JP2016034740A - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドにおける実装領域内の電極の密度を均一化する。
【解決手段】ノズルＮからインクを噴射させる複数の駆動素子Ｆは、配線基板が実装される実装領域Ｑを挟んで相互に反対側の第１素子群Ｇ1と第２素子群Ｇ2とに区分される。実装領域Ｑには、第１素子群Ｇ1に接続された複数の第１電極Ｅ1と第２素子群Ｇ2に接続された複数の第２電極Ｅ2とが形成される。複数の第１電極Ｅ1は、ピッチＰAで配列された２以上の第１電極Ｅ1を含む第１電極群Ｈ1および第２電極群Ｈ2に区分され、第１電極群Ｈ1と第２電極群Ｈ2とはピッチＰB（＞ＰA）で相互に離間する。複数の第２電極Ｅ2は、ピッチＰAで配列された２以上の第２電極Ｅ2を含む第３電極群Ｈ3および第４電極群Ｈ4に区分され、第３電極群Ｈ3と第４電極群Ｈ4とはピッチＰBで相互に離間する。実装領域Ｑ内の複数の電極Ｅの配列のピッチはピッチＰA以下である。
【選択図】図７

Description

本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。

印刷用紙等の媒体にインク等の液体を噴射する各種の技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、第１列および第２列の計２列に配列された複数の圧電素子の各々を駆動して圧力室内のインクをノズルから噴射させる液体噴射ヘッドが開示されている。第１列と第２列との間の領域（以下「実装領域」という）には、複数の圧電素子を可撓性の配線基板（フレキシブルケーブル）の配線に電気的に接続するための複数の電極（接続端子）が形成される。

特開２０１３−１０３４２９号公報

複数の圧電素子は、各圧電素子に対応するノズルの位置に応じた多様な態様で配列され得る。他方、実装領域内の複数の電極の各々は、各圧電素子に対応した位置に形成される。したがって、例えば、圧電素子の配列方向における位置を第１列と第２列とで相違させた構成を想定すると、実装領域のうち圧電素子の第１列と第２列とが相互に重複する領域には、第１列の各圧電素子に接続される電極と第２列の各圧電素子に接続される電極とが混在し、実装領域の端部側の領域には、第１列および第２列の一方の各圧電素子に接続される電極のみが存在する、という具合に実装領域内の領域毎に電極の疎密が相違する構成となる。

しかし、実装領域内の電極の疎密に起因して種々の問題が発生し得る。例えば、実装領域に接着剤で配線基板等の実装部品を実装する過程で、実装領域内の電極の疎密に応じて接着剤の流動の度合が相違し、結果的に接着不良等の問題が発生する可能性がある。あるいは、例えば製造過程にて液体噴射ヘッドが加熱された場合に、実装領域内の電極の疎密に応じて実装領域内の熱分布に偏りが発生し、以降に形成される要素の特性の不均一性の原因となる可能性もある。以上に例示した少なくともひとつの事情を考慮して、本発明は、実装領域内の電極の密度を均一化することを目的とする。

［態様１］
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体噴射ヘッドは、液体が充填される圧力室に圧力を付与して当該液体をノズルから噴射させる複数の駆動素子であって、第１方向に沿って配列された複数の第１駆動素子と、実装部品が設置される実装領域を挟んで複数の第１駆動素子とは反対側で第１方向に沿って配列する複数の第２駆動素子とを含む複数の駆動素子と、第１方向に交差する第２方向に沿って延在するように実装領域に形成された複数の電極とを具備し、複数の電極のうち複数の第１駆動素子に電気的に接続された複数の第１電極は、第１方向に沿って第１ピッチで配列された２以上の第１電極を含む第１電極群および第２電極群を含み、第１電極群と第２電極群とは、第１ピッチと比較して広い第２ピッチで第１方向に相互に離間し、複数の電極のうち複数の第２駆動素子に電気的に接続された複数の第２電極は、第１方向に沿って第１ピッチで配列された２以上の第２電極を含む第３電極群および第４電極群を含み、第３電極群と第４電極群とは、第２ピッチで第１方向に相互に離間し、実装領域内の複数の電極の配列のピッチは、第１ピッチ以下である。以上の態様では、第１電極群と第２電極群とが第２ピッチで第１方向に相互に離間するとともに第３電極群と第４電極群とが第２ピッチで第１方向に相互に離間する構成において、第１電極群と第２電極群との間の領域および第３電極群と第４電極群との間の領域とを含む実装領域内で複数の電極の配列のピッチが第１ピッチ以下に制約される。したがって、例えば第１電極群と第２電極群との間の領域と、第３電極群と第４電極群との間の領域とが第１方向において相互に重複する構成と比較して、実装領域内の電極の密度の相違を低減することが可能である。

［態様２］
態様１の好適例（態様２）において、複数の第１電極に対応する各ノズルと、複数の第２電極に対応する各ノズルとは、第１方向および第２方向に対して傾斜する第３方向における位置が共通する。以上の態様では、液体が着弾すべき噴射対象を液体噴射ヘッドに対して第３方向に相対的に移動させることで、第１電極に対応するノズルから噴射された液体と第２電極に対応するノズルから噴射された液体とを噴射対象の表面で重複させることが可能である。

［態様３］
態様１の好適例（態様３）において、複数の第１電極に対応する各ノズルと、複数の第２電極に対応する各ノズルとは、第１方向および第２方向に対して傾斜する第３方向における位置が、複数の第１電極に対応する各ノズルの第３方向のピッチの半分だけ相違するように形成される。以上の態様では、第１電極に対応する各ノズルと第２電極に対応する各ノズルとで第３方向における位置が相違するから、第３方向に沿って高密度に液体を噴射することが可能である。

［態様４］
態様２または態様３の好適例（態様４）において、複数の第１電極に対応する各ノズル、または、複数の第２電極に対応する各ノズルは、第３方向におけるピッチと第３方向に交差する第４方向におけるピッチとが整数比となるように形成される。以上の態様によれば、例えば複数の画素が行列状に配列された画像を形成する場合に、画像の各画素と液体噴射ヘッドの各ノズルとの対応関係が簡素化されるという利点がある。

