JP7039914B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、インクなどの液体を媒体に向けて吐出する液体吐出ヘッドに関する。

液体吐出装置として、記録媒体に対して相対的に移動しつつ、記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェットプリンタのインクジェットヘッドが知られている。例えば、特許文献１に示されるインクジェットプリンタにおいては、複数の圧電材料層（セラミックスシート）が積層された圧電体を有するインクジェットヘッドが開示されている。

特開２００４－２５９８６５号

特許文献１のインクジェットヘッドにおいて、圧電材料層には、複数の電極列が形成されていることに起因して、圧電材料層を焼成するときに圧電材料層に反り変形が発生することが知られている。そして特許文献１においては、圧電体に生じる反り変形を低減するために、圧電材料層の表面にダミー電極を形成している。

本発明の目的は、インクジェットヘッドの圧電体に生じる反り変形を低減させることである。

本発明の態様に従えば、複数の圧電層が積層された圧電体であって、前記複数の圧電層の積層方向と直交する第１方向に離れた第１端と第２端とを有する圧電体と、
前記積層方向と直交する面である第１面に沿って形成された複数の個別電極と、
前記積層方向と直交する面であって、前記積層方向における位置が前記第１面の前記積層方向における位置及び前記圧電体の中立面の前記積層方向における位置と異なる第２面に沿って形成された第１共通電極と、
前記積層方向と直交する面であって、前記積層方向における位置が前記第１面の前記積層方向における位置、前記第２面の前記積層方向における位置、及び前記圧電体の中立面の前記積層方向における位置と異なる第３面に沿って形成された第２共通電極と、
を備え、
前記積層方向において、前記中立面は前記第１面及び前記第２面と、前記第３面との間に位置し、
前記複数個別電極の面積の和をＳ１とし、前記第１共通電極の面積をＳ２とし、前記第２共通電極の面積をＳ３とし、前記中立面と前記第１面との積層方向の距離をＤ１とし、前記中立面と前記第２面との積層方向の距離をＤ２とし、前記中立面と前記第３面との積層方向の距離をＤ３としたとき、
Ｄ１×Ｓ１＋Ｄ２×Ｓ２＞Ｄ３×Ｓ３
が成り立ち、
前記複数の個別電極は、前記第１端と前記第２端との間において、互いに間隙をあけて配置された複数の個別電極列を構成し、
前記複数の個別電極列は、
第１個別電極列と、
前記第１個別電極列と前記第１方向において隣接する第２個別電極列と、
前記第２個別電極列と前記第１方向において隣接する第３個別電極列と、
前記第３個別電極列と前記第１方向において隣接する第４個別電極列と、を有し、
前記第１個別電極列は、前記第１方向において前記第１端と前記第２個別電極列との間に位置し、
前記第２個別電極列は、前記第１方向において前記第１個別電極列と前記第３個別電極列との間に位置し、
前記第３個別電極列は、前記第１方向において前記第２個別電極列と前記第４個別電極列との間に位置し、
前記第１個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記積層方向と直交し、且つ、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配置され、
前記第２個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
前記第３個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
前記第４個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
前記第２共通電極は、
前記第１方向における前記第１個別電極列と前記第２個別電極列との間位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第１延在部と、
前記第１延在部から前記第２端に向かって突出した複数の第１突出部と、
前記第１方向における前記第３個別電極列と前記第４個別電極列との間位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第２延在部と、
前記第２延在部から前記第１端に向かって突出した複数の第２突出部と、を有し、
前記各第１突出部は、前記第２個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
前記各第２突出部は、前記第３個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
さらに、前記第３面の、前記第１方向における前記複数の第１突出部と前記複数の第２突出部との間に形成された、前記第２共通電極と接触せず、且つ、互いに接触しない複数の導体層を備えることを特徴とする液体吐出ヘッドが提供される。

上記構成によれば、前記複数個別電極の面積の和をＳ１とし、前記第１共通電極の面積をＳ２とし、前記第２共通電極の面積をＳ３とし、前記中立面と前記第１面との積層方向の距離をＤ１とし、前記中立面と前記第２面との積層方向の距離をＤ２とし、前記中立面と前記第３面との積層方向の距離をＤ３としたとき、
Ｄ１×Ｓ１＋Ｄ２×Ｓ２＞Ｄ３×Ｓ３
が成り立っているので、圧電体は、第２共通電極側に向かって凸になるように大反り変形する。これに対して、第３面に複数の導体層が形成されているので、上記関係式の左辺の大きさを大きくすることでき、左辺と右辺の大きさの差を小さくすることができる。これにより、圧電体に生じる大反りの変形を低減させることができる。

本実施形態に係るインクジェットプリンタ１の概略を示す平面図である。 本実施形態に係るインクジェットヘッド５と配線部材５０の概略図である。 本実施形態に係る積層体の概略分解図である。 本実施形態に係るインクジェットヘッドの概略断面図であり、（ａ）は走査方向の概略断面図であり、（ｂ）は搬送方向の概略断面図である。 本実施形態に係る上部圧電層１４０の上面図である。 本実施形態に係る中間圧電層２４０の上面図である。 本実施形態に係る下部圧電層３４０の上面図である。 （ａ）は、本実施形態に係る上部圧電層１４０と中間圧電層２４０の重なりを示す概略図であり、（ｂ）は上部圧電層１４０と下部圧電層３４０の重なりを示す概略図である。 実施形態に係る下部圧電層３４０の上面図及び断面図である。 変更実施形態に係る下部圧電層３４０の上面図及び断面図である。 別の変更実施形態に係る下部圧電層３４０の上面図及び断面図である。 さらに別の変更実施形態に係る下部圧電層３４０の上面図及び断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、インクジェットヘッドにおいて発生する大反り変形を説明するための概略図である。

＜プリンタの概略構成＞
本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、プラテン２と、キャリッジ３と、キャリッジ駆動機構４と、インクジェットヘッド５と、搬送機構６と、コントローラ７と、インク供給ユニット８とを主に備えている。

プラテン２の上面には、記録媒体である記録用紙１００が載置される。キャリッジ３は、キャリッジ駆動機構４により、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って左右方向（以下、走査方向ともいう）に往復移動するように構成されている。キャリッジ駆動機構４は、ベルト１２と、プラテン２の走査方向両側においてプラテン２を挟むように配置された２つのコロ１３と、キャリッジ駆動モータ１４とを備える。キャリッジ３にはベルト１２が連結されている。ベルト１２は、走査方向に離れて配置されている２つのコロ１３の間を、上から見て、走査方向に長い長円状の環になるように張り回されている。図１に示されるように、右側のコロ１３はキャリッジ駆動モータ１４の回転軸に連結されている。キャリッジ駆動モータ１４を回転させることにより、ベルト１２を２つのコロ１３の周りで周回させることができる。これに伴ってベルト１２に連結されたキャリッジ３を走査方向に往復移動させることができる。

インクジェットヘッド５は、キャリッジ３に取り付けられており、キャリッジ３とともに走査方向に往復移動する。インク供給ユニット８は、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクがそれぞれ貯留された４つのインクカートリッジ１７と、４つのインクカートリッジ１７が装着されるカートリッジホルダ１８と、不図示のチューブとを備える。インクジェットヘッド５と４つのインクカートリッジ１７とは、不図示のチューブを通じて接続されている。これにより、４色のインクがインク供給ユニット８からインクジェットヘッド５へ供給される。

インクジェットヘッド５の下面（図１の紙面向こう側の面）には、複数のノズル２３が形成されている（図３参照）。複数のノズル２３は、インクカートリッジ１７から供給されたインクを、プラテン２に載置された記録用紙１００に向けて吐出する。

搬送機構６は、前後方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有する。搬送機構６は、２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を前方（以下、搬送方向ともいう）に搬送する。

コントローラ７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。コントローラ７は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＡＳＩＣにより、記録用紙１００への印刷等の各種処理を実行する。例えば、印刷処理においては、コントローラ７は、ＰＣ等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド５やキャリッジ駆動モータ１４等を制御して、記録用紙１００に画像を印刷させる。具体的には、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド５を走査方向に移動させながらインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ１８、１９によって記録用紙１００を搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。

