WO2010150876A1 - 液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置 - Google Patents

液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置 Download PDF

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pressurizing chamber
liquid discharge
discharge head
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歩 松元
渉 池内
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid discharge head such as an ink jet recording head and a recording apparatus using the same.
  • printing apparatuses using inkjet recording methods such as inkjet printers and inkjet plotters are not only printers for general consumers, but also, for example, formation of electronic circuits, manufacture of color filters for liquid crystal displays, manufacture of organic EL displays It is also widely used for industrial applications.
  • a liquid discharge head for discharging liquid is mounted as a print head.
  • This type of print head includes a heater as a pressurizing unit in an ink flow path filled with ink, heats and boiles the ink with the heater, pressurizes the ink with bubbles generated in the ink flow path,
  • a thermal system that ejects droplets from the ink ejection holes, and a part of the walls of the ink channel filled with ink is bent and displaced by a displacement element, and the ink in the ink channel is mechanically pressurized to eject ink.
  • a piezoelectric method for discharging liquid droplets from holes is generally known.
  • a serial type that performs recording while moving the liquid discharge head in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium, and a state in which the liquid discharge head that is longer in the main scanning direction than the recording medium is fixed
  • a line type in which recording is performed on a recording medium conveyed in the sub-scanning direction in a state where a plurality of liquid ejection heads are arranged and fixed so that the recording range is wider than the recording medium.
  • the line type has the advantage that high-speed recording is possible because there is no need to move the liquid discharge head as in the serial type.
  • the liquid discharge head is arranged in order from the manifold, the manifold, a plate-like flow path member having individual flow paths connected to the liquid discharge hole through the liquid pressurization chamber and the communication path, and a liquid pressurization chamber.
  • a structure in which an actuator unit having a plurality of displacement elements provided so as to cover each other is laminated is known (see, for example, Patent Document 1).
  • this liquid ejection head by displacing the displacement element 550 of the actuator unit provided so as to cover the liquid pressurizing chamber, liquid droplets are ejected from the respective liquid ejection holes connected to the respective liquid pressurizing chambers. Printing is possible at a resolution of 600 dpi in the scanning direction.
  • the individual electrode for driving the displacement element includes an individual electrode main body that overlaps the liquid pressurizing chamber and a connection electrode that is drawn from the individual electrode main body to the outside of the liquid pressurizing chamber.
  • the flow path member is a laminate of a plurality of metal plates
  • the piezoelectric actuator is a laminate of a piezoelectric ceramic layer, a common electrode, a piezoelectric ceramic layer, and individual electrodes in order from the flow path member side.
  • the piezoelectric layer between the individual electrode and the common electrode is polarized, and a voltage is applied to the connection electrode to drive the displacement element.
  • the piezoelectric layer sandwiched between the individual electrode body and the common electrode is deformed by the potential difference, and the piezoelectric layer sandwiched between the connection electrode and the common electrode is also deformed by the potential difference.
  • the vibration generated by the deformation of the piezoelectric layer sandwiched between the connection electrode and the common electrode is transmitted to the adjacent liquid pressurizing chamber and the piezoelectric layer covering the liquid pressurizing chamber. Due to this crosstalk, there is a problem that the displacement characteristics of the displacement elements differ between when the adjacent displacement elements are not driven and when they are driven.
  • an object of the present invention is to provide a liquid discharge head with little crosstalk between adjacent displacement elements and a recording apparatus using the same.
  • the liquid ejection head of the present invention includes a plurality of liquid pressurizing chambers having the same shape that are open in the main surface and arranged in a matrix, a plurality of liquid ejection holes respectively connected to the plurality of liquid pressurizing chambers, and the plurality of liquids
  • a flat plate-like flow path member having a plurality of individual supply paths connected to the pressurizing chamber, and a flat plate-like piezoelectric actuator in which a common electrode, a piezoelectric layer, and a plurality of individual electrodes are laminated in this order on the vibration plate
  • the opening has a polygonal shape having at least one acute corner, and the individual electrode is drawn out of the liquid pressurizing chamber from the individual electrode main body overlapping the liquid pressurizing chamber and the individual electrode main body.
  • the liquid pressurizing chamber and the individual electrode are composed of two sides sandwiching an acute corner of the liquid pressurizing chamber and a straight line connecting two corners adjacent to the corner. Arranged in a parallelogram-shaped region formed by a first triangular region and a second triangular region obtained by half-rotating the first triangular region in a plane; In addition, the liquid discharge hole and the liquid pressurizing chamber are connected by the first triangular region, and the individual supply path and the liquid pressurizing chamber are other than the first triangular region. It is connected by the area.
  • the flow path member includes a linear manifold that is connected through a plurality of apertures respectively provided in the plurality of individual supply paths, and the plurality of individual supply paths are all in the same shape, and When the liquid discharge head is viewed in plan, the plurality of individual supply paths are linear, and all the angles formed with the manifold are the same, and the direction of the liquid flowing in the plurality of individual supply paths; It is preferable that an angle formed by the direction of the liquid flowing in the plurality of liquid pressurizing chambers from the plurality of individual supply paths to the plurality of liquid discharge holes is within 90 degrees.
  • the recording apparatus of the present invention includes the liquid discharge head, a transport unit that transports the recording medium to the liquid discharge head, and a control unit that controls driving of the liquid discharge head.
  • the piezoelectric layer sandwiched between the connection electrode and the common electrode when the piezoelectric layer sandwiched between the individual electrode and the common electrode is deformed and driven. Can reduce crosstalk caused by deformation.
  • a good image can be obtained by including the liquid discharge head, a transport unit that transports the recording medium to the liquid discharge head, and a control unit that controls driving of the liquid discharge head. Can be recorded.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a printer that is an example of a recording apparatus.
  • FIG. 2 is a plan view showing a head body that constitutes the liquid ejection head of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 2.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. (A) is a longitudinal sectional view taken along line VV in FIG. 3, and (b) is a plan view of (a). It is a top view of another liquid discharge head. It is a top view of another liquid discharge head.
  • (A) is a plan view of another liquid discharge head
  • (b) is an enlarged view of a part thereof
  • (c) is another liquid discharge head obtained by changing a part of the liquid discharge head of (a). It is. It is a top view of another liquid discharge head.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a color ink jet printer which is an example of a recording apparatus.
  • This color inkjet printer 1 (hereinafter referred to as printer 1) has four liquid ejection heads 2. These liquid discharge heads 2 are arranged along the conveyance direction of the recording paper P that is a recording medium, and are fixed to the printer 1.
  • the liquid discharge head 2 has an elongated shape in a direction from the front to the back in FIG.
  • a paper feeding unit 114, a transport unit 120, and a paper receiver 116 are sequentially provided along the transport path of the recording paper P.
  • the printer 1 is provided with a control unit 100 for controlling the operation of each unit of the printer 1 such as the liquid discharge head 2 and the paper feeding unit 114.
  • the paper feed unit 114 includes a paper storage case 115 that can store a plurality of recording papers P, and a paper supply roller 145.
  • the paper feed roller 145 can send out the uppermost recording paper P among the recording papers P stacked and stored in the paper storage case 115 one by one.
  • two pairs of feed rollers 118a and 118b and 119a and 119b are arranged along the transport path of the recording paper P.
  • the recording paper P sent out from the paper supply unit 114 is guided by these feed rollers 118 a, 118 b, 119 a and 119 b and further sent out to the transport unit 120.
  • the transport unit 120 has an endless transport belt 111 and two belt rollers 106 and 107.
  • the conveyor belt 111 is wound around belt rollers 106 and 107.
  • the conveyor belt 111 is adjusted to such a length that it is stretched with a predetermined tension when it is wound around the two belt rollers 106 and 107.
  • the conveyor belt 111 is stretched without slack along two planes parallel to each other including the common tangent lines of the two belt rollers 106 and 107, respectively. Of these two planes, the plane closer to the liquid ejection head 2 is a transport surface 127 that transports the recording paper P.
  • a conveyance motor 174 is connected to the belt roller 106.
  • the transport motor 174 can rotate the belt roller 106 in the direction of arrow A.
  • the belt roller 107 can rotate in conjunction with the transport belt 111. Therefore, the conveyance belt 111 moves along the direction of arrow A by driving the conveyance motor 174 and rotating the belt roller 106.
  • a nip roller 138 and a nip receiving roller 139 are arranged so as to sandwich the conveyance belt 111.
  • the nip roller 138 is urged downward by a spring (not shown).
  • a nip receiving roller 139 below the nip roller 138 receives the nip roller 138 biased downward via the conveying belt 111.
  • the two nip rollers are rotatably installed and rotate in conjunction with the conveyance belt 111.
  • the recording paper P sent out from the paper supply unit 114 to the transport unit 120 is sandwiched between the nip roller 138 and the transport belt 111. As a result, the recording paper P is pressed against the transport surface 127 of the transport belt 111 and is fixed on the transport surface 127. Then, the recording paper P is transported in the direction in which the liquid ejection head 2 is installed according to the rotation of the transport belt 111.
  • the outer peripheral surface 113 of the conveyor belt 111 may be treated with adhesive silicon rubber. Thereby, the recording paper P can be reliably fixed to the transport surface 127.
  • the four liquid discharge heads 2 are arranged close to each other along the conveyance direction by the conveyance belt 111.
  • Each liquid discharge head 2 has a head body 13 at the lower end.
  • a large number of liquid ejection holes 8 for ejecting liquid are provided on the lower surface of the head body 13 (see FIG. 3).
  • a liquid droplet (ink) of the same color is ejected from the liquid ejection hole 8 provided in one liquid ejection head 2.
  • the liquid discharge holes 8 of each liquid discharge head 2 are arranged at equal intervals in one direction (a direction parallel to the recording paper P and perpendicular to the conveyance direction of the recording paper P and the longitudinal direction of the liquid discharge head 2). Therefore, it is possible to record without a gap in one direction.
  • the colors of the liquid ejected from each liquid ejection head 2 are magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K), respectively.
  • Each liquid ejection head 2 is disposed with a slight gap between the lower surface of the head body 13 and the transport surface 127 of the transport belt 111.
  • the recording paper P transported by the transport belt 111 passes through a gap between the recording belt P and the transport belt 111 on the lower surface side of the liquid ejection head 2. At that time, droplets are ejected from the head body 13 constituting the liquid ejection head 2 toward the upper surface of the recording paper P. As a result, a color image based on the image data stored by the control unit 100 is formed on the upper surface of the recording paper P.
  • a separation plate 140 and two pairs of feed rollers 121a and 121b and 122a and 122b are disposed between the transport unit 120 and the paper receiving unit 116.
