特開 2023-173294 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】P2023173294

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20231130BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 605

B41J2/14 301

B41J2/18

B41J2/14 611

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022085452

(22)【出願日】2022-05-25

(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】杉浦 啓太

【テーマコード（参考）】

2C056

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C056EA04

2C056FA04

2C056FA10

2C056HA05

2C056KB16

2C057AF21

2C057AF71

2C057AG15

2C057AG29

2C057AG44

2C057AN01

2C057BA04

2C057BA14

(57)【要約】

【課題】アクチュエータ部材が幹部を含む構成において流路部材内の液体の粘度にムラが生じることを抑制する。
【解決手段】ヘッド３は、複数の個別流路が形成された流路部材２１と、複数のアクチュエータ部を有するアクチュエータ部材２２とを備えている。アクチュエータ部材２２は、複数の個別電極と、複数の個別電極を連結する複数の枝部と、複数の枝部を連結し、かつ、ＣＯＦとの接点が設けられた幹部とを含む。ヘッド３は、複数の個別流路に連通し、インクが流れる連通流路６０を備えている。連通流路６０は、幹部とＺ方向に重なる重複部６１を有する。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズル及び前記ノズルに連通する圧力室をそれぞれ含む複数の個別流路が形成された流路部材と、
前記流路部材の表面に配置され、前記複数の個別流路の前記圧力室のそれぞれと前記表面と直交する第１方向に重なる複数のアクチュエータ部を有するアクチュエータ部材と、を備え、
前記アクチュエータ部材は、前記複数のアクチュエータ部を構成する複数の個別電極と、前記複数の個別電極を連結する複数の枝部と、前記複数の枝部を連結し、かつ、給電部との接点が設けられた幹部と、を含み、
前記複数の個別流路に連通する連通流路をさらに備え、
前記連通流路は、前記幹部と前記第１方向に重なる重複部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記幹部は、前記複数の枝部のそれぞれが分岐する複数の分岐部を有し、
前記重複部は、前記複数の分岐部に跨って延び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】

前記流路部材は、前記圧力室が形成されたプレートを有し、
前記重複部の少なくとも一部が前記プレートに形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記幹部の幅は前記枝部の幅よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

前記アクチュエータ部材は、
前記第１方向に積層された複数の圧電層を含む圧電体と、
第１電極層と、前記第１方向において前記第１電極層から離隔した第２電極層と、前記第１方向において前記第１電極層から離隔した第３電極層とを含む電極体と、を備え、
前記第１電極層は、それぞれ第１電位及び前記第１電位と異なる第２電位が選択的に付与される複数の第１電極であって、前記複数の個別流路の前記圧力室のそれぞれと前記第１方向に重なる複数の第１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２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３電極を含み、
前記圧電体は、前記第１方向において前記第１電極と前記第２電極とに挟まれた第１活性部と、前記第１方向において前記第１電極と前記第３電極とに挟まれた２つの第２活性部と、を有し、前記２つの第２活性部は、前記第１方向と直交する直交方向において、互いに離隔し、前記第１活性部を挟み、
前記第２電極及び前記第３電極の少なくとも一方が、前記複数の個別電極、前記複数の枝部、及び、前記幹部を有す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6】

前記第１方向と直交する第２方向に配列された前記複数の個別電極からそれぞれ構成される、複数の個別電極列を備え、
前記複数の個別電極列は、前記第１方向と直交しかつ前記第２方向と交差する第３方向に並び、
前記複数の枝部は、前記第２方向にそれぞれ延び、前記第３方向に並び、
前記幹部は、前記第３方向に延びる延在部を有し、
前記重複部は、前記第３方向に延び、前記延在部と前記第１方向に重な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7】

前記第２方向に配列された前記複数の個別流路からそれぞれ構成される、複数の個別流路列を備え、
前記複数の個別流路列は、前記第３方向に並び、
前記流路部材には、前記第２方向にそれぞれ延び、前記第３方向に並ぶ複数の共通流路であって、前記複数の個別流路列のそれぞれを構成する前記複数の個別流路と連通する複数の共通流路がさらに形成されており、
前記重複部は、前記第３方向に延び、前記複数の共通流路を互いに連結す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】

前記複数の共通流路は、それぞれ、液体供給口に連通する一端と、液体帰還口に連通する他端とを有し、
前記重複部は、前記一端と前記他端とを互いに連結することを特徴とする、請求項７に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項9】

前記第２方向に配列された前記複数の個別流路からそれぞれ構成される、複数の個別流路列を備え、
前記複数の個別流路列は、前記第３方向に並び、
前記流路部材には、
前記第２方向にそれぞれ延び、前記第３方向に並ぶ複数の共通流路であって、前記複数の個別流路列のそれぞれを構成する前記複数の個別流路と連通する複数の共通流路と、
前記複数の共通流路における前記第２方向の端部同士を連結する複数の支流路であって、前記第２方向にそれぞれ延び、前記第３方向に並ぶ複数の支流路と、
がさらに形成されており、
前記重複部は、前記第３方向に延び、前記複数の支流を互いに連結す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10】

