JP6062711B2 - 圧電アクチュエータ基板、それを用いた液体吐出ヘッド、および記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧電素子を含む圧電アクチュエータ基板、それを用いて液滴を吐出させる液体吐出ヘッドおよび記録装置に関する。

近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した印刷装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ＥＬディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。

このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。

また、このような液体吐出ヘッドには、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に液体吐出ヘッドを移動させつつ記録を行なうシリアル式、および主走査方向に長い液体吐出ヘッドを固定した状態で、副走査方向に搬送されてくる記録媒体に記録を行なうライン式がある。ライン式は、シリアル式のように液体吐出ヘッドを移動させる必要がないので、高速記録が可能であるという利点を有する。

そこで一方方向の長い液体吐出ヘッドを、共通流路であるマニホールドおよびマニホールドから複数の加圧室をそれぞれ介して繋がる吐出孔を有した流路部材と、前記加圧室をそれぞれ覆うように設けられた複数の変位素子を有する圧電アクチュエータ基板とを積層して構成したものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この液体吐出ヘッドで用いられる圧電アクチュエータ基板には、共通電極と、個別電極と、それらに挟まれた圧電セラミック層が含まれている。また、この液体吐出ヘッドでは、複数の吐出孔にそれぞれ繋がった加圧室がマトリックス状に配置され、それを覆うように設けられた圧電アクチュエータ基板の変位素子を変位させることで、各吐出孔からインクを吐出させ、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で印刷が可能とされている。

特開２００３−３０５８５２号公報

特許文献１に記載の圧電アクチュエータ基板を作製する際、圧電アクチュエータ基板の内部にある共通電極を外部と電気的接続をするため、圧電セラミック層を貫通するビアホール導体を設けることが考えられる。その際、ビアホール導体は、圧電セラミック層を貫通するビアホール内に、圧電アクチュエータ基板の表面に形成する共通表面導体を入り込ませて形成すれば工程が簡略化できる。そのような場合、共通表面電極と、個別電極とをスクリーン印刷し、焼成などで同時に形成するのが好ましい。

共通表面導体をビアホール内に入り込ませて、ビアホール導体とする場合、ビアホール内部全体に共通表面導体を充填しないとしても、接続を確保するためには、圧電アクチュエータ基板の表面に印刷する通常の印刷と比較して、印刷に必要なペーストの量が多くなる。スクリーン製版を通して供給されるペーストの量は、その部位のスキージの進行方向に溜まっているペーストの量に制限される。一方方向に長い個別電極を印刷していると、その部分のスキージに溜まっているペーストの量が少ない状態になっているので、印刷されるビアホール導体が足りなくなり、接続が不十分となることがあった。
があった。

したがって、本発明の目的は、ビアホール導体の接続性のよい圧電アクチュエータ基板、それを用いた液体吐出ヘッド、および印刷装置を提供することにある。

本発明の圧電アクチュエータ基板は、振動板と、共通電極と、圧電セラミック層と、複数の個別電極および共通表面電極を含む表面電極とがこの順に積層されており、前記圧電セラミック層を貫通しているビアホール、および前記共通表面電極の一部が前記ビアホール内に入り込んで形成されている、前記共通表面電極と前記共通電極とを電気的に接続するビアホール導体を備えている圧電アクチュエータ基板であって、前記複数の個別電極は、それぞれが一方方向に長いとともに、前記一方方向と平行でない方向に並んでいる、１行以上の個別電極行を構成するよう配置されており、前記ビアホール導体は、前記ビアホール導体にもっとも近い前記個別電極行である最近接個別電極行に属する複数の前記個別電極をそれぞれ前記一方方向に延長した領域の間に配置されていることを特徴とする。

また、本発明の液体吐出ヘッドは、複数の吐出孔、および該吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室を備えている流路部材と、請求項１〜５のいずれかに記載の圧電アクチュエータ基板とを、前記複数の個別電極と前記複数の加圧室との位置が揃うように積層してなることを特徴とする。

また、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記圧電アクチュエータ基板を制御する制御部を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、ビアホール導体の接続性をよくできる。

本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。 図１の液体吐出ヘッドを構成する流路部材および圧電アクチュエータ基板の平面図である。 図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。 図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。 （ａ）は、図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、（ｂ）は、図３のＸ−Ｘ線に沿った縦断の一部を拡大した断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施形態の圧電アクチュエータ基板の拡大平面図である。

図１は、本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１とする）は、４つの液体吐出ヘッド２を有している。これらの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ１に固定されている液体吐出ヘッド２は、図１の手前から奥へ向かう方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。

プリンタ１には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０および紙受け部１１６が順に設けられている。また、プリンタ１には、液体吐出ヘッド２や給紙ユニット１１４などのプリンタ１の各部における動作を制御するための制御部１００が設けられている。

給紙ユニット１１４は、複数枚の印刷用紙Ｐを収容することができる用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に積層して収容された印刷用紙Ｐのうち、最も上にある印刷用紙Ｐを１枚ずつ送り出すことができる。

給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット１２０へと送り出される。

搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と２つのベルトローラ１０６および１０７を有している。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら２つの平面のうち、液体吐出ヘッド２に近い方の平面が、印刷用紙Ｐを搬送する搬送面１２７である。

ベルトローラ１０６には、図１に示されるように、搬送モータ１７４が接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ１７４を駆動してベルトローラ１０６を回転させることにより、搬送ベルト１１１は、矢印Ａの方向に沿って移動する。

ベルトローラ１０７の近傍には、ニップローラ１３８とニップ受けローラ１３９とが、搬送ベルト１１１を挟むように配置されている。ニップローラ１３８は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ１３８の下方のニップ受けローラ１３９は、下方に付勢されたニップローラ１３８を、搬送ベルト１１１を介して受け止めている。２つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト１１１に連動して回転する。

給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送ベルト１１１との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられ、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の回転に従って、液体吐出ヘッド２が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト１１１の外周面１１３に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。