  • the recording paper P on which the color image is recorded is transported from the transport belt 111 to the peeling plate 140. At this time, the recording paper P is peeled from the transport surface 127 by the right end of the peeling plate 140. Then, the recording paper P is sent out to the paper receiving unit 116 by the feed rollers 121a, 121b, 122a and 122b. In this way, the recorded recording paper P is sequentially sent to the paper receiving unit 116 and stacked on the paper receiving unit 116.
  • a paper surface sensor 133 is installed between the liquid ejection head 2 and the nip roller 138 that are on the most upstream side in the conveyance direction of the recording paper P.
  • the paper surface sensor 133 includes a light emitting element and a light receiving element, and can detect the leading end position of the recording paper P on the transport path.
  • the detection result by the paper surface sensor 133 is sent to the control unit 100.
  • the control unit 100 can control the liquid ejection head 2, the transport motor 174, and the like based on the detection result sent from the paper surface sensor 133 so that the transport of the recording paper P and the image recording are synchronized.
  • FIG. 2 is a plan view showing the head main body 13 shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by a one-dot chain line in FIG. 2 and is a part of the head main body 13.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view of the same position as in FIG. 3, in which some of the flow paths are omitted so that the position of the liquid discharge holes 8 can be easily understood.
  • the liquid pressurizing chamber 10 liquid pressurizing chamber group 9
  • the squeezing 12 and the liquid discharge holes which are to be drawn by broken lines below the piezoelectric actuator unit 21. 8 is drawn with a solid line.
  • 5A is a longitudinal sectional view taken along the line VV in FIG. 3, and
  • FIG. 5B is a plan view.
  • the head main body 13 has a flat plate-like flow path member 4 and a piezoelectric actuator unit 21 that is an actuator unit disposed on the flow path member 4.
  • the piezoelectric actuator unit 21 has a trapezoidal shape, and is disposed on the upper surface of the flow path member 4 so that a pair of parallel opposing sides of the trapezoidal shape is parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4.
  • two piezoelectric actuator units 21 are arranged along the two virtual straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4, that is, a total of four piezoelectric actuator units 21 are arranged on the flow path member 4 as a whole. Yes.
  • the oblique sides of the piezoelectric actuator units 21 adjacent on the flow path member 4 partially overlap when the short direction of the flow path member 4 is viewed. In the area recorded by driving the piezoelectric actuator unit 21 in the overlapping portion, the liquid droplets discharged by the two piezoelectric actuator units 21 are mixed and landed.
  • the manifold 5 which is a part of the liquid flow path is formed inside the flow path member 4.
  • the manifold 5 has an elongated shape extending along the longitudinal direction of the flow path member 4, and an opening 5 b of the manifold 5 is formed on the upper surface of the flow path member 4.
  • a total of ten openings 5 b are formed along each of two straight lines (imaginary lines) parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4.
  • the opening 5b is formed at a position that avoids a region where the four piezoelectric actuator units 21 are disposed.
  • the manifold 5 is supplied with liquid from a liquid tank (not shown) through the opening 5b.
  • the manifold 5 formed in the flow path member 4 is branched into a plurality of pieces (the manifold 5 at the branched portion may be referred to as a sub-manifold 5a).
  • the manifold 5 connected to the opening 5 b extends along the oblique side of the piezoelectric actuator unit 21 and is disposed so as to intersect with the longitudinal direction of the flow path member 4.
  • one manifold 5 is shared by adjacent piezoelectric actuator units 21, and the sub-manifold 5 a branches off from both sides of the manifold 5.
  • These sub-manifolds 5 a extend in the longitudinal direction of the head main body 13 adjacent to each other in regions facing the piezoelectric actuator units 21 inside the flow path member 4.
  • the flow path member 4 has a plurality of liquid pressurizing chambers 10 formed therein.
  • the liquid pressurization chamber 10 of the flow path member 4 is arranged so that the drive region 14 including the liquid pressurization chamber 10 and the individual electrode 35 described later is in a matrix (that is, two-dimensional).
  • the liquid pressurizing chamber 10 is a hollow region having a polygonal planar shape with rounded corners. More specifically, the planar shape of the liquid pressurizing chamber 10 is obtained by rounding the corners of a substantially rhombic square, and in particular, the degree of rounding applied to one of the acute angles of the original rhombus is increased.
  • the connection electrode 35b described later is disposed near the corner.
  • the liquid pressurizing chamber 10 is formed so as to open on the upper surface of the flow path member 4. These liquid pressurizing chambers 10 are arranged over almost the entire surface of the upper surface of the flow path member 4 facing the piezoelectric actuator unit 21. Accordingly, each liquid pressurizing chamber group 9 formed by these liquid pressurizing chambers 10 occupies a region having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator unit 21. Further, the opening of each liquid pressurizing chamber 10 is closed by adhering the piezoelectric actuator unit 21 to the upper surface of the flow path member 4.
  • the manifold 5 branches into four rows of E1-E4 sub-manifolds 5a arranged in parallel with each other in the short direction of the flow path member 4, and each sub-manifold
  • the liquid pressurizing chambers 10 connected to 5a constitute a row of liquid pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the four rows are arranged in parallel to each other in the short direction. Yes.
  • Two rows of liquid pressurizing chambers 10 connected to the sub-manifold 5a are arranged on both sides of the sub-manifold 5a.
  • the liquid pressurizing chambers 10 connected from the manifold 5 constitute rows of the liquid pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the rows are 16 rows parallel to each other in the short direction. It is arranged.
  • the number of liquid pressurizing chambers 10 included in each liquid pressurizing chamber row is arranged so as to gradually decrease from the long side toward the short side, corresponding to the outer shape of the displacement element 50 that is an actuator. ing.
  • the liquid discharge holes 8 are also arranged in the same manner. As a result, it is possible to form an image with a resolution of 600 dpi in the longitudinal direction as a whole.
  • liquid discharge holes 8 are projected onto a virtual straight line parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4 so as to be orthogonal to the virtual straight line, four sub-manifolds are within the range of R of the virtual straight line shown in FIG.
  • liquid discharge holes 8 connected to 5a that is, a total of 16 liquid discharge holes 8 are equally spaced at 600 dpi.
  • Individual electrodes 35 to be described later are formed at positions facing the respective liquid pressurizing chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21.
  • the individual electrode main body 35 a which is a portion of the individual electrode 35 that overlaps the liquid pressurizing chamber 10, is slightly smaller than the liquid pressurizing chamber 10 and has a shape substantially similar to the liquid pressurizing chamber 10.
  • a large number of liquid discharge holes 8 are formed in the liquid discharge surface on the lower surface of the flow path member 4. These liquid discharge holes 8 are arranged at a position avoiding a region facing the sub-manifold 5 a arranged on the lower surface side of the flow path member 4. Further, these liquid discharge holes 8 are arranged in a region facing the piezoelectric actuator unit 21 on the lower surface side of the flow path member 4. These liquid discharge hole groups 7 occupy an area having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator unit 21, and the liquid discharge holes 8 are made to drop liquid by displacing the displacement element 50 of the corresponding piezoelectric actuator unit 21. Can be discharged. The arrangement of the liquid discharge holes 8 will be described in detail later. The liquid discharge holes 8 in each region are arranged at equal intervals along a plurality of straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4.
  • the flow path member 4 constituting the head body 13 has a laminated structure in which a plurality of plates are laminated. These plates are a cavity plate 22, a base plate 23, an aperture (squeezing) plate 24, a supply plate 25, manifold plates 26, 27, 28, 29, a cover plate 30 and a nozzle plate 31 in order from the upper surface of the flow path member 4. is there. A number of holes are formed in these plates. Each plate is aligned and laminated so that these holes communicate with each other to form the individual flow path 32 and the sub-manifold 5a. As shown in FIG. 5A, the head main body 13 has the liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the flow path member 4, the sub manifold 5a on the inner lower surface side, and the liquid discharge hole 8 on the lower surface. In addition, each part constituting the individual flow path 32 is disposed close to each other at different positions, and the sub-manifold 5 a and the liquid discharge hole 8 are connected via the liquid pressurizing chamber 10.
  • the holes formed in each plate will be described. These holes include the following.
  • the individual supply flow path 6 is a communication hole constituting a flow path connecting from one end of the liquid pressurizing chamber 10 to the sub-manifold 5a.
  • the individual supply channel 6 is formed in each plate from the base plate 23 (specifically, the inlet of the liquid pressurizing chamber 10) to the supply plate 25 (specifically, the outlet of the sub manifold 5a).
  • the individual supply flow path 6 includes a squeeze 12 formed on the aperture plate 24.
  • a communication hole that constitutes a communication path that communicates from the other end of the liquid pressurizing chamber 10 to the liquid discharge hole 8, and this communication path is a descender (partial flow channel) in the liquid discharge hole 8 and the following description. ) It consists of a part called 7.
  • the descender 7 is formed on each plate from the base plate 23 (specifically, the outlet of the liquid pressurizing chamber 10) to the cover plate 30 (specifically, the connection end with the liquid discharge hole 8).
  • a communication hole constituting the sub-manifold 5a. This communication hole is formed in the manifold plates 25-29.
  • Such communication holes are connected to each other to form an individual flow path 32 extending from the liquid inflow port (outlet of the submanifold 5a) to the liquid discharge hole 8 from the submanifold 5a.
  • the liquid supplied to the sub manifold 5a is discharged from the liquid discharge hole 8 through the following path. First, from the sub-manifold 5a, it passes through the individual supply flow path 6 and reaches one end of a squeeze 12 that is a part of the individual supply flow path 6. Next, it proceeds horizontally along the extending direction of the aperture 12 and reaches the other end of the aperture 12. From there, it reaches one end of the liquid pressurizing chamber 10 upward.
  • the liquid pressurizing chamber 10 proceeds horizontally along the extending direction of the liquid pressurizing chamber 10 and reaches the other end of the liquid pressurizing chamber 10. From there, while moving little by little in the plane of the descender 7, it proceeds mainly downward and to the liquid discharge hole 8 opened on the lower surface. Since the descender 7 is formed so as to be slightly shifted in the plane direction, the position of the liquid discharge hole 8 in the plane direction with respect to the liquid pressurizing chamber 10 is changed. As a result, the liquid discharge as shown in FIG. An arrangement of holes 8 is obtained.
  • the piezoelectric actuator unit 21 has a laminated structure composed of two piezoelectric ceramic layers 21a and 21b, as shown in FIG. Each of these piezoelectric ceramic layers 21a and 21b has a thickness of about 20 ⁇ m. The total thickness of the piezoelectric actuator unit 21 is about 40 ⁇ m. Each of the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b extends so as to straddle the plurality of liquid pressurizing chambers 10 (see FIG. 3).
  • the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity.
  • PZT lead zirconate titanate
  • the adhesion between the piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4 is performed through an adhesive layer, for example.
