JP5240217B2 - 圧電アクチュエータ、及び、液滴吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、液滴吐出ヘッドの流路形成体の表面に配置され、当該表面に開口した圧力室内の液体にエネルギーを付与する圧電アクチュエータ、及び、圧電アクチュエータを含む液滴吐出ヘッドに関する。

液滴吐出ヘッドの一例であるインクジェットヘッドにおいて、流路形成体（キャビティユニット）の表面に配置された圧電アクチュエータを駆動し、当該表面に開口した圧力室内のインクにエネルギーを付与することで、圧力室に連通するノズルの吐出口からインク滴を吐出させるという技術が知られている（特許文献１参照）。圧電アクチュエータは、圧電層（セラミック層）、及び、圧電層を厚み方向に挟持するよう圧電層の両面に形成された電極を含む。

特開２００７‐２１８５４号公報

圧電アクチュエータの製造工程、圧電アクチュエータの流路形成体への組み付け工程、圧電アクチュエータへのＦＰＣ（平型柔軟基板）の接合工程等において、圧電層にクラックが生じ得る。圧電層にクラックが生じると、圧力室内のインクがクラックに侵入し、電気的短絡が生じることがある。そこで、特許文献１では、圧電アクチュエータに含まれる複数の圧電層のうち、最下層の圧電層上にクラック検出用電極を形成し、当該電極の通電によりクラックを検出することが提案されている。

ところで、圧電層上に、ＦＰＣの端子と電気的に接続されるランドが設けられている場合、圧電アクチュエータへのＦＰＣの接合工程でランドに大きな力が加わること等から、特に圧電層におけるランドに対向する領域にクラックが生じ易い傾向にある。当該領域に生じたクラックは、マイグレーションの要因となる可能性が高いため、検出し、圧電層の補修又は廃棄等の適切な対処を行う必要がある。しかしながら、特許文献１の技術では、圧電層におけるランドに対向する領域のクラックを高精度に検出することができない。

本発明の目的は、圧電層におけるランドに対向する領域のクラックを高精度に検出可能な圧電アクチュエータ及び液滴吐出ヘッドを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の第１観点によると、液滴吐出ヘッドの流路形成体の表面に配置され、前記表面に開口した圧力室内の液体にエネルギーを付与する圧電アクチュエータであって、前記圧電アクチュエータに含まれる１以上の圧電層のうち前記流路形成体の前記表面から最も離隔した位置に配置される、厚み方向の電界により変位する第１活性部を有する第１圧電層と、前記第１圧電層における前記流路形成体の前記表面と反対側に配置される一方の面に形成された、前記第１活性部に電界を印加する表面電極と、前記第１圧電層の前記一方の面において前記表面電極と電気的に接続されるよう形成された、前記表面電極に信号を供給する給電部材の端子と接合されるランドと、前記第１圧電層の他方の面及び前記第１圧電層が積層する第２圧電層の表面のいずれかに形成された、前記ランドと対向する領域の輪郭に沿って前記領域を囲むように延在した外周部を有する、一筆書き状の検出電極とを備えていることを特徴とする圧電アクチュエータが提供される。

上記第１観点によれば、検出電極が形成された圧電層において、ランドに対向する領域にクラックが生じた場合、検出電極が切断され、当該切断を検出電極の通電により検出することができる。したがって、圧電層におけるランドに対向する領域のクラックを高精度に検出可能である。

本発明の第２観点によると、液滴を吐出する吐出口が開口した吐出面、及び、前記吐出口に接続した圧力室が開口した表面を有する流路形成体と、前記流路形成体の前記表面に配置され、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与する圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータは、振動板と２つの圧電層と前記圧電層をそれぞれ厚み方向に関して挟む電極とが、前記表面に近い方から順に積層されており、前記２つの圧電層のうち前記表面から最も離隔した一方において、前記表面と反対側の最外面に形成された、前記開口と対向して配置された表面電極と、前記表面電極と電気的に接続され、前記表面電極に信号を供給する給電部材の端子と接合されるランドとを含み、前記２つの圧電層のうち他方において、前記表面と反対側の表面に形成された、前記開口と対向して配置された個別電極と、前記ランドと対向する領域の輪郭に沿って前記領域を囲むように延在した外周部を有する一筆書き状の検出電極と、前記外周部の端部から前記領域の外側に延出して前記検出電極と前記個別電極とを電気的に接続する延出電極と、前記延出電極と並列に配置されて前記検出電極と前記個別電極とを電気的に接続する予備電極とを含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドが提供される。

上記第２観点によれば、上記第１観点と同様の効果に加え、下記効果が得られる。即ち、圧電アクチュエータの流路形成体への組み付け工程、圧電アクチュエータへの給電部材の接合工程（給電部材の端子とランドとの接合工程）等において、延出電極が切断されるようなクラックが生じた場合でも、予備電極を介した信号供給によって、検出電極によるランドに対向する領域のクラック検出を引き続き行うことができる。

本発明によると、検出電極が形成された圧電層において、ランドに対向する領域にクラックが生じた場合、検出電極が切断され、当該切断を検出電極の通電により検出することができる。したがって、圧電層におけるランドに対向する領域のクラックを高精度に検出可能である。

本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを含むインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。 インクジェットヘッドの流路ユニット及びアクチュエータユニットを示す平面図である。 図２の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩを示す拡大図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った部分断面図である。 インクジェットヘッドの縦断面図である。 （ａ）は、アクチュエータユニットを示す部分断面図である。（ｂ）は、アクチュエータユニットに含まれる独立電極を示す平面図である。（ｃ）は、アクチュエータユニットに含まれる内部電極を示す平面図である。 内部電極の部分拡大図である。

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。

先ず、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド１０を含むインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。ここで、ヘッド１０は、本発明の液滴吐出ヘッドの一実施形態であり、本発明の圧電アクチュエータの一実施形態であるアクチュエータユニット１７（図２参照）を含む。

プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ及びＢは、排紙部３１に連なる用紙搬送経路が形成された空間である。空間Ａでは、用紙Ｐの搬送と用紙Ｐへの画像形成が行われる。空間Ｂでは、給紙に係る動作が行われる。空間Ｃには、インク供給源としてのインクカートリッジ４０が収容されている。

空間Ａには、４つのヘッド１０、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、用紙Ｐをガイドするガイドユニット（後述）等が配置されている。空間Ａの上部には、これらの機構を含めたプリンタ１各部の動作を制御してプリンタ１全体の動作を司るコントローラ１ｐが配置されている。

