特開 2022-169337 液体吐出ヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022169337

(43)【公開日】2022-11-09

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/145 20060101AFI20221101BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

B41J2/145

B41J2/14 611

B41J2/14 301

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021075312

(22)【出願日】2021-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】相羽 貴司

【テーマコード（参考）】

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C057AF25

2C057AG15

2C057AG44

2C057AG91

2C057AN05

2C057BA04

2C057BA14

(57)【要約】

【課題】延在部を有する共通電極をそれぞれ含む複数の単位ヘッドを配列した場合において、濃度ムラを抑制する。
【解決手段】ヘッド１は、２つのヘッドユニット１ｘを有する。各ヘッドユニット１ｘを構成する４つの単位ヘッド１ｕは、高電位電極５２が第２方向Ｄ２に互いに隣接するように、配列されている。第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２において、延在方向Ａ（延在部５２３が幹部５２１（即ち、高電位受容部５２２との接続部）から延びる方向）が互いに逆である。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の単位ヘッドを備えた液体吐出ヘッドであって、
前記複数の単位ヘッドは、それぞれ、第１圧電層と、前記第１圧電層の表面に配置された複数の駆動電極であって、それぞれ第１電位及び前記第１電位と異なる第２電位のいずれかが選択的に付与される複数の駆動電極と、前記第１圧電層の厚み方向である第１方向において前記第１圧電層に対して前記複数の駆動電極と反対側に配置された共通電極と、を有し、
前記共通電極は、前記第１電位及び前記第２電位のいずれかを受ける電位受容部と、前記複数の駆動電極と前記第１方向に重なるように前記電位受容部との接続部から前記第１方向と直交する延在方向に延びる延在部と、を含み、
前記複数の単位ヘッドは、前記共通電極が前記第１方向と直交する第２方向に互いに隣接するように、配列され、
前記第２方向に互いに隣接する２つの前記共通電極において、前記延在方向が互いに逆であることを特徴とする、液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記複数の単位ヘッドは、それぞれ前記共通電極の前記延在方向が前記第２方向と平行であり、前記第２方向に千鳥状に配列されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記複数の単位ヘッドでそれぞれ構成される２つのヘッドユニットが、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に並んでおり、
前記２つのヘッドユニットにおいて、前記第３方向に重なる２つの前記共通電極の前記延在方向が互いに逆であることを特徴とする、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記複数の単位ヘッドは、それぞれ前記共通電極の前記延在方向が前記第２方向に対して斜めの第４方向であり、前記第２方向に一列に配列されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

前記複数の単位ヘッドは、それぞれ、複数のノズルを含む流路が形成されかつ前記流路に連通する開口が表面に形成された、流路部材を有し、
前記第２方向に互いに隣接する２つの前記単位ヘッドにおいて、前記延在方向における前記開口の前記共通電極に対する配置が互いに逆であり、
前記複数の単位ヘッドの前記開口が、前記第２方向に並んでいることを特徴とする、請求項４に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項6】

前記複数の単位ヘッドは、それぞれ、前記第１圧電層と、前記第１圧電層に対して前記第１方向に積層された第２圧電層と、前記第１圧電層及び前記第２圧電層に対して前記第１方向に積層され、前記第１圧電層との間に前記第２圧電層を挟む第３圧電層と、前記第１方向において前記第１圧電層の前記第２圧電層と反対側の面に配置された第１電極層と、前記第１方向において前記第１圧電層と前記第２圧電層との間に配置された第２電極層と、前記第１方向において前記第２圧電層と前記第３圧電層との間に配置された第３電極層と、を有し、
前記第１電極層は、前記複数の駆動電極を含み、
前記第２電極層は、前記第１電位に保持される第１電位電極を含み、
前記第３電極層は、前記第２電位に保持される第２電位電極を含み、
前記第１電位電極及び前記第２電位電極の少なくとも一方が、前記共通電極であることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項7】

前記第１電位電極及び前記第２電位電極の両方が、前記共通電極であり、
前記第２方向に互いに隣接する２つの前記第１電位電極、及び、前記第２方向に互いに隣接する２つの前記第２電位電極のそれぞれにおいて、前記延在方向が互いに逆であることを特徴とする、請求項６に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項8】

前記第１圧電層における前記第１方向において前記駆動電極と前記第１電位電極とで挟まれた部分に、１つの第１活性部が設けられ、
前記第１圧電層及び前記第２圧電層における前記第１方向において前記駆動電極と前記第２電位電極とで挟まれた部分に、前記第１方向と直交する方向において前記１つの第１活性部を挟む、２つの第２活性部が設けられたことを特徴とする、請求項６又は７に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項9】

