b and the individual electrodes 235a and 235b, the volume of the pressure chamber 210 can be easily changed by the piezoelectric effect. Moreover, since the piezoelectric sheets 241 to 243 including the active layer are continuous flat layers, they can be easily manufactured. Moreover, since the piezoelectric sheets 244 and 245 close to the pressure chamber 210 are the inactive layers and the piezoelectric sheets 241 to 243 away from the pressure chamber 210 are the layers including the active layers, the actuator unit 221 has a unimorph structure. The volume change amount of the pressure chamber 210 can be increased by the piezoelectric lateral effect, and the voltage applied to the individual electrodes 235a and 235b can be lowered and / or the pressure chamber 210 can be highly integrated. . Furthermore, since the multiple pressure chambers 210 adjacent to each other in the flow path unit 204 are arranged in a matrix, the multiple pressure chambers 210 can be arranged at a high density within a relatively small size.
[0109]
  In the present embodiment, two actuator units are arranged side by side. However, it is needless to say that the present invention can be applied to a structure in which three or more actuator units are arranged. By arranging a large number of ink jets, it is possible to manufacture a long ink jet head, and this ink jet head is advantageous in that it can print on a large size paper at high speed.
[0110]
  FIGS. 21A and 21B show four actuator units 261 configured in the same manner as the actuator unit 221 or the actuator unit 255 (in these drawings, denoted by reference numerals 261a, 261b, 261c, and 261d from the right). The head main bodies 271 and 272 according to the modified examples are shown in a straight line and bonded to a flow path unit 274 having ink supply ports 273 in the vicinity of both ends. The actuator unit 261 has a different length, like the actuator unit 221 or the actuator unit 255, up to a flow path unit as shown in FIG. 11 having a slightly shorter longitudinal direction or a long flow path unit as shown in FIG. Since it can be used in common for the flow path unit, the versatility as a part is high, and the manufacturing cost can be reduced.
[0111]
  Further, the head main bodies 201 and 271 shown in FIGS. 11 and 21A have a configuration in which the actuator units are arranged in a straight line and arranged in the flow path unit in a state of being aligned in the flow path unit width direction. However, for example, a plurality of actuator units 261a, 261b, 261c, and 261d may be arranged in a staggered manner like a head main body 272 shown in FIG. However, from the viewpoint of downsizing the inkjet head, the configuration shown in FIG. 11 or FIG. 21A in which a plurality of actuator units are arranged in a straight line in the longitudinal direction of the flow path unit with the plurality of actuator units arranged in an orderly manner. Is desirable. In particular, the configuration of FIG. 11 and FIG. 21A can reduce the width of the ink jet head, so that a plurality of ink jet heads are arranged in the width direction and inks of different colors are supplied to perform multicolor printing. In this case, it is advantageous in that a plurality of inkjet heads can be arranged in a compact space, and even when the paper is skewed during printing, the color shift of the image can be reduced.
[0112]
  Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 22 is a plan view of the head body of the inkjet head according to the present embodiment. In the ink jet head and the ink jet printer according to the present embodiment, portions other than the head main body are similar to the reference example described above, and thus detailed description thereof is omitted here.
[0113]
  As shown in FIG. 22, the head main body 301 of the ink jet head according to the present embodiment has a rectangular planar shape extending in one direction. The head main body 301 has a flow path unit 304 in which a large number of pressure chambers 310 and ink discharge ports 308, which will be described later, are formed. On the upper surface of the head main body 301 are four substantially hexagonal actuator units 321 (in FIG. 22). (Represented by reference numerals 321a, 321b, 321c, and 321d from the right) are arranged in two rows in a zigzag pattern and bonded together. Each actuator unit 321 is arranged such that its parallel opposing sides (upper side and lower side) are along the longitudinal direction of the head main body 301. Adjacent actuator units 321 are arranged while forming overlapping portions in the flow path unit width direction with their hypotenuses close to each other.
[0114]
  As shown in FIG. 23, which is a view of the flow path unit 304 from the opposite side (printing surface side) to FIG. 22, the lower surface of the flow path unit 304 is associated with an area where the actuator unit 321 is disposed. Four hexagonal ink ejection regions R2 are set. On the surface of the ink discharge region R2, a large number of small-diameter ink discharge ports 308 are arranged. A base block 302 is disposed on the upper surface of the head main body 301, and a pair of ink reservoirs 303 that are elongated along the longitudinal direction of the head main body 301 are disposed inside the base block 302. One end of each ink reservoir 303 forms an opening 303a on the upper surface of the base block 302. As a result of this opening 303a being connected to an ink tank (not shown), the ink reservoir 303 is always filled with ink.
[0115]