コントローラ１ｐは、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）に加えて、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）、Ｉ／Ｆ（Interface）、Ｉ／Ｏ（Input/Output Port）等を有する。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭには、プログラム実行時に必要なデータ（例えば画像データ）が一時的に記憶される。ＡＳＩＣでは、画像データの書き換え、並び替え等（信号処理や画像処理）が行われる。Ｉ／Ｆは、上位装置とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏは、各種センサの検出信号の入力／出力を行う。コントローラ１ｐは、これらハードウェア構成とＲＯＭ内のプログラムとの協働により、画像形成に係わる準備動作、用紙Ｐの供給・搬送・排出動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク吐出動作等が行われるよう、プリンタ１各部を制御する。

各ヘッド１０は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有するラインヘッドである。４つのヘッド１０は、副走査方向に所定ピッチで並び、ヘッドフレーム３を介して筐体１ａに支持されている。ヘッド１０は、流路ユニット１２、８つのアクチュエータユニット１７（図２参照）、及びリザーバユニット１１を含む。画像形成に際して、４つのヘッド１０の下面（吐出面２ａ）からはそれぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインク滴が吐出される。ヘッド１０のより具体的な構成については後に詳述する。

搬送ユニット２１は、図１に示すように、ベルトローラ６，７及び両ローラ６，７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト８に加え、搬送ベルト８の外側に配置されたニップローラ４及び剥離プレート５、搬送ベルト８の内側に配置されたプラテン９等を有する。

ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータ（図示せず）の駆動により回転し、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ７の回転に伴い、搬送ベルト８が図１中の太矢印方向に走行する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。ニップローラ４は、ベルトローラ６に対向配置され、上流側ガイド部（後述）から供給された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえつける。剥離プレート５は、ベルトローラ７に対向配置され、用紙Ｐを外周面８ａから剥離して下流側ガイド部（後述）へと導く。プラテン９は、４つのヘッド１０に対向配置され、搬送ベルト８の上側ループを内側から支える。これにより、外周面８ａとヘッド１０の吐出面２ａとの間に、画像形成に適した所定の間隙が形成される。

ガイドユニットは、搬送ユニット２１を挟んで配置された、上流側ガイド部及び下流側ガイド部を含む。上流側ガイド部は、２つのガイド２７ａ，２７ｂ及び一対の送りローラ２６を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット１ｂ（後述）と搬送ユニット２１とを繋ぐ。下流側ガイド部は、２つのガイド２９ａ，２９ｂ及び二対の送りローラ２８を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット２１と排紙部３１とを繋ぐ。

空間Ｂには、給紙ユニット１ｂが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。給紙トレイ２３は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３内で最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。

上述したように、空間Ａ及びＢに、給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１を介して排紙部３１に至る用紙搬送経路が形成されている。記録指令に基づいて、コントローラ１ｐは、給紙ローラ２５用の給紙モータ（図示せず）、各ガイド部の送りローラ用の送りモータ（図示せず）、搬送モータ等を駆動する。給紙トレイ２３から送り出された用紙Ｐは、送りローラ２６によって、搬送ユニット２１に供給される。用紙Ｐが各ヘッド１０の真下を副走査方向に通過する際、順に吐出面２ａからインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。インク滴の吐出動作は、用紙センサ３２からの検出信号に基づいて行われる。用紙Ｐは、その後剥離プレート５により剥離され、２つの送りローラ２８によって上方に搬送される。さらに用紙Ｐは、上方の開口３０から排紙部３１に排出される。

ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。

空間Ｃには、インクユニット１ｃが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。インクユニット１ｃは、カートリッジトレイ３５、及び、トレイ３５内に並んで収納された４つのカートリッジ４０を有する。各カートリッジ４０は、インクチューブ（図示せず）を介して、対応するヘッド１０にインクを供給する。

次に、図２〜図５を参照し、ヘッド１０の構成についてより詳細に説明する。なお、図３では、アクチュエータユニット１７の下側にあって点線で示すべき圧力室１６及びアパーチャ１５を実線で示している。

図５に示すように、ヘッド１０は、流路ユニット１２、アクチュエータユニット１７、リザーバユニット１１、及び基板６４が積層した積層体である。このうち、アクチュエータユニット１７、リザーバユニット１１、及び基板６４が、流路ユニット１２の上面１２ｘとカバー６５とにより形成される空間に、収容されている。当該空間内で、ＦＰＣ（平型柔軟基板）５０は、アクチュエータユニット１７と基板６４とを電気的に接続している。ＦＰＣ５０には、ドライバＩＣ５７が実装されている。

カバー６５は、図５に示すように、トップカバー６５ａ及びサイドカバー６５ｂを含む。カバー６５は、下方に開口する箱であり、流路ユニット１２の上面１２ｘに固定されている。両カバー６５ａ，６５ｂの境界及びサイドカバー６５ｂと上面１２ｘとの境界には、シリコン剤が充填されている。サイドカバー６５ｂは、アルミ製の板からなり、放熱板としても機能する。ドライバＩＣ５７は、サイドカバー６５ｂの内面に当接し、カバー６５ｂと熱的に結合している。なお、当該熱的結合を確実にするため、ドライバＩＣ５７は、リザーバユニット１１の側面に固定された弾性部材（例えばスポンジ）５８によってサイドカバー６５ｂ側に付勢されている。

リザーバユニット１１は、貫通孔や凹部がそれぞれ形成された４枚の金属プレート１１ａ〜１１ｄを互いに接着した積層体である。リザーバユニット１１の内部には、インク流路が形成されている。プレート１１ｃに、インクを一時的に貯留するリザーバ７２が形成されている。当該インク流路の一端はチューブ等を介してカートリッジ４０に接続し、他端はリザーバユニット１１下面に開口している。プレート１１ｄの下面には、図５に示すように、凹凸が形成されており、凹部によってプレート１１ｄと上面１２ｘとの間に空間が形成されている。アクチュエータユニット１７は、当該空間内で上面１２ｘに固定されている。プレート１１ｄの下面の凹部と、アクチュエータユニット１７上のＦＰＣ５０との間には、若干の間隙が形成されている。プレート１１ｄには、リザーバ７２に連通するインク流出流路７３（リザーバユニット１１のインク流路の一部）が形成されている。当該流路７３は、プレート１１ｄの下面の凸部の先端面（即ち、上面１２ｘとの接合面）に開口している。