インクジェットヘッド５は、流路ユニット２０、振動板３０、圧電体４０、配線部材５０を主に備えている（図２参照）。流路ユニットは、図２、３に示すように、５枚の金属プレート２１Ａ～２１Ｅと、ノズルプレート２２を含む。また、流路ユニット２０の金属プレート２１Ａの上には、振動板３０が接合されている。以下の説明においては、流路ユニットと振動板３０とを合わせたものを、積層体６０と呼ぶ。つまり、積層体６０は、図３に示すように、振動板３０と、５枚の金属製のプレート２１Ａ～２１Ｅと、ノズルプレート２２を有し、これらのプレートをこの順に積層し、接合したものである。以下の説明においては、積層体６０においてこれらのプレートが積層された方向を積層方向と呼ぶ。

振動板３０は、搬送方向に長尺な略矩形状の金属プレートである。なお、金属プレート２１Ａ～２１Ｅ及びノズルプレート２２も同様の平面形状を有する略矩形状のプレートである。図２、図３に示されるように、振動板３０の、搬送方向の端部には、後述のマニホールドにインクを供給するためのインク供給口となる４つの開口３１ａ～３１ｄが形成されている。４つの開口３１ａ～３１ｄは走査方向（左右方向）に並んで配置されている。開口３１ａはイエローインク用のインク供給口であり、開口３１ｂはマゼンタインク用のインク供給口であり、開口３１ｃはシアンインク用のインク供給口であり、開口３１ｄは、ブラックインク用のインク供給口である。ブラックインク用のマニホールドは３本あり、開口３１ｄは３本のマニホールドにブラックインクを供給すための供給口である。これに対して、カラーインク（シアン、マゼンタ、イエローの各インク）用のマニホールドは１本であり、開口３１ａ～３１ｃはそれぞれ、１本のマニホールドにカラーインクの１つを供給するための供給口である。そのため、開口３１ｄの面積は、開口３１ａ～３１ｃの面積よりも大きくなっている。

プレート２１Ａは、複数の圧力室２６として機能する開口が、規則的に形成された金属プレートである。また、振動板３０の４つの開口３１ａ～３１ｄと重なる位置には、それぞれ開口が形成されている。複数の圧力室２６は、配列ピッチＰで搬送方向に配列された圧力室列２５を構成しており、そのような圧力室列２５が１２列形成されている。１２列の圧力室列２５は、走査方向（左右方向）に並んで配置されている。

１２列の圧力室列２５のうち、６列はカラーインク用の圧力室列２５であり、残りの６列はブラックインク用の圧力室列２５である。図２に示されるように、６列のブラックインク用の圧力室列２５は、搬送方向において、開口３１ｄと並ぶように設けられている。６列のカラーインク用の圧力室列２５は、２列のシアンインク用の圧力室列２５、２列のマゼンタインク用の圧力室列２５、２列のイエローインク用の圧力室列２５を有している。２列のシアンインク用の圧力室列２５は、搬送方向において、開口３１ｃと並ぶように設けられている。２列のマゼンタインク用の圧力室列２５は、搬送方向において、開口３１ｂと並ぶように設けられている。２列のイエローインク用の圧力室列２５は、搬送方向において、開口３１ａと並ぶように設けられている。

２列のシアンインク用の圧力室列２５の間では、搬送方向における圧力室２６の位置が、各圧力室列２５の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている。２列のマゼンタインク用圧力室列２５、２列のイエローインク用の圧力室列２５についても同様である。６列のブラックインク用の圧力室列２５は、搬送方向おける圧力室２６の位置が、各圧力室列２５の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている２つの圧力室列２５（圧力室列２５のペア）を３組有している。なお、図２においては明確には図示されていないが、３組の圧力室列２５のペアは、それぞれ、互いに配列ピッチＰの１／３だけ搬送方向にずれて配置されている。そのため、全体として、６つの圧力室列２５は、搬送方向おける圧力室２６の位置が、互いに、各圧力室列２５の配列ピッチＰの１／６だけずれている。

プレート２１Ｂには、後述のマニホールド２７（共通インク室）から各圧力室２６へ通じる流路を形成する連通孔２８ａ及び各圧力室２６から後述の各ノズル２３へ通じる流路を形成する連通孔２８ｂが形成されている。プレート２１Ｃの上面には、圧力室２６とマニホールド２７とを連通する連通路２８ｃが凹部として形成されている。さらに、プレート２１Ｃには、マニホールド２７から圧力室２６へ通じる流路を形成する連通穴２８ｄ及び圧力室２６からノズル２３へ通じる流路を形成する連通穴２８ｅがそれぞれ形成されている。また、プレート２１Ｂ、２１Ｃの、振動板３０の４つの開口３１ａ～３１ｄと重なる位置には、それぞれ開口が形成されている。プレート２１Ｄ，２１Ｅには、マニホールド２７を形成する貫通孔２９ａ，２９ｂが形成され、さらに、圧力室２６からノズル２３へ通じる流路を形成する連通穴２９ｃ、２９ｄがそれぞれ形成されている。

ノズルプレート２２は合成樹脂（例えばポリイミド樹脂）のプレートであり、プレート２１Ａに形成された圧力室２６に対応して、ノズル２３が形成されている。

これらの振動板３０、プレート２１Ａ～２１Ｅ及びノズルプレート２２が積層されて接合されることにより、図４（ａ）、（ｂ）に示されるような、マニホールドから圧力室２６を経てノズル２３に至る複数の流路が形成されている。同時に、マニホールド２７に対してインクを供給するためのインク供給流路も形成される。

振動板３０及びプレート２１Ａ～２１Ｅは金属プレートであるため、金属拡散接合により接合できる。また、ノズルプレート２２は樹脂製のプレートであるため、金属拡散接合ではなく、接着剤などによりプレート２１Ｅに接合される。なお、ノズルプレート２２は金属プレートであってもよく、その場合には、他のプレートと同様に金属拡散接合により接合することができる。あるいは、全てのプレートを接着剤などにより接合してもよい。

＜圧電体４０＞
例えば図２，３に示されるように、振動板３０の上には、圧電体４０が配置されている。圧電体４０は略矩形状の平面形状を有している。図４（ａ），（ｂ）に示されるように、圧電体４０には複数の圧電素子４０１が形成されている。複数の圧電素子４０１は、複数の圧力室２６にそれぞれ対応して設けられている。各圧電素子４０１は振動板３０と協働して、対応する圧力室２６の容積を変える。これにより、各圧電素子４０１は振動板３０と協働して、対応する圧力室２６内のインクに圧力を加えて、当該圧力室２６に連通するノズル２３からインクを吐出させるためのエネルギーをインクに付与している。

以下、圧電体４０の構成について説明する。図４（ａ），（ｂ）に示されるように、圧電体４０は、３つの圧電層（上部圧電層１４０、中間圧電層２４０、下部圧電層３４０）、個別電極（上部電極）１４１、中間共通電極（中間電極）２４１、及び下部共通電極（下部電極）３４１を有する。振動板３０の上には、下部圧電層３４０、中間圧電層２４０、上部圧電層１４０がこの順に積層されている。３つの圧電層１４０、２４０、３４０は、例えば、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料で構成されている。あるいは、３つの圧電層１４０、２４０、３４０は、鉛が含有されていない非鉛系の圧電材料で形成されていてもよい。下部圧電層３４０の上面には、下部共通電極３４１が配置され、中間圧電層２４０の上面には、中間共通電極２４１が配置され、上部圧電層１４０の上面には個別電極１４１が配置されている。

以下の説明において、上部圧電層１４０の走査方向の両端部を端部１４０Ｌ、１４０Ｒと呼び、搬送方向の両端部を端部１４０Ｕ、１４０Ｄと呼ぶ（図５参照）。中間圧電層２４０の走査方向の両端部を端部２４０Ｌ、２４０Ｒと呼び、搬送方向の両端部を端部２４０Ｕ、２４０Ｄと呼ぶ（図６参照）。下部圧電層３４０の走査方向の両端部を端部３４０Ｌ、３４０Ｒと呼び、搬送方向の両端部を端部３４０Ｕ、３４０Ｄと呼ぶ（図７参照）。

