JP4557019B2 - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents
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Description
本発明は、液滴吐出ヘッド、及びこれを備えた液滴吐出装置に関するものである。
従来、液滴吐出装置の１つとして、複数の圧力室が規則的に形成された流路ユニットと、この流路ユニットに接合されて前記各圧力室内のインクを選択的に吐出させるための圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータに電圧を印加する電圧印加手段とを備えたインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）を装備したインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットヘッドにおいて、ノズル数を増加させて記録の高画質・高品質化を図るために、圧力室を高密度化する要求がある。圧力室を高密度に配列すると、隣接する圧力室間の距離が短くなるので、圧電アクチュエータを駆動する際の隣接する圧力室への影響、いわゆるクロストークが生じる。
このクロストークを抑制するための構造が、特許文献１で提案されている。特許文献１に記載のインクジェットヘッドは、アクチュエータユニット２１中の最も圧力室１０から離れた圧電シート４１上に、主電極部３５ａを有する個別電極が形成されている。主電極部３５ａの両側には、隣接する個別電極の主電極部３５ａとの間の領域に対応して「くの字」状の溝部６１ａ，６１ｂが形成されている。これによると、アクチュエータユニット２１において隣接する圧力室１０の間に対応した領域に溝部６１ａ，６１ｂが形成されているので、圧電効果による活性層の変形が隣接する圧力室に影響を及ぼすクロストークを抑制することができる。
特開２００３−３１１９５４号公報
このように、特許文献１に記載のインクジェットヘッドによれば、溝部６１ａ，６１ｂを形成したことにより、ある圧力室に対応する活性層の変形したときに隣接する圧力室の活性層に伝わる変形量は、溝部６１ａ，６１ｂが形成されない場合よりも小さくなっている。しかしながら、更なる高画質化の要求があり圧力室の配置に関しても一層の高密度が求められているため、より優れたクロスト−クの対策が求められていた。
［発明に至る過程］
発明者らは、上記課題に鑑み、圧力室をさらに高密度化しても、クロストークを抑制することができる液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドを発明した。その構造について、図１〜５を用いて説明する。図１は液滴吐出ヘッドの圧電アクチュエータと流路ユニットの構成を示す一部平面図、図２は圧電アクチュエータと流路ユニットの構成を示すノズル列方向の一部断面図、図３は圧電アクチュエータと流路ユニットの構成を示すノズル行方向の一部断面図、図４は圧電アクチュエータの電極の配置を説明する図、図５は電極へ電圧を付与するタイミングチャート図である。
発明者らは、上記課題に鑑み、圧力室をさらに高密度化しても、クロストークを抑制することができる液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドを発明した。その構造について、図１〜５を用いて説明する。図１は液滴吐出ヘッドの圧電アクチュエータと流路ユニットの構成を示す一部平面図、図２は圧電アクチュエータと流路ユニットの構成を示すノズル列方向の一部断面図、図３は圧電アクチュエータと流路ユニットの構成を示すノズル行方向の一部断面図、図４は圧電アクチュエータの電極の配置を説明する図、図５は電極へ電圧を付与するタイミングチャート図である。
液滴吐出ヘッドは、インクジェットプリンタ等の液滴吐出装置に装備されるものである。インクジェットプリンタは、例えば、走査方向に移動可能なキャリッジと、記録用紙に対して液滴を噴射する液滴吐出ヘッドと、記録用紙を搬送する搬送ローラと、インクジェットプリンタの制御を司る制御装置とを備えている。このようなインクジェットプリンタにおいて、液滴吐出ヘッドは、キャリッジと一体的に走査方向へ移動して、その下面に配置されたノズルから記録用紙に対して液滴を噴射する。
図１〜４に示すように、液滴吐出ヘッド２では、流路ユニット１１と、圧電アクチュエータ１２と、駆動信号を供給するフレキシブル配線板１３（信号線）とが、下側から順に積層されている。
流路ユニット１１は、複数のプレート部材の積層体であって、液体を一時的に貯留する共通貯留室であるマニホールド８１と、マニホールド８１から各吐出孔８５へ液体を供給するチャンネルとが形成されている。各チャンネルは、圧力室８３、マニホールド８１と圧力室８３とを連通する連通孔８２、及び吐出孔８５と圧力室８３とを連通する連通孔８４などの各空間で構成されている。吐出孔８５は各圧力室８３に対応して設けられており、吐出孔８５は流路ユニット１１の下面に或一方向（以下、「ノズル列方向Ｘ」といい、このノズル列方向Ｘに対するノズル行方向を「ノズル行方向Ｙ」という）に規則的に並んで開口している。このノズル列方向Ｘは、液滴吐出ヘッド２の往復移動方向と略垂直である。
圧電アクチュエータ１２は、基板となるボトム層２４上に圧電層２３を積層して形成されている。ここで圧電層２３は二層であり、上部圧電層であるトップ層２１と、その下方に積層された下部圧電層である中間層２２との、二層の圧電材料から成る層が上下に積層されている。以下、圧電アクチュエータ１２を構成する圧電層の積層方向を、「積層方向Ｚ」という。なお、圧電層２３の対向する電極間は電気的には静電容量成分となる。
トップ層２１の上部側に各圧力室８３に対応して個別電極４２が形成され、トップ層２１と中間層２２との間には各個別電極４２（圧力室８３）に対応して上部定電位電極４６が形成され、中間層２２とボトム層２４との間に下部定電位電極５０が形成されている。
複数の個別電極４２は、トップ層２１の上にノズル列方向Ｘに略一定ピッチで並設され、ノズル行方向Ｙには千鳥状にズレて配置されている。個別電極４２の一部はノズル行方向Ｙに突出して、この突出部が後述するフレキシブル配線板１３の接続端子に接続される接続部４２ａとして機能する。
複数の上部定電位電極４６は、中間層２２の上にノズル列方向Ｘに略一定ピッチで並んでいる。この上部定電位電極４６の列は、ノズル行方向Ｙに複数並んでいる。そして、２列の上部定電位電極４６の列に対して一筋のノズル列方向Ｘに延びる第一共通伝導部４５が設けられ、この第一共通伝導部４５の両側各一列の上部定電位電極４６が該第一共通伝導部４５に接続されている。上部定電位電極４６と個別電極４２とは積層方向Ｚに重複し、同じく第一共通伝導部４５と個別電極４２の接続部４２ａとは積層方向Ｚに重複している。
下部定電位電極５０は、ノズル列方向Ｘの圧力室８３に共通の電極となるように、ノズル列方向Ｘに延びる帯状に形成されている。下部定電位電極５０と上部定電位電極４６と、個別電極４２とは、積層方向Ｚに重複している。