  • the adhesive layer is at least one selected from the group consisting of epoxy resin, phenol resin, and polyphenylene ether resin having a thermosetting temperature of 100 to 150 ° C. so as not to affect the piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4.
  • a thermosetting resin adhesive is used. The reason why the thermosetting resin adhesive is used is that the room temperature curing adhesive may not ensure sufficient ink resistance. For this reason, the piezoelectric actuator unit 21 is in a state in which a stress generated by a difference in thermal expansion coefficient between the flow path member 4 and the piezoelectric actuator unit 21 is applied by being cooled from the thermosetting temperature to room temperature.
  • the piezoelectric actuator unit 21 When the stress is large, the piezoelectric actuator unit 21 may be broken, and even if the stress is not so high that the piezoelectric actuator unit 21 is broken, the characteristics of the piezoelectric actuator unit 21 vary depending on the applied stress. Specifically, in a state where compressive stress is applied, the piezoelectric constant is lowered, but the influence of the phenomenon of drive deterioration in which the amount of displacement is reduced when the drive is repeated for a very long time is reduced. Conversely, in a state where tensile stress is applied, the piezoelectric constant increases, but the influence of drive deterioration increases. In any case, the difference in coefficient of thermal expansion between the flow path member 4 and the piezoelectric actuator unit 21 needs to be reduced. It is preferable that a small compressive stress is weakly applied. Therefore, when PZT ceramics are used for the piezoelectric actuator unit 21, it is preferable to use 42 alloy as the material of the flow path member 4.
  • the piezoelectric actuator unit 21 has a common electrode 34 made of a metal material such as Ag—Pd and an individual electrode 35 made of a metal material such as Au. As described above, the individual electrode 35 is disposed at a position facing the liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. More specifically, as shown in FIG. 5B, the individual electrode 35 is drawn out of the liquid pressurizing chamber 10 from the individual electrode main body 35a overlapping the liquid pressurizing chamber 10 and the individual electrode main body 35a.
  • the connection electrode 35a is included.
  • gold including glass frit is formed, and a land having a convex shape with a thickness of about 15 ⁇ m is formed.
  • connection electrode 35b is electrically joined to an electrode provided on an FPC (Flexible Printed Circuit) (not shown).
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • a drive signal is supplied to the individual electrode 35 from the control unit 100 through the FPC.
  • the drive signal is supplied at a constant period in synchronization with the conveyance speed of the recording paper P.
  • the common electrode 34 is formed over almost the entire surface in the area between the piezoelectric ceramic layer 21a and the piezoelectric ceramic layer 21b. That is, the common electrode 34 extends so as to cover all the liquid pressurizing chambers 10 in the region facing the piezoelectric actuator unit 21.
  • the thickness of the common electrode 34 is about 2 ⁇ m.
  • the common electrode 34 is grounded in a region not shown, and is held at the ground potential.
  • a surface electrode (not shown) different from the individual electrode 35 is formed on the piezoelectric ceramic layer 21b at a position avoiding the electrode group composed of the individual electrodes 35.
  • the surface electrode is electrically connected to the common electrode 34 through a through-hole formed in the piezoelectric ceramic layer 21b, and is connected to another electrode on the FPC in the same manner as many individual electrodes 35. ing.
  • the common electrode 34 and the individual electrode 35 are arranged so as to sandwich only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b.
  • a region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34 in the piezoelectric ceramic layer 21b is referred to as an active portion, and the piezoelectric ceramic in that portion is polarized.
  • the piezoelectric actuator unit 21 of the present embodiment only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b includes an active portion, and the piezoelectric ceramic 21 layer a does not include an active portion and functions as a diaphragm.
  • the piezoelectric actuator unit 21 has a so-called unimorph type configuration.
  • the portion of the piezoelectric actuator unit 21 that faces each liquid pressurizing chamber 10 corresponds to an individual displacement element 50 (actuator, pressurizing unit) corresponding to each liquid pressurizing chamber 10 and the liquid discharge port 8. That is, in the laminate composed of the two piezoelectric ceramic layers 21a and 21b, the displacement element 50 having a unit structure as shown in FIG.
  • the piezoelectric actuator unit 21 includes a plurality of displacement elements 50.
  • the piezoelectric actuator unit 21 includes a plurality of displacement elements 50.
  • the piezoelectric actuator unit 21 includes a plurality of displacement elements 50.
  • the amount of liquid ejected from the liquid ejection port 8 by one ejection operation is about 5 to 7 pL (picoliter).
  • a large number of individual electrodes 35 are individually electrically connected to the actuator control means via contacts and wiring on the FPC so that the potential can be individually controlled.
  • the piezoelectric actuator unit 21 in the present embodiment when an electric field is applied in the polarization direction to the piezoelectric ceramic layer 21b by setting the individual electrode 35 to a potential different from that of the common electrode 34, the portion to which this electric field is applied is piezoelectric. It works as an active part that is distorted by the effect. At this time, the piezoelectric ceramic layer 21b expands or contracts in the thickness direction, that is, the stacking direction, and tends to contract or extend in the direction orthogonal to the stacking direction, that is, the plane direction, due to the piezoelectric lateral effect.
  • the piezoelectric actuator unit 21 uses the upper piezoelectric ceramic layer 21b (that is, the side away from the liquid pressurizing chamber 10) as a layer including the active portion and the lower side (that is, close to the liquid pressurizing chamber 10). This is a so-called unimorph type configuration in which the piezoelectric ceramic layer 21a on the side) is an inactive layer.
  • the individual electrode 35 is set to a potential higher than the common electrode 34 (hereinafter referred to as a high potential) in advance, and the individual electrode 35 is temporarily set to the same potential as the common electrode 34 every time an ejection request is made ( Hereinafter, this is referred to as a low potential), and then the potential is set again at a predetermined timing.
  • the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b return to their original shapes at the timing when the individual electrode 35 becomes low potential, and the volume of the liquid pressurizing chamber 10 is compared with the initial state (the state where the potentials of both electrodes are different). To increase.
  • This pulse width is ideally AL (Acoustic Length), which is the length of time during which the pressure wave propagates from the manifold 5 to the liquid discharge hole 8 in the liquid pressurizing chamber 10.
  • AL Acoustic Length
  • gradation expression is performed by the number of droplets ejected continuously from the liquid ejection hole 8, that is, the droplet amount (volume) adjusted by the number of droplet ejections. It is. For this reason, the number of droplet discharges corresponding to the specified gradation expression is continuously performed from the liquid discharge hole 8 corresponding to the specified dot region.
  • the interval between pulses supplied to eject liquid droplets is AL.
  • the period of the residual pressure wave of the pressure generated when discharging the previously discharged liquid droplet coincides with the pressure wave of the pressure generated when discharging the liquid droplet discharged later, and these are superimposed.
  • the pressure for discharging the droplet can be amplified.
  • Such a printer 1 can record an image having a resolution of 600 dpi in the longitudinal direction and 600 dpi in the transport direction by adjusting the cycle according to the transport speed and drive signal of the recording paper P. For example, if the drive signal is 20 kHz and the transport speed is 0.85 m / s, the ejected droplets can land on the recording paper P every about 42 ⁇ m in the transport direction, and the resolution in the transport direction is 600 dpi. .
  • the communication holes particularly the liquid pressurizing chamber 10 and the individual electrodes 35 will be described in detail.
  • the vibration is transmitted to the adjacent displacement element 50, and the displacement characteristics of the adjacent displacement element 50 may change due to the influence. This phenomenon is called crosstalk, and it is necessary to reduce the influence when driving the displacement elements 50 arranged at high density.
  • connection to the individual electrode 35 is connected to the connection portion for applying a voltage from the outside on the liquid pressurizing chamber 10
  • the connection portion significantly inhibits the displacement of the displacement element 50.
  • an individual electrode is drawn out of the liquid pressurizing chamber 10 to form a connection electrode 35b.
  • the piezoelectric ceramic layer 21b sandwiched between the individual electrode main body 35a and the common electrode 34 is deformed and sandwiched between the connection electrode 35b and the common electrode 34.
  • the piezoelectric ceramic layer 21b is deformed.
  • the planar shape of the liquid pressurizing chamber 10 is a polygonal shape having one acute corner portion A.
  • a first triangular area ABC composed of two sides AC sandwiching the corner A, a side AB, and a side BC connecting the corners B and C adjacent to the corner A, and a first triangle
  • the liquid pressurizing chamber 10 is housed in the parallelogram-shaped region ABDC (region 14) composed of the second triangular region BCD that is moved so as to be connected by the side BC by half-rotating the shape region ABC.
  • the individual electrodes 35 are accommodated.
  • the planar shape of the liquid pressurizing chamber 10 is a shape in which R is added to the corner of the parallelogram, and an acute angle among the four corners (or a right angle if the parallelogram is a rectangle).
  • the degree of R applied to one of the corners (corner portion E) is increased, and the connection electrode 35b is provided in the vacant space, thereby adding liquid into the parallelogram-shaped region ABDC (region 14). While the pressure chamber 10 is arrange
  • the liquid pressurizing chamber 10 is accommodated in the parallelogram-shaped region 14 and the individual electrodes 35 are accommodated, whereby the displacement amount of the displacement element 50 and the volume of deformation of the liquid pressurizing chamber 10 are reduced. Without making it too small, it is possible to increase the distance between the connection electrode 35b, which is a part of the individual electrode 35, and the liquid pressurizing chamber 10 and the connection electrode 35b adjacent to each other, and it is difficult to be affected by crosstalk.
  • the shape of the piezoelectric ceramic layer 21b that is deformed by applying a voltage is changed to a parallelogram shape, and the parallelogram-shaped regions are arranged in a matrix shape so that the parallelogram-shaped regions This means that the distance can be increased and parallelogram-shaped regions can be arranged on the plane with high density.
  • connection electrode 35b and the adjacent connection electrode 35b can be increased, connection to the outside is facilitated.
  • angle A being an acute angle means that the angle that intersects when the straight portions of the side AB and the side AC are extended is an acute angle.
  • the tangent is made at a point having a smaller curvature.
  • the corner portion R can be attached by setting the cavity length CL to be equal to or larger than the smallest one of the cavity widths CW, CW1, and CW2, so that the displacement amount and the deformation volume are increased. Can be reduced. Further, if the parallelogram-shaped region 14 has a rhombus shape in which the difference in length between CW1 and CW2 is 10% or less, the deformation amount and the deformation volume can be further reduced.
  • the corner of the corner for increasing the degree of R is an acute angle before the degree of R is increased, so that although the area of the liquid pressurizing chamber 10 is reduced, the influence on the amount of displacement is affected.
  • the distance of BC which is a portion having a large opening and a narrow opening, does not change, and furthermore, the widths CW1 and CW2 of the liquid pressurizing chamber 10 do not change.