［態様５］
態様１から態様４の何れかの好適例（態様５）において、複数の電極は、第１電極群と第２電極群との間に第１ピッチで配列された複数の第３電極と、第３電極群と第４電極群との間に第１ピッチで配列された複数の第４電極とを含む。以上の態様では、第１電極群と第２電極群との間に複数の第３電極が第１ピッチで配列され、第３電極群と第４電極群との間に複数の第４電極が第１ピッチで配列される。したがって、実装領域内の電極の密度の相違を低減できるという前述の効果は格別に顕著である。

［態様６］
態様１から態様５の何れかの好適例（態様６）において、第２方向に沿って第１電極が存在する範囲と、第２方向に沿って第２電極が存在する範囲とは、第２方向において相互に重複する。以上の態様では、第２方向に沿って第１電極が存在する範囲と第２方向に沿って第２電極が存在する範囲とが重複するから、当該重複の範囲内に実装部品を設置する簡便な工程で、第１電極および第２電極を実装部品に対して接続することが可能である。

［態様７］
本発明の好適な態様（態様７）に係る液体噴射装置は、前述の態様１から態様６の何れかに係る液体噴射ヘッドを具備する。液体噴射ヘッドの好例は、インクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。

本発明の第１実施形態に係る印刷装置の構成図である。 液体噴射モジュールの平面図である。 液体噴射ユニットの分解斜視図である。 複数のノズルの配列の説明図である。 液体噴射ヘッドの断面図である。 圧電素子の近傍を拡大した液体噴射ヘッドの断面図である。 実装領域に着目した液体噴射ヘッドの説明図である。 対比例に係る液体噴射ヘッドの説明図である。 第２実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。 変形例に係る複数のノズルの配列の説明図である。 複数の電極の配列におけるピッチの説明図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１０の部分的な構成図である。第１実施形態の印刷装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体（噴射対象）１２に噴射する液体噴射装置であり、制御装置２２と搬送機構２４と液体噴射モジュール２６とを具備する。複数色のインクを貯留する液体容器（カートリッジ）１４が印刷装置１０には装着される。第１実施形態では、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂ）の計４色のインクが液体容器１４に貯留される。

制御装置２２は、印刷装置１０の各要素を統括的に制御する。搬送機構２４は、制御装置２２による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。液体噴射モジュール２６は、液体容器１４から供給されるインクを制御装置２２による制御のもとで媒体１２に噴射する。第１実施形態の液体噴射モジュール２６は、Ｙ方向に交差（典型的には直交）するＸ方向に長尺なラインヘッドである。搬送機構２４による媒体１２の搬送に並行して液体噴射モジュール２６が媒体１２にインクを噴射することで媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、Ｘ-Ｙ平面（媒体１２の表面に平行な平面）に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。液体噴射モジュール２６によるインクの噴射方向がＺ方向に相当する。

図２は、液体噴射モジュール２６のうち媒体１２との対向面の平面図である。図２に例示される通り、液体噴射モジュール２６は、Ｘ方向に沿って配列された複数の液体噴射ユニットＵを具備する。図３は、各液体噴射ユニットＵの分解斜視図である。図２および図３に例示される通り、複数の液体噴射ユニットＵの各々は、Ｘ方向に沿って配列された複数（６個）の液体噴射ヘッド３０を包含する。各液体噴射ヘッド３０には複数のノズル（噴射口）Ｎが形成される。図３に例示される通り、液体噴射モジュール２６の６個の液体噴射ヘッド３０は、平板状の固定板３２の表面に固定される。固定板３２には、各液体噴射ヘッド３０のノズルＮを露出させる開口部３２２が形成される。液体容器１４に貯留された４色のインクが各液体噴射モジュール２６の複数の液体噴射ヘッド３０に並列に供給されて各液体噴射ヘッド３０のノズルＮから噴射される。

図４は、液体噴射ヘッド３０の複数のノズルＮの配列に着目した平面図である。図４に例示される通り、各液体噴射ヘッド３０の複数のノズルＮは第１ノズル列Ｎ1と第２ノズル列Ｎ2とに区分される。第１ノズル列Ｎ1および第２ノズル列Ｎ2の各々は、Ｘ-Ｙ平面内のＷ1方向（第１方向）に沿って配列する複数のノズルＮの集合である。第１ノズル列Ｎ1と第２ノズル列Ｎ2とでノズルＮの総数は相等しい。Ｗ1方向は、Ｘ-Ｙ平面内でＸ方向およびＹ方向に対して非直角で交差する方向である。具体的には、Ｗ1方向は、Ｙ方向に対して角度θで傾斜する。角度θは、３０°以上かつ６０°以下（好適には３０°以上かつ４０°以下または５０°以上かつ６０°以下）に設定される。以上の通り、第１実施形態では、媒体１２が搬送されるＹ方向に対して傾斜したＷ1方向に複数のノズルＮが配列されるから、複数のノズルＮをＸ方向に沿って配列した構成と比較して、媒体１２のＸ方向における実質的なドット密度（解像度）を高めることが可能である。

第１ノズル列Ｎ1と第２ノズル列Ｎ2とは、Ｘ-Ｙ平面内でＷ1方向に交差（典型的には直交）するＷ2方向（第２方向）に沿って相互に間隔をあけて併設される。図４から理解される通り、各液体噴射ヘッド３０の第１ノズル列Ｎ1と第２ノズル列Ｎ2とは、複数の液体噴射ヘッド３０にわたり相等しい間隔で配列する。Ｗ2方向に相互に隣合う第１ノズル列Ｎ1と第２ノズル列Ｎ2とに着目すると、第１ノズル列Ｎ1の複数のノズルＮが分布するＸ方向の範囲と、第２ノズル列Ｎ2の複数のノズルＮが分布するＸ方向の範囲とは相互に重複する。