図５に示されるように、上部圧電層１４０の走査方向の端部１４０Ｌには、ハンダなどの導電体が充填された６つのスルーホール１８１が形成されており、このスルーホール１８１内の導電体は、中間圧電２４０の上面に形成された中間共通電極２４１（後述の延在部２４３（図６参照））と導通している。また、上部圧電層１４０の上面には、スルーホール１８１内の導電体に導通する端子１８１Ａが形成されており、中間共通電極２４１に対して、後述のＦＰＣ５１を通じてドライバＩＣ５２から所定の電位（例えば２４Ｖ）を供給することができる。同様に、上部圧電層１４０の走査方向の端部１４０Ｒにもハンダなどの導電体が充填された６つのスルーホール１８０が形成されている。図６に示されるように、中間圧電層２４０の走査方向の端部２４０Ｒの、積層方向においてスルーホール１８０と重なる位置には、ハンダなどの導電体が充填された６つのスルーホール２８０が形成されている。スルーホール２８０内の導電体は下部共通電極３４１（後述の延在部３４３（図７参照））と導通している。さらに、図５に示されるように、上部圧電層１４０の上面には、このスルーホール２８０及びスルーホール１８０内の導電体に導通する端子１８０Ａが形成されており、下部共通電極３４１に対して、後述のＦＰＣ５１を通じてドライバＩＣ５２から所定の電位（例えば０Ｖ）を供給することができる。

＜個別電極１４１＞
図４（ａ），（ｂ）に示されるように、上部圧電層１４０の上面の、複数の圧力室２６にそれぞれ対応した位置には、複数の個別電極１４１が形成されている。個別電極１４１は、例えば、白金（Ｐｔ）やイリジウム（Ｉｒ）などで形成されている。図５に示されるように、１２列の圧力室列２５に対応して、１２列の個別電極列１５０が形成されている。１２列の個別電極列１５０は走査方向に並んでいる。各個別電極列の各個別電極列１５０は、搬送方向に所定のピッチＰで並んだ３７個の個別電極１４１を含んでいる。１２列の個別電極列１５０のうち、走査方向（左右方向）において上部圧電層１４０の端部１４０Ｌに近いものから数えてから１番目と２番目、３番目と４番目、５番目と６番目、７番目と８番目、９番目と１０番目、１１番目と１２番目の個別電極列１５０はそれぞれ個別電極列のペアを形成している。なお、以下の説明においては、走査方向において、上部圧電層１４０の端部１４０Ｌに近いものから数えてｎ番目にあるものを、単に左からｎ番目と呼んでいる。中間圧電層２４０及び下部圧電層３４０においても同様に、走査方向において、中間圧電層２４０の端部２４０Ｌ（図６参照）に近いものから数えてｎ番目にあるもの、及び、下部圧電層３４０の端部３４０Ｌ（図７（ａ）参照）に近いものから数えてｎ番目にあるもの、をいずれも左からｎ番目と呼んでいる。各個別電極列１５０のペアの間では、搬送方向における個別電極１４１の位置が、各個別電極列１５０の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている。また、左から７番目と８番目、９番目と１０番目、１１番目と１２番目の各個別電極列１５０のペアは、搬送方向において、互いに、上記配列ピッチＰの１／３だけずれている。そのため、左から７番目と８番目、９番目と１０番目、１１番目と１２番目の各個別電極列１５０は、互いに、搬送方向における個別電極１４１の位置が、各個別電極列１５０の配列ピッチＰの１／６だけずれている。

１２列の個別電極列１５０のうち、左から１番目と２番目、３番目と４番目、５番目と６番目の個別電極列１５０のペアは、それぞれ、シアンインク用の圧力室列２５、マゼンタインク用の圧力室列２５、イエローインク用の圧力室列２５に対応している。また、左から７番目と８番目、９番目と１０番目、１１番目と１２番目の３つの個別電極列のペアは、ブラックインク用の圧力室列２５に対応している。

各個別電極１４１は、矩形の平面形状を有する幅広部１４２（第１部分の一例）と、幅広部１４２から左右方向（走査方向）のいずれか一方に延びる幅狭部１４３（第２部分の一例）とを備える。各幅狭部１４３には、後述の配線部材５０のＦＰＣ５１に設けられた不図示の接点と電気的に接合される不図示のバンプが形成されている。図５に示されるように、１２列の個別電極列１５０のうち、左から１番目、３番目、５番目、８番目、１０番目、１２番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１においては、幅広部１４２の走査方向の端部１４２Ｒから上部圧電層１４０の端部１４０Ｒに向かって幅狭部１４３が走査方向に延びている。１２列の個別電極列１５０のうち、左から２番目、４番目、６番目、７番目、９番目、１１番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１においては、幅広部１４２の走査方向の端部１４２Ｌから上部圧電層１４０の端部１４０Ｌに向かって幅狭部１４３が走査方向に延びている。なお、幅狭部１４３は、対応する圧力室２６に形成されたノズルと走査方向において反対側に延在している（図４（ａ）参照）。つまり、左から１番目、３番目、５番目、８番目、１０番目、１２番目の圧力室列２５を構成する圧力室２６においては、各圧力室２６の、走査方向の中央よりも上部圧電層１４０の端部１４０Ｌに近い位置にノズル２３が形成されている。左から２番目、４番目、６番目、７番目、９番目、１１番目の圧力室列２５を構成する圧力室２６においては、各圧力室２６の、走査方向の中央よりも上部圧電層１４０の端部１４０Ｒに近い位置にノズル２３が形成されている。

走査方向に隣り合う個別電極列１５０のうち、（１）左から１番目の個別電極列１５０と左から２番目の個別電極列１５０、（２）左から３番目にある個別電極列１５０と左から４番目の個別電極列１５０、（３）左から５番目にある個別電極列１５０と左から６番目の個別電極列１５０、（４）左から８番目にある個別電極列１５０と左から９番目の個別電極列１５０、（５）左から１０番目にある個別電極列１５０と左から１１番目の個別電極列１５０は、それぞれ、個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅狭部１４３が、走査方向において互いに向かい合うように配置されている。そのため、これらの２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさ（Ｌ１）は、走査方向において幅狭部１４３が向き合っていない２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさ（Ｌ２）よりも大きい。なお、左から６番目の個別電極列１５０と、左から７番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさ（Ｌ３）は、Ｌ１，Ｌ２よりもさらに大きい。これは、左から１番目～６番目までの個別電極列１５０がカラーインク用の圧力室列２５に対応し、左から７番目～１２番目までの個別電極列１５０がブラックインク用の圧力室列２５に対応していることに起因している。

走査方向における、左から６番目の個別電極列１５０と、左から７番目の個別電極列１５０との間には、搬送方向に個別電極１４１の配列ピッチＰと同じ配列ピッチＰで並ぶダミー電極１７１により構成されたダミー電極列１７０が設けられている。ダミー電極１７１は、個別電極１４１の幅広部１４２に対応するように作られたものであり、ダミー電極１７１の大きさ及び形状は、個別電極１４１の幅広部１４２の大きさ及び形状とほぼ同じである。なお、ダミー電極１７１にはドライバＩＣ５１から電位が供給されるわけではないので、個別電極１４１の幅狭部１４３に相当する部分は設けられていない。左から６番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２とダミー電極１７１との走査方向における間隔の大きさと、左から７番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２とダミー電極１７１との走査方向における間隔の大きさとは、Ｌ１となっている。

＜中間共通電極２４１＞
図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、中間圧電層２４０の上面には、中間共通電極２４１が形成されている。図６に示されるように、中間共通電極２４１は、中間圧電層２４０の搬送方向の端部２４０Ｕを覆うように走査方向（左右方向）に延在する延在部２４２と、中間圧電層２４０の走査方向の端部２４０Ｌを覆うように搬送方向に延在する延在部２４３と、延在部２４２から、中間圧電層２４０の搬送方向の端部２４０Ｄに向かって搬送方向に延在する６本の延在部２４４と、各延在部２４４から走査方向の両側に突出する複数の突出部２４５とを有する。また、延在部２４３からも複数の突出部２４５が中間圧電層２４０の端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出している。