液体吐出ヘッド２は、下端にヘッド本体２ａを有している。ヘッド本体２ａの下面は、液体を吐出する多数の吐出孔が設けられている吐出孔面４−１となっている。

１つの液体吐出ヘッド２に設けられた液体吐出孔８からは、同じ色の液滴（インク）が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド２には図示しない外部液体タンクから液体が供給される。各液体吐出ヘッド２の液体吐出孔８は、液体吐出孔面に開口しており、一方方向（印刷用紙Ｐと平行で印刷用紙Ｐの搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド２の長手方向）に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘッド２から吐出される液体の色は、例えば、それぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。各液体吐出ヘッド２は、液体吐出ヘッド本体１３の下面と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間にわずかな隙間をおいて配置されている。

搬送ベルト１１１によって搬送された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド２を構成するヘッド本体２ａから印刷用紙Ｐの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐの上面には、制御部１００によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。

搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０と二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂならびに１２２ａおよび１２２ｂとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、剥離プレート１４０の右端によって、搬送面１２７から剥離される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Ｐが順次紙受け部１１６に送られ、紙受け部１１６に重ねられる。

なお、印刷用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間には、紙面センサ１３３が設置されている。紙面センサ１３３は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Ｐの先端位置を検出することができる。紙面センサ１３３による検出結果は制御部１００に送られる。制御部１００は、紙面センサ１３３から送られた検出結果により、印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド２や搬送モータ１７４等を制御することができる。

次に、本発明の液体吐出ヘッド２について説明する。図２は、ヘッド本体２ａの平面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した平面図である。図４は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図であり、説明のため図３とは異なる一部の流路を省略した図である。なお、図３および図４において、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータ基板２１の下方にあって破線で描くべきしぼり６、吐出孔８、加圧室１０などを実線で描いている。図５（ａ）は図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、（ｂ）は、図３のＸ−Ｘ線に沿った縦断の一部を拡大した断面図である。

液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａ以外にリザーバや、金属製の筐体を含んでいる。また。ヘッド本体２ａは、流路部材４と、変位素子（加圧部）３０が作り込まれている圧電アクチュエータ基板２１とを含んでいる。

ヘッド本体２ａを構成する流路部材４は、マニホールド５と、マニホールド５と繋がっている複数の加圧室１０と、複数の加圧室１０とそれぞれ繋がっている複数の吐出孔８とを備え、加圧室１０は流路部材４の上面に開口しており、流路部材４の上面が加圧室面４
−２となっている。また、流路部材４の上面にはマニホールド５と繋がる開口５ａを有し、この開口５ａより液体が供給されるようになっている。

また、流路部材４の上面には、変位素子３０を含む圧電アクチュエータ基板２１が接合されており、各変位素子３０が加圧室１０上に位置するように設けられている。また、圧電アクチュエータ基板２１には、各変位素子３０に信号を供給するための配線基板であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの信号伝達部９２が接続されている。図２には、２つの信号伝達部９２が圧電アクチュエータ基板２１に繋がる状態が分かるように、信号伝達部９２の圧電アクチュエータ基板２１に接続される付近の外形を点線で示した。信号伝達部９２の圧電アクチュエータ基板２１に対向している領域には、多数の配線が、ヘッド本体２ａの短手方向に沿って伸びるように配置されており、図２の左右の図示されていない部分にまで繋がっている。制御部１００から送られた信号は、必要に応じて他の回路基板などを経た後、信号伝達部９２を伝わって、変位素子３０に供給される。信号伝達部９２の配線の圧電アクチュエータ基板２１側は、圧電アクチュエータ基板２１に電気的に接続されている電極になっており、この電極は、信号伝達部９２の端部に、矩形状に配置されている。２つの信号伝達部９２は、圧電アクチュエータ基板２１の短手方向の中央部にそれぞれの端がくるように接続されている。２つの信号伝達部９２は、中央部から圧電アクチュエータ基板２１の長辺に向かって伸びている。

また、信号伝達部９２にはドライバＩＣが実装されている。ドライバＩＣは金属製の筐体に押し付けられるように実装されており、ドライバＩＣの熱は、金属製の筐体に伝わり、外部に放散される。圧電アクチュエータ基板２１上の変位素子３０を駆動する駆動信号は、ドライバＩＣ内で生成される。駆動信号の生成を制御する信号は、制御部１００で生成され、信号伝達部９２の圧電アクチュエータ基板２１と接続された側と反対側の端から入力される。制御部１００と信号伝達部９２との間には、必要に応じて、液体吐出ヘッド２内に回路基板などが設けられる。

ヘッド本体２ａは、平板状の流路部材４と、流路部材４上に接続された変位素子３０を含む圧電アクチュエータ基板２１を１つ有している。圧電アクチュエータ基板２１の平面形状は長方形状であり、その長方形の長辺が流路部材４の長手方向に沿うように流路部材４の上面に配置されている。

流路部材４の内部には２つのマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向の一端部側から、他端部側に延びる細長い形状を有しており、その両端部において、流路部材４の上面に開口しているマニホールドの開口５ａが形成されている。マニホールド５の両端部から流路部材４へ液体を供給することにより、液体の供給不足が起り難くできる。また、マニホールド５の一端から供給する場合と比較して、マニホールド５を液体が流れる際に生じる圧力損失の差を約半分にできるため、液体吐出特性のばらつきを少なくできる。

また、マニホールド５は、少なくとも加圧室１０に繋がっている領域である長さ方向の中央部分が、幅方向に間隔を開けて設けられた隔壁１５で仕切られている。隔壁１５は、加圧室１０に繋がっている領域である長さ方向の中央部分では、マニホールド５と同じ高さを有し、マニホールド５を複数の副マニホールド５ｂに完全に仕切っている。このようにすることで、平面視したときに、隔壁１５と重なるように、吐出孔８および吐出孔８から加圧室１０に繋がっているディセンダを設けることができる。

図２では、マニホールド５の両端部を除く全体が隔壁１５で仕切られている。このようにする以外に、両端部のうちのどちらか一端部以外が隔壁１５で仕切られているようにしてもよい。また、流路部材４の上面に開口している開口５ａ付近のみが仕切られておらず
、開口５ａから流路部材４の深さ方向に向かう間に隔壁が設けられるようにしてもよい。いずれにしても、仕切られていない部分があることにより、流路抵抗が小さくなり、液体の供給量を多くできるので、マニホールド５の両端部が隔壁１５で仕切られていないのが好ましい。