前記複数の支流路は、液体供給口に連通する第１支流路と、液体帰還口に連通する第２支流路とを含み、
前記重複部は、前記第１支流路と前記第２支流路とを互いに連結することを特徴とする、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項11】

前記幹部は、前記複数の共通流路の前記第２方向の一端に配置された第１幹部と、前記複数の共通流路の前記第２方向の他端に配置された第２幹部と、を含み、
前記重複部は、前記第１幹部と前記第１方向に重なる第１重複部と、前記第２幹部と前記第１方向に重なる第２重複部と、を含むことを特徴とする、請求項７～１０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、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の圧力室が形成された流路ユニット（流路部材）と、流路ユニットの表面に配置された圧電アクチュエータ（アクチュエータ部材）とを備えたヘッド（液体吐出ヘッド）が示されている。圧電アクチュエータは、複数の圧力室にそれぞれ対応する複数の個別部（個別電極）と、複数の個別部を連結する複数の枝部と、複数の枝部を連結する幹部とを含む。幹部には、ＣＯＦ（給電部）との接点が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１５８２９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

幹部は、給電部からの電荷を複数の枝部を介して個別電極に供給する部分であり、枝部や個別電極に比べ、多くの電荷が流れ、発熱量が大きくなり易い。そのため、流路部材における幹部の近傍部分が局所的に高温になり、流路部材内の液体の粘度にムラが生じ得る。これにより、液体により形成される画像の品質が悪化し得る。

【0005】

本発明の目的は、アクチュエータ部材が幹部を含む構成において流路部材内の液体の粘度にムラが生じること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】

本発明に係る液体吐出ヘッドは、ノズル及び前記ノズルに連通する圧力室をそれぞれ含む複数の個別流路が形成された流路部材と、前記流路部材の表面に配置され、前記複数の個別流路の前記圧力室のそれぞれと前記表面と直交する第１方向に重なる複数のアクチュエータ部を有するアクチュエータ部材と、を備え、前記アクチュエータ部材は、前記複数のアクチュエータ部を構成する複数の個別電極と、前記複数の個別電極を連結する複数の枝部と、前記複数の枝部を連結し、かつ、給電部との接点が設けられた幹部と、を含み、前記複数の個別流路に連通する連通流路をさらに備え、前記連通流路は、前記幹部と前記第１方向に重なる重複部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、連通流路の重複部を流れる液体によって流路部材における幹部の近傍部分が冷却されることで、当該部分が局所的に高温になることが抑制される。これにより、流路部材内の液体の粘度にムラが生じることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態に係るヘッドを含むプリンタの全体構成図である。

【図2】図１に示すヘッドの平面図である。

【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の動作を示す図である。

【図7】図２のアクチュエータ部材を構成する３つの圧電層のうち、最も上方の圧電層の上面を示す平面図である。

【図8】図２のアクチュエータ部材を構成する３つの圧電層のうち、中間の圧電層の上面を示す平面図である。

【図9】図２のアクチュエータ部材を構成する３つの圧電層のうち、最も下方の圧電層の上面を示す平面図である。

【図10】ヘッド内の流路を示す図２に対応する平面図である。

【図11】図１１のＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図である。

【図12】流路部材及びアクチュエータ部材とＣＯＦとの分解斜視図である。

【図13】図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図14】本発明の第２実施形態に係るヘッド内の流路を示す図１０に対応する平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下の説明において、Ｚ方向は鉛直方向であり、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向である。Ｘ方向及びＹ方向は共にＺ方向と直交する。Ｘ方向はＹ方向と直交する。Ｚ方向が本発明の「第１方向」に該当し、Ｘ方向が本発明の「第２方向」に該当し、Ｙ方向が本発明の「第３方向」に該当する。

【0010】

＜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３を含むプリンタ１の全体構成について説明する。

【0011】

プリンタ１は、ヘッド３と、キャリッジ２と、２つの搬送ローラ対４とを備えている。

【0012】

キャリッジ２は、Ｙ方向に延びる２本のガイドレール５に支持され、ガイドレール５に沿ってＹ方向に移動可能である。

【0013】

ヘッド３は、シリアル式であって、キャリッジ２に搭載され、キャリッジ２と共にＹ方向に移動可能である。ヘッド３の下面には、複数のノズル１５が開口している。

【0014】

２つの搬送ローラ対４は、Ｘ方向にキャリッジ２を挟んで配置されている。搬送ローラ対４が用紙Ｐを挟持した状態で回転することで、用紙ＰがＸ方向に沿った搬送方向に搬送される。

【0015】

プリンタ１の制御部（図示略）は、キャリッジ２と共にヘッド３をＹ方向に移動させながらノズル１５からインクを吐出させる吐出動作と、搬送ローラ対４によって用紙Ｐを搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。これにより、用紙Ｐに画像が記録される。

【0016】

ヘッド３は、図２に示すように、流路部材２１及びアクチュエータ部材２２を有する。流路部材２１及びアクチュエータ部材２２は、共に、Ｚ方向と直交する面において、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さよりも長い、矩形状である。