上記の各電極において、上部定電位電極４６のノズル列方向Ｘの長さは、個別電極４２のノズル列方向Ｘの長さよりも短い。従って、個別電極４２のノズル列方向Ｘの略中央部では、個別電極４２、上部定電位電極４６、及び下部定電位電極５０が積層方向Ｚに重複している。このように圧電アクチュエータ１２において個別電極４２と上部定電位電極４６との間にトップ層２１が挟まれている部分を、以下、「第一活性部３６」という。一方、個別電極４２のノズル列方向Ｘの両端部では、個別電極４２と下部定電位電極５０とが積層方向Ｚに重複しており、これらの電極の間に上部定電位電極４６が存在しない。このように圧電アクチュエータ１２において個別電極４２と下部定電位電極５０との間にトップ層２１及び中間層２２が挟まれている部分を、以下、「第二活性部３７，３７」という。
各個別電極４２には、フレキシブル配線板１３を通じて駆動信号を供給するドライバＩＣが電気的に接続されている。フレキシブル配線板１３は、個別電極４２に駆動信号を入力する信号線の接続端子が設けられた個別電極接続部と、圧電アクチュエータ１２の上部定電位電極４６及び下部定電位電極５０への接続端子が設けられた定電位電極接続部とを備えており、圧電アクチュエータ１２への駆動電圧供給手段として機能する。
図５に示すように、圧力室８３の容積を変化させるために、個別電極４２にはフレキシブル配線板１３を通じて、待機時に第一の電位（グランド電位）が付与され、駆動時にそれと異なる第二の電位（例えば、２０Ｖ）が選択的に付与される。ここでは、個別電極４２に対して、待機時にグランド電位を与え、駆動時に正の電位を与えているが、待機時に正の電位を与え、駆動時にグランド電位を与えるようにしてもよい。また、下部定電位電極５０には第一の電位が常時付与され、上部定電位電極４６には、第二の電位が常時付与される。
そして、図２及び図３に示すように、第一活性部３６は待機時に印加される電圧の方向と同じ方向（分極方向）に分極されて、活性化されている。一方、第二活性部３７，３７は、駆動時に印加される電圧の方向と同じ方向（分極方向）に分極されて、活性化されている。
上記構成の液滴吐出ヘッド２において、電極と電極との間にある電位差が生じたときには、これらの電極に挟まれた圧電層２３に電圧が印加されることとなり、厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層２３の分極方向と電界の方向とが同じ場合には逆圧電効果が生じ、圧電層２３はその分極方向である厚み方向に伸びて水平方向に収縮する。従って、待機時は、逆圧電効果が生じるために有効な電圧が印加されていない第二活性部３７，３７の圧電層２３は変形せず、有効な電圧が印加されている第一活性部３６の圧電層２３は圧力室８３に向かう積層方向Ｚに伸張しノズル列方向Ｘに収縮する。このとき、中間層２２はボトム層２４に接合されているので、トップ層２１と中間層２２との間でノズル列方向Ｘへの歪みに差が生じる。これにより、圧電層２３とボトム層２４とが、圧力室８３に向かう積層方向Ｚへ突出変形し、圧力室８３の容積が低下する。
一方、駆動時は、逆圧電効果が生じるために有効な電圧が印加されていない第一活性部３６の圧電層２３は変形から回復し、有効な電圧が印加されている第二活性部３７，３７は、圧力室８３に向かう積層方向Ｚに伸張してノズル列方向Ｘに収縮しようとするので、第二活性部３７，３７の圧電層２３が圧力室８３から離れる方向に反るように変形する。第一活性部３６及び第二活性部３７，３７の圧電層２３の変形により圧力室８３の容積が増大し、マニホールド８１から圧力室８３に液体が吸い込まれる。
そして、駆動時の状態から、再び個別電極４２と下部定電位電極５０とを同じ電位（グランド電位）とすると、待機時と同様に第一活性部３６に逆圧電効果が生じるために有効な電圧が印加されて第二活性部３７，３７に有効な電圧が印加されない状態となって、圧力室８３の容積が一気に減少する。これにより、吐出孔８５から液体が吐出する。
このように、上記構成の液滴吐出ヘッド２では、第一活性部３６に対する電圧の印加と非印加の切り替えにより第一活性部３６の圧電層２３が変形するが、第二活性部３７，３７の圧電層２３が変形することで第一活性部３６の圧電層２３の変形が隣接する圧力室８３に伝播するのを抑制するように、第二活性部３７，３７に対する電圧の印加と非印加とが切り替えられるので、クロストークの抑制効果を得られる。
以下に示す本発明は、上記構成の液滴吐出ヘッド２において、圧電アクチュエータ１２に駆動電圧を付与するための配線構造に関するものである。
［本発明の構成］
本発明の液滴吐出ヘッドは、第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータには、前記第一方向に延在する第一共通伝導部、前記第一共通伝導部の両端が接続されて前記第一方向と略直交する方向に延在する第二共通伝導部、及び前記第一共通伝導部に接続された前記上部定電位電極を含む第一電極結合体と、前記第一方向と略直交する方向に延在する第三共通伝導部及び該第三共通伝導部に両端が接続された前記下部定電位電極を含む第二電極結合体とが形成され、前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、前記圧電アクチュエータの前記第一電極結合体と前記第二電極結合体のうち、同一電流を付与したときに電極結合体中に存在する内部抵抗による電圧降下の大きい方の電極結合体が前記第二接続ランドに電気的に接続され、同じく電圧降下の小さい方の電極結合体が前記第一接続ランドに電気的に接続されているものである。
本発明の液滴吐出ヘッドは、第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータには、前記第一方向に延在する第一共通伝導部、前記第一共通伝導部の両端が接続されて前記第一方向と略直交する方向に延在する第二共通伝導部、及び前記第一共通伝導部に接続された前記上部定電位電極を含む第一電極結合体と、前記第一方向と略直交する方向に延在する第三共通伝導部及び該第三共通伝導部に両端が接続された前記下部定電位電極を含む第二電極結合体とが形成され、前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、前記圧電アクチュエータの前記第一電極結合体と前記第二電極結合体のうち、同一電流を付与したときに電極結合体中に存在する内部抵抗による電圧降下の大きい方の電極結合体が前記第二接続ランドに電気的に接続され、同じく電圧降下の小さい方の電極結合体が前記第一接続ランドに電気的に接続されているものである。
