JP2020172061A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドの圧電体に生じる反り変形を低減すること【解決手段】ヘッドヘッド５は、個別電極１４１が形成された上部圧電層１４４０と、中間共通電極２４１が形成された中間圧電層２４０と、下部共通電極３４１が形成された下部圧電層３４０とを有する。中間共通電極２４１の複数の延在部２４４を連結する金属膜の一部を、下部圧電層３４０の上に配置する。これにより、中間圧電層２４０の、電極が設けられている部分の面積を小さくし、圧電体に生じる反り変形を低減させることができる。【選択図】図９

Description

本発明は、インクなどの液体を媒体に向けて吐出する液体吐出ヘッド及び当該液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置に関する。

液体吐出装置として、記録媒体に対して相対的に移動しつつ、記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェットプリンタのインクジェットヘッドが知られている。例えば、特許文献１に示されるインクジェットプリンタにおいては、複数の圧電材料層（セラミックスシート）が積層された圧電体を有するインクジェットヘッドが開示されている。

特開２００４−２５９８６５号

特許文献１のインクジェットヘッドにおいては、圧電材料層には、複数の電極列が形成されていることに起因して、圧電材料層を焼成するときに圧電材料層に反り変形が発生することが知られている。特許文献１においては、圧電体に生じる反り変形を低減するための構造として、圧電材料層の表面にダミー電極を形成することを提案している。

本発明の目的は、インクジェットヘッドの圧電体に生じる反り変形を低減させることができる別の構造を提案することである。

本発明の態様に従えば、複数の圧電層が積層された圧電体であって、前記複数の圧電層の積層方向と直交する第１方向に離れた第１端と第２端とを有する圧電体と、
前記積層方向と直交する面である第１面に形成された複数の個別電極と、
前記積層方向と直交する面であって、前記積層方向における位置が前記第１面及び前記圧電体の中立面の前記積層方向における位置と異なる第２面に形成された第１共通電極と、
前記積層方向における位置が前記第１面、前記第２面及び前記中立面の前記積層方向における位置と異なる第３面に形成された配線部と、
を備え、
前記積層方向において前記中立面は前記第１面と前記第３面の間に位置し、前記第２面は前記第１面と前記第３面の間に位置し、
前記圧電体は、前記第２面から前記第３面まで貫通する少なくとも１つの貫通孔を有し、
前記複数の個別電極は、前記第１端と前記第２端との間において、互いに間隙をあけて配置された複数の個別電極列を構成し、
前記複数の個別電極列は、第１個別電極列と、前記第１個別電極列と前記第１方向において隣接する第２個別電極列を有し、前記第１個別電極列は、前記第１方向において前記第１端と前記第２個別電極列との間に位置し、
前記第１個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記積層方向と直交する方向であって、且つ、前記第１方向と交差する第２方向に沿って並ぶように配置され、
前記第１共通電極は、
前記第２面において、前記第１方向における前記第１個別電極列と前記第２個別電極列との間位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第１延在部と、
前記第２面において、前記第１延存部から前記第１端に向かって突出した複数の第１突出部と、を備え、
各第１突出部は、前記第１個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
前記第１延在部と、前記配線部とは、前記少なくとも１つの貫通孔の内側に配置された導電性材料によって電気的に導通していることを特徴とする液体吐出ヘッドが提供される。

上記構成によれば、第１共通電極は、第１延在部と、第１延在部から突出する複数の第１突出部を有している。第１共通電極の第１延在部と、第１突出部とは、第２面に形成され、配線部は第３面に形成されている。配線部が第２面に形成されている場合に比べて、第２面に形成される金属膜の面積を小さくすることができる。さらに、第２面の金属膜の面積を小さくした分を、中立面を挟んで第１面と反対側にある第３面に形成することにより、圧電体が第３面に向かって凸になるように変形する反り変形を低減することができる。

本実施形態に係るインクジェットプリンタ１の概略を示す平面図である。 本実施形態に係るインクジェットヘッド５と配線部材５０の概略図である。 本実施形態に係る積層体の概略分解図である。 本実施形態に係るインクジェットヘッドの概略断面図であり、（ａ）は走査方向の概略断面図であり、（ｂ）は搬送方向の概略断面図である。 本実施形態に係る上部圧電層１４０の上面図である。 本実施形態に係る中間圧電層２４０の上面図である。 本実施形態に係る下部圧電層３４０の上面図である。 （ａ）は、本実施形態に係る上部圧電層１４０と中間圧電層２４０の重なりを示す概略図であり、（ｂ）は上部圧電層１４０と下部圧電層３４０の重なりを示す概略図である。 本実施形態に係る導体膜３５０を説明するための、中間圧電層２４０及び下部圧電層３４０の一部拡大図である。 変更形態に係る導体膜３５０及び延在部２９１、２９２を説明するための、中間圧電層２４０及び下部圧電層３４０の一部拡大図である。 変更形態に係る導体膜３６０及び延在部２９５を説明するための、中間圧電層２４０及び下部圧電層３４０の一部拡大図である。 変更形態に係る延在部３５２の切欠き部３５２ａと、延在部２９２の切欠き部２９２ａを説明するための、中間圧電層２４０及び下部圧電層３４０の一部拡大図である。 変更形態に係る延在部３５２の切欠き部３５２ａ、３５２ｂと、延在部２９２の切欠き部２９２ａを説明するための、中間圧電層２４０及び下部圧電層３４０の一部拡大図である。 圧電体に発生する変形を説明するための概略図である。

＜プリンタの概略構成＞
本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、プラテン２と、キャリッジ３と、キャリッジ駆動機構４と、インクジェットヘッド５と、搬送機構６と、コントローラ７と、インク供給ユニット８とを主に備えている。

プラテン２の上面には、記録媒体である記録用紙１００が載置される。キャリッジ３は、キャリッジ駆動機構４により、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って左右方向（以下、走査方向ともいう）に往復移動するように構成されている。キャリッジ駆動機構４は、ベルト１２と、プラテン２の走査方向両側においてプラテン２を挟むように配置された２つのコロ１３と、キャリッジ駆動モータ１４とを備える。キャリッジ３にはベルト１２が連結されている。ベルト１２は、走査方向に離れて配置されている２つのコロ１３の間を、上から見て、走査方向に長い長円状の環になるように張り回されている。図１に示されるように、右側のコロ１３はキャリッジ駆動モータ１４の回転軸に連結されている。キャリッジ駆動モータ１４を回転させることにより、ベルト１２を２つのコロ１３の周りで周回させることができる。これに伴ってベルト１２に連結されたキャリッジ３を走査方向に往復移動させることができる。

インクジェットヘッド５は、キャリッジ３に取り付けられており、キャリッジ３とともに走査方向に往復移動する。インク供給ユニット８は、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクがそれぞれ貯留された４つのインクカートリッジ１７と、４つのインクカートリッジ１７が装着されるカートリッジホルダ１８と、不図示のチューブとを備える。インクジェットヘッド５と４つのインクカートリッジ１７とは、不図示のチューブを通じて接続されている。これにより、４色のインクがインク供給ユニット８からインクジェットヘッド５へ供給される。

インクジェットヘッド５の下面（図１の紙面向こう側の面）には、複数のノズル２３が形成されている（図３参照）。複数のノズル２３は、インクカートリッジ１７から供給されたインクを、プラテン２に載置された記録用紙１００に向けて吐出する。

搬送機構６は、前後方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有する。搬送機構６は、２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を前方（以下、搬送方向ともいう）に搬送する。

コントローラ７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。コントローラ７は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＡＳＩＣにより、記録用紙１００への印刷等の各種処理を実行する。例えば、印刷処理においては、コントローラ７は、ＰＣ等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド５やキャリッジ駆動モータ１４等を制御して、記録用紙１００に画像を印刷させる。具体的には、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド５を走査方向に移動させながらインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ１８、１９によって記録用紙１００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。

インクジェットヘッド５は、流路ユニット２０、振動板３０、圧電体４０、配線部材５０を主に備えている（図２参照）。流路ユニットは、図２、３に示すように、５枚の金属プレート２１Ａ〜２１Ｅと、ノズルプレート２２を含む。また、流路ユニット２０の金属プレート２１Ａの上には、振動板３０が接合されている。以下の説明においては、流路ユニットと振動板３０とを合わせたものを、積層体６０と呼ぶ。つまり、積層体６０は、図３に示すように、振動板３０と、５枚の金属製のプレート２１Ａ〜２１Ｅと、ノズルプレート２２を有し、これらのプレートをこの順に積層し、接合したものである。以下の説明においては、積層体６０においてこれらのプレートが積層された方向を積層方向と呼ぶ。