【0017】

流路部材２１は、図４に示すように、Ｚ方向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Ｙ方向の一端及び他端とＺ方向に重なっている。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Ｚ方向に重なっている。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Ｚ方向に重なっている。

【0019】

流路部材２１には、ノズル１５及びノズル１５に連通する圧力室１０をそれぞれ含む複数の個別流路１９が形成されている。複数の個別流路１９は、図２に示すように、Ｘ方向に配列され、１２の個別流路列１９Ｒを構成している。１２の個別流路列１９Ｒは、Ｙ方向に並んでいる。

【0020】

流路部材２１には、さらに、１２本の共通流路１１が形成されている（図１０参照）。共通流路１１は、プレート３３に形成されており（図４参照）、個別流路列１９Ｒ（図２参照）毎に設けられている。１２本の共通流路１１は、それぞれＸ方向に延び、対応する個別流路列１９Ｒを構成する複数の個別流路１９と連通している。１２本の共通流路１１は、Ｙ方向に並んでいる。

【0021】

プレート３１の上面（流路部材２１の表面２１ａ）において、アクチュエータ部材２２が配置されない領域に、インク供給口８及びインク帰還口９が形成されている（図２参照）。２つのインク供給口８と２つのインク帰還口９とが、アクチュエータ部材２２に対してＸ方向の一方及び他方にそれぞれ配置されている。アクチュエータ部材２２に対してＸ方向の一方及び他方において、インク供給口８及びインク帰還口９はＹ方向に交互に配置されている。インク供給口８は本発明の「液体供給口」に該当し、インク帰還口９は本発明の「液体帰還口」に該当する。

【0022】

インク供給口８及びインク帰還口９は、インクタンク（図示略）と連通している。インク供給口８及びインク帰還口９は、３本の共通流路１１をＸ方向に挟む位置に配置されており、それぞれ当該３本の共通流路１１と連通している（図１０参照）。各共通流路１１は、インク供給口８に連通する一端１１ａと、インク帰還口９に連通する他端１１ｂとを有する。インクタンクから各インク供給口８に供給されたインクは、３本の共通流路１１に供給され、インク帰還口９からインクタンクに帰還される。

【0023】

各共通流路１１から、対応する個別流路列１９Ｒを構成する複数の個別流路１９にインクが供給される。そして後述のようにアクチュエータ部材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。

【0024】

アクチュエータ部材２２は、図４に示すように、流路部材２１の表面２１ａに配置されている。アクチュエータ部材２２は、３つの圧電層４１～４３を含む圧電体４０と、各圧電層４１～４３の上面に配置された３つの電極層７１～７３を含む電極体７０とを有する。

【0025】

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、Ｚ方向に積層されている。圧電層４３と圧電層４１との間に、圧電層４２が配置されている。

【0026】

圧電層４３は、プレート３１の上面（流路部材２１の表面２１ａ）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。

【0027】

３つの電極層７１～７３のうち、圧電層４１の上面（Ｚ方向において圧電層４１の圧電層４２と反対側の面）に配置された電極層７１は、図７に示すように、複数の駆動電極５１と、ダミー電極５９と、２つの高電位部５４と、２つの低電位部５５とを含む。電極層７１は、本発明の「第１電極層」に該当する。

【0028】

駆動電極５１は、図３に示すように、圧力室１０に対応して配置されている。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Ｚ方向に重なっている。突出部５１ｂは、主部５１ａからＹ方向に突出し、対応する圧力室１０とＺ方向に重なっていない。突出部５１ｂには、ＣＯＦ（Chip On Film）８１（図１２及び図１３参照）と電気的に接続される接点が設けられている。ＣＯＦ８１に実装されたドライバＩＣ８２（図１２及び図１３参照）は、制御部の制御により、ＣＯＦ８１の配線を介して各駆動電極５１に対して個別に駆動信号を供給し、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。高電位が本発明の「第１電位」に該当し、低電位が本発明の「第２電位」に該当し、駆動電極５１が本発明の「第１電極」に該当する。ＣＯＦ８１が本発明の「給電部」に該当する。

【0029】

複数の駆動電極５１は、図７に示すように、Ｘ方向に配列され、個別流路列１９Ｒ（図２参照）のそれぞれに対応する複数の駆動電極列５１Ｒを構成している。複数の駆動電極列５１Ｒは、Ｙ方向に並んでいる。

【0030】

各駆動電極列５１Ｒに対し、Ｘ方向の一方（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、Ｚ方向と直交する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Ｘ方向に等間隔に配置されている。ダミー電極５９は、ＣＯＦ８１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Ｘ方向の中央にある駆動電極５１とＸ方向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。

【0031】

２つの高電位部５４は、それぞれ、圧電層４１のＹ方向の一端（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Ｘ方向の一方側（図７の上側）に配置されている。２つの低電位部５５は、それぞれ、圧電層４１のＹ方向の一端（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Ｘ方向の他方側（図７の下側）に配置されている。