第１ノズル列Ｎ1の各ノズルＮと第２ノズル列Ｎ2の各ノズルＮとはＸ方向（第２方向）における位置が共通する。すなわち、第１ノズル列Ｎ1の各ノズルＮと第２ノズル列Ｎ2の各ノズルＮとは、Ｙ方向に平行な直線上に位置する。例えば、第１ノズル列Ｎ1のうちＷ1方向の負側の端部に位置する１個のノズルＮと、第２ノズル列Ｎ2のうちＷ1方向の負側の端部に位置する１個のノズルＮとの中心間を連結する仮想線Ｌは、Ｙ方向に平行な方向に延在し、Ｗ1方向に対して前述の角度θ（３０°≦θ≦６０°）だけ傾斜する。したがって、Ｙ方向に搬送される媒体１２の同じ位置に、第１ノズル列Ｎ1のノズルＮから噴射されたインクと第２ノズル列Ｎ2のノズルＮから噴射されたインクとを重複させることが可能である。

また、第１ノズル列Ｎ1および第２ノズル列Ｎ2の各々の複数のノズルＮは、Ｘ方向における各ノズルＮのピッチ（相互に隣合う各ノズルＮの中心間の距離）ＰXとＹ方向（第４方向）における各ノズルＮのピッチＰYとが整数比（例えばＰX：ＰY＝１：２）となるように形成される。以上の構成によれば、複数の画素が行列状に配列された画像を媒体１２に印刷する場合に、画像データで指定される画像の各画素と液体噴射ヘッド３０の各ノズルＮとの対応関係が簡素化されるという利点がある。

第１ノズル列Ｎ1および第２ノズル列Ｎ2の各々は、相異なる２色（第１ノズル列Ｎ1および第２ノズル列Ｎ2の２列で合計４色）のインクの噴射に利用される。具体的には、図４に例示される通り、各液体噴射ヘッド３０の第１ノズル列Ｎ1のうちＷ1方向の負側に位置する所定個のノズルＮからはイエロー（Ｙ）のインクが噴射され、第１ノズル列Ｎ1のうちＷ1方向の正側に位置する所定個のノズルＮからはシアン（Ｃ）のインクが噴射される。また、各液体噴射ヘッド３０の第２ノズル列Ｎ2のうちＷ1方向の負側に位置する所定個のノズルＮからはマゼンタ（Ｍ）のインクが噴射され、第２ノズル列Ｎ2のうちＷ1方向の正側に位置する所定個のノズルＮからはブラック（Ｂ）のインクが噴射される。以上の構成において、相異なる４色に対応する各ノズルＮがＹ方向に沿って配列する。したがって、Ｙ方向に搬送される媒体１２の同じ位置に４色のインクを重複させることが可能である。

図５は、任意の１個の液体噴射ヘッド３０の断面図であり、図４のＶ-Ｖ線の断面（Ｗ1方向に垂直な断面）が図示されている。図５に例示される通り、液体噴射ヘッド３０は、流路基板４２のうちＺ方向の負側の面上に圧力室基板４４と振動板４６と封止体５２と支持体５４とを設置するとともに、流路基板４２のうちＺ方向の正側の面上にノズル板６２とコンプライアンス部６４とを設置した構造体（ヘッドチップ）である。液体噴射ヘッド３０の各要素は、概略的にはＷ1方向に長尺な略平板状の部材であり、例えば接着剤を利用して相互に固定される。

図４を参照して前述した複数のノズルＮがノズル板６２に形成される。図５から理解される通り、各液体噴射ヘッド３０には、第１ノズル列Ｎ1の各ノズルＮに対応する構造と第２ノズル列Ｎ2の各ノズルＮに対応する構造とが略線対称に形成されるから、以下では第１ノズル列Ｎ1に便宜的に着目して液体噴射ヘッド３０の構造を説明する。

流路基板４２は、流路を形成する平板材であり、開口部４２２と供給流路４２４と連通流路４２６とが形成される。供給流路４２４および連通流路４２６はノズルＮ毎に形成され、開口部４２２は、１色のインクを噴射する複数のノズルＮにわたり連続する。圧力室基板４４は、相異なるノズルＮに対応する複数の開口部４２２が形成された平板材である。流路基板４２および圧力室基板４４は、例えばシリコンの単結晶基板で形成される。

図５のコンプライアンス部６４は、液体噴射ヘッド３０の内部の流路内の圧力変動を抑制（吸収）する要素であり、例えばシート状に形成された可撓性の部材を含んで構成される。具体的には、流路基板４２の開口部４２２と各供給流路４２４とが閉塞されるように流路基板４２の表面にコンプライアンス部６４が固定される。

図５に例示される通り、流路基板４２のうちＺ方向の負側の表面に支持体５４が固定される。支持体５４には収容部５４２と導入流路５４４とが形成される。収容部５４２は、平面視で（すなわちＺ方向からみて）、流路基板４２の開口部４２２に対応した外形の凹部（窪み）であり、導入流路５４４は、収容部５４２に連通する流路である。図５から理解される通り、流路基板４２の開口部４２２と支持体５４の収容部５４２とを相互に連通させた空間が液体貯留室（リザーバー）ＳRとして機能する。液体貯留室ＳRは、液体容器１４から供給されるインクの色毎に相互に独立に形成され、導入流路５４４を通過したインクを貯留する。すなわち、任意の１個の液体噴射ヘッド３０の内部には、相異なるインクに対応する４個の液体貯留室ＳRが形成される。図５のコンプライアンス部６４は、液体貯留室ＳRの底面を構成し、液体貯留室ＳR内のインクの圧力変動を吸収する。

圧力室基板４４は、相異なるノズルＮに対応する複数の開口部４４２が形成された平板材である。圧力室基板４４のうち流路基板４２とは反対側の表面に振動板４６が設置される。振動板４６は、弾性的に振動可能な平板状の部材である。例えば酸化シリコン等の弾性材料で形成された弾性膜と、酸化ジルコニウム等の絶縁材料で形成された絶縁膜との積層で振動板４６が構成される。図５から理解される通り、振動板４６と流路基板４２とは、圧力室基板４４の各開口部４４２の内側で相互に間隔をあけて対向する。各開口部４４２の内側で流路基板４２と振動板４６とに挟まれた空間は、インクに圧力を付与する圧力室（キャビティ）ＳCとして機能する。各圧力室ＳCは、流路基板４２の各連通流路４２６を介してノズルＮに連通する。