振動板３０は、搬送方向に長尺な略矩形状の金属プレートである。なお、金属プレート２１Ａ〜２１Ｅ及びノズルプレート２２も同様の平面形状を有する略矩形状のプレートである。図２、図３に示されるように、振動板３０の、搬送方向の端部には、後述のマニホールドにインクを供給するためのインク供給口となる４つの開口３１ａ〜３１ｄが形成されている。４つの開口３１ａ〜３１ｄは走査方向（左右方向）に並んで配置されている。開口３１ａはイエローインク用のインク供給口であり、開口３１ｂはマゼンタインク用のインク供給口であり、開口３１ｃはシアンインク用のインク供給口であり、開口３１ｄは、ブラックインク用のインク供給口である。ブラックインク用のマニホールドは３本あり、開口３１ｄは３本のマニホールドにブラックインクを供給すための供給口である。これに対して、カラーインク（シアン、マゼンタ、イエローの各インク）用のマニホールドは１本であり、開口３１ａ〜３１ｃはそれぞれ、１本のマニホールドにカラーインクの１つを供給するための供給口である。そのため、開口３１ｄの面積は、開口３１ａ〜３１ｃの面積よりも大きくなっている。

プレート２１Ａは、複数の圧力室２６として機能する開口が、規則的に形成された金属プレートである。また、振動板３０の４つの開口３１ａ〜３１ｄと重なる位置には、それぞれ開口が形成されている。複数の圧力室２６は、配列ピッチＰで搬送方向に配列された圧力室列２５を構成しており、そのような圧力室列２５が１２列形成されている。１２列の圧力室列２５は、走査方向（左右方向）に並んで配置されている。

１２列の圧力室列２５のうち、６列はカラーインク用の圧力室列２５であり、残りの６列はブラックインク用の圧力室列２５である。図２に示されるように、６列のブラックインク用の圧力室列２５は、搬送方向において、開口３１ｄと並ぶように設けられている。６列のカラーインク用の圧力室列２５は、２列のシアンインク用の圧力室列２５、２列のマゼンタインク用の圧力室列２５、２列のイエローインク用の圧力室列２５を有している。２列のシアンインク用の圧力室列２５は、搬送方向において、開口３１ｃと並ぶように設けられている。２列のマゼンタインク用の圧力室列２５は、搬送方向において、開口３１ｂと並ぶように設けられている。２列のイエローインク用の圧力室列２５は、搬送方向において、開口３１ａと並ぶように設けられている。

２列のシアンインク用の圧力室列２５の間では、搬送方向における圧力室２６の位置が、各圧力室列２５の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている。２列のマゼンタインク用圧力室列２５、２列のイエローインク用の圧力室列２５についても同様である。６列のブラックインク用の圧力室列２５は、搬送方向おける圧力室２６の位置が、各圧力室列２５の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている２つの圧力室列２５（圧力室列２５のペア）を３組有している。なお、図２においては明確には図示されていないが、３組の圧力室列２５のペアは、それぞれ、互いに配列ピッチＰの１／３だけ搬送方向にずれて配置されている。そのため、全体として、６つの圧力室列２５は、搬送方向おける圧力室２６の位置が、互いに、各圧力室列２５の配列ピッチＰの１／６だけずれている。

プレート２１Ｂには、後述のマニホールド２７（共通インク室）から各圧力室２６へ通じる流路を形成する連通孔２８ａ及び各圧力室２６から後述の各ノズル２３へ通じる流路を形成する連通孔２８ｂが形成されている。プレート２１Ｃの上面には、圧力室２６とマニホールド２７とを連通する連通路２８ｃが凹部として形成されている。さらに、プレート２１Ｃには、マニホールド２７から圧力室２６へ通じる流路を形成する連通穴２８ｄ及び圧力室２６からノズル２３へ通じる流路を形成する連通穴２８ｅがそれぞれ形成されている。また、プレート２１Ｂ、２１Ｃの、振動板３０の４つの開口３１ａ〜３１ｄと重なる位置には、それぞれ開口が形成されている。プレート２１Ｄ，２１Ｅには、マニホールド２７を形成する貫通孔２９ａ，２９ｂが形成され、さらに、圧力室２６からノズル２３へ通じる流路を形成する連通穴２９ｃ、２９ｄがそれぞれ形成されている。

ノズルプレート２２は合成樹脂（例えばポリイミド樹脂）のプレートであり、プレート２１Ａに形成された圧力室２６に対応して、ノズル２３が形成されている。

これらの振動板３０、プレート２１Ａ〜２１Ｅ及びノズルプレート２２が積層されて接合されることにより、図４（ａ）、（ｂ）に示されるような、マニホールドから圧力室２６を経てノズル２３に至る複数の流路が形成されている。同時に、マニホールド２７に対してインクを供給するためのインク供給流路も形成される。

振動板３０及びプレート２１Ａ〜２１Ｅは金属プレートであるため、金属拡散接合により接合できる。また、ノズルプレート２２は樹脂製のプレートであるため、金属拡散接合ではなく、接着剤などによりプレート２１Ｅに接合される。なお、ノズルプレート２２は金属プレートであってもよく、その場合には、他のプレートと同様に金属拡散接合により接合することができる。あるいは、全てのプレートを接着剤などにより接合してもよい。

＜圧電体４０＞
例えば図２，３に示されるように、振動板３０の上には、圧電体４０が配置されている。圧電体４０は略矩形状の平面形状を有している。図４（ａ），（ｂ）に示されるように、圧電体４０には複数の圧電素子４０１が形成されている。複数の圧電素子４０１は、複数の圧力室２６にそれぞれ対応して設けられている。各圧電素子４０１は振動板３０と協働して、対応する圧力室２６の容積を変える。これにより、各圧電素子４０１は振動板３０と協働して、対応する圧力室２６内のインクに圧力を加えて、当該圧力室２６に連通するノズル２３からインクを吐出させるためのエネルギーをインクに付与している。

以下、圧電体４０の構成について説明する。図４（ａ），（ｂ）に示されるように、圧電体４０は、３つの圧電層（上部圧電層１４０、中間圧電層２４０、下部圧電層３４０）、個別電極（上部電極）１４１、中間共通電極（中間電極）２４１、及び下部共通電極（下部電極）３４１を有する。振動板３０の上には、下部圧電層３４０、中間圧電層２４０、上部圧電層１４０がこの順に積層されている。３つの圧電層１４０、２４０、３４０は、例えば、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料で構成されている。あるいは、３つの圧電層１４０、２４０、３４０は、鉛が含有されていない非鉛系の圧電材料で形成されていてもよい。下部圧電層３４０の上面には、下部共通電極３４１が配置され、中間圧電層２４０の上面には、中間共通電極２４１が配置され、上部圧電層１４０の上面には個別電極１４１が配置されている。

以下の説明において、上部圧電層１４０の走査方向の両端部を端部１４０Ｌ、１４０Ｒと呼び、搬送方向の両端部を端部１４０Ｕ、１４０Ｄと呼ぶ（図５参照）。中間圧電層２４０の走査方向の両端部を端部２４０Ｌ、２４０Ｒと呼び、搬送方向の両端部を端部２４０Ｕ、２４０Ｄと呼ぶ（図６参照）。下部圧電層３４０の走査方向の両端部を端部３４０Ｌ、３４０Ｒと呼び、搬送方向の両端部を端部３４０Ｕ、３４０Ｄと呼ぶ（図７参照）。