複数に分けられた部分のマニホールド５を副マニホールド５ｂと呼ぶことがある。本実施例においては、マニホールド５は独立して２本設けられており、それぞれの両端部に開口５ａが設けられている。また、１つのマニホールド５には、７つの隔壁１５が設けられており、８つの副マニホールド５ｂに分けられている。副マニホールド５ｂの幅は、隔壁１５の幅より大きくなっており、これにより副マニホールド５ｂに多くの液体を流すことができる。また、７つの隔壁１５は、幅方向の中央に近いほど、長さが長くなっており、マニホールド５の両端において、幅方向の中央に近い隔壁１５ほど、隔壁１５の端がマニホールド５の端に近くなっている。これにより、マニホールド５の外側の壁により生じる流路抵抗と、隔壁１５により生じる流路抵抗との間のバランスがとれ、各副マニホールド５ｂのうち、加圧室１０に繋がる部分である個別供給流路１４が形成されている領域の端における液体の圧力差を少なくできる。この個別供給流路１４での圧力差は、加圧室１０内の液体に加わる圧力差につながるため、個別供給流路１４での圧力差を少なくすれば、吐出ばらつきを低減できる。

流路部材４は、複数の加圧室１０が２次元的に広がって形成されている。加圧室１０は、角部にアールが施されている、ほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。加圧室１０は１つの副マニホールド５ｂと個別供給流路１４を介して繋がっている。１つの副マニホールド５ｂに沿うようにして、この副マニホールド５ｂに繋がっている加圧室１０の列である加圧室行１１が、副マニホールド５ｂの両側に１列ずつ、合計２列設けられている。したがって、１つのマニホールド５に対して、１６列の加圧室１１が設けられており、ヘッド本体２ａ全体では３２列の加圧室行１１が設けられている。各加圧室行１１における加圧室１０の長手方向の間隔は同じであり、例えば、３７．５ｄｐｉの間隔となっている。

各加圧室行１１の行の端にはダミー加圧室１６が設けられている。このダミー加圧室１６は、マニホールド５とは繋がっているが、吐出孔８とは繋がっていない。また、３２列の加圧室行１１の外側には、ダミー加圧室１６が直線状に並んだダミー加圧室行が設けられている。このダミー加圧室１６は、マニホールド５および吐出孔８のいずれとも繋がっていない。これらのダミー加圧室により、端から１つ内側の加圧室１０の周囲の構造（剛性）が他の加圧室１０の構造（剛性）と近くなることで、液体吐出特性の差を少なくできる。なお、周囲の構造の差の影響は、間の間隔の近い、加圧室１０の長さ方向に隣接する加圧室１０の影響が大きいため、長さ方向には、両端にダミー加圧室を設けてある。幅方向については、影響が比較的小さいため、ヘッド本体２１ａの端に近い方のみに設けている。これにより、ヘッド本体２１ａの幅を小さくできる。

１つのマニホールド５に繋がっている加圧室１０は、液体吐出ヘッド２の長手方向である行方向と短手方向である列方向とに沿って、行上および列上で、それぞれ略等間隔で配置されている。行方向は、菱形形状の加圧室１０の短手方向（対角線のうち短い方の方向）である。加圧室１０の菱形形状は、辺の長さが１０％程度異なっていてもよい。また、鈍角部同士を結ぶ対角線の方向と行方向とは、加圧室１０が平面内で回転した状態で配置されていたり、辺の長さが異なることにより、１０度以下程度の角度がついていていてもよい。列方向は、菱形形状の加圧室１０の長手方向（対角線のうち長い方の方向）である。鋭角部同士を結ぶ対角線の方向と列方向とは、加圧室１０が平面内で回転した状態で配置されていたり、辺の長さが異なることにより、１０度以下程度の角度がついていていてもよい。つまり、加圧室１０の菱形形状の対角線が行方向および列方向となす角度が小さ
い状態になっている。加圧室１０を格子状に配置し、そのような角度の菱形形状の加圧室１０を配置することにより、クロストークを小さくできる。これは１つの加圧室１０に対して、行方向、列方向のいずれの方向においても、角部同士が対向する状態になっているため、辺同士で対向して場合よりも、流路部材４を通じて、振動が伝わり難いためである。なお、ここで、鈍角部１０ｂ同士を長手方向に対向させることにより、長手方向における加圧室１０の密度を高くして配置でき、これにより、長手方向の吐出孔８の密度を高くでき、高解像度の液体吐出ヘッド２とすることができる。行上および列上での加圧室１０の間隔は、等間隔にすれば、間隔が他より狭いところがなくなりクロストークを小さくできるが、間隔は±２０％程度異なるようにしてもよい。

加圧室１０を格子状の配置にして、圧電アクチュエータ基板２１を、行および列に沿った外辺を有する矩形状にすると、圧電アクチュエータ基板２１の外辺から、加圧室１０の上に形成されている個別電極２５が等距離に配置されることになるので、個別電極２５を形成する際に、圧電アクチュエータ基板２１に変形が生じ難くできる。圧電アクチュエータ基板２１と流路部材４とを接合する際に、この変形が大きいと外辺に近い変位素子３０に応力が加わり、変位特性にばらつきが生じるおそれがあるが、変形を少なくすることで、そのばらつきを低減できる。また、最も外辺に近い加圧室行１１の外側にダミー加圧室１６のダミー加圧室行が設けられているために、変形の影響をより受け難くできる。加圧室行１１に属する加圧室１０は等間隔で配置されており、加圧室行１１に対応する個別電極２５も等間隔で配置されている。加圧室行１１は短手方向に等間隔で配置されており、加圧室行１１に対応する個別電極２５の列も短手方向に等間隔で配置されている。これにより、特にクロストークの影響が大きくなる部位をなくすことができる。