  • Such reduction of the influence of crosstalk is particularly effective when the displacement elements 50 are arranged at a high density.
  • the movement of the liquid in the liquid pressurizing chamber 10 becomes smooth because it moves from the corner E connected to the individual supply flow path 6 to the acute angle A connected to the descender 7.
  • the retention can be prevented in advance, and the connection electrode 35b is provided on the individual supply flow path 6 side, so that the piezoelectric ceramic layer 21b sandwiched between the connection electrode 35b and the common electrode 34 is interspersed with the liquid inside the descender 7. Since the influence of deformation is less likely to occur, the discharge characteristics are stabilized.
  • FIG. 6 is a plan view of another liquid discharge head.
  • the basic structure of the liquid ejection head is the same as that shown in FIGS. 1 to 5.
  • the manifold 105 passes through the individual supply path (including the restriction 112) to the liquid pressurizing chamber 110, and further the descender. 7.
  • the flow path connected to the liquid discharge hole (not shown) will be described in detail.
  • the individual electrode (the whole individual electrode is not shown but has the same shape as that shown in FIG. 5B) is composed of an individual electrode main body overlapping the liquid pressurizing chamber 110, and the liquid pressurizing chamber from the individual electrode main body.
  • a connection electrode 135b led out of 110 is included.
  • the driving region composed of the liquid pressurizing chamber 110 and the individual electrodes has two sides of the liquid pressurizing chamber 110 that sandwich the acute corner of the liquid pressurizing chamber 110.
  • a first triangular area formed by half-rotating the first triangular area in a plane is converted into a first triangular area consisting of a straight line connecting two adjacent corners.
  • a parallelogram area 114 formed by connecting the straight line of the shape area and the straight line of the second triangular area corresponding to the straight line, and the parallelogram area 114 is a liquid ejection head Are arranged in a matrix. Further, the descender 107 and the liquid pressurizing chamber 110 connected to the liquid discharge hole are connected by a first triangular region, and the individual supply path 106 and the liquid pressurizing chamber 110 are other than the first triangular region. Are connected in the area.
  • a plurality of liquid pressurizing chambers 110 are connected to the linear manifold 105 via a plurality of orifices 112 provided in a plurality of individual supply paths 106, respectively.
  • the plurality of individual supply paths 106 have the same shape, and when the liquid discharge head is viewed in plan, the plurality of individual supply paths 106 are linear and all the angles formed with the manifold 105 are the same.
  • the direction of the liquid flowing in the plurality of individual supply paths 106 and the direction of the liquid flowing in the plurality of liquid pressurizing chambers 110 from the plurality of individual supply paths 106 to the descenders 107 connected to the plurality of liquid discharge holes are formed.
  • the angle is within 90 degrees.
  • each part shape of each liquid discharge element is the same, the difference in discharge characteristics is reduced, the flow of liquid is smooth, and the discharge characteristics are stabilized.
  • the discharge characteristics may fluctuate due to the influence of the air unless the initial air is left in the liquid. Since it is smooth, it is difficult for air to stay.
  • the parallelogram-shaped region 114 can be arranged in a narrower range with respect to the manifold 105 having the same width, and the size of the liquid discharge head in the planar direction can be reduced.
  • the matrix arrangement can be performed at a higher density.
  • FIG. 7 is a plan view of another liquid discharge head.
  • the basic configuration of the liquid discharge head is the same as that shown in FIGS. 1 to 5.
  • the liquid pressurizing chamber 210, individual electrodes 235 (individual electrode body 235a and connection electrode 235b), and parallelogram-shaped regions Only 214 is shown.
  • the planar shape of the liquid pressurizing chamber 210 may be a shape in which a portion from which the connection electrode 235b is drawn out is recessed in order to secure an area where the connection electrode 235b can be stably connected to the outside. In this way, it is possible to further reduce the amount of displacement.
  • FIG. 8A is a plan view of another liquid ejection head
  • FIG. 8B is an enlarged view of one liquid ejection element.
  • FIG. 8A shows the manifold 305, descender 307, liquid pressurization chamber 310, parallelogram-shaped region 314, individual parts. Only the electrode body 335a and the connection electrode 335a are shown. The individual electrode main body 335a is substantially the same shape as the liquid pressurizing chamber 310 and has a slightly smaller shape.
  • FIG. 8B for easy understanding of the drawing, the parallelogram-shaped region 314 is shown slightly larger than the liquid pressurizing chamber 310, but in reality, the three sides of the liquid pressurizing chamber 310 are parallel four sides. It overlaps with the side of the shape region 314.
  • the parallelogram-shaped region 314 has a parallelogram shape that is far from the rhombus because of the large difference between CW1 and CW2 in the shape of the liquid pressurizing chamber 310.
  • the distance between adjacent parallelogram shaped regions 314 can be adjusted by changing CW1 and CW2.
  • the distance d1 between the parallelogram-shaped regions 314 is a distance perpendicular to the long side between the long sides of the parallelogram-shaped region 314, and the distance d2 between the parallelogram-shaped regions 314 is the parallelogram-shaped region 314. It is a distance perpendicular to the short side between the short sides.
  • crosstalk can be reduced by shifting the liquid ejection timing.
  • crosstalk is achieved by making the distance d1 between the liquid pressurizing chambers 310 adjacent in the direction parallel to the main scanning direction larger than the distance d2 between the liquid pressurizing chambers 310 adjacent in the direction orthogonal to the main scanning direction. Can be reduced.
  • FIG. 8C is a partial change of the liquid discharge head shown in FIG.
  • the vibration transmission inhibiting unit 360 that is a space where the piezoelectric ceramic layer 21b does not exist may be provided in any part of the parallelogram-shaped region 314 that is adjacent to the long-sided portion of the parallelogram-shaped region 314 facing each other. . Since it is provided in the part where the long sides oppose each other, it becomes difficult for vibration to be transmitted linearly through the piezoelectric ceramic layer 21b, so that crosstalk can be further reduced.
  • Such a vibration transmission hindering part 360 can be produced by firing the piezoelectric actuator 21 and then melting and scattering the part with a laser.
  • the green sheet to be the piezoelectric ceramic layer 21b may be formed by punching holes or the like.
  • the vibration transmission inhibiting unit 360 can further inhibit vibration transmission by reaching the piezoelectric ceramic layer 21a or penetrating the piezoelectric ceramic layer 21a. Further, if the common electrode is not exposed, not the depth of the vibration transmission inhibiting portion 360 reaching the common electrode, the electrical reliability is improved.
  • it may be provided in a portion where the short sides of the parallelogram region 314 of the parallelogram region 314 adjacent to the vibration transmission inhibiting portion are opposed to each other.
  • the liquid discharge head 2 in which the shapes of the liquid pressurizing chamber 10 and the individual electrodes 35 were changed was manufactured and the influence of crosstalk was confirmed.
  • a tape composed of a piezoelectric ceramic powder and an organic composition is formed by a general tape forming method such as a roll coater method or a slit coater method, and a plurality of green sheets that become piezoelectric ceramic layers 21a and 21b after firing are produced. did.
  • An electrode paste to be the common electrode 34 was formed on a part of the green sheet by a printing method or the like. Further, a via hole was formed in a part of the green sheet as required, and a via conductor was inserted therein.
  • each green sheet was laminated to prepare a laminated body, and pressure adhesion was performed.
  • the individual electrode 35 is printed on the surface of the fired body using an organic gold paste and fired, and then the connection electrode 35b is coated with Ag paste.
  • a piezoelectric actuator unit 21 having a thickness of 40 ⁇ m was produced by printing a land on the substrate and firing the land.
  • the flow path member 4 was produced by laminating plates 22 to 31 obtained by a rolling method or the like. Holes to be the manifold 5, the individual supply channel 6, the liquid pressurizing chamber 10, the descender 7 and the like were processed into predetermined shapes by etching in the plates 22 to 31. The dimensions of the liquid pressurizing chamber were as shown in Table 1. Sample No. The shapes of the liquid pressurizing chambers 1 to 7 and the individual electrodes are as shown in FIG. The shapes of the liquid pressurizing chambers 8 to 15 and the individual electrodes were as shown in FIG. The internal structure of the liquid ejection head shown in FIG. 9 is the same as that shown in FIG. Further, the liquid pressurizing chambers 510 are arranged in a matrix.
  • the individual electrode 535 includes an individual electrode main body 535a on the liquid pressurizing chamber 510 and a connection conductor 535b that is drawn out of the liquid pressurizing chamber 510 from the individual electrode main body 535a and is connected to the outside. .
  • These plates 22 to 31 are preferably formed of at least one metal selected from the group of Fe—Cr, Fe—Ni, and WC—TiC, particularly when ink is used as a liquid. Is preferably made of a material having excellent corrosion resistance to ink, and Fe-Cr is more preferable. Further, when the flow path member 4 and the piezoelectric actuator unit 21 are bonded with a thermosetting resin, an Fe—Ni system that can reduce the difference in thermal expansion coefficient is more preferable, and a weak compressive stress is applied to the piezoelectric actuator unit 21.
  • the 42 alloy is particularly preferable in that it can be brought into a stagnation state.
  • the piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4 can be laminated and bonded via an adhesive layer, for example.
  • a well-known adhesive layer can be used as the adhesive layer, but in order not to affect the piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4, an epoxy resin, phenol resin, polyphenylene having a thermosetting temperature of 100 to 150 ° C. It is preferable to use an adhesive of at least one thermosetting resin selected from the group of ether resins.
  • the liquid discharge head 2 can be obtained by bonding to the thermosetting temperature by heating. After bonding, a voltage was applied between the individual electrode 35 and the common electrode 34 to polarize the piezoelectric ceramic layer 21b.
  • a liquid discharge head having a vertical cross-sectional shape of FIGS. 5A and 5B and a liquid discharge head having a vertical cross-sectional shape of FIGS. 5A and 9 were manufactured. .
  • the results are shown in Table 1. Note that the liquid pressurization chamber area, the displacement amount, and the volume change amount of the liquid pressurization chamber due to the displacement are the sample No. This is a relative value where the value of one liquid ejection head is 1.
  • the displacement rate reduction rate due to crosstalk is the rate at which the displacement amount is reduced when all the displacement elements are driven together with respect to the displacement amount when one displacement element is driven alone. This is substantially a reduction in the amount of displacement when there is crosstalk from six surrounding displacement elements with respect to one displacement element.
  • the liquid ejection heads 2 to 7 have test sample Nos. Compared with one liquid ejection head, the overall distance of the displacement element is reduced without changing the distance between the centers of the liquid pressurizing chambers. In contrast, sample no.