  A cross-sectional view showing the internal structure of the flow path unit 304 is shown in FIG. As shown in FIG. 24, a plurality of manifold channels 305 as ink supply sources are formed in the channel unit 304. Each manifold channel 305 communicates with the ink reservoir 303 through an opening 305a formed on the upper surface of the channel unit 304 correspondingly. In addition, it is desirable to provide the opening 305a with a filter for capturing dust or the like contained in the ink.
[0116]
  The manifold channel 305 is branched from the opening 305a to supply ink to a number of pressure chambers 310 described later. One of the manifold channels 305 is provided corresponding to a region on one side when one of the hexagonal ink discharge regions R2 shown in FIG. . Eight manifold channels 305 are provided, and the shape of each channel is determined so that each one distributes and supplies ink to all the pressure chambers 310 included in the corresponding region.
[0117]
  The ink discharge ports 308 located in the half region on the one side in the channel unit width direction are all in communication with the ink reservoir 303 on one side of the pair disposed via the manifold channel 305. Further, the ink ejection port 308 located in the other half region in the width direction of the inkjet head is communicated with the ink reservoir 303 on the other side. By configuring the manifold channel 305, the opening 305a, and the ink reservoir 303 in this way, (1) a mode in which the same color ink is supplied to the pair of ink reservoirs 303 and high-resolution printing of a single color is performed. ) A highly versatile configuration that can take both forms of printing by supplying inks of different colors to a pair of ink reservoirs 303 so that one head body 301 performs two-color printing. ing.
[0118]
  Each ink discharge port 308 is a tapered nozzle as shown in FIG. 26, and communicates with the manifold channel 305 via a pressure chamber 310 and an aperture 312 having a substantially rhombic planar shape. In this configuration, the ink reaches the manifold channel 305 from the ink tank via the ink reservoir 303, and is supplied from the manifold channel 305 to the pressure chamber 310 via the aperture 312. Then, by driving an actuator unit 321 to be described later, ejection energy is applied to the ink in the pressure chamber 310, and the ink is ejected from the ink ejection port 308.
[0119]
  FIG. 25 shows the fine structure of the region indicated by the symbol E in FIG. As is clear from FIG. 25, in the area corresponding to the ink ejection area R2 on the upper surface of the flow path unit 304, a large number of pressure chambers 310 are arranged in a matrix while being adjacent to each other. 26, since the pressure chamber 310 and the aperture 312 are provided at different heights, the aperture 312 connected to one pressure chamber 310 may be disposed so as to overlap another pressure chamber 310. it can. As a result, a high-density arrangement of the pressure chambers 310 can be realized, which can contribute to downsizing of the head main body 301 and high resolution of the formed image.
[0120]
  A specific configuration of a path from the manifold channel 305 to the ink discharge port 308 is shown in FIG. As shown in this figure, the flow path unit 304 includes a total of nine sheet materials including a cavity plate 322, a base plate 323, an aperture plate 324, a supply plate 325, manifold plates 326, 327, 328, a cover plate 329, and a nozzle plate 330. It is configured by stacking. Then, the actuator unit 321 is bonded to the upper surface of the flow path unit 304 to constitute the head main body 301. The detailed configuration of the actuator unit 321 will be described later.
[0121]
  The cavity plate 322 is provided with a rhombus opening to constitute a pressure chamber 310, while the nozzle plate 330 is formed with a tapered ink discharge port 308 by pressing. A communication hole 351 is passed through the plates 323 to 329 sandwiched between the plates 322 and 330, and the pressure chamber 310 and the ink discharge port 308 are connected through the communication hole 351. The aperture plate 324 is provided with a long hole-shaped aperture 312, and one end of the aperture 312 is connected to the end of the pressure chamber 310 (the side connected to the ink discharge port 308 and the connection hole 352 formed in the base plate 323). Connected to the opposite end). The aperture 312 appropriately adjusts the amount of ink supplied to the pressure chamber 310 and prevents the amount of ink ejected from the ink ejection port 308 from being excessive or small. A communication hole 353 is opened in the supply plate 325, and the other end of the aperture 312 and the manifold channel 305 are connected via the communication hole 353.
[0122]
  The nine plates 22 to 30 constituting the flow path unit 304 are all made of metal, and the pressure chamber 310, the aperture 312 and the communication holes 351, 352, and 353 described above are selectively formed using a mask pattern. It is formed by etching each metal plate. Then, the nine plates 22 to 30 are aligned and bonded to each other so as to form a flow path as shown in FIG.
[0123]
  Next, the structure of the actuator unit 321 will be described. As shown in FIG. 27, the actuator unit 321 includes five piezoelectric sheets 341 to 345 formed to have the same thickness of about 15 μm. These piezoelectric sheets 341 to 45 are continuous flat plate layers, and one actuator unit 321 is arranged across a number of pressure chambers 310 formed in one ink ejection region R 2 of the head body 301. In this way, the individual electrodes 335a and 335b can be arranged with high density. As a material of the piezoelectric sheets 341 to 345, a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity is used.
[0124]