流路部材４を平面視したとき、１つの加圧室行１１に属する加圧室１０が、隣接する加圧室行１１に属する加圧室１０と、液体吐出ヘッド２の長手方向において、重ならないように配置することにより、クロストークを抑制できる。一方、加圧室行１１の間の距離を離すと、液体吐出ヘッド２の幅が大きくなるので、プリンタ１に対する液体吐出ヘッド２の設置角度の精度や、複数の液体吐出ヘッド２を使用する際の、液体吐出ヘッド２の相対位置の精度が印刷結果に与える影響が大きくなる。そこで、隔壁１５の幅を副マニホールド５ｂよりも小さくすることで、それらの精度が印刷結果に与える影響を少なくできる。

１つの副マニホールド５ｂに繋がっている加圧室１０は、２行の加圧室行１１を構成しており、１つの加圧室行１１に属する加圧室１０から繋がっている吐出孔８は、１つの吐出孔行９を構成している。２行の加圧室行１１に属する加圧室１０に繋がっている吐出孔８はそれぞれ、副マニホールド５ｂの異なる側に開口している。図４では隔壁１５には、２列の吐出孔行９が設けられているが、それぞれの吐出孔行９に属する吐出孔８は、吐出孔８に近い側の副マニホールド５ｂに加圧室１０を介して繋がっている。隣接する副マニホールド５ｂに加圧室行１１を介して繋がっている吐出孔８と液体吐出ヘッド２の長手方向において重ならないように配置されていると、加圧室１０と吐出孔８とを繋ぐ流路間のクロストークが抑制できるので、さらにクロストークを小さくすることができる。加圧室１０と吐出孔８とを繋ぐ流路全体が、液体吐出ヘッド２の長手方向において重ならないように配置されていると、さらにクロストークを小さくすることができる。

また、平面視において、加圧室１０と副マニホールド５ｂとが重なるように配置することにより、液体吐出ヘッド２の幅を小さくできる。加圧室１０の面積に対する、重なっている面積の割合が８０％以上、さらに９０％以上にすることで、液体吐出ヘッド２の幅をより小さくできる。また、加圧室１０と副マニホールド５ｂとが重なっている部分の加圧室１０の底面は、副マニホールド５ｂと重なっていない場合と比較して剛性が低くなっており、その差により吐出特性がばらつくおそれがある。加圧室１０全体の面積に対する、副マニホールド５ｂと重なっている加圧室１０の面積の割合を、各加圧室１０で略同じに
することで、加圧室１０を構成する底面の剛性が変わることによる吐出特性のばらつきを少なくすることができる。ここで略同じとは、面積の割合の差が、１０％以下、特に５％以下であることを言う。

１つのマニホールド５に繋がっている複数の加圧室１０により加圧室群が構成されており、マニホールド５が２つあるため、加圧室群は２つある。各加圧室群内における吐出に関わる加圧室１０の配置は同じで、短手方向に平行移動させた配置されている。これらの加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域に、加圧室群間などの少し間隔が広くなった部分があるものの、ほぼ全面にわたって配列されている。つまり、これらの加圧室１０によって形成された加圧室群は圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータ基板２１が接合されることで閉塞されている。

加圧室１０の個別供給流路１４が繋がっている角部と対向する角部からは、流路部材４の下面の吐出孔面４−１に開口している吐出孔８に繋がるディセンダが伸びている。ディセンダは、平面視において、加圧室１０から離れる方向に伸びている。より具体的には、加圧室１０の長い対角線に沿う方向に離れつつ、その方向に対して左右にずれながら伸びている。これにより、加圧室１０は各加圧室行１１内での間隔が３７．５ｄｐｉになっている格子状の配置にしつつ、吐出孔８は、全体で１２００ｄｐｉの間隔で配置することができる。

これは別の言い方をすると、流路部材４の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように吐出孔８を投影すると、図４に示した仮想直線のＲの範囲に、各マニホールド５に繋がっている１６個の吐出孔８、全部で３２個の吐出孔８が、１２００ｄｐｉの等間隔となっているということである。これにより、すべてのマニホールド５に同じ色のインクを供給することで、全体として長手方向に１２００ｄｐｉの解像度で画像が形成可能となる。また、１つのマニホールド５に繋がっている１個の吐出孔８は、仮想直線のＲの範囲で６００ｄｐｉの等間隔になっている。これにより、各マニホールド５に異なる色のインクを供給することで、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で２色の画像が形成可能となる。この場合、２つの液体吐出ヘッド２を用いれば、６００ｄｐｉの解像度で４色の画像が形成可能となり、６００ｄｐｉで印刷可能な液体吐出ヘッドを用いるよりも、印刷精度が高くなり、印刷のセッティングも簡単にできる。

さらに、液体吐出ヘッド２には、マニホールドの開口５ａからの液体の供給を安定させるように流路部材４に、リザーバを接合してもよい。リザーバには、外部から供給された液体を分岐させて、２つの開口５ａに繋がる流路が設けられることにより、２つの開口に液体を安定して供給できる。分岐してからの流路長をほぼ等しくすることで、外部から供給される液体の温度変動や圧力変動が、マニホールド５の両端の開口５ａに、少ない時間差で伝わるため、液体吐出ヘッド２内の液滴の吐出特性のばらつきをより少なくできる。リザーバにダンパを設けることで、さらに液体の供給が安定化できる。さらに、液体中の異物などが流路部材４に向かうのを抑制するように、フィルタを設けてもよい。またさらに、流路部材４に向かう液体の温度を安定化させるようにヒータを設けてもよい。

圧電アクチュエータ基板２１の上面における各加圧室１０に対向する位置には個別電極２５がそれぞれ形成されている。個別電極２５は、加圧室１０より一回り小さく、加圧室１０とほぼ相似な形状を有している個別電極本体２５ａと、個別電極本体２５ａから引き出されている引出電極２５ｂとを含んでおり、個別電極２５は、加圧室１０と同じように、個別電極列および個別電極群を構成している。引出電極２５ｂは、一端部が個別電極本体２５ａに接続されており、他端部が加圧室１０の鋭角部１０ａを通り、加圧室１０の外
側で、加圧室１０の２つの鋭角部１０ａを結ぶ対角線を延長した列と重ならない領域に引き出されている。