前記共通電極は、前記電位受容部と、前記電位受容部に接続する幹部と、前記幹部から分岐した複数の前記延在部とを含むことを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、延在部を有する共通電極をそれぞれ含む複数の単位ヘッドを備えた液体吐出ヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、圧電層及び圧電層の表面に配置された導電パターンを有するヘッドが示されている。導電パターンは、複数の個別電極（駆動電極）と、櫛歯状の２つの導電パターン（共通電極）とを含む。櫛歯状の２つの導電パターンは、それぞれ、圧電層のスルーホールを介して電源に接続された部分（電位受容部）と、複数の個別電極（駆動電極）と圧電層の厚み方向（第１方向）に重なるように上記部分との接続部から搬送方向の下流側（延在方向）に延びる部分（延在部）とを含む。当該ヘッドには、複数の個別電極（駆動電極）のそれぞれに対応する複数のアクチュエータ部が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１３７６４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のヘッド（単位ヘッド）を複数用いて、１つの液体吐出ヘッドを形成することが考えられる。ただし、上記電極の構成においては、共通電極の延在部において、延在方向の下流側ほど、電気抵抗が大きくなる。特に、吐出デューティが高く、電荷量が多くなるほど、延在部における延在方向の上流側と下流側とで、電気抵抗の差が大きくなる。延在部における延在方向の下流側ほど、パルスの立ち上がりタイミングが遅くなり（ひいては、対応するノズルからの吐出タイミングが遅れ）、さらに、対応するアクチュエータ部の変形量が小さくなる（ひいては、対応するノズルから吐出される液滴の体積が小さくなる）。そのため、複数の単位ヘッドを配列方向（第２方向）に配列した場合において、第２方向に互いに隣接する２つの共通電極の延在方向が互いに同じであると、当該２つの共通電極の境界部分に電気抵抗が大きい部分（延在部の下流端に対応する部分）と電気抵抗が小さい部分（延在部の上流端に対応する部分）とが存在することとなり、境界部分における液滴の体積差が濃度ムラとして表れてしまう。

【0005】

本発明の目的は、延在部を有する共通電極をそれぞれ含む複数の単位ヘッドを配列した場合において、濃度ムラを抑制できる液体吐出ヘッドを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、複数の単位ヘッドを備えた液体吐出ヘッドであって、前記複数の単位ヘッドは、それぞれ、第１圧電層と、前記第１圧電層の表面に配置された複数の駆動電極であって、それぞれ第１電位及び前記第１電位と異なる第２電位のいずれかが選択的に付与される複数の駆動電極と、前記第１圧電層の厚み方向である第１方向において前記第１圧電層に対して前記複数の駆動電極と反対側に配置された共通電極と、を有し、前記共通電極は、前記第１電位及び前記第２電位のいずれかを受ける電位受容部と、前記複数の駆動電極と前記第１方向に重なるように前記電位受容部との接続部から前記第１方向と直交する延在方向に延びる延在部と、を含み、前記複数の単位ヘッドは、前記共通電極が前記第１方向と直交する第２方向に互いに隣接するように、配列され、前記第２方向に互いに隣接する２つの前記共通電極において、前記延在方向が互いに逆であることを特徴とする、液体吐出ヘッドが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の第１実施形態に係るヘッド１を含むプリンタ１００の平面図である。

【図2】図１のヘッド１を構成する単位ヘッド１ｕを示す平面図である。

【図3】図２の領域ＩＩＩの拡大図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。

【図5】図３のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。

【図6】図５の断面におけるアクチュエータ部９０の動作を示す図である。

【図7】図２の圧電アクチュエータ２２を構成する３つの圧電層４１～４３のうち、最も上方の圧電層４１の上面を示す平面図である。

【図8】図２の圧電アクチュエータ２２を構成する３つの圧電層４１～４３のうち、中間の圧電層４２の上面を示す平面図である。

【図9】図２の圧電アクチュエータ２２を構成する３つの圧電層４１～４３のうち、最も下方の圧電層４３の上面を示す平面図である。

【図10】図１のヘッド１の各ヘッドユニット１ｘにおいて高電位電極５２の延在方向Ａが第２方向に交互に配置された状態を示す平面図である。

【図11】（ａ）は、本発明の第１実施形態における電気抵抗の分布を示す概略図である。（ｂ）は、本発明の第１参考例における電気抵抗の分布を示す概略図である。

【図12】本発明の第２実施形態に係るヘッド２０１を示す平面図である。

【図13】（ａ）は、本発明の第２実施形態における電気抵抗の分布を示す概略図である。（ｂ）は、本発明の第２参考例における電気抵抗の分布を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜第１実施形態＞
先ず、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るヘッド１を含むプリンタ１００の全体構成について説明する。

【0009】

なお、以下の説明において、第１方向Ｄ１は鉛直方向であり、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は水平方向である。第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は共に第１方向Ｄ１と直交する。第２方向Ｄ２は第３方向Ｄ３と直交する。

【0010】

プリンタ１００は、ヘッド１と、プラテン３と、搬送機構４と、制御部５とを備えている。

【0011】

ヘッド１は、第３方向Ｄ３に並ぶ２つのヘッドユニット１ｘを有する。各ヘッドユニット１ｘは、第２方向Ｄ２に長尺であり、第２方向Ｄ２に千鳥状に配列された４つの単位ヘッド１ｕを含む。各ヘッドユニット１ｘは、位置が固定された状態でノズル１５（図３及び図４参照）から用紙９に対してインクを吐出するライン式である。各単位ヘッド１ｕから吐出されるインクは、互いに同じ色のインク（例えばブラックインク）である。

【0012】

プラテン３は、ヘッド１の下方に配置された平板部材であり、プラテン３の上面に用紙９が載置される。

【0013】

搬送機構４は、第３方向Ｄ３にプラテン３を挟んで配置された２つのローラ対４ａ，４ｂを有する。制御部５の制御により搬送モータ（図示略）が駆動されると、ローラ対４ａ，４ｂが用紙９を挟持した状態で回転し、用紙９が第３方向Ｄ３に沿った搬送方向に搬送される。