  Between the first and second piezoelectric sheets 341 and 342 counted from above, a common electrode 334a having a thickness of about 2 μm formed on the entire surface of the sheet is interposed. Similarly, a common electrode 334 b having a thickness of about 2 μm is interposed between the third and fourth piezoelectric sheets 343 and 344. An individual electrode 335 a having a thickness of about 1 μm is formed for each pressure chamber 310 on the upper surface of the first-layer piezoelectric sheet 341. As shown in FIG. 25, the planar shape of the individual electrode 335a is a shape obtained by slightly reducing the shape of the pressure chamber 310 while maintaining substantially the same, and the center position thereof substantially coincides with the center position of the pressure chamber 310. Has been placed. Further, an individual electrode 335b having a thickness of about 2 μm formed in the same manner as the individual electrode 335a is disposed between the second and third piezoelectric sheets 342 and 343. No electrodes are disposed between the fourth and fifth piezoelectric sheets 344 and 345 and on the lower surface of the fifth piezoelectric sheet 345. These electrodes 34a, 34b, 35a, 35b are made of a metal material such as an Ag-Pd system.
[0125]
  Since the common electrodes 334a and 334b are grounded in a region (not shown), the common electrodes 334a and 334b are kept at the same ground potential in the regions corresponding to all the pressure chambers 310. Appropriate driver ICs (not shown) are provided via individual lead wires for the individual electrodes 335a and 335b so that the individual electrodes 335a and 335b can control the potential independently for each pressure chamber 310. It is connected to the.
[0126]
  In the head main body 301, the polarization direction of the piezoelectric sheets 341 to 345 is the thickness direction thereof. That is, the actuator unit 321 uses the three piezoelectric sheets 341 to 343 on the upper side (the side far from the pressure chamber 310) as the layers including the active layer, and the two piezoelectric sheets 344 on the lower side (the side closer to the pressure chamber 310). 345 is a so-called unimorph type structure having an inactive layer.
[0127]
  In this configuration, if the individual electrodes 335a and 335b are set to a predetermined potential of + or −, for example, if the electric field and the polarization are in the same direction, a portion sandwiched between the electrodes of the piezoelectric sheets 341 to 343 (active layer, that is, a pressure generating unit) ) Contracts in a direction perpendicular to the polarization direction. On the other hand, since the piezoelectric sheets 344 and 345 of the inactive layer are not affected by the electric field, they do not spontaneously shrink. As a result, there is a difference in distortion in the direction perpendicular to the polarization direction between the upper piezoelectric sheets 341 to 343 and the lower piezoelectric sheets 344 and 345, and the entire piezoelectric sheets 341 to 345 are convex on the inactive side. (Unimorph deformation). Since the lower surface of the lowermost piezoelectric sheet 345 is fixed to the upper surface of the partition wall that separates the plurality of pressure chambers 310, the piezoelectric sheets 341 to 345 are deformed in a convex shape toward the pressure chamber 310, Reduce the volume. As a result, the ink pressure rises and ink is ejected from the ink ejection port 308. Thereafter, when the application of the drive voltage to the individual electrodes 335a and 335b is stopped, the piezoelectric sheets 341 to 345 return to the original shape, the volume of the pressure chamber 310 returns to the original, and the ink is sucked from the manifold channel 305. .
[0128]
  In order to manufacture the actuator unit 321, first, a green sheet of a ceramic material to be the piezoelectric sheets 341 to 345 is laminated and fired. At that time, a metal material to be the individual electrodes 335b and the common electrodes 334a and 334b is pattern-printed on the green sheets of the respective ceramic materials as necessary. Thereafter, a metal material to be the individual electrode 335a is plated on the first layer piezoelectric sheet 341, and then unnecessary portions are removed by laser patterning, or a mask in which a portion corresponding to the individual electrode 335a is opened. The metal material used as the individual electrode 335a is vapor-deposited on the piezoelectric sheet 341.
[0129]
  The actuator unit 321 manufactured in this way is very brittle because it is made of ceramic. In particular, since the corner of the actuator unit 321 is very easily chipped, extremely careful handling is required so that the corner does not come into contact with other parts during manufacturing and assembly.
[0130]
  However, as shown in FIG. 28A, which is a plan view of the actuator unit 321, in the ink jet head according to the present embodiment, the actuator unit 321 has a substantially regular hexagonal contour shape. All of the linear portions (sides) L1 to L6 of the book are connected to the adjacent linear portion L at an angle of approximately 120 °. As a result, the six corners of the actuator unit 321 (locations where two adjacent linear portions L cross each other) θ1 to θ6 are not acute angles, and therefore are difficult to be chipped and are actuators that are expensive precision parts. The unit 321 is less likely to be broken during the manufacturing process, which can contribute to a reduction in manufacturing cost.
[0131]