【0032】

２つの高電位部５４は、それぞれ、Ｘ方向に互いに離隔して配置された複数の電極５４ａで構成されている。２つの低電位部５５は、それぞれ、Ｘ方向に互いに離隔して配置された複数の電極５５ａで構成されている。電極５４ａ，５５ａは、Ｚ方向と直交する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ＩＣ８２は、制御部の制御により、ＣＯＦ８１の配線を介して、電極５４ａに高電位（ＶＤＤ電位）を付与し、電極５５ａに低電位（ＧＮＤ電位）を付与する。電極５４ａは高電位に保持され、電極５５ａは低電位に保持される。

【0033】

３つの電極層７１～７３のうち、圧電層４２の上面（Ｚ方向において圧電層４１と圧電層４２との間）に配置された電極層７２は、図８に示すように、高電位電極５２と、２つの低電位部５６と、２つの浮き電極部６４と、浮き電極部６５とを含む。電極層７２は、本発明の「第２電極層」に該当する。

【0034】

高電位電極５２は、幹部５２１と、幹部５２１から分岐した７本の枝部５２３と、各枝部５２３から分岐した複数の個別電極５２ａとを含む。高電位電極５２は、高電位（第１電位）に保持され、本発明の「第２電極」に該当する。

【0035】

幹部５２１は、Ｙ方向に延びる１つの延在部５２１ａと、Ｘ方向にそれぞれ延びる２つの延在部５２１ｂとを含む。延在部５２１ａは、圧電層４２のＸ方向の一端（図８の上端）において、Ｙ方向に延びている。２つの延在部５２１ｂのうち、一方は、延在部５２１ａのＹ方向の一端（図８の左端）に接続している。２つの延在部５２１ｂのうち、他方は、延在部５２１ａのＹ方向の他端（図８の右端）に接続している。２つの延在部５２１ｂは、それぞれ、延在部５２１ａとの接続部から、Ｘ方向の他方側（図８の下側）に延びている。

【0036】

２つの延在部５２１ｂは、それぞれ、高電位部５４の３つの電極５４ａ（図７参照）とＺ方向に重なっている。２つの延在部５２１ｂは、それぞれ、圧電層４１に形成された貫通孔４１ｘ（図７参照）を介して上記３つの電極５４ａと電気的に接続されており、当該電極５４ａから高電位を受ける。即ち、２つの延在部５２１ｂには、給電部であるＣＯＦ８１との接点が設けられている。２つの延在部５２１ｂが受容した高電位は、枝部５２３を介して各個別電極５２ａに供給される。

【0037】

７本の枝部５２３は、それぞれ延在部５２１ａからＸ方向の他方側（図８の下側）に延び、Ｙ方向に並んでいる。各枝部５２３の幅は、幹部５２１（延在部５２１ａ，５２１ｂ）の幅よりも小さい。

【0038】

個別電極５２ａは、圧力室１０のＸ方向の中央部分とＺ方向に重なり、駆動電極５１とＺ方向に重なる部分を有する（図５参照）。複数の個別電極５２ａは、Ｘ方向に配列され、駆動電極列５１Ｒ（図７参照）のそれぞれに対応する複数の個別電極列５２Ｒを構成している。複数の個別電極列５２Ｒは、Ｙ方向に並んでいる。

【0039】

枝部５２３は、各個別電極列５２Ｒを構成する複数の個別電極５２ａを連結している。幹部５２１の延在部５２１ａは、７本の枝部５２３を連結している。延在部５２１ａは、７本の枝部５２３のそれぞれが分岐する７つの分岐部Ａを有する。

【0040】

２つの低電位部５６は、それぞれ、圧電層４２のＹ方向の一端（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Ｘ方向の他方側（図８の下側）に配置されている。２つの低電位部５６は、それぞれ、Ｘ方向に互いに離隔して配置された２つの電極５６ａと１つの電極５６ｂとで構成されている。

【0041】

２つの浮き電極部６４は、それぞれ、圧電層４２のＹ方向の一端（図８の左端）及び他端（図８の右端）において、Ｘ方向において延在部５２１ｂと低電位部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、Ｘ方向に互いに離隔して配置された複数の電極６４ａで構成されている。

【0042】

浮き電極部６５は、圧電層４２のＸ方向の他端（図８の下端）に配置されている。浮き電極部６５は、Ｙ方向に互いに離隔して配置された複数の電極６５ａで構成されている。電極６５ａは、Ｚ方向と直交する面におけるサイズ及び形状が互いに略同じであり、Ｙ方向に等間隔に配置されている。

【0043】

低電位部５６の電極５６ａと、浮き電極部６４の電極６４ａとは、Ｚ方向と直交する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Ｙ方向の一端（図８の左端）及び他端（図８の右端）のそれぞれにおいて、Ｘ方向に等間隔に配置されている。一方、低電位部５６の電極５６ｂは、電極５６ａよりもＸ方向の長さが長い。

【0044】

２つの電極５６ａは、低電位部５５の２つの電極５５ａ（図７参照）とＺ方向に重なっている。２つの電極５６ａは、圧電層４１に形成された貫通孔４１ｙ（図７参照）を介して上記２つの電極５５ａと電気的に接続されており、当該電極５５ａから低電位を受ける。