延在部２４２及び延在部２４３は、積層方向において圧力室２６及び個別電極１４１と重ならない位置にある。図８（ａ）に示されるように、延在部２４４は、個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２と積層方向において重ならないように、走査方向において隣り合う２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の間を、搬送方向に延びている。図６において、６つの延在部２４４のうち、左から１番目の延在部２４４は、左から２番目と３番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から２番目の延在部２４４は、左から４番目と５番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から３番目の延在部２４４は、左から６番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２と、ダミー電極列１７０を構成するダミー電極１７１の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から４番目の延在部２４４は、左から７番目と８番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から５番目の延在部２４４は、左から９番目と１０番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から６番目の延在部２４４は、左から１１番目と１２番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。

左側から３番目の延在部２４４は、カラーインク用の圧力室列２５とブラックインク用の圧力室列２５との境に位置しており、上述のように走査方向における圧力室列２５間の間隔が広くなっていることに応じて、他の延在部２４４よりも幅が広くなっている。残りの５つの延在部２４４の幅は同じである。なお、左から３番目の延在部２４４を除く５つの延在部２４４に関して、走査方向において各延在部２４４を挟む２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１は、走査方向において幅狭部１４３が反対側に延在するように配置されている。つまり、左から３番目の延在部２４４を除く５つの延在部２４４に関して、走査方向において各延在部２４４を挟む２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさはＬ２となっている。これに合わせて、左から３番目の延在部２４４を除く５つの延在部２４４の走査方向の幅もＬ２となっている。

次に、図８（ａ）を参照しつつ、圧力室２６、個別電極１４１及び中間共通電極２４１の位置関係について説明する。図８（ａ）においては、走査方向に並んだ４列の個別電極の列が図示されているが、ここでは、図８（ａ）の左から２番目の個別電極の列に含まれる個別電極１４１と、それと積層方向において重なる圧力室２６及び中間共通電極２４１を例に挙げてこれらの位置関係を説明する。図面を見やすくするために、中間導体層２４０に形成されている中間共通電極２４１及び導体層２６０を実線で示し、圧力室２６、個別電極１４１などを点線で表している。

圧力室２６の走査方向の長さは、個別電極１４１の幅広部１４２の走査方向の長さよりも長い。なお、幅広部１４２と幅狭部１４３を合わせた個別電極１４１全体の走査方向の長さは、圧力室２６の走査方向の長さよりも長い。中間共通電極２４１の突出部２４５の走査方向の長さは、個別電極１４１の幅広部１４２の走査方向の長さとほぼ同じである。

ノズル２３は、走査方向において、圧力室の走査方向の端部２６Ｌよりも端部２６Ｒに近い位置にある。圧力室２６の端部２６Ｒは、走査方向において、延在部２４４の走査方向の端部２４４Ｌと端部２４４Ｒの間に位置している。圧力室２６の端部２６Ｌは、走査方向において、幅広部１４２の端部１４２Ｌと幅狭部１４３の走査方向の端部１４３Ｌの間に位置している。中間共通電極２４１の突出部２４５の走査方向の端部２４５Ｌと、幅広部１４２の端部１４２Ｌは、走査方向において、ほぼ同じ位置にある。個別電極１４１の幅広部１４２の走査方向の端部１４１Ｒと、延在部２４４の端部２４４Ｌと、ノズル２３とは、走査方向においてほぼ同じ位置にある。

中間共通電極２４１の突出部２４５の搬送方向の中央位置と、圧力室２６の搬送方向の中央位置と、個別電極１４１の幅広部１４２の搬送方向の中央位置は、搬送方向においてほぼ一致している。圧力室２６の搬送方向の長さは、中間共通電極２４１の突出部２４５の搬送方向の長さよりも長く、これらの長さの比は約２：１となっている。そのため、圧力室２６の搬送方向の両端部分（圧力室の搬送方向の長さの１／４程度）は、積層方向において、中間共通電極２４１の突出部２４５と重なっていない。また、個別電極１４１の幅広部１４２の、搬送方向の長さは、圧力室２６の搬送方向の長さよりも長い。

＜導体層２６０＞
図６に示されるように、走査方向における、左から１番目の延在部２４４から端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５と、左から２番目の延在部２４４から端部２４０Ｌに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５との間には、搬送方向に延びる２列の導体層列２７０が配置されている。２列の導体層列２７０は走査方向に並んでいる。各導体層列２７０は、搬送方向に配列ピッチＰで並んだ複数の導体層２６０により構成されている。２列の導体層列２７０は、搬送方向おける導体層２６０の位置が、各導体層列２７０の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている。なお、各導体層２６０は他の導体層２６０及び中間共通電極２４１とは接触しておらず、電気的に切り離されている。

同様に、走査方向における、（１）左から２番目の延在部２４４から端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５と、左から３番目の延在部２４４から端部２４０Ｌに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５との間、（２）左から３番目の延在部２４４から端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５と、左から４番目の延在部２４４から端部２４０Ｌに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５との間、（３）左から４番目の延在部２４４から端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５と、左から５番目の延在部２４４から端部２４０Ｌに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５との間、（４）左から５番目の延在部２４４から端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５と、左から６番目の延在部２４４から端部２４０Ｌに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５との間、（５）延在部２４３から端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５と、左から１番目の延在部２４４から端部２４０Ｌに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５との間にも、それぞれ２列の導体層列２７０が配置されている。さらに、左から６番目の延在部２４４から端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出する複数の突出部２４５と中間圧電層２４０の端部２４０Ｒの間には、１列の導体層列２７０が配置されている。

各導体層２６０は略正方形の形状をしている。図８（ａ）に示されるように、各導体層２６０の１辺の長さは、幅狭部１４３の搬送方向の幅とほぼ同じであり、幅狭部１４３の走査方向の幅よりも短い。各導体層２６０は、走査方向において、突出部２４５の１つと隣り合うように配置されている。各導体層２６０の搬送方向の位置と、走査方向に隣り合う突出部２４５の１つの搬送方向の位置とは、ほぼ同じである。なお、各導体層２６０は、個別電極１４１の幅狭部１４３と積層方向において重ならない位置に配置されている。また、各導体層２６０は、後述の複数の貫通孔３６０と積層方向において重なる位置に配置されている。

＜下部共通電極３４１＞
図４に示されるように、下部圧電層３４０の上面には、下部共通電極３４１が形成されている。図７に示されるように、下部共通電極３４１は、下部圧電層３４０の搬送方向の端部３４０Ｄを覆うように走査方向（左右方向）に延在する延在部３４２と、下部圧電層３４０の走査方向の端部３４０Ｒを覆うように搬送方向に延在する延在部３４３と、延在部３４２から下部圧電層３４０の搬送方向の端部３４０Ｕに向かって搬送方向に延在する６本の延在部３４４と、各延在部３４４から走査方向の両側に突出する複数の突出部３４５とを有する。また、延在部３４３からも複数の突出部３４５が下部圧電層３４０の走査方向の端部３４０Ｌに向かって走査方向に突出している。なお、延在部３４２は、積層方向において圧力室２６及び個別電極１４１と重ならない位置にある。また、積層方向において、中間共通電極２４１とも重ならない位置にある。

６本の延在部３４４は、それぞれ、個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２と積層方向において重ならないように、走査方向において隣り合う２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の間を、搬送方向に延びている。図６において、６つの延在部３４４のうち、左から１番目の延在部２４４は、左から１番目と２番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から２番目の延在部３４４は、左から３番目と４番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から３番目の延在部２４４は、左から５番目と６番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から３番目の延在部２４４は、ダミー電極列１７０を構成するダミー電極１７１と、左から７番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２との走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から５番目の延在部３４４は、左から８番目と９番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から６番目の延在部３４４は、左から１０番目と１１番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。

なお、左側から４番目の延在部３４４は、カラーインク用の圧力室列２５とブラックインク用の圧力室列２５との境に位置している。６つの延在部３４４の幅は同じである。左から４番目の延在部３４４を除く５つの延在部３４４に関して、走査方向において各延在部３４４を挟む２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１は、走査方向において幅狭部１４３が互いに向き合うように配置されている（図５参照）。つまり、左から４番目の延在部３４４を除く５つの延在部３４４に関して、走査方向において各延在部３４４を挟む２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさはＬ１となっている。また、左から４番目の延在部３４４を走査方向に挟む、ダミー電極列１７０を構成するダミー電極１７１と左から７番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２との間の走査方向における間隔の大きさもＬ１となっている。これに合わせて、６つの延在部３４４の走査方向における幅もＬ１となっている。