  • the liquid discharge heads 8 to 15 have test sample Nos. Compared with the liquid discharge head of 1, the length of the liquid pressurization chamber is increased without increasing the width CW, CW1, CW2 of the liquid pressurization chamber by increasing the degree of R of the acute corner portion of the liquid pressurization chamber The length CL is shortened, and a connection electrode is provided in the vacant space so that the liquid pressurizing chamber and the individual electrode can be accommodated in a parallelogram-shaped region.
  • the distance from the center of the individual electrode body to the center of the land of the connection electrode is from the center of the land having a diameter of 0.16 mm, which is a part of the end of the connection electrode, to the center of the individual electrode body.
  • the center of the individual electrode main body is the sample No. In Nos. 1 to 7, since the individual electrode main body and the liquid pressurizing chamber are substantially similar in shape, they are the same as the center (area center of gravity) of the liquid pressurizing chamber. 8 to 15 are the same as the center (area center of gravity) of the parallelogram-shaped region. In other words, sample no. In 8 to 15, the center of the individual electrode main body is the center of the line segment BC.
  • sample No. 11 the area of the liquid pressurizing chamber is the sample No.
  • the decrease of the displacement amount is only 0.981 times, while it is 0.905 times smaller than 1.
  • Sample No. 2 the area of the liquid pressurizing chamber is the sample number. 1 is 0.916 times smaller, and the displacement is greatly reduced by 0.917 times.
  • sample No. It is smaller than 1. This is because the vibration generated by the displacement element was originally reduced because the liquid pressurization chamber and the individual electrodes became smaller. Compared by dividing by the volume change amount of the liquid pressurization chamber due to displacement. To do. That is, the rate of decrease in displacement due to crosstalk that occurs when trying to obtain the same amount of displacement is compared.

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

　【課題】　本発明の目的は、隣接する変位素子の間でのクロストークが少ない液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置を提供することにある。　【解決手段】　液体吐出ヘッドが、主面に開口するとともにマトリクス状に配置された同一形状の複数の液体加圧室、複数の液体吐出孔、複数の個別供給路を備える平板状の流路部材と、振動板上に、共通電極、圧電体層、複数の個別電極が積層されている平板状の圧電アクチュエータとが、前記振動板および前記圧電体層が前記複数の液体加圧室を覆うように積層されている液体吐出ヘッドであって、前記液体吐出ヘッドを平面視したとき、前記液体加圧室の開口が少なくとも１つの鋭角状の角を有する多角形状であるとともに、前記液体加圧室および前記個別電極のうち前記液体加圧室の外側に引き出されている接続電極は、前記液体加圧室の鋭角状の角を挟む２つの辺と当該角に隣り合う２つの角を含む平行四辺形状の領域の中に配置されている。　

Description

液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置
　本発明は、インクジェット記録ヘッドなどの液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置に関する。
　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と直交する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、および記録媒体より主走査方向に長い液体吐出ヘッドを固定した状態、もしくは、複数の液体吐出ヘッドを記録範囲が記録媒体より広くなるように複数並べて固定した状態で、副走査方向に搬送され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。
　シリアル式、ライン式のいずれの方式の液体吐出ヘッドであっても、液滴を高い密度で印刷するには、液体吐出ヘッドに形成されている、液滴を吐出する液体吐出孔の密度を高くする必要がある。
　そこで、液体吐出ヘッドを、マニホールドと、マニホールドから順に、しぼり、液体加圧室および連通路を介して液体吐出孔まで繋がる個別流路を有した平板状の流路部材と、液体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アクチュエータユニット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は、液体加圧室を覆うように設けられたアクチュエータユニットの変位素子５５０を変位させることで、各液体加圧室に繋がっている各液体吐出孔から液滴を吐出させ、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で印刷が可能とされている。この液体吐出ヘッドでは、液体吐出ヘッドを平面視すると、菱形状の液体加圧室がマトリクス状に配置されている。また、変位素子を駆動する個別電極は、液体加圧室と重なっている個別電極本体と、個別電極本体から液体加圧室の外側に引き出されている接続電極からなっている。
　なお、流路部材は金属製の複数のプレートを積層したものであり、圧電アクチュエータは流路部材側から順に圧電セラミック層、共通電極、圧電セラミック層および個別電極を積層したものである。
特開２００３－３０５８５２号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されているような液体吐出ヘッドでは、個別電極と共通電極との間の圧電体層は分極されており、変位素子を駆動させるために、接続電極に電圧が加えられると、個別電極本体と共通電極とに挟まれた圧電体層が電位差により変形するとともに、接続電極と共通電極とに挟まれた圧電体層も電位差により変形する。そして、接続電極と共通電極とに挟まれた圧電体層の変形により生じる振動は、隣接する液体加圧室およびその液体加圧室を覆う圧電体層に伝わる。このクロストークがあるため、変位素子の変位特性が、隣接する変位素子が駆動されていない場合と駆動されている場合との間で差が生じるという問題があった。
　したがって、本発明の目的は、隣接する変位素子の間でのクロストークが少ない液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置を提供することにある。
　本発明の液体吐出ヘッドは、主面に開口するとともにマトリクス状に配置された同一形状の複数の液体加圧室、該複数の液体加圧室にそれぞれ繋がる複数の液体吐出孔、前記複数の液体加圧室にそれぞれ繋がる複数の個別供給路を備える平板状の流路部材と、振動板上に、共通電極、圧電体層および複数の個別電極がこの順で積層されている平板状の圧電アクチュエータとが、前記振動板および前記圧電体層が前記複数の液体加圧室を覆うように積層されている液体吐出ヘッドであって、前記液体吐出ヘッドを平面視したとき、前記液体加圧室の開口が少なくとも１つの鋭角状の角を有する多角形状であるとともに、前記個別電極は、前記液体加圧室と重なっている個別電極本体と該個別電極本体から前記液体加圧室の外側に引き出されている接続電極とを含んでおり、前記液体加圧室および前記個別電極は、前記液体加圧室の鋭角状の角を挟む２つの辺と当該角に隣り合う２つの角を結ぶ直線とからなる第１の三角形状の領域と、該第１の三角形状の領域を平面内で半回転させた第２の三角形状の領域とで形成される平行四辺形状の領域の中に配置されており、かつ、前記液体吐出孔と前記液体加圧室とが、前記第1の三角形状の領域で繋がっており、前記個別供給路と前記液体加圧室とが前記第1の三角形状の領域以外の領域で繋がっていることを特徴とする。
　また、前記流路部材が、前記複数の個別供給路にそれぞれ設けられた複数のしぼりを介して繋がる直線状のマニホールドを備えており、前記複数の個別供給路は全て同一形状であり、かつ、前記液体吐出ヘッドを平面視したとき、前記複数の個別供給路は直線状であるとともに、前記マニホールドとの成す角度が全て同じであり、前記複数の個別供給路の中を流れる液体の方向と、前記複数の液体加圧室内を前記複数の個別供給路から前記複数の液体吐出孔に流れる液体の方向との成す角度が９０度以内であることが好ましい。
　本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドの駆動を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
　本発明の液体吐出ヘッドによれば、前記個別電極と前記共通電極に挟まれた前記圧電体層を変形させて駆動させる際に、前記接続電極と前記共通電極とに挟まれた前記圧電体層が変形することにより生じるクロストークを少なくすることができる。
　本発明の記録装置によれば、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドの駆動を制御する制御部とを備えることにより、良好な画像が記録できる。
記録装置の一例であるプリンタを示す概略構成図である。 図１の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体を示す平面図である。 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（ａ）の平面図である。 他の液体吐出ヘッドの平面図である。 他の液体吐出ヘッドの平面図である。 （ａ）は他の液体吐出ヘッドの平面図であり、（ｂ）はその一部の拡大図であり、（ｃ）は（ａ）の液体吐出ヘッドの一部を変えた他の液体吐出ヘッドである。 他の液体吐出ヘッドの平面図である。
　図１は、記録装置の一例であるカラーインクジェットプリンタを示す概略構成図である。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、記録媒体である記録用紙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形状を有している。
　プリンタ１には、記録用紙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、複数枚の記録用紙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記録用紙Ｐのうち、最も上にある記録用紙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、記録用紙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から送り出された記録用紙Ｐは、これらの送りローラ１１８ａ、１１８ｂ、１１９ａおよび１１９ｂ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１０６および１０７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１０６および１０７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、記録用紙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へと送り出された記録用紙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、記録用紙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、記録用紙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、記録用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。
　４つの液体吐出ヘッド２は、搬送ベルト１１１による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド２は、下端にヘッド本体１３を有している。ヘッド本体１３の下面には、液体を吐出する多数の液体吐出孔８が設けられている（図３参照）。