図５に示されるように、上部圧電層１４０の走査方向の端部１４０Ｌには、搬送方向に１列に並んだ６つの導体膜１８０Ｌが形成されている。各導体膜１８０Ｌには、それぞれ、スルーホール１８１Ｌと端子１８２Ｌが形成されている。スルーホール１８１Ｌの内側には、導体膜１８０Ｌを形成する導電性材料と同じ導電性材料が充填されている。上部圧電層１４０の搬送方向の端部１４０Ｕには、走査方向に１列に並んだ７つの導体膜１８０Ｕが形成されている。各導体膜１８０Ｕには、それぞれ、スルーホール１８１Ｕと端子１８２Ｕが形成されている。７つの導体膜１８０Ｕのスルーホール１８１Ｕは、後述の中間共通電極２４１の７つの延在部２４４の搬送方向の端部と積層方向において重なるように配置されている。各スルーホール１８１Ｕの内側には、導体膜１８０Ｕを形成する導電性材料と同じ導電性材料が充填されている。スルーホール１８１Ｌ、１８１Ｕ内の導電体は、後述のように、中間圧電層２４０の上面に形成された中間共通電極２４１（図６参照）と、下部圧電層３４０の上面に形成された導体膜３５０（図７参照）と導通している。端子１８２Ｌ、１８２Ｕは、後述のＦＰＣ５１の不図示の端子と接続される。端子１８２Ｌ、１８２Ｕは、中間共通電極２４１に対して、ＦＰＣ５１を通じてドライバＩＣ５２から所定の電位（例えば２４Ｖ）を供給するための端子として機能している。

上部圧電層１４０の走査方向の端部１４０Ｒには、搬送方向に１列に並んだ６つの導体膜１８０Ｒが形成されている。各導体膜１８０Ｒには、それぞれ、スルーホール１８１Ｒと端子１８２Ｒが形成されている。スルーホール１８１Ｒの内側には、導体膜１８０Ｒを形成する導電性材料と同じ導電性材料が充填されている。スルーホール１８１Ｒの内部に充填された導電体は後述のスルーホール２８１Ｒ（図６参照）の内部に充填された導電体を通じて下部共通電極３４１（図７参照）と導通している。端子１８２Ｒは、後述のＦＰＣ５１の不図示の端子と接続される。端子１８２Ｒは、下部共通電極３４１に対して、ＦＰＣ５１を通じてドライバＩＣ５２から所定の電位（例えば０Ｖ）を供給するための端子として機能している。

＜個別電極１４１＞
図４（ａ），（ｂ）に示されるように、上部圧電層１４０の上面の、複数の圧力室２６にそれぞれ対応した位置には、複数の個別電極１４１が形成されている。個別電極１４１は、例えば、白金（Ｐｔ）やイリジウム（Ｉｒ）などで形成されている。図５に示されるように、１２列の圧力室列２５に対応して、１２列の個別電極列１５０が形成されている。１２列の個別電極列１５０は走査方向に並んでいる。各個別電極列の各個別電極列１５０は、搬送方向に所定のピッチＰで並んだ３７個の個別電極１４１を含んでいる。１２列の個別電極列１５０のうち、走査方向（左右方向）において上部圧電層１４０の端部１４０Ｌに近いものから数えてから１番目と２番目、３番目と４番目、５番目と６番目、７番目と８番目、９番目と１０番目、１１番目と１２番目の個別電極列１５０はそれぞれ個別電極列のペアを形成している。なお、以下の説明においては、走査方向において、上部圧電層１４０の端部１４０Ｌに近いものから数えてｎ番目にあるものを、単に左からｎ番目と呼んでいる。中間圧電層２４０及び下部圧電層３４０においても同様に、走査方向において、中間圧電層２４０の端部２４０Ｌ（図６参照）に近いものから数えてｎ番目にあるもの、及び、下部圧電層３４０の端部３４０Ｌ（図７（ａ）参照）に近いものから数えてｎ番目にあるもの、をいずれも左からｎ番目と呼んでいる。各個別電極列１５０のペアの間では、搬送方向における個別電極１４１の位置が、各個別電極列１５０の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている。また、左から７番目と８番目、９番目と１０番目、１１番目と１２番目の各個別電極列１５０のペアは、搬送方向において、互いに、上記配列ピッチＰの１／３だけずれている。そのため、左から７番目と８番目、９番目と１０番目、１１番目と１２番目の各個別電極列１５０は、互いに、搬送方向における個別電極１４１の位置が、各個別電極列１５０の配列ピッチＰの１／６だけずれている。

１２列の個別電極列１５０のうち、左から１番目と２番目、３番目と４番目、５番目と６番目の個別電極列１５０のペアは、それぞれ、シアンインク用の圧力室列２５、マゼンタインク用の圧力室列２５、イエローインク用の圧力室列２５に対応している。また、左から７番目と８番目、９番目と１０番目、１１番目と１２番目の３つの個別電極列のペアは、ブラックインク用の圧力室列２５に対応している。

各個別電極１４１は、矩形の平面形状を有する幅広部１４２と、幅広部１４２から左右方向（走査方向）のいずれか一方に延びる幅狭部１４３とを備える。各幅狭部１４３には、後述の配線部材５０のＦＰＣ５１に設けられた不図示の接点と電気的に接合されるバンプ１４３ａが形成されている。図５に示されるように、１２列の個別電極列１５０のうち、左から１番目、３番目、５番目、８番目、１０番目、１２番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１においては、幅広部１４２の走査方向の端部１４２Ｒから上部圧電層１４０の端部１４０Ｒに向かって幅狭部１４３が走査方向に延びている。１２列の個別電極列１５０のうち、左から２番目、４番目、６番目、７番目、９番目、１１番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１においては、幅広部１４２の走査方向の端部１４２Ｌから上部圧電層１４０の端部１４０Ｌに向かって幅狭部１４３が走査方向に延びている。なお、幅狭部１４３は、対応する圧力室２６に形成されたノズルと走査方向において反対側に延在している（図４（ａ）参照）。つまり、左から１番目、３番目、５番目、８番目、１０番目、１２番目の圧力室列２５を構成する圧力室２６においては、各圧力室２６の、走査方向の中央よりも上部圧電層１４０の端部１４０Ｌに近い位置にノズル２３が形成されている。左から２番目、４番目、６番目、７番目、９番目、１１番目の圧力室列２５を構成する圧力室２６においては、各圧力室２６の、走査方向の中央よりも上部圧電層１４０の端部１４０Ｒに近い位置にノズル２３が形成されている。

走査方向に隣り合う個別電極列１５０のうち、（１）左から１番目の個別電極列１５０と左から２番目の個別電極列１５０、（２）左から３番目にある個別電極列１５０と左から４番目の個別電極列１５０、（３）左から５番目にある個別電極列１５０と左から６番目の個別電極列１５０、（４）左から８番目にある個別電極列１５０と左から９番目の個別電極列１５０、（５）左から１０番目にある個別電極列１５０と左から１１番目の個別電極列１５０は、それぞれ、個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅狭部１４３が、走査方向において互いに向かい合うように配置されている。そのため、これらの２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさ（Ｌ１）は、走査方向において幅狭部１４３が向き合っていない２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさ（Ｌ２）よりも大きい。なお、左から６番目の個別電極列１５０と、左から７番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさ（Ｌ３）は、Ｌ１，Ｌ２よりもさらに大きい。これは、左から１番目〜６番目までの個別電極列１５０がカラーインク用の圧力室列２５に対応し、左から７番目〜１２番目までの個別電極列１５０がブラックインク用の圧力室列２５に対応していることに起因している。

走査方向における、左から６番目の個別電極列１５０と、左から７番目の個別電極列１５０との間には、搬送方向に個別電極１４１の配列ピッチＰと同じ配列ピッチＰで並ぶダミー電極１７１により構成されたダミー電極列１７０が設けられている。ダミー電極１７１は、個別電極１４１の幅広部１４２に対応するように作られたものであり、ダミー電極１７１の大きさ及び形状は、個別電極１４１の幅広部１４２の大きさ及び形状とほぼ同じである。なお、ダミー電極１７１にはドライバＩＣ５１から電位が供給されるわけではないので、個別電極１４１の幅狭部１４３に相当する部分は設けられていない。左から６番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２とダミー電極１７１との走査方向における間隔の大きさと、左から７番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２とダミー電極１７１との走査方向における間隔の大きさとは、Ｌ１となっている。

上部圧電層１４０の上面に形成される個別電極１４１、ダミー電極１７１、導体膜１８０Ｌ、１８０Ｒ、１８０Ｕは、いずれもスクリーン印刷により形成することができる。これらは、同じ導電性材料を用いて同一の工程で印刷して形成することができる。あるいは、別の工程で印刷して形成することもできる。