  The above effect is not achieved only by the configuration in which the angles of the corners θ1 to θ6 are all 120 °. If the angle of a certain corner θn is 90 ° (right angle) or more, the corner θn The effect of making it difficult for chipping to occur is produced. Therefore, in order to prevent the chipping from occurring at all six corners θ1 to θ6, all the six straight portions L1 to L6 are connected to the adjacent straight portion L at a right angle or an obtuse angle. It is sufficient (if the minimum value of the angles θ1 to θ6 at the connection location is 90 ° or more), and the hexagonal contour shape can be freely deformed as long as this condition is satisfied. FIG. 28B shows an actuator unit 355 having a contour shape that satisfies the above conditions as an example.
[0132]
  In addition, according to the present embodiment, the same benefits as those of the reference example described above can be obtained. Specifically, since the four actuator units 321 are arranged along the longitudinal direction of the flow path unit 304, even if the flow path unit 304 is elongated, the positions of the actuator unit 321 and the flow path unit 304 are the same. The alignment accuracy is improved, and good ink ejection performance is obtained, and the manufacturing yield of the inkjet head 301 is dramatically improved. Further, by sandwiching the piezoelectric sheets 341 to 343 between the common electrodes 334a and 334b and the individual electrodes 335a and 335b, the volume of the pressure chamber 310 can be easily changed by the piezoelectric effect. Moreover, since the piezoelectric sheets 341 to 343 including the active layer are continuous flat plate layers, they can be easily manufactured. Moreover, since the piezoelectric sheets 344 and 345 near the pressure chamber 310 are inactive layers and the piezoelectric sheets 341 to 343 apart from the pressure chamber 310 are the layers including the active layers, the actuator unit 321 has a unimorph structure. The volume change amount of the pressure chamber 310 can be increased by the piezoelectric lateral effect, and the voltage applied to the individual electrodes 335a and 335b can be lowered and / or the pressure chamber 310 can be highly integrated. . Furthermore, since the multiple pressure chambers 310 adjacent to each other in the flow path unit 304 are arranged in a matrix, the multiple pressure chambers 210 can be arranged at a high density within a relatively small size.
[0133]
  In the present invention, the contour shape of the actuator unit is not limited to a hexagon. That is, the number of straight line portions L is not limited to six, and the number of straight line portions may be five, seven, eight, or more. Hereinafter, modified examples of the contour shape of the actuator unit will be described with reference to FIGS. 29 to 31. In the following modification, the same reference numerals are assigned to the same members as those in the second embodiment described above.
[0134]
  FIG. 29A is a plan view of the head body when the actuator unit is a heptagon. FIG. 29B is a plan view of the actuator unit included in the head main body shown in FIG. As can be seen from these drawings, in this modification, the head main body 361 is the head in the second embodiment except for the actuator unit 362 (represented by reference numerals 362a, 362b, 362c, and 362d from the right in FIG. 29). The configuration is the same as that of the main body 301.
[0135]
  As can be seen from FIG. 29B, the actuator unit 362 has a contour shape in which one of the hexagonal corners of the above-described embodiment is cut off linearly. As a result, there are seven straight portions L (L8 to L14), and the corners are approximately 120 ° for θ8 to θ12 and approximately 150 ° for θ13 and θ14.
[0136]
  FIG. 30A is a plan view of the head body when the actuator unit is an octagon. FIG. 30B is a plan view of the actuator unit included in the head main body shown in FIG. As can be seen from these drawings, in this modification, the head main body 371 is the head in the second embodiment except for the actuator unit 372 (represented by reference numerals 372a, 372b, 372c, and 372d from the right in FIG. 30). The configuration is the same as that of the main body 301.
[0137]
  As can be seen from FIG. 30B, the actuator unit 372 has a contour shape in which two of the hexagonal corners of the above-described embodiment are cut off in a straight line. As a result, there are eight straight portions L (L15 to L22), and the corners are approximately 120 ° for θ15, θ16, θ19, and θ20, and approximately 150 ° for θ17, θ18, θ21, and θ22. . With the configuration of the two modified examples described above, the corner portion of the cut-off portion becomes as large as 150 ° as compared with the hexagonal actuator unit 321 described above, and the corner portion is less likely to be chipped.
[0138]
  FIG. 31A is a plan view of the head body when the arcuate portion F is used in two of the connecting portions of the adjacent linear portions L of the actuator unit in the second embodiment. FIG. 31B is a plan view of the actuator unit included in the head body shown in FIG. As can be seen from these drawings, in this modification, the head main body 381 is the head in the second embodiment except for the actuator unit 382 (represented by reference numerals 382a, 382b, 382c, and 382d from the right in FIG. 31). The configuration is the same as that of the main body 301.
[0139]
  As can be seen from FIG. 31B, the actuator unit 382 has six straight portions L23 to L28. And two places (L23 and L28, L25 and L26) of the connecting parts of the linear parts L adjacent to each other of the actuator unit 382 form an arcuate part F, and smoothly connect the linear parts L to each other. For this reason, the arc-shaped portion F is very difficult to be chipped. Even at this time, the angles (θ23 to θ27) formed by the adjacent linear portions L including the two linear portions connected across the arc-shaped portion F are 90 ° or more (approximately 120 °). ing.