また、本発明の液滴吐出ヘッドは、第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータには、前記第一方向に延在する第一共通伝導部、前記第一共通伝導部の両端が接続されて前記第一方向と略直交する方向に延在する第二共通伝導部、及び前記第一共通伝導部に接続された前記上部定電位電極を含む第一電極結合体と、前記第一方向と略直交する方向に延在する第三共通伝導部及び該第三共通伝導部に両端が接続された前記下部定電位電極を含む第二電極結合体とが形成され、前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、前記圧電アクチュエータの前記第一電極結合体と前記第二電極結合体のうち、前記第二共通伝導部の端部と前記第三共通伝導部の端部のうち静止時と駆動時に発生する電位の差が大きい方が属する一方の電極結合体が前記第二接続ランドに電気的に接続され、他方の電極結合体が前記第一接続ランドに電気的に接続されているものである。
上記液滴吐出ヘッドは、第一電極結合体と第二電極結合体のうち、よりインピーダンスの大きい方の電極結合体に有利となるように、つまり、定電位電極に亘って略均一に付与されるべき電位と実際に定電位電極に付与される電位との差異がより小さくなるように構成されていることとなる。これにより、圧電アクチュエータの圧電層の動作を安定化させることができる。
上記液滴吐出ヘッドにおいて、前記配線板の前記定電位電極接続部は、１つの端縁部、又は、対向する２つの端縁部に沿って設けられていることがよい。
また、上記液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電アクチュエータの前記配線板の前記定電位電極接続部と積層方向に重複する位置には、前記定電位電極接続部と、前記第一電極結合体又は前記第二電極結合体とを電気的に接続するスルーホールが設けられていることが望ましい。
また、本発明の液滴吐出ヘッドは、第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータには、前記上部定電位電極、該上部定電位電極が接続されて前記第一方向に延在する第一共通伝導部、及び前記第一共通伝導部の両端が接続されて前記第一方向と略直交する方向に延在する第二共通伝導部を含む第一電極結合体と、前記第二共通伝導部の両端にそれぞれ接続されて圧電アクチュエータの四隅に配置された第一中継電極と、前記下部定電位電極及び該下部定電位電極の両端が接続されて第一方向と略直交する方向に延在する第三共通伝導部を含む第二電極結合体と、前記第三共通伝導部に両端が接続されて前記第一方向に延在する第二中継電極とが形成され、前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、前記第二接続ランドに前記第一中継電極が電気的に接続され、前記第一接続ランドに前記第二中継電極が電気的に接続されているものである。
本発明の液滴吐出ヘッドは、第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、
前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータには、前記第一方向に延在する複数列の前記上部定電位電極及び該上部定電位電極の列の間に配置されて該上部定電位電極と接続された１又は複数の第一共通伝導部を含む第一電極結合体と、前記第一電極結合体の前記第一方向と略直交する第二方向の両端において１又は複数の前記上部定電位電極と接続された第一中継電極と、前記第一方向に延在する複数の前記下部定電位電極及び該下部定電位電極の両端において前記第二方向に延在して前記複数の下部定電位電極と接続された第三共通伝導部を含む第二電極結合体と、前記第二電極結合体の第二方向の両端において前記第三共通伝導部と接続された第二中継電極とが形成され、前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、前記第一接続ランドに前記第一中継電極が電気的に接続され、前記第二接続ランドに前記第二中継電極が電気的に接続されているものである。
前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータには、前記第一方向に延在する複数列の前記上部定電位電極及び該上部定電位電極の列の間に配置されて該上部定電位電極と接続された１又は複数の第一共通伝導部を含む第一電極結合体と、前記第一電極結合体の前記第一方向と略直交する第二方向の両端において１又は複数の前記上部定電位電極と接続された第一中継電極と、前記第一方向に延在する複数の前記下部定電位電極及び該下部定電位電極の両端において前記第二方向に延在して前記複数の下部定電位電極と接続された第三共通伝導部を含む第二電極結合体と、前記第二電極結合体の第二方向の両端において前記第三共通伝導部と接続された第二中継電極とが形成され、前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、前記第一接続ランドに前記第一中継電極が電気的に接続され、前記第二接続ランドに前記第二中継電極が電気的に接続されているものである。
さらに、本発明の液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドを備えているものである。
本発明は、以下に示すような効果を奏する。
本発明によれば、第一電極結合体と第二電極結合体のうち、よりインピーダンスが大きい方の電極結合体に有利となるように電圧を供給することができる。よって、定電位電極に亘って略均一に付与されるべき電位と実際に定電位電極に付与される電位との差異をより小さくして、圧電層の動作を安定化させることができる。
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について説明する。なお、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッド２の構造については、［課題を解決するための手段］の［発明に至る過程］において詳述しているので、重複する説明については適宜省略する。
本発明の実施の形態１について説明する。なお、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッド２の構造については、［課題を解決するための手段］の［発明に至る過程］において詳述しているので、重複する説明については適宜省略する。
［フレキシブル配線板１３］
まず、液滴吐出ヘッド２に備えるフレキシブル配線板１３の構造について説明する。図６は液滴吐出ヘッドのフレキシブル配線板の平面図である。
まず、液滴吐出ヘッド２に備えるフレキシブル配線板１３の構造について説明する。図６は液滴吐出ヘッドのフレキシブル配線板の平面図である。
図６に示すように、フレキシブル配線板１３は、ノズル列方向Ｘにやや長尺な略矩形状に形成されている。フレキシブル配線板１３は、電気絶縁性を有し可撓性の合成樹脂在から成る帯状の基板の下面（圧電アクチュエータ１２との接合面）に、圧電アクチュエータ１２の各電極に接続される接続部や配線などがフォトレジスト等により形成されていて、この表面が電気絶縁性を有するカバー層で被覆されている。図６においては、フレキシブル配線板１３の構造を理解しやすいように、基板及びカバー層を透過した状態が示されている。