振動板４６のうち圧力室基板４４とは反対側の表面には、相異なるノズルＮ（圧力室ＳC）に対応する複数の駆動素子Ｆが形成される。図６は、任意の１個の駆動素子Ｆの近傍を拡大した断面図（Ｗ1方向に垂直な断面）である。図６に例示される通り、複数の駆動素子Ｆの各々は、振動板４６の面上に形成された第１駆動電極７２と、第１駆動電極７２の面上に形成された圧電体７４と、圧電体７４の面上に形成された第２駆動電極７６とを包含する圧電素子である。第１駆動電極７２と第２駆動電極７６とが圧電体７４を挟んで対向する領域が駆動素子Ｆとして機能する。

圧電体７４は、例えば加熱処理（焼成）を含む工程で形成される。具体的には、複数の第１駆動電極７２が形成された振動板４６の表面に塗布された圧電材料を、焼成炉内での加熱処理により焼成してから駆動素子Ｆ毎に成形（例えばプラズマを利用したミーリング）することで圧電体７４が形成される。各第１駆動電極７２は、駆動素子Ｆ毎に個別に形成されて電気的に相互に絶縁され、各第２駆動電極７６は、駆動素子Ｆ毎に個別に形成されて定電位（例えば接地電位等の基準電位）の配線に共通に接続される。なお、第２駆動電極７６を複数の駆動素子Ｆにわたり連続させた構成も採用され得る。

図７は、液体噴射ヘッド３０をＺ方向の負側（媒体１２とは反対側）からみた各要素の模式図である。図７に例示される通り、液体噴射ヘッド３０の複数の駆動素子Ｆは、第１素子群Ｇ1と第２素子群Ｇ2とに区分される。第１素子群Ｇ1は、第１ノズル列Ｎ1の各ノズルＮに対応する複数の駆動素子Ｆ（第１駆動素子）の集合であり、第２素子群Ｇ2は、第２ノズル列Ｎ2の各ノズルＮに対応する複数の駆動素子Ｆ（第２駆動素子）の集合である。第１素子群Ｇ1の複数の駆動素子ＦはＷ1方向に沿って配列し、第２素子群Ｇ2の複数の駆動素子Ｆも同様にＷ1方向に沿って配列する。第１素子群Ｇ1のうちＷ1方向の負側に位置する所定個の駆動素子Ｆはイエローに対応し（すなわちイエローのインクが充填された圧力室ＳCに圧力を付与することでノズルＮからイエローのインクを噴射させ）、第１素子群Ｇ1のうちＷ1方向の正側に位置する所定個の駆動素子Ｆはシアンに対応する。他方、第２素子群Ｇ2のうちＷ1方向の負側に位置する所定個の駆動素子Ｆはマゼンタに対応し、第２素子群Ｇ2のうちＷ1方向の正側に位置する所定個の駆動素子Ｆはブラックに対応する。

図７に例示される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド３０は、実際にはインクの噴射に利用されない複数のダミー素子ＦDを包含する。具体的には、図７に例示される通り、第１素子群Ｇ1のうちイエローに対応する複数の駆動素子Ｆとシアンに対応する複数の駆動素子Ｆとの間（すなわち第１ノズル列Ｎ1の色間）に複数のダミー素子ＦDが形成され、第２素子群Ｇ2のうちマゼンタに対応する複数の駆動素子Ｆとブラックに対応する複数の駆動素子Ｆとの間に複数のダミー素子ＦDが形成される。第１素子群Ｇ1の各駆動素子Ｆと各ダミー素子ＦDとは所定のピッチＰAでＷ1方向に配列し、第２素子群Ｇ2の各駆動素子Ｆと各ダミー素子ＦDとは同等のピッチＰAでＷ1方向に配列する。各ダミー素子ＦDは、実際にインクの噴射に利用される駆動素子Ｆと同様に、第１駆動電極７２と圧電体７４と第２駆動電極７６との積層で構成される。

圧力室基板４４には各ダミー素子ＦDに対応する圧力室ＳDが形成される。圧力室ＳDは、駆動素子Ｆに対応する圧力室ＳCと同様（共通または類似）の構造に形成されるが実際にはインクの噴射に利用されない疑似的な空間である。具体的には、液体貯留室ＳRから各圧力室ＳDにインクは供給されるが、圧力室ＳDの下流側に連通流路４２６やノズルＮが形成されない。したがって、圧力室ＳD内の圧力が変動してもインクは噴射されない。以上の説明から理解される通り、各ダミー素子ＦDは、実際にインクの噴射に利用される駆動素子Ｆと同様（共通または類似）の構造に形成されるけれども実際にはインクの噴射に寄与しない疑似的な要素である。

図７に例示される通り、第１素子群Ｇ1と第２素子群Ｇ2とは、Ｗ2方向に相互に間隔をあけて併設される。振動板４６の表面のうち第１素子群Ｇ1と第２素子群Ｇ2との間には、実装部品が設置される領域（以下「実装領域」という）Ｑが確保される。すなわち、第１素子群Ｇ1の複数の駆動素子Ｆと第２素子群Ｇ2の複数の駆動素子Ｆとは、Ｗ1方向に長尺な実装領域Ｑを挟んで相互に反対側に位置する。第１実施形態では、図５および図６に例示される通り、液体噴射ヘッド３０を外部装置（制御装置２２や電源回路）に電気的に接続するための可撓性の配線基板３４（ＣＯＦ：Chip On Film）が実装部品として実装領域Ｑに実装される。

図５の封止体５２は、各駆動素子Ｆを保護する（例えば駆動素子Ｆに対する水分等の付着を防止する）とともに圧力室基板４４や振動板４６の機械的な強度を補強する構造体であり、振動板４６の表面に例えば接着剤で固定される。封止体５２のうち振動板４６側の表面に形成された凹部に各駆動素子Ｆが収容される。図５に例示される通り、第１実施形態の封止体５２は、平面視で実装領域Ｑと第１素子群Ｇ1との間に位置する第１壁面５２１と、平面視で実装領域Ｑと第２素子群Ｇ2との間に位置する第２壁面５２２とを包含する。すなわち、実装領域Ｑは、平面視で第１壁面５２１と第２壁面５２２とに挟まれた領域とも換言され得る。

