インクジェットヘッド及び記録装置
【課題】駆動劣化を抑制できるインクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】圧電体４１は、結晶構造が正方晶のチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されており、平面視において加圧室３１内に収まる範囲において、個別電極４３に重なる駆動部４１ａと、その外周の非駆動部４１ｂとを有する。圧電体４１の主面４１ｓに対してＣｕＫαのＸ線を照射して反射したＸ線の強度を測定するＸ線回折法を、主面４１ｓの平面視におけるＸ線の照射方向を駆動部４１ａを中心とする放射方向とし、主面４１ｓの側面視における主面４１ｓに対するＸ線の照射角度を変化させながら行うことによって測定される、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）が、非駆動部４１ｂにおいて１．０以下である。
【解決手段】圧電体４１は、結晶構造が正方晶のチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されており、平面視において加圧室３１内に収まる範囲において、個別電極４３に重なる駆動部４１ａと、その外周の非駆動部４１ｂとを有する。圧電体４１の主面４１ｓに対してＣｕＫαのＸ線を照射して反射したＸ線の強度を測定するＸ線回折法を、主面４１ｓの平面視におけるＸ線の照射方向を駆動部４１ａを中心とする放射方向とし、主面４１ｓの側面視における主面４１ｓに対するＸ線の照射角度を変化させながら行うことによって測定される、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）が、非駆動部４１ｂにおいて１．０以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子の変形を利用して、インクに圧力を付与してインク滴を吐出するピエゾ式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）。圧電素子としては、例えば、いわゆるユニモルフ型のものが知られている。
【０００３】
ユニモルフ型の圧電素子（アクチュエータ）は、インクが満たされた凹状の加圧室を塞ぐように順に積層された、振動板、共通電極、圧電体及び個別電極を有している。個別電極は、平面視において加圧室よりも小さく形成されており、圧電体は、個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有している。また、圧電体は、厚み方向（積層方向）に分極されている。
【０００４】
そして、ヘッドの駆動時においては、共通電極と個別電極との間に駆動部の分極方向に電圧が印加される。これにより、圧電体の駆動部は面に沿う方向（積層方向に直交する方向）に縮小され、振動板が加圧室側へ撓み、加圧室のインクが押し出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００６／１３７５２８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなヘッドにおいては、駆動部の縮小に伴って非駆動部に引張り応力が付与される。そして、引張り応力の付与が繰り返される結果、非駆動部が変形し、振動板の撓み変形の変位が低下し、インクの吐出量が低下することがある。すなわち、駆動劣化が生じることがある。なお、当該課題は、特許文献１においても開示されており、特許文献１の技術は、駆動劣化を抑制するために、共通電極と個別電極との間に印加する電圧（駆動信号）の波形を好適なものとしている。
【０００７】
本発明の目的は、駆動劣化を抑制できるインクジェットヘッド及び記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極と、を有し、前記圧電体は、主結晶構造が正方晶のチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されており、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、前記圧電体の主面に対してＸ線を照射して反射したＸ線の強度を測定するＸ線回折法を、前記主面の平面視におけるＸ線の照射方向を前記駆動部を中心とする放射方向とし、前記主面の側面視における前記主面に対するＸ線の照射角度を変化させながら行うことによって測定される、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）が、前記非駆動部において１．０以下である。
【０００９】
好適には、前記強度比（００２）／（２００）が、前記駆動部において１．６以上である。
【００１０】
好適には、前記圧電体の抗電界の０．８倍以上の強度の電界を前記駆動部に１００億サイクル印加したときの前記振動板の変位低下率が１％以内である。
【００１１】
好適には、前記圧電体の抗電界を超える強度の電界を前記駆動部に１００億サイクル印加したときの前記振動板の変位低下率が１％以内である。
【００１２】
本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極と、を有し、前記圧電体は、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、前記非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、前記面方位を前記圧電体の主面に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が、１．０以下である。
【００１３】
好適には、前記圧電体の平面視において、前記駆動部を中心とする放射方向における、前記駆動部の幅と前記非駆動部の幅との比率は、前記放射方向の向きによって相違し、前記非駆動部は、その全周に亘って前記の比（Ｉ２／Ｉ１）が１．０以下である。
【００１４】
好適には、前記ヘッドは、前記共通電極と前記個別電極との間に前記圧電体の抗電界を超える強度の電界を形成する電圧を印加可能な駆動信号出力部を更に有する。
【００１５】
本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極と、前記共通電極と前記個別電極との間に所定の電圧値の電圧を印加可能な駆動信号出力部と、を有し、前記圧電体は、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、前記非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、自発分極の方向となる面方位を前記圧電体の主面に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が、前記所定の電圧値の電圧の印加を繰り返すことによって生じるドメインスイッチングによって実現可能な値以下である。
【００１６】
好適には、前記圧電体の平面視において、前記駆動部を中心とする放射方向における、前記駆動部の幅と前記非駆動部の幅との比率は、前記放射方向の向きによって相違し、前記非駆動部は、その全周に亘って前記の比（Ｉ２／Ｉ１）が前記実現可能な値以下である。
【００１７】
本発明の一態様に係る記録装置は、上記のインクジェットヘッドと、前記共通電極と前記個別電極との間に電圧を印加可能な駆動信号出力部と、を有する。
【００１８】
本発明の一態様に係るインクジェットヘッドの製造方法は、所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極とを有し、前記圧電体が、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有するインクジェットヘッドの製造方法であって、前記駆動部に対して、抗電界を超える強度の電界を形成する直流電圧を印加して前記駆動部を厚み方向に分極する分極工程と、前記駆動部に対して、前記駆動部の分極方向へ電圧を印加する正方向電圧印加と、前記駆動部の分極方向とは反対方向へ、且つ、前記正方向電圧印加における電圧よりも絶対値が低い電圧で電圧を印加する負方向電圧印加とを繰り返すスイッチング促進工程と、を有する。
【００１９】
好適には、前記負方向電圧印加の電圧（Ｖ−）の絶対値に対する前記正方向電圧印加の電圧（Ｖ＋）の絶対値の比（Ｖ＋／Ｖ−）が、１．３５以上１０以下である。
【００２０】
好適には、前記スイッチング促進工程は、前記圧電体の温度が２５°Ｃ超キュリー温度未満の状態で行われる。
【００２１】
好適には、１周期における前記負方向電圧印加の時間（Ｔ−）に対する前記正方向電圧印加の時間（Ｔ＋）の比（Ｔ＋／Ｔ−）が６０％以上である。
【発明の効果】
【００２２】
上記の構成又は手順によれば、ヘッドの駆動劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る記録装置の要部を模式的に示す斜視図。
【図２】図１の記録装置のインクジェットヘッドの一部の断面図。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は図２のヘッドのアクチュエータを示す断面図及び平面図。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は実施形態のアクチュエータの詳細を説明する模式図。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）はアクチュエータの圧電体のドメインの観察画像を説明する模式図。
【図６】アクチュエータの圧電体の主面のＸＲＤ結果の一例を示す図。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は駆動信号出力部からヘッドに出力される駆動信号の例を示す図。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）はアクチュエータの製造方法の一例を説明する断面図。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は図８（ｃ）の処理を説明する図。
【図１０】本実施形態の作用・効果を説明する模式図。
【図１１】比較例１、実施例１及び実施例２の変位低下率を示す図。
【図１２】比較例２及び実施例３の変位低下率を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る記録装置１の要部を模式的に示す斜視図である。
【００２５】
なお、記録装置１及び後述するインクジェットヘッド５は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側（図１の紙面上方）を上方として、上面、下面等の用語を用いることがあるものとする。
【００２６】
記録装置１は、例えば、メディア（例えば紙）１０１を矢印ｙ１で示す方向へ搬送する搬送部３と、搬送されているメディア１０１に向けてインク滴を吐出するヘッド５と、搬送部３及びヘッド５の動作を制御する制御部７とを有している。
【００２７】
搬送部３は、例えば、不図示の供給スタックに積層された複数のメディア１０１を一ずつ不図示の排出スタックへ搬送する。搬送部３は、公知の適宜な構成とされてよい。図１では、搬送経路がストレートパスとされ、メディア１０１に当接するローラ９と、ローラ９を回転させるモータ１１とが設けられた搬送部が例示されている。
【００２８】
ヘッド５は、メディア１０１の搬送経路の途中に配置されており、ｚ方向の正側からメディア１０１に対向する。ヘッド５は、メディア１０１の印画面及び搬送方向に直交する方向（主走査方向、ｘ方向）にシャトル運動を行うシリアルヘッドであってもよいし、当該直交する方向に（ほぼ）固定されたラインヘッドであってもよい。なお、本実施形態においては、ヘッド５がラインヘッドである場合を例に挙げて説明するものとする。
【００２９】
ヘッド５は、ｘ方向の複数位置においてインク滴をメディア１０１に吐出、付着させる。当該動作が、メディア１０１の搬送に伴って繰り返し行なわれることにより、メディア１０１には２次元画像が形成される。
【００３０】
制御部７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び外部記憶装置を含んで構成されている。制御部７は、モータ用ドライバ１３に制御信号を出力することにより、所望の電圧をモータ１１に印加して、モータ１１を制御する。同様に、制御部７は、ヘッド用ドライバ１５に制御信号を出力することにより、所望の電圧をヘッド５に印加して、ヘッド５を制御する。
【００３１】
ヘッド用ドライバ１５、又は、ヘッド用ドライバ１５及び制御部７の一部は、所定の駆動周波数の駆動パルス（駆動波形）を含む駆動信号（ヘッド５に印加される電圧）を生成してヘッド５に出力する駆動信号出力部８を構成している。駆動信号出力部８は、例えば、ドライバＩＣや回路基板により構成されている。
【００３２】
なお、図１では、駆動信号出力部８とヘッド５とを互いに別個のものとして図示している。ただし、駆動信号出力部８は、その一部又は全部がヘッド５に搭載されてもよい。この場合において、ヘッド５と駆動信号出力部８のヘッド５に搭載された部分（一部又は全部）との全体が、広義のヘッド６を構成していると捉えられてもよい。
【００３３】
図２は、ヘッド５の一部を拡大して示す模式的な断面図である。なお、図２の紙面下方がメディア１０１に対向する側である。
【００３４】
ヘッド５は、圧電素子の機械的歪によりインクに圧力を付与するピエゾ式のヘッドである。ヘッド５は、インク滴を吐出する複数の吐出素子１９を有し、図２は一の吐出素子１９を示している。複数の吐出素子１９は、例えば、ｘｙ平面において配列されており、各吐出素子１９は、メディア１０１上の１ドットに対応している。
【００３５】
また、別の観点では、ヘッド５は、インクを貯留する空間を形成する基体２１と、基体２１に貯留されているインクに圧力を付与するためのアクチュエータ２３とを有している。複数の吐出素子１９は、基体２１及びアクチュエータ２３により構成されている。
【００３６】
基体２１の内部には、複数の個別流路２５（図２では１つを図示）と、当該複数の個別流路２５に通じる共通流路（リザーバ）２７とが形成されている。個別流路２５は、吐出素子１９毎に設けられ、共通流路２７は、複数の吐出素子１９に共通に設けられている。
【００３７】
各個別流路２５は、メディア１０１に対向する吐出孔２９ａを含むディセンダ（部分流路）２９と、ディセンダ２９に通じる加圧室３１と、加圧室３１と共通流路２７とを連通する供給路３３とを有している。
【００３８】
複数の個別流路２５及び共通流路２７にはインクが満たされている。複数の加圧室３１の容積が変化してインクに圧力が付与されることにより、複数の加圧室３１から複数のディセンダ２９へインクが送出され、複数の吐出孔２９ａからは複数のインク滴が吐出される。また、複数の加圧室３１へは複数の供給路３３を介して共通流路２７からインクが補充される。
【００３９】
複数の個別流路２５及び共通流路２７の断面形状若しくは平面形状は、適宜に設定されてよい。本実施形態では、加圧室３１は、ｚ方向において一定の厚みに形成されるとともに、平面視において概ね菱形（図３（ｂ）参照）に形成されている。菱形の一の角部はディセンダ２９と連通され、その反対側の角部は供給路３３と連通されている。供給路３３の一部は、流れ方向に直交する断面積が共通流路２７および加圧室３１よりも小さいしぼりとされている。
【００４０】
基体２１は、例えば、複数の基板３５が積層されることにより構成されている。基板３５には、複数の個別流路２５及び共通流路２７を構成する貫通孔が形成されている。複数の基板３５の厚み及び積層数は、複数の個別流路２５及び共通流路２７の形状等に応じて適宜に設定されてよい。複数の基板３５は、適宜な材料により形成されてよく、例えば、金属、セラミック若しくはシリコンにより形成されている。
【００４１】
図３（ａ）は、アクチュエータ２３付近の図２とは別の方向の断面図であり、図３（ｂ）はアクチュエータ２３付近の平面図である。
【００４２】
図２及び図３に示すアクチュエータ２３は、例えば、撓みモードで変位する、ユニモルフ型の圧電素子により構成されている。具体的には、例えば、アクチュエータ２３は、加圧室３１側から順に積層された、振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び複数の個別電極４３を有している。
【００４３】
振動板３７、共通電極３９及び圧電体４１は、例えば、複数の加圧室３１を覆うように複数の加圧室３１に共通に設けられている。一方、個別電極４３は、加圧室３１毎に設けられている。
【００４４】
振動板３７は、基体２１の上面に重ねられることにより、基体２１の上面に形成された凹部によって構成された加圧室３１を塞いでいる。個別電極４３は、概ね、加圧室３１と相似形（本実施形態では菱形）で、加圧室３１の広さよりも若干小さい（加圧室３１の中央側にて広がる）個別電極本体４４と、その個別電極本体４４の角部に接続された引出電極４５とを含んでいる。
【００４５】
振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び個別電極４３は、適宜な材料により形成されてよい。例えば、振動板３７は、セラミック、酸化シリコン若しくは窒化シリコンにより形成されている。共通電極３９及び個別電極４３は、例えば、白金若しくはパラジウムにより形成されている。圧電体４１は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミックにより形成されている。
【００４６】
図４（ａ）は、アクチュエータ２３の詳細を説明する、図３（ａ）と同様の断面を示す模式図である。
【００４７】
図４（ａ）において、圧電体４１は、平面視において加圧室３１内に収まる範囲おいて、個別電極４３に重なる駆動部４１ａと、その外周の非駆動部４１ｂとを有している。なお、駆動部４１ａは、別の観点では、（概ね）個別電極本体４４と重なる部分である。
【００４８】
駆動部４１ａは、矢印ｙ３によって示すように、厚み方向（ｚ方向）に分極されている。なお、分極方向の向きは、ｚ方向の正側及び負側のいずれでもよいが、図４（ａ）では分極方向の向きがｚ方向の負側である場合を例示している。
【００４９】
従って、共通電極３９及び個別電極４３に電圧を印加して、駆動部４１ａに対して分極方向に電界を作用させると、駆動部４１ａは面内（ｘｙ平面内）で収縮する。この収縮により振動板３７は、加圧室３１側に凸となるように撓み、その結果、加圧室３１の容積は変化し、加圧室３１のインクに圧力が付与されて、印刷が行われる。なお、駆動部４１ａの縮小に伴って、非駆動部４１ｂには引張り力が付与される。
【００５０】
ここで、一般的なアクチュエータにおいては、非駆動部への引張り力の付与が繰り返されると、非駆動部においてドメインスイッチングが生じ、非駆動部が延びた状態に変形する。そして、駆動部は非駆動部から圧縮応力を受けることとなり、駆動部は、縮小前の元の状態に戻る（伸びる）ことができなくなり電圧を加えない状態でも若干変位した状態になってしまう。電圧を加えた際にアクチュエータに生じる変位は、その若干変位した状態からの変位になってしまうので、アクチュエータに生じる変位は低下してしまう。ただし、このような効果は、平面視した際の圧電体の大きさが加圧室より大きい場合、特に圧電体が複数の加圧室を覆う形状をしている場合に影響が大きい。圧電体の大きさが加圧室と同程度、あるいはそれ以下の場合、非駆動へ引張り力が付与されても、非駆動部の駆動部と反対側の端は、圧電体が大きい場合と比較してフリーな状態に近いため、ドメインスイッチングは比較的生じにくい。また、非駆動部が延びた状態に変形しても、圧電体が大きい場合と比較して非駆動部の駆動部と反対側の端はフリーな状態に近いため、駆動部には加わる圧縮応力は比較的小さくなる。
【００５１】
本実施形態では、出荷前において所定の処理を行うことによって、非駆動部４１ｂは出荷時には既にドメインスイッチングが十分に生じた状態とされる。換言すれば、非駆動部４１ｂのドメインの状態は、引張り応力が加わっても（殆ど）変化しない安定した状態とされる。その結果、非駆動部４１ｂにおいては、印刷によってはドメインスイッチングは発生せず、変位低下は生じない。具体的には、駆動部４１ａ及び非駆動部４１ｂの構成、並びに、その製造方法は以下のとおりである。
【００５２】
駆動部４１ａは、理想的には、自発分極の方向が圧電体４１の厚み方向の一方側（ｘ方向の負側）とされた単分域結晶である。また、現実的には、駆動部４１ａは、多分域結晶であり、当該多分域結晶においては、自発分極の方向が（概ね）圧電体４１の厚み方向の一方側とされたドメインの割合が、自発分極の方向が他の方向とされたドメインのいずれの割合よりも及び／若しくはその合計の割合よりも高い、並びに／又は、自発分極の方向が他の方向とされたドメインは分極が相互に打ち消されるような方向及び割合となっている。なお、以下では、駆動部４１ａは、多分域結晶であるものとする。
【００５３】
各ドメインは、単位格子が（概ね）一定の向きで規則的に配列された結晶である。単位格子は、所定の面方位（等価な方位含む）において正電荷の重心と負電荷の重心とをずらして当該単位格子における自発分極を生じる。従って、駆動部４１ａにおいては、自発分極の方向となる面方位が厚み方向とされた単位格子の割合が、自発分極の方向が他の方向とされた単位格子のいずれの割合よりも及び／若しくはその合計の割合よりも高い、並びに／又は、自発分極の方向が他の方向とされた単位格子は分極が相互に打ち消されるような方向及び割合となっている。
【００５４】
例えば、圧電体４１が、ＺｒｘＴｉｘ−１のｘが０．５２５未満のＰＺＴである場合には、単位格子は正方晶である。正方晶は、長手方向（ｃ軸、面方位[００２]）が自発分極の方向である。そして、図４（ａ）中の駆動部４１ａの一部の拡大図に示すように、駆動部４１ａにおいては、ｃ軸を（概ね）厚み方向に平行にして配列された正方晶４７の割合が相対的に高い。
【００５５】
一方、非駆動部４１ｂは、駆動部４１ａに比較すると、厚み方向への分極がなされていない。すなわち、非駆動部４１ｂにおいては、駆動部４１ａに比較すると、厚み方向（の負側）を分極方向とするドメインの割合が低い。
【００５６】
また、非駆動部４１ｂでは、駆動部４１ａに比較すると、分極の配向方向が（概ね）駆動部４１ａを中心とする放射方向となっているドメインの割合が高くなっている。より好ましくは、非駆動部４１ｂにおいては、分極の配向方向が（概ね）上記の放射方向となっているドメインの割合が、分極方向が厚み方向とされたドメインの割合よりも高く、並びに／又は、分極方向が他の方向とされたドメインのいずれの割合よりも及び／若しくはその合計の割合よりも高い。なお、ここでは、分極の配向方向が揃っていると表現しているのは、各ドメインの分極方向は、駆動部４１ａに向かう方向およびその反対方向のどちらかの方向に揃っているとは限らないが、方向は揃っているということを意味している。
【００５７】
単位格子に着目すると、ドメインと同様に、非駆動部４１ｂでは、駆動部４１ａに比較すると、図４（ａ）及び図４（ｂ）において模式的に示すように、単位格子の長さが長い面方位（正方晶４７ではｃ軸）が（概ね）上記の放射方向となっている単位格子の割合が高くなっている。これは、非駆動部４１ｂに上記放射方向の引張り応力が加わり、単位格子の方向が変わった際に生じる単位格子の割合が高くなっているということである。より好ましくは、非駆動部４１ｂにおいては、分極の配向方向が（概ね）上記の放射方向となっている単位格子の割合が、分極方向が厚み方向とされた単位格子の割合よりも高く、並びに／又は、分極方向が他の方向とされた単位格子のいずれの割合よりも及び／若しくはその合計の割合よりも高い。このような状態であることにより、非駆動部４１ｂにおいて、Ｘ線回折による測定を行なうと、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けた単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、面方位を前記圧電体の主面に向けた単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が低くなる。
【００５８】
また、非駆動部４１ｂは、図４（ａ）において矢印ｙ５によって示すように、内周側から外周側への長さが、ｘｙ平面に平行な方向における個別電極本体４４と加圧室３１の縁部との距離よりも長くなっている。その結果、駆動部４１ａは、アクチュエータ２３が駆動されていない状態においても、若干、加圧室３１側に位置している。
【００５９】
なお、一般的なユニモルフ型のアクチュエータにおいては、少なくとも出荷時点において、非駆動部４１ｂにおいて、駆動部４１ａを中心とする放射方向を分極方向とするドメイン（若しくは単位格子）の割合は他の方向を分極方向とするドメインの割合に比較して高くなっていない。また、非駆動部はｘｙ平面に平行であり、ひいては、駆動部４１ａは、アクチュエータが駆動されていない状態においては、加圧室３１側に突出していない。
【００６０】
図５（ａ）は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）又はＰＲＭ（圧電応答顕微鏡）によって得られる非駆動部４１ｂの画像を模式的に示す図である。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）の画像を説明するドメインの模式図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、紙面右側が駆動部４１ａ側である。
【００６１】
図５（ａ）に示すように、非駆動部４１ｂの画像においては、概ね駆動部４１ａへの方向（駆動部４１ａを中心とする放射方向）に配列された複数の縞４９が観察される。これは、図５（ｂ）において矢印ｙ９によって示すように、複数のドメイン５１が互いに向きを変えつつ（例えば９０°ドメイン）、概ね駆動部４１ａを中心とする放射方向に向いていることから、反射光の干渉縞が現れることによる。
【００６２】
なお、一般的なユニモルフ型のアクチュエータの非駆動部における、図５（ａ）の画像に対応する画像においては、微小なドメインが種々の方向に（ランダムに）向いていることから、縞４９のような縞上のドメインは観察されない。
【００６３】
このように、非駆動部４１ｂにおいて、駆動部４１ａを中心とする放射方向を自発分極の方向とするドメインの割合が相対的に高いことは、その割合にもよるが、顕微鏡を利用した表面の観察によって特定することが可能である。
【００６４】
図６は、圧電体４１の主面４１ｓ（図４（ａ）。個別電極４３が積層される面若しくはその反対側の面）に対するＸＲＤ（Ｘ線回折（法））結果の一例を示す図である。
【００６５】
このＸＲＤでは、主面４１ｓに対してＸ線が照射され、反射されたＸ線の強度Ｉが測定される。主面４１ｓの平面視におけるＸ線の照射方向は、駆動部４１ａを中心とする放射方向のいずれかとされる。主面４１ｓの側面視における主面４１ｓに対するＸ線の照射角度θ（°）は変化される。図６において、横軸は、２θ（°）を示し、縦軸は、強度Ｉを示している。
【００６６】
ＸＲＤにおいては、各結晶面に対応する２θの値において強度Ｉのピークが生じる。