次に、図８（ｂ）を参照しつつ、圧力室２６、個別電極１４１及び下部共通電極３４１の位置関係について説明する。図８（ｂ）においては、走査方向に並んだ４列の個別電極の列が図示されているが、ここでは、図８（ｂ）の左から２番目の個別電極の列に含まれる個別電極１４１と、それと積層方向において重なる圧力室２６及び下部共通電極３４１を例に挙げてこれらの位置関係を説明する。図面を見やすくするために、下部導体層３４０に形成されている下部共通電極３４１及び貫通孔３６０を実線で示し、圧力室２６、個別電極１４１などを点線で表している。

下部共通電極３４１の突出部３４５の走査方向の長さは、個別電極１４１の幅広部１４２の走査方向の長さとほぼ同じである。

圧力室２６の端部２６Ｌは、走査方向において、延在部３４４の走査方向の端部３４４Ｌと端部３４４Ｒの間に位置している。圧力室２６の端部２６Ｒは、下部共通電極３４１の突出部３４５の走査方向の端部３４５Ｒと走査方向においてほぼ同じ位置にある。下部共通電極３４１の延在部３４４の端部３４４Ｒは、走査方向において、圧力室２６ａの端部２６Ｌと個別電極１４１の幅広部１４２の端部１４２Ｌとの間にある。

なお、上述のように、幅広部１４２の端部１４２Ｌは、中間共通電極２４１の突出部２４５の走査方向の端部２４５Ｌと、走査方向においてほぼ同じ位置にある（図８（ａ）参照）。そのため、中間共通電極２４１の突出部２４５と、下部共通電極３４１の延在部３４４とは、積層方向において重なっていないことがわかる。また、中間共通電極２４１の延在部２４４の端部２４４Ｌは、ノズル２３と走査方向においてほぼ同じ位置にある（図８（ａ）参照）。そのため、下部共通電極３４１の突出部３４５と、中間共通電極２４１の延在部２４４とが走査方向において重なっていることが分かる。

下部共通電極３４１の突出部３４５の搬送方向の中央位置は、搬送方向に隣り合う２つの圧力室２６の間の間隙の中央位置と、搬送方向においてほぼ一致している。搬送方向に隣り合う２つの圧力室２６の間の間隙の、搬送方向の長さは、下部共通電極３４１の突出部３４５の搬送方向の長さよりも短い。そのため、圧力室２６の搬送方向の両端部分は、積層方向において、下部共通電極３４１の突出部３４５と重なっている。なお、圧力室２６と下部共通電極３４１の突出部３４５との積層方向における重なり部分の、搬送方向の長さは、圧力室２６の搬送方向の長さの１／４よりも短い。上述のように、圧力室２６の搬送方向の両端部分において、圧力室２６の搬送方向の長さの１／４程度は、積層方向において、中間共通電極２４１の突出部２４５と重なっていない。そのため、下部共通電極３４１の突出部３４５と中間共通電極２４１の突出部２４５とは積層方向において重なっていない。

なお、上述のように、圧力室２６の搬送方向の中央位置と、個別電極１４１の幅広部１４２の搬送方向の中央位置は、搬送方向においてほぼ一致しており、且つ、個別電極１４１の幅広部１４２の、搬送方向の長さは、圧力室２６の搬送方向の長さよりも長い。そのため、幅広部１４２の搬送方向の両端部分は、積層方向において、下部共通電極３４１の突出部３４５と重なっている。幅広部１４２と下部共通電極３４１の突出部３４５との積層方向における重なり部分の、搬送方向の長さは、圧力室２６と下部共通電極３４１の突出部３４５との積層方向における重なり部分の、搬送方向の長さよりも長い。

＜貫通孔３６０＞
図７に示されるように、６つの延在部３４４には、搬送方向に延びる２列の貫通孔列３７０が形成されている。２列の貫通孔列３７０は走査方向に並んでいる。各貫通孔列３７０は、搬送方向に配列ピッチＰで並んだ複数の貫通孔３６０により構成されている。２列の貫通孔列３７０は、搬送方向おける貫通孔３６０の位置が、各貫通孔列３７０の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている。

各貫通孔３６０は、平面視で略正方形の形状をしている。図８（ｂ）に示されるように、各貫通孔３６０の１辺の長さは、幅狭部１４３の搬送方向の長さとほぼ同じであり、幅狭部１４３の走査方向の長さよりも短い。また、各貫通孔３６０の一辺の長さは、各突出部３４５の搬送方向の幅よりも短い。各貫通孔３６０は、走査方向において、突出部３４５の１つと隣り合うように配置されており、各貫通孔３６０の搬送方向の位置と、走査方向に隣り合う突出部３４５の１つの搬送方向の位置とは、搬送方向においてほぼ一致している。なお、各貫通孔３６０は、個別電極１４１の幅狭部１４３と積層方向において重ならない位置に配置されている。また、各貫通孔３６０は、複数の導体層２６０と積層方向において重なる位置に配置されている。

図８（ｂ）に示されるように、各貫通孔３６０と、走査方向に貫通孔３６０と隣り合う個別電極１４１の幅狭部１４３との、走査方向における間隔は、各貫通孔３６０と、搬送方向に貫通孔３６０と隣り合う個別電極１４１の幅狭部１４３との、搬送方向における間隔よりも小さい。

＜配線部材５０＞
図２に示されるように、配線部材５０は、フレキシブル配線基板５１（ＦＰＣ５１）と、ＦＰＣ５１に配置されたドライバＩＣ５２とを備える。フレキシブル配線基板５１に形成された不図示の接点は、各個別電極１４１の幅狭部１４３に設けられた不図示のバンプと電気的に接続されており、各個別電極１４１に対して、個別に電位を設定できる。また、上述のように、ドライバＩＣ５２は、中間共通電極２４１及び下部共通電極３４１に対して、所定の定電位を設定することができる。

＜圧電素子４０１の駆動＞
上述のように圧電体４０は、複数の圧力室２６を覆うように振動板３０の上に配置された、平面視で略矩形状の板状の部材である（例えば図２参照）。圧電体４０には、複数の圧力室２６にそれぞれ対応して設けられた複数の圧電素子４０１が形成されている。以下、圧電素子４０１の駆動について説明する。上部圧電層１４０の、積層方向において個別電極１４１と中間共通電極２４１とに挟まれた部分（以下、第１活性部４１という（図４（ａ），（ｂ）参照））は、積層方向に分極している。また、上部圧電層１４０と中間圧電層２４０の、積層方向において個別電極１４１と下部共通電極３４１とに挟まれた部分（以下、第２活性部４２という（図４（ａ），（ｂ）参照））も、積層方向に分極している。ここで、ドライバＩＣ５１が通電されている状態において、中間共通電極２４１には常に所定の第１電位（例えば２４Ｖ）が印加され、下部共通電極３４１には常に所定の第２電位（例えば０Ｖ）が印加されている。また、各個別電極１４１には第１電位と第２電位とが選択的に印加される。具体的には、ある個別電極１４１に対応する圧力室２６からインクを吐出しないときには、個別電極１４１には第２電位が付与されている。このとき、個別電極１４１と下部共通電極３４１との間には電位差が生じないので、第２活性部４２は変形しない。しかしながら、個別電極１４１と中間共通電極２４１との間には、第１電位と第２電位の電位差（ここでは２４Ｖ）が生じている。これにより、第１活性部４１は下側（圧力室２６側）に凸になるように変形している。