＜中間共通電極２４１＞
図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、中間圧電層２４０の上面には、７つの中間共通電極２４１が形成されている。図６に示されるように、各中間共通電極２４１は、搬送方向に延在する延在部２４４と、延在部２４４から走査方向に突出する複数の突出部２４５とを有する。左から２番目から７番目の中間共通電極２４１の延在部２４４においては、複数の突出部２４５は各延在部２４４から走査方向の両側に突出している。左から１番目の中間共通電極２４１の延在部２４３においては、複数の突出部２４５は、延在部２４３から中間圧電層２４０の端部２４０Ｒに向かって走査方向に突出している。なお、以下の説明において、左からｎ番目の中間共通電極２４１の延在部２４３のことを、単に左からｎ番目の延在部２４３と記載する。

図８（ａ）に示されるように、各延在部２４４は、個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２と積層方向において重ならないように、走査方向において隣り合う２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の間を、搬送方向に延びている。図６に示されている７つの延在部２４４のうち、左から２番目の延在部２４４は、左から２番目と３番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から３番目の延在部２４４は、左から４番目と５番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から４番目の延在部２４４は、左から６番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２と、ダミー電極列１７０を構成するダミー電極１７１の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から５番目の延在部２４４は、左から７番目と８番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から６番目の延在部２４４は、左から９番目と１０番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から７番目の延在部２４４は、左から１１番目と１２番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。

左側から４番目の延在部２４４は、カラーインク用の圧力室列２５とブラックインク用の圧力室列２５との境に位置している。左側から４番目の延在部２４４の幅は、Ｌ１である（図６参照）。カラーインク用の圧力室列２５とブラックインク用の圧力室列２５との境において、走査方向における圧力室列２５間の間隔が広くなっていることに応じて、左側から４番目の延在部２４４の幅は他の６つ延在部２４４の幅よりも広い。なお、他の６つの延在部２４４の幅は全て同じである。なお、左から２、３、５、６、７番目の延在部２４４に関して、走査方向において各延在部２４４を挟む２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１は、走査方向において幅広部１４２が互いに向かい合うように配置されている。２つの幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさはＬ２である（図５参照）ので、これに合わせて、上記５つの延在部２４４の走査方向の幅もＬ２となっている（図６参照）。なお、本明細書において、所定方向の幅とは、ある一箇所における幅を意味するのではなく、所定方向に直交する直交方向における平均値を意味する。

次に、図８（ａ）を参照しつつ、圧力室２６、個別電極１４１及び中間共通電極２４１の位置関係について説明する。図８（ａ）においては、走査方向に並んだ４列の個別電極の列が図示されているが、ここでは、図８（ａ）の左から２番目の個別電極の列に含まれる個別電極１４１と、それと積層方向において重なる圧力室２６及び中間共通電極２４１を例に挙げてこれらの位置関係を説明する。

圧力室２６の走査方向の長さは、個別電極１４１の幅広部１４２の走査方向の長さよりも長い。なお、幅広部１４２と幅狭部１４３を合わせた個別電極１４１全体の走査方向の長さは、圧力室２６の走査方向の長さよりも長い。中間共通電極２４１の突出部２４５の走査方向の長さは、個別電極１４１の幅広部１４２の走査方向の長さとほぼ同じである。

ノズル２３は、走査方向において、圧力室の走査方向の端部２６Ｌよりも端部２６Ｒに近い位置にある。圧力室２６の端部２６Ｒは、走査方向において、延在部２４４の走査方向の端部２４４Ｌと端部２４４Ｒの間に位置している。圧力室２６の端部２６Ｌは、走査方向において、幅広部１４２の端部１４２Ｌと幅狭部１４３の走査方向の端部１４３Ｌの間に位置している。中間共通電極２４１の突出部２４５の走査方向の端部２４５Ｌと、幅広部１４２の端部１４２Ｌは、走査方向において、ほぼ同じ位置にある。個別電極１４１の幅広部１４２の走査方向の端部１４１Ｒと、延在部２４４の端部２４４Ｌと、ノズル２３とは、走査方向においてほぼ同じ位置にある。

中間共通電極２４１の突出部２４５の搬送方向の中央位置と、圧力室２６の搬送方向の中央位置と、個別電極１４１の幅広部１４２の搬送方向の中央位置は、搬送方向においてほぼ一致している。圧力室２６の搬送方向の長さは、中間共通電極２４１の突出部２４５の搬送方向の長さよりも長く、これらの長さの比は約２：１となっている。そのため、圧力室２６の搬送方向の両端部分（圧力室の搬送方向の長さの１／４程度）は、積層方向において、中間共通電極２４１の突出部２４５と重なっていない。また、個別電極１４１の幅広部１４２の、搬送方向の長さは、圧力室２６の搬送方向の長さよりも長い。

＜導体膜２８０Ｌ＞
図６、９に示されるように、中間圧電層２４０の走査方向の端部２４０Ｌの、積層方向において６つの導体膜１８０Ｌと重なる位置には６つの導体膜２８０Ｌが形成されている。各導体膜２８０Ｌの、積層方向においてスルーホール１８１Ｌと重なる位置にはスルーホール２８１Ｌが形成されている。スルーホール２８１Ｌの内部には、導体膜２８０Ｌを形成する導電性材料と同じ導電性材料が充填されている。スルーホール２８１Ｌの内部に充填された導電性材料は、スルーホール１８１Ｌの内部に充填された導電性材料と導通している。

＜導体膜２８０Ｕ＞
図６、９に示されるように、中間圧電層２４０の搬送方向の端部２４０Ｕの、積層方向において７つの導体膜１８０Ｕと重なる位置には、７つ導体膜２８０Ｕが形成されている。各導体膜２８０Ｕの、積層方向においてスルーホール１８１Ｕと重なる位置にはスルーホール２８１Ｕが形成されている。スルーホール２８１Ｕの内部には、導体膜２８０Ｕを形成する導電性材料と同じ導電性材料が充填されている。スルーホール２８１Ｕの内部の導電性材料は、スルーホール１８１Ｕの内部に充填された導電性材料と導通している。７つの導体膜２８０Ｕの走査方向における位置はそれぞれ、中間共通電極２４１の７つの延在部２４４の走査方向における位置と同じであり、７つの導体膜２８０Ｕは、中間共通電極２４１の７つの延在部２４４とそれぞれ導通している。

＜導体膜２８０Ｒ＞
図６に示されるように、中間圧電層２４０の走査方向の端部２４０Ｒの、積層方向において６つの導体膜１８０Ｒと重なる位置には６つの導体膜２８０Ｒが形成されている。各導体膜２８０Ｒの、積層方向においてスルーホール１８１Ｒと重なる位置にはスルーホール２８１Ｒが形成されている。スルーホール２８１Ｒの内部には、導体膜２８０Ｒを形成する導電性材料と同じ導電性材料が充填されている。スルーホール２８１Ｒの内部の導電性材料は、スルーホール１８１Ｒの内部に充填された導電性材料と導通している。

中間圧電層２４０の上面に形成される７つの中間共通電極２４１、導体膜２８０Ｌ、２８０Ｒ、２８０Ｕは、いずれもスクリーン印刷により形成することができる。これらは、同じ導電性材料を用いて同一の工程で印刷して形成することができる。あるいは、別の工程で印刷して形成することもできる。

＜下部共通電極３４１＞
図４に示されるように、下部圧電層３４０の上面には、下部共通電極３４１が形成されている。図７に示されるように、下部共通電極３４１は、下部圧電層３４０の搬送方向の端部３４０Ｄを覆うように走査方向（左右方向）に延在する延在部３４２と、下部圧電層３４０の走査方向の端部３４０Ｒを覆うように搬送方向に延在する延在部３４３と、延在部３４２から下部圧電層３４０の搬送方向の端部３４０Ｕに向かって搬送方向に延在する６本の延在部３４４と、各延在部３４４から走査方向の両側に突出する複数の突出部３４５とを有する。また、延在部３４３からも複数の突出部３４５が下部圧電層３４０の走査方向の端部３４０Ｌに向かって走査方向に突出している。なお、延在部３４２は、積層方向において圧力室２６及び個別電極１４１と重ならない位置にある。また、積層方向において、中間共通電極２４１とも重ならない位置にある。

６本の延在部３４４は、それぞれ、個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２と積層方向において重ならないように、走査方向において隣り合う２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の間を、搬送方向に延びている。図６において、６つの延在部３４４のうち、左から１番目の延在部２４４は、左から１番目と２番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から２番目の延在部３４４は、左から３番目と４番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から３番目の延在部２４４は、左から５番目と６番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から３番目の延在部２４４は、ダミー電極列１７０を構成するダミー電極１７１と、左から７番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２との走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から５番目の延在部３４４は、左から８番目と９番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。左側から６番目の延在部３４４は、左から１０番目と１１番目の個別電極列１５０を構成する幅広部１４２の走査方向における間を通るように搬送方向に延在している。