また、圧電アクチュエータ基板２１の上面には、共通表面電極２８が形成されている。共通表面電極２８の一部は、圧電セラミック層２１ｂに形成されているビアホール２１ｂａ内に入り込んだビアホール導体２８ａで共通電極２４と電気的に接続されている。共通表面電極２８は、圧電アクチュエータ基板２１の短手方向の中央部に、行方向である長手方向に沿うように２列形成されている。また、長手方向の端近くで、列方向である短手方向に沿って１列形成されている。共通表面電極２８が行方向に、個別電極行３５に沿って配置されていることにより、行方向の位置による、駆動信号が各変位素子３０に伝わるまでの伝搬時間の差が少なくなり、それに起因する印刷精度の低下を小さくできる。この影響は１０ｋＨｚ以上の高周波で駆動する際に大きくなっていき、さらに２０ｋＨｚ以上、特に４０ｋＨｚ以上で駆動する際に大きくなるので、高周波で駆動する際に、共通表面電極２８の配置は重要である。図示した、共通表面電極２８は直線上に断続的に形成されたものであるが、直線上に連続的に形成してもよい。また、伝搬時間の差を小さくするため、ビアホール導体２８ａも、個別電極行３５に沿って複数配置するのが好ましい。

圧電アクチュエータ基板２１は、後述のようにビアホール２１ｂａを形成した圧電セラミック層２１ａ、共通電極２４、圧電セラミック層２１ｂを積層し、焼成した後、個別電極２５および共通表面電極２８を同一工程で形成し、共通表面電極２８の一部をビアホール２１ｂａに入り込ませてビアホール導体２８ａとし、共通表面電極２８と共通電極を電気的に接続するのが好ましい。個別電極２５と加圧室１０との位置ばらつきは吐出特性に大きく影響を与えこと、個別電極２５を形成した後、焼成すると圧電アクチュエータ基板２１に反りが生じるおそれがあり、反りが生じた圧電アクチュエータ基板２１を流路部材４に接合すると、圧電アクチュエータ基板２１に応力が加わった状態になり、その影響で変位がばらつくおそれがあることから、個別電極２５は、焼成後に形成される。共通表面電極２８も同様に反りを生じされるおそれがあることと、個別電極２５と同時に形成した方が、位置精度が高くなり、工程も簡略化できるので、個別電極２５と共通表面電極２８は同一工程で形成される。

このような圧電アクチュエータ基板２１を焼成する際に生じるおそれのある、焼成収縮によるビアホールの位置ばらつきは、主に圧電アクチュエータ基板２１の長手方向に生じるので、共通表面電極２８が偶数個あるマニホールド５の中央、別の言い方をすれば、圧電アクチュエータ基板２１の短手方向の中央に設けられており、共通表面電極２８が圧電アクチュエータ基板２１の長手方向に長い形状をしていることにより、ビアホールと共通表面電極２８とが位置ずれにより電気的に接続されなくなることを抑制できる。

圧電アクチュエータ基板２１には、２枚の信号伝達部９２が、圧電アクチュエータ基板２１の２つの長辺側から、それぞれ中央に向かうように配置され、接合される。その際、圧電アクチュエータ基板２１ａの引出電極２５ｂおよび共通表面電極２８の上に、それぞれ、接続電極２６および共通電極用接続電極を形成して接続することで、接続が容易になる。また、その際、共通表面電極２８および共通電極用接続電極の面積を接続電極２６の面積よりも大きくすれば、信号伝達部９２の端部（先端および圧電アクチュエータ基板２１の長手方向の端）にける接続が、共通表面電極２８上の接続により強くできるので、信号伝達部９２が端からはがれ難くできる。

また、吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置されたマニホールド５と対向する領域を避けた位置に配置されている。さらに、吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータ基板２１と対向する領域内に配置されている。これらの吐出孔８は、１つの群として圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有してお
り、対応する圧電アクチュエータ基板２１の変位素子３０を変位させることにより吐出孔８から液滴が吐出できる。

ヘッド本体２ａに含まれる流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート４ａ、ベースプレート４ｂ、アパーチャ（しぼり）プレート４ｃ、サプライプレート４ｄ、マニホールドプレート４ｅ〜ｊ、カバープレート４ｋおよびノズルプレート４ｌである。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートの厚さは１０〜３００μｍ程度であることにより、形成する孔の形成精度を高くできる。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路１２およびマニホールド５を構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体２ａは、加圧室１０は流路部材４の上面に、マニホールド５は内部の下面側に、吐出孔８は下面にと、個別流路１２を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室１０を介してマニホールド５と吐出孔８とが繋がる構成を有している。

各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート４ａに形成された加圧室１０である。第２に、加圧室１０の一端からマニホールド５へと繋がる個別供給流路１４を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート４ｂ（詳細には加圧室１０の入り口）からサプライプレート４ｃ（詳細にはマニホールド５の出口）までの各プレートに形成されている。なお、この個別供給流路１４には、アパーチャプレート４ｃに形成されている、流路の断面積が小さくなっている部位であるしぼり６が含まれている。

第３に、加圧室１０の他端から吐出孔８へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ（部分流路）と呼称される。ディセンダは、ベースプレート４ｂ（詳細には加圧室１０の出口）からノズルプレート４ｌ（詳細には吐出孔８）までの各プレートに形成されている。ノズルプレート４ｌの孔は、吐出孔８として、流路部材４の外部に開口している径が、例えば１０〜４０μｍのもので、内部に向かって径が大きくなっていくものが開けられている。第４に、マニホールド５を構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート４ｅ〜ｊに形成されている。マニホールドプレート４ｅ〜ｊには、副マニホールド５ｂを構成するように隔壁１５が残るように孔が形成されている。各マニホールドプレート４ｅ〜ｊにおける隔壁１５は、マニホールド５となる部分全体を孔にすると、保持できない状態になるので、隔壁１５は、ハーフエッチングしたタブで各マニホールドプレート４ｅ〜ｊの外周と繋がった状態にされる。