【0014】

制御部５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を有する。ＡＳＩＣは、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、記録処理等を実行する。記録処理において、制御部５は、ＰＣ等の外部装置から入力された記録指令（画像データを含む。）に基づき、搬送モータ及びドライバＩＣ（共に図示略）を制御することで、搬送機構４による用紙９の搬送と、ヘッド１による用紙９へのインクの吐出とを行わせ、用紙９上に画像を記録する。

【0015】

次いで、単位ヘッド１ｕの構成について説明する。

【0016】

単位ヘッド１ｕは、図２に示すように、流路部材２１及び圧電アクチュエータ２２を有する。流路部材２１及び圧電アクチュエータ２２は、共に、第１方向Ｄ１と直交する平面において、第２方向Ｄ２の長さが第３方向Ｄ３の長さよりも長い、矩形状である。

【0017】

流路部材２１は、図４に示すように、第１方向Ｄ１に積層された金属製の４枚のプレート３１～３４で構成されている。

【0018】

プレート３１には、複数の圧力室１０が形成されている。プレート３２には、圧力室１０毎に、連通路１２，１３が形成されている。連通路１２，１３は、それぞれ、対応する圧力室１０の第３方向Ｄ３の一端及び他端と第１方向Ｄ１に重なっている。プレート３３には、連通路１３毎に、連通路１４が形成されている。連通路１４は、対応する連通路１３と第１方向Ｄ１に重なっている。プレート３３には、さらに、１２本のマニホールド流路１１が形成されている。マニホールド流路１１は、第２方向Ｄ２に配列された複数の圧力室１０からなる圧力室列１０Ｒ（図２参照）毎に設けられている。各マニホールド流路１１は、第２方向Ｄ２方向に延び、対応する圧力室列１０Ｒに属する複数の圧力室１０と連通路１２を介して連通している。プレート３４には、複数のノズル１５が形成されている。各ノズル１５は、連通路１４と第１方向Ｄ１に重なっている。

【0019】

プレート３１の上面において、圧電アクチュエータ２２が配置されない領域に、２つのインク供給口８が形成されている（図２参照）。各インク供給口８は、チューブを介してインクカートリッジ（図示略）と連通し、かつ、６本のマニホールド流路１１と連通している。インクカートリッジからチューブを介して各インク供給口８に供給されたインクは、６本のマニホールド流路１１に供給される。各マニホールド流路１１から、各圧力室列１０Ｒに属する複数の圧力室１０に、連通路１２を介してインクが供給される。そして後述のように圧電アクチュエータ２２が駆動することで、圧力室１０内のインクに圧力が付与され、連通路１３，１４を通ってノズル１５からインクが吐出される。

【0020】

圧電アクチュエータ２２は、図４に示すように、流路部材２１の上面に配置されている。圧電アクチュエータ２２は、３つの圧電層４１～４３と、複数の駆動電極５１と、高電位電極５２と、低電位電極５３とを有する。

【0021】

３つの圧電層４１～４３は、それぞれチタン酸ジルコン酸鉛等を主成分とする圧電材料からなり、第１方向Ｄ１に積層されている。圧電層４２は、圧電層４１に対して第１方向Ｄ１に積層されている。圧電層４３は、圧電層４１及び圧電層４２に対して第１方向Ｄ１に積層され、圧電層４１との間に圧電層４２を挟む。圧電層４１が本発明の「第１圧電層」に該当し、圧電層４２が本発明の「第２圧電層」に該当し、圧電層４３が本発明の「第３圧電層」に該当する。

【0022】

圧電層４３は、プレート３１の上面に配置され、プレート３１に形成された全ての圧力室１０を覆っている。

【0023】

複数の駆動電極５１は、図３に示すように、圧電層４１の上面に、圧力室１０のそれぞれに対応して配置されている。各駆動電極５１は、主部５１ａと、突出部５１ｂとを有する。主部５１ａは、対応する圧力室１０の略全域と第１方向Ｄ１に重なっている。突出部５１ｂは、主部５１ａから第３方向Ｄ３に突出し、対応する圧力室１０と第１方向Ｄ１に重なっていない。突出部５１ｂには、ＣＯＦ（Chip On Film）（図示略）と電気的に接続される接点が設けられている。ＣＯＦに実装されたドライバＩＣ（図示略）は、制御部５の制御により、ＣＯＦの配線を介して各駆動電極５１に対して個別に、高電位（ＶＤＤ電位）及び低電位（ＧＮＤ電位）のいずれかを選択的に付与する。

【0024】

複数の駆動電極５１は、図７に示すように、第２方向Ｄ２に配列されており、圧力室列１０Ｒ（図２参照）のそれぞれに対応する複数の駆動電極列５１Ｒを形成している。複数の駆動電極列５１Ｒは、第３方向Ｄ３に並んでいる。