流路ユニット１２は、略同一サイズの矩形状の９枚の金属プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２i（図４参照）を互いに接着した積層体である。図２に示すように、流路ユニット１２の上面１２ｘには、インク流出流路７３の開口７３ａに対向する開口１２ｙが形成されている。流路ユニット１２の内部には、開口１２ｙから吐出口１４ａに繋がるインク流路が形成されている。当該インク流路は、図２、図３、及び図４に示すように、開口１２ｙを一端に有するマニホールド流路１３、マニホールド流路１３から分岐した副マニホールド流路１３ａ、及び、副マニホールド流路１３ａの出口から圧力室１６を介して吐出口１４ａに至る個別インク流路１４を含む。個別インク流路１４は、図４に示すように、吐出口１４ａ毎に形成されており、流路抵抗調整用の絞りとして機能するアパーチャ１５を含む。さらに、上面１２ｘには、多数の圧力室１６が開口している。圧力室１６の開口は、それぞれ略菱形形状であり、マトリクス状に配置されることで、平面視で略台形領域を占める計８つの圧力室群を構成している。吐出面２ａに開口した吐出口１４ａも、圧力室１６と同様、マトリクス状に配置されることで、平面視で略台形領域を占める計８つの吐出口群を構成している。

アクチュエータユニット１７は、図２に示すように、それぞれ台形の平面形状を有し、流路ユニット１２の上面１２ｘにおいて２列の千鳥状に配置されている。また、図３に示すように、各アクチュエータユニット１７は、圧力室群（吐出口群）の占める台形領域上に配置されている。いずれのアクチュエータユニット１７も、その長辺のうち台形の下底部分が、流路ユニット１２の副走査方向端部に近接している。アクチュエータユニット１７は、リザーバユニット下面の凸部を避けて配置され、その台形の下底部分が、主走査方向に関して両側から開口１２ｙ（開口７３ａ）によって挟まれている。

ＦＰＣ５０は、アクチュエータユニット１７毎に設けられており、アクチュエータユニット１７の各電極に対応する配線がドライバＩＣ５７の出力端子にそれぞれ接続されている。ＦＰＣ５０は、コントローラ１ｐ（図１参照）による制御の下、基板６４で調整された各種駆動信号をドライバＩＣ５７に伝達し、ドライバＩＣ５７で生成された各駆動電圧をアクチュエータユニット１７に伝達する。駆動電圧は、アクチュエータユニット１７の各電極に対し、選択的に印加される。

次に、図６及び図７を参照し、アクチュエータユニット１７の構成について説明する。

アクチュエータユニット１７は、図６（ａ）に示すように、２つの圧電層１７ａ，１７ｂの積層体、及び、当該積層体と流路ユニット１２との間に配置された振動板１７ｃを有する。圧電層１７ａ，１７ｂ及び振動板１７ｃは共に、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなるシート状部材である。圧電層１７ａ，１７ｂ及び振動板１７ｃは、圧電層１７ａ，１７ｂの厚み方向から見て、同一のサイズ及び形状（台形形状）を有する。振動板１７が、流路ユニット１２の上面１２ｘに形成された圧力室群（多数の圧力室１６）の開口を塞いでいる。最も外側の圧電層１７ａの厚みは、圧電層１７ｂの厚みと振動板１７ｃの厚みとの和以上である。圧電層１７ａ，１７ｂは、厚み方向に沿って互いに同じ方向に分極されている。

圧電層１７ａの上面には圧力室１６にそれぞれ対応する多数の独立電極１８、圧電層１７ａとその下側の圧電層１７ｂとの間には内部電極１９、圧電層１７ｂとその下側の振動板１７ｃとの間には共通電極２０がそれぞれ形成されている。振動板１７ｃの下面に電極は形成されていない。

独立電極１８は、圧力室１６毎に独立して設けられており、圧力室１６と同様、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されている。各独立電極１８は、図６（ｂ）に示すように、表面電極１８ａ、及び、表面電極１８ａの一方の鋭角部から引き出された引き出し電極１８ｂ、及び、引き出し電極１８ｂ上に形成されたランド１８ｃを含む。表面電極１８ａの形状は、圧力室１６の開口と相似であり、サイズは圧力室１６の開口よりも一回り小さい。平面視で、表面電極１８ａは、圧力室１６の開口内に配置されている。引き出し電極１８ｂは、圧力室１６の開口の外側領域まで引き出されており、先端にランド１８ｃが配置されている。ランド１８ｃは、引き出し電極１８ｂを介して、表面電極１８ａと電気的に接続されている。ランド１８ｃは、平面視で、円形の外形を有し、圧力室１６とは対向していない。ランド１８ｃは、圧電層１７ａの上面から５０μｍ程の高さを有し、ＦＰＣ５０の配線の端子と電気的に接続されている。圧電層１７ａとＦＰＣ５０とは、当該接続点以外で、略５０μｍの間隙を介して対向している。これにより、アクチュエータユニット１７の自由な変形が確保される。

内部電極１９は、図６（ｃ）に示すように、圧力室１６毎に設けられた多数の個別電極１９ａ、ランド１８ｃ毎に設けられた多数の検出電極１９ｂ、副走査方向に隣接する個別電極１９ａと検出電極１９ｂとを接続する多数の延出電極１９ｃ、及び、延出電極１９ｃと並列に配置された予備電極１９ｄを含む。１のアクチュエータユニット１７において内部電極１９に含まれる全ての電極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、電気的に接続されており、同一電位に保持される。内部電極１９の２つの端部（両端）間において、全ての個別電極１９ａ及び検出電極１９ｂが、延出電極１９ｃ及び予備電極１９ｄの組を介して、交互に且つ直列に接続されている。

個別電極１９ａは、メニスカス振動に関与する電極である。個別電極１９ａは、圧電層１７ａ，１７ｂの厚み方向から見て、圧力室１６の開口と相似な形状及び圧力室１６の開口よりも一回り大きなサイズを有する。個別電極１９ａは、平面視で、図６（ｃ）に示すように、圧力室１６の開口を内包している。

検出電極１９ｂは、一筆書き状の電極である。つまり、検出電極１９ｂは、２つの端部を有し、当該端部（両端）が交差や重複なしで接続された、導電性の配線パターンである。本実施形態において、検出電極１９ｂは、図７に示すようには略Ｚ形状であり、第１外周部１９ｂ１、第２外周部１９ｂ２、及び中心部１９ｂ３を含む。第１及び第２外周部１９ｂ１，１９ｂ２からなる外周部は、図６（ｃ）における二点差線で囲んだ部分拡大図に示すように（当該拡大図では、内部電極１９の各要素を点線、独立電極１８の各要素を実線で示している）、ランド１８ｃと対向する円形領域の輪郭に沿って、当該領域を囲むように延在している。第１及び第２外周部１９ｂ１，１９ｂ２は、それぞれランド１８ｃと対向する円形領域の輪郭の略半分に沿って延在している。検出電極１９ｂが一筆書き状であることから、各外周部１９ｂ１，１９ｂ２の長さはランド１８ｃの外周の半分よりも若干短く、外周部１９ｂ１，１９ｂ２における互いに対向する端部間にはそれぞれ間隙Ｓが形成されている。中心部１９ｂ３は、ランド１８ｃと対向する円形領域の中心を通る直線状であり、第１及び第２外周部１９ｂ１，１９ｂ２の端部同士を電気的に接続する。