[0140]
  Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the ink jet head and the ink jet printer according to the present embodiment, portions other than the head main body are similar to the reference example described above, and thus detailed description thereof is omitted here.
[0141]
  A head main body 401 shown in FIG. 32 includes a flow path unit 404 in which a large number of pressure chambers and ink discharge ports are formed as in the above-described embodiment, and two parallelograms are formed on the upper surface thereof. Actuator units 421 (in FIG. 32, the right side is indicated by reference numeral 421a and the left side is indicated by reference numeral 421b) are aligned and adhered. Each actuator unit 421 is arranged so that one side B thereof is along the longitudinal direction of the head main body 401. Adjacent actuator units 421 are arranged in a state of being aligned in the width direction of the head main body 401 while their hypotenuses C are close to each other. The two actuator units 421 overlap in the width direction of the flow path unit 404 at a part of each other. An ink supply port 402 is opened on the upper surface of the flow path unit 404, and the ink supply port 402 is connected to an ink supply source via a path (not shown).
[0142]
  FPCs 436 for applying drive signals to the individual electrodes and the common electrode in the actuator unit 421 are attached to the upper surface of the actuator unit 421, respectively. On each FPC 436, a driver IC 432 that is a drive circuit that generates a drive signal supplied to an individual electrode in the actuator unit 421 is bonded. Each FPC 436 is electrically connected to a control unit 440 including a CPU, RAM, and ROM. The control unit 440 supplies print data to the driver IC 432. The driver IC 432 generates an individual electrode drive signal based on the print data.
[0143]
  The actuator 421 is provided with two regions P21 and P22. Among them, the basic region P21 is a parallelogram having sides parallel to the sides of the actuator 421, and has a width slightly shorter than the side B of the actuator unit 421 and a length of about 3/4 of the side C. 32, it is provided in the upper part of the actuator unit 421. The additional region P22 is a parallelogram having sides parallel to the respective sides of the actuator 421, and is provided below the basic region P21 in the actuator unit 421 with the same width as the basic region P21. The additional region P22 is divided into two sections P22a and P22b which are parallelograms having sides parallel to the respective sides of the actuator 421. The section P22a has a width of about 1/5 of the side B of the actuator unit 421 and a length of about 1/5 of the side C, and is in the vicinity of the lower left acute angle portion of the actuator unit 421 in FIG. P22b has a width of about 3/5 of the side B of the actuator unit 421 and a length of about 1/5 of the side C. In FIG. 32, it is below the basic region P21 and on the right side of the section P22a. is there.
[0144]
  In the two areas P22a and P22b of the basic region P21 and the additional region P22, a number of pressure generating parts are adjacent to each other, and the direction along the longitudinal direction of the flow path unit 404 and the other side C of the parallelogram Are arranged in a matrix in the direction along Corresponding to each pressure generating portion, an ink flow path including a pressure chamber and a nozzle is formed in the flow path unit 404, respectively.
[0145]
  When the two actuator units 421a and 421b having such a configuration are arranged side by side in the longitudinal direction of the flow path unit 404 as shown in FIG. 32, there is no pressure generating part near the joint between the actuator unit 421a and the actuator unit 421b. Since there is a region (the region G indicated by hatching in FIG. 23), when considering only the pressure generating portion in the basic region P11, the pressure generating portion along the width direction of the flow path unit 404 in the vicinity of the seam. The number is less than in places other than near the seam.
[0146]
  Therefore, in the present embodiment, the area P22a of the additional area P22 provided below the basic area P21 is provided so as to overlap with the area G where there is no pressure generating portion in the width direction of the flow path unit 404. The pressure generating part in the basic area P21 and the pressure generating part in the area P22a of the additional area P22 are operated during printing, and the pressure generating part in the area P22b of the additional area P22 is used. The control unit 440 controls the driver IC 432 so as not to operate. As a result, the pressure generating portion is arranged in the actuator unit 421 in a range having substantially the same shape as that of the actuator unit 221 shown in FIG. 18, and therefore, along the width direction of the flow path unit 404 in the vicinity of the joint. The number of pressure generating parts is the same as other places. That is, the pressure generating portion in the area P22a of the additional region P22 is a gap portion between the pressure generating portion in the basic region P21 provided in the actuator unit 421a and the pressure generating portion in the basic region P21 provided in the adjacent actuator unit 421b. The head body can be printed seamlessly over the entire longitudinal direction of the flow path unit without separately arranging an actuator unit for discharging ink from the gap portion. 401 can be provided. Furthermore, since the pressure generating portion forming range in the actuator unit 421 is similar to the actuator unit 421, problems such as distortion and warping of the actuator unit 421 are unlikely to occur.