【0025】

各駆動電極列５１Ｒに対し、第２方向Ｄ２の一方（図７の上方）及び他方（図７の下方）のそれぞれに、ダミー電極５９が設けられている。ダミー電極５９は、対応する駆動電極列５１Ｒに属する駆動電極５１と、第１方向Ｄ１と直交する平面におけるサイズ及び形状が同じであり、当該駆動電極５１と共に第２方向Ｄ２に等間隔に配置されている。ダミー電極５９は、ＣＯＦと電気的に接続されず、電位が付与されない。ダミー電極５９を設けることで、各駆動電極列５１Ｒにおいて第２方向Ｄ２の中央にある駆動電極５１と第２方向Ｄ２の端部にある駆動電極５１とにおける電極形成による収縮量の差を抑制でき、ひいては各駆動電極列５１Ｒに対応する複数のノズル１５からの吐出量のばらつきを抑制できる。

【0026】

圧電層４１の上面には、駆動電極５１及びダミー電極５９に加え、２つの高電位接続電極部５４と、２つの低電位接続電極部５５とが設けられている。

【0027】

２つの高電位接続電極部５４は、それぞれ、圧電層４１の第３方向Ｄ３の一端（図７の左端）及び他端（図７の右端）において、圧電層４１における第２方向Ｄ２の一方側（図７の上側）に配置されている。２つの低電位接続電極部５５は、それぞれ、圧電層４１の第３方向Ｄ３の一端（図７の左端）及び他端（図７の右端）において、圧電層４１における第２方向Ｄ２の他方側（図７の下側）に配置されている。

【0028】

高電位接続電極部５４及び低電位接続電極部５５は、それぞれ、第２方向Ｄ２に互いに離隔して配置された複数の接続電極５４ａ，５５ａで構成されている。接続電極５４ａ，５５ａは、第１方向Ｄ１と直交する平面におけるサイズ及び形状が互いに略同じである。ドライバＩＣは、制御部５の制御により、ＣＯＦの配線を介して、接続電極５４ａに高電位（ＶＤＤ電位）を付与し、接続電極５５ａに低電位（ＧＮＤ電位）を付与する。接続電極５４ａは高電位に保持され、接続電極５５ａは低電位に保持される。

【0029】

高電位電極５２は、図８に示すように、圧電層４２の上面に配置されており、幹部５２１と、幹部５２１から分岐した複数の延在部５２３と、各延在部５２３から分岐した複数の個別部５２ａと、２つの高電位受容部５２２とを含む。

【0030】

幹部５２１は、圧電層４２の第２方向Ｄ２の一端（図８の上端）において、第３方向Ｄ３に延びている。複数の延在部５２３は、第３方向Ｄ３に並び、それぞれ幹部５２１から第２方向Ｄ２の他方側（図８の下側）に延びている。各個別部５２ａは、各圧力室１０の第２方向Ｄ２の中央部分と第１方向Ｄ１に重なり、各駆動電極５１と第１方向Ｄ１に重なる部分を有する（図５参照）。

【0031】

２つの高電位受容部５２２のうち、一方は、幹部５２１の第３方向Ｄ３の一端（図８の左端）に接続している。２つの高電位受容部５２２のうち、他方は、幹部５２１の第３方向Ｄ３の他端（図８の右端）に接続している。２つの高電位受容部５２２は、それぞれ、圧電層４２の第３方向Ｄ３の一端（図８の左端）及び他端（図８の右端）において、第２方向Ｄ２に延びている。

【0032】

２つの高電位受容部５２２は、それぞれ、高電位接続電極部５４を構成するいくつかの接続電極５４ａと第１方向Ｄ１に重なっている。２つの高電位受容部５２２は、それぞれ、圧電層４１に形成された貫通孔を介して当該接続電極５４ａと電気的に接続されており、当該接続電極５４ａから高電位を受ける。

【0033】

圧電層４２の上面には、高電位電極５２に加え、２つの低電位接続電極部５６と、２つの浮き電極部６４と、浮き電極部６５とが設けられている。

【0034】

２つの低電位接続電極部５６は、それぞれ、圧電層４２の第３方向Ｄ３の一端（図８の左端）及び他端（図８の右端）において、圧電層４２における第２方向Ｄ２の他方側（図８の下側）に配置されている。２つの低電位接続電極部５６は、それぞれ、第２方向Ｄ２に互いに離隔して配置された２つの接続電極５６ａと１つの接続電極５６ｂとで構成されている。

【0035】

２つの浮き電極部６４は、それぞれ、圧電層４２の第３方向Ｄ３の一端（図８の左端）及び他端（図８の右端）において、第２方向Ｄ２において高電位受容部５２２と低電位接続電極部５６との間に配置されている。２つの浮き電極部６４は、それぞれ、第２方向Ｄ２に互いに離隔して配置された複数の浮き電極６４ａで構成されている。

【0036】

浮き電極部６５は、圧電層４２の第２方向Ｄ２の他端（図８の下端）に配置されている。浮き電極部６５は、第３方向Ｄ３に互いに離隔して配置された複数の浮き電極６５ａで構成されている。浮き電極６５ａは、第１方向Ｄ１と直交する平面におけるサイズ及び形状が互いに略同じであり、第３方向Ｄ３に等間隔に配置されている。

【0037】

低電位接続電極部５６の接続電極５６ａと、浮き電極部６４の浮き電極６４ａとは、第１方向Ｄ１と直交する平面におけるサイズ及び形状が互いに略同じであり、圧電層４２の第３方向Ｄ３の一端（図８の左端）及び他端（図８の右端）のそれぞれにおいて、第２方向Ｄ２に等間隔に配置されている。一方、低電位接続電極部５６の接続電極５６ｂは、接続電極５６ａよりも第２方向Ｄ２の長さが長い。