図７に例示される通り、振動板４６の表面のうち実装領域Ｑには複数の電極Ｅが形成される。各電極Ｅは、平面視でＷ2方向に延在する形状に形成（パターニング）された導電体であり、配線基板３４の各配線と振動板４６の表面の各駆動素子Ｆとの電気的な接続に利用される。なお、振動板４６が実装領域Ｑにて除去された構成では、圧力室基板４４の面上に複数の電極Ｅが形成され得る。

実装領域Ｑ内の複数の電極Ｅは、複数の第１電極Ｅ1と複数の第２電極Ｅ2とを包含する。複数の第１電極Ｅ1の各々は、実装領域Ｑ内でＷ2方向の正側に延在して第１素子群Ｇ1の各駆動素子Ｆ（第１駆動素子）に電気的に接続され、複数の第２電極Ｅ2の各々は、実装領域Ｑ内でＷ2方向の負側に延在して第２素子群Ｇ2の各駆動素子Ｆ（第２駆動素子）に電気的に接続される。具体的には、図６に例示される通り、各第１電極Ｅ1および各第２電極Ｅ2は、接続配線８２と接続端子８４との積層で構成される。接続配線８２は、各駆動素子Ｆの第１駆動電極７２に接続された導電体（配線）である。第１実施形態では、接続配線８２を第１駆動電極７２と同層で連続させた構成を例示するが、第１駆動電極７２とは別層で形成された接続配線８２を第１電極Ｅ1に接続することも可能である。他方、接続端子８４は、接続配線８２のうち駆動素子Ｆとは反対側の端部の表面に形成された導電体（圧着端子）である。図７に例示される通り、Ｗ2方向に沿って第１電極Ｅ1が存在する範囲とＷ2方向に沿って第２電極Ｅ2が存在する範囲とはＷ2方向において相互に重複する。すなわち、実装領域ＱのうちＷ2方向の所定の範囲α内には第１電極Ｅ1および第２電極Ｅ2の双方が存在する。

前述の通り、実装領域Ｑには可撓性の配線基板３４が実装される。図６に例示される通り、配線基板３４の表面に形成された接続端子３４２（配線）が振動板４６の表面の各電極Ｅ（接続端子８４）に接触した状態で、配線基板３４は接着剤３６により振動板４６の表面に固定される。具体的には、流体状の接着剤３６が実装領域Ｑ（範囲α）内に塗布され、配線基板３４の端部を振動板４６の表面に押圧した状態で接着剤３６を硬化させることで、配線基板３４が液体噴射ヘッド３０に実装される。各駆動素子Ｆを制御するための駆動信号は、配線基板３４の各接続端子３４２から、第１電極Ｅ1を介して第１素子群Ｇ1の各駆動素子Ｆに供給されるとともに、第２電極Ｅ2を介して第２素子群Ｇ2の各駆動素子Ｆに供給される。

図７に例示される通り、複数の第１電極Ｅ1は、第１電極群Ｈ1と第２電極群Ｈ2とに区分される。第１電極群Ｈ1は、第１素子群Ｇ1のうちイエローに対応する各駆動素子Ｆに接続される複数の第１電極Ｅ1の集合であり、第２電極群Ｈ2は、第１素子群Ｇ1のうちシアンに対応する各駆動素子Ｆに接続される複数の第１電極Ｅ1の集合である。第１電極群Ｈ1の複数の第１電極Ｅ1は、Ｗ1方向に沿ってピッチＰA（第１ピッチ）で配列される。同様に、第２電極群Ｈ2の複数の第１電極Ｅ1は、Ｗ1方向に沿ってピッチＰAで配列される。第１電極群Ｈ1と第２電極群Ｈ2とは、実装領域Ｑのうち第１素子群Ｇ1の複数のダミー素子ＦDの配列に対応する領域Ｒ1をあけてＷ1方向に沿って配列する。具体的には、第１電極群Ｈ1と第２電極群Ｈ2とは、各々における第１電極Ｅ1の配列のピッチＰAと比較して広いピッチ（間隔）ＰBでＷ1方向に相互に離間する。すなわち、第１電極群Ｈ1のうちＷ1方向の正側の端部に位置する１個の第１電極Ｅ1と、第２電極群Ｈ2のうちＷ1方向の負側に位置する１個の第１電極Ｅ1との中線間の距離がピッチＰBである。

複数の第２電極Ｅ2は、第３電極群Ｈ3と第４電極群Ｈ4とに区分される。第３電極群Ｈ3は、第２素子群Ｇ2のうちマゼンタに対応する各駆動素子Ｆに接続される複数の第２電極Ｅ2の集合であり、第４電極群Ｈ4は、第２素子群Ｇ2のうちブラックに対応する各駆動素子Ｆに接続される複数の第２電極Ｅ2の集合である。第３電極群Ｈ3および第４電極群Ｈ4の各々における複数の第２電極Ｅ2は、Ｗ1方向に沿ってピッチＰAで配列される。また、第３電極群Ｈ3と第４電極群Ｈ4とは、実装領域Ｑのうち第２素子群Ｇ2の複数のダミー素子ＦDの配列に対応する領域Ｒ2をあけてＷ1方向に沿って配列する。具体的には、第３電極群Ｈ3と第４電極群Ｈ4とは、各々における第２電極Ｅ2の配列のピッチＰAと比較して広いピッチＰBでＷ1方向に相互に離間する。

図７に例示される通り、実装領域Ｑのうち第１電極群Ｈ1と第２電極群Ｈ2との間の領域Ｒ1と、第３電極群Ｈ3と第４電極群Ｈ4との間の領域Ｒ2とは、Ｗ1方向に沿って相互に重複しない。前述の通り、領域Ｒ1は、実装領域Ｑのうち第１素子群Ｇ1の複数のダミー素子ＦDが分布するＷ1方向の範囲に相当し、領域Ｒ2は、実装領域Ｑのうち第２素子群Ｇ2の複数のダミー素子ＦDが分布するＷ1方向の範囲に相当する。