ある個別電極１４１に対応する圧力室２６からインクを吐出するときには、個別電極１４１に第１電位が付与された後、第２電位に戻される。つまり、第２電位から第１電位に上がり、所定時間経過後に第２電位に戻るようなパルス状の電圧信号が個別電極１４１に付与される。個別電極１４１に第１電位が付与されるときには、個別電極１４１と中間共通電極２４１との間の電位差がなくなるので、下側（圧力室２６側）に凸になるように変形していた第１活性部４１が、元に戻ろうとする。このとき、第１活性部４１は上に向かって変位するので、これにより、圧力室２６の体積が増大する。このとき、個別電極１４１と下部共通電極３４１との間には電位差（ここでは２４Ｖ）が生じ、第２活性部４２は圧力室２６の中央部分を上に持ち上げるように変形するので、圧力室２６の体積の増加を大きくすることができる。次に、個別電極１４１の電位が第２電位に戻ると、上述のように、個別電極１４１と下部共通電極３４１との間には電位差がなくなるので、第２活性部４２はもとにもどるが、個別電極１４１と中間共通電極２４１との間には、再び第１電位と第２電位の電位差（ここでは２４Ｖ）が生じる。これにより、第１活性部４１は下側（圧力室２６側）に凸になるように変形する。このときに圧力室２６に加えられた圧力により、圧力室２６内のインクがノズル２３から吐出される。

＜圧電層の大反りについて＞
図１２（ｃ）に示されるように、中間圧電層２４０の上面に導体層２６０が形成されておらず、さらに下部圧電層３４０に導体層５００が形成されていない場合を考える。圧電体４０の中立面ＮＰは、積層方向において、中間圧電層２４０の内部に位置している。積層方向において、中立面ＮＰの上方には、中間共通電極２４１と個別電極１４１が配置されており、中立面ＮＰの下方には、下部共通電極３４１が配置されている。

一般に、圧電層の表面に個別電極、中間共通電極、下部共通電極のような金属薄膜層を形成する場合には、圧電材料のシートの上に印刷などにより金属薄膜層を形成し、それを焼成している。図１２（ｃ）に示されるように、焼成された圧電層に圧縮方向の熱応力が残留する。以下の説明においては、焼成した圧電層に残留する熱応力を単に残留応力と呼ぶ。残留応力の強さは、金属薄膜層の面積が大きいほど大きくなる。積層方向において、中立面ＮＰを挟んで上側に残留する残留応力の大きさと、下側に残留する残留応力の大きさが異なる場合には、これらの残留応力の差に応じて、圧電体４０が積層方向に反るように変形する。本明細書においては、このような圧電体４０の積層方向の反りを大反りと呼ぶ。

なお、圧電層の表面に、金属薄膜層の疎な部分と密な部分とが形成される場合、これらの間で残留応力の大きさが異なるため、焼成された圧電層に波状の変形（ウネリ）が生じることが知られている。特に、金属薄膜層が疎な部分と密な部分とが所定の方向に並んでいる場合には、当該所定の方向において、圧電層のウネリが顕著に現れると考えられる。本明細書においては、このような圧電層の波状の変形を波反りと呼んで、上述の大反りと区別している。

積層方向において、中立面ＮＰを挟んで上側と下側に金属薄膜層が形成されている場合、それぞれの金属薄膜層から中立面ＮＰまでの積層方向における距離がほぼ同じである場合には、中立面ＮＰの上側の金属薄膜層の面積と、中立面ＮＰの下側の金属薄膜層の面積の大小関係により、圧電体が上側に反るか下側に反るかが決まる。金属薄膜層の面積が大きいほど、残留応力が大きくなるので、中立面ＮＰの上側の金属薄膜層の面積が、下側の金属薄膜層の面積よりも大きい場合には、圧電体が下側に凸になるような大反りが発生する。逆に、中立面ＮＰの下側の金属薄膜層の面積が、上側の金属薄膜層の面積よりも大きい場合には、圧電体が上側に凸になるような大反りが発生する。

積層方向において、中立面ＮＰを挟んで上側と下側に金属薄膜層が形成されている場合であって、それぞれの金属薄膜層から中立面ＮＰまでの積層方向における距離が異なる場合には、中立面ＮＰの上側の金属薄膜層の面積と中立面ＮＰから上側の金属薄膜層までの積層方向の距離との積と、中立面ＮＰの下側の金属薄膜層の面積と中立面ＮＰから下側の金属薄膜層までの積層方向の距離との積との大小関係により、圧電体が上側に反るか下側に反るかが決まる。

図１２（ｃ）に示されるように、中立面ＮＰの下側には、下部共通電極３４１が設けられているのに対して、中立面ＮＰの上側には、中間共通電極２４１と個別電極１４１が設けられている。下部共通電極３４１の面積をＳＬとし、積層方向における中立面ＮＰから下部共通電極３４１までの距離をＤＬとする。中間共通電極２４１の面積をＳＣとし、積層方向における中立面ＮＰから下部共通電極２４１までの距離をＤＣとする。個別電極１４１の面積をＳＵとし、積層方向における中立面ＮＰから個別電極１４１までの距離をＤＵとする。

本実施形態においては、積層方向における中立面ＮＰから下部共通電極３４１までの距離ＤＬと、積層方向における中立面ＮＰから中間共通電極２４１までの距離ＤＣとがほぼ同じ場合である。これに対して、下部共通電極３４１の面積ＳＬは中間共通電極２４１の面積ＳＣよりも大きい。そのため、積ＳＬ×ＤＬと積ＳＣ×ＤＣとを比較すると、ＳＬ×ＤＬ＞ＳＣ×ＤＣが成り立っている。しかしながら、積層方向における中立面ＮＰから個別電極１４１までの距離ＤＵは、距離ＤＬ、ＤＣと比べて大きいため、積ＳＵ×ＤＵが大きい。そのため、ＳＬ×ＤＬ＜ＳＣ×ＤＣ＋ＳＵ×ＤＵとなってしまい、圧電体４０には、下側に凸になるような大反りが発生する。

本実施形態においては、下部共通電極３４１が形成されている下部圧電層３４０の上面に、導体層５００が形成されている。導体層５００の面積をＳＥとすると、上記関係式の左辺はＳＬ×ＤＬ＋ＳＥ×ＤＬとなる。なお、本実施形態においても、下側に凸になるような大反りが発生しているため、ＳＬ×ＤＬ＋ＳＥ×ＤＬ＜ＳＣ×ＤＣ＋ＳＵ×ＤＵとなっていると考えられる。しかしながら、下部圧電層３４０に導体層５００が形成されている場合には、下部圧電層３４０に導体層５００が形成されていない場合と比べて、積ＳＥ×ＤＬの分だけ、右辺と左辺との差を小さくできているので、その分、圧電体４０に発生する大反りの大きさを抑えることができる。

なお、積層方向における中立面ＮＰから下部共通電極３４１までの距離ＤＬよりも、積層方向における中立面ＮＰから中間共通電極２４１までの距離ＤＣの方が大きい場合には、本実施形態と同じ面積の導体層５００を設けた場合にも、距離ＤＬが大きい分、積ＳＥ×ＤＬを大きくすることができる。そのため、このような場合に、本実施形態のような導体層５００を設けることは特に有効である。

導体層５００の延在部５０１，５０２はスクリーンメッシュなどの公知の印刷技術により、下部圧電層３４０の表面に印刷される。印刷のかすれなどにより、導体層５００の延在部５０１、５０２が下部共通電極３４１と接触してショートすることがありうる。図８に示されるように、導体層５００の延在部５０１、５０２は、積層方向において中間共通電極２４１と重なる位置に形成されている。そのため、導体層５００の延在部５０１、５０２が下部電極層３４１とショートしてしまうと、積層方向において重なる中間共通電極２４１との間に電位差が発生し、吐出不良などの原因となる恐れがある。本実施形態においては、導体層５００の複数の延在部５０１と導体層５００の複数の延在部５０２とが互いに接しないように離れて形成されている。そのため、仮に上記のような印刷のかすれなどにより、一部の導体層５００の延在部５０１、５０２が下部電極層３４１とショートしたとしても、他の導体層５００の延在部５０１、５０２には影響を及ぼさない。

本実施形態においては、導体層５００の延在部５０１は、搬送方向に列状に並んでおり、搬送方向に隣り合う２つの延在部５０１の間には、間隙が設けられている。そのため、下部圧電層３４０の、導体層５００の延在部５０１が設けられている部分と、上記間隙が設けられている部分とでは、残留応力の大きさが異なるため、これに起因して、圧電体４０がわずかに変形し、印刷時の濃度むらが発生する恐れがある。しかしながら、本実施形態においては、上記間隙の搬送方向における位置は、走査方向に異なる延在部５０１の列ごとに異なるように設定されている。そのため、仮に上記のような濃度むらが発生したとしても、搬送方向に揃わないため、濃度むらを目立たなくすることができる。