このフレキシブル配線板１３の下面のノズル列方向Ｘの略中央部（図６中の二点鎖線で囲まれた部分２９）に圧電アクチュエータ１２が接合される。この圧電アクチュエータ１２が接合される部分と重複して、フレキシブル配線板１３のノズル列方向Ｘの略中央部には個別電極４２の接続部４２ａと接合される接続端子２６が多数設けられている。接続端子２６は、配線２６ａにより後述するドライバＩＣ３０の出力側と接続されている。同じくフレキシブル配線板１３の下面において、ノズル列方向Ｘの両端縁には入力電極部３５，３５が設けられ、さらに、接続端子２６群と入力電極部３５との間には、圧電アクチュエータ１２に駆動電圧を出力するドライバＩＣ３０，３０が設けられている。入力電極部３５には、ドライバＩＣ３０と配線で接続された入力電極、駆動グランド電極２７、及び駆動電極２８などが設けられている。
フレキシブル配線板１３のノズル行方向Ｙの両端縁には、入力電極部３５，３５に両端が接続されて、ノズル列方向Ｘに延びる２つの第一接続線３１，３１が設けられている。この第一接続線３１のノズル列方向Ｘの略中央部は内側へ突出して、この突出部に第一接続ランド３２が設けられている。第一接続ランド３２のノズル列方向Ｘの両側には、該第一接続ランド３２と電気的に非接続である第二接続ランド３４，３４が設けられている。この第二接続ランド３４と最寄りの入力電極部３５とは、ノズル列方向Ｘに延びる第二接続線３３で接続されている。なお、入力電極部３５，３５の近傍において図示せぬ低インピーダンスの配線板により、駆動グランド電極２７と第一接続線３１とが接続され、駆動電極２８と第二接続線３３とが接続されている。
上述の通り、フレキシブル配線板１３のノズル行方向Ｙの端部には、ノズル列方向Ｘの略中央部に位置する第一接続ランド３２と、該第一接続ランド３２のノズル列方向Ｘの両側に位置する第二接続ランド３４，３４とから成る定電位電極接続部が形成されている。この定電位電極接続部に、圧電アクチュエータ１２の下部定電位電極５０と上部定電位電極４６とが電気的に接続されることとなる。
［圧電アクチュエータ１２の電極形状］
次に、液滴吐出ヘッド２に備える圧電アクチュエータ１２に設けられた個別電極４２、下部定電位電極５０、及び上部定電位電極４６の各電極の形状とその配線構造について、図7〜９を用いて説明する。図７は実施の形態１に係る圧電アクチュエータの個別電極とトップ層の平面図、図８は実施の形態１に係る圧電アクチュエータの上部定電位電極と中間層の平面図、図９は実施の形態１に係る圧電アクチュエータの下部定電位電極とボトム層の平面図である。
次に、液滴吐出ヘッド２に備える圧電アクチュエータ１２に設けられた個別電極４２、下部定電位電極５０、及び上部定電位電極４６の各電極の形状とその配線構造について、図7〜９を用いて説明する。図７は実施の形態１に係る圧電アクチュエータの個別電極とトップ層の平面図、図８は実施の形態１に係る圧電アクチュエータの上部定電位電極と中間層の平面図、図９は実施の形態１に係る圧電アクチュエータの下部定電位電極とボトム層の平面図である。
［個別電極４２］
図７に示すように、トップ層２１の外表面には、各圧力室８３（図２，３、参照）に対応する略矩形状の個別電極４２と、トップ層２１の四隅に配置された第二表面電極４４，４４，，と、第二表面電極４４，４４の間に配置された２つの第一表面電極４３，４３とが設けられている。
図７に示すように、トップ層２１の外表面には、各圧力室８３（図２，３、参照）に対応する略矩形状の個別電極４２と、トップ層２１の四隅に配置された第二表面電極４４，４４，，と、第二表面電極４４，４４の間に配置された２つの第一表面電極４３，４３とが設けられている。
個別電極４２は、ノズル列方向Ｘに規則的に並んで列を成している。この個別電極４２の列は、ノズル行方向Ｙに並んでいる。各個別電極４２には、２列毎の列と列との間に向けて突出する接続部４２ａが形成されている。この接続部４２ａには、トップ層２１の外表面に設けられるフレキシブル配線板１３の接続端子２６が接合される。
第一表面電極４３は、トップ層２１のノズル行方向Ｙの両端部に設けられ、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２，３２と積層方向Ｚに重複している。また、第二表面電極４４はトップ層２１のノズル行方向Ｙの両端部において、２つの第一表面電極４３，４３の間に設けられて、第二接続ランド３４と積層方向Ｚに重複している。つまり、トップ層２１のノズル行方向Ｙの両端部において、ノズル列方向Ｘの略中央部に第一表面電極４３が設けられ、同じくノズル列方向Ｘの両端部に第二表面電極４４，４４が設けられていることとなる。
第一表面電極４３と第二表面電極４４とは、何れも個別電極４２と電気的に非接続である。また、第一接続ランド３２又は第二接続ランド３４と下層の電極部とを電気的に接続するために、第一表面電極４３とトップ層２１とを貫通するスルーホール４３ａと、第二表面電極４４とトップ層２１とを貫通するスルーホール４４ａとが形成されている。
［上部定電位電極４６］
図８に示すように、中間層２２の上面には、上部定電位電極４６を含む第一電極結合体５５と、中間層２２の四隅に配置された第一中継電極４８，４８，，と、第一中継電極４８，４８の間に配置された２つの第一接続部４９，４９とが設けられている。第一中継電極４８は、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と積層方向Ｚに重複する位置に設けられた導電部である。このように、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と、トップ層２１の第二表面電極４４と、中間層２２の第一中継電極４８とを積層方向Ｚに重複して、第二表面電極４４から第一中継電極４８までの電位変化を低減できるようにしている。また、第一接続部４９は、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と積層方向Ｚに重複する位置に設けられている。この第一接続部４９と中間層２２とを貫通し且つスルーホール４３ａと連通しているスルーホール４９ａが、第一接続ランド３２と下層の電極部と電気的に接続するために形成されている。
図８に示すように、中間層２２の上面には、上部定電位電極４６を含む第一電極結合体５５と、中間層２２の四隅に配置された第一中継電極４８，４８，，と、第一中継電極４８，４８の間に配置された２つの第一接続部４９，４９とが設けられている。第一中継電極４８は、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と積層方向Ｚに重複する位置に設けられた導電部である。このように、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と、トップ層２１の第二表面電極４４と、中間層２２の第一中継電極４８とを積層方向Ｚに重複して、第二表面電極４４から第一中継電極４８までの電位変化を低減できるようにしている。また、第一接続部４９は、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と積層方向Ｚに重複する位置に設けられている。この第一接続部４９と中間層２２とを貫通し且つスルーホール４３ａと連通しているスルーホール４９ａが、第一接続ランド３２と下層の電極部と電気的に接続するために形成されている。