延出電極１９ｃは、検出電極１９ｂと個別電極１９ａとを副走査方向に接続する電極である。延出電極１９ｃは、長さが互いに異なる２本の直線状電極（第１延出電極１９ｃ１及び第２延出電極１９ｃ２）を含む。第１及び第２延出電極１９ｃ１，１９ｃ２はそれぞれ、第１及び第２外周部１９ｂ１，１９ｂ２の端部から、ランド１８ｃと対向する円形領域の外側に延出している。第１延出電極１９ｃ１は、第１外周部１９ｂ１における中心部１９ｂ３と接続された一端とは反対側の他端と、副走査方向に関して当該検出電極１９ｂにより近い個別電極１９ａとを電気的に接続している。当該個別電極１９ａに対向する表面電極１８ａは、当該第１延出電極１９ｃ１に対向するランド１８ｃと接続されている。第２延出電極１９ｃ２は、第２外周部１９ｂ２における中心部１９ｂ３と接続された一端とは反対側の他端と、副走査方向に関して当該検出電極１９ｂからより離隔した個別電極１９ａとを電気的に接続している。当該個別電極１９ａに対向する表面電極１８ａは、当該第２延出電極１９ｃ２に対向するランド１８ｃと接続されず、絶縁されている。副走査方向に関して、２つの個別電極１９ａ間に１の検出電極１９ｂが配置されている。ここで、図７に示すように、第１延出電極１９ｃ１が第２延出電極１９ｃ２より短い。なお、第１及び第２延出電極１９ｃ１，１９ｃ２の主走査方向に関する位置は同じである。

予備電極１９ｄは、延出電極１９ｃと同様、検出電極１９ｂと個別電極１９ａとを副走査方向に接続する電極である。予備電極１９ｄは、長さが互いに異なる２本のＬ字状電極（第１予備電極１９ｄ１及び第２予備電極１９ｄ２）を含む。第１及び第２予備電極１９ｄ１，１９ｄ２は、それぞれ第１及び第２外周部１９ｂ１，１９ｂ２の他端から、主走査方向に互いに逆向きに延出し、その後屈曲して副走査方向に互いに逆向きに延出している。第１予備電極１９ｄ１は、第１外周部１９ｂ１の他端と、第１延出電極１９ｃ１により当該他端と接続される個別電極１９ａとを電気的に接続している。第２予備電極１９ｄ２は、第２外周部１９ｂ２の他端と、第２延出電極１９ｃ２により当該他端と接続される個別電極１９ａとを電気的に接続している。

延出電極１９ｃ及び予備電極１９ｄは、主走査方向に並列に配置されている。図７に示すように、第１予備電極１９ｄ１は第１延出電極１９ｃ１と、第２予備電極１９ｄ２は第２延出電極１９ｃ２と、それぞれ主走査方向に対向し、互いに平行である。第１外周部１９ｂ１の他端から第１延出電極１９ｃ１及び第１予備電極１９ｄ１が分岐し、第２外周部１９ｂ１の他端から第２延出電極１９ｃ２及び第２予備電極１９ｄ２が分岐している。

第１及び第２予備電極１９ｄ１，１９ｄ２の個別電極１９ａに対する接続位置は、第１及び第２延出電極１９ｃ１，１９ｃ２の個別電極１９ａに対する接続位置とそれぞれ異なる。個別電極１９ａに対する第１及び第２延出電極１９ｃ１，１９ｃ２の接続位置は鋭角部であるが、個別電極１９ａに対する第１及び第２予備電極１９ｄ１，１９ｄ２の接続位置は鋭角部から主走査方向に若干シフトしている。当該シフト量は、第１及び第２予備電極１９ｄ１，１９ｄ２において、互いに同じである。

共通電極２０は、１のアクチュエータユニット１７に対応する全圧力室１６に共通の電極であり、振動板１７ｃ及び圧電層１７ｂの全面に亘って形成されている。これにより、各圧電層１７ａ，１７ｂに生じる電界が圧力室１６側に対して遮断される。共通電極２０は常に接地電位に保持される。

圧電層１７ａの上面には、独立電極用ランド１８ｃに加え、内部電極用ランド（図示せず）及び共通電極用ランド（図示せず）が形成されている。当該上面において、独立電極用ランド１８ｃは、中央部で当該上面と相似な台形状の領域を占有する。共通電極用ランドは、当該上面の台形の４つの角部それぞれの近傍に配置されている。内部電極用ランドは、当該上面の各斜辺の略中央に配置されている。内部電極用ランドは、圧電層１７ａのスルーホールを介して内部電極１９と電気的に接続され、共通電極用ランドは、圧電層の１７ａ，１７ｂを貫通するスルーホールを介して共通電極２０と電気的に接続されている。各ランドは、ＦＰＣ５０の端子と接続されている。このうち、共通電極用ランドは接地された配線と、内部電極用ランドはドライバＩＣ５７の出力端子から延びた配線と、それぞれ接続されている。

各圧電層１７ａ，１７ｂの電極１８，１９，２０に挟まれた部分が、活性部として機能する。圧電層１７ａには厚み方向に電極１８，１９に挟まれた独立活性部１８ｘ、圧電層１７ｂには厚み方向に電極１９，２０に挟まれた内部活性部１９ｘが形成されている。アクチュエータユニット１７において、上下に積層された活性部１８ｘ，１９ｘが圧力室１６の開口に対向して配置され、２つの活性部１８ｘ，１９ｘの変位によって圧力室１６内のインクにエネルギーが付与される。上下に積層された（厚み方向に対向した）活性部１８ｘ，１９ｘの組は、圧力室１６毎に独立して変形可能である。即ち、アクチュエータユニット１７は、圧力室１６毎の圧電型アクチュエータを含む。各活性部１８ｘ，１９ｘは、ｄ_３１、ｄ_３３、ｄ_１５から選らばれる少なくとも１つの振動モードで変位してよい。