第１〜４の連通孔が相互に繋がり、マニホールド５からの液体の流入口（マニホールド５の出口）から吐出孔８に至る個別流路１２を構成している。マニホールド５に供給された液体は、以下の経路で吐出孔８から吐出される。まず、マニホールド５から上方向に向かって、個別供給流路１４に入り、しぼり６の一端部に至る。次に、しぼり６の延在方向に沿って水平に進み、しぼり６の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室１０の一端部に至る。さらに、加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、加圧室１０の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔８へと進む。

圧電アクチュエータ基板２１は、圧電体である２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板２１の圧電セラミック層２１ａの下面から圧電セラミック層２１ｂの上面までの厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、例えば、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。

圧電アクチュエータ基板２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極２４およびとＡｕ系などの金属材料からなる個別電極２５を有している。個別電極２５は上述のように圧電アクチュエータ基板２１の上面における加圧室１０と対向する位置に配置されている個別電極本体２５ａと、そこから引き出された引出電極２５ｂとを含んでいる。引出電極２５ｂの一端の、加圧室１０と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極２６が形成されている。接続電極２６は例えばガラスフリットを含む銀−パラジウムからなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極２６は、信号伝達部９２に設けられた電極と電気的に接合されている。詳細は後述するが、個別電極２５には、制御部１００から信号伝達部９２を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。

共通電極２４は、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極２４は、圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域内のすべての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極２４の厚さは２μｍ程度である。共通電極２４は、圧電セラミック層２１ｂ上に個別電極２５からなる電極群を避ける位置に形成されている共通表面電極２８に、圧電セラミック層２１ｂに形成されたビアホール２１ｂａ中のビアホール導体２８ａを介して繋がっていて、接地され、グランド電位に保持されている。共通表面電極２８は、多数の個別電極２５と同様に、信号伝達部９２上の別の電極と接続されている。

なお、後述のように、個別電極２５に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極２５に対応する加圧室１０の体積が変わり、加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路１２を通じて、対応する液体吐出口８から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板２１における各加圧室１０に対向する部分は、各加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子３０に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層体中には、図５に示されているような構造を単位構造とする圧電アクチュエータ基板である変位素子３０が加圧室１０毎に、加圧室１０の直上に位置する振動板２１ａ、共通電極２４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極２５により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板２１には加圧部である変位素子３０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって液体吐出口８から吐出される液体の量は１．５〜４．５ｐｌ（ピコリットル）程度である。

多数の個別電極２５は、個別に電位を制御することができるように、それぞれが信号伝達部９２および配線を介して、個別に制御部１００に電気的に接続されている。個別電極２５を共通電極２４と異なる電位にして圧電セラミック層２１ｂに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部１００により個別電極２５を共通電極２４に対して正または負の所定電位にすると、圧電セラミック層２１ｂの電極に挟まれた部分（活性部）が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層２１ａは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層２１ｂと圧電セラミック層２１ａとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層２１ｂは加圧室１０側へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。

本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極２５を共通電極２４より高い電位（以下高電位と称す）にしておき、吐出要求がある毎に個別電極２５を共通電極２４と一旦同じ電位（以下低電位と称す）とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極２５が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層２１ａ
、２１ｂが元の形状に戻り、加圧室１０の容積が初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加する。このとき、加圧室１０内に負圧が与えられ、液体がマニホールド５側から加圧室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極２５を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、２１ｂが加圧室１０側へ凸となるように変形し、加圧室１０の容積減少により加圧室１０内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極２５に供給することになる。このパルス幅は、圧力波がしぼり６から吐出孔８まで伝播する時間長さであるＡＬ（Acoustic Length）が理想的である。これによると、加圧
室１０内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。

また、階調印刷においては、吐出孔８から連続して吐出される液滴の数、つまり液滴吐出回数で調整される液滴量（体積）で階調表現が行われる。このため、指定された階調表現に対応する回数の液滴吐出を、指定されたドット領域に対応する吐出孔８から連続して行なう。一般に、液体吐出を連続して行なう場合は、液滴を吐出させるために供給するパルスとパルスとの間隔をＡＬとすることが好ましい。これにより、先に吐出された液滴を吐出させるときに発生した圧力の残余圧力波と、後に吐出させる液滴を吐出させるときに発生する圧力の圧力波との周期が一致し、これらが重畳して液滴を吐出するための圧力を増幅させることができる。なお、この場合後から吐出される液滴の速度が速くなると考えられるが、その方が複数の液滴の着弾点が近くなり、好ましい。

以上のような、圧電アクチュエータ基板２１を作製する際には、個別電極２５の位置精度高くするとともに、工程を簡略化するため、圧電セラミック層２１ａ、ｂおよび共通電極２４を含み、ビアホール２１ｂａが形成された圧電アクチュエータ素体を焼成した後、スクリーン印刷で、個別電極２５および共通表面電極２８を印刷し、共通表面電極２８のペーストの一部をビアホール２１ｂａに入り込ませて、共通電極２４との接触させるようにし、その後、個別電極２５および共通表面電極２８を焼成するのがよい。

個別電極２５の形状を精度よく印刷するには、スキージを個別電電極２５の長手方向に沿って移動させるようにして、印刷するのがよい。個別電極２５は短手方向に並んで個別電極行３５を構成しており、共通表面電極２８は、個別電極行３５に沿って配置されているため、共通表面電極２８が圧電アクチュエータ基板２１の中央や両端などに配置されていれば、多数の個別電極２５を印刷した後に、共通表面電極２８を印刷することになる。

ビアホール２１ｂａは、その内部全体がビアホール導体３８ａで充填されている必要はないが、接続の確実性を高くするには、通常の表面のみに印刷する場合よりの多くのペースト供給しなければならない。ペーストは直接の供給元は、スクリーン上にペーストであり、さらに詳細に言えば、印刷される際に、その上を通過するスキージ先に溜まっているペーストである。印刷するパターンが場所によりペーストの使用が違う場合、スキージに溜まったペーストは、印刷が進むうちにスキージの進行に方向と直交する方向移動し、スキージに溜まっているペースト量が、位置によって差が小さくなるようになる。しかし、この作用は、それほど即時応答性がないので、ペーストの使用量が多い印刷パターンを印刷し終わった部位のスキージに溜まっているペーストの量は少なくなっており、ビアホール導体２８ａを印刷するには不十分になっていることがある。