上部定電位電極４６は略矩形状の電極箔であって、各個別電極４２に対応してノズル列方向Ｘに略一定ピッチで並べられて列を成している。この上部定電位電極４６の列は、複数がノズル行方向Ｙに並べられている。そして、２列の上部定電位電極４６の列に対して一筋のノズル列方向Ｘに延びる第一共通伝導部４５が設けられている。この第一共通伝導部４５の両側各一列の上部定電位電極４６が、該第一共通伝導部４５に接続されている。さらに、第一共通伝導部４５のノズル列方向Ｘの両端は、ノズル行方向Ｙに延びる２本の第二共通伝導部４７，４７にそれぞれ接続され、第二共通伝導部４７，４７の両端は、４つの第一中継電極４８，４８，，にそれぞれ接続されている。このようにして、中間層２２上に設けられた全ての上部定電位電極４６は第一共通伝導部４５及び第二共通伝導部４７により電気的に１つに接続されて、中間層２２上で第一電極結合体５５が形成されている。
［下部定電位電極５０］
図９に示すように、ボトム層２４の上面には、下部定電位電極５０を含む第二電極結合体５６と、２つの第二中継電極５２，５２とが設けられている。第二中継電極５２，５２は、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と積層方向Ｚに重複する位置に設けられた導電部であって、ボトム層２４の両端部においてノズル列方向Ｘに延びる帯状を成している。このように、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と、トップ層２１の第一表面電極４３と、中間層２２の第一接続部４９とを積層方向Ｚに重複して、第一表面電極４３から第二中継電極５２までの電位変化を低減できるようにしている。
図９に示すように、ボトム層２４の上面には、下部定電位電極５０を含む第二電極結合体５６と、２つの第二中継電極５２，５２とが設けられている。第二中継電極５２，５２は、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と積層方向Ｚに重複する位置に設けられた導電部であって、ボトム層２４の両端部においてノズル列方向Ｘに延びる帯状を成している。このように、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と、トップ層２１の第一表面電極４３と、中間層２２の第一接続部４９とを積層方向Ｚに重複して、第一表面電極４３から第二中継電極５２までの電位変化を低減できるようにしている。
下部定電位電極５０は、ノズル列方向Ｘに並ぶ圧力室８３に共通の電極となるように、ノズル列方向Ｘに延びる帯状の共通電極として形成されている。本実施の形態において、２列の個別電極４２の列に対して一本の下部定電位電極５０が設けられて、複数の下部定電位電極５０はノズル行方向Ｙに間をおいて並べられている。下部定電位電極５０と下部定電位電極５０との間には、積層方向Ｚにおいて、個別電極４２の接続部４２ａと、上部定電位電極４６に接続された第一共通伝導部４５とが重複している。このように下部定電位電極５０を帯状に形成して、隣接する下部定電位電極５０を離間するとともに、第一共通伝導部４５と下部定電位電極５０とが積層方向Ｚに重複しないようにすることで、圧電アクチュエータ１２に電荷がたまらないようにしている。
下部定電位電極５０のノズル列方向Ｘの両端は、２本の第三共通伝導部５１，５１にそれぞれ接続されている。この第三共通伝導部５１の両端は、それぞれ第二中継電極５２，５２に接続されている。このようにして、ボトム層２４上に設けられた全ての下部定電位電極５０は第三共通伝導部５１，５１により電気的に１つに接続されて、ボトム層２４上に第二電極結合体５６が形成されている。
［圧電アクチュエータ１２の動作］
次に、上記構成の圧電アクチュエータ１２の動作について、特に、活性部３６，３７に印加される電圧の切替について説明する。
次に、上記構成の圧電アクチュエータ１２の動作について、特に、活性部３６，３７に印加される電圧の切替について説明する。
フレキシブル配線板１３のドライバＩＣ３０から、配線２６ａ、及び接続端子２６を通じて圧電アクチュエータ１２の個別電極４２の接続部４２ａに、第一の電位と第二の電位とが選択的に付与される。フレキシブル配線板１３の駆動電極２８から、上部定電位電極４６に第二の電位が常時付与されている。また、フレキシブル配線板１３の駆動グランド電極２７から、下部定電位電極５０に第一の電位が常時付与されている。
個別電極４２に第二の電位が付与されたとき（図５に示す個別電極４２の駆動時の電位の上昇部分）、第二活性部３７，３７の圧電層２３の内部静電容量に電圧が印加される。このとき、下部定電位電極５０の電位が変化し、下部定電位電極５０から入力電極部３５の駆動グランド電極２７までの電気的経路（下部定電位電極５０、第三共通伝導部５１、第二中継電極５２、スルーホール４９ａ、第一接続部４９、スルーホール４３ａ、第一表面電極４３、第一接続ランド３２、第一接続線３１及び入力電極部３５の駆動グランド電極２７）に電圧が印加される。こうして、個別電極４２に第二の電位が付与されたときに、第三共通伝導部５１の電位が上昇する。
また、個別電極４２に第二の電位が付与されたとき、第一活性部３６の圧電層２３の内部静電容量に電圧が印加される。このとき、上部定電位電極４６の電位が変化し、上部定電位電極４６から駆動電極２８までの電気的経路（上部定電位電極４６、第一共通伝導部４５、第二共通伝導部４７、スルーホール４４ａ、第二表面電極４４、第二接続ランド３４、第二接続線３３、及び駆動電極２８）に電圧が印加される。こうして、個別電極４２に第二の電位が付与されたときに、第二共通伝導部４７の電位が上昇する。
続いて、個別電極４２に第一の電位が付与されたとき（図５に示す個別電極４２の駆動時の電位の降下部分）、第一活性部３６の圧電層２３の内部静電容量に電圧が印加される。このとき、上部定電位電極４６の電位が変化し、第二共通伝導部４７の電位が低下する。また、第二活性部３７，３７の圧電層２３の内部静電容量に電圧が印加される。このとき、下部定電位電極５０の電位が変化し、第三共通伝導部５１の電位も低下する。
上述の通り構成された液滴吐出ヘッド２では、フレキシブル配線板１３に定電位電極接続部として第一接続ランド３２と第二接続ランド３４，３４とが設けられているが、このうち何れが圧電アクチュエータ１２の下部定電位電極５０と電気的に接続され、また、何れが上部定電位電極４６と電気的に接続されるかは、第二電極結合体５６と第一電極結合体５５との内部抵抗によるインピーダンス（電圧降下）により定められている。つまり、下部定電位電極５０を含む第二電極結合体５６と、上部定電位電極４６を含む第一電極結合体５５のうち、インピーダンスの大きい方と第二接続ランド３４，３４とが接続され、インピーダンスの小さい方と第一接続ランド３２とが接続されるように、第一接続ランド３２又は第二接続ランド３４，３４と接続される定電位電極との組合せが決定されている。第二接続ランド３４，３４は、電極結合体のうち電流が集中する箇所（第二共通伝導部４７，第三共通伝導部５１）により近いので、電源から電極までの電圧降下を少しでも低減することができるという点で有利な条件で電極結合体に電位を付与することができる。このようにして、定電位電極に亘って略均一に付与されるべき電位と実際に定電位電極に付与される電位との差異をより小さくして、圧電層２３が安定して動作できるようにしている。