独立活性部１８ｘは表面電極１８ａ及び内部電極１９間の電位差により、内部活性部１９ｘは内部電極１９及び共通電極２０間の電位差により、電界が印加される。各活性部１８ｘ，１９ｘは、分極方向と同じ方向に電界が印加されると、圧電横効果により面方向に収縮する。これに対し、振動板１７ｃにおいて厚み方向に関して活性部１８ｘ，１９ｘに対向した部分（非活性部）は、電界を印加しても自発的に変形しない。このとき両者間（圧電層１７ａ，１７ｂと振動板１７ｃとの間）、或いは、活性部１８ｘ，１９ｘに選択的に電界を印加した場合は各部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ間に、歪み差が生じることで、アクチュエータは全体として圧力室１６に向かって凸に変形する。このような構成の各圧電型アクチュエータは、所謂ユニモルフタイプの素子である。

アクチュエータユニット１７の駆動方法としては、例えば、各活性部１８ｘ，１９ｘがｄ_３１の振動モードで変位するとし、１の吐出駆動電圧パルスに対応するインク滴吐出動作前にインク補給動作を行う、所謂「引き打ち法」を採用してもよいし、或いは、各活性部１８ｘ，１９ｘがｄ_３３の振動モードで変位するとし、１の吐出駆動電圧パルスに対応するインク滴吐出動作前にインク補給動作を行わない、所謂「押し打ち法」を採用してもよい。「引き打ち法」について、具体的には、予めアクチュエータを圧力室１６に向かって凸に変形した状態で保持しておき、画像形成に係る駆動電圧が印加されたときに、一旦、アクチュエータを平坦にする。これにより、圧力室１６の容積が増加し、副マニホールド流路１３ａから圧力室１６へのインク補給が開始される。そして、補給用インクが圧力室１６に到達したタイミングで、アクチュエータを圧力室１６に向かって凸に変形させる。これにより、圧力室１６の容積が減少し、圧力室１６内のインクに付与される圧力が増加することで、当該インクが吐出口１４ａからインク滴として吐出される。「押し打ち法」は、予めアクチュエータを平坦に保持しておき、画像形成に係る駆動電圧が印加されたときに、アクチュエータを圧力室１６に向かって凸に変形させ、吐出口１４ａからインク滴を吐出させる方法である。

画像形成に際して、独立電極１８には、画像データに基づく駆動電圧が印加される。駆動電圧には、複数の吐出用電圧パルスが含まれている。内部電極１９には、メニスカスを振動させる振動電圧が印加される。振動電圧には、複数の振動用電圧パルスが含まれている。１つの記録周期内において、最後のインク滴の吐出が行われた後、所定の時間を空けて、メニスカス振動用の電圧パルスが内部電極用ランドに所定数だけ印加される。吐出用の電圧パルスの印加中、内部電極用ランドは接地電位に維持される。メニスカス振動用の電圧パルスの印加中は、独立電極１８と内部電極１９とが同電位に保持される。画像形成以外では（例えば、不吐出フラッシングを行うときは）、活性層１９ｘが駆動される。このように、インク滴の吐出用とメニスカス振動用とで、２つの活性層１８ｘ，１９ｘの機能が分けられている。両方の機能を１つの活性層で担う場合に比べて、インク滴吐出用活性層の安定した吐出性能を長期に維持することができる。

次に、ヘッド１０の製造方法を簡単に説明する。

先ず、流路ユニット１２とアクチュエータユニット１７とを、別々の工程で準備する。アクチュエータユニット１７の上面には、個別電極用ランド１８ｃに加えて、内部電極用ランド及び共通電極用ランドが形成されている。この段階で、内部電極用ランド間の導通試験（第１検査工程）により、ランド１８ｃ近傍にクラックを持つアクチュエータユニット１７は除外されている。なお、クラックがランド１８ｃに達していると、電気的不具合（例えば、マイグレーション）の原因となる。本実施形態では、ランド１８ｃの直下に検査電極１９ｂが配置されている。マイグレーションに関与するクラックは、高い確率で検査電極１９ｂを断線する。

続いて、流路ユニット１２とアクチュエータユニット１７とを接着する（接着工程）。まず、流路ユニット１２の上面１２ｘに接着剤が塗布される。接着剤は、熱硬化性である。接着剤の塗布後、上面１２ｘの各圧力室群に対して、アクチュエータユニット１７を位置合わせして積層する。この積層後、積層体を上下から加圧しながら加熱する。これにより、接着剤が固化し、アクチュエータユニット１７が上面１２ｘに固定される。さらに、リザーバユニット１１を上面１２ｘに接着剤で固定することで、ヘッド１０の流路構成部材が形成される。

さらに、ＦＰＣ５０を含む電装部材やカバー６５を組み付けてヘッド１０が完成する。

ここで、接着工程においても、仮に両ユニット１２，１７問に異物が狭まると、両ユニット１２，１７の固定時の加圧力によって、異物に近いランド近傍にクラックが発生することがある。異物が無くても、局所的に強く加圧されると、応力が集中してクラックがランド近傍に発生することがある。

接着工程後にも、２つの内部電極用ランド間に所定の電圧を印加することで、検査電極１９ｂの断線の有無が調べられる（第２検査工程）。この工程は、クラックを持つヘッド前駆体の排除を目的とする。この段階で、断線が検出された場合、接着工程以後の各工程を放棄する。断線が検出されなければ、次の工程に進む。本実施形態では、クラックの中に延出電極１９ｃ（予備電極１９ｄ）を切断するものがあっても、予備電極１９ｄ（延出電極１９ｃ）があるので、２つの内部電極用ランド間の導通は確保されている。

このように、本実施形態を適用すれば、固定工程の前後で、ランド１８ｃに対向する領域のクラック検出を精度良く行うことができる。そのため、ヘッド１０全体又はヘッド前駆体の無駄な廃棄を回避でき、環境面でも非常に有利である。

以上に述べたように、本実施形態に係るアクチュエータユニット１７及びヘッド１０によると、検出電極１９ｂが形成された（検出電極１９ｂを挟持する）圧電層１７ａ又は圧電層１７ｂにおいて、ランド１８ｃに対向する領域にクラック（例えば図７に示すクラックＣ１）が生じた場合、検出電極１９ｂが切断され、当該切断を検出電極１９ｂの通電により検出することができる。したがって、圧電層１７ａ，１７ｂにおけるランド１８ｃに対向する領域のクラックを高精度に検出可能である。

アクチュエータユニット１７の流路ユニット１２への組み付け後に、ランド１８ｃに対向する領域のクラックが検出された場合、流路ユニット１２を含むヘッド１０全体を廃棄等する必要がある。これに対し、本実施形態によれば、アクチュエータユニット１７の流路ユニット１２への組み付け前後の段階で、ランド１８ｃに対向する領域のクラックを高精度に検出できる。そのため、ヘッド１０全体の廃棄を回避することができ、環境面でも非常に有益である。