　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の液体吐出孔８は一方方向（記録用紙Ｐと平行で記録用紙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）に等間隔に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく記録することができる。各液体吐出ヘッド２から吐出される液体の色は、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、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記録用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２の下面側で、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１３から記録用紙Ｐの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、記録用紙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。カラー画像が記録された記録用紙Ｐは、搬送ベルト１１１から剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、記録用紙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、記録用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａおよび１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、記録済みの記録用紙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、記録用紙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、搬送経路上の記録用紙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、記録用紙Ｐの搬送と画像の記録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。
　次に液体吐出ヘッド２を構成するヘッド本体１３について説明する。図２は、図１に示されたヘッド本体１３を示す平面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図であり、ヘッド本体１３の一部である。図４は、図３と同じ位置の拡大透視図で、液体吐出孔８の位置が分かりやすいように、一部の流路を省略して描いている。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ユニット２１の下方にあって破線で描くべき液体加圧室１０（液体加圧室群９）、しぼり１２および液体吐出孔８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、図５（ｂ）は、平面図である。
　ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に配置された、アクチュエータユニットである圧電アクチュエータユニット２１とを有している。圧電アクチュエータユニット２１は台形形状を有しており、その台形形状の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向と平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向と平行な２本の仮想直線のそれぞれに沿って２つずつ、つまり合計４つの圧電アクチュエータユニット２１が、全体として千鳥状に流路部材４上に配列されている。流路部材４上で隣り合う圧電アクチュエータユニット２１の斜辺同士は、流路部材４の短手方向を見たときに部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット２１を駆動することにより記録される領域では、２つの圧電アクチュエータユニット２１により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
　流路部材４の内部には液体流路の一部であるマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、流路部材４の長手方向と平行な２本の直線（仮想線）のそれぞれに沿って５個ずつ、合計１０個形成されている。開口５ｂは、４つの圧電アクチュエータユニット２１が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド５には開口５ｂを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。
　流路部材４内に形成されたマニホールド５は、複数本に分岐している（分岐した部分のマニホールド５を副マニホールド５ａということがある）。開口５ｂに繋がるマニホールド５は、圧電アクチュエータユニット２１の斜辺に沿うように延在しており、流路部材４の長手方向と交差して配置されている。２つの圧電アクチュエータユニット２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド５が、隣接する圧電アクチュエータユニット２１に共有されており、副マニホールド５ａがマニホールド５の両側から分岐している。これらの副マニホールド５ａは、流路部材４の内部の各圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域に互いに隣接して、ヘッド本体１３の長手方向に延在している。
　流路部材４は、複数の液体加圧室１０が複数形成されている。流路部材４を平面視した場合、流路部材４の液体加圧室１０の配置は、液体加圧室１０と後述の個別電極３５を合わせた駆動領域１４がマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）になるように形成されている４つの液体加圧室群９を形成するようになっている。液体加圧室１０は、角部にアールが施された多角形状の平面形状を有する中空の領域である。液体加圧室１０の平面形状は、より詳しくは、ほぼ菱形の四角形の角部にアールが施されたもので、特にもとの菱形の鋭角の１つに施すアールの程度を大きくしてあるものであり、その角部付近に後述の接続電極３５ｂが配置される。
　液体加圧室１０は流路部材４の上面に開口するように形成されている。これらの液体加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの液体加圧室１０によって形成された各液体加圧室群９は圧電アクチュエータユニット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、各液体加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータユニット２１が接着されることで閉塞されている。
　本実施形態では、図３に示されているように、マニホールド５は、流路部材４の短手方向に互いに平行に並んだ４列のＥ１～Ｅ４の副マニホールド５ａに分岐し、各副マニホールド５ａに繋がった液体加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ液体加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に４列配列されている。副マニホールド５ａに繋がった液体加圧室１０の並ぶ列は副マニホールド５ａの両側に２列ずつ配列されている。
　全体では、マニホールド５から繋がる液体加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ液体加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各液体加圧室列に含まれる液体加圧室１０の数は、アクチュエータである変位素子５０の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。液体吐出孔８もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。
　つまり、流路部材４の長手方向に平行な仮想直線に、仮想直線に対して直交するように液体吐出孔８を投影すると、図４に示した仮想直線のＲの範囲に、４つの副マニホールド５ａ繋がっている４つの液体吐出孔８、つまり全部で１６個の液体吐出孔８が６００ｄｐｉの等間隔になっている。また、各副マニホールド５ａには平均すれば１５０ｄｐｉに相当する間隔で個別流路３２が接続されている。これは、６００ｄｐｉ分の液体吐出孔８を４つ列の副マニホールド５ａに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド５ａに繋がる個別流路３２が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド５ａの延在方向、すなわち主走査方向に平均１７０μｍ（１５０ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝１６９μｍ間隔である）以下の間隔で個別流路３２が形成されているということである。
　圧電アクチュエータユニット２１の上面の各液体加圧室１０に対向する位置には後述する個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５の液体加圧室１０と重なる部分である個別電極本体３５ａは液体加圧室１０より一回り小さく、液体加圧室１０とほぼ相似な形状を有している。
　流路部材４の下面の液体吐出面には多数の液体吐出孔８が形成されている。これらの液体吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置された副マニホールド５ａと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、これらの液体吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータユニット２１と対向する領域内に配置されている。これらの液体吐出孔群７は圧電アクチュエータユニット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ユニット２１の変位素子５０を変位させることにより液体吐出孔８から液滴が吐出できる。液体吐出孔８の配置については後で詳述する。そして、それぞれの領域内の液体吐出孔８は、流路部材４の長手方向と平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。
　ヘッド本体１３を構成する流路部材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２２、ベースプレート２３、アパーチャ（しぼり）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、２９、カバープレート３０およびノズルプレート３１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。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路３２および副マニホールド５ａ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１３は、図５（ａ）に示されているように、液体加圧室１０は流路部材４の上面に、副マニホールド５ａは内部の下面側に、液体吐出孔８は下面にと、個別流路３２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、液体加圧室１０を介して副マニホールド５ａと液体吐出孔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２２に形成された液体加圧室１０である。第２に、液体加圧室１０の一端から副マニホールド５ａへと繋がる流路を構成する連通孔である個別供給流路６である。個別供給流路６は、ベースプレート２３（詳細には液体加圧室１０の入り口）からサプライプレート２５（詳細には副マニホールド５ａの出口）までの各プレートに形成されている。なお、個別供給流路６には、アパーチャプレート２４に形成されたしぼり１２が含まれている。
　第３に、液体加圧室１０の他端から液体吐出孔８へと連通する連通路を構成する連通孔であり、この連通路は、液体吐出孔８および以下の記載においてディセンダ（部分流路）７と呼称される部分からなる。ディセンダ７は、ベースプレート２３（詳細には液体加圧室１０の出口）からカバープレート３０（詳細には液体吐出孔８との接続端）までの各プレートに形成されている。第４に、副マニホールド５ａ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２５～２９に形成されている。
　このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド５ａからの液体の流入口（副マニホールド５ａの出口）から液体吐出孔８に至る個別流路３２を構成している。副マニホールド５ａに供給された液体は、以下の経路で液体吐出孔８から吐出される。まず、副マニホールド５ａから上方向に向かって、個別供給流路６を通り、個別供給流路６の一部であるしぼり１２の一端部に至る。次に、しぼり１２の延在方向に沿って水平に進み、しぼり１２の他端部に至る。そこから上方に向かって、液体加圧室１０の一端部に至る。さらに、液体加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、液体加圧室１０の他端部に至る。そこからディセンダ７の中を少しずつ平面方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した液体吐出孔８へと進む。なお、ディセンダ７は少しずつ平面方向にずれるように形成されているので、液体加圧室１０に対する液体吐出孔８の平面方向の位置が変えられ、その結果、図４に示したような液体吐出孔８の配置が得られる。
　圧電アクチュエータユニット２１は、図５（ａ）に示されるように、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ユニット２１全体の厚さは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液体加圧室１０を跨ぐように延在している（図３参照）。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂ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。