これを本実施の形態に当てはめて具体的に説明すれば、以下の通りである。
上部定電位電極４６は箔状であって、しかも、１つの第一共通伝導部４５から枝分かれしたように複数の上部定電位電極４６が連結されている。一方、下部定電位電極５０は箔状であるが、第一共通伝導部４５よりも幅広の帯状である。第一電極結合体５５と第二電極結合体５６とは、形状や材質が異なるために、同じ電流を供給したときに電極結合体中に存在する内部抵抗により発生する電圧降下に差が生じる。従って、第一共通伝導部４５と上部定電位電極４６とが同一素材且つ同一厚さの箔で構成されていて、この第一電極結合体５５と第二電極結合体５６とに同一の電流をかけたと仮定すると、第二電極結合体５６で生じる電圧降下よりも第一電極結合体５５で生じる電圧降下の方が大きいこととなる。
換言すれば、第一電極結合体５５の角部に位置する第二共通伝導部４７の端部での電圧変動と、第二電極結合体５６の角部に位置する第三共通伝導部５１の端部での電圧変動とを比較すると、第一電極結合体５５の方がインピーダンスが大きいことから前者の方が電圧変動が大きいこととなる。なお、ここで電圧変動とは、液滴吐出ヘッド２において、待機時の電位と、具備される全チャンネルを駆動した時に発生する電位との差である。
以上の理由から、本実施の形態に係る液滴吐出ヘッド２では、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２には圧電アクチュエータ１２の下部定電位電極５０を含む第二電極結合体５６が電気的に接続され、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４，３４には圧電アクチュエータ１２の上部定電位電極４６を含む第一電極結合体５５が電気的に接続されている。
＜実施の形態２＞
以下、本発明の実施の形態２に係る液滴吐出ヘッド２について、図１０〜１２を用いて説明する。図１０は実施の形態２に係る圧電アクチュエータの上部定電位電極と中間層の平面図、図１１は実施の形態２に係る圧電アクチュエータの下部定電位電極とボトム層の平面図、図１２は実施の形態２に係る圧電アクチュエータの電極の配置を説明する図である。なお、実施の形態２に係る液滴吐出ヘッド２では、圧電アクチュエータ１２に具備される定電位電極の形状を除いて、実施の形態１に記載した液滴吐出ヘッド２と同一の構成である。よって、以下では。圧電アクチュエータ１２の電極形状及びその配線構造について説明し、他の重複する説明は適宜省略する。
以下、本発明の実施の形態２に係る液滴吐出ヘッド２について、図１０〜１２を用いて説明する。図１０は実施の形態２に係る圧電アクチュエータの上部定電位電極と中間層の平面図、図１１は実施の形態２に係る圧電アクチュエータの下部定電位電極とボトム層の平面図、図１２は実施の形態２に係る圧電アクチュエータの電極の配置を説明する図である。なお、実施の形態２に係る液滴吐出ヘッド２では、圧電アクチュエータ１２に具備される定電位電極の形状を除いて、実施の形態１に記載した液滴吐出ヘッド２と同一の構成である。よって、以下では。圧電アクチュエータ１２の電極形状及びその配線構造について説明し、他の重複する説明は適宜省略する。
［圧電アクチュエータ１２の電極形状］
次に、液滴吐出ヘッド２に備える圧電アクチュエータ１２に設けられた個別電極４２、下部定電位電極５０（ＧＮＤ電極）、及び上部定電位電極４６（ＶＤＤ電極）の各電極の形状とその配線構造について説明する。このうち、個別電極４２の構成は実施の形態１に記載したものと同じであるので、説明を省略する。
次に、液滴吐出ヘッド２に備える圧電アクチュエータ１２に設けられた個別電極４２、下部定電位電極５０（ＧＮＤ電極）、及び上部定電位電極４６（ＶＤＤ電極）の各電極の形状とその配線構造について説明する。このうち、個別電極４２の構成は実施の形態１に記載したものと同じであるので、説明を省略する。
［上部定電位電極４６］
図１０及び図１１に示すように、中間層２２の上面には、上部定電位電極４６を含む第一電極結合体５５と、中間層２２の四隅に配置された第一接続部５８，５８，，と、第一接続部５８，５８の間に配置された２つの第一中継電極５９，５９とが設けられている。第一中継電極５９は、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と積層方向Ｚに重複する位置に設けられた導電部である。このように、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と、トップ層２１の第一表面電極４３と、中間層２２の第一中継電極５９とを積層方向Ｚに重複して、第二表面電極４４から第一中継電極５９までの電位変化を低減できるようにしている。また、第一接続部５８は、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と積層方向Ｚに重複する位置に設けられている。この第一接続部５８と中間層２２とを貫通し且つスルーホール４４ａと連通するスルーホール５８ａが、第二接続ランド３４と下層の電極部と電気的に接続するために形成されている。
図１０及び図１１に示すように、中間層２２の上面には、上部定電位電極４６を含む第一電極結合体５５と、中間層２２の四隅に配置された第一接続部５８，５８，，と、第一接続部５８，５８の間に配置された２つの第一中継電極５９，５９とが設けられている。第一中継電極５９は、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と積層方向Ｚに重複する位置に設けられた導電部である。このように、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２と、トップ層２１の第一表面電極４３と、中間層２２の第一中継電極５９とを積層方向Ｚに重複して、第二表面電極４４から第一中継電極５９までの電位変化を低減できるようにしている。また、第一接続部５８は、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と積層方向Ｚに重複する位置に設けられている。この第一接続部５８と中間層２２とを貫通し且つスルーホール４４ａと連通するスルーホール５８ａが、第二接続ランド３４と下層の電極部と電気的に接続するために形成されている。