最外層である圧電層１７ａのランド１８ｃに対向する領域は、ランド１８ｃの直下であることから、特にクラックが生じ易い。本実施形態よれば、検出電極１９ｂが圧電層１７ａにおける流路ユニット１２側の面に形成されていることから、顕微鏡観察によらずに、圧電層１７ａにおけるランド１８ｃに対向する領域のクラックを高精度に検出できる。

アクチュエータユニット１７は、検出電極１９ｂを圧電層１７ａとで流路ユニット１２側から挟持する部材（圧電層１７ｂ及び振動板１７ｃ）を有する。これにより、検出電極１９ｂが圧力室１６に露出されることによる電気的不都合を回避することができる。

複数の圧力室１６の開口に跨って配置された圧電層１７ａの表面に、圧力室１６毎に設けられた表面電極１８ａ及びランド１８ｃが形成されている。そして、複数のランド１８ｃにそれぞれ対応して設けられた複数の検出電極１９ｂが電気的に接続されている。これにより、検出電極１９ｂに対する配線構造や信号供給構成が簡素化されると共に、広範囲に亘った（即ち、複数のランド１８ｃに対向する領域の）クラック検出を効率よく行うことができる。

１のアクチュエータユニット１７において、圧電層１７ａの表面に形成された全てのランド１８ｃにそれぞれ対応して設けられた全ての検出電極１９ｂが、電気的に接続されている。これにより、検出電極１９ｂに対する配線構造や信号供給構成がより確実に簡素化されると共に、広範囲に亘ったクラック検出をより一層効率よく行うことができる。

アクチュエータユニット１７では、独立活性部１８ｘのみならず内部活性部１９ｘを用いて、或いは、これら活性部１８ｘ，１９ｘを選択的に用いて、記録やフラッシング（吐出フラッシング及び不吐出フラッシングを含む。）を行うことができる（ここで、吐出フラッシングとは、アクチュエータユニット１７を駆動して、吐出口１４ａからインク滴を吐出させることで、吐出口１４ａ内の増粘インクを排出させることをいう。不吐出フラッシングとは、アクチュエータユニット１７を駆動するが、吐出口１４ａからインク滴を吐出させない範囲で吐出口１４ａに形成されたメニスカスを振動させることをいう）。しかも、検出電極１９ｂが、記録及び／又はフラッシングに用いられる個別電極１９ａと電気的に接続されている。そのため、検出電極１９ｂを形成するための部材を別途設ける必要がなく、アクチュエータユニット１７の構成の簡素化を実現することができる。

個別電極１９ａが圧力室１６の開口よりも大きなサイズを有する。これにより、個別電極１９ａが形成された（個別電極１９ａを挟持する）圧電層１７ａ又は圧電層１７ｂが焼成により収縮した場合でも、開口に対する個別電極１９ａの位置合わせを高精度且つ容易に行うことができる。これにより、内部活性部１９ｘにおいて、個別電極１９ａに対向する部分の変形効率が高まり、記録やフラッシングに係る動作を確実に行うことができる。

アクチュエータユニット１７は、圧電層１７ａ，１７ｂと流路ユニット１２との間において圧力室１６の開口を封止するよう配置された振動板１７ｃを含む。これにより、振動板１７ｃを用いたユニモルフ型、バイモルフ型、又はマルチモルフ型等の変形を実現可能である。さらに、圧電層１７ａ，１７ｂと流路ユニット１２との間に振動板１７ｃを介在することで、圧電層１７ａ，１７ｂの駆動時に圧力室１６内のインク成分が移行することによる短絡等の電気的不具合を防止することができる。

アクチュエータユニット１７において、流路ユニット１２の上面１２ｘに最も近い位置に配置される共通電極２０が、接地電極である。共通電極２０が電気的に接地されていない場合、圧力室１６の開口内のインクと当該電極２０との間に電位差が生じ、開口内のインク成分の移行により短絡が生じ得るが、本実施形態によれば、このような問題を回避することができる。

共通電極２０が、圧電層１７ｂ及び振動板１７ｃの表面の全体に亘って延在している。これにより、漏れ電界に起因した電気的不具合（例えば、圧力室１６の開口内のインク成分の電気浸透による電気的短絡）が防止される。

圧電層１７ａ，１７ｂが、厚み方向に沿って互いに同じ方向に分極されている。圧電層１７ａ，１７ｂにおいて厚み方向の分極方向が互いに逆の場合、圧電層１７ａ，１７ｂを同じ方向に変位させるには、共通電極２０以外に、遮断電極を新たに追加する必要がある。遮断電極は、共通電極２０と同様に接地された電極であり、共通電極２０とで圧電層１７ａ，１７ｂを挟む独立電極１８や内部電極１９が及ぼす電界をインクに対して遮断する。この場合、追加された遮断電極が剛体として機能し、各活性部１８ｘ，１９ｘの変形を阻害する要因となる。これに対し、本実施形態によれば、接地電極を共通電極２０の１つのみとすることができ、各活性部１８ｘ，１９ｘの変形効率の悪化が抑制される。

検出電極１９ｂが、第１及び第２外周部１９ｂ１，１９ｂ２と、これらの端部同士を電気的に接続する中心部１９ｂ３とを有する。これにより、検出電極１９ｂの構成を簡素化しつつ、圧電層１７ａ，１７ｂにおけるランドに対向する領域のクラックをより一層高精度に検出することができる。

ランド１８ｃが、引き出し電極１８ｂにおける引き出し方向の先端に配置されている。この場合、アクチュエータユニット１７の流路ユニット１２への組み付け時に、ランド１８ｃを圧力室１６に対向しない位置に配置することができる。これにより、ランド１８ｃに加わる力による圧電層１７ａ，１７ｂのクラック発生を抑制することができる。

予備電極１９ｄを設けたことにより、以下の効果が得られる。即ち、アクチュエータユニット１７の流路ユニット１２への組み付け工程、アクチュエータユニット１７へのＦＰＣ５０の接合工程（ＦＰＣ５０の端子とランド１８ｃとの接合工程）等において、延出電極１９ｃが切断されるようなクラック（例えば図７に示すクラックＣ２）が生じた場合でも、予備電極１９ｄを介した信号供給によって、検出電極１９ｂによるランド１８ｃに対向する領域のクラック検出を引き続き行うことができる。例えば検出電極１９ｂの外周部１９ｂ１，１９ｂ２が延出電極１９ｃのみを介して個別電極１９ａと電気的に接続されている場合、圧電層１７ａ又は圧電層１７ｂにおいて、延出電極１９ｃに対向する領域にクラックが生じると、ランド１８ｃに対向する領域にクラックが生じていなくても、延出電極１９ｃが切断されることにより、通電エラーが生じる。しかし本実施形態によれば、予備電極１９ｄを設けたことで、圧電層１７ａ又は圧電層１７ｂにおいて延出電極１９ｃに対向する領域にクラックが生じた場合でも、通電が実現される。つまり、ランド１８ｃに対向する領域以外のクラックによって生じる通電エラーを防止し、ランド１８ｃに対向する領域のクラックをより高精度に検出することができる。