　圧電アクチュエータユニット２１と流路部材４との接着は、例えば接着層を介して行なう。接着層としては、圧電アクチュエータユニット２１や流路部材４への影響を及ぼさないために、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種の熱硬化性樹脂の接着剤が用いられる。熱硬化性樹脂の接着剤を用いるのは、常温硬化の接着剤では、耐インク性が十分確保されないおそれがあるためである。このため、圧電アクチュエータユニット２１には、熱硬化温度から室温まで冷却されることにより、流路部材４と圧電アクチュエータユニット２１との熱膨張係数の差により発生する応力が加わった状態になる。応力が大きい場合、圧電アクチュエータユニット２１が壊れてしまうおそれがあり、また、応力が圧電アクチュエータユニット２１を壊してしまうほど高くなくても、加わっている応力により圧電アクチュエータユニット２１の特性が変動する。具体的には、圧縮応力が加わった状態では、圧電定数が低くなるが、駆動を非常に長い時間にわたって繰り返した際に変位量が低下する駆動劣化という現象の影響は小さくなる。逆に、引張り応力が加わった状態では、圧電定数が高くなるが、駆動劣化の影響は大きくなる。いずれにしても、流路部材４と圧電アクチュエータユニット２１との熱膨張係数の差は、少なくする必要があり、長期間使用しても吐出特性の変動が大きくならないように、駆動劣化の影響の小さい圧縮応力が弱く加わった状態にするのが好ましい。そこで、圧電アクチュエータユニット２１にＰＺＴ系のセラミックスを用いる場合には、流路部材４の材料としては４２アロイを用いるのが好ましい。
　圧電アクチュエータユニット２１は、Ａｇ－Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極３４およびとＡｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５は上述のように圧電アクチュエータユニット２１の上面における液体加圧室１０と対向する位置に配置されている。より詳細には、図５（ｂ）に示すように、個別電極３５は、液体加圧室１０と重なっている個別電極本体３５ａと、個別電極本体３５ａから液体加圧室１０の外側に引き出されている接続電極３５ａを含んでいる。接続電極３５ｂの上には、例えばガラスフリットを含む金からなり、厚さが１５μｍ程度で凸状にランドが形成されている。また、接続電極３５ｂ上のランドには、図示されていないＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）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３５には、制御部１００からＦＰＣを通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、記録用紙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３４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３４は、圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域内の全ての液体加圧室１０を覆うように延在している。共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２１ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に、ＦＰＣ上の別の電極と接続されている。
　図５（ａ）に示されるように、共通電極３４と個別電極３５とは、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層２１ｂにおける個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータユニット２１においては、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック２１層ａは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータユニット２１はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。
　なお、後述のように、個別電極３５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３５に対応する液体加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路３２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ユニット２１における各液体加圧室１０に対向する部分は、各液体加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子５０（アクチュエータ、加圧部）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変位素子５０が液体加圧室１０毎に、液体加圧室１０の直上に位置する圧電セラミック層（振動板）２１ａ、共通電極３４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極３５により作り込まれており、圧電アクチュエータユニット２１には変位素子５０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５～７ｐＬ（ピコリットル）程度である。
　多数の個別電極３５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ＦＰＣ上のコンタクトおよび配線を介して、個別にアクチュエータ制御手段に電気的に接続されている。
　本実施形態における圧電アクチュエータユニット２１においては、個別電極３５を共通電極３４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。この時圧電セラミック層２１ｂは、その厚み方向すなわち積層方向に伸長または収縮し、圧電横効果により積層方向に直交する方向すなわち面方向には収縮または伸長しようとする。一方、残りの圧電セラミック層２１ａは、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域を持たない非活性層であるので、自発的に変形しない。つまり、圧電アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、液体加圧室１０とは離れた側）の圧電セラミック層２１ｂを、活性部を含む層とし、かつ下側（つまり、液体加圧室１０に近い側）の圧電セラミック層２１ａ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。
　この構成において、電界と分極とが同方向となるように、アクチュエータ制御部により個別電極３５を共通電極３４に対して正または負の所定電位とすると、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は液体加圧室１０側へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。
　本実施形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極３５を共通電極３４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３５を共通電極３４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３５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、液体加圧室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、液体加圧室１０内に負圧が与えられ、液体がマニホールド５側から液体加圧室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、２１ｂが液体加圧室１０側へ凸となるように変形し、液体加圧室１０の容積減少により液体加圧室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３５に供給することになる。このパルス幅は、液体加圧室１０内において圧力波がマニホールド５から液体吐出孔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、液体加圧室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、階調をつけて記録する場合においては、液体吐出孔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）で階調表現が行なわれる。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液体吐出孔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。
　このようなプリンタ１では、記録用紙Ｐの搬送速度および駆動信号に周期を調整することにより、解像度が長手方向に６００ｄｐｉ、搬送方向に６００ｄｐｉの画像を記録することができる。例えば、駆動信号を周波数２０ｋＨｚとし搬送速度を０．８５ｍ／ｓとすれば、吐出した液滴を記録用紙Ｐに搬送方向に約４２μｍ毎に着弾させることができ、搬送方向の解像度は６００ｄｐｉとなる。
　ここでさらに、連通孔、特に液体加圧室１０および個別電極３５について詳述する。一つの変位素子５０を駆動すると、その振動は隣接する変位素子５０に伝わり、その影響で隣接する変位素子５０の変位特性が変わることがある。この現象はクロストークと呼ばれるものであり、高密度に配置した変位素子５０を駆動する際には、その影響を少なくする必要がある。
　一方、個別電極３５に外部から電圧を加える接続部との接続を液体加圧室１０の上で行なうと、その接続部は、変位素子５０の変位を著しく阻害するので、個別電極３５と外部との接続は、液体加圧室１０の外に個別電極を引き出して、接続電極３５ｂを形成する。しかし、上述のように変位素子５０を駆動させる際には、個別電極本体３５ａと共通電極３４とに挟まれた圧電セラミック層２１ｂが変形するとともに、接続電極３５ｂと共通電極３４とに挟まれた圧電セラミック層２１ｂが変形する。クロストークを低減させつつ、変位素子５０を配置させるには、接続電極３５ｂと共通電極３４とに挟まれた圧電セラミック層２１ｂが変形により生じるクロストークの影響を考慮する必要がある。
　そこで、液体加圧室１０の平面形状を１つの鋭角状の角部Ａを有する多角形状とする。そして、角部Ａを挟む２つ辺ＡＣと、辺ＡＢと、角部Ａの隣の角部Ｂ、Ｃを結ぶ辺ＢＣとからなる第１の三角形状の領域ＡＢＣ、および、第１の三角形状の領域ＡＢＣを半回転させて辺ＢＣで繋げるように移動させた第２の三角形状の領域ＢＣＤからなる平行四辺形状の領域ＡＢＤＣ（領域１４）の中に、液体加圧室１０が収まるとともに、個別電極３５が収まるようにする。別の言い方をすれば、液体加圧室１０の平面形状は、平行四辺形の角にＲを付けた形状であり、４つの角のうちで鋭角（平行四辺形が長方形である場合は直角も含む）である角（角部Ｅ）の一つに付けるＲの程度を大きくし、その空いたスペースに接続電極３５ｂを設けることにより、平行四辺形状の領域ＡＢＤＣ（領域１４）の中に液体加圧室１０が配置されるとともに、個別電極３５が配置される。
　このように、平行四辺形状の領域１４の中に液体加圧室１０が収まるとともに、個別電極３５が収まるようにすることによって、変位素子５０の変位量および液体加圧室１０の変形する体積をあまり小さくすることなく、個別電極３５の一部である接続電極３５ｂと隣接する液体加圧室１０および接続電極３５ｂとの距離を大きく取ることが可能となり、クロストークの影響を受けにくくできる。これは、別の表現をすると、電圧を加えることにより変形する圧電セラミック層２１ｂの形状を平行四辺形状にし、この平行四辺形状の領域をマトリックス状に配置することにより、平行四辺形状の領域同士の距離を大きくするとともに、平行四辺形状の領域を平面上に高い密度で配置することができるということである。
　また、接続電極３５ｂと隣接する接続電極３５ｂとの距離を大きく取ることもできるため、外部との接続も容易になる。
　なお、角Ａが鋭角状であるとは、辺ＡＢおよび辺ＡＣの直線部を延長したし際に交わる角度が鋭角であるということである。辺ＡＢあるいは辺ＡＣに直線部分がない場合は、曲率のもっと小さい点での接線とする。
　また、角部のＲの付け方は、キャビティの長さＣＬを、キャビティの幅ＣＷ、ＣＷ１およびＣＷ２のうちのいずれかのもっとも小さいものと同じ長さ以上にすることにより、変位量、および変形体積の低下を少なくすることができる。また、平行四辺形状の領域１４はＣＷ１とＣＷ２の長さの差が１０％以下のひし形状のであると、より変形量、および変形体積の低下を少なくできる。
　接続電極３５ｂを設ける際に、Ｒの程度を大きくする角部の、Ｒの程度を大きくする前の角が鋭角であるため、液体加圧室の１０の面積は減るものの、変位量に与える影響の大きい、開口の狭い部分であるＢＣの距離は変わらず、さらに液体加圧室１０の幅ＣＷ１およびＣＷ２も変わらないため、変位量の低下を少なくできる。
　そして、液体吐出ヘッド２上に平行四辺形状の領域１４をマトリクス状に配置することにより、液体加圧室１０を覆っている部分の圧電アクチュエータユニット２１の振動が隣接する液体加圧室１０に与えるクロストークの影響を少なくするとともに、接続電極３５ｂと共通電極３４とに挟まれた圧電セラミック層２１ｂの変形が隣接する液体加圧室１０に与えるクロストークの影響を少なくすることができる。
　このようなクロストークの影響の低減は、変位素子５０の高密度に配置されている場合に特に効果がある。具体的には、マトリクス状の配置の列および行がそれぞれ３つ以上であり、１つの平行四辺形状の領域１４のそれぞれの角部が、その平行四辺形状の領域１４に隣接している、互いに隣り合っている２つの平行四辺形状の領域１４を結んだ領域にくい込むようにまで距離が近い場合に特に有効である。
　また、液体加圧室１０の中の液体の動きは、個別供給流路６の繋がっている角部Ｅからディセンダ７の繋がっている鋭角状のＡに向かうようになるためスムーズになり、エアの滞留を未然に防止できるとともに、接続電極３５ｂが個別供給流路６側に設けられているため、ディセンダ７の内部の液体に、接続電極３５ｂと共通電極３４とに挟まれた圧電セラミック層２１ｂの変形の影響が及びにくくなるため、吐出特性が安定する。
　図６は他の液体吐出ヘッドの平面図である。液体吐出ヘッドの基本的な構成は図１～５に示したものと同様であり、図６ではマニホールド１０５から個別供給路（しぼり１１２を含む）を通って液体加圧室１１０に至り、さらにディセンダ７、液体吐出孔（図示せず）に繋がる流路のについて詳細に説明する。
　個別電極（個別電極全体は図示していないが図５（ｂ）に示すものと同じ形状である）は、液体加圧室１１０と重なっている個別電極本体とその個別電極本体から液体加圧室１１０の外側に引き出されている接続電極１３５ｂを含んでいる。図６に示した液体吐出ヘッドを平面視した場合、液体加圧室１１０と個別電極からなる駆動領域は、液体加圧室１１０の鋭角状の角を挟む液体加圧室１１０の２つの辺とその角の隣の２つの角を結ぶ直線からなる第１の三角形状の領域に、第１の三角形状の領域を平面内で半回転させた第２の三角形状の領域を、第１の三角形状の領域の前記直線とその直線に対応する第２の三角形状の領域の直線を繋げてできる平行四辺形状の領域１１４の中に配置されているとともに、平行四辺形状の領域１１４が液体吐出ヘッドにマトリクス状に配置されている。さらに液体吐出孔に繋がるディセンダ１０７と液体加圧室１１０とが、第1の三角形状の領域で繋がっており、個別供給路１０６と液体加圧室１１０とが前記第1の三角形状の領域以外の領域で繋がっている。