図７から理解される通り、実装領域Ｑのうち領域Ｒ2からみてＷ1方向の負側の領域（第１電極群Ｈ1と第３電極群Ｈ3とがＷ1方向に沿って相互に重複する領域）では、第１電極群Ｈ1の複数の第１電極Ｅ1と第３電極群Ｈ3の複数の第２電極Ｅ2とが、ピッチＰAの半分のピッチＰA/２でＷ1方向に沿って交互に配列される。すなわち、Ｗ1方向に相互に隣合う２個の第１電極Ｅ1の間に第２電極Ｅ2が位置する。他方、実装領域Ｑの領域Ｒ2に第２電極Ｅ2は存在しないから、領域Ｒ2では第１電極群Ｈ1の複数の第１電極Ｅ1がピッチＰAでＷ1方向に配列する。

同様に、実装領域Ｑのうち領域Ｒ1に対してＷ1方向の正側の領域（第２電極群Ｈ2と第４電極群Ｈ4とがＷ1方向に沿って相互に重複する領域）では、第２電極群Ｈ2の複数の第１電極Ｅ1と第４電極群Ｈ4の複数の第２電極Ｅ2とが、ピッチＰAの半分のピッチＰA/２でＷ1方向に沿って交互に配列される。他方、実装領域Ｑの領域Ｒ1に第１電極Ｅ1は存在しないから、領域Ｒ1では第４電極群Ｈ4の複数の第２電極Ｅ2がピッチＰAでＷ1方向に配列する。

以上の説明から理解される通り、領域Ｒ1および領域Ｒ2の内側にて複数の電極Ｅが配列するピッチＰはピッチＰAであり、領域Ｒ1および領域Ｒ2の外側にて複数の電極Ｅが配列するピッチＰはピッチＰA/２である。すなわち、実装領域Ｑ内の複数の電極Ｅが配列するピッチＰはピッチＰA以下に制約される（Ｐ≦ＰA）。

図８は、領域Ｒ1と領域Ｒ2とをＷ1方向に沿って相互に重複させた構成（以下「対比例」という）の説明図である。図８の対比例において、領域Ｒ1および領域Ｒ2の外側にて複数の電極Ｅが配列するピッチＰは、第１実施形態と同様にピッチＰA/２である。他方、対比例では、図８から理解される通り、領域Ｒ1と領域Ｒ2とがＷ1方向に沿って相互に重複する領域（以下「間隙領域」という）においてピッチＰAを上回るピッチＰCで複数の電極Ｅが配列する（ＰC＞ＰA）。すなわち、対比例のもとでは、間隙領域内に電極Ｅが存在せず、間隙領域の外側では複数の電極ＥがピッチＰA/２で密集するという具合に、実装領域Ｑ内における電極Ｅの密度の相違が顕著である。

したがって、間隙領域の外側で接着剤３６が最適に分布するように接着剤３６の塗布量を選定した場合には、間隙領域の内側で接着剤３６が不足し、結果的に配線基板３４の接着強度を充分に確保することが困難となる。他方、間隙領域の内側で接着剤３６が最適に分布するように接着剤３６の塗布量を選定した場合には、間隙領域の外側で接着剤３６の過剰が問題となる。接着剤３６が過剰である場合、例えば、配線基板３４を振動板４６に対して押圧する過程において、間隙領域の外側の各電極Ｅの間の空間から溢れた余剰の接着剤３６が広範囲に流動して封止体５２まで到達し、第１壁面５２１や第２壁面５２２で堰止められた接着剤３６からの応力で配線基板３４の位置がずれるという問題がある。

以上に例示した対比例とは対照的に、第１実施形態では、前述の通り、実装領域Ｑ内の複数の電極Ｅの配列のピッチＰがピッチＰA以下に制約される。すなわち、第１実施形態では、実装領域Ｑ内の電極Ｅの疎密の相違が対比例と比較して抑制される。したがって、第１実施形態によれば、実装領域Ｑ内の電極Ｅの疎密の相違に起因した対比例の前述の問題（接着強度の不足や配線基板３４の位置誤差）を解消できるという利点がある。なお、過剰な接着剤３６が配線基板３４を押圧して位置の誤差を発生させるという前述の問題は、接着剤３６の余剰分が封止体５２まで到達して第１壁面５２１や第２壁面５２２で堰止められる結果として発生する。以上の事情を考慮すると、第１実施形態は、実装領域Ｑと第１素子群Ｇ1との間に第１壁面５２１が位置し、実装領域Ｑと第２素子群Ｇ2との間に第２壁面５２２が位置する形状の封止体５２を設置した構成に格別に好適である。

なお、以上の説明では、配線基板３４の接着に関連した問題を例示したが、実装領域Ｑ内の電極Ｅの疎密に起因した問題は以上の例示に限定されない。例えば、対比例のように間隙領域の内側と外側とで電極Ｅの疎密が顕著に相違する構成では、間隙領域の内側と外側とで熱伝導の度合が相違するから、例えば加熱処理により圧電体７４を形成する工程では、間隙領域の内側と外側とで温度の相違（熱分布の偏り）が発生し得る。以上のように熱分布が偏った状態では、以降の各工程で形成される要素に成膜不良等の問題が発生する可能性がある。他方、第１実施形態では、実装領域Ｑ内の電極Ｅの疎密が抑制されるから、実装領域Ｑ内で熱分布が均一化される。したがって、熱分布の偏りに起因した成膜不良等の問題を防止できるという利点がある。以上の説明から理解される通り、実装領域Ｑ内の複数の電極Ｅの密度が均一化されるという第１実施形態の前述の効果は、配線基板３４の接着を前提としない構成でも充分に発揮され得る。すなわち、接着剤３６を利用して配線基板３４を接着するという構成は本発明において必須ではない。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図９は、第２実施形態の液体噴射ヘッド３０をＺ方向の負側からみた各要素の模式図である。図９に例示される通り、第２実施形態の液体噴射ヘッド３０の実装領域Ｑには、複数の第１電極Ｅ1と複数の第２電極Ｅ2とが第１実施形態と同様に形成されるほか、複数の第３電極Ｅ3と複数の第４電極Ｅ4とが形成される。各第３電極Ｅ3および各第４電極Ｅ4は、第１電極Ｅ1および第２電極Ｅ2と同層（接続配線８２と接続端子８４との積層）で形成される。