【0038】

接続電極５６ａ，５６ｂは、低電位接続電極部５５を構成するいくつかの接続電極５５ａと第１方向Ｄ１に重なっている。接続電極５６ａ，５６ｂは、圧電層４１に形成された貫通孔を介して当該接続電極５５ａと電気的に接続されている。

【0039】

浮き電極部６４，６５の各浮き電極６４ａ，６５ａは、いずれの電極とも電気的に接続されず、電位が付与されない。

【0040】

低電位電極５３は、図９に示すように、圧電層４３の上面に配置されており、幹部５３１と、幹部５３１から分岐した複数の延在部５３３と、各延在部５３３から分岐した複数の個別部５３ａと、２つの低電位受容部５３２とを含む。

【0041】

幹部５３１は、圧電層４３の第２方向Ｄ２の他端（図９の下端）において、第３方向Ｄ３に延びている。複数の延在部５３３は、第３方向Ｄ３に並び、それぞれ幹部５３１から第２方向Ｄ２の一方側（図９の上側）に延びている。複数の個別部５３ａのうち、第２方向Ｄ２の一端及び他端に位置する個別部５３ａを除き、各個別部５３ａは、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの圧力室１０に跨り、上記２つの圧力室１０と第１方向Ｄ１に重なる部分を有する（図５参照）。上記第２方向Ｄ２の一端及び他端に位置する個別部５３ａは、１つの圧力室１０と第１方向Ｄ１に重なる部分を有する。また、各個別部５３ａは、各駆動電極５１と第１方向Ｄ１に重なる部分を有する。

【0042】

２つの低電位受容部５３２のうち、一方は、幹部５３１の第３方向Ｄ３の一端（図９の左端）に接続している。２つの低電位受容部５３２のうち、他方は、幹部５３１の第３方向Ｄ３の他端（図９の右端）に接続している。２つの低電位受容部５３２は、それぞれ、圧電層４３の第３方向Ｄ３の一端（図９の左端）及び他端（図９の右端）において、第２方向Ｄ２に延びている。

【0043】

２つの低電位受容部５３２は、それぞれ、低電位接続電極部５５を構成するいくつかの接続電極５５ａ（図７参照）及び低電位接続電極部５６を構成するいくつかの接続電極５６ａ，５６ｂ（図８参照）と第１方向Ｄ１に重なっている。２つの低電位受容部５３２は、それぞれ、圧電層４２に形成された貫通孔を介して当該接続電極５６ａ，５６ｂと電気的に接続されている。当該接続電極５６ａ，５６ｂは、それぞれ、上述のように、低電位接続電極部５５の接続電極５５ａと電気的に接続されている。したがって、各低電位受容部５３２は、低電位接続電極部５６（図８参照）を介して低電位接続電極部５５（図７参照）と電気的に接続されており、低電位接続電極部５５から低電位を受ける。

【0044】

圧電層４３の上面には、低電位電極５３に加え、高電位接続電極部５７と、２つの浮き電極部６６とが設けられている。

【0045】

高電位接続電極部５７は、第３方向Ｄ３に延びる部分５７ａと、第２方向Ｄ２に延びる２つの部分５７ｂとを有する。部分５７ａは、圧電層４３の第２方向Ｄ２の一端（図９の上端）において、第３方向Ｄ３に延びている。２つの部分５７ｂのうち、一方は、部分５７ａの第３方向Ｄ３の一端（図９の左端）に接続している。２つの部分５７ｂのうち、他方は、部分５７ａの第３方向Ｄ３の他端（図９の右端）に接続している。

【0046】

２つの部分５７ｂは、それぞれ、高電位接続電極部５４を構成するいくつかの接続電極５４ａ（図７参照）及び高電位電極５２の各高電位受容部５２２（図８参照）と第１方向Ｄ１に重なっている。２つの部分５７ｂは、それぞれ、圧電層４２に形成された貫通孔を介して各高電位受容部５２２と電気的に接続されている。各高電位受容部５２２は、上述のように、高電位接続電極部５４の接続電極５４ａと電気的に接続されている。したがって、各部分５７ｂは、高電位受容部５２２（図８参照）を介して高電位接続電極部５４（図７参照）と電気的に接続されており、高電位接続電極部５４から高電位を受ける。

【0047】

２つの浮き電極部６６は、それぞれ、圧電層４３の第３方向Ｄ３の一端（図９の左端）及び他端（図９の右端）において、第２方向Ｄ２において部分５７ｂと低電位受容部５３２との間に配置されている。２つの浮き電極部６６は、それぞれ、第２方向Ｄ２に互いに離隔して配置された複数の浮き電極６６ａで構成されている。浮き電極６６ａは、第１方向Ｄ１と直交する平面におけるサイズ及び形状が互いに略同じであり、第２方向Ｄ２に等間隔に配置されている。

【0048】

浮き電極部６６の各浮き電極６６ａは、いずれの電極とも電気的に接続されず、電位が付与されない。

【0049】

図５に示すように、圧電層４１のうち、第１方向Ｄ１において駆動電極５１と高電位電極５２の個別部５２ａとに挟まれた部分を、第１活性部９１という。圧電層４２，４３のうち、第１方向Ｄ１において駆動電極５１と低電位電極５３の個別部５３ａとに挟まれた部分を、第２活性部９２という。第１活性部９１は主に上向きに分極され、第２活性部９２は主に下向きに分極されている。圧電アクチュエータ２２は、圧力室１０毎に、１つの第１活性部９１と、第２方向Ｄ２に第１活性部９１を挟む２つの第２活性部９２とから構成される、アクチュエータ部９０を有する。