[0147]
  As is clear from the above description, in the present embodiment, the ink flow path may not be formed in the portion of the flow path unit 404 corresponding to the area P22b of the additional region P22.
[0148]
  The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. For example, the materials of the piezoelectric sheet and the electrodes used in the above-described embodiment are not limited to those described above, and may be changed to other known materials. Further, the planar shape and cross-sectional shape of the pressure chamber, the arrangement form, the number of piezoelectric sheets including the active layer, the number of inactive layers, and the like may be appropriately changed. Further, the piezoelectric sheet including the active layer and the non-active layer may have different thicknesses.
[0149]
  In the above-described embodiment, the actuator unit is formed by disposing the individual electrode and the common electrode on the piezoelectric sheet. However, it is not always necessary to bond such an actuator unit to the flow path unit. As long as the volume of each pressure chamber can be changed individually, other ones can be used. In the above-described embodiment, the pressure chambers are arranged in a matrix. However, the present invention can be applied to a case in which the pressure chambers are arranged in one or more rows. Furthermore, in the above-described embodiments, all the inactive layers are piezoelectric sheets, but insulating sheets other than piezoelectric sheets may be used as the inactive layers.
[0150]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the actuator unit and the flow path unit can be accurately aligned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an inkjet printer including an inkjet head according to a reference example of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an inkjet head according to a reference example of the invention.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a plan view of a head main body included in the ink jet head depicted in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line drawn in FIG. 4;
6 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line drawn in FIG. 5. FIG.
7 is a partial cross-sectional view of the head main body depicted in FIG. 4. FIG.
8 is an enlarged view of a region surrounded by a two-dot chain line drawn in FIG.
9 is a partially exploded perspective view of the head body depicted in FIG. 4. FIG.
10 is an enlarged cross-sectional view of a region surrounded by an alternate long and short dash line drawn in FIG. 7 as viewed from the lateral direction.
FIG. 11 is a plan view of a head body included in the inkjet head according to the first embodiment of the invention.
12 is a bottom view of the head body shown in FIG.
13 is a cross-sectional view of the head body shown in FIG.
14 is an enlarged view of a region Q surrounded by an alternate long and short dash line drawn in FIG.
FIG. 15 is a partial cross-sectional view of the head body depicted in FIG.
16 is an enlarged cross-sectional view showing a detailed configuration of an actuator unit in the head body shown in FIG.
17 is an enlarged plan view of an actuator unit in the head body shown in FIG.
18 is an enlarged plan view depicting a joint portion between the actuator units shown in FIG. 17. FIG.
FIG. 19 is an enlarged plan view of an actuator unit according to a modification of the first embodiment of the present invention.
20 is an enlarged plan view illustrating a joint portion between the actuator units shown in FIG. 19. FIG.
FIGS. 21A and 21B are plan views illustrating a head body included in an inkjet head as a modification of the present invention, in which four actuator units are arranged side by side.
FIG. 22 is a plan view of a head body included in an ink jet head according to a second embodiment of the invention.
23 is a bottom view of the head body shown in FIG.
24 is a cross-sectional view of the head body shown in FIG.
FIG. 25 is an enlarged view of a region E surrounded by an alternate long and short dash line drawn in FIG.
FIG. 26 is a partial cross-sectional view of the head body depicted in FIG.
27 is an enlarged cross-sectional view showing a detailed configuration of an actuator unit in the head body shown in FIG.
FIG. 28 (a) is a schematic diagram showing an outline shape of an actuator unit included in the head main body shown in FIG.
  FIG. 28B is a schematic diagram showing an outline shape of an actuator unit as a modified example.
FIG. 29A is a plan view of a modification in which the actuator unit is a heptagon in the head body shown in FIG.
  FIG. 29B is a plan view of the actuator unit included in the head main body shown in FIG.
FIG. 30 (a) is a plan view of a modified example in which the actuator unit has an octagonal shape in the head body shown in FIG.
  FIG. 30B is a plan view of the actuator unit included in the head main body shown in FIG.
FIG. 31 (a) is a plan view of a modified example in which a part of the contour of the actuator unit has an arc shape in the head body shown in FIG.
  FIG. 31B is a plan view of the actuator unit included in the head body shown in FIG.
FIG. 32 is a schematic diagram of a main part of an ink jet printer according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
  1 Inkjet head
  3 Ink pool
  3a, 3b opening
  5 Manifold
  5a Sub manifold
  8 Ink outlet
  10 Pressure chamber
  12 Aperture
  21 Actuator unit
  22 Cavity plate
  30 Nozzle plate
  32 Ink flow path
  34a, 34b Common electrode
  35a, 35b Individual electrode
  41-43 Piezoelectric sheet (layer including active layer)
  44, 45 Piezoelectric sheet (inactive layer)