なお、図７に示すクラックＣ１，Ｃ２，Ｃ３のうち、ランド１８ｃに対向する領域に生じたクラックＣ１は、マイグレーションの要因となる可能性が高く、検出してアクチュエータユニット１７の補修又は廃棄等の適切な対処を行う必要がある。延出電極１８ｃに対向する領域に生じたクラックＣ２、及び、個別電極１９ａや表面電極１８ａに対向する領域に生じたクラックＣ３は、マイグレーションの要因となる可能性が低いため、特に検出を行う必要がない。

次に、本発明の圧電アクチュエータの別の実施形態について説明する。

上述の実施形態では内部電極１９に含まれる全ての検出電極１９ｂが電気的に直列接続されているのに対し、別の実施形態では内部電極１９に含まれる検出電極１９ｂが行又は列毎に電気的に直列接続されている。これ以外の構成については、上述の実施形態と同じであることから、説明を省略する。

本実施形態において、検出電極１９ｂは、上述の実施形態と同様、ランド１８ｃの配置形態に対応して、図６（ｃ）に示すように、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されている。ここで、副走査方向を行方向とすると、行方向に沿って配列した複数の検出電極１９ｂを１つの群として捉えることができる。本実施形態では、一行を１つの群として、検出電極１９ｂを一行毎に電気的に接続している。或いは、主走査方向を行方向・副走査方向を列方向とすると、一列を１つの群として、検出電極１９ｂを一列毎に電気的に接続している。

以上に述べたように、本実施形態に係るアクチュエータユニットによると、行又は列単位で検出電極１９ｂを電気的に接続することで、検出電極１９ｂに対する配線構造や信号供給構成の簡素化、及び、広範囲に亘った効率良いクラック検出を実現しつつ、クラックの存在する部分を群（行又は列）単位で特定することができる。

また、ヘッド１０の駆動に際して、群単位で、メニスカス振動を行うことができる。これにより、駆動時の電源負荷の軽減、内部構造に対応したクロストークの低減等を実現することができる。

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。

アクチュエータに含まれる圧電層及び電極の配置や形状、さらにアクチュエータの変形形式は、上述の実施形態に限定されず、様々に変更可能である。

例えば、アクチュエータユニット１７において、圧電層１７ａと圧電層１７ｂとの間、及び／又は、圧電層１７ｂと振動板１７ｃとの間に、他の構成要素（他の電極、圧電層等）が介在してもよい。また、振動板１７ｃを省略してよい。

表面電極１８ａは、圧電層１７ａ，１７ｂの厚み方向から見て、圧力室１６の開口と相似な形状及び当該開口よりも小さなサイズを有することに限定されず、様々な形状及びサイズを有してよい。

個別電極１９ａは、圧電層１７ａ，１７ｂの厚み方向から見て、圧力室１６の開口と相似な形状を有するが、これに限定されない。例えば、個別電極１９ａが、圧力室１６の開口と相似でなくとも、当該開口よりも大きなサイズである限りは、内部電極１９が形成された圧電層１７ａ又は圧電層１７ｂが焼成により収縮した場合に、開口に対する個別電極１９ａの位置合わせを高精度且つ容易に行うことができる。また、個別電極１９ａは、圧力室１６の開口よりも大きなサイズを有さなくてもよい。

検出電極１９ｂ、個別電極１９ａ等を含む内部電極１９は、圧電層１７ａの下面（圧電層１７ａ，１７ｂの間）に形成されることに限定されず、圧電層１７ｂの下面（圧電層１７ｂと振動板１７ｃとの間）に形成されてもよい。

１の独立電極１８に対応する個別電極１９ａと検出電極１９ｂとが電気的に接続されなくてもよい。

個別電極１９ａを省略してもよい。この場合、例えば図６（ｃ）において個別電極１９ａが形成された部分に延出電極１９ｃのような直線状の電極を形成してよい。

流路ユニット１２の上面１２ｘに最も近い位置に配置される電極（上述の実施形態では共通電極２０）は、当該電極が形成された表面（上述の実施形態では圧電層１７ｂ及び振動板１７ｃの表面）の全体に亘って延在せず、当該表面の一部のみに延在してもよい。また、当該電極は接地されなくてもよい。

検出電極の形状は、一筆書き状である限りは、上述の実施形態のような略Ｚ字状に限定されず、様々に変更可能である。例えば、中心部１９ｃを有さず、ランドと対向する領域の輪郭に沿って当該領域を囲むように延在した外周部のみを有する、Ω状であってもよい。

予備電極１９ｄは、Ｌ字状に限定されず、湾曲形状であってもよい。

予備電極１９ｄを省略してもよい。例えば、一変形例として、内部電極１９のうち予備電極１９ｄを省略し、延出電極１９ｃのみを介して、検出電極１９ｂの外周部１９ｂ１，１９ｂ２を個別電極１９ａと電気的に接続した形態が挙げられる。また、予備電極１９ｄ１，１９ｄ２のうち一方を省略してもよい。

上述の実施形態では、圧電層１７ａの厚みが圧電層１７ｂの厚みと振動板１７ｃの厚みとの和以上であり、圧電層１７ａの厚みを比較的大きくしたことで、圧電層１７ａの変形効率を向上させることができるようになっている。しかしながら、これに限定されず、アクチュエータに含まれる各圧電層の厚みを適宜変更してよい。例えば、圧電層１７ａ及び圧電層１７ｂの厚みの和が、振動板１７ｃの厚みと同じでもよいし、振動板１７ｃの厚みより大きくてもよい。

圧電層１７ａ，１７ｂが、厚み方向に沿って互いに逆の方向に分極されてもよい。

ランド１８ｃの位置や形状は特に限定されない。例えば、引き出し電極１８ｂを省略し、ランドを表面電極１８ａ上、即ち圧力室１６の開口に対向する位置に配置してもよい。ランドの形状は、円形に限定されず、正方形、長方形、楕円形等様々な形状であってよい。

上述した別の実施形態において、１の行又は列ではなく、２以上の行又は列を１つの群として、検出電極１９ｂを電気的に接続してもよい。

複数の検出電極１９ｂを電気的に接続しなくてもよい。この場合、検出電極１９ｂ毎に配線・信号供給を行い、検出電極１９ｂ毎に通電チェックを行うことで、クラック検出を行うことができる。