　さらに、直線状のマニホールド１０５には、複数の液体加圧室１１０が複数の個別供給路１０６にそれぞれ設けられた複数のしぼり１１２を介して繋がっている。そして、複数の個別供給路１０６は全て同一形状であり、かつ、液体吐出ヘッドを平面視した場合、複数の個別供給路１０６は直線状であるとともに、マニホールド１０５との成す角度が全て同じであり、複数の個別供給路１０６の中を流れる液体の方向と、複数の液体加圧室１１０内を前記複数の個別供給路１０６から複数の液体吐出孔に繋がるディセンダ１０７へ流れる液体の方向との成す角度が９０度以内となっている。これにより、各液体吐出素子の各部形状が同じであることにより、吐出特性の差が少なくなるとともに、液体の流れがスムーズになり、吐出特性が安定する。また、液体吐出ヘッド２に液体を入れる際には、最初に入っている空気が液体中に残らないようにしないと、空気の影響で、吐出特性が変動することがあるが、液体の流れがスムーズであるため、空気の滞留が生じ難い。平行四辺形状の領域１１４をマトリクス状に配置した場合の液体加圧室１１０に対するディセンダ１０７の配置をマニホールド１０５と反対側にすることにより同じ液体吐出孔の配置をする際に、マニホール１０５の幅を大きくでき、各液体吐出素子への液体の供給が足りなくなるおそれを少なくできる。逆に言えば、同じ幅のマニホールド１０５に対して、より狭い範囲で、平行四辺形状の領域１１４を配置できるようになり、液体吐出ヘッドの平面方向の大きさを小さくすることができる。あるいは、より高密度にマトリクス配置が可能となる。
　図７は他の液体吐出ヘッドの平面図である。液体吐出ヘッドの基本的な構成は図１～５に示したものと同様であり、図７では液体加圧室２１０、個別電極２３５（個別電極本体２３５ａおよび接続電極２３５ｂ）および平行四辺形状の領域２１４のみを示した。液体加圧室２１０の平面形状は、接続電極２３５ｂが外部と安定して接続できる面積を確保するため、接続電極２３５ｂが引き出される部分を凹んだ形状にしてもよい。このようにすると変位量の低下をより少なくすることができる
　図８（ａ）は他の液体吐出ヘッドの平面図であり、図８（ｂ）はその一部で、１つの液体吐出素子の拡大図である。液体吐出ヘッドの基本的な構成は図１～５に示したものと同様であり、図８（ａ）には、マニホールド３０５、ディセンダ３０７、液体加圧室３１０、平行四辺形状の領域３１４、個別電極本体３３５ａおよび接続電極３３５ａのみを示した。個別電極本体３３５ａは、液体加圧室３１０と略同形で、わずかに小さく形状をしている。図８（ｂ）では、図を分かりやすくするため、平行四辺形状の領域３１４を液体加圧室３１０よりも少し大きくして示しているが、実際は、液体加圧室３１０の３辺は平行四辺形状の領域３１４の辺と重なっている。平行四辺形状の領域３１４は液体加圧室３１０の形状のＣＷ１とＣＷ２の差が大きく、ひし形から遠い平行四辺形状となっている。
　ＣＷ１とＣＷ２とを変えることにより、隣接する平行四辺形状の領域３１４間の距離を調節することができる。平行四辺形状の領域３１４間の距離ｄ１は、平行四辺形状の領域３１４の長辺間の長辺に直角な距離であり、平行四辺形状の領域３１４間の距離ｄ２は、平行四辺形状の領域３１４の短辺間の短辺に直角な距離である。主走査方向に直交する方向に隣接する液体加圧室３１０の間のクロストークについては、液体を吐出するタイミングをずらすことでもクロストークの低減が可能である。しかし、主走査方向に平行な方向に隣接する液体加圧室３１０の間のクロストークについては、液体を吐出するタイミングをずらすと、液滴の着弾位置が副走査方向にずれるため、主走査方向の画素でできる直線の直線性が悪くなるので、タイミングをずらすことは難しい。そこで、主走査方向に平行な方向に隣接する液体加圧室３１０の距離ｄ１を、主走査方向に直交する方向に隣接する液体加圧室３１０の距離ｄ２よりも、大きくすることで、クロストークを少なくすることができる。
　図８（ｃ）は、図８（ａ）に示した液体吐出ヘッドの一部を変更したものである。隣接している平行四辺形状の領域３１４の平行四辺形状の領域３１４の長辺の対向している部位の何に圧電セラミックス層２１ｂの存在しない、空間である振動伝達阻害部３６０を設けてもよい。長辺の対向している部位に設けられているために、圧電セラミックス層２１ｂを伝わって直線的に振動が伝達され難くなるので、クロストークをより少なくできる。このような振動伝達阻害部３６０は、圧電アクチュエータ２１を焼成した後、レーザーによって、その部位を溶かして飛散させたることで作製できる。また、圧電セラミックス層２１ｂとなるグリーンシートにパンチングなどで孔を開けて作製してもよい。
　また、振動伝達阻害部３６０は、圧電セラミック層２１ａに達していたり、圧電セラミック層２１ａを貫通していることにより、より振動の伝達を阻害できる。また、振動伝達阻害部３６０の深さが共通電極に達する深さではなく、共通電極が露出していなければ、電気的信頼性が向上する。
　さらに、振動伝達阻害部隣接している平行四辺形状の領域３１４の平行四辺形状の領域３１４の短辺の対向している部位に設けてもよい。
　液体加圧室１０および個別電極の３５の形状を変えた液体吐出ヘッド２を作製し、クロストークの影響を確認した。
　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と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した。グリーンシートの一部には、その表面に共通電極３４となる電極ペーストを印刷法等により形成した。また、必要に応じてグリーンシートの一部にビアホールを形成し、その内部にビア導体を挿入した。
　ついで、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着を行なった。加圧密着後の積層体を高濃度酸素雰囲気下で焼成し、その後有機金ペーストを用いて焼成体表面に個別電極３５を印刷して、焼成した後、Ａｇペーストを用いて接続電極３５ｂの上にランドを印刷し、焼成することにより、厚さ４０μｍの圧電アクチュエータユニット２１を作製した。
　次に、流路部材４を、圧延法等により得られたプレート２２～３１を積層して作製した。プレート２２～３１に、マニホールド５、個別供給流路６、液体加圧室１０およびディセンダ７などとなる孔を、エッチングにより所定の形状に加工した。液体加圧室の寸法は表１に示したものとした。なお、試料Ｎｏ．１～７の液体加圧室および個別電極の形状は図９に示したものとし、試料Ｎｏ．８～１５の液体加圧室および個別電極の形状は図５（ｂ）に示したもとした。図９に示した液体吐出ヘッドの内部構造は、図５（ａ）に示したものと同じである。また、液体加圧室５１０は、マトリクス状に配置されている。個別電極５３５は、液体加圧室５１０上の個別電極本体５３５ａと、個別電極本体５３５ａから液体加圧室５１０外に引き出されていて、外部との接続が行なわれる接続導体５３５ｂとからなっている。
　これらのプレート２２～３１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。また、熱硬化性樹脂で流路部材４と圧電アクチュエータユニット２１とを接着する場合には、熱膨張係数の差を小さくできるＦｅ－Ｎｉ系がより好ましく、圧電アクチュエータユニット２１に弱い圧縮応力が加わった状態にできる点で４２アロイが特に好ましい。
　圧電アクチュエータユニット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ユニット２１や流路部材４への影響を及ぼさないために、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接着し、液体吐出ヘッド２を得ることができる。接着を行なった後、個別電極３５と共通電極３４との間に電圧を加え、圧電セラミック層２１ｂを分極した。
　以上のようにして、縦断面の形状が図５（ａ）および図５（ｂ）である液体吐出ヘッド、および縦断面の形状が図５（ａ）および図９である液体吐出ヘッドを作製した。
　実際の試験は、上述した液体吐出ヘッドとは別に、液体加圧室の下がそのまま液体吐出ヘッドの下面に開口している試験用の液体吐出ヘッドを作製し、これを用いて各変位素子に同一の電圧の駆動信号を与え、変位素子の変位量をレーザー変位計で測定した。
　結果を表１に示す。なお、液体加圧室面積、変位量および変位による液体加圧室の体積変化量は、試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドの値を１とした相対値である。また、クロストークによる変位量低下率とは、１つの変位素子を単独で駆動した際の変位量に対して、全ての変位素子を一緒に駆動した場合に変位量が低下した割合である。これは、実質的には、１つの変位素子に対して、周囲の６つの変位素子からのクロストークがある場合の変位量の低下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明の範囲外の試料Ｎｏ．２～７の液体吐出ヘッドは、本発明の範囲外の試試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドと比較すると、液体加圧室の中心間の距離は変えずに、変位素子の全体の寸法を小さくしている。これに対して、本発明の範囲内の試料Ｎｏ．８～１５の液体吐出ヘッドは、本発明の範囲外の試試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドと比較すると、液体加圧室の鋭角状の角部のＲの程度を大きくして、液体加圧室の幅ＣＷ、ＣＷ１、ＣＷ２は変えずに、液体加圧室の長さＣＬを短くし、その空いたスペースに接続電極を設け、液体加圧室と個別電極が、平行四辺形状の領域に収まるようにしてある。
　なお、個別電極本体の中心から接続電極のランドの中心までの距離とは、接続電極の端の一部である直径０．１６ｍｍのランドの中心から個別電極本体の中心までのことである。個別電極本体の中心とは、試料Ｎｏ．１～７においては、個別電極本体と液体加圧室とが略相似形状であるので、液体加圧室の中心（面積重心）と同じであり、試料Ｎｏ．８～１５においては平行四辺形状の領域の中心（面積重心）と同じである。別の言い方をすれば、試料Ｎｏ．８～１５において、個別電極本体の中心は、線分ＢＣの中央である。
　試料Ｎｏ．８～１５では、試料Ｎｏ．２～７と比較して、液体加圧室の面積は少なくなる量に対して変位量の低下が少なくなっている。例えば、試料Ｎｏ．１１では、液体加圧室の面積が試料Ｎｏ．１の０．９０５倍と小さくなっているのに対して、変位量の低下は０．９８１倍になっているだけである。試料Ｎｏ．２では、液体加圧室の面積が試料Ｎｏ．１の０．９１６倍と小さくなっており、変位量の低下は０．９１７倍と大きい。
　また、クロストークによる変位量低下率を見ると、いずれも試料Ｎｏ．１よりも小さくなっている。これは液体加圧室および個別電極が小さくなったことにより、もともと変位素子で発生する振動が小さくなったためであるので、変位による液体加圧室の体積変化量の値で割って規格化して比較する。つまり、同じ変位量を得ようとする際に生じるクロストークによる変位量低下率を比較する。
　クロストークによる変位量低下率（Ｂ）／変位による液体加圧室の体積変化量（Ａ）の値を比較すると、試料Ｎｏ．２～７では、液体加圧室を小さくしてもクロストークの影響は、逆に大きくなる。これは接続電極と共通電極に挟まれた圧電体層の変形の影響が大きくなったものと考えられる。これに対して試料Ｎｏ．８～１５では、Ｂ／Ａの値は試料Ｎｏ．１よりも小さくなっている。これは、例えば駆動電圧を上げて、試料Ｎｏ．８～１５の変位による液体加圧室の体積変化量を試料Ｎｏ．１と同じにした場合には、クロストークにより変位の低下の影響を減らせることを意味している。
　１・・・プリンタ
　２・・・液体吐出ヘッド
　４・・・流路部材
　５・・・マニホールド
　　５ａ・・・副マニホールド
　　５ｂ・・・開口
　６・・・個別供給流路
　７・・・ディセンダ
　８・・・液体吐出孔
　９・・・液体加圧室群
　１０・・・液体加圧室
　１２・・・しぼり
　１４・・・領域（駆動領域）
　１４ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・駆動領域列
　１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・液体吐出孔列
　２１・・・圧電アクチュエータユニット
　　２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
　　２１ｂ・・・圧電セラミック層
　２２～３１・・・プレート
　３２・・・個別流路
　３４・・・共通電極
　３５・・・個別電極
　　３５ａ・・・個別電極本体
　　３５ｂ・・・接続電極
　５０・・・変位素子

Claims (3)

  1. 　主面に開口するとともにマトリクス状に配置された同一形状の複数の液体加圧室、該複数の液体加圧室にそれぞれ繋がる複数の液体吐出孔、および前記複数の液体加圧室にそれぞれ繋がる複数の個別供給路を備える平板状の流路部材と、振動板上に、共通電極、圧電体層および複数の個別電極がこの順で積層されている平板状の圧電アクチュエータとが、前記振動板および前記圧電体層が前記複数の液体加圧室を覆うように積層されている液体吐出ヘッドであって、前記液体吐出ヘッドを平面視したとき、前記液体加圧室の開口が少なくとも１つの鋭角状の角を有する多角形状であるとともに、前記個別電極は、前記液体加圧室と重なっている個別電極本体と該個別電極本体から前記液体加圧室の外側に引き出されている接続電極とを含んでおり、前記液体加圧室および前記個別電極は、前記液体加圧室の鋭角状の角を挟む２つの辺と当該角に隣り合う２つの角を結ぶ直線とからなる第１の三角形状の領域と、該第１の三角形状の領域を平面内で半回転させた第２の三角形状の領域とで形成される平行四辺形状の領域の中に配置されており、かつ、前記液体吐出孔と前記液体加圧室とが、前記第1の三角形状の領域で繋がっており、前記個別供給路と前記液体加圧室とが前記第1の三角形状の領域以外の領域で繋がっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  2. 　前記流路部材が、前記複数の個別供給路にそれぞれ設けられた複数のしぼりを介して繋がる直線状のマニホールドを備えており、前記複数の個別供給路は全て同一形状であり、かつ、前記液体吐出ヘッドを平面視したとき、前記複数の個別供給路は直線状であるとともに、前記マニホールドとの成す角度が全て同じであり、前記複数の個別供給路の中を流れる液体の方向と、前記複数の液体加圧室内を前記複数の個別供給路から前記複数の液体吐出孔に流れる液体の方向との成す角度が９０度以内であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 　請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドの駆動を制御する制御部とを備えることを特徴とする記録装置。
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