Claims

A plurality of pressure chambers each having one end connected to a nozzle and the other end connected to an ink supply source, wherein the plurality of pressure chambers are disposed adjacent to each other along a plane;
A plurality of actuator units fixed to one surface of the flow path unit to change the volume of the pressure chamber, each actuator unit having a plurality of pressure generating portions corresponding to each pressure chamber; A plurality of pressure chambers are formed across the plurality of pressure chambers, and adjacent actuator units partially overlap each other in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of the flow path unit. A plurality of actuator units arranged along the longitudinal direction,
Each actuator unit
Other actuator units that are basic regions in which a large number of the pressure generating portions are formed in a matrix , have a hypotenuse inclined with respect to the longitudinal direction of the flow path unit, and at least a part of the hypotenuse is adjacent a basic region o Barappu in the width direction so that a gap portion is formed between the pressure generation portions of the hypotenuse and the base region,
Be an additional area adjacent to the width direction of the channel unit to the fundamental region, before SL and a additional region in which the pressure generating portion is formed so as to overlap the gap portion and the width direction Inkjet head.

The inkjet head according to claim 1, wherein the actuator unit is a flat plate having a substantially quadrangular shape, and the additional region is provided in the vicinity of an acute angle portion thereof.

The actuator unit is a flat plate having a substantially parallelogram shape,
In the plurality of actuator units, one opposing two sides of each actuator unit are parallel to the longitudinal direction of the flow path unit, and the other two opposing sides are oblique to the longitudinal direction of the flow path unit. Are arranged in the longitudinal direction of the flow path unit in a state adjacent to each other,
The inkjet head according to claim 2, wherein the additional region is provided in the vicinity of an acute angle portion of each actuator unit.