【0045】

電極５６ｂは、低電位部５５の１つの電極５５ａ（図７参照）とＺ方向に重なっている。電極５６ｂは、圧電層４１に形成された貫通孔４１ｙ（図７参照）を介して上記１つの電極５５ａと電気的に接続されており、当該電極５５ａから低電位を受ける。

【0046】

浮き電極部６４，６５の各電極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。

【0047】

３つの電極層７１～７３のうち、圧電層４３の上面（Ｚ方向において圧電層４２の圧電層４１と反対側の面）に配置された電極層７３は、図９に示すように、低電位電極５３と、高電位部５７と、２つの浮き電極部６６とを含む。電極層７３は、本発明の「第３電極層」に該当する。

【0048】

低電位電極５３は、幹部５３１と、幹部５３１から分岐した６本の枝部５３３と、各枝部５３３から分岐した複数の個別電極５３ａとを含む。低電位電極５３は、低電位（第２電位）に保持され、本発明の「第３電極」に該当する。

【0049】

幹部５３１は、Ｙ方向に延びる１つの延在部５３１ａと、Ｘ方向にそれぞれ延びる２つの延在部５３１ｂとを含む。延在部５３１ａは、圧電層４３のＸ方向の他端（図９の下端）において、Ｙ方向に延びている。２つの延在部５３１ｂのうち、一方は、延在部５３１ａのＹ方向の一端（図９の左端）に接続している。２つの延在部５３１ｂのうち、他方は、延在部５３１ａのＹ方向の他端（図９の右端）に接続している。２つの延在部５３１ｂは、それぞれ、延在部５３１ａとの接続部から、Ｘ方向の一方側（図９の上側）に延びている。

【0050】

２つの延在部５３１ｂは、それぞれ、低電位部５５の３つの電極５５ａ（図７参照）及び低電位部５６の３つの電極５６ａ，５６ｂ（図８参照）とＺ方向に重なっている。２つの延在部５３１ｂは、それぞれ、圧電層４２に形成された貫通孔４２ｙ（図８参照）を介して低電位部５６の３つの電極５６ａ，５６ｂと電気的に接続されており、当該電極５６ａ，５６ｂから低電位を受ける。即ち、２つの延在部５３１ｂには、それぞれ、給電部であるＣＯＦ８１との接点が設けられている。２つの延在部５３１ｂが受容した低電位は、枝部５３３を介して各個別電極５３ａに供給される。

【0051】

６本の枝部５３３は、それぞれ延在部５３１ａからＸ方向の一方側（図９の上側）に延び、Ｙ方向に並んでいる。各枝部５３３の幅は、幹部５３１（延在部５３１ａ，５３１ｂ）の幅よりも小さい。

【0052】

複数の個別電極５３ａのうち、Ｘ方向の一端及び他端に位置する個別電極５３ａを除き、各個別電極５３ａは、Ｘ方向に互いに隣接する２つの圧力室１０に跨り、上記２つの圧力室１０とＺ方向に重なる部分を有する（図５参照）。上記Ｘ方向の一端及び他端に位置する個別電極５３ａは、１つの圧力室１０とＺ方向に重なる部分を有する。また、個別電極５３ａは、駆動電極５１とＺ方向に重なる部分を有する。複数の個別電極５３ａは、Ｘ方向に配列され、駆動電極列５１Ｒ（図７参照）のそれぞれに対応する複数の個別電極列５３Ｒを構成している。複数の個別電極列５３Ｒは、Ｙ方向に並んでいる。

【0053】

枝部５２３は、各個別電極列５３Ｒを構成する複数の個別電極５３ａを連結している。幹部５３１の延在部５３１ａは、６本の枝部５３３を連結している。延在部５３１ａは、６本の枝部５３３のそれぞれが分岐する６つの分岐部Ｂを有する。

【0054】

高電位部５７は、Ｙ方向に延びる１つの第１部分５７ａと、Ｘ方向にそれぞれ延びる２つの第２部分５７ｂとを含む。第１部分５７ａは、圧電層４３のＸ方向の一端（図９の上端）において、Ｙ方向に延びている。２つの第２部分５７ｂのうち、一方は、第１部分５７ａのＹ方向の一端（図９の左端）に接続している。２つの第２部分５７ｂのうち、他方は、第１部分５７ａのＹ方向の他端（図９の右端）に接続している。２つの第２部分５７ｂは、それぞれ、第１部分５７ａとの接続部から、Ｘ方向の他方側（図９の下側）に延びている。

【0055】

２つの第２部分５７ｂは、それぞれ、高電位部５４の３つの電極５４ａ（図７参照）及び高電位電極５２の各延在部５２１ｂ（図８参照）とＺ方向に重なっている。２つの第２部分５７ｂは、それぞれ、圧電層４２に形成された貫通孔４２ｘ（図８参照）を介して延在部５２１ｂと電気的に接続されており、延在部５２１ｂから高電位を受ける。