具体的には、個別電極２５（より詳細には個別電極本体２５ａ）の長手方向に連続してパターンのある領域（図６で言えばＡ１の領域）では、ペーストの使用量が多く、その領域を印刷した後に、ビアホール導体２８ａを印刷すると接続不良となる可能性が高まる。そのため、ビアホール導体２８ａは、個別電極行３５のうち、ビアホール導体２８ａにもっとも近い最近接個別電極行に属する複数の個別電極２５の長手方向に連続して形成され
ている部位を長手方向にそれぞれ延長した領域Ａ１の間に領域Ａ２に配置するのがよい。ビアホール導体２８ａは、その一部を領域Ａ２に含まれるように配置すれば、供給元のペースト量が多くなり、接続の確実性を高めることができる。さらに、ビアホール導体２８ａ全体を領域Ａ２に配置すれば、さらに確実性を高めることができる。より確実性を高くするのは、ビアホール導体２８ａを、複数の個別電極本体２５ａ全体をそれぞれ長手方向に延長した領域から外して配置すればよい。

このような配置は、個別電極本体２５ａが菱形形状をしている場合よりも、個別電極本体２５ａが長方形状をしており、短手方向に並んで個別電極行３５を構成している場合に、より有効である。個別電極本体２５ａが長方形状をしており、その長手方向に沿って印刷すれば、その部位のペーストの消費量は多くなるので、上述のように個別電極本体２５ａを長手方向に延長した領域外にビアホール導体２８ａを配置する必要性が高まる。

図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の圧電アクチュエータ基板２１の他の実施形態の平面図である。図６（ａ）は、個別電極２５とそれらかなる個別電極行３５（最近接個別電極行）と、表面共通電極２２８およびビアホール導体２２８ａを示したものである。図６（ｂ）、（ｃ）は表面共通電極３２８、４２８、およびビアホール導体３２８ａ、３２８ｂを示したものである。それらの個別電極２５および個別電極行３５との位置関係は、図６（ａ）と同様にされる。

図６（ａ）の圧電アクチュエータ基板では、ビアホール導体２２８ａは、最近接個別電極行（個別電極行３５）に属する個別電極２５の個別電極本体２５ａの連続して形成されている領域を長手方向に延長した領域Ａ１の間の配置されており、さらには個別電極本体２５ａ全体を長手方向に延長した領域から外れた位置に配置されている。これにより、個別電極本体２５ａを印刷したことにより、スキージに溜まったペーストが少なくなった影響を受けて、ビアホール導体２２８ａの量が少なくなり、接続不良になりことが起き難い。

また、ビアホール導体２２８ａが、共通表面電極２２８内で、最近接個別電極行側に配置されていること、別の言い方をすれば、共通表面電極２２８の幅方向の中央に対して最近接個別電極行に近い位置に配置されていることにより、ビアホール導体２２８ａを印刷する前に共通表面電極２２８を印刷することにより減る、スキージ上のペーストの量を少なくすることができるので、ビアホール導体２２８ａの接続の確実性をより高めることができる。

図６（ｂ）の圧電アクチュエータ基板では、共通表面電極３２８のビアホール導体３２８ａが配置されている部位の、最近接個別電極行側に、共通表面電極３２８が切り欠かれている切り欠き部３２８ｂが設けられている。切り欠き部３２８ｂがあることにより、ビアホール導体３２８ａを印刷する前のペーストの使用量を少なくすることができるので、ビアホール導体３２８ａ接続の確実性をより高めることができる。

図６（ｃ）の圧電アクチュエータ基板では、共通表面電極４２８に設けられている切り欠き部４２８ｂは、ビアホール導体４２８ａの平面形状に沿って切り欠かれている。これにより、ビアホール導体４２８ａを印刷する前のペーストの使用量をより少なくすることができるので、ビアホール導体４２８ａ接続の確実性をより高めることができる。また、切り欠き部４２８ｂは、ビアホール導体４２８ａの平面形状に沿った部位のから、最近接個別電極列側に向かって、切り欠く幅が大きくなっている形状をしていることにより、ビアホール導体４２８ａの直接の供給元となるスキージ上のペースト溜まりの周囲におけるペーストの使用量が減ることで、ペーストがそちらに流れて行かなくなり、結果的にビアホール導体４２８ａの接続性を高めることができる。

以上のような液体吐出ヘッド２は、例えば、以下のようにして作製する。ロールコータ法、スリットコーター法などの一般的なテープ成形法により、圧電性セラミック粉末と有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層２１ａ、２１ｂとなる複数のグリーンシートを作製する。グリーンシートの一部には、その表面に共通電極２４となる電極ペーストを印刷法等により形成する。圧電セラミック層２１ｂとなるグリーンシートには、金型などでビアホール２１ｂａを形成する。

ついで、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着した後、長方形状に切断し、さらに、高濃度酸素雰囲気下で焼成する。焼成後の圧電アクチュエータ基板素体の表面に個別電極２５および共通表面電極２８となる銀ペーストを、個別電極２５の長手方向にスキージを移動させてスクリーン印刷で印刷する。共通表面電極２８は、ビアホール２１ｂａ上に配置されており、ビアホール２１ｂａには、ビアホール導体２８ａが入り込む。その後、焼成し、個別電極２５、ビアホール導体２８ａを含む共通表面電極２８を形成した。その後、Ａｇペーストを用いて接続電極２６を印刷し、焼成することにより、圧電アクチュエータ基板２１を作製する。

次に、流路部材４を、圧延法等により得られプレート４ａ〜ｌを、接着層を介して積層して作製する。プレート４ａ〜ｌに、マニホールド５、個別供給流路１４、加圧室１０およびディセンダなどとなる孔を、エッチングにより所定の形状に加工する。