The pressure generating part is not formed in a region adjacent to the additional region in the longitudinal direction of the flow channel unit and adjacent to the basic region in the width direction of the flow channel unit. The inkjet head of any one of -3.

The actuator unit is provided with a plurality of rows in which a large number of the pressure generating portions are arranged in the longitudinal direction of the flow path unit,
The imaginary straight line in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the flow path unit is such that the number of columns intersecting in the region where the adjacent actuator units overlap and the number of columns intersecting in the non-overlapping region. The inkjet head according to claim 4, which is the same.

The inkjet head according to claim 1, wherein the two or more actuator units are arranged in a straight line along the longitudinal direction of the flow path unit.

A plurality of pressure chambers each having one end connected to a nozzle and the other end connected to an ink supply source, wherein the plurality of pressure chambers are disposed adjacent to each other along a plane;
A plurality of actuator units fixed to one surface of the flow path unit to change the volume of the pressure chamber, each actuator unit having a plurality of pressure generating portions corresponding to each pressure chamber; A plurality of pressure chambers are formed across the plurality of pressure chambers, and adjacent actuator units partially overlap each other in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of the flow path unit. A plurality of actuator units arranged along the longitudinal direction,
Each actuator unit
Other actuator units that are basic regions in which a large number of the pressure generating portions are formed in a matrix , have a hypotenuse inclined with respect to the longitudinal direction of the flow path unit, and at least a part of the hypotenuse is adjacent a basic region o Barappu in the width direction so that a gap portion is formed between the pressure generation portions of the hypotenuse and the base region,
Be an additional area adjacent to the width direction of the channel unit to the fundamental region, before SL and a additional region in which the pressure generating portion is formed so as to overlap the gap portion and the width direction An inkjet printer including an inkjet head.

A plurality of pressure chambers each having one end connected to a nozzle and the other end connected to an ink supply source, wherein the plurality of pressure chambers are disposed adjacent to each other along a plane;
A plurality of actuator units fixed to one surface of the flow path unit to change the volume of the pressure chamber, each actuator unit having a plurality of pressure generating portions corresponding to each pressure chamber; A plurality of pressure chambers are formed across the plurality of pressure chambers, and adjacent actuator units partially overlap each other in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of the flow path unit. A plurality of actuator units arranged along the longitudinal direction,
Each actuator unit
Other actuator units that are basic regions in which a large number of the pressure generating portions are formed in a matrix , have a hypotenuse inclined with respect to the longitudinal direction of the flow path unit, and at least a part of the hypotenuse is adjacent a basic region o Barappu in the width direction so that a gap portion is formed between the pressure generation portions of the hypotenuse and the base region,
An inkjet head that is adjacent to the basic region in the width direction of the flow path unit and includes an additional region in which the pressure generating unit is formed;
A drive circuit for driving the inkjet head;
During driving of the ink jet head, said additional area, before Symbol inkjet and a control unit for controlling the drive circuit to operate only the pressure generating portion overlapping the gap portion and the width direction Printer.

A flow path unit including a plurality of pressure chambers communicating with a nozzle for discharging ink, wherein the plurality of pressure chambers are arranged adjacent to each other along a plane;
An actuator unit fixed to one surface of the flow path unit to change the volume of the pressure chamber, and is formed to have a size across the plurality of pressure chambers and generate a plurality of pressures corresponding to the pressure chambers. And an actuator unit having a contour shape having five or more straight portions, each straight portion being connected to the adjacent straight portion at a right angle or an obtuse angle. Inkjet head.

The inkjet head according to claim 9, wherein the plurality of actuator units are arranged along a longitudinal direction of the flow path unit.

The inkjet head according to claim 9 or 10, wherein at least one of the connecting portions between the straight portions has an arcuate portion.

The actuator unit includes one or a plurality of active layers made of a piezoelectric sheet sandwiched between a common electrode maintained at a constant potential and individual electrodes arranged at positions corresponding to the pressure chambers. The inkjet head according to any one of 6 and 9 to 11.

The inkjet head according to claim 12, wherein one or a plurality of inactive layers made of a piezoelectric sheet are disposed between the active layer and the flow path unit.

The inkjet head according to any one of claims 1 to 6 and 9 to 13, wherein the plurality of pressure chambers are arranged in a matrix while being adjacent to each other.