＜変更形態＞
導体層５００の形状等は上記の実施形態には限られず、種々の変更を加えることができる。例えば、図１０に示されるように、下部圧電層３４０の、走査方向に隣り合う２つの延在部３４４の、走査方向における間の部分に、１つの導体層５１０を形成することができる。導体層５１０は、下部圧電層３４０の、走査方向に隣り合う２つの延在部３４４の、走査方向における間の部分をほぼ埋めるように形成されている。なお、導体層５１０と下部共通電極３４１とは、互いに接触しないように、導体層５１０と下部共通電極３４１との間にはわずかな間隙が形成されている。図１０に示されるように、導体層５１０は、中間共通電極２４１と積層方向においてほぼ重なっている。

上述のように、導体層５１０は、下部圧電層３４０の、走査方向に隣り合う２つの延在部３４４の、走査方向における間の部分をほぼ埋めつくしているので、導体層５１０の面積ＳＥを大きくすることができる。そのため、上述の関係式の左辺（ＳＬ×ＤＬ＋ＳＥ×ＤＬ）において、第２項ＳＥ×ＤＬを大きくすることができる。そのため、上述の関係式における右辺（ＳＣ×ＤＣ＋ＳＵ×ＤＵ）と左辺（ＳＬ×ＤＬ＋ＳＥ×ＤＬ）との差を小さくすることができ、圧電体４０に発生する大反りの大きさを抑えることができる。

しかしながら、印刷のかすれなどにより、導体層５１０が下部共通電極３４１とショートした場合、導体層５１０と中間共通電極２４１との間に電位差が発生して突出不良の原因となる。上記のように、導体層５１０は面積が大きい上に、中間共通電極２４１と積層方向においてほぼ重なっているため、一旦、導体層５１０が下部共通電極３４１とショートしてしまうと、広い範囲にわたって吐出不良が発生してしまう。

図１１に示される複数の導体層５２０は、上述の実施形態における導体層５００の延在部５０１と、これと積層方向において隣り合う延在部５０２とが接触するように、延在部５０２を延在部５０１に向かって延ばしたものに対応する。上記実施形態の導体層５００と比べて、延在部５０１と延在部５０２との間に間隙が形成されていないので、その分、導体層５２０の面積を導体層５００の面積よりも大きくすることできる。導体層の面積ＳＥを大きくすることにより、上述の関係式の左辺（ＳＬ×ＤＬ＋ＳＥ×ＤＬ）における、第２項ＳＥ×ＤＬを大きくすることができる。そのため、上述の関係式における右辺（ＳＣ×ＤＣ＋ＳＵ×ＤＵ）と左辺（ＳＬ×ＤＬ＋ＳＥ×ＤＬ）との差を小さくすることができ、圧電体４０に発生する大反りの大きさを抑えることができる。

なお、印刷のかすれなどにより、導体層５２０が下部共通電極３４１とショートした場合、導体層５００と比べて面積が大きい分、広い範囲にわたって吐出不良が発生してしまう。特に、導体層５００の場合には、延在部５０２が下部共通電極３４１とショートした場合には、延在部５０２は延在部５０１と接触していないため、延在部５０１に影響を及ぼさない。しかしながら、上述のように、導体層５２０においては延在部５０１と延在部５０１との間のような間隙が設けられていないため、一旦、導体層５２０が下部共通電極３４１とショートしてしまうと、導体層５００の場合と比べて、広い範囲にわたって吐出不良が発生してしまう。

図１２に示されるように、下部圧電層３４０の、走査方向に隣り合う２つの延在部３４４の、走査方向における間の部分に、搬送方向に間隙をあけて配置された複数の導体層５３０が形成されていてもよい。各導体層５３０は、搬送方向に長い略矩形状の平面形状を有している。各導体層５３０が形成されている位置及び各導体層５３０の形状は、上記実施形態の導体層５００の延在部５０１と同様である。なお、上記実施形態の導体層５００と比較すると、本変更形態の導体層５３０には、延在部５０２に対応する部分がない。

本変更形態の導体層５３０には、上記実施形態における延在部５０２に対応する部分がないので、上記実施形態と比較すると、圧電体４０に発生する大反りの大きさを抑える効果は小さくなる。しかしながら、延在部５０２に対応する部分が設けられていないので、上記のような印刷のかすれにより、下部電極層３４１との間でショートしてしまうリスクを低下させることができる。

上記実施形態においては、圧電素子４０は３層の圧電層を有しており、各圧電層の上面に電極が形成されていた。しかしながら、本教示はこのような態様には限られない。圧電素子は３層以上の圧電層を有してもよく、各圧電層において、下面に電極が形成されていてもよい。上記実施形態においては、積層方向において、一番上側に個別電極が形成され、個別電極よりも下側に共通電極（中間共通電極及び下部共通電極）が設けられていたが、本教示はそのような態様には限られない。例えば、積層方向において最も下側に個別電極が形成され、その上側に共通電極が設けられていてもよい。

上記実施形態においては、中間圧電層２４０の、走査方向において向かい合う２つの突出部２４５の走査方向における間の領域に複数の導体層２６０が形成されていた。これは、中立面ＮＰより上側にある電極の面積を増やすことに繋がるので、大反りの大きさを大きくする方向に寄与している。しかしながら、複数の導体層２６０の面積は小さいため、上記寄与は小さいと言える。これに対して、導体層２６０を設けることにより、中間圧電層２４０の表面の、金属薄膜層が疎な部分を少なくすることができる。これにより、中間圧電層２４０に生じる波ぞりを小さくすることができる。

なお、導体層２６０の形状、大きさ、位置は上記実施形態の例には限られず、任意に調整しうる。あるいは、中間圧電層２４０に導体層２６０が設けられていなくてもよい。

以上説明した実施形態及び変更形態は、本教示を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットヘッド５に適用したものである。上記実施形態において、インクジェットヘッド５はいわゆるシリアル式のインクジェットヘッドであったが、本教示はこれに限られず、いわゆるライン式のインクジェットヘッドにも適用しうる。また、本教示はインクを吐出するインクジェットヘッドには限られない。画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本教示は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本教示を適用することは可能である。

５ インクジェットヘッド
４０ 圧電体
１４０ 上部圧電層
１４１ 個別電極
２４０ 中間圧電層
２４１ 中間共通電極
３４０ 下部圧電層
３４１ 下部共通電極

Claims (13)