【0056】

２つの浮き電極部６６は、それぞれ、圧電層４３のＹ方向の一端（図９の左端）及び他端（図９の右端）において、Ｘ方向において第２部分５７ｂと延在部５３１ｂ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、Ｘ方向に互いに離隔して配置された複数の電極６６ａで構成されている。電極６６ａは、Ｚ方向と直交する面におけるサイズ及び形状が互いに略同じであり、Ｘ方向に等間隔に配置されている。

【0057】

浮き電極部６６の各電極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。

【0058】

図５に示すように、圧電層４１のうち、Ｚ方向において駆動電極５１と高電位電極５２の個別電極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、Ｚ方向において駆動電極５１と低電位電極５３の個別電極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。アクチュエータ部材２２は、圧力室１０毎に、１つの第１活性部９１と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。各アクチュエータ部９０において、２つの第２活性部９２は、Ｘ方向において、互いに離隔し、第１活性部９１を挟んでいる。Ｘ方向は本発明の「直交方向」に該当する。

【0059】

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。

【0060】

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（Ｘ方向及びＹ方向に沿った方向）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Ｚ方向に重なる部分が、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。

【0061】

プリンタ１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Ｘ方向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Ｚ方向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。

【0062】

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Ｚ方向に重なる部分が、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。

【0063】

流路部材２１には、個別流路１９及び共通流路１１に加え、連通流路６０（図１０及び図１１参照）が形成されている。連通流路６０は、個別流路１９及び共通流路１１に連通している（図１１参照）。

【0064】

連通流路６０は、図１０に示すように、Ｙ方向に延びる４つの重複部６１と、重複部６１と各共通流路１１とを接続する接続部６２とを有する。

【0065】

各重複部６１は、６本の共通流路１１に跨って延びており、当該６本の共通流路１１を互いに連結している。具体的には、６本の共通流路１１からそれぞれ構成される２つの流路群１１ｇが、Ｙ方向に並んでいる。各流路群１１ｇを構成する６本の共通流路１１は、一端１１ａ及び他端１１ｂにおいて、重複部６１によって互いに連結されている。

【0066】

各流路群１１ｇは、３本の共通流路１１からそれぞれ構成される２つの流路組１１ｓを含む。２つの流路組１１ｓは、Ｙ方向に並んでいる。各流路組１１ｓを構成する３本の共通流路１１において、インクが流れる方向は同じである。２つの流路組１１ｓにおいて、インクが流れる方向は逆である。各重複部６１は、２つの流路組１１ｓのうち、一方の流路組１１ｓを構成する共通流路１１の一端１１ａと、他方の流路組１１ｓを構成する共通流路１１の他端１１ｂとを、互いに連結している。

【0067】

連通流路６０においては、共通流路１１の一端１１ａと他端１１ｂとの圧力差により、以下のようにインクが流れる。２つの流路組１１ｓのうちの一方の流路組１１ｓを構成する共通流路１１内のインクは、一端１１ａに接続する３つの接続部６２から、重複部６１に流入する。当該インクは、重複部６１内をＹ方向に流れた後、他端１１ｂに接続する３つの接続部６２から、２つの流路組１１ｓのうちの他方の流路組１１ｓを構成する共通流路１１に流出する。

【0068】

４つの重複部６１のうち、Ｘ方向の一方側（図１０の上側）に配置された２つの重複部６１は、高電位電極５２の幹部５２１の延在部５２１ａ（図８参照）とＺ方向に重なり、それぞれ複数の分岐部Ａに跨って延びている。幹部５２１は、１２本の共通流路１１のＸ方向の一端（図１０の上端）に配置されており、本発明の「第１幹部」に該当する。幹部５２１とＺ方向に重なる２つの重複部６１は、本発明の「第１重複部」に該当する。

【0069】

４つの重複部６１のうち、Ｘ方向の他方側（図１０の下側）に配置された２つの重複部６１は、低電位電極５３の幹部５３１の延在部５３１ａ（図９参照）とＺ方向に重なり、それぞれ複数の分岐部Ｂに跨って延びている。幹部５３１は、１２本の共通流路１１のＸ方向の他端（図１０の下端）に配置されており、本発明の「第２幹部」に該当する。幹部５３１とＺ方向に重なる２つの重複部６１は、本発明の「第２重複部」に該当する。

【0070】

重複部６１は、図１１に示すように、流路部材２１のプレート３１，３２に形成されている。プレート３１の下面及びプレート３２の上面にそれぞれハーフエッチング等で形成された凹部によって、重複部６１が構成されている。接続部６２は、Ｚ方向に延び、重複部６１の下面と共通流路１１の上面とを接続している。接続部６２は、プレート３２の下半分に形成されており、プレート３２の下面に開口している。

【0071】

ＣＯＦ８１は、図１２及び図１３に示すように、アクチュエータ部材２２の上面に配置される中央部８１ａと、中央部８１ａのＸ方向両端から上方に引き出された２つの引出部８１ｂとを有する。２つの引出部８１ｂのそれぞれに、ドライバＩＣ８２が実装されている。

【0072】

ＣＯＦ８１は、図１３に示すように、保持部材８０の外面に沿って配置されている。保持部材８０は、ＣＯＦ８１の姿勢を保持する機能を有し、中央部８１ａの上面に配置されている。保持部材８０の上面に、引出部８１ｂが配置されている。Ｚ方向において保持部材８０と流路部材２１との間に、ＣＯＦ８１の中央部８１ａ及びアクチュエータ部材２２が配置されている。