アクチュエータの変形形式は、ユニモルフ型に限定されず、モノモルフ型、バイモルフ型、マルチモルフ型、モノモルフ型等の変形形式であってよい。

本発明に係る圧電アクチュエータに含まれる圧電層は、１つ（第１圧電層）のみであってもよい。例えば、第２活性層１９ｘと共に、個別電極１９ａを省略してよい。

本発明に係る圧電アクチュエータは、検出電極を第１圧電層とで流路形成体側から挟持する部材を有さなくてもよい。即ち、検出電極が圧力室に露出されてもよい。

本発明に係る圧電アクチュエータに含まれる第１圧電層及び／又は第２圧電層は、複数の圧力室の開口に跨って設けられることに限定されず、開口毎に設けられてもよい。

本発明は、ライン式・シリアル式のいずれの液滴吐出ヘッドにも適用可能であり、または、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。さらに、本発明の液滴吐出ヘッドは、インク滴以外の液滴を吐出するものであってもよい。

１ インクジェット式プリンタ
２ａ 吐出面
１０ インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）
１２ 流路ユニット（流路形成体）
１２ｘ 上面（流路形成体の表面）
１４ａ 吐出口
１７ アクチュエータユニット（圧電アクチュエータ）
１７ａ 圧電層（第１圧電層）
１７ｂ 圧電層（第２圧電層）
１７ｃ 振動板
１８ 独立電極
１８ａ 表面電極
１８ｂ 引き出し電極
１８ｃ ランド
１８ｘ 独立活性部（第１活性部）
１９ 内部電極
１９ａ 個別電極
１９ｂ 検出電極
１９ｂ１ 第１外周部（外周部）
１９ｂ２ 第２外周部（外周部）
１９ｂ３ 中心部
１９ｃ 延出電極
１９ｄ 予備電極
１９ｘ 内部活性部（第２活性部）
２０ 共通電極（接地電極）
５０ ＦＰＣ（給電部材）

Claims (16)

1. 液滴吐出ヘッドの流路形成体の表面に配置され、前記表面に開口した圧力室内の液体にエネルギーを付与する圧電アクチュエータであって、
   前記圧電アクチュエータに含まれる１以上の圧電層のうち前記流路形成体の前記表面から最も離隔した位置に配置される、厚み方向の電界により変位する第１活性部を有する第１圧電層と、
   前記第１圧電層における前記流路形成体の前記表面と反対側に配置される一方の面に形成された、前記第１活性部に電界を印加する表面電極と、
   前記第１圧電層の前記一方の面において前記表面電極と電気的に接続されるよう形成された、前記表面電極に信号を供給する給電部材の端子と接合されるランドと、
   前記第１圧電層の他方の面及び前記第１圧電層が積層する第２圧電層の表面のいずれかに形成された、前記ランドと対向する領域の輪郭に沿って前記領域を囲むように延在した外周部を有する、一筆書き状の検出電極と
   を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
2. 前記検出電極が、前記第１圧電層の他方の面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
3. 前記検出電極を前記第１圧電層とで前記流路形成体側から挟持する部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載の圧電アクチュエータ。
4. 前記第１圧電層が、複数の前記開口に跨って配置されており、
   前記第１圧電層の前記一方の面に、前記開口にそれぞれ対向する複数の前記表面電極、及び、前記表面電極とそれぞれ電気的に接続された複数の前記ランドが形成されており、
   前記複数のランドにそれぞれ対応して設けられた複数の前記検出電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
5. 前記第１圧電層の前記一方の面に形成された全ての前記ランドにそれぞれ対応して設けられた全ての前記検出電極が、電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電アクチュエータ。
6. 前記複数のランドが、前記第１圧電層の前記一方の面において、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されており、
   前記複数の検出電極が、それぞれ前記行及び前記列の一方の方向に沿って配列された複数の群を形成し、前記群毎に電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電アクチュエータ。
7. 前記第１活性部と対向する第２活性部を有する前記第２圧電層と、
   前記第２圧電層の表面に形成され、前記第２活性部に電界を印加する個別電極とをさらに備え、
   前記個別電極が前記検出電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
8. 前記個別電極が前記開口よりも大きなサイズを有することを特徴とする請求項７に記載の圧電アクチュエータ。
9. 前記圧電層と前記流路形成体との間において前記開口を封止するよう配置された振動板をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
10. 前記流路形成体の前記表面に最も近い位置に配置される電極が接地電極であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
11. 前記接地電極が、当該接地電極が形成された表面の全体に亘って延在していることを特徴とする請求項１０に記載の圧電アクチュエータ。
12. ２以上の前記圧電層が、厚み方向に沿って互いに同じ方向に分極されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の圧電アクチュエータ。
13. 前記外周部が、それぞれ前記輪郭の半分に沿って延在した第１外周部及び第２外周部を含み、
    前記検出電極が、前記第１及び第２外周部、及び、前記領域の中心を通り且つ前記第１及び第２外周部の端部同士を電気的に接続する中心部を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
14. 前記ランドが、前記表面電極から引き出された引き出し電極における引き出し方向の先端に配置されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
15. 前記検出電極の前記外周部の端部から前記領域の外側に延出した延出電極と、
    前記延出電極における延出方向端部と電気的に接続された外部電極と前記外周部の端部とを電気的に接続する予備電極と
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
16. 液滴を吐出する吐出口が開口した吐出面、及び、前記吐出口に接続した圧力室が開口した表面を有する流路形成体と、
    前記流路形成体の前記表面に配置され、前記圧力室内の液体にエネルギーを付与する圧電アクチュエータとを備え、
    前記圧電アクチュエータは、
    振動板と２つの圧電層と前記圧電層をそれぞれ厚み方向に関して挟む電極とが、前記表面に近い方から順に積層されており、
    前記２つの圧電層のうち前記表面から最も離隔した一方において、前記表面と反対側の最外面に形成された、前記開口と対向して配置された表面電極と、前記表面電極と電気的に接続され、前記表面電極に信号を供給する給電部材の端子と接合されるランドとを含み、
    前記２つの圧電層のうち他方において、前記表面と反対側の表面に形成された、前記開口と対向して配置された個別電極と、前記ランドと対向する領域の輪郭に沿って前記領域を囲むように延在した外周部を有する一筆書き状の検出電極と、前記外周部の端部から前記領域の外側に延出して前記検出電極と前記個別電極とを電気的に接続する延出電極と、前記延出電極と並列に配置されて前記検出電極と前記個別電極とを電気的に接続する予備電極とを含むことを特徴とする液滴吐出ヘッド。

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