なお、左側から４番目の延在部３４４は、カラーインク用の圧力室列２５とブラックインク用の圧力室列２５との境に位置している。６つの延在部３４４の幅は同じである。左から４番目の延在部３４４を除く５つの延在部３４４に関して、走査方向において各延在部３４４を挟む２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１は、走査方向において幅狭部１４３が互いに向き合うように配置されている（図５参照）。つまり、左から４番目の延在部３４４を除く５つの延在部３４４に関して、走査方向において各延在部３４４を挟む２つの個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２の、走査方向における間隔の大きさはＬ１となっている。また、左から４番目の延在部３４４を走査方向に挟む、ダミー電極列１７０を構成するダミー電極１７１と左から７番目の個別電極列１５０を構成する個別電極１４１の幅広部１４２との間の走査方向における間隔の大きさもＬ１となっている。これに合わせて、６つの延在部３４４の走査方向における幅も全てＬ１となっている（図７参照）。

次に、図８（ｂ）を参照しつつ、圧力室２６、個別電極１４１及び下部共通電極３４１の位置関係について説明する。図８（ｂ）においては、走査方向に並んだ４列の個別電極の列が図示されているが、ここでは、図８（ｂ）の左から２番目の個別電極の列に含まれる個別電極１４１と、それと積層方向において重なる圧力室２６及び下部共通電極３４１を例に挙げてこれらの位置関係を説明する。

下部共通電極３４１の突出部３４５の走査方向の長さは、個別電極１４１の幅広部１４２の走査方向の長さとほぼ同じである。

圧力室２６の端部２６Ｌは、走査方向において、延在部３４４の走査方向の端部３４４Ｌと端部３４４Ｒの間に位置している。圧力室２６の端部２６Ｒは、下部共通電極３４１の突出部３４５の走査方向の端部３４５Ｒと走査方向においてほぼ同じ位置にある。下部共通電極３４１の延在部３４４の端部３４４Ｒは、走査方向において、圧力室２６ａの端部２６Ｌと個別電極１４１の幅広部１４２の端部１４２Ｌとの間にある。

なお、上述のように、幅広部１４２の端部１４２Ｌは、中間共通電極２４１の突出部２４５の走査方向の端部２４５Ｌと、走査方向においてほぼ同じ位置にある（図８（ａ）参照）。そのため、中間共通電極２４１の突出部２４５と、下部共通電極３４１の延在部３４４とは、積層方向において重なっていないことがわかる。また、中間共通電極２４１の延在部２４４の端部２４４Ｌは、ノズル２３と走査方向においてほぼ同じ位置にある（図８（ａ）参照）。そのため、下部共通電極３４１の突出部３４５と、中間共通電極２４１の延在部２４４とが走査方向において重なっていることが分かる。

下部共通電極３４１の突出部３４５の搬送方向の中央位置は、搬送方向に隣り合う２つの圧力室２６の間の間隙の中央位置と、搬送方向においてほぼ一致している。搬送方向に隣り合う２つの圧力室２６の間の間隙の、搬送方向の長さは、下部共通電極３４１の突出部３４５の搬送方向の長さよりも短い。そのため、圧力室２６の搬送方向の両端部分は、積層方向において、下部共通電極３４１の突出部３４５と重なっている。なお、圧力室２６と下部共通電極３４１の突出部３４５との積層方向における重なり部分の、搬送方向の長さは、圧力室２６の搬送方向の長さの１／４よりも短い。上述のように、圧力室２６の搬送方向の両端部分において、圧力室２６の搬送方向の長さの１／４程度は、積層方向において、中間共通電極２４１の突出部２４５と重なっていない。そのため、下部共通電極３４１の突出部３４５と中間共通電極２４１の突出部２４５とは積層方向において重なっていない。

なお、上述のように、圧力室２６の搬送方向の中央位置と、個別電極１４１の幅広部１４２の搬送方向の中央位置は、搬送方向においてほぼ一致しており、且つ、個別電極１４１の幅広部１４２の、搬送方向の長さは、圧力室２６の搬送方向の長さよりも長い。そのため、幅広部１４２の搬送方向の両端部分は、積層方向において、下部共通電極３４１の突出部３４５と重なっている。幅広部１４２と下部共通電極３４１の突出部３４５との積層方向における重なり部分の、搬送方向の長さは、圧力室２６と下部共通電極３４１の突出部３４５との積層方向における重なり部分の、搬送方向の長さよりも長い。

＜導体膜３５０＞
図７、９に示されるように、下部圧電層３４０には、導体膜３５０が形成されている。導体膜３５０は本開示の配線部の一部である。導体膜３５０は、下部圧電層３４０の端部３４０Ｌにおいて搬送方向に延在する延在部３５１と、下部圧電層３４０の端部３４０Ｕにおいて延在部３５１から端部３４０Ｒに向かって走査方向に延在する延在部３５２とを有する。

延在部３５１は、上部圧電層１４０の導体膜１８０Ｌ及びスルーホール１８１Ｌと積層方向において重なる位置にある。図９に示されるように、延在部３５１は、中間圧電層２４０の導体膜２８０Ｌ及びスルーホール２８１Ｌとも積層方向において重なる位置にある。延在部３５２は、上部圧電層１４０の導体膜１８０Ｕ及びスルーホール１８１Ｕと積層方向において重なる位置にある。また、延在部３５２は、中間圧電層２４０の導体膜２８０Ｕ及びスルーホール２８１Ｕとも積層方向において重なる位置にある。なお、延在部３５１は、下部圧電層３４０の端部３４０Ｌと端部３４０Ｕとの角部分において、延在部３５２と連結している。

延在部３５１は、スルーホール１８１Ｌ、２８１Ｌに充填された導電性材料を通じて、上部圧電層１４０の導体膜１８０Ｌ及び端子１８２Ｌと導通している。延在部３５２は、スルーホール１８１Ｕ、２８１Ｕに充填された導電性材料を通じて、上部圧電層１４０の導体膜１８０Ｕ及び端子１８２Ｕと導通している。さらに、延在部３５２は、スルーホール２８１Ｕに充填された導電性材料を通じて、中間圧電層２４０の導体膜２８０Ｕと導通している。上述のように、７つの導体膜２８０Ｕは、７つの中間共通電極２４１の延在部２４４とそれぞれ導通している。

このように、６つの導体膜１８０Ｌと、６つの導体膜２８０Ｌと、７つの導体膜１８０Ｕと、７つの導体膜２８０Ｕと、下部圧電層３４０の導体膜３５０の延在部３５１、３５２とは、スルーホール１８１Ｌ、１８１Ｕ、２８１Ｌ、２８１Ｕに充填された導電性材料と、を介して、７つの中間共通電極２４１と導通している。図６、９に示されるように、中間圧電層２４０の表面においては、７つの中間共通電極２４１は互いに接続されていない。しかしながら、図７、９に示されるように、下部圧電層３４０の導体膜３５０等を通じて、７つの中間共通電極２４１は互いに接続されている。端子１８２Ｌ及び端子１８２Ｕの全てが、全ての中間共通電極２４１と電気的に繋がっているので、ドライバＩＣ５２から端子１８２Ｌ及び端子１８２Ｕに供給された電荷を、全ての延在部２４４に分配することができる（図９参照）。６つの導体膜１８０Ｌと、６つの導体膜２８０Ｌと、７つの導体膜１８０Ｕと、７つの導体膜２８０Ｕと、下部圧電層３４０の導体膜３５０の延在部３５１、３５２と、スルーホール１８１Ｌ、１８１Ｕ、２８１Ｌ、２８１Ｕに充填された導電性材料とが、本開示の配線部に対応する。

下部圧電層３４０の上面に形成される下部共通電極３４１と、導体膜３５０は、いずれもスクリーン印刷により形成することができる。これらは、同じ導電性材料を用いて同一の工程で印刷して形成することができる。あるいは、別の工程で印刷して形成することもできる。

＜配線部材５０＞
図２に示されるように、配線部材５０は、フレキシブル配線基板５１（ＦＰＣ５１）と、ＦＰＣ５１に配置されたドライバＩＣ５２とを備える。フレキシブル配線基板５１に形成された不図示の接点は、各個別電極１４１の幅狭部１４３に設けられたバンプ１４３ａと電気的に接続されており、各個別電極１４１に対して、個別に電位を設定できる。また、上述のように、ドライバＩＣ５２は、中間共通電極２４１及び下部共通電極３４１に対して、所定の定電位を設定することができる。