【0073】

以上に述べたように、本実施形態によれば、連通流路６０は、幹部５２１（延在部５２１ａ）又は幹部５３１（延在部５３１ａ）とＺ方向に重なる重複部６１を有する（図８～図１０参照）。重複部６１を流れるインクによって流路部材２１における幹部５２１（延在部５２１ａ）又は幹部５３１（延在部５３１ａ）の近傍部分が冷却されることで、当該部分が局所的に高温になることが抑制される。これにより、流路部材２１内のインクの粘度にムラが生じることを抑制できる。また、連通流路６０は個別流路１９に連通しており、冷却用の別流路を設ける場合に比べ、ヘッド３の構成を簡素化できる。

【0074】

重複部６１は、複数の分岐部Ａ，Ｂに跨って延びている（図８～図１０参照）。この場合、分岐部Ａ，Ｂ毎に重複部６１を設ける場合に比べ、連通流路６０の構成を簡素化できる。

【0075】

重複部６１の少なくとも一部が、圧力室１０が形成されたプレート３１に形成されている（図１１参照）。この場合、圧力室１０が形成されたプレート３１を連通流路６０の形成に用いることで、連通流路６０を形成するためのプレートを多数用意する必要がなく、ヘッド３の構成の簡素化及び低コスト化を実現できる。

【0076】

幹部５２１，５３１の幅は枝部５２３，５３３の幅よりも大きい（図８及び図９参照）。幹部５２１，５３１は電荷供給のため断面積を確保する必要がある。断面積を確保するため、厚み及び／又は幅を大きくすることが考えられるが、厚みを大きくすると、電極焼成時の熱収縮による反りが生じ易くなる。したがって、反り抑制の観点から、幅を大きくすることが好ましい。しかし、幹部５２１，５３１の幅を大きくすると、幹部５２１，５３１の発熱よる問題が顕著になる。このような場合に本発明を適用することで、本発明による効果を実効的に得ることが得きる。

【0077】

アクチュエータ部９０は、第１活性部９１及び２つの第２活性部９２を有する（図６参照）。この場合、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。

【0078】

Ｘ方向に配列された複数の個別電極５２ａ，５３ａからそれぞれ構成される、複数の個別電極列５２Ｒ，５３Ｒが設けられている（図８及び図９参照）。複数の個別電極列５２Ｒ，５３Ｒは、Ｙ方向に並んでいる。枝部５２３，５３３は、個別電極列５２Ｒ，５３Ｒに対応するよう、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並んでいる。幹部５２１，５３１の延在部５２１ａ，５３１ａは、Ｙ方向に延びている。連通流路６０の重複部６１は、延在部５２１ａ，５３１ａに対応するよう、Ｙ方向に延び、延在部５２１ａ，５３１ａとＺ方向に重なっている（図１０参照）。この場合、個別電極５２ａ，５３ａの配列に適合した効率的な構成を実現できる。

【0079】

重複部６１は、６本の共通流路１１を互いに連結する（図１０参照）。この場合、後述する第２実施形態（図１４参照）のように支流路２１１ａ，２１１ｂを互いに連結する場合に比べ、流路部材２１及びアクチュエータ部材２２のＸ方向の大型化を抑制できる。

【0080】

重複部６１は、共通流路１１におけるインク供給口８に連通する一端１１ａとインク帰還口９に連通する他端１１ｂとを互いに連結する（図１０参照）。この場合、一端１１ａと他端１１ｂとの圧力差を利用して重複部６１を流れるインクの流速を大きくでき、冷却効果を高めることができる。

【0081】

共通流路１１のＸ方向の両端に幹部５２１，５３１が配置されており、当該両端に重複部６１が設けられている。この場合、共通流路１１のＸ方向の両端が幹部５２１，５３１によって局所的に高温になることを抑制できる。

【0082】

＜第２実施形態＞
続いて、図１４を参照し、本発明の第２実施形態に係るヘッド２０３について説明する。

【0083】

第１実施形態では、連通流路６０の各重複部６１が６本の共通流路１１を互いに連結している（図１０参照）。これに対し、第２実施形態では、連通流路２６０の各重複部２６１が２本の支流路２１１ａ，２１１ｂを互いに連結している（図１４参照）。

【0084】

支流路２１１ａは、各流路組１１ｓを構成する３本の共通流路１１のＸ方向の端部（一端１１ａ）同士を連結し、インク供給口８に連通している。支流路２１１ｂは、各流路組１１ｓを構成する３本の共通流路１１のＸ方向の端部（他端１１ｂ）同士を連結し、インク帰還口９に連通している。支流路２１１ａが本発明の「第１支流路」に該当し、支流路２１１ｂが本発明の「第２支流路」に該当する。支流路２１１ａ，２１１ｂは、Ｘ方向にそれぞれ延び、Ｙ方向に交互に配置されている。