【0050】

ここで、図６を参照し、あるノズル１５からインクを吐出させる際の、当該ノズル１５に対応するアクチュエータ部９０の動作について説明する。

【0051】

プリンタ１００が記録動作を開始する前は、図６（ａ）に示すように、各駆動電極５１に低電位（ＧＮＤ電位）が付与されている。このとき、駆動電極５１と高電位電極５２との電位差によって、第１活性部９１にその分極方向に等しい上向きの電界が生じ、第１活性部９１が面方向（第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に沿った方向）に収縮している。これにより、圧電層４１～４３からなる積層体における圧力室１０と第１方向Ｄ１に重なる部分が、圧力室１０に向かって（下向きに）凸となるように撓んでいる。このとき圧力室１０は、上記積層体がフラットな場合と比べ、容積が小さくなっている。

【0052】

プリンタ１００が記録動作を開始し、あるノズル１５からインクを吐出させる際には、先ず、図６（ｂ）に示すように、当該ノズル１５に対応する駆動電極５１の電位が低電位（ＧＮＤ電位）から高電位（ＶＤＤ電位）に切り替えられる。このとき、駆動電極５１と高電位電極５２との電位差がなくなることで、第１活性部９１の収縮が解消される。一方、駆動電極５１と低電位電極５３との電位差が生じることで、第２活性部９２にその分極方向に等しい下向きの電界が生じ、第２活性部９２が面方向に収縮する。ただし、第２活性部９２は、クロストーク（ある圧力室１０におけるアクチュエータ部９０の変形に伴う圧力変動が、当該圧力室１０に隣接する別の圧力室１０に伝わる現象）を抑制する機能を有するものであり、アクチュエータ部９０の変形にほとんど寄与しない。つまり、このとき上記積層体は、圧力室１０と第１方向Ｄ１に重なる部分が圧力室１０から離れる方向に（上向きに）凸となるように撓まず、フラットな状態となる。これにより、圧力室１０の容積は、図６（ａ）に比べて大きくなる。

【0053】

その後、図６（ａ）に示すように、当該ノズル１５に対応する駆動電極５１の電位が高電位（ＶＤＤ電位）から低電位（ＧＮＤ電位）に切り替えられる。このとき、駆動電極５１と低電位電極５３との電位差がなくなることで、第２活性部９２の収縮が解消される。一方、駆動電極５１と高電位電極５２との電位差が生じることで、第１活性部９１にその分極方向に等しい上向きの電界が生じ、第１活性部９１が面方向に収縮する。これにより、上記積層体における圧力室１０と第１方向Ｄ１に重なる部分が、圧力室１０に向かって（下向きに）凸となるように撓む。このとき、圧力室１０の容積が大きく減少することで、圧力室１０内のインクに大きな圧力が付与され、ノズル１５からインクが吐出される。

【0054】

ここで、圧電層４１の上面（第１方向Ｄ１において圧電層４１の圧電層４２と反対側の面）に配置された、駆動電極５１、ダミー電極５９、高電位接続電極部５４及び低電位接続電極部５５が、第１電極層７１を構成する（図７参照）。圧電層４２の上面（第１方向Ｄ１において圧電層４１と圧電層４２との間）に配置された、高電位電極５２、低電位接続電極部５６、浮き電極部６４，６５が、第２電極層７２を構成する（図８参照）。圧電層４３の上面（第１方向Ｄ１において圧電層４２と圧電層４３との間）に配置された、低電位電極５３、高電位接続電極部５７、及び、浮き電極部６６が、第３電極層７３を構成する（図９参照）。

【0055】

高電位が本発明の「第１電位」に該当し、高電位電極５２が本発明の「第１電位電極」に該当する。低電位が本発明の「第２電位」に該当し、低電位電極５３が本発明の「第２電位電極」に該当する。高電位電極５２及び低電位電極５３の両方が、本発明の「共通電極」に該当する。高電位受容部５２２及び低電位受容部５３２の両方が、本発明の「電位受容部」に該当する。

【0056】

図１０に示すように、各ヘッドユニット１ｘにおいて、４つの単位ヘッド１ｕは、高電位電極５２が第２方向Ｄ２に互いに隣接するように、配列されている。４つの単位ヘッド１ｕそれぞれにおいて、高電位電極５２の延在方向Ａ（延在部５２３が幹部５２１（即ち、高電位受容部５２２との接続部）から延びる方向）は第２方向Ｄ２と平行であるが、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２において、延在方向Ａは互いに逆である。

【0057】

また、２つのヘッドユニット１ｘにおいて、第３方向Ｄ３に重なる２つの高電位電極５２の延在方向Ａは、互いに逆である。

【0058】

各単位ヘッド１ｕにおいて、高電位電極５２の延在方向Ａと低電位電極５３の延在方向とは、互いに逆である（図８及び図９参照）。

【0059】

したがって、図１０には示されていないが、低電位電極５３についても上記と同様であり、４つの単位ヘッド１ｕは、低電位電極５３が第２方向Ｄ２に互いに隣接するように、配列されている。４つの単位ヘッド１ｕそれぞれにおいて、低電位電極５３の延在方向（延在部５３３が幹部５３１（即ち、低電位受容部５３２との接続部）から延びる方向）は第２方向Ｄ２と平行であるが、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの低電位電極５３において、延在方向は互いに逆である。