＜圧電素子４０１の駆動＞
上述のように圧電体４０は、複数の圧力室２６を覆うように振動板３０の上に配置された、平面視で略矩形状の板状の部材である（例えば図２参照）。圧電体４０には、複数の圧力室２６にそれぞれ対応して設けられた複数の圧電素子４０１が形成されている。以下、圧電素子４０１の駆動について説明する。上部圧電層１４０の、積層方向において個別電極１４１と中間共通電極２４１とに挟まれた部分（以下、第１活性部４１という（図４（ａ），（ｂ）参照））は、積層方向に分極している。また、上部圧電層１４０と中間圧電層２４０の、積層方向において個別電極１４１と下部共通電極３４１とに挟まれた部分（以下、第２活性部４２という（図４（ａ），（ｂ）参照））も、積層方向に分極している。ここで、ドライバＩＣ５１が通電されている状態において、中間共通電極２４１には常に所定の第１電位（例えば２４Ｖ）が印加され、下部共通電極３４１には常に所定の第２電位（例えば０Ｖ）が印加されている。また、各個別電極１４１には第１電位と第２電位とが選択的に印加される。具体的には、ある個別電極１４１に対応する圧力室２６からインクを吐出しないときには、個別電極１４１には第２電位が付与されている。このとき、個別電極１４１と下部共通電極３４１との間には電位差が生じないので、第２活性部４２は変形しない。しかしながら、個別電極１４１と中間共通電極２４１との間には、第１電位と第２電位の電位差（ここでは２４Ｖ）が生じている。これにより、第１活性部４１は下側（圧力室２６側）に凸になるように変形している。

ある個別電極１４１に対応する圧力室２６からインクを吐出するときには、個別電極１４１に第１電位が付与された後、第２電位に戻される。つまり、第２電位から第１電位に上がり、所定時間経過後に第２電位に戻るようなパルス状の電圧信号が個別電極１４１に付与される。個別電極１４１に第１電位が付与されるときには、個別電極１４１と中間共通電極２４１との間の電位差がなくなるので、下側（圧力室２６側）に凸になるように変形していた第１活性部４１が、元に戻ろうとする。このとき、第１活性部４１は上に向かって変位するので、これにより、圧力室２６の体積が増大する。このとき、個別電極１４１と下部共通電極３４１との間には電位差（ここでは２４Ｖ）が生じ、第２活性部４２は圧力室２６の中央部分を上に持ち上げるように変形するので、圧力室２６の体積の増加を大きくすることができる。次に、個別電極１４１の電位が第２電位に戻ると、上述のように、個別電極１４１と下部共通電極３４１との間には電位差がなくなるので、第２活性部４２はもとにもどるが、個別電極１４１と中間共通電極２４１との間には、再び第１電位と第２電位の電位差（ここでは２４Ｖ）が生じる。これにより、第１活性部４１は下側（圧力室２６側）に凸になるように変形する。このときに圧力室２６に加えられた圧力により、圧力室２６内のインクがノズル２３から吐出される。

＜圧電層の反り変形について＞
図５に示されるように、上部圧電層１４０の表面には、個別電極１４１などの金属膜が形成されている。図６に示されるように、中間圧電層２４０の表面には、中間共通電極２４１などの金属膜が形成されている。図７に示されるように、下部圧電層３４０の上面には、下部共通電極３４１などの金属膜が形成されている。

一般に、圧電層の表面に個別電極、中間共通電極、下部共通電極などの金属膜を形成する場合には、圧電材料のシートの上に印刷などの手法により金属膜を形成し、それを焼成している。その際、図１４に示されるように、焼成された圧電層に圧縮方向の熱応力が残留する。以下の説明においては、焼成した圧電層に残留する熱応力を単に残留応力と呼ぶ。残留応力の強さは、金属膜の面積が大きいほど大きくなる。積層方向において、中立面ＮＰを挟んで上側に残留する残留応力の大きさと、下側に残留する残留応力の大きさが異なる場合には、これらの残留応力の差に応じて、圧電体４０が積層方向に反るように変形する。本明細書においては、このような圧電体４０の積層方向の反りを反り変形と呼ぶ。

なお、圧電層の表面に、金属膜の疎な部分と密な部分とが形成される場合、これらの間で残留応力の大きさが異なるため、焼成された圧電層に波状の変形（ウネリ）が生じることも知られている（図１３参照）。特に、金属膜が疎な部分と密な部分とが所定の方向に並んでいる場合には、当該所定の方向において、圧電層のウネリが顕著に現れると考えられる。本明細書においては、このような圧電層の波状の変形（ウネリ）は、上述の反り変形と区別している。

積層方向において、中立面ＮＰを挟んで上側と下側に金属膜が形成されている場合、それぞれの金属膜から中立面ＮＰまでの積層方向における距離がほぼ同じである場合には、中立面ＮＰの上側の金属膜の面積と、中立面ＮＰの下側の金属膜の面積の大小関係により、圧電体が上側に反るか下側に反るかが決まる。金属膜の面積が大きいほど、残留応力が大きくなる。そのため、中立面ＮＰの上側の金属膜の面積が、下側の金属膜の面積よりも大きい場合には、圧電体が下側に凸になるような反り変形が発生する。逆に、中立面ＮＰの下側の金属膜の面積が、上側の金属膜の面積よりも大きい場合には、圧電体が上側に凸になるような反り変形が発生する。

積層方向において、中立面ＮＰを挟んで上側と下側に金属膜が形成されている場合であって、それぞれの金属膜から中立面ＮＰまでの積層方向における距離が異なる場合には、中立面ＮＰの上側の金属膜の面積と中立面ＮＰから上側の金属膜までの積層方向の距離との積と、中立面ＮＰの下側の金属膜の面積と中立面ＮＰから下側の金属膜までの積層方向の距離との積との大小関係により、圧電体が上側に反るか下側に反るかが決まる。

本実施形態においては、図１４に示されるように、中立面ＮＰの下側には、下部共通電極３４１が設けられているのに対して、中立面ＮＰの上側には、中間共通電極２４１と個別電極１４１が設けられている。個別電極１４１と中立面ＮＰとの間の積層方向の距離は、中間共通電極２４１と中立面ＮＰとの間の積層方向の距離、及び、下部共通電極３４１と中立面ＮＰとの間の積層方向の距離よりも長い。また、上部圧電層１４０の表面に形成されている金属膜（個別電極１４１など）の面積と、中間圧電２４０の表面に形成されている金属膜（中間共通電極２４１など）の面積との和は、下部圧電層３４０の表面に形成されている金属膜（下部共通電極３４２など）の面積よりも大きい。これらに起因して、本実施形態においては、圧電体４０には、下側に凸になるような反り変形が生じている。

本実施形態において、下部圧電層３４０に形成されている導体膜３５０は、７つの中間共通電極２４１の延在部２４４を連結するように、中間圧電層２４０の表面に形成することも可能である。しかしながら、本実施形態においては、中間圧電層２４０の表面に形成される金属膜の面積を減らすために、導体膜３５０を下部圧電層３４０の表面に形成している。これにより、中立面ＮＰより上側にある金属膜の面積を減らし、且つ、中立面ＮＰより下側にある金属膜の面積を増やすことができる。これにより、導体膜３５０に相当する部分を中間圧電層２４０の上に形成する場合と比べて、圧電体４０が下側に凸になる反り変形を低減させることができる。

＜変更形態＞
上記実施形態においては、中間圧電層２４０の上面には、７つの中間共通電極２４１の延在部２４４を走査方向に連結する金属膜は形成されていなかった。しかしながら、本開示はそのような態様に限られない。例えば、図１０に示されるように、中間圧電層２４０の上面に、導体膜２８０Ｌを連結するように搬送方向に延在する延在部２９１と、導体膜２８０Ｕを連結するように走査方向に延在する延在部２９２とを有する導体膜２９０を形成することができる。導体膜２９０は本開示の配線部の一部である。なお、延在部２９２は、複数の延在部２４４を走査方向に連結している。これにより、複数の延在部２４４は、導体膜３５０だけでなく延在部２９１，２９２によっても連結されているので、ドライバＩＣ５２から端子１８２Ｌ及び端子１８２Ｕに供給された電荷を、延在部２４４に分配する経路を増やすことができ、電気的な信頼性を向上させることができる。また、図１０に示されるように、延在部２９１の走査方向の幅を延在部３５１の走査方向の幅よりも狭くし、延在部２９２の搬送方向の幅を延在部３５２の搬送方向の幅よりも狭くている。これにより、中間圧電層２４０に形成される金属膜の面積が大きくなりすぎることを抑えることができ、圧電体４０が下側に凸になる反り変形を抑制することができる。