1. 複数の圧電層が積層された圧電体であって、前記複数の圧電層の積層方向と直交する第１方向に離れた第１端と第２端とを有する圧電体と、
   前記積層方向と直交する面である第１面に沿って形成された複数の個別電極と、
   前記積層方向と直交する面であって、前記積層方向における位置が前記第１面の前記積層方向における位置及び前記圧電体の中立面の前記積層方向における位置と異なる第２面に沿って形成された第１共通電極と、
   前記積層方向と直交する面であって、前記積層方向における位置が前記第１面の前記積層方向における位置、前記第２面の前記積層方向における位置、及び前記圧電体の中立面の前記積層方向における位置と異なる第３面に沿って形成された第２共通電極と、
   を備え、
   前記積層方向において、前記中立面は前記第１面及び前記第２面と、前記第３面との間に位置し、
   前記複数の個別電極の面積の和をＳ１とし、前記第１共通電極の面積をＳ２とし、前記第２共通電極の面積をＳ３とし、前記中立面と前記第１面との積層方向の距離をＤ１とし、前記中立面と前記第２面との積層方向の距離をＤ２とし、前記中立面と前記第３面との積層方向の距離をＤ３としたとき、
   Ｄ１×Ｓ１＋Ｄ２×Ｓ２＞Ｄ３×Ｓ３
   が成り立ち、
   前記複数の個別電極は、前記第１端と前記第２端との間において、互いに間隙をあけて配置された複数の個別電極列を構成し、
   前記複数の個別電極列は、
   第１個別電極列と、
   前記第１個別電極列と前記第１方向において隣接する第２個別電極列と、
   前記第２個別電極列と前記第１方向において隣接する第３個別電極列と、
   前記第３個別電極列と前記第１方向において隣接する第４個別電極列と、を有し、
   前記第１個別電極列は、前記第１方向において前記第１端と前記第２個別電極列との間に位置し、
   前記第２個別電極列は、前記第１方向において前記第１個別電極列と前記第３個別電極列との間に位置し、
   前記第３個別電極列は、前記第１方向において前記第２個別電極列と前記第４個別電極列との間に位置し、
   前記第１個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記積層方向と直交し、且つ、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配置され、
   前記第２個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
   前記第３個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
   前記第４個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
   前記第２共通電極は、
   前記第１方向における前記第１個別電極列と前記第２個別電極列との間の位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第１延在部と、
   前記第１延在部から前記第２端に向かって突出した複数の第１突出部と、
   前記第１方向における前記第３個別電極列と前記第４個別電極列との間位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第２延在部と、
   前記第２延在部から前記第１端に向かって突出した複数の第２突出部と、を有し、
   前記各第１突出部は、前記第２個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
   前記各第２突出部は、前記第３個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
   さらに、前記第３面の、前記第１方向における前記複数の第１突出部と前記複数の第２突出部との間に形成された、前記第２共通電極と接触せず、且つ、互いに接触しない複数の導体層を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記距離Ｄ１は、前記距離Ｄ３よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記積層方向において、前記中立面は、前記第２面と前記第３面との間にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記積層方向において、前記第２面は、前記第１面と前記中立面との間にあり、
   前記距離Ｄ３は、前記距離Ｄ２よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記複数の導体層は、前記第３面の、第１方向における前記第１突出部と前記第２突出部との間において、それぞれが前記第２方向に延在する複数の第１導体層延在部を有し、
   前記複数の第１導体層延在部は、前記第２方向において互いに間隙をあけて並べられている請求項１～４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記第１導体層延在部の前記第２方向において設けられた前記間隙は、前記積層方向において、前記複数の個別電極と重ならない位置に設けられている請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記積層方向において前記複数の個別電極と重なるように配置された複数の圧力室、前記複数の圧力室に対応する複数のノズル、及び、前記対応する複数の圧力室と前記複数のノズルとをそれぞれ連通させる複数の流路とが形成された流路ユニットを備え、
   前記第１導体層延在部の前記第２方向において設けられた前記間隙は、前記積層方向において、前記複数の圧力室と重ならない位置に設けられている請求項５又は６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記複数の第１突出部は、前記第２方向において互いに間隙をもって並ぶように配置され、
   前記複数の第２突出部は、前記第２方向において互いに間隙をもって並ぶように配置され、
   前記複数の導体層は、さらに、前記複数の第１突出部の、前記第２方向における前記間隙、又は、前記複数の第２突出部の、前記第２方向における前記間隙に配置された複数の個別導体層を有し、
   前記複数の個別導体層は、前記複数の第１導体層延在部とそれぞれ接触しないように設けられている請求項５～７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記複数の第１突出部は、前記第２方向において互いに間隙をもって並ぶように配置され、
   前記複数の第２突出部は、前記第２方向において互いに間隙をもって並ぶように配置され、
   前記複数の導体層は、さらに、前記複数の第１突出部の、前記第２方向における前記間隙において、前記複数の第１導体層延在部の１つから前記第２端にむかって突出する第１導体層突出部、又は、前記複数の第２突出部の、前記第２方向における前記間隙において、前記複数の第１導体層延在部の１つから前記第１端に向かって突出する第２導体層突出部を有する請求項５～７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記複数の個別電極列は、前記第４個別電極列と前記第１方向において隣接する第５個別電極列と、前記第５個別電極と第１方向において隣接する第６個別電極列を有し、
    前記第４個別電極は、前記第１方向において前記第３個別電極列と前記第５個別電極列との間に位置し、
    前記第５個別電極は前記第１方向において前記第４個別電極列と前記第６個別電極列との間に位置し、
    前記第１共通電極は、前記第２延在部から前記第２端に向かって突出した複数の第３突出部と、前記第１方向における前記第５個別電極列と前記第６個別電極列との間の位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第３延在部と、前記第３延在部から前記第１端に向かって突出した複数の第４突出部と、を備え、
    前記第３突出部は、前記第４個別電極列を構成する複数の個別電極の１つと前記積層方向において部分的に重なり、
    前記第４突出部は、前記第５個別電極列を構成する複数の個別電極の１つと前記積層方向において部分的に重なり、
    前記複数の導体層は、前記第２面の、第１方向における前記第３突出部と前記第４突出部との間において、それぞれが前記第２方向に延在する複数の第２導体層延在部を有し、
    前記複数の第２導体層延在部は、前記第２方向において互いに間隙をあけて並べられており、
    前記複数の第１導体層延在部の、前記第２方向における前記間隙の位置と、前記複数の第２導体層延在部の、前記第２方向における前記間隙の位置とが異なる請求項５～９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
11. 複数の圧電層が積層された圧電体であって、前記複数の圧電層の積層方向と直交する第１方向に離れた第１端と第２端とを有する圧電体と、
    前記積層方向と直交する面である第１面に沿って形成された複数の個別電極と、
    前記積層方向と直交する面であって、前記積層方向における位置が前記第１面の前記積層方向における位置及び前記圧電体の中立面の前記積層方向における位置と異なる第２面に沿って形成された第１共通電極と、
    前記積層方向と直交する面であって、前記積層方向における位置が前記第１面の前記積層方向における位置、前記第２面の前記積層方向における位置、及び前記圧電体の中立面の前記積層方向における位置と異なる第３面に沿って形成された第２共通電極と、
    を備え、
    前記積層方向において、前記中立面は前記第１面及び前記第２面と、前記第３面との間に位置し、
    前記複数個別電極の面積の和をＳ１とし、前記第１共通電極の面積をＳ２とし、前記第２共通電極の面積をＳ３とし、前記中立面と前記第１面との積層方向の距離をＤ１とし、前記中立面と前記第２面との積層方向の距離をＤ２とし、前記中立面と前記第３面との積層方向の距離をＤ３としたとき、
    Ｄ１×Ｓ１＋Ｄ２×Ｓ２＞Ｄ３×Ｓ３
    が成り立ち、
    前記複数の個別電極は、前記第１端と前記第２端との間において、互いに間隙をあけて配置された複数の個別電極列を構成し、
    前記複数の個別電極列は、
    第１個別電極列と、
    前記第１個別電極列と前記第１方向において隣接する第２個別電極列と、
    前記第２個別電極列と前記第１方向において隣接する第３個別電極列と、
    前記第３個別電極列と前記第１方向において隣接する第４個別電極列と、を有し、
    前記第１個別電極列は、前記第１方向において前記第１端と前記第２個別電極列との間
    に位置し、
    前記第２個別電極列は、前記第１方向において前記第１個別電極列と前記第３個別電極列との間に位置し、
    前記第３個別電極列は、前記第１方向において前記第２個別電極列と前記第４個別電極列との間に位置し、
    前記第１個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記積層方向と直交し、且つ、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配置され、
    前記第２個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
    前記第３個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
    前記第４個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記第２方向に沿って配置され、
    前記第２共通電極は、
    前記第１方向における前記第１個別電極列と前記第２個別電極列との間位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第１延在部と、
    前記第１延在部から前記第２端に向かって突出した複数の第１突出部と、
    前記第１方向における前記第３個別電極列と前記第４個別電極列との間位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第２延在部と、
    前記第２延在部から前記第１端に向かって突出した複数の第２突出部と、を有し、
    前記各第１突出部は、前記第２個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
    前記各第２突出部は、前記第３個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
    さらに、前記第３面の、前記第１方向における前記複数の第１突出部と前記複数の第２突出部との間に形成された、前記第２共通電極と接触しない１つの導体層を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
12. 前記１つの導体層は、前記第２方向に延在する部分と、前記複数の第１突出部の、前記第２方向における前記間隙において、前記第２方向に延在する部分から前記第２端にむかって突出する部分と、を有する請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記積層方向において前記複数の個別電極と重なるように配置された複数の圧力室、前記複数の圧力室に対応する複数のノズル、及び、前記対応する複数の圧力室と前記複数のノズルとをそれぞれ連通させる複数の流路とが形成された流路ユニットを備える請求項１～１２のいずれか一項に液体吐出ヘッド。
    

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