【0060】

また、２つのヘッドユニット１ｘにおいて、第３方向Ｄ３に重なる２つの低電位電極５３の延在方向は、互いに逆である。

【0061】

以上に述べたように、本実施形態によれば、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２において、延在方向Ａが互いに逆である（図１０参照）。仮に、図１１（ｂ）に示す第１参考例のヘッドユニット１ｙのように、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２において、延在方向Ａが互いに同じであると、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２の境界部分Ｂに、電気抵抗が大きい部分（延在部５２３の下流端に対応する部分）及び電気抵抗が小さい部分（延在部５２３の上流端に対応する部分）の両方が存在することとなり、境界部分Ｂにおけるインク滴の体積差が濃度ムラとして表れてしまう。これに対し、本実施形態では、図１１（ａ）に示すように、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２の境界部分Ｂに、電気抵抗が大きい部分（延在部５２３の下流端に対応する部分）及び電気抵抗が小さい部分（延在部５２３の上流端に対応する部分）の一方のみが存在する。したがって、境界部分Ｂに電気抵抗の差が大きい部分が存在しなくなり、濃度ムラを抑制できる。

【0062】

また、図１０には示されていないが、各単位ヘッド１ｕにおいて高電位電極５２の延在方向Ａと低電位電極５３の延在方向とは互いに逆であり、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの低電位電極５３においても、延在方向が互いに逆である。このような低電位電極５３の延在方向の構成により、上述した高電位電極５２の延在方向Ａの構成による効果と同様の効果が得られる。

【0063】

４つの単位ヘッド１ｕは、それぞれ延在方向Ａが第２方向Ｄ２と平行であり、第２方向Ｄ２に千鳥状に配列されている。この場合、後述の第２実施形態（図１２参照）のように延在方向Ａが第２方向Ｄ２に対して斜めの第４方向Ｄ４である単位ヘッド１ｕを第２方向Ｄ２に一列に配列した場合に比べ、同じ解像度を実現するのに必要な単位ヘッド１ｕの数が少なくてすむ。したがって、単位ヘッド１ｕの数の低減化に伴うコストダウンを実現できる。

【0064】

２つのヘッドユニット１ｘにおいて、第３方向Ｄ３に重なる２つの高電位電極５２の延在方向Ａが、互いに逆である（図１０参照）。この場合、第３方向Ｄ３に重なる２つの高電位電極５２において、電気抵抗が相補的に作用し、当該電極に対応する部分の画像の濃度ムラを効果的に抑制できる。

【0065】

各単位ヘッド１ｕは、圧力室１０毎に１つの第１活性部９１と２つの活性部９２とからなるアクチュエータ部９０が形成された、３層構成の圧電アクチュエータ２２を有する。このような３層構成の圧電アクチュエータ２２では、第１活性部９１の変形に伴う圧力変動が、隣接する圧力室１０に伝達される際に、第２活性部９２の変形によってキャンセルされることで、クロストークを効果的に抑制できる。

【0066】

本実施形態では、高電位電極５２及び低電位電極５３のそれぞれにおいて、延在方向Ａ（図１０参照）が互いに逆になっている。この場合、高電位電極５２の電気抵抗の大小による濃度ムラ、及び、低電位電極５３の電気抵抗の大小による濃度ムラを、共に抑制できる。

【0067】

高電位電極５２及び低電位電極５３は、それぞれ、電位受容部５２２，５３２と、電位受容部５２２，５３２に接続する幹部５２１，５３１と、幹部５２１，５３１から分岐した複数の延在部５２３，５３３とを含む。このような電極５２，５３の構成は、幹部５２１，５３１に対して延在方向の下流側に圧力室１０が高密度に配置された場合に、特に好適である。

【0068】

＜第２実施形態＞
続いて、図１２及び図１３を参照し、本発明の第２実施形態に係るヘッド２０１について説明する。

【0069】

第１実施形態（図１０参照）に係るヘッド１は、２つのヘッドユニット１ｘを有し、各ヘッドユニット１ｘを構成する４つの単位ヘッド１ｕは、それぞれ延在方向Ａが第２方向Ｄ２と平行であり、第２方向Ｄ２に千鳥状に配列されている。これに対し、第２実施形態（図１２参照）に係るヘッド２０１は、１つのヘッドユニット２０１ｘを有し、ヘッドユニット２０１ｘを構成する７つの単位ヘッド１ｕは、それぞれ延在方向Ａが第４方向Ｄ４（第２方向Ｄ２に対して斜めの方向）であり、第２方向Ｄ２に一列に配列されている。この場合、延在方向Ａが第２方向Ｄ２と平行である単位ヘッド１ｕを第２方向Ｄ２に一列に配列した構成に比べ、解像度を上げることができる。