上部定電位電極４６は略矩形状の電極箔であって、各個別電極４２に対応してノズル列方向Ｘに略一定ピッチで並べられて列を成している。この上部定電位電極４６の列は、複数がノズル行方向Ｙに並べられている。そして、隣接する上部定電位電極４６の列の間にノズル列方向Ｘに延びる第一共通伝導部４５が設けられて、該第一共通伝導部４５と上部定電位電極４６とが接続されている。また、第一中継電極５９，５９と隣接する上部定電位電極４６の列では、上部定電位電極４６と第一中継電極５９とが接続されている。さらに、第一共通伝導部４５のノズル列方向Ｘの両端は、ノズル行方向Ｙに延びる２本の第二共通伝導部４７，４７にそれぞれ接続されている。このようにして、中間層２２上に設けられた全ての上部定電位電極４６は第一共通伝導部４５及び第二共通伝導部４７により電気的に１つに接続されて、中間層２２上で網目状の第一電極結合体５５が形成されている。
［下部定電位電極５０］
図１１及び図１２に示すように、ボトム層２４の上面には、下部定電位電極５０を含む第二電極結合体５６と、２つの第二中継電極５２，５２とが設けられている。第二中継電極５２，５２は、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と積層方向Ｚに重複する位置に設けられた導電部であって、ボトム層２４の両端部においてノズル列方向Ｘに延びる帯状を成している。このように、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と、トップ層２１の第二表面電極４４と、中間層２２の第一接続部５８とを積層方向Ｚに重複して、第二表面電極４４から第二中継電極５２までの電位変化を低減できるようにしている。
図１１及び図１２に示すように、ボトム層２４の上面には、下部定電位電極５０を含む第二電極結合体５６と、２つの第二中継電極５２，５２とが設けられている。第二中継電極５２，５２は、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と積層方向Ｚに重複する位置に設けられた導電部であって、ボトム層２４の両端部においてノズル列方向Ｘに延びる帯状を成している。このように、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４と、トップ層２１の第二表面電極４４と、中間層２２の第一接続部５８とを積層方向Ｚに重複して、第二表面電極４４から第二中継電極５２までの電位変化を低減できるようにしている。
下部定電位電極５０は、ノズル列方向Ｘに並ぶ圧力室８３（図２，３、参照）に共通の電極となるように、ノズル列方向Ｘに延びる帯状の共通電極として形成されている。本実施の形態において、１列の個別電極４２の列に対して一本の下部定電位電極５０が設けられて、複数の下部定電位電極５０はノズル行方向Ｙに間をおいて並べられている。下部定電位電極５０と下部定電位電極５０との間には、積層方向Ｚにおいて、個別電極４２の接続部４２ａと、上部定電位電極４６に接続された第一共通伝導部４５とが重複している。このように下部定電位電極５０を帯状に形成して、隣接する下部定電位電極５０を離間するとともに、第一共通伝導部４５と下部定電位電極５０とが積層方向Ｚに重複しないようにすることで、圧電アクチュエータ１２に電荷がたまらないようにしている。
下部定電位電極５０のノズル列方向Ｘの両端は、２本の第三共通伝導部５１，５１にそれぞれ接続されている。この第三共通伝導部５１の両端は、それぞれ第二中継電極５２，５２に接続されている。このようにして、ボトム層２４上に設けられた全ての下部定電位電極５０は第三共通伝導部５１，５１により電気的に１つに接続されて、ボトム層２４上に第二電極結合体５６が形成されている。
上記構成の液滴吐出ヘッド２において、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２には圧電アクチュエータ１２の上部定電位電極４６を含む第一電極結合体５５が電気的に接続され、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４，３４には圧電アクチュエータ１２の下部定電位電極５０を含む第二電極結合体５６が電気的に接続されている。
本実施の形態において、下部定電位電極５０は１列の個別電極４２の列に対して一本が設けられていることから、実施の形態１と比較して、下部定電位電極５０の幅は小さくなり、下部定電位電極５０の本数が増えて、第二電極結合体５６のインピーダンスは増大する。一方、上部定電位電極４６の列の間にはそれぞれに第一共通伝導部４５が設けられて、第一電極結合体５５は網目状に形成されていることから、実施の形態１と比較して、第一電極結合体５５のインピーダンスは低下する。ここで、第一共通伝導部４５と上部定電位電極４６とが同一素材且つ同一厚さの箔で構成されて第一電極結合体５５と第二電極結合体５６とに同一の電流をかけたと仮定すると、第一電極結合体５５で生じる電圧降下よりも第二電極結合体５６で生じる電圧降下の方が大きいこととなる。
換言すれば、第一電極結合体５５の角部に位置する第二共通伝導部４７の端部での電圧変動と、第二電極結合体５６の角部に位置する第三共通伝導部５１の端部での電圧変動とを比較すると、第二電極結合体５６の方がインピーダンスが大きいことから前者の方が電圧変動が大きいこととなる。
以上の理由から、本実施の形態において、フレキシブル配線板１３の第一接続ランド３２には圧電アクチュエータ１２の上部定電位電極４６を含む第一電極結合体５５が電気的に接続され、フレキシブル配線板１３の第二接続ランド３４，３４には圧電アクチュエータ１２の下部定電位電極５０を含む第二電極結合体５６が電気的に接続されている。
本発明は、例えば、インクジェットヘッドなどの液滴吐出ヘッド、及びこの液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置に適用することができる。
Ｘ ノズル列方向
Ｙ ノズル行方向
Ｚ 積層方向
２ 液滴吐出ヘッド
１１ 流路ユニット
１２ 圧電アクチュエータ
１３ フレキシブル配線板
２１ トップ層
２２ 中間層
２３ 圧電層
２４ ボトム層
３０ ドライバＩＣ
３１ 第一接続線
３２ 第一接続ランド
３３ 第二接続線
３４ 第二接続ランド
３５ 入力電極部
３６ 第一活性部
３７ 第二活性部
８１ マニホールド
８２ 連通孔
８３ 圧力室
８４ 連通孔
８５ 吐出孔
４２ 個別電極
４３ 第一表面電極
４４ 第二表面電極
４５ 第一共通伝導部
４６ 上部定電位電極
４７ 第二共通伝導部
４８ 第一中継電極
４９ 第一接続部
５０ 下部定電位電極
５１ 第三共通伝導部
５２ 第二中継電極
５５ 第一電極結合体
５６ 第二電極結合体
５８ 第一接続部
５９ 第一中継電極
Ｙ ノズル行方向
Ｚ 積層方向
２ 液滴吐出ヘッド
１１ 流路ユニット
１２ 圧電アクチュエータ
１３ フレキシブル配線板
２１ トップ層
２２ 中間層
２３ 圧電層
２４ ボトム層
３０ ドライバＩＣ
３１ 第一接続線
３２ 第一接続ランド
３３ 第二接続線
３４ 第二接続ランド
３５ 入力電極部
３６ 第一活性部
３７ 第二活性部
８１ マニホールド
８２ 連通孔
８３ 圧力室
８４ 連通孔
８５ 吐出孔
４２ 個別電極
４３ 第一表面電極
４４ 第二表面電極
４５ 第一共通伝導部
４６ 上部定電位電極
４７ 第二共通伝導部