【0085】

各流路組１１ｓを構成する３本の共通流路１１は、一端１１ａ及び他端１１ｂにおいて、支流路２１１ａ，２１１ｂによって互いに連結されている。

【0086】

４つの重複部２６１は、それぞれ、Ｙ方向に延び、１つの流路群１１ｇを構成する２つの流路組１１ｓのうちの一方に対応する支流路２１１ａと他方に対応する支流路２１１ｂとを互いに連結している。

【0087】

連通流路２６０においては、支流路２１１ａ，２１１ｂの圧力差により、以下のようにインクが流れる。支流路２１１ａ内のインクは、接続部２６２から重複部２６１に流入し、重複部２６１内をＹ方向に流れた後、接続部２６２から支流路２１１ｂに流出する。

【0088】

以上に述べたように、本実施形態によれば、重複部２６１が、共通流路１１ではなく、支流路２１１ａ，２１１ｂを互いに連結する。この場合、共通流路１１を連結する場合に比べ、インクの流れの分岐点又は合流点となる接続部２６２の数を低減でき、接続部２６２で生じ得る流速の低下やエアの滞留を抑制できる。ひいては、流速の低下やエアの滞留に起因する冷却効果の低減を抑制できる。

【0089】

重複部２６１は、インク供給口８に連通する支流路２１１ａとインク帰還口９に連通する支流路２１１ｂとを互いに連結する。この場合、支流路２１１ａと支流路２１１ｂとの圧力差を利用して重複部２６１を流れるインクの流速を大きくでき、冷却効果を高めることができる。

【0090】

＜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。

【0091】

連通流路は、幹部の下方に位置することに限定されず、幹部の上方に位置してもよい。

【0092】

連通流路は、上述の実施形態ではプレートに形成された凹部（図１１参照）で構成されているが、これに限定されず、貫通孔で構成されてもよい。

【0093】

第１実施形態（図１０参照）において、重複部６１は、６本の共通流路１１に跨って延び、当該６本の共通流路１１のそれぞれと連通しているが、これに限定されず、例えば当該６本の共通流路１１のうちの２本と連通してもよい。

【0094】

第１実施形態（図１０参照）において、重複部６１は、共通流路１１におけるインク供給口８に連通する一端１１ａとインク帰還口９に連通する他端１１ｂとを互いに連結するが、これに限定されない。例えば、重複部６１は、一端１１ａと一端１１ａとを連結してもよいし、或いは、他端１１ｂと他端１１ｂとを連結してもよい。

【0095】

第２実施形態（図１４参照）において、重複部２６１は、インク供給口８に連通する支流路２１１ａとインク帰還口９に連通する支流路２１１ｂとを互いに連結するが、これに限定されない。例えば、重複部２６１は、支流路２１１ａと支流路２１１ａとを連結してもよいし、或いは、支流路２１１ｂと支流路２１１ｂとを連結してもよい。

【0096】

上述の実施形態において、共通流路１１は、Ｘ方向に延び、Ｘ方向の一端１１ａにおいてインク供給口８に連通し、Ｘ方向の他端１１ｂにおいてインク帰還口９に連通するが、これに限定されない。例えば、共通流路１１は、Ｘ方向に延びる一対の部分と一対の部分の一端同士を接続する底部とを有するＵ字状であり、一対の部分の他端がインク供給口８及びインク帰還口９にそれぞれ連通する構成であってもよい。

【0097】

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。

【0098】

アクチュエータ部材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、２つ、又は、４つ以上であってもよい。例えば、上述の実施形態（図４参照）において、圧電層４３の代わりに、ステンレス鋼等からなる振動板を設けてもよい。或いは、上述の実施形態（図４参照）において、アクチュエータ部材２２の圧電層４３と流路部材２１のプレート３１との間に、別の圧電層を配置してもよい。

【0099】

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】

【0100】

３；２０３ ヘッド（液体吐出ヘッド）
８ インク供給口（液体供給口）
９ インク帰還口（液体帰還口）
１０ 圧力室
１１ 共通流路
１１ａ 一端
１１ｂ 他端
１５ ノズル
１９ 個別流路
１９Ｒ 個別流路列
２１ 流路部材
２１ａ 表面
２２ アクチュエータ部材
３１ プレート
４０ 圧電体
４１～４３ 圧電層
５１ 駆動電極（第１電極）
５２ 高電位電極（第２電極）
５２ａ 個別電極
５２Ｒ 個別電極列
５２１ 幹部（第１幹部）
５２１ａ 延在部
５２３ 枝部
５３ 低電位電極（第３電極）
５３ａ 個別電極
５３Ｒ 個別電極列
５３１ 幹部（第２幹部）
５３１ａ 延在部
５３３ 枝部
６０；２６０ 連通流路
６１；２６１ 重複部
７０ 電極体
７１ 第１電極層
７２ 第２電極層
７３ 第３電極層
８１ ＣＯＦ（給電部）
９０ アクチュエータ部
９１ 第１活性部
９２ 第２活性部
２１１ａ 支流路（第１支流路）
２１１ｂ 支流路（第２支流路）
Ａ，Ｂ 分岐部

【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】

【図14】