複数の第３電極Ｅ3は、実装領域Ｑのうち第１電極群Ｈ1と第２電極群Ｈ2との間の領域Ｒ1に形成され、複数の第１電極Ｅ1とともにピッチＰAでＷ1方向に沿って配列される。図９に例示される通り、領域Ｒ1内では、複数の第３電極Ｅ3と第４電極群Ｈ4の複数の第２電極Ｅ2とがピッチＰA/２でＷ1方向に沿って交互に配列される。第１実施形態の複数の第３電極Ｅ3の各々は、実装領域Ｑ内でＷ2方向の正側に延在して第１素子群Ｇ1の各ダミー素子ＦDに電気的に接続される。

また、複数の第４電極Ｅ4は、実装領域Ｑのうち第３電極群Ｈ3と第４電極群Ｈ4との間の領域Ｒ2に形成され、複数の第２電極Ｅ2とともにピッチＰAでＷ1方向に沿って配列される。具体的には、領域Ｒ2内では、複数の第４電極Ｅ4と第１電極群Ｈ1の複数の第１電極Ｅ1とがピッチＰA/２でＷ1方向に沿って交互に配列される。第１実施形態の第４電極Ｅ4の各々は、実装領域Ｑ内でＷ2方向の負側に延在して第２素子群Ｇ2の各ダミー素子ＦDに電気的に接続される。すなわち、第３電極Ｅ3および第４電極Ｅ4は、駆動素子Ｆの動作（インクの噴射）に実際には寄与しないダミー配線である。

以上の説明から理解される通り、第１実施形態では実装領域Ｑの領域Ｒ1および領域Ｒ2にて複数の電極Ｅ（Ｅ1，Ｅ2）がピッチＰAで配列するのに対し、第２実施形態では、領域Ｒ1および領域Ｒ2を含む実装領域Ｑの全域にわたり複数の電極Ｅ（Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3，Ｅ4）がピッチＰA/２で配列する。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態では、第１電極群Ｈ1と第２電極群Ｈ2との間の領域Ｒ1に複数の第３電極Ｅ3が形成され、第３電極群Ｈ3と第４電極群Ｈ4との間の領域Ｒ2に複数の第４電極Ｅ4が形成される。したがって、第３電極Ｅ3や第４電極Ｅ4が形成されない第１実施形態と比較すると、領域Ｒ1および領域Ｒ2を含む実装領域Ｑの全域にわたり複数の電極Ｅの密度を均一化できる（電極の疎密の相違を抑制できる）という利点がある。第２実施形態では特に、複数の第２電極Ｅ2と複数の第３電極Ｅ3とが領域Ｒ1内にてピッチＰA/２で配列するとともに、複数の第１電極Ｅ1と複数の第４電極Ｅ4とが領域Ｒ2内にてピッチＰA/２で配列するから、実装領域Ｑの全域にわたり複数の電極Ｅの密度を均一化できるという効果は格別に顕著である。

ところで、第２実施形態では、領域Ｒ1内の第３電極Ｅ3や領域Ｒ2内の第４電極Ｅ4をダミー素子ＦDに接続した構成を例示した。すなわち、駆動素子Ｆとダミー素子ＦDとの間で配線基板３４までの電気的な構成は共通する。図９では、各ダミー素子ＦDに対応するインクの流路を閉塞した構成（以下「構成１」という）を例示したが、各ダミー素子ＦDに対応するインクの流路を液体貯留室ＳRからノズルＮまで連通させれば、各ダミー素子ＦDを通常の駆動素子Ｆとして利用してインクを噴射させる構成（以下「構成２」という）が実現される。構成１は、前述の例示のように第１素子群Ｇ1および第２素子群Ｇ2の各々で複数色のインクを噴射する場合に好適であるが、構成２は、例えば全部のノズルＮから１色（例えばブラック）のインクを噴射する場合に好適である。以上の説明から理解される通り、第２実施形態では、各駆動素子Ｆから配線基板３４までの電気的な構造を構成１と構成２とで共用できる（ひいては製造コストを低減できる）という利点がある。

なお、図９では、各第３電極Ｅ3および各第４電極Ｅ4をダミー素子ＦDに接続した構成を例示したが、各第３電極Ｅ3または各第４電極Ｅ4をダミー素子ＦDに接続しない構成（例えば範囲αに包含されるように第３電極Ｅ3や第４電極Ｅ4を形成した構成）も採用され得る。もっとも、実装領域Ｑ内の電極Ｅの疎密を均一化するという観点からすると、Ｗ2方向に沿って第３電極Ｅ3や第４電極Ｅ4が存在する範囲は、第１電極Ｅ1や第２電極Ｅ2が存在するＷ2方向の範囲と重複する構成が好適である。すなわち、図９の例示のように、実装領域ＱのうちＷ2方向の範囲α内には第１電極Ｅ1および第２電極Ｅ2に加えて第３電極Ｅ3および第４電極Ｅ4が存在する。

＜変形例＞
以上に例示した形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）前述の各形態では、駆動素子Ｆ（ダミー素子ＦD）のうち振動板４６側に位置する第１駆動電極７２に駆動信号を供給するとともに振動板４６とは反対側の第２駆動電極７６を共通の定電位に設定する構成を例示したが、各第１駆動電極７２を共通の定電位に設定するとともに各第２駆動電極７６に駆動素子Ｆ毎の駆動信号を供給する構成も採用され得る。また、前述の各形態では、駆動素子Ｆと同様の構造のダミー素子ＦDを例示したが、ダミー素子ＦDの構造は以上の例示に限定されない。例えば、第１駆動電極７２と圧電体７４と第２駆動電極７６との一部を省略した構造のダミー素子ＦDを形成することも可能である。