４８ 第一中継電極
４９ 第一接続部
５０ 下部定電位電極
５１ 第三共通伝導部
５２ 第二中継電極
５５ 第一電極結合体
５６ 第二電極結合体
５８ 第一接続部
５９ 第一中継電極
Claims (7)
- 第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、
前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、
前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、
順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、
前記圧電アクチュエータには、前記第一方向に延在する第一共通伝導部、前記第一共通伝導部の両端が接続されて前記第一方向と略直交する方向に延在する第二共通伝導部、及び前記第一共通伝導部に接続された前記上部定電位電極を含む第一電極結合体と、前記第一方向と略直交する方向に延在する第三共通伝導部及び該第三共通伝導部に両端が接続された前記下部定電位電極を含む第二電極結合体とが形成され、
前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、
前記圧電アクチュエータの前記第一電極結合体と前記第二電極結合体のうち、同一電流を付与したときに電極結合体中に存在する内部抵抗による電圧降下の大きい方の電極結合体が前記第二接続ランドに電気的に接続され、同じく電圧降下の小さい方の電極結合体が前記第一接続ランドに電気的に接続されている、
液滴吐出ヘッド。 - 第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、
前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、
前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、
順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、
前記圧電アクチュエータには、前記第一方向に延在する第一共通伝導部、前記第一共通伝導部の両端が接続されて前記第一方向と略直交する方向に延在する第二共通伝導部、及び前記第一共通伝導部に接続された前記上部定電位電極を含む第一電極結合体と、前記第一方向と略直交する方向に延在する第三共通伝導部及び該第三共通伝導部に両端が接続された前記下部定電位電極を含む第二電極結合体とが形成され、
前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、
前記圧電アクチュエータの前記第一電極結合体と前記第二電極結合体のうち、前記第二共通伝導部の端部と前記第三共通伝導部の端部のうち静止時と駆動時に発生する電位の差が大きい方が属する一方の電極結合体が前記第二接続ランドに電気的に接続され、他方の電極結合体が前記第一接続ランドに電気的に接続されている、
液滴吐出ヘッド。 - 前記配線板の前記定電位電極接続部は、１つの端縁部、又は、対向する２つの端縁部に沿って設けられている、請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記圧電アクチュエータの前記配線板の前記定電位電極接続部と積層方向に重複する位置には、前記定電位電極接続部と、前記第一電極結合体又は前記第二電極結合体とを電気的に接続するスルーホールが設けられている、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
- 第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、
前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、
前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、
順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、
前記圧電アクチュエータには、前記上部定電位電極、該上部定電位電極が接続されて前記第一方向に延在する第一共通伝導部、及び前記第一共通伝導部の両端が接続されて前記第一方向と略直交する方向に延在する第二共通伝導部を含む第一電極結合体と、前記第二共通伝導部の両端にそれぞれ接続されて圧電アクチュエータの四隅に配置された第一中継電極と、前記下部定電位電極及び該下部定電位電極の両端が接続されて第一方向と略直交する方向に延在する第三共通伝導部を含む第二電極結合体と、前記第三共通伝導部に両端が接続されて前記第一方向に延在する第二中継電極とが形成され、
前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、前記第二接続ランドに前記第一中継電極が電気的に接続され、前記第一接続ランドに前記第二中継電極が電気的に接続されている、
液滴吐出ヘッド。 - 第一方向に列を成している複数の圧力室及び前記圧力室に連通された吐出孔を有する流路ユニットと、
前記圧力室の各々に対応して設けられて前記第一方向に列を成している複数の個別電極と、前記個別電極の各々に対応して設けられて該個別電極の前記流路ユニット側に第一の圧電層を介して積層された上部定電位電極と、前記個別電極の列に対応して設けられて前記上部定電位電極に第二の圧電層を介して積層された下部定電位電極とを有する圧電アクチュエータと、
前記個別電極に電位を与える個別電極接続部と、前記上部定電位電極と前記下部定電位電極とに電位を与える定電位電極接続部とを有する配線板とを、
順に積層して成る液滴吐出ヘッドであって、
前記圧電アクチュエータには、前記第一方向に延在する複数列の前記上部定電位電極及び該上部定電位電極の列の間に配置されて該上部定電位電極と接続された１又は複数の第一共通伝導部を含む第一電極結合体と、前記第一電極結合体の前記第一方向と略直交する第二方向の両端において１又は複数の前記上部定電位電極と接続された第一中継電極と、前記第一方向に延在する複数の前記下部定電位電極及び該下部定電位電極の両端において前記第二方向に延在して前記複数の下部定電位電極と接続された第三共通伝導部を含む第二電極結合体と、前記第二電極結合体の第二方向の両端において前記第三共通伝導部と接続された第二中継電極とが形成され、
前記配線板の前記定電位電極接続部には、第一方向に延在する第一接続ランドと、前記第一接続ランドの前記第一方向の両側に配置された第二接続ランドとが形成され、前記第一接続ランドに前記第一中継電極が電気的に接続され、前記第二接続ランドに前記第二中継電極が電気的に接続されている、
液滴吐出ヘッド。 - 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドを備えている、液滴吐出装置。
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