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(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】P2024086214
(43)【公開日】2024-06-27
(54)【発明の名称】ヘッドチップ、液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20240620BHJP
【ＦＩ】
B41J2/14 611
B41J2/14 303
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022201235
(22)【出願日】2022-12-16
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】501167725
【氏名又は名称】エスアイアイ・プリンテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】中山 仁
【テーマコード（参考）】
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C057AG12
2C057AG42
2C057AG45
2C057AG91
2C057AN01
(57)【要約】
【課題】吐出チャネル内のインクに対して効果的に弾性エネルギーを伝え、所望の吐出性能を得ることができるヘッドチップ、液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様に係るヘッドチップは、噴射チャネル及び非噴射チャネルが交互に配列されたアクチュエータプレートと、噴射チャネルの内面のうち、第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、噴射チャネルの内面のうち、厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、非噴射チャネルの内面のうち、第２方向で向かい合う内側面に形成され、側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、アクチュエータプレートのうち厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備えている。
【選択図】図８
【解決手段】本開示の一態様に係るヘッドチップは、噴射チャネル及び非噴射チャネルが交互に配列されたアクチュエータプレートと、噴射チャネルの内面のうち、第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、噴射チャネルの内面のうち、厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、非噴射チャネルの内面のうち、第２方向で向かい合う内側面に形成され、側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、アクチュエータプレートのうち厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備えている。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
厚さ方向の第１側に開口するとともに、前記厚さ方向に交差する第１方向に延びる噴射チャネル及び非噴射チャネルが、前記厚さ方向から見て前記第１方向に交差する第２方向に交互に配列されたアクチュエータプレートと、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、
前記非噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成され、前記側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、
前記アクチュエータプレートのうち前記厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、前記底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備えているヘッドチップ。
前記噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、
前記非噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成され、前記側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、
前記アクチュエータプレートのうち前記厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、前記底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備えているヘッドチップ。
【請求項2】
前記非噴射チャネルは、前記アクチュエータプレートを前記厚さ方向に貫通し、
前記第１個別電極は、前記非噴射チャネルの前記内側面における前記厚さ方向の全域に亘って形成されている請求項１に記載のヘッドチップ。
前記第１個別電極は、前記非噴射チャネルの前記内側面における前記厚さ方向の全域に亘って形成されている請求項１に記載のヘッドチップ。
【請求項3】
前記反対面には、前記第１個別電極と前記第２個別電極とを接続する接続配線が形成されている請求項２に記載のヘッドチップ。
【請求項4】
前記アクチュエータプレートにおける前記第１方向の第１側端面には、前記噴射チャネルに各別に連通する噴射孔を有する噴射孔プレートが重ね合わされている請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヘッドチップ。
【請求項5】
前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第２側には、前記第１方向の第１側端部において前記噴射チャネルに連通する入口流路、及び前記第１方向の第２側端部において前記噴射チャネルに連通する出口流路を有するカバープレートが設けられ、
前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第１側には、前記噴射チャネルに連通する噴射孔が形成された噴射孔プレートが設けられている請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヘッドチップ。
前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第１側には、前記噴射チャネルに連通する噴射孔が形成された噴射孔プレートが設けられている請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヘッドチップ。
【請求項6】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヘッドチップを備えている液体噴射ヘッド。
【請求項7】
請求項６に記載の液体噴射ヘッドを備えている液体噴射記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ヘッドチップ、液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェットプリンタに搭載されるヘッドチップは、吐出チャネル及び非吐出チャネルが形成されたアクチュエータプレートと、吐出チャネルに連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を備えている。吐出チャネル及び非吐出チャネルは、駆動壁を隔てて交互に配列されている（例えば、下記特許文献１参照）。
ヘッドチップにおいて、インクを吐出させるには、駆動壁に形成された電極間に電圧を印加することで、駆動壁に電界を発生させる。これにより、駆動壁がシェアモード（ウォールベンド型）によりせん断変形（厚み滑り変形）することで、吐出チャネル内の容積が変化する。その結果、吐出チャネル内のインクがノズル孔を通じて吐出される。
ヘッドチップにおいて、インクを吐出させるには、駆動壁に形成された電極間に電圧を印加することで、駆動壁に電界を発生させる。これにより、駆動壁がシェアモード（ウォールベンド型）によりせん断変形（厚み滑り変形）することで、吐出チャネル内の容積が変化する。その結果、吐出チャネル内のインクがノズル孔を通じて吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－１９６１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術にあっては、インク吐出時における吐出チャネル内での発生圧力を向上させる点で未だ改善の余地があった。従来技術では、特に駆動壁の幅を維持したままで、吐出チャネルの幅を拡大させようとした場合等において、吐出チャネル内のインクに対して効果的に弾性エネルギーを伝えることが難しく、所望の発生圧力を得ることが難しかった。
【0005】
本開示は、吐出チャネル内のインクに対して効果的に弾性エネルギーを伝え、所望の吐出性能を得ることができるヘッドチップ、液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示は以下の態様を採用した。
（１）本開示の一態様に係るヘッドチップは、厚さ方向の第１側に開口するとともに、前記厚さ方向に交差する第１方向に延びる噴射チャネル及び非噴射チャネルが、前記厚さ方向から見て前記第１方向に交差する第２方向に交互に配列されたアクチュエータプレートと、前記噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、前記噴射チャネルの内面のうち、前記厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、前記非噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成され、前記側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、前記アクチュエータプレートのうち前記厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、前記底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備えている。
（１）本開示の一態様に係るヘッドチップは、厚さ方向の第１側に開口するとともに、前記厚さ方向に交差する第１方向に延びる噴射チャネル及び非噴射チャネルが、前記厚さ方向から見て前記第１方向に交差する第２方向に交互に配列されたアクチュエータプレートと、前記噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、前記噴射チャネルの内面のうち、前記厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、前記非噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成され、前記側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、前記アクチュエータプレートのうち前記厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、前記底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備えている。
【0007】
本態様によれば、側面共通電極と第１個別電極との間に第２方向で電位差を発生させることで、アクチュエータプレートをシェアモードで第２方向に変形させることができる。また、底面共通電極と第２個別電極との間に厚さ方向の電位差を生じさせることで、アクチュエータプレートをベンドモードで厚さ方向に変形させることができる。このように、アクチュエータプレートを第２方向及び厚さ方向の双方に変形させることで、電圧印加時におけるアクチュエータプレートの弾性エネルギーを確保し易い。したがって、チャネルの幅を確保したとしても、噴射チャネル内の液体に対して効果的に弾性エネルギーを伝え、液体噴射時において噴射チャネル内の発生圧力を確保し易い。その結果、所望の噴射性能を得ることができる。この場合、チャネルの幅を確保することで、斜め蒸着等によってチャネルの内面に電極材料を形成する際に、チャネルの開口部を通じてチャネル内に電極材料を導入させ易い。よって、製造効率や歩留まりの向上を図ることができる。