（２）前述の各形態では、１個の液体噴射ヘッド３０に第１ノズル列Ｎ1および第２ノズル列Ｎ2が形成された構成を例示したが、１個の液体噴射ヘッド３０に形成されるノズルの列数は適宜に変更される。例えば、１個の液体噴射ヘッド３０の複数のノズルＮを３列以上に配列した構成も採用され得る。

（３）前述の各形態では、第１ノズル列Ｎ1の各ノズルＮと第２ノズル列Ｎ2の各ノズルＮとでＸ方向の位置が共通する構成を例示したが、各ノズルＮの配置は以上の例示に限定されない。例えば、図１０に例示される通り、第１ノズル列Ｎ1の各ノズルＮと第２ノズル列Ｎ2の各ノズルＮとでＸ方向の位置を相違させることも可能である。図１０では、第１ノズル列Ｎ1の各ノズルＮと第２ノズル列Ｎ2の各ノズルＮとのＸ方向の位置を、第１ノズル列Ｎ1（または第２ノズル列Ｎ2）のＸ方向における各ノズルＮのピッチＰXの半分（ＰX／２）だけ相違させた構成が例示されている。図１０の構成によれば、図４の例示のように複数のノズルＮを配置した構成と比較して、媒体１２のＸ方向における実質的なドット密度を高める（倍増させる）ことが可能である。

（４）複数の電極Ｅの配列のピッチＰは、相互に隣合う各電極Ｅの中心間の距離として定義される。例えば、図１１に例示される通り、相互に隣合う電極ＥAと電極ＥBとに着目した場合、電極ＥAの中心（重心）ｅAと電極ＥBの中心ｅBとの距離がピッチＰに相当する。各電極Ｅの中心ｅ（ｅA，ｅB）は、例えば、電極Ｅが延在する方向（長手方向）に沿う中心線と電極Ｅの幅方向の中心線との交点として定義され、各電極Ｅの形状や方向は不問である。

（５）圧力室ＳC内の圧力を変化させる要素（駆動素子Ｆ）は、前述の各形態で例示した圧電素子に限定されない。例えば、静電アクチュエータ等の振動体を駆動素子Ｆとして利用することも可能である。また、駆動素子Ｆは、圧力室ＳCに機械的な振動を付与する要素に限定されない。例えば、加熱により圧力室ＳCの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子（ヒーター）を駆動素子Ｆとして利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、駆動素子Ｆは、圧力室ＳCの内部に圧力を付与する要素（圧力発生素子）として包括され、圧力を付与する方式（ピエゾ方式／サーマル方式）や具体的な構成の如何は不問である。

（６）以上の各形態で例示した印刷装置１０は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。

１０……印刷装置（液体噴射装置）、１２……媒体、１４……液体容器、２２……制御装置、２４……搬送機構、２６……液体噴射モジュール、Ｕ……液体噴射ユニット、３０……液体噴射ヘッド、３２……固定板、３４……配線基板、４２……流路基板、４４……圧力室基板、４６……振動板、５２……封止体、５４……支持体、６２……ノズル板、６４……コンプライアンス部、７２……第１駆動電極、７４……圧電体、７６……第２駆動電極、Ｅ（Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3，Ｅ4）……電極。

Claims (7)

1. 液体が充填される圧力室に圧力を付与して当該液体をノズルから噴射させる複数の駆動素子であって、第１方向に沿って配列された複数の第１駆動素子と、実装部品が設置される実装領域を挟んで前記複数の第１駆動素子とは反対側で前記第１方向に沿って配列する複数の第２駆動素子とを含む複数の駆動素子と、
   前記第１方向に交差する第２方向に沿って延在するように前記実装領域に形成された複数の電極とを具備し、
   前記複数の電極のうち前記複数の第１駆動素子に電気的に接続された複数の第１電極は、前記第１方向に沿って第１ピッチで配列された２以上の前記第１電極を含む第１電極群および第２電極群を含み、前記第１電極群と前記第２電極群とは、前記第１ピッチと比較して広い第２ピッチで前記第１方向に相互に離間し、
   前記複数の電極のうち前記複数の第２駆動素子に電気的に接続された複数の第２電極は、前記第１方向に沿って前記第１ピッチで配列された２以上の前記第２電極を含む第３電極群および第４電極群を含み、前記第３電極群と前記第４電極群とは、前記第２ピッチで前記第１方向に相互に離間し、
   前記実装領域内の前記複数の電極の配列のピッチは、前記第１ピッチ以下である
   液体噴射ヘッド。
2. 前記複数の第１電極に対応する各ノズルと、前記複数の第２電極に対応する各ノズルとは、前記第１方向および前記第２方向に対して傾斜する第３方向における位置が共通する
   請求項１の液体噴射ヘッド。
3. 前記複数の第１電極に対応する各ノズルと、前記複数の第２電極に対応する各ノズルとは、前記第１方向および前記第２方向に対して傾斜する第３方向における位置が、前記複数の第１電極に対応する各ノズルの前記第３方向のピッチの半分だけ相違するように形成される
   請求項１の液体噴射ヘッド。
4. 前記複数の第１電極に対応する各ノズル、または、前記複数の第２電極に対応する各ノズルは、前記第３方向におけるピッチと前記第３方向に交差する第４方向におけるピッチとが整数比となるように形成される
   請求項２または請求項３の液体噴射ヘッド。
5. 前記複数の電極は、
   前記第１電極群と前記第２電極群との間に前記第１ピッチで配列された複数の第３電極と、
   前記第３電極群と前記第４電極群との間に前記第１ピッチで配列された複数の第４電極とを含む
   請求項１から請求項４の何れかの液体噴射ヘッド。
6. 前記第２方向に沿って前記第１電極が存在する範囲と、前記第２方向に沿って前記第２電極が存在する範囲とは、前記第２方向において相互に重複する
   請求項１から請求項５の何れかの液体噴射ヘッド。
7. 請求項１から請求項６の何れかの液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置。
   

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