【0070】

さらに、第２実施形態（図１２参照）では、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの単位ヘッド１ｕにおいて、延在方向Ａにおけるインク供給口８（開口）の高電位電極５２に対する配置が互いに逆である。具体的には、ある単位ヘッド１ｕにおいて、インク供給口８は、高電位電極５２に対して延在方向Ａの上流側に配置されているのに対し、当該単位ヘッド１ｕと第２方向Ｄ２に隣接する単位ヘッド１ｕでは、インク供給口８は、高電位電極５２に対して延在方向Ａの下流側に配置されている。そして、７つの単位ヘッド１ｕのインク供給口８が、第２方向Ｄ２に並んでいる。この場合、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの単位ヘッド１ｕにおいて、延在方向Ａにおけるインク供給口８（開口）の高電位電極５２に対する配置が互いに同じで、７つの単位ヘッド１ｕのインク供給口８が第３方向Ｄ３に離散した構成に比べ、７つの単位ヘッド１ｕのインク供給口８に共通に設けられるチューブユニット８ｘ（各インク供給口８に取り付けられるチューブを支持する部材）の第３方向Ｄ３のサイズを抑えることができる。

【0071】

また、図１３に示すように、第２実施形態においても、図１１で説明した第１実施形態と同様の効果が得られる。即ち、仮に、図１３（ｂ）に示す第２参考例のヘッドユニット２０１ｙのように、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２において、延在方向Ａが互いに同じであると、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２の境界部分Ｂに、電気抵抗が大きい部分（延在部５２３の下流端に対応する部分）及び電気抵抗が小さい部分（延在部５２３の上流端に対応する部分）の両方が存在することとなり、境界部分Ｂにおけるインク滴の体積差が濃度ムラとして表れてしまう。これに対し、本実施形態では、図１３（ａ）に示すように、第２方向Ｄ２に互いに隣接する２つの高電位電極５２の境界部分Ｂに、電気抵抗が大きい部分（延在部５２３の下流端に対応する部分）及び電気抵抗が小さい部分（延在部５２３の上流端に対応する部分）の一方のみが存在する。したがって、境界部分Ｂに電気抵抗の差が大きい部分が存在しなくなり、濃度ムラを抑制できる。

【0072】

＜変形例＞
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

【0073】

第１電位が高電位、第２電位が低電位であることに限定されず、これとは逆（即ち、第１電位が低電位、第２電位が高電位）であってもよい。この場合、高電位電極５２が最下層、低電位電極５３が中間層に位置してよい。

【0074】

上述の実施形態では、高電位電極５２及び低電位電極５３のそれぞれにおいて、延在方向Ａ（図１０参照）を互いに逆にしているが、これに限定されず、高電位電極５２及び低電位電極５３の一方のみにおいて、延在方向Ａ（図１０参照）を互いに逆にしてもよい。

【0075】

圧電アクチュエータを構成する圧電層の数は、上述の実施形態では３つであるが、これに限定されない。例えば、上述の実施形態（図４等参照）において、圧電アクチュエータ２２の圧電層４３と流路部材２１のプレート３１との間に、別の圧電層が配置されてもよい。また、圧電アクチュエータは、図５及び図６に示すような圧力室１０毎に１つの第１活性部９１と２つの活性部９２とからなるアクチュエータ部９０が形成された３層構成の圧電アクチュエータ２２に限定されず、圧力室毎に１つの活性部を有する２層構成の圧電アクチュエータであってもよい。

【0076】

第１実施形態（図１０参照）では、各単位ヘッド１ｕの延在方向Ａが第２方向Ｄ２と平行であるが、これに限定されない。例えば、各単位ヘッド１ｕの延在方向Ａが第３方向Ｄ３と平行であってもよい。

【0077】

第１実施形態（図１０参照）では、全ての単位ヘッド１ｕにおいて、延在方向Ａにおけるインク供給口８の高電位電極５２に対する配置が互いに同じである（具体的には、全ての単位ヘッド１ｕにおいて、インク供給口８は、高電位電極５２に対して延在方向Ａの上流側に配置されている）が、これに限定されず、高電位電極５２が第２方向Ｄ２に互いに隣接して配置された２つの単位ヘッド１ｕにおいて、延在方向Ａにおけるインク供給口８の高電位電極５２に対する配置が互いに逆であってもよい（例えば、各ヘッドユニット１ｘにおいて、搬送方向下流側の２つの単位ヘッド１ｕのインク供給口８を、高電位電極５２に対して延在方向Ａの下流側に配置してもよい）。

【0078】

本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。また、本発明は、画像の記録以外の用途で使用される液体吐出装置（例えば、基板に導電性の液体を吐出して導電パターンを形成する液体吐出装置）にも適用可能である。

【符号の説明】

【0079】

１；２０１ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１ｕ 単位ヘッド
１ｘ；２０１ｘ ヘッドユニット
８ インク供給口（開口）
１５ ノズル
２１ 流路部材
２２ 圧電アクチュエータ
４１ 圧電層（第１圧電層）
４２ 圧電層（第２圧電層）
４３ 圧電層（第３圧電層）
５１ 駆動電極
５２ 高電位電極（共通電極、第１電位電極）
５２１ 幹部
５２２ 高電位受容部（電位受容部）
５２３ 延在部
５３ 低電位電極（共通電極、第２電位電極）
５３１ 幹部
５３２ 低電位受容部（電位受容部）
５３３ 延在部
７１ 第１電極層
７２ 第２電極層
７３ 第３電極層
９１ 第１活性部
９２ 第２活性部
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ｄ３ 第３方向
Ｄ４ 第４方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】