上記実施形態においては、下部圧電層３４０の上面に設けられた導体膜３５０の延在部３５２は、積層方向において、中間共通電極２４１の全ての延在部２４４と重なるように、走査方向に延在していた。しかしながら、本実施形態はそのような態様には限られない。例えば、図１１に示されるように、導体膜３６０が、積層方向において全ての導体膜２８０Ｌと重なるように、下部圧電層３４０の端部３４０Ｌにおいて搬送方向に延在する延在部３６１と、延在部３６１から端部３４０Ｒに向かって走査方向に延在する延在部３６２とを有していてもよい。ここで、延在部３６２の走査方向の長さは上記実施形態の延在部３５２の走査方向の長さよりも短い。延在部３６２は、端部３４０Ｌに最も近い導体膜２８０Ｕと積層方向において重なっているが、端部３４０Ｌから数えて２番目の導体膜２８０Ｕとは積層方向に重なっていない。なお、延在部３６２の走査方向の長さが、上記実施形態の延在部３５２の走査方向の長さよりも短くなっている代わりに、図１１に示されるように、中間圧電層２４０の上面には、全ての導体膜２８０Ｕを連結するように走査方向に延在する延在部２９５が形成されている。なお、延在部３６２の搬送方向の幅は、延在部２９５の搬送方向の幅よりも狭い。

導体膜３６０が、下部圧電層３４０の端部３４０Ｌと端部３４０Ｕとの角に配置されており、導体膜３６０の延在部３６１が積層方向において全ての導体膜２８０Ｌと重なっている。そして、導体膜３６０は、延在部３６１から、端部３４０Ｌに最も近い導体膜２８０Ｕと積層方向において重なる位置まで延在する延在部３６２を有している。これにより、複数の端子１８２Ｌに供給された電荷を、導体膜３６０を介して端部３４０Ｌに最も近い導体膜２８０Ｕまで供給することができる。前述のように、導体膜３６０の面積を大きくしても圧電体４０の反り変形を大きくすることには寄与しない。そのため、導体膜３６０の面積を大きくすることができ、これにより、複数の端子１８２Ｌに供給された電荷を安定して端部３４０Ｌに最も近い導体膜２８０Ｕまで供給することができる。端部３４０Ｌに最も近い導体膜２８０Ｕまで供給された電荷の一部は、当該導体膜２８０Ｕに接続された延在部２４４に供給され、残りは、延在部２９５を通って走査方向に離れた延在部２４４に供給される。このように、端部３４０Ｌに最も近い導体膜２８０Ｕまで供給された電荷は、複数の延在部２４４に向かって枝分かれしながら供給される。そのため、延在部２９５の搬送方向の幅は、延在部３６２の搬送方向の幅よりも狭くすることができる。これにより、延在部２９５の搬送方向の幅を延在部３６２の搬送方向の幅と同じにしたときと比べて、中間圧電層２４０の上面に形成される金属膜の面積を小さくすることができ、圧電体４０の反り変形を低減させることができる。

上記実施形態及び変更形態において、導体膜３５０の延在部３５２、及び、中間共通電極２４１の延在部２９２は、走査方向に延在する矩形状の形状を有していた。しかしながら、図１２に示されるように、延在部３５２、延在部２９２にそれぞれ切欠き部３５２ａ，２９２ａを形成することができる。なお、図１２において、上側には中間圧電層２４０に形成された中間共通電極２４１の延在部２４４、２９２の一部が図示されており、下側には、下部圧電層３４０に形成された下部共通電極３４１の延在部３４４の一部及び導体膜３５０の延在部３５２の一部が図示されている。図１２に示されるように、下部圧電層３４０において、導体膜３５０の延在部３５２の、搬送方向において下部共通電極３４１の延在部３４４と対向する部分に、切欠き３５２ａを設けることができる。そして、中間圧電層２４０において、導体膜２９０の延在部２９２の、走査方向において切欠き３５２ａと同じ位置に、切欠き２９２ａを形成することができる。なお、切欠き２９２ａは、図１２の上側から下側に向かって切欠かれている。

上述のように、圧電層の表面に、金属膜の疎な部分と密な部分とが所定の方向に並んでいる場合には、当該所定の方向において、圧電層のウネリが生じる。図１２において、点線１〜４に沿った断面における圧電層のウネリの様子が模式的に表されている。点線１に沿った断面では、下部共通電極３４１の延在部３４４がある部分が、金属膜が密である部分に対応するため、この部分が上に凸になるようにウネリが生じる。これに対して、点線２に沿った断面では、導体膜３５０の延在部３５２の切欠き３５２ａが形成された部分が、金属膜が疎な部分に対応するため、この部分が上に凸になるようにウネリが生じる。

次に、圧電体４０の上端部に向かって搬送方向に延在する点線３と点線４との断面における圧電体４０の変形を比較する。圧電体４０の端部のような自由端においては、導体層などの金属膜が形成されている部分のうち、中立面より上にある金属膜は、残留応力により圧電体を上側に凸になるように変形させようとする。これに対して、導体層などの金属膜が形成されている部分のうち、中立面より下にある金属膜は、残留応力により圧電体を下側に凸になるように変形させようとする。図１４に示されるように、中立面は中間圧電層２４０の上面と下部圧電層３４０の上面とのほぼ中間に位置している。

点線３に沿った部分では、下部圧電層３４０の上面に、導体層３５０の延在部３５２が配置されており、中間圧電層２４０の上面に、導体層２９０の延在部２９２が配置されている。中立面の両側において、ほぼ等距離の位置に、ほぼ同じ厚さの金属膜が形成されているので、これらの金属膜による変形が打ち消しあうことになり、点線３に沿った部分での変形はほとんどない。これに対して、点線４に沿った部分では、下部圧電層３４０の上面に導体層３５０の延在部３５２が配置されているが、中間圧電層２４０の上面においては切り欠き２９２ａが形成されていて導体層２９０が形成されていない。中立面の下側に金属膜が偏在するので、点線４に沿った部分では圧電体４０が下に凸になるように変形する。

圧電体４０の下面に接着剤を塗布し、圧電体４０を振動板３０が貼られた流路ユニット２０（以下、単に流路ユニット２０という）の上に貼り付ける工程を考える。下部共通電極３４１の延在部３４４が形成されている領域においては、図１２における点線１の断面のように、延在部３４４に沿った領域が上に凸になるように変形する。これにより、圧電体４０の下面には、延在部３４４に沿って搬送方向に延在する複数の筋状の窪みが発生する。言い換えると、圧電体４０と流路ユニット２０との間には、筋状の空間が形成される。圧電体４０の下面に塗布された接着剤のうち、余分な接着剤はこの筋状の窪みに沿って流れることができる。導体膜３５０の延在部３５２の、切欠き３５２ａが形成されている領域においては、図１２における点線２の断面のように、圧電体４０の、切欠き３５２ａが形成されている部分が下に凸になるように変形し、隣接する２つの切欠き３５２ａの走査方向の間の部分が上に凸になるように変形する。これに伴って、前述の筋状の窪みに沿って流れてきた接着剤は、切欠き３５２ａが形成された部分を避けるように曲げられて、隣接する２つの切欠き３５２ａの走査方向の間の部分に向かって流れる。さらに、搬送方向においては、圧電体４０の、切欠き２９２ａが形成されてない部分はほぼ平らであるのに対して（点線３の断面参照）、切欠き２９２ａが形成されている部分は下に凸になるように変形している（点線４の断面参照）。圧電体４０が下に凸になるように変形している部分からは、接着剤が流れ出にくい。これに対して、図１２のように切り欠き２９２ａが形成されている部分と切り欠き２９２ａが形成されていない部分がある場合には、切り欠き２９２ａが形成されていない部分において、下に凸になる変形が小さくなっている。このように走査方向において下に凸になる変形が大きい部分と下に凸になる変形が小さい部分とを設けることにより、下に凸になる変形が小さい部分から効率よく余分な接着剤を圧電体４０の外側に排出させることができる。図１２においては、隣接する２つの切欠き３５２ａの走査方向の間の部分に向かって流れてきた余分な接着剤は、切欠き２９２ａが形成されてない部分を通って、圧電体４０の外側に排出される。このように、延在部３５２、延在部２９２にそれぞれ切欠き部３５２ａ，２９２ａを形成することにより、圧電体４０の下面に塗布された接着剤のうち、余分な接着剤を、圧電体４０のウネリによって圧電体４０と流路ユニット２０との間に生じた空間を利用して圧電体４０外側に排出することができる。