【0008】
（２）上記（１）の態様に係るヘッドチップにおいて、前記非噴射チャネルは、前記アクチュエータプレートを前記厚さ方向に貫通し、前記第１個別電極は、前記非噴射チャネルの前記内側面における前記厚さ方向の全域に亘って形成されていることが好ましい。
本態様によれば、第１個別電極のうち噴射チャネルの底面よりも第２側に位置する部分と、底面電極と、の間で電位差を発生させることができる。そのため、噴射チャネルの容積が拡大又は縮小する方向に、アクチュエータプレートをより効果的に変形させることができる。これにより、液体噴射時における噴射チャネル内の発生圧力の更なる向上を図ることができる。
本態様によれば、第１個別電極のうち噴射チャネルの底面よりも第２側に位置する部分と、底面電極と、の間で電位差を発生させることができる。そのため、噴射チャネルの容積が拡大又は縮小する方向に、アクチュエータプレートをより効果的に変形させることができる。これにより、液体噴射時における噴射チャネル内の発生圧力の更なる向上を図ることができる。
【0009】
（３）上記（２）の態様に係るヘッドチップにおいて、前記反対面には、前記第１個別電極と前記第２個別電極とを接続する接続配線が形成されていることが好ましい。
本態様によれば、アクチュエータプレートの反対面において第１個別電極及び第２個別電極を接続することで、第１個別電極及び第２個別電極を外部配線に対して一括して接続することが可能になる。これにより、第２個別電極の追加に伴う構成の複雑化を抑制できる。
本態様によれば、アクチュエータプレートの反対面において第１個別電極及び第２個別電極を接続することで、第１個別電極及び第２個別電極を外部配線に対して一括して接続することが可能になる。これにより、第２個別電極の追加に伴う構成の複雑化を抑制できる。
【0010】
（４）上記（１）から（３）の何れかの態様に係るヘッドチップにおいて、前記アクチュエータプレートにおける前記第１方向の第１側端面には、前記噴射チャネルに各別に連通する噴射孔を有する噴射孔プレートが重ね合わされていることが好ましい。
本態様によれば、チャネルの長さを確保した上で、第１方向から見たヘッドチップの外形の小型化が可能になる。
本態様によれば、チャネルの長さを確保した上で、第１方向から見たヘッドチップの外形の小型化が可能になる。
【0011】
（５）上記（１）から（３）の何れかの態様に係るヘッドチップにおいて、前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第２側には、前記第１方向の第１側端部において前記噴射チャネルに連通する入口流路、及び前記第１方向の第２側端部において前記噴射チャネルに連通する出口流路を有するカバープレートが設けられ、前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第１側には、前記噴射チャネルに連通する噴射孔が形成された噴射孔プレートが設けられていることが好ましい。
本態様によれば、入口流路、噴射チャネル及び出口流路を通じて液体を循環させることで、噴射チャネル内を流れる液体の流量を確保できる。その上で、本態様では、上記の通り吐出圧力を向上させることができるので、液体の噴射量を確保し、印刷効率を向上させることができる。
本態様によれば、入口流路、噴射チャネル及び出口流路を通じて液体を循環させることで、噴射チャネル内を流れる液体の流量を確保できる。その上で、本態様では、上記の通り吐出圧力を向上させることができるので、液体の噴射量を確保し、印刷効率を向上させることができる。
【0012】
（６）本開示に係る液体噴射ヘッドは、上記（１）から（５）の何れかの態様に係るヘッドチップを備えている。
本態様によれば、上記態様に係るヘッドチップを備えているので、所望の噴射性能が発揮できる高品質な液体噴射ヘッドを提供できる。
本態様によれば、上記態様に係るヘッドチップを備えているので、所望の噴射性能が発揮できる高品質な液体噴射ヘッドを提供できる。
【0013】
（７）本開示の一態様に係る液体噴射記録装置は、上記（６）の態様に係る液体噴射ヘッドを備えている。
本態様によれば、上記態様に係る液体噴射ヘッドを備えているので、所望の噴射性能が発揮できる高品質な液体噴射記録装置を提供できる。
本態様によれば、上記態様に係る液体噴射ヘッドを備えているので、所望の噴射性能が発揮できる高品質な液体噴射記録装置を提供できる。
【発明の効果】
【0014】
本開示の一態様によれば、噴射チャネル内の液体に対して効果的に弾性エネルギーを伝え、所望の噴射性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図2】第１実施形態に係るヘッドチップの分解斜視図である。
【図5】第１実施形態に係るアクチュエータプレートの平面図である。
【図7】第１実施形態に係るアクチュエータプレートの底面図である。
【図8】第１実施形態に係るヘッドチップの動作説明図である。
【図9】第１実施形態に係るヘッドチップの製造方法を示すフローチャートである。
【図10】第１実施形態に係るヘッドチップの工程図である。
【図11】第１実施形態に係るヘッドチップの工程図である。
【図12】第１実施形態に係るヘッドチップの工程図である。
【図13】第１実施形態に係るヘッドチップの工程図である。
【図14】第１実施形態に係るヘッドチップの工程図である。
【図15】第２実施形態に係るヘッドチップの分解斜視図である。
【図21】第３実施形態に係るヘッドチップの断面図である。
【図22】第３実施形態に係るヘッドチップの断面図である。
【図23】第３実施形態に係るアクチュエータプレートの底面図である。
【図24】第３実施形態に係るアクチュエータプレートの平面図である。
【図26】第１変形例に係るアクチュエータプレートの底面図である。
【図27】第１変形例に係るアクチュエータプレートの平面図である。
【図28】第２変形例に係るアクチュエータプレートの底面図である。
【図29】第２変形例に係るアクチュエータプレートの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する実施形態や変形例において、対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置を示す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。以下の実施形態では、インク（液体）を利用して被記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）を例に挙げて説明する。以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【0017】
（第１実施形態）
［プリンタ１］
図１はプリンタ１の概略構成図である。
図１に示すプリンタ（液体噴射記録装置）１は、一対の搬送機構２，３と、インク供給機構４と、インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）５と、走査機構６と、を備えている。
［プリンタ１］
図１はプリンタ１の概略構成図である。
図１に示すプリンタ（液体噴射記録装置）１は、一対の搬送機構２，３と、インク供給機構４と、インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）５と、走査機構６と、を備えている。
【0018】
以下の説明では、必要に応じてＸ，Ｙ，Ｚの直交座標系を用いて説明する。この場合、Ｘ方向は被記録媒体Ｐ（例えば、紙等）の搬送方向（副走査方向）に一致している。Ｙ方向は走査機構６の走査方向（主走査方向）に一致している。Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交する高さ方向（重力方向）を示している。以下の説明では、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のうち、図中矢印側をプラス（＋）側とし、矢印とは反対側をマイナス（－）側として説明する。本明細書において、＋Ｚ側は重力方向の上方に相当し、－Ｚ側は重力方向の下方に相当する。
【0019】
搬送機構２，３は、被記録媒体Ｐを＋Ｘ側に搬送する。搬送機構２，３は、例えばＹ方向に延びる一対のローラ１１，１２をそれぞれ含んでいる。
インク供給機構４は、インクが収容されたインクタンク１３と、インクタンク１３とインクジェットヘッド５とを接続するインク配管１４と、を備えている。インクタンク１３には、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクが各別に収容されている。各インクジェットヘッド５は、接続されたインクタンク１３に応じてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクをそれぞれ吐出可能に構成されている。
インク供給機構４は、インクが収容されたインクタンク１３と、インクタンク１３とインクジェットヘッド５とを接続するインク配管１４と、を備えている。インクタンク１３には、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクが各別に収容されている。各インクジェットヘッド５は、接続されたインクタンク１３に応じてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクをそれぞれ吐出可能に構成されている。
【0020】
走査機構６は、インクジェットヘッド５をＹ方向に往復走査させる。走査機構６は、Ｙ方向に延びるガイドレール１５と、ガイドレール１５に移動可能に支持されたキャリッジ１６と、を備えている。図示の例において、一つのキャリッジ１６には、複数のインクジェットヘッド５がＹ方向に並んで搭載されている。
【0021】
＜インクジェットヘッド５＞
インクジェットヘッド５は、キャリッジ１６に搭載されている。図示の例では、複数のインクジェットヘッド５が、一つのキャリッジ１６にＹ方向に並んで搭載されている。インクジェットヘッド５は、ヘッドチップ５０（図３参照）と、インク供給機構４及びヘッドチップ５０間を接続するインク供給部（不図示）と、ヘッドチップ５０に駆動電圧を印加する制御部（不図示）と、を備えている。
インクジェットヘッド５は、キャリッジ１６に搭載されている。図示の例では、複数のインクジェットヘッド５が、一つのキャリッジ１６にＹ方向に並んで搭載されている。インクジェットヘッド５は、ヘッドチップ５０（図３参照）と、インク供給機構４及びヘッドチップ５０間を接続するインク供給部（不図示）と、ヘッドチップ５０に駆動電圧を印加する制御部（不図示）と、を備えている。
【0022】
＜ヘッドチップ５０＞
図２は、ヘッドチップ５０の分解斜視図である。
図２に示すヘッドチップ５０は、後述する吐出チャネル６１における延在方向（Ｚ方向）の端部からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプである。具体的に、ヘッドチップ５０は、アクチュエータプレート５１と、カバープレート５２と、ノズルプレート５３と、を備えている。
図２は、ヘッドチップ５０の分解斜視図である。
図２に示すヘッドチップ５０は、後述する吐出チャネル６１における延在方向（Ｚ方向）の端部からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプである。具体的に、ヘッドチップ５０は、アクチュエータプレート５１と、カバープレート５２と、ノズルプレート５３と、を備えている。
【0023】
アクチュエータプレート５１は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料で形成されている。アクチュエータプレート５１は、Ｙ方向（厚さ方向）における分極方向が異なる（向かい合う）２枚の圧電プレートが積層された構成である（いわゆる、シェブロン基板）。但し、アクチュエータプレート５１の分極方向は、Ｙ方向の全体で一様な構成（いわゆる、モノポール基板）であってもよい。
【0024】