これらプレート４ａ〜ｌは、Ｆｅ―Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、ＷＣ−ＴｉＣ系の群から選ばれる少なくとも１種の金属によって形成されていることが望ましく、特に液体としてインクを使用する場合にはインクに対する耐食性の優れた材質からなることが望ましため、Ｆｅ−Ｃｒ系がより好ましい。

圧電アクチュエータ基板２１と流路部材４とは、例えば接着層を介して積層接着することができる。接着層としては、周知のものを使用することができるが、圧電アクチュエータ基板２１や流路部材４への影響をおよぼさないために、熱硬化温度が１００〜１５０℃のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂の群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂系の接着剤を用いるのがよい。このような接着層を用いて熱硬化温度にまで加熱することによって、圧電アクチュエータ基板２１と流路部材４とを加熱接合することができる。

次に圧電アクチュエータ基板２１と制御回路１００とを電気的に接続するために、接続電極２６に銀ペーストを供給し、あらかじめドライバＩＣを実装した信号伝達部９２であるＦＰＣを載置し、熱を加えて銀ペーストを硬化させて電気的に接続させる。なお、ドライバＩＣの実装は、ＦＰＣに半田で電気的にフリップチップ接続した後、半田周囲に保護樹脂を供給して硬化させた。

続いて、必要に応じて、開口５ａから液体を供給できるようにリザーバを接着し、金属の筐体を、ねじ止めした後、接合部を封止剤で封止することで液体吐出ヘッド２を作製することができる。

１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
２ａ・・・ヘッド本体
４・・・流路部材
４ａ〜ｌ・・・（流路部材の）プレート
４−１・・・吐出孔面
４−２・・・加圧室面面
５・・・マニホールド（共通流路）
５ａ・・・（マニホールドの）開口
５ｂ・・・副マニホールド
６・・・しぼり
８・・・吐出孔
９・・・吐出孔行
１０・・・加圧室
１１・・・加圧室行
１２・・・個別流路
１４・・・個別供給流路
１５・・・隔壁
２１・・・圧電アクチュエータ基板
２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２１ｂａ・・・ビアホール
２４・・・共通電極
２５・・・個別電極
２５ａ・・・個別電極本体
２５ｂ・・・引出電極
２６・・・接続電極
２８、２２８、３２８、４２８・・・共通表面電極
２８ａ、２２８ａ、３２８ａ、４２８ａ・・・ビアホール導体
３５・・・個別電極行
３０・・・変位素子（加圧部）
９２・・・信号伝達部

Claims (11)

1. 共通電極と、圧電セラミック層と、個別電極と、共通表面電極と、前記圧電セラミック層を貫通して前記共通表面電極と前記共通電極とを電気的に接続するビアホール導体と、を有しており、
   前記個別電極および前記共通表面電極を複数有しているとともに、複数の前記個別電極が第１方向に沿って配置された個別電極行を１行以上有しており、
   前記第１方向と交差する１つの方向を第２方向とし、該第２方向と逆方向を第３方向とすると、
   複数の前記共通表面電極のうちの少なくとも２つ以上は、前記個別電極行に対して前記第２方向に間隔を開けて前記第１方向に沿って配置されており、且つ、それぞれ前記共通表面電極における前記第３方向側に前記第１方向に沿って配置された複数の前記ビアホール導体を介して前記共通電極に接続されている
   ことを特徴とする圧電アクチュエータ基板。
2. 前記個別電極は、前記第２方向に長い形状を有しており、
   前記共通表面電極に最も近い前記個別電極行を最近接個別電極行とすると、前記ビアホール導体は、前記最近接個別電極行に属する複数の前記個別電極を、それぞれ前記第２方向に延長した領域の間に配置されている
   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基板。
3. 前記共通表面電極が、前記第１方向に延びており、
   前記ビアホール導体が、前記第１方向に複数配置されており、
   前記第１方向に延びる２辺と前記第２方向に延びる２辺とを有する矩形状の平面形状を有している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の圧電アクチュエータ基板。
4. 前記共通表面電極は、平面視において、輪郭が内側に凹んだ凹部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧電アクチュエータ基板。
5. 共通電極と、圧電セラミック層と、個別電極と、共通表面電極と、前記圧電セラミック層を貫通して前記共通表面電極と前記共通電極とを電気的に接続するビアホール導体と、を有しており、
   前記共通表面電極は、平面視において、輪郭が内側に凹んだ凹部を備えており、
   前記凹部は、前記ビアホール導体と前記個別電極との間に設けられており、
   前記凹部が、前記ビアホール導体の平面形状に沿った形状を有していることを特徴とする圧電アクチュエータ基板。
6. 前記個別電極は、個別電極本体と、該個別電極本体に接続された引出電極と、を有しており、
   前記個別電極本体は、互いに対向する２つの凸部を有しており、２つの前記凸部を結ぶ線分の長さが、前記個別電極本体の最大寸法となっており、
   前記引出電極は、２つの前記凸部を結ぶ直線と重ならない領域に引き出されている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の圧電アクチュエータ基板。
7. 共通電極と、圧電セラミック層と、個別電極と、共通表面電極と、前記圧電セラミック層を貫通して前記共通表面電極と前記共通電極とを電気的に接続するビアホール導体と、を有しており、
   前記個別電極は、個別電極本体と、該個別電極本体に接続された引出電極と、を有しており、
   前記個別電極本体は、互いに対向する２つの凸部を有しており、２つの前記凸部を結ぶ線分の長さが、前記個別電極本体の最大寸法となっており、
   前記引出電極は、２つの前記凸部を結ぶ直線と重ならない領域に引き出されている
   ことを特徴とする圧電アクチュエータ基板。
8. 複数の吐出孔および該吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室を備えている流路部材と、請求項１〜７のいずれかに記載の圧電アクチュエータ基板とを有していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
9. 複数の前記加圧室は１６列の加圧室列を含んでいることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記加圧室列は、前記加圧室が１つの方向に列を成しており、前記加圧室は、平面視において、前記１つの方向の寸法が該１つの方向に直交する方向の寸法よりも小さい形状を有していることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 請求項８乃至１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記圧電アクチュエータ基板を制御する制御部を備えていることを特徴とする記録装置。

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