さらに、図１３に示されるように、下部圧電層３４０において、導体膜３５０の延在部３５２の、搬送方向において２つの切り欠き２９２ａの間の部分に、切欠き３５２ｂを設けることができる。なお、切欠き３５２ｂは、図１３の上側から下側に向かって切欠かれている。

この場合には、点線４に沿った断面の変形は図１２の場合と同じであるが、点線３に沿った断面においては、中間圧電層２４０の上面に導体層２９０の延在部２９２が配置されているが、下部圧電層３４０の上面においては切り欠き３５２ｂが形成されていて導体層３５０が形成されていない。中立面の上側に金属膜が偏在するので、点線３に沿った部分では圧電体４０が上に凸になるように変形する。これにより、図１２の場合と比べてさらに効率よく余分な接着剤を圧電体４０の外側に排出させることができる。つまり、図１３においては、隣接する２つの切欠き３５２ａの走査方向の間の部分に向かって流れてきた余分な接着剤は、切り欠き３５２ｂが形成された部分（切欠き２９２ａが形成されてない部分）を通って、圧電体４０の外側に排出される。このように、延在部３５２、延在部２９２にそれぞれ切欠き部３５２ａ、３５２ｂ，２９２ａを形成することにより、圧電体４０の下面に塗布された接着剤のうち、余分な接着剤を、圧電体４０のウネリによって圧電体４０と流路ユニット２０との間に生じた空間を利用して圧電体４０外側に排出することができる。

上記実施形態においては、圧電体４０は３層の圧電層を有しており、各圧電層の上面に電極が形成されていた。しかしながら、本教示はこのような態様には限られない。圧電体は３層以上の圧電層を有してもよく、各圧電層において、下面に電極が形成されていてもよい。上記実施形態において、圧電素子は２つの共通電極（中間共通電極及び下部共通電極）を有していたが、本教示はそのような態様には限られず、１つの共通電極のみを有していてもよい。また、上記実施形態においては、積層方向において、一番上側に個別電極が形成され、個別電極よりも下側に共通電極（中間共通電極及び下部共通電極）が設けられていたが、本教示はそのような態様には限られない。例えば、積層方向において最も下側に個別電極が形成され、その上側に共通電極が設けられていてもよい。上記実施形態において、個別電極１４１は幅広部１４２と幅狭部１４３とを有していたが、個別電極の形状は必ずしもそのような態様には限られない。例えば、個別電極の搬送方向の幅が、走査方向において一様であってもよい。また、圧力室２６の数、配置、形状、ピッチ等は任意に設定することができ、それに合わせて、個別電極の数、配置、形状、ピッチ等を調整することができる。

以上説明した実施形態及び変更形態は、本教示を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットヘッド５に適用したものである。上記実施形態において、インクジェットヘッド５はいわゆるシリアル式のインクジェットヘッドであったが、本教示はこれに限られず、いわゆるライン式のインクジェットヘッドにも適用しうる。また、本教示はインクを吐出するインクジェットヘッドには限られない。画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本教示は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本教示を適用することは可能である。

５ インクジェットヘッド
４０ 圧電素子
１４０ 上部圧電層
１４１ 個別電極
２４０ 中間圧電層
２４１ 中間共通電極
３４０ 下部圧電層
３４１ 下部共通電極
３５０ 導体膜

Claims (9)

1. 複数の圧電層が積層された圧電体であって、前記複数の圧電層の積層方向と直交する第１方向に離れた第１端と第２端とを有する圧電体と、
   前記積層方向と直交する面である第１面に形成された複数の個別電極と、
   前記積層方向と直交する面であって、前記積層方向における位置が前記第１面及び前記圧電体の中立面の前記積層方向における位置と異なる第２面に形成された第１共通電極と、
   前記積層方向における位置が前記第１面、前記第２面及び前記中立面の前記積層方向における位置と異なる第３面に形成された配線部と、を備え、
   前記積層方向において前記中立面は前記第１面と前記第３面の間に位置し、前記第２面は前記第１面と前記第３面の間に位置し、
   前記圧電体は、前記第２面から前記第３面まで貫通する少なくとも１つの貫通孔を有し、
   前記複数の個別電極は、前記第１端と前記第２端との間において、互いに間隙をあけて配置された複数の個別電極列を構成し、
   前記複数の個別電極列は、第１個別電極列と、前記第１個別電極列と前記第１方向において隣接する第２個別電極列を有し、前記第１個別電極列は、前記第１方向において前記第１端と前記第２個別電極列との間に位置し、
   前記第１個別電極列を構成する前記複数の個別電極は、前記積層方向と直交する方向であって、且つ、前記第１方向と交差する第２方向に沿って並ぶように配置され、
   前記第１共通電極は、
   前記第２面において、前記第１方向における前記第１個別電極列と前記第２個別電極列との間位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第１延在部と、
   前記第２面において、前記第１延存部から前記第１端に向かって突出した複数の第１突出部と、を備え、
   各第１突出部は、前記第１個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
   前記第１延在部と、前記配線部とは、前記少なくとも１つの貫通孔の内側に配置された導電性材料によって電気的に導通していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記積層方向において、前記中立面は前記第２面と前記第３面との間にある請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記複数の個別電極列は、前記第２個別電極列と前記第１方向において隣接する第３個別電極列を有し、前記第２個別電極列は、前記第１方向において前記第１個別電極列と前記３個別電極列との間に位置し、
   前記第１共通電極は、
   前記第２面において、前記第１方向における前記第２個別電極列と前記第３個別電極列との間位置を通過するように前記第２方向に沿って延びる第２延在部を有し、
   前記配線部は、前記第３面において、前記第１方向における前記第１延在部と前記第２延在部との間を前記第１方向に延在し、
   前記第２延在部と、前記配線部とは、前記少なくとも１つの貫通孔の内側に配置された導電性材料によって電気的に導通している請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第１共通電極は、前記第２面において、前記積層方向において前記配線部と重なる部分を有していない請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記圧電体は、前記第２方向に離れた第３端と第４端とを有し、
   前記配線部は、前記第２面において、前記第１方向における前記第３端と前記第１延在部との間、及び、前記第１方向における前記第３端と前記第２延在部との間を前記第１方向に延在して、前記第１延在部と前記第２延在部とを連結する連結部分を有し、
   前記配線部の前記第３面に配置された部分は、前記積層方向において、少なくとも一部が前記連結部分と重なっている請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記配線部の前記第３面に配置された部分の前記第２方向の幅は、前記連結部の前記第２方向の幅より広い請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
7. さらに、前記第３面に形成された第２共通電極を備え、
   前記第２共通電極は、前記第１方向における前記第１個別電極列と前記第３個別電極列との間の位置を通過するように前記第２方向に延びる第３延在部と、前記第３延在部から前記第２端に向かって突出した複数の第２突出部と、を備え、
   各第２突出部は、前記第１個別電極列を構成する前記複数の個別電極の一つと、前記積層方向において部分的に重なり、
   前記配線部の前記第３面に配置された部分の、前記第２方向において前記第３延在部と重なる部分には、前記第４端から前記第３端に向かう向きに窪んだ凹部が形成され、
   前記配線部の前記連結部の、前記第２方向において前記第３延在部と重なる部分には、前記第３端から前記第４端に向かう向きに窪んだ凹部が形成されている請求項５又は６に記載の液体吐出ヘッド。
8. さらに、前記配線部の前記第３面に配置された部分の、前記第２方向において前記第３延在部と重ならない部分には、前記第３端から前記第４端に向かう向きに窪んだ凹部が形成されている請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記圧電体は、前記第３方向に離れた第３端と第４端とを有し、
   前記配線部の前記第３面に配置された部分は、前記第３面において、前記第１端と前記第３端の角部分または前記第２端と前記第３端の角部分に配置されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
   

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