アクチュエータプレート５１には、インクが充填される吐出チャネル（噴射チャネル）６１、及びインクが充填されない非吐出チャネル（非噴射チャネル）６２が形成されている。各チャネル６１，６２は、アクチュエータプレート５１において、Ｘ方向（第２方向）に間隔をあけた状態で交互に配列されることで、チャネル列６０を構成している。第１実施形態では、チャネル延在方向がＺ方向（第１方向）に一致する構成について説明するが、チャネル延在方向がＺ方向に交差していてもよい。
【0025】
図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に対応するヘッドチップ５０の断面図である。以下の説明において、＋Ｙ側を表面側とし、－Ｙ側を裏面側とし、＋Ｚ側を上側とし、－Ｚ側を下側として説明する。
図３に示すように、吐出チャネル６１は、アクチュエータプレート５１の表面上で開口するとともに、Ｚ方向に延びている。吐出チャネル６１の上端部は、上方に向かうに従いＹ方向の深さが漸次浅くなっている。
図３に示すように、吐出チャネル６１は、アクチュエータプレート５１の表面上で開口するとともに、Ｚ方向に延びている。吐出チャネル６１の上端部は、上方に向かうに従いＹ方向の深さが漸次浅くなっている。
【0026】
図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に対応するヘッドチップ５０の断面図である。
図４に示すように、非吐出チャネル６２は、アクチュエータプレート５１の表面上で開口するとともに、アクチュエータプレート５１をＺ方向に貫通している。非吐出チャネル６２におけるＹ方向の深さは、Ｚ方向の全長に亘って一様である。非吐出チャネル６２は、アクチュエータプレート５１をＹ方向に貫通している。
図４に示すように、非吐出チャネル６２は、アクチュエータプレート５１の表面上で開口するとともに、アクチュエータプレート５１をＺ方向に貫通している。非吐出チャネル６２におけるＹ方向の深さは、Ｚ方向の全長に亘って一様である。非吐出チャネル６２は、アクチュエータプレート５１をＹ方向に貫通している。
【0027】
図２に示すように、アクチュエータプレート５１のうち、吐出チャネル６１及び非吐出チャネル６２間に位置する部分は、それぞれ駆動壁６５を構成している。したがって、吐出チャネル６１は、一対の駆動壁６５によってＸ方向の両側が囲まれている。アクチュエータプレート５１のうち、吐出チャネル６１に対して上方に位置する部分は、尾部６８を構成している。なお、アクチュエータプレート５１の裏面には、非吐出チャネル６２の裏面側開口部を閉塞するバックプレートが設けられていてもよい。
【0028】
アクチュエータプレート５１には、駆動配線６９が形成されている。駆動配線６９は、Ｔｉ／ＡｕやＮｉ／Ａｕ等の電極材料を、例えば蒸着やスパッタ、めっき等により成膜することで形成される。駆動配線６９の詳細については、後述する。
【0029】
＜カバープレート５２＞
図２～図４に示すように、カバープレート５２は、アクチュエータプレート５１の表面に重ね合わされている。具体的に、カバープレート５２は、尾部６８の表面を露出させた状態で各チャネル６１，６２の表面側開口部を閉塞している。カバープレート５２は、アクチュエータプレート５１の表面に接合されている。カバープレート５２の下端面は、アクチュエータプレート５１の下端面と面一に配置されている。
図２～図４に示すように、カバープレート５２は、アクチュエータプレート５１の表面に重ね合わされている。具体的に、カバープレート５２は、尾部６８の表面を露出させた状態で各チャネル６１，６２の表面側開口部を閉塞している。カバープレート５２は、アクチュエータプレート５１の表面に接合されている。カバープレート５２の下端面は、アクチュエータプレート５１の下端面と面一に配置されている。
【0030】
カバープレート５２において、吐出チャネル６１の上端部とＹ方向から見て重なり合う位置には、共通インク室７０が形成されている。共通インク室７０は、例えばチャネル列６０を跨る長さでＸ方向に延びるとともに、カバープレート５２の表面上で開口している。
共通インク室７０において、吐出チャネル６１とＹ方向から見て重なり合う位置には、スリット７１が形成されている。スリット７１は、各吐出チャネル６１の上端部と、共通インク室７０内と、の間を各別に連通している。したがって、共通インク室７０は、各スリット７１を通じて各吐出チャネル６１にそれぞれ連通する一方、各非吐出チャネル６２には連通していない。
共通インク室７０において、吐出チャネル６１とＹ方向から見て重なり合う位置には、スリット７１が形成されている。スリット７１は、各吐出チャネル６１の上端部と、共通インク室７０内と、の間を各別に連通している。したがって、共通インク室７０は、各スリット７１を通じて各吐出チャネル６１にそれぞれ連通する一方、各非吐出チャネル６２には連通していない。
【0031】
＜ノズルプレート５３＞
ノズルプレート５３は、アクチュエータプレート５１の下端面に接合されている。ノズルプレート５３は、Ｚ方向を厚さ方向として配置されている。第１実施形態において、ノズルプレート５３は、金属材料（ＳＵＳやＮｉ－Ｐｄ等）により厚さが５０μｍ程度に形成されている。但し、ノズルプレート５３は、金属材料の他、ポリイミド等の樹脂材料、ガラス、シリコン等による単層構造、又は積層構造であってもよい。ノズルプレート５３は、アクチュエータプレート５１の下端面に直接固定されていてもよく、例えば中間プレート等を介して間接的に固定されていてもよい。
ノズルプレート５３は、アクチュエータプレート５１の下端面に接合されている。ノズルプレート５３は、Ｚ方向を厚さ方向として配置されている。第１実施形態において、ノズルプレート５３は、金属材料（ＳＵＳやＮｉ－Ｐｄ等）により厚さが５０μｍ程度に形成されている。但し、ノズルプレート５３は、金属材料の他、ポリイミド等の樹脂材料、ガラス、シリコン等による単層構造、又は積層構造であってもよい。ノズルプレート５３は、アクチュエータプレート５１の下端面に直接固定されていてもよく、例えば中間プレート等を介して間接的に固定されていてもよい。
【0032】
ノズルプレート５３には、ノズルプレート５３をＺ方向に貫通するノズル孔７５が形成されている。ノズル孔７５は、ノズルプレート５３のうち、吐出チャネル６１にＺ方向で向かい合う位置に各別に形成されている。なお、各ノズル孔７５は、上方から下方に向かうに従い漸次先細るテーパ状に形成されている。
【0033】
続いて、駆動配線６９の構造について説明する。
駆動配線６９は、共通配線８１と、個別配線８２と、を備えている。
駆動配線６９は、共通配線８１と、個別配線８２と、を備えている。
【0034】
図５は、アクチュエータプレート５１の平面図である。図６は、図２のＶＩ矢視図である。
図３、図５、図６に示すように、共通配線８１は、共通電極８５と、共通端子８６と、を備えている。
共通電極８５は、吐出チャネル６１の内面に形成されている。共通電極８５は、側面電極８５ａと、底面電極８５ｂと、を備えている。側面電極８５ａは、吐出チャネル６１の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面にそれぞれ形成されている。側面電極８５ａは、各内側面の全域に亘って形成されている。
底面電極８５ｂは、吐出チャネル６１の底面（＋Ｙ側を向く面）全域に形成されている。底面電極８５ｂは、同一の吐出チャネル６１に形成された側面電極８５ａに一体で連なっている。なお、側面電極８５ａと底面電極８５ｂとは、吐出チャネル６１内において互いに離間していてもよい。
図３、図５、図６に示すように、共通配線８１は、共通電極８５と、共通端子８６と、を備えている。
共通電極８５は、吐出チャネル６１の内面に形成されている。共通電極８５は、側面電極８５ａと、底面電極８５ｂと、を備えている。側面電極８５ａは、吐出チャネル６１の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面にそれぞれ形成されている。側面電極８５ａは、各内側面の全域に亘って形成されている。
底面電極８５ｂは、吐出チャネル６１の底面（＋Ｙ側を向く面）全域に形成されている。底面電極８５ｂは、同一の吐出チャネル６１に形成された側面電極８５ａに一体で連なっている。なお、側面電極８５ａと底面電極８５ｂとは、吐出チャネル６１内において互いに離間していてもよい。
【0035】
共通端子８６は、尾部６８の表面に形成されている。共通端子８６は、尾部６８の表面において、各吐出チャネル６１に対応して設けられている。各共通端子８６は、対応する吐出チャネル６１の上方でＺ方向に直線状に延びている。共通端子８６における下端部は、吐出チャネル６１の上端開口縁において共通電極８５（底面電極８５ｂ）に連なっている。
【0036】
図７は、アクチュエータプレート５１の底面図である。
図４～図７に示すように、個別配線８２は、個別電極８７と、接続配線８８と、個別端子８９と、を備えている。
個別電極８７は、共通電極８５との間で電位差を生じさせる。個別電極８７は、第１個別電極８７ａと、第２個別電極８７ｂと、を含んでいる。
図４～図７に示すように、個別配線８２は、個別電極８７と、接続配線８８と、個別端子８９と、を備えている。
個別電極８７は、共通電極８５との間で電位差を生じさせる。個別電極８７は、第１個別電極８７ａと、第２個別電極８７ｂと、を含んでいる。
【0037】
第１個別電極８７ａは、非吐出チャネル６２の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面に形成されている。各第１個別電極８７ａは、非吐出チャネル６２の内側面全域に亘って形成されている。すなわち、第１個別電極８７ａは、吐出チャネル６１の底面よりも裏面側まで延びている。但し、第１個別電極８７ａは、Ｘ方向から見て側面電極８５ａと少なくとも一部が重なり合うように（向かい合うように）形成されていればよい。
【0038】
図７に示すように、第２個別電極８７ｂは、アクチュエータプレート５１の裏面のうち、Ｙ方向から見て吐出チャネル６１と重なり合う部分に形成されている。第２個別電極８７ｂは、吐出チャネル６１と同等の幅を有し、吐出チャネル６１と同等の長さでＺ方向に延びる帯状に形成されている。なお、第２個別電極８７ｂは、アクチュエータプレート５１の裏面（反対面）の少なくとも一部に形成されていればよい。この場合、第２個別電極８７ｂは、アクチュエータプレート５１の裏面全域に形成されていてもよい。
【0039】
接続配線８８は、第１個別電極８７ａ及び第２個別電極８７ｂ同士を接続している。接続配線８８は、アクチュエータプレート５１の裏面のうち、上端部をＸ方向に延びている。接続配線８８は、非吐出チャネル６２の裏面側開口縁において、一の吐出チャネル６１を間に挟んでＸ方向で向かい合う第１個別電極８７ａ同士を接続している。一方、接続配線８８は、Ｘ方向の中央部において、第２個別電極８７ｂの上端部に接続されている。なお、接続配線８８は、第１個別電極８７ａ及び第２個別電極８７ｂ同士を接続する構成であれば、適宜変更が可能である。
【0040】
図５に示すように、個別端子８９は、尾部６８の表面において、共通端子８６よりも上方に位置する部分に形成されている。個別端子８９は、Ｘ方向に延びる帯状に形成されている。個別端子８９は、吐出チャネル６１を間に挟んでＸ方向で向かい合う非吐出チャネル６２の表面側開口縁において、吐出チャネル６１を間に挟んでＸ方向で向かい合う第１個別電極８７ａ同士を接続している。すなわち、第２個別電極８７ｂは、接続配線８８及び第１個別電極８７ａを介して個別端子８９に接続されている。尾部６８において、共通端子８６と個別端子８９との間に位置する部分には、区画溝９０が形成されている。区画溝９０は、尾部６８において、Ｘ方向に延びている。区画溝９０は、共通端子８６と個別端子８９とを分離している。
【0041】
図３、図4に示すように、尾部６８の表面には、フレキシブルプリント基板９１が圧着されている。フレキシブルプリント基板９１は、尾部６８の表面において、共通端子８６と個別端子８９に接続されている。フレキシブルプリント基板９１は、ヘッドチップ５０と制御部との間を接続している。
【0042】
［プリンタ１の動作方法］
次に、上述のプリンタ１を利用して、被記録媒体Ｐに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図１に示す４つのインクタンク１３にはそれぞれ異なる色のインクが十分に充填されているものとする。また、インクタンク１３内のインクは、インク配管１４を通じてインクジェットヘッド５内に充填された状態となっている。
次に、上述のプリンタ１を利用して、被記録媒体Ｐに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図１に示す４つのインクタンク１３にはそれぞれ異なる色のインクが十分に充填されているものとする。また、インクタンク１３内のインクは、インク配管１４を通じてインクジェットヘッド５内に充填された状態となっている。
【0043】
このような初期状態のもと、プリンタ１を作動させると、被記録媒体Ｐが搬送機構２，３のローラ１１，１２に挟み込まれながら＋Ｘ側に搬送される。被記録媒体Ｐの搬送と同時にキャリッジ１６がＹ方向に移動することで、キャリッジ１６に搭載されたインクジェットヘッド５がＹ方向に往復移動する。
【0044】
インクジェットヘッド５が往復移動する間に、各インクジェットヘッド５よりインクを被記録媒体Ｐに適宜吐出させる。具体的に、キャリッジ１６（図１参照）の移動によってインクジェットヘッド５の往復移動が開始されると、フレキシブルプリント基板９１を介して共通電極８５及び個別電極８７間に駆動電圧が印加される。この際、個別電極８７を駆動電位Ｖｄｄとし、共通電極８５を基準電位ＧＮＤとして各電極８５，８７間に駆動電圧（パルス信号）を印加する。
【0045】
図８は、ヘッドチップ５０の動作説明図である。
すると、図８に示すように、側面電極８５ａと第１個別電極８７ａとの間には、Ｘ方向で電位差が生じる（図８中矢印Ａ）。Ｘ方向に生じた電位差により、アクチュエータプレート５１（各圧電プレート）には分極方向（Ｚ方向）に直交する方向に電界が生じる。その結果、各圧電プレートが、シェアモードによりＸ方向に厚み滑り変形することで、吐出チャネル６１のＹ方向の中央部を起点にして、駆動壁６５がＶ字状に屈曲変形する。すなわち、駆動壁６５は吐出チャネル６１の容積が拡大するように変形する。
また、底面電極８５ｂと第２個別電極８７ｂとの間には、Ｙ方向で電位差が生じる（図８中矢印Ｂ）。Ｙ方向に生じた電位差により、アクチュエータプレート５１には分極方向に平行な方向（Ｙ方向）に電界が生じる。その結果、アクチュエータプレート５１のうち、吐出チャネル６１の底面と、アクチュエータプレート５１の裏面との間に位置する部分が、ベンドモードにより吐出チャネル６１の容積が拡大する方向（裏面側）に伸長変形する。
その上で、第１実施形態では、第１個別電極８７ａのうち吐出チャネル６１の底面よりも裏面側に位置する部分（以下、オフセット部分８７ａ１という。）と、底面電極８５ｂと、の間で電位差が生じる（図８中矢印Ｃ）。これにより、アクチュエータプレート５１のうちオフセット部分８７ａ１と底面電極８５ｂとの間に位置する部分が、シェアモード及びベンドモードにより吐出チャネル６１の容積が拡大する方向に変形する。すなわち、第１実施形態では、駆動電圧の印加に伴い、吐出チャネル６１をＸ方向の両側及び裏面側に拡大させるようにアクチュエータプレート５１が変形する。
すると、図８に示すように、側面電極８５ａと第１個別電極８７ａとの間には、Ｘ方向で電位差が生じる（図８中矢印Ａ）。Ｘ方向に生じた電位差により、アクチュエータプレート５１（各圧電プレート）には分極方向（Ｚ方向）に直交する方向に電界が生じる。その結果、各圧電プレートが、シェアモードによりＸ方向に厚み滑り変形することで、吐出チャネル６１のＹ方向の中央部を起点にして、駆動壁６５がＶ字状に屈曲変形する。すなわち、駆動壁６５は吐出チャネル６１の容積が拡大するように変形する。
また、底面電極８５ｂと第２個別電極８７ｂとの間には、Ｙ方向で電位差が生じる（図８中矢印Ｂ）。Ｙ方向に生じた電位差により、アクチュエータプレート５１には分極方向に平行な方向（Ｙ方向）に電界が生じる。その結果、アクチュエータプレート５１のうち、吐出チャネル６１の底面と、アクチュエータプレート５１の裏面との間に位置する部分が、ベンドモードにより吐出チャネル６１の容積が拡大する方向（裏面側）に伸長変形する。
その上で、第１実施形態では、第１個別電極８７ａのうち吐出チャネル６１の底面よりも裏面側に位置する部分（以下、オフセット部分８７ａ１という。）と、底面電極８５ｂと、の間で電位差が生じる（図８中矢印Ｃ）。これにより、アクチュエータプレート５１のうちオフセット部分８７ａ１と底面電極８５ｂとの間に位置する部分が、シェアモード及びベンドモードにより吐出チャネル６１の容積が拡大する方向に変形する。すなわち、第１実施形態では、駆動電圧の印加に伴い、吐出チャネル６１をＸ方向の両側及び裏面側に拡大させるようにアクチュエータプレート５１が変形する。
【0046】
各吐出チャネル６１の容積が増大した後、共通電極８５及び個別電極８７間に印加した駆動電圧をゼロにする。すると、駆動壁６５が復元し、一旦増大した吐出チャネル６１の容積が元の容積に戻る。これにより、吐出チャネル６１の内部の圧力が増加し、インクが加圧される。そして、吐出チャネル６１内の圧力増加によって発生した圧力波が、ノズル孔７５に向けて伝播する。その結果、吐出チャネル６１内のインクがノズル孔７５を通じて液滴状に吐出される。ノズル孔７５から吐出されたインクが被記録媒体Ｐ上に着弾することで、被記録媒体Ｐに文字や画像等の印刷情報を記録することができる。
【0047】
＜ヘッドチップ５０の製造方法＞
次に、ヘッドチップ５０の製造方法について説明する。図９は、ヘッドチップ５０の製造方法を示すフローチャートである。以下の説明では、便宜上、ヘッドチップ５０をチップレベルで製造する場合を例にして説明する。
図９に示すように、ヘッドチップ５０の製造方法は、アクチュエータプレート加工工程Ｓ１と、第１配線形成工程Ｓ２と、カバープレート積層工程Ｓ３と、グラインド工程Ｓ４と、第２配線形成工程Ｓ５と、ノズルプレート積層工程Ｓ６と、を備えている。
次に、ヘッドチップ５０の製造方法について説明する。図９は、ヘッドチップ５０の製造方法を示すフローチャートである。以下の説明では、便宜上、ヘッドチップ５０をチップレベルで製造する場合を例にして説明する。
図９に示すように、ヘッドチップ５０の製造方法は、アクチュエータプレート加工工程Ｓ１と、第１配線形成工程Ｓ２と、カバープレート積層工程Ｓ３と、グラインド工程Ｓ４と、第２配線形成工程Ｓ５と、ノズルプレート積層工程Ｓ６と、を備えている。
【0048】
図１０～図１４は、ヘッドチップ５０の工程図である。
図１０に示すように、アクチュエータプレート加工工程Ｓ１では、アクチュエータプレート５１のうち、吐出チャネル６１及び非吐出チャネル６２の形成領域に対してアクチュエータプレート５１の表面側からダイサーを進入させる。この際、非吐出チャネル６２の形成領域へのダイサーの進入量は、吐出チャネル６１の形成領域へのダイサーの進入量よりも深く設定する。
図１０に示すように、アクチュエータプレート加工工程Ｓ１では、アクチュエータプレート５１のうち、吐出チャネル６１及び非吐出チャネル６２の形成領域に対してアクチュエータプレート５１の表面側からダイサーを進入させる。この際、非吐出チャネル６２の形成領域へのダイサーの進入量は、吐出チャネル６１の形成領域へのダイサーの進入量よりも深く設定する。
【0049】
図１１に示すように、第１配線形成工程Ｓ２では、アクチュエータプレート５１の表面側から電極材料を成膜することで、駆動配線６９の一部（共通電極８５や第１個別電極８７ａ、共通端子８６、個別端子８９）を形成する。第１配線形成工程Ｓ２は、例えばマスクパターンを通じて斜め蒸着等を行う。これにより、アクチュエータプレート５１の表面やチャネル６１，６２の内面の所望の位置に電極材料が選択的に形成される。電極材料の成膜後、リフトオフ等によってマスクパターンを除去する。
【0050】
図１２に示すように、カバープレート積層工程Ｓ３では、アクチュエータプレート５１の表面に対し、カバープレート５２を貼り付ける。
図１３に示すように、グラインド工程Ｓ４では、アクチュエータプレート５１の裏面に対してグラインド加工を施す。この際、非吐出チャネル６２がアクチュエータプレート５１の裏面で開口するようにアクチュエータプレート５１をグラインドする。
図１３に示すように、グラインド工程Ｓ４では、アクチュエータプレート５１の裏面に対してグラインド加工を施す。この際、非吐出チャネル６２がアクチュエータプレート５１の裏面で開口するようにアクチュエータプレート５１をグラインドする。
【0051】
図１４に示すように、第２配線形成工程Ｓ５では、アクチュエータプレート５１の裏面側から電極材料を成膜することで、駆動配線６９の一部（第２個別電極８７ｂ、接続配線８８）を形成する。第２配線形成工程Ｓ５は、例えばマスクパターンを通じて斜め蒸着等を行う。これにより、アクチュエータプレート５１の裏面の所望の位置に電極材料が選択的に形成される。電極材料の成膜後、リフトオフ等によってマスクパターンを除去する。
【0052】
ノズルプレート積層工程Ｓ６では、ノズル孔７５と吐出チャネル６１とを位置合わせした状態で、アクチュエータプレート５１の下端面にノズルプレート５３を貼り付ける。
以上により、ヘッドチップ５０が製造される。
以上により、ヘッドチップ５０が製造される。
【0053】
ここで、第１実施形態のヘッドチップ５０は、表面側（厚さ方向の第１側）に開口するとともに、Ｚ方向（第１方向）に延びる吐出チャネル６１及び非吐出チャネル６２が形成されたアクチュエータプレート５１と、吐出チャネル６１の内側面に形成された側面電極（側面共通電極）８５ａと、吐出チャネル６１の底面に形成された底面電極（底面共通電極）８５ｂと、非吐出チャネル６２の内側面に形成された第１個別電極８７ａと、アクチュエータプレート５１の裏面（厚さ方向の第２側を向く反対面）に設けられた第２個別電極８７ｂと、を備えている構成とした。
この構成によれば、側面電極８５ａと第１個別電極８７ａとの間にＸ方向（第２方向）で電位差を発生させることで、アクチュエータプレート５１（駆動壁６５）をシェアモードでＸ方向に変形させることができる。また、底面電極８５ｂと第２個別電極８７ｂとの間にＹ方向（厚さ方向）の電位差を生じさせることで、アクチュエータプレート５１をベンドモードでＹ方向に変形させることができる。このように、アクチュエータプレート５１をＸ方向及びＹ方向の双方に変形させることで、電圧印加時におけるアクチュエータプレート５１の弾性エネルギーを確保し易い。したがって、チャネル６１，６２の幅を確保したとしても、吐出チャネル６１内のインクに対して効果的に弾性エネルギーを伝え、インク吐出時において吐出チャネル６１内の発生圧力を確保し易い。その結果、所望の吐出性能を得ることができる。この場合、チャネル６１，６２の幅を確保することで、斜め蒸着等によってチャネル６１，６２の内面に電極材料を形成する際に、チャネル６１，６２の表面側開口部を通じてチャネル６１，６２内に電極材料を導入させ易い。よって、製造効率や歩留まりの向上を図ることができる。
この構成によれば、側面電極８５ａと第１個別電極８７ａとの間にＸ方向（第２方向）で電位差を発生させることで、アクチュエータプレート５１（駆動壁６５）をシェアモードでＸ方向に変形させることができる。また、底面電極８５ｂと第２個別電極８７ｂとの間にＹ方向（厚さ方向）の電位差を生じさせることで、アクチュエータプレート５１をベンドモードでＹ方向に変形させることができる。このように、アクチュエータプレート５１をＸ方向及びＹ方向の双方に変形させることで、電圧印加時におけるアクチュエータプレート５１の弾性エネルギーを確保し易い。したがって、チャネル６１，６２の幅を確保したとしても、吐出チャネル６１内のインクに対して効果的に弾性エネルギーを伝え、インク吐出時において吐出チャネル６１内の発生圧力を確保し易い。その結果、所望の吐出性能を得ることができる。この場合、チャネル６１，６２の幅を確保することで、斜め蒸着等によってチャネル６１，６２の内面に電極材料を形成する際に、チャネル６１，６２の表面側開口部を通じてチャネル６１，６２内に電極材料を導入させ易い。よって、製造効率や歩留まりの向上を図ることができる。
【0054】
第１実施形態のヘッドチップ５０は、非吐出チャネル６２がアクチュエータプレート５１をＹ方向に貫通するとともに、第１個別電極８７ａは非吐出チャネル６２のＹ方向の全域に亘って形成されている構成とした。
この構成によれば、第１個別電極８７ａのうち吐出チャネル６１の底面よりも裏面側に位置する部分（オフセット部分８７ａ１）と、底面電極８５ｂと、の間で電位差を発生させることができる。そのため、吐出チャネル６１の容積が拡大する方向に、アクチュエータプレート５１をより効果的に変形させることができる。これにより、インク吐出時における吐出チャネル６１内の発生圧力の更なる向上を図ることができる。
この構成によれば、第１個別電極８７ａのうち吐出チャネル６１の底面よりも裏面側に位置する部分（オフセット部分８７ａ１）と、底面電極８５ｂと、の間で電位差を発生させることができる。そのため、吐出チャネル６１の容積が拡大する方向に、アクチュエータプレート５１をより効果的に変形させることができる。これにより、インク吐出時における吐出チャネル６１内の発生圧力の更なる向上を図ることができる。
【0055】
第１実施形態のヘッドチップ５０は、アクチュエータプレート５１の裏面には、第１個別電極８７ａ及び第２個別電極８７ｂ間を接続する接続配線８８が形成されている構成とした。
この構成によれば、アクチュエータプレート５１の裏面において第１個別電極８７ａ及び第２個別電極８７ｂを接続することで、第１個別電極８７ａ及び第２個別電極８７ｂをフレキシブルプリント基板９１に対して一括して接続することが可能になる。これにより、第２個別電極８７ｂの追加に伴う構成の複雑化を抑制できる。
この構成によれば、アクチュエータプレート５１の裏面において第１個別電極８７ａ及び第２個別電極８７ｂを接続することで、第１個別電極８７ａ及び第２個別電極８７ｂをフレキシブルプリント基板９１に対して一括して接続することが可能になる。これにより、第２個別電極８７ｂの追加に伴う構成の複雑化を抑制できる。
【0056】
第１実施形態のヘッドチップ５０は、アクチュエータプレート５１の下端面（第１側端面）にノズルプレート５３が重ね合わされている構成とした。
この構成によれば、チャネル６１，６２の長さを確保した上で、Ｚ方向から見たヘッドチップ５０の外形の小型化が可能になる。
この構成によれば、チャネル６１，６２の長さを確保した上で、Ｚ方向から見たヘッドチップ５０の外形の小型化が可能になる。
【0057】
第１実施形態のインクジェットヘッド５及びプリンタ１では、上述したヘッドチップ５０を備えているので、所望の吐出性能が発揮できる高品質なインクジェットヘッド５及びプリンタ１を提供できる。
【0058】
（第２実施形態）
図１５は、第２実施形態に係るヘッドチップ２００の分解斜視図である。図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に対応する断面図である。図１７は、図１５のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に対応する断面図である。第２実施形態では、サイドシュートタイプのヘッドチップ２００に本開示を採用した場合について説明する。
図１５～図１７に示すように、サイドシュートタイプのヘッドチップ２００は、吐出チャネル２１１における延在方向の中央部からインクを吐出する。具体的に、ヘッドチップ２００は、アクチュエータプレート２０１と、カバープレート２０２と、ノズルプレート２０３と、を備えている。
図１５は、第２実施形態に係るヘッドチップ２００の分解斜視図である。図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に対応する断面図である。図１７は、図１５のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に対応する断面図である。第２実施形態では、サイドシュートタイプのヘッドチップ２００に本開示を採用した場合について説明する。
図１５～図１７に示すように、サイドシュートタイプのヘッドチップ２００は、吐出チャネル２１１における延在方向の中央部からインクを吐出する。具体的に、ヘッドチップ２００は、アクチュエータプレート２０１と、カバープレート２０２と、ノズルプレート２０３と、を備えている。
【0059】
アクチュエータプレート２０１は、３枚の圧電プレート（第１圧電プレート２０１ａ、第２圧電プレート２０１ｂ及び第３圧電プレート２０１ｃ）がＺ方向（厚さ方向）に積層された構成である。第１圧電プレート２０１ａ及び第２圧電プレート２０１ｂは、第１実施形態と同様に分極方向がＺ方向で互いに異なる、いわゆるシェブロン基板を構成している。第３圧電プレート２０１ｃの分極方向は、第２圧電プレート２０１ｂと同様に設定されている。第２実施形態において、第１圧電プレート２０１ａの分極方向は下向きに設定され、第２圧電プレート２０１ｂ及び第３圧電プレート２０１ｃの分極方向は上向きに設定されている。
【0060】
アクチュエータプレート２０１には、チャネル列２１０が形成されている。チャネル列２１０は、吐出チャネル２１１及び非吐出チャネル２１２がＸ方向に交互に並んで形成されている。
図１５、図１６に示すように、吐出チャネル２１１は、第１圧電プレート２０１ａ及び第２圧電プレート２０１ｂをＺ方向に跨って形成されている。吐出チャネル２１１は、Ｘ方向から見て下方に向けて凸の円弧状に形成されている。吐出チャネル２１１は、Ｙ方向の中央部において、アクチュエータプレート２０１（第１圧電プレート２０１ａ）の下面で開口している。一方、吐出チャネル２１１の上端開口部は、第３圧電プレート２０１ｃによって閉塞されている。吐出チャネル２１１は、Ｙ方向の両端部において、Ｙ方向の外側に向かうに従い深さが漸次浅くなっている。
図１５、図１６に示すように、吐出チャネル２１１は、第１圧電プレート２０１ａ及び第２圧電プレート２０１ｂをＺ方向に跨って形成されている。吐出チャネル２１１は、Ｘ方向から見て下方に向けて凸の円弧状に形成されている。吐出チャネル２１１は、Ｙ方向の中央部において、アクチュエータプレート２０１（第１圧電プレート２０１ａ）の下面で開口している。一方、吐出チャネル２１１の上端開口部は、第３圧電プレート２０１ｃによって閉塞されている。吐出チャネル２１１は、Ｙ方向の両端部において、Ｙ方向の外側に向かうに従い深さが漸次浅くなっている。
【0061】
図１５、図１７に示すように、非吐出チャネル２１２は、アクチュエータプレート２０１（第１圧電プレート２０１ａ～第３圧電プレート２０１ｃ）をＺ方向に貫通した状態で、Ｙ方向に直線状に延びている。アクチュエータプレート２０１のうち、吐出チャネル２１１及び非吐出チャネル２１２間に位置する部分は、それぞれ駆動壁２１５を構成している。したがって、チャネル２１１，２１２は、一対の駆動壁２１５によってＸ方向の両側が囲まれている。
【0062】
第３圧電プレート２０１ｃには、入口連通路２１３及び出口連通路２１４が形成されている。入口連通路２１３は、第３圧電プレート２０１ｃのうち、Ｚ方向から見て吐出チャネル２１１の－Ｙ側端部と重なり合う部分を貫通している。出口連通路２１４は、第３圧電プレート２０１ｃのうち、Ｚ方向から見て吐出チャネル２１１の＋Ｙ側端部と重なり合う部分を貫通している。
【0063】
図１５に示すように、アクチュエータプレート２０１には、駆動配線２１９が形成されている。駆動配線２１９は、共通配線２２０及び個別配線２２１を含んでいる。図１６に示すように、共通配線２２０は、共通電極２２５と、共通端子２２６と、を備えている。
【0064】
図１８は、図１５のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に対応する断面図である。
図１６、図１８に示すように、共通電極２２５は、吐出チャネル２１１の内面に形成されている。共通電極２２５は、側面電極２２５ａと、底面電極２２５ｂと、を備えている。側面電極２２５ａは、吐出チャネル２１１の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面にそれぞれ形成されている。側面電極２２５ａは、各内側面の全域に亘って形成されている。
底面電極２２５ｂは、各吐出チャネル２１１の底面（下方を向く面）全域に形成されている。底面電極２２５ｂは、同一の吐出チャネル２１１に形成された側面電極２２５ａに一体で連なっている。
図１６、図１８に示すように、共通電極２２５は、吐出チャネル２１１の内面に形成されている。共通電極２２５は、側面電極２２５ａと、底面電極２２５ｂと、を備えている。側面電極２２５ａは、吐出チャネル２１１の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面にそれぞれ形成されている。側面電極２２５ａは、各内側面の全域に亘って形成されている。
底面電極２２５ｂは、各吐出チャネル２１１の底面（下方を向く面）全域に形成されている。底面電極２２５ｂは、同一の吐出チャネル２１１に形成された側面電極２２５ａに一体で連なっている。
【0065】
図１９は、図１５のＸＩＸ矢視図である。
図１９に示すように、共通端子２２６は、アクチュエータプレート２０１のうち、吐出チャネル２１１に対して＋Ｙ側に位置する部分（以下、尾部２０１ｄという。）に形成されている。共通端子２２６は、尾部２０１ｄの下面において、各吐出チャネル２１１に対応して設けられている。各共通端子２２６は、対応する吐出チャネル２１１に対してＹ方向に直線状に延びている。共通端子２２６における－Ｙ側端部は、吐出チャネル２１１の下端開口縁を通じて共通電極２２５に連なっている。
図１９に示すように、共通端子２２６は、アクチュエータプレート２０１のうち、吐出チャネル２１１に対して＋Ｙ側に位置する部分（以下、尾部２０１ｄという。）に形成されている。共通端子２２６は、尾部２０１ｄの下面において、各吐出チャネル２１１に対応して設けられている。各共通端子２２６は、対応する吐出チャネル２１１に対してＹ方向に直線状に延びている。共通端子２２６における－Ｙ側端部は、吐出チャネル２１１の下端開口縁を通じて共通電極２２５に連なっている。
【0066】
図２０は、図１５のＸＸ矢視図である。
図１７～図２０に示すように、個別配線２２１は、個別電極２２７と、接続配線２２８と、個別端子２２９と、を備えている。
個別電極２２７は、第１個別電極２２７ａと、第２個別電極２２７ｂと、を備えている。第１個別電極２２７ａは、各非吐出チャネル２１２の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面全域に形成されている。第２個別電極２２７ｂは、アクチュエータプレート２０１（第３圧電プレート２０１ｃ）の上面のうち、Ｚ方向から見て吐出チャネル２１１と重なり合う部分に形成されている。第２個別電極２２７ｂは、吐出チャネル２１１と同等の幅を有し、Ｙ方向に延びる帯状に形成されている。
図１７～図２０に示すように、個別配線２２１は、個別電極２２７と、接続配線２２８と、個別端子２２９と、を備えている。
個別電極２２７は、第１個別電極２２７ａと、第２個別電極２２７ｂと、を備えている。第１個別電極２２７ａは、各非吐出チャネル２１２の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面全域に形成されている。第２個別電極２２７ｂは、アクチュエータプレート２０１（第３圧電プレート２０１ｃ）の上面のうち、Ｚ方向から見て吐出チャネル２１１と重なり合う部分に形成されている。第２個別電極２２７ｂは、吐出チャネル２１１と同等の幅を有し、Ｙ方向に延びる帯状に形成されている。
【0067】
接続配線２２８は、アクチュエータプレート２０１の上面（反対面）のうち、Ｙ方向の中央部をＸ方向に延びている。接続配線２２８は、非吐出チャネル２１２の上端開口縁において、一の吐出チャネル２１１を間に挟んでＸ方向で向かい合う第１個別電極２２７ａ同士を接続している。一方、接続配線２２８は、アクチュエータプレート２０１の上面において第２個別電極２２７ｂに接続されている。
【0068】
図１９に示すように、個別端子２２９は、尾部２０１ｄの下面において、共通端子２２６よりも＋Ｙ側に位置する部分に形成されている。個別端子２２９は、Ｘ方向に延びる帯状とされている。個別端子２２９は、吐出チャネル２１１を間に挟んでＸ方向で向かい合う非吐出チャネル２１２の下端開口縁において、吐出チャネル２１１を間に挟んでＸ方向で向かい合う第１個別電極２２７ａ同士を接続している。
【0069】
図１６、図１７に示すように、尾部２０１ｄの下面には、フレキシブルプリント基板２３０が圧着される。フレキシブルプリント基板２３０は、尾部２０１ｄの下面において、共通端子２２６と個別端子２２９に接続されている。
【0070】
カバープレート２０２は、各チャネル２１１，２１２の上端開口部を覆うように、アクチュエータプレート２０１の上面に重ね合わされている。カバープレート２０２において、チャネル列２１０の－Ｙ側端部と平面視で重なり合う位置には、入口共通インク室２４０が形成されている。入口共通インク室２４０は、例えばチャネル列２１０を跨る長さでＸ方向に延びるとともに、カバープレート２０２の上面で開口している。
入口共通インク室２４０において、入口連通路２１３と平面視で重なり合う位置には、入口スリット２４１が形成されている。各入口スリット２４１は、入口連通路２１３を通じて各吐出チャネル２１１内と入口共通インク室２４０内との間を各別に連通している。
入口共通インク室２４０において、入口連通路２１３と平面視で重なり合う位置には、入口スリット２４１が形成されている。各入口スリット２４１は、入口連通路２１３を通じて各吐出チャネル２１１内と入口共通インク室２４０内との間を各別に連通している。
【0071】
カバープレート２０２において、チャネル列２１０の＋Ｙ側端部と平面視で重なり合う位置には、出口共通インク室２４５が形成されている。出口共通インク室２４５は、例えばチャネル列２１０を跨る長さでＸ方向に延びるとともに、カバープレート２０２の上面で開口している。
出口共通インク室２４５において、各出口連通路２１４と平面視で重なり合う位置には、出口スリット２４６が形成されている。出口スリット２４６は、各吐出チャネル２１１内と出口共通インク室２４５内との間を各別に連通している。したがって、入口スリット２４１及び出口スリット２４６は、それぞれ各吐出チャネル２１１に連通する一方、非吐出チャネル２１２には連通していない。
出口共通インク室２４５において、各出口連通路２１４と平面視で重なり合う位置には、出口スリット２４６が形成されている。出口スリット２４６は、各吐出チャネル２１１内と出口共通インク室２４５内との間を各別に連通している。したがって、入口スリット２４１及び出口スリット２４６は、それぞれ各吐出チャネル２１１に連通する一方、非吐出チャネル２１２には連通していない。
【0072】
図１６に示すように、ノズルプレート２０３は、アクチュエータプレート２０１の下面に接合されている。ノズルプレート２０３には、ノズルプレート２０３をＺ方向に貫通する複数のノズル孔２５１が形成されている。各ノズル孔２５１は、それぞれＸ方向に間隔をあけて配置されている。ノズル孔２５１は、吐出チャネル２１１のうちＹ方向の中央部に各別に連通している。
【0073】
第２実施形態においても、インク吐出時において、側面電極２２５ａと第１個別電極２２７ａとの間にＸ方向で電位差を発生させることで、アクチュエータプレート２０１（駆動壁２１５）をシェアモードでＸ方向に変形させることができる。また、底面電極２２５ｂと第２個別電極２２７ｂとの間にＺ方向の電位差を生じさせることで、アクチュエータプレート２０１をベンドモードでＺ方向に変形させることができる。
その上で、第１個別電極２２７ａのうち吐出チャネル２１１の底面よりも上方に位置する部分と、底面電極２２５ｂと、の間でＺ方向に電位差を発生させることができる。そのため、シェアモード及びベンドモードにより、吐出チャネル２１１の容積が拡大する方向に、アクチュエータプレート２０１を変形させることができる。
このように、アクチュエータプレート２０１をＸ方向及びＺ方向の双方に変形させることで、電圧印加時におけるアクチュエータプレート２０１の弾性エネルギーを確保し易い。したがって、インク吐出時において吐出チャネル２１１内の発生圧力を確保し易く、所望の吐出性能を得ることができる。
その上で、第１個別電極２２７ａのうち吐出チャネル２１１の底面よりも上方に位置する部分と、底面電極２２５ｂと、の間でＺ方向に電位差を発生させることができる。そのため、シェアモード及びベンドモードにより、吐出チャネル２１１の容積が拡大する方向に、アクチュエータプレート２０１を変形させることができる。
このように、アクチュエータプレート２０１をＸ方向及びＺ方向の双方に変形させることで、電圧印加時におけるアクチュエータプレート２０１の弾性エネルギーを確保し易い。したがって、インク吐出時において吐出チャネル２１１内の発生圧力を確保し易く、所望の吐出性能を得ることができる。
【0074】
しかも、第２実施形態のヘッドチップ２００は、－Ｙ側端部（第１方向の第１側端部）において吐出チャネル２１１に連通する入口スリット（入口流路）２４１、及び＋Ｙ側端部（第１方向の第２側端部）において吐出チャネル２１１に連通する出口スリット（出口流路）２４６を有するカバープレート２０２が設けられ、アクチュエータプレート２０１の下方（厚さ方向の第１側）には、吐出チャネル２１１に連通するノズル孔２５１が形成されたノズルプレート２０３が設けられている構成とした。
この構成によれば、入口スリット２４１、吐出チャネル２１１及び出口スリット２４６を通じてインクを循環させることで、吐出チャネル２１１内を流れるインクの流量を確保できる。その上で、第２実施形態では、上記の通り発生圧力を向上させることができるので、インクの吐出量を確保し、印刷効率を向上させることができる。
この構成によれば、入口スリット２４１、吐出チャネル２１１及び出口スリット２４６を通じてインクを循環させることで、吐出チャネル２１１内を流れるインクの流量を確保できる。その上で、第２実施形態では、上記の通り発生圧力を向上させることができるので、インクの吐出量を確保し、印刷効率を向上させることができる。
【0075】
（第３実施形態）
図２１、図２２は、第３実施形態に係るヘッドチップ３００の断面図である。
図２１、図２２に示すヘッドチップ３００は、アクチュエータプレート３０１と、カバープレート３０２と、ノズルプレート３０３と、を備えている。
図２１、図２２は、第３実施形態に係るヘッドチップ３００の断面図である。
図２１、図２２に示すヘッドチップ３００は、アクチュエータプレート３０１と、カバープレート３０２と、ノズルプレート３０３と、を備えている。
【0076】
アクチュエータプレート３０１は、分極方向がＺ方向に異なる２枚の圧電プレートが積層された構成である。アクチュエータプレート３０１には、チャネル列３０５と、共通流路３０６と、が形成されている。
チャネル列３０５は、吐出チャネル３１１と非吐出チャネル３１２と駆動壁３１５を挟んでＸ方向に交互に並んで形成されている。吐出チャネル３１１は、アクチュエータプレート３０１の下面で開口するとともに、Ｙ方向に延びる溝状である。吐出チャネル３１１におけるＺ方向の深さは、Ｙ方向の全体に亘って一様になっている。
非吐出チャネル３１２は、Ｘ方向から見て下方に突の円弧状に形成されている。非吐出チャネル３１２は、アクチュエータプレート３０１の上下面それぞれで開口している。
チャネル列３０５は、吐出チャネル３１１と非吐出チャネル３１２と駆動壁３１５を挟んでＸ方向に交互に並んで形成されている。吐出チャネル３１１は、アクチュエータプレート３０１の下面で開口するとともに、Ｙ方向に延びる溝状である。吐出チャネル３１１におけるＺ方向の深さは、Ｙ方向の全体に亘って一様になっている。
非吐出チャネル３１２は、Ｘ方向から見て下方に突の円弧状に形成されている。非吐出チャネル３１２は、アクチュエータプレート３０１の上下面それぞれで開口している。
【0077】
共通流路３０６は、入口側共通流路３０６ａと、出口側共通流路３０６ｂと、を備えている。
入口側共通流路３０６ａは、アクチュエータプレート３０１のうち、チャネル列３０５に対して＋Ｙ側に位置する部分に形成されている。入口側共通流路３０６ａは、アクチュエータプレート３０１の下面で開口するとともに、チャネル列３０５の全体を跨る長さでＸ方向に延びている。入口側共通流路３０６ａには、各吐出チャネル３１１の＋Ｙ側端部が接続されている。これにより、入口側共通流路３０６ａを流れるインクが各吐出チャネル３１１に分配される。入口側共通流路３０６ａにおける－Ｘ側端部は、入口ポート（不図示）に接続される。インクタンク内のインクは、入口ポートを通じて入口側共通流路３０６ａに供給される。
入口側共通流路３０６ａは、アクチュエータプレート３０１のうち、チャネル列３０５に対して＋Ｙ側に位置する部分に形成されている。入口側共通流路３０６ａは、アクチュエータプレート３０１の下面で開口するとともに、チャネル列３０５の全体を跨る長さでＸ方向に延びている。入口側共通流路３０６ａには、各吐出チャネル３１１の＋Ｙ側端部が接続されている。これにより、入口側共通流路３０６ａを流れるインクが各吐出チャネル３１１に分配される。入口側共通流路３０６ａにおける－Ｘ側端部は、入口ポート（不図示）に接続される。インクタンク内のインクは、入口ポートを通じて入口側共通流路３０６ａに供給される。
【0078】
出口側共通流路３０６ｂは、アクチュエータプレート３０１のうち、チャネル列３０５に対して－Ｙ側に位置する部分に形成されている。出口側共通流路３０６ｂは、アクチュエータプレート３０１の下面で開口するとともに、チャネル列３０５の全体を跨る長さでＸ方向に延びている。出口側共通流路３０６ｂには、各吐出チャネル３１１の－Ｙ側端部が接続されている。これにより、各吐出チャネル３１１を通過したインクが出口側共通流路３０６ｂに戻される。出口側共通流路３０６ｂにおける＋Ｘ側端部は、出口ポート（不図示）に接続される。出口側共通流路３０６ｂを流れるインクは、出口ポートを通じてインクタンク内に戻される。
【0079】
図２２に示すように、アクチュエータプレート３０１において、各非吐出チャネル３１２に対してＹ方向の両側に位置する部分には、一対の共通配線用第１孔３２０がそれぞれ形成されている。一対の共通配線用第１孔３２０は、アクチュエータプレート３０１をＺ方向に貫通している。なお、共通配線用第１孔３２０は、非吐出チャネル３１２に対して片側のみに形成されていてもよい。
【0080】
カバープレート３０２は、アクチュエータプレート３０１の上面に接着剤等により固定されている。カバープレート３０２は、非吐出チャネル３１２及び共通配線用第１孔３２０の上端開口部を閉塞している。
【0081】
図２１に示すように、カバープレート３０２のうち、各吐出チャネル３１１と平面視で重なり合う部分には、個別配線用孔３３０がそれぞれ形成されている。個別配線用孔３３０は、カバープレート３０２をＺ方向に貫通している。つまり、アクチュエータプレート３０１の上面は、個別配線用孔３３０を通じて露出している。
図２２に示すように、カバープレート３０２のうち、各共通配線用第１孔３２０と平面視で重なり合う部分には、共通配線用第２孔３３１が形成されている。共通配線用第２孔３３１は、カバープレート３０２をＺ方向に貫通している。共通配線用第２孔３３１は、共通配線用第１孔３２０に連通している。
図２２に示すように、カバープレート３０２のうち、各共通配線用第１孔３２０と平面視で重なり合う部分には、共通配線用第２孔３３１が形成されている。共通配線用第２孔３３１は、カバープレート３０２をＺ方向に貫通している。共通配線用第２孔３３１は、共通配線用第１孔３２０に連通している。
【0082】
ノズルプレート３０３は、アクチュエータプレート３０１の下面に接着剤等によって固定されている。ノズルプレート３０３は、吐出チャネル３１１、非吐出チャネル３１２、共通流路３０６及び共通配線用第１孔３２０の下端開口部を閉塞している。ノズルプレート３０３には、ノズルプレート３０３をＺ方向に貫通する複数のノズル孔３３３が形成されている。ノズル孔３３３は、各吐出チャネル３１１のうちＹ方向の中央部に各別に連通している。
【0083】
次に、ヘッドチップ３００が備える駆動配線３４０について説明する。
図２３は、アクチュエータプレート３０１の底面図である。図２４は、アクチュエータプレート３０１の平面図である。図２５は、図２１のＩＩＶ－ＩＩＶ線に対応する断面図である。
図２１～図２５に示すように、駆動配線３４０は、共通配線３４１及び個別配線３４２を含んでいる。共通配線３４１は、共通電極３４５と、下面接続配線３４６と、上面接続配線３４７と、共通端子３４８と、貫通配線３４９と、を備えている。
図２３は、アクチュエータプレート３０１の底面図である。図２４は、アクチュエータプレート３０１の平面図である。図２５は、図２１のＩＩＶ－ＩＩＶ線に対応する断面図である。
図２１～図２５に示すように、駆動配線３４０は、共通配線３４１及び個別配線３４２を含んでいる。共通配線３４１は、共通電極３４５と、下面接続配線３４６と、上面接続配線３４７と、共通端子３４８と、貫通配線３４９と、を備えている。
【0084】
図２１、図２５に示すように、共通電極３４５は、吐出チャネル３１１の内面に形成されている。共通電極３４５は、側面電極３４５ａと、底面電極３４５ｂと、を備えている。
側面電極３４５ａは、吐出チャネル３１１の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面それぞれに形成されている。側面電極３４５ａは、各内側面の全域に亘って形成されている。
底面電極３４５ｂは、各吐出チャネル３１１の底面（下方を向く面）全域に形成されている。底面電極３４５ｂは、同一の吐出チャネル３１１に形成された側面電極３４５ａに一体で連なっている。
側面電極３４５ａは、吐出チャネル３１１の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面それぞれに形成されている。側面電極３４５ａは、各内側面の全域に亘って形成されている。
底面電極３４５ｂは、各吐出チャネル３１１の底面（下方を向く面）全域に形成されている。底面電極３４５ｂは、同一の吐出チャネル３１１に形成された側面電極３４５ａに一体で連なっている。
【0085】
図２３に示すように、下面接続配線３４６は、アクチュエータプレート３０１の下面のうち、非吐出チャネル３１２の下端開口部に対してＹ方向の両側にそれぞれ形成されている。下面接続配線３４６は、共通配線用第１孔３２０及び吐出チャネル３１１を横断するようにＸ方向に延びている。下面接続配線３４６は、各吐出チャネル３１１の下端開口縁において、共通電極３４５（側面電極３４５ａ）に接続されている。
【0086】
図２４に示すように、上面接続配線３４７は、アクチュエータプレート３０１の上面のうち、下面接続配線３４６と平面視で重なり合う位置に形成されている。上面接続配線３４７は、共通配線用第１孔３２０を横断するようにＸ方向に延びている。
【0087】
図２２に示すように、共通端子３４８は、カバープレート３０２の上面のうち、Ｙ方向の両端部にそれぞれ形成されている。共通端子３４８におけるＹ方向の外側端縁は、共通配線用第２孔３３１の上端開口縁に達している。
貫通配線３４９は、共通配線用第１孔３２０及び共通配線用第２孔３３１の内面に形成されている。貫通配線３４９は、共通配線用第１孔３２０の下端開口縁において、下面接続配線３４６に接続されている。貫通配線３４９は、共通配線用第１孔３２０の上端開口縁において、上面接続配線３４７に接続されている。貫通配線３４９は、共通配線用第２孔３３１の上端開口縁において、共通端子３４８に接続されている。
貫通配線３４９は、共通配線用第１孔３２０及び共通配線用第２孔３３１の内面に形成されている。貫通配線３４９は、共通配線用第１孔３２０の下端開口縁において、下面接続配線３４６に接続されている。貫通配線３４９は、共通配線用第１孔３２０の上端開口縁において、上面接続配線３４７に接続されている。貫通配線３４９は、共通配線用第２孔３３１の上端開口縁において、共通端子３４８に接続されている。
【0088】
図２１～図２５に示すように、個別配線３４２は、個別電極３５１と、接続配線３５２と、個別端子３５３と、貫通配線３５４と、を備えている。
個別電極３５１は、第１個別電極３５１ａと、第２個別電極３５１ｂと、を備えている。
個別電極３５１は、第１個別電極３５１ａと、第２個別電極３５１ｂと、を備えている。
【0089】
図２２に示すように、第１個別電極３５１ａは、非吐出チャネル３１２の内面のうち、Ｘ方向で向かい合う内側面に形成されている。各第１個別電極３５１ａは、非吐出チャネル３１２の内側面全域に亘って形成されている。
【0090】
図２１、図２４に示すように、第２個別電極３５１ｂは、アクチュエータプレート３０１の上面（反対面）において、吐出チャネル３１１と平面視で重なり合う部分に形成されている。第２個別電極３５１ｂは、吐出チャネル３１１に沿ってＹ方向に直線状に延びている。
【0091】
接続配線３５２は、アクチュエータプレート３０１の上面において、第１個別電極３５１ａと第２個別電極３５１ｂとを接続している。接続配線３５２は、アクチュエータプレート３０１の上面のうち、Ｙ方向の中央部をＸ方向に延びている。接続配線３５２は、非吐出チャネル３１２の上端開口縁において、一の吐出チャネル３１１を間に挟んでＸ方向で向かい合う第１個別電極３５１ａ同士を接続している。一方、接続配線３５２は、アクチュエータプレート３０１の上面において第２個別電極３５１ｂに接続されている。
【0092】
図２１に示すように、個別端子３５３は、カバープレート３０２の上面において、個別電極３５１に対応して複数形成されている。
貫通配線３５４は、カバープレート３０２に形成された個別配線用孔３３０を通じて個別端子３５３と第２個別電極３５１ｂとを接続している。個別配線用孔３３０は、カバープレート３０２のうち第２個別電極３５１ｂと平面視で重なり合う部分をＺ方向に貫通している。貫通配線３５４は、個別配線用孔３３０の内面全域に亘って形成されている。貫通配線３５４は、個別配線用孔３３０の下端開口縁において第２個別電極３５１ｂに接続されている。貫通配線３５４は、個別配線用孔３３０の上端開口縁において個別端子３５３に接続されている。
貫通配線３５４は、カバープレート３０２に形成された個別配線用孔３３０を通じて個別端子３５３と第２個別電極３５１ｂとを接続している。個別配線用孔３３０は、カバープレート３０２のうち第２個別電極３５１ｂと平面視で重なり合う部分をＺ方向に貫通している。貫通配線３５４は、個別配線用孔３３０の内面全域に亘って形成されている。貫通配線３５４は、個別配線用孔３３０の下端開口縁において第２個別電極３５１ｂに接続されている。貫通配線３５４は、個別配線用孔３３０の上端開口縁において個別端子３５３に接続されている。
【0093】
第３実施形態においても、インク吐出時において、側面電極３４５ａと第１個別電極３５１ａとの間にＸ方向で電位差を発生させることで、アクチュエータプレート３０１（駆動壁３１５）をシェアモードでＸ方向に変形させることができる。また、底面電極３４５ｂと第２個別電極３５１ｂとの間にＺ方向の電位差を生じさせることで、アクチュエータプレート３０１をベンドモードでＺ方向に変形させることができる。
その上で、第１個別電極３５１ａのうち吐出チャネル３１１の底面よりも上方に位置する部分と、底面電極３４５ｂと、の間で電位差を発生させることができる。そのため、シェアモード及びベンドモードにより、吐出チャネル３１１の容積が拡大する方向に、アクチュエータプレート３０１を変形させることができる。
このように、アクチュエータプレート３０１をＸ方向及びＺ方向の双方に変形させることで、電圧印加時におけるアクチュエータプレート３０１の弾性エネルギーを確保し易い。したがって、インク吐出時において吐出チャネル３１１内の発生圧力を確保し易く、所望の吐出性能を得ることができる。
その上で、第１個別電極３５１ａのうち吐出チャネル３１１の底面よりも上方に位置する部分と、底面電極３４５ｂと、の間で電位差を発生させることができる。そのため、シェアモード及びベンドモードにより、吐出チャネル３１１の容積が拡大する方向に、アクチュエータプレート３０１を変形させることができる。
このように、アクチュエータプレート３０１をＸ方向及びＺ方向の双方に変形させることで、電圧印加時におけるアクチュエータプレート３０１の弾性エネルギーを確保し易い。したがって、インク吐出時において吐出チャネル３１１内の発生圧力を確保し易く、所望の吐出性能を得ることができる。
【0094】
（第１変形例）
第３実施形態では、各吐出チャネル３１１に対応して共通配線用孔３２０，３３１を形成した場合について説明したが、この構成に限られない。
例えば図２６、図２７に示すように、アクチュエータプレート３０１のうち、チャネル列３０５に対してＹ方向の外側に位置する部分に、共通配線用第１孔３２０を一括して形成してもよい。図示の例において、共通配線用第１孔３２０は、チャネル列３０５を横断するようにＸ方向に亘って延びている。この場合、上面接続配線３４７は、アクチュエータプレート３０１の上面のうち、吐出チャネル３１１と平面視で重なり合う部分であって、第２個別電極３５１ｂに対してＹ方向の外側に位置する部分に形成されている。上面接続配線３４７は、共通配線用第１孔３２０の上端開口縁において貫通配線３４９に接続されている。
第３実施形態では、各吐出チャネル３１１に対応して共通配線用孔３２０，３３１を形成した場合について説明したが、この構成に限られない。
例えば図２６、図２７に示すように、アクチュエータプレート３０１のうち、チャネル列３０５に対してＹ方向の外側に位置する部分に、共通配線用第１孔３２０を一括して形成してもよい。図示の例において、共通配線用第１孔３２０は、チャネル列３０５を横断するようにＸ方向に亘って延びている。この場合、上面接続配線３４７は、アクチュエータプレート３０１の上面のうち、吐出チャネル３１１と平面視で重なり合う部分であって、第２個別電極３５１ｂに対してＹ方向の外側に位置する部分に形成されている。上面接続配線３４７は、共通配線用第１孔３２０の上端開口縁において貫通配線３４９に接続されている。
【0095】
この構成によれば、各吐出チャネル３１１毎に共通配線用第１孔３２０を個別に形成する場合に比べて製造効率の向上を図ることができるので、低コスト化や歩留まりの向上を図ることができる。また、各吐出チャネル３１１毎に共通配線用第１孔３２０を個別に形成する場合と異なり、アクチュエータプレート３０１のうち隣り合う共通配線用第１孔３２０間に位置する部分にクラック等が生じることも抑制できる。
【0096】
（第２変形例）
図２８、図２９に示すヘッドチップ３００のように、貫通配線３４９は、共通流路３０６ａ，３０６ｂの内面に形成してもよい。図示の例において、貫通配線３４９は、共通流路３０６ａ，３０６ｂの内面のうちＹ方向の外側を向く面の全域に亘って形成されている。また、本変形例において、共通流路３０６ａ，３０６ｂは、アクチュエータプレート３０１をＺ方向に貫通している。したがって、貫通配線３４９は、共通流路３０６ａ，３０６ｂの上端開口縁において、上面接続配線３４７におけるＹ方向の外側端縁に接続されている。
図２８、図２９に示すヘッドチップ３００のように、貫通配線３４９は、共通流路３０６ａ，３０６ｂの内面に形成してもよい。図示の例において、貫通配線３４９は、共通流路３０６ａ，３０６ｂの内面のうちＹ方向の外側を向く面の全域に亘って形成されている。また、本変形例において、共通流路３０６ａ，３０６ｂは、アクチュエータプレート３０１をＺ方向に貫通している。したがって、貫通配線３４９は、共通流路３０６ａ，３０６ｂの上端開口縁において、上面接続配線３４７におけるＹ方向の外側端縁に接続されている。
【0097】
なお、貫通配線３４９は、絶縁性を有する保護膜で覆われていることが好ましい。保護膜としては、例えばパラキシリレン系樹脂材料（例えば、パリレン（登録商標））等の有機絶縁材料を用いることが好ましい。但し、保護膜は、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）又はダイヤモンドライクカーボン（Ｄｉａｍｏｎｄ－ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏｎ）等により構成されていてもよく、これらの少なくともいずれか一つを含んでいてもよい。
【0098】
この構成によれば、共通配線用第１孔３２０を別途形成する必要がないので、製造効率の向上を図ることができる。その結果、低コスト化や歩留まりの向上を図ることができる。
また、共通配線用第１孔３２０を別途形成する場合に比べてヘッドチップ３００におけるＹ方向での小型化を図ることができる。
また、共通配線用第１孔３２０を別途形成する場合に比べてヘッドチップ３００におけるＹ方向での小型化を図ることができる。
【0099】
（その他の変形例）
なお、本開示の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、液体噴射記録装置の一例として、インクジェットプリンタ１を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であってもよい。
上述した実施形態では、印刷時にインクジェットヘッドが被記録媒体に対して移動する構成（いわゆる、シャトル機）を例にして説明をしたが、この構成に限られない。本開示に係る構成は、インクジェットヘッドを固定した状態で、インクジェットヘッドに対して被記録媒体を移動させる構成（いわゆる、固定ヘッド機）に採用してもよい。
上述した実施形態では、被記録媒体Ｐが紙の場合について説明したが、この構成に限られない。被記録媒体Ｐは、紙に限らず、金属材料や樹脂材料であってもよく、食品等であってもよい。
上述した実施形態では、液体噴射ヘッドが液体噴射記録装置に搭載された構成について説明したが、この構成に限られない。すなわち、液体噴射ヘッドから噴射される液体は、被記録媒体に着弾させるものに限らず、例えば調剤中に配合する薬液や、食品に添加する調味料や香料等の食品添加物、空気中に噴射する芳香剤等であってもよい。
なお、本開示の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、液体噴射記録装置の一例として、インクジェットプリンタ１を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であってもよい。
上述した実施形態では、印刷時にインクジェットヘッドが被記録媒体に対して移動する構成（いわゆる、シャトル機）を例にして説明をしたが、この構成に限られない。本開示に係る構成は、インクジェットヘッドを固定した状態で、インクジェットヘッドに対して被記録媒体を移動させる構成（いわゆる、固定ヘッド機）に採用してもよい。
上述した実施形態では、被記録媒体Ｐが紙の場合について説明したが、この構成に限られない。被記録媒体Ｐは、紙に限らず、金属材料や樹脂材料であってもよく、食品等であってもよい。
上述した実施形態では、液体噴射ヘッドが液体噴射記録装置に搭載された構成について説明したが、この構成に限られない。すなわち、液体噴射ヘッドから噴射される液体は、被記録媒体に着弾させるものに限らず、例えば調剤中に配合する薬液や、食品に添加する調味料や香料等の食品添加物、空気中に噴射する芳香剤等であってもよい。
【0100】
上述した実施形態では、Ｚ方向が重力方向に一致する構成について説明したが、この構成のみに限らず、Ｚ方向を水平方向に沿わせてもよい。
上述した実施形態では、電圧の印加によって吐出チャネルの容積が拡大する方向にアクチュエータプレートを変形させた後、アクチュエータプレートを復元させることで、インクを吐出させる構成（いわゆる、引き打ち）について説明したが、この構成に限られない。本開示に係るヘッドチップは、電圧の印加によって吐出チャネルの容積が縮小する方向にアクチュエータプレートを変形させることで、インクを吐出させる構成（いわゆる、押し打ち）であってもよい。押し打ちを行う場合、駆動電圧の印加により、アクチュエータプレートは、吐出チャネル内に向けて膨出するように変形する。これにより、吐出チャネル内の容積が減少することで、吐出チャネル内の圧力が増加し、吐出チャネル内のインクがノズル孔を通じて外部に吐出される。駆動電圧をゼロにすると、アクチュエータプレートが復元する。その結果、吐出チャネル内の容積が元に戻る。
上述した実施形態では、電圧の印加によって吐出チャネルの容積が拡大する方向にアクチュエータプレートを変形させた後、アクチュエータプレートを復元させることで、インクを吐出させる構成（いわゆる、引き打ち）について説明したが、この構成に限られない。本開示に係るヘッドチップは、電圧の印加によって吐出チャネルの容積が縮小する方向にアクチュエータプレートを変形させることで、インクを吐出させる構成（いわゆる、押し打ち）であってもよい。押し打ちを行う場合、駆動電圧の印加により、アクチュエータプレートは、吐出チャネル内に向けて膨出するように変形する。これにより、吐出チャネル内の容積が減少することで、吐出チャネル内の圧力が増加し、吐出チャネル内のインクがノズル孔を通じて外部に吐出される。駆動電圧をゼロにすると、アクチュエータプレートが復元する。その結果、吐出チャネル内の容積が元に戻る。
【0101】
上述した実施形態では、アクチュエータプレートの厚さ方向において、第１個別電極の寸法が側面電極の寸法よりも大きい構成について説明したが、この構成に限られない。第１個別電極と側面電極とを同等の寸法にしてもよい。
上述した実施形態では、第１個別電極と第２個別電極とを接続配線によって接続する構成について説明したがこの構成に限られない。第１個別電極と第２個別電極とは、外部配線に対して別々に接続してもよい。
上述した実施形態では、第１個別電極と第２個別電極とを接続配線によって接続する構成について説明したがこの構成に限られない。第１個別電極と第２個別電極とは、外部配線に対して別々に接続してもよい。
【0102】
その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0103】
１：プリンタ（液体噴射記録装置）
５：インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）
５０：ヘッドチップ
５１：アクチュエータプレート
５２：カバープレート
６１：吐出チャネル（噴射チャネル）
６２：非吐出チャネル(非噴射チャネル)
８５：共通電極
８７ａ：第１個別電極
８７ｂ：第２個別電極
８８：接続配線
２００：ヘッドチップ
２０１：アクチュエータプレート
２０２：カバープレート
２０３：ノズルプレート（噴射プレート）
２１１：吐出チャネル（噴射チャネル）
２１２：非吐出チャネル（非噴射チャネル）
２２５ａ：側面電極（側面共通電極）
２２５ｂ：底面電極（底面共通電極）
２２７ａ：第１個別電極
２２７ｂ：第２個別電極
２２８：接続配線
２４１：入口スリット（入口流路）
２４６：出口スリット（出口流路）
２５１：ノズル孔（噴射孔）
３００：ヘッドチップ
３０１：アクチュエータプレート
３０２：カバープレート
３０３：ノズルプレート（噴射プレート）
３３３：ノズル孔（噴射孔）
３４５ａ：側面電極（側面共通電極）
３４５ｂ：底面電極（底面共通電極）
３５１ａ：第１個別電極
３５１ｂ：第２個別電極
３５２：接続配線
５：インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）
５０：ヘッドチップ
５１：アクチュエータプレート
５２：カバープレート
６１：吐出チャネル（噴射チャネル）
６２：非吐出チャネル(非噴射チャネル)
８５：共通電極
８７ａ：第１個別電極
８７ｂ：第２個別電極
８８：接続配線
２００：ヘッドチップ
２０１：アクチュエータプレート
２０２：カバープレート
２０３：ノズルプレート（噴射プレート）
２１１：吐出チャネル（噴射チャネル）
２１２：非吐出チャネル（非噴射チャネル）
２２５ａ：側面電極（側面共通電極）
２２５ｂ：底面電極（底面共通電極）
２２７ａ：第１個別電極
２２７ｂ：第２個別電極
２２８：接続配線
２４１：入口スリット（入口流路）
２４６：出口スリット（出口流路）
２５１：ノズル孔（噴射孔）
３００：ヘッドチップ
３０１：アクチュエータプレート
３０２：カバープレート
３０３：ノズルプレート（噴射プレート）
３３３：ノズル孔（噴射孔）
３４５ａ：側面電極（側面共通電極）
３４５ｂ：底面電極（底面共通電極）
３５１ａ：第１個別電極
３５１ｂ：第２個別電極
３５２：接続配線
【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】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【手続補正書】
【提出日】2023-01-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
厚さ方向の第１側に開口するとともに、前記厚さ方向に交差する第１方向に延びる噴射チャネル及び非噴射チャネルが、前記厚さ方向から見て前記第１方向に交差する第２方向に交互に配列されたアクチュエータプレートと、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、
前記非噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成され、前記側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、
前記アクチュエータプレートのうち前記厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、前記底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備え、
前記非噴射チャネルは、前記アクチュエータプレートを前記厚さ方向に貫通し、
前記第１個別電極は、前記非噴射チャネルの前記内側面における前記厚さ方向の全域に亘って形成されているヘッドチップ。
前記噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、
前記非噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成され、前記側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、
前記アクチュエータプレートのうち前記厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、前記底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備え、
前記非噴射チャネルは、前記アクチュエータプレートを前記厚さ方向に貫通し、
前記第１個別電極は、前記非噴射チャネルの前記内側面における前記厚さ方向の全域に亘って形成されているヘッドチップ。
【請求項2】
前記反対面には、前記第１個別電極と前記第２個別電極とを接続する接続配線が形成されている請求項１に記載のヘッドチップ。
【請求項3】
前記アクチュエータプレートにおける前記第１方向の第１側端面には、前記噴射チャネルに各別に連通する噴射孔を有する噴射孔プレートが重ね合わされている請求項１又は請求項２に記載のヘッドチップ。
【請求項4】
厚さ方向の第１側に開口するとともに、前記厚さ方向に交差する第１方向に延びる噴射チャネル及び非噴射チャネルが、前記厚さ方向から見て前記第１方向に交差する第２方向に交互に配列されたアクチュエータプレートと、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、
前記非噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成され、前記側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、
前記アクチュエータプレートのうち前記厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、前記底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備え、
前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第２側には、前記第１方向の第１側端部において前記噴射チャネルに連通する入口流路、及び前記第１方向の第２側端部において前記噴射チャネルに連通する出口流路を有するカバープレートが設けられ、
前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第１側には、前記噴射チャネルに連通する噴射孔が形成された噴射孔プレートが設けられているヘッドチップ。
前記噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成された側面共通電極と、
前記噴射チャネルの内面のうち、前記厚さ方向の第１側を向く底面に形成された底面共通電極と、
前記非噴射チャネルの内面のうち、前記第２方向で向かい合う内側面に形成され、前記側面共通電極との間で電位差を発生させる第１個別電極と、
前記アクチュエータプレートのうち前記厚さ方向の第２側を向く反対面に設けられ、前記底面共通電極との間で電位差を発生させる第２個別電極と、を備え、
前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第２側には、前記第１方向の第１側端部において前記噴射チャネルに連通する入口流路、及び前記第１方向の第２側端部において前記噴射チャネルに連通する出口流路を有するカバープレートが設けられ、
前記アクチュエータプレートに対して前記厚さ方向の第１側には、前記噴射チャネルに連通する噴射孔が形成された噴射孔プレートが設けられているヘッドチップ。
【請求項5】
請求項１、請求項２又は請求項４に記載のヘッドチップを備えている液体噴射ヘッド。
【請求項6】
請求項５に記載の液体噴射ヘッドを備えている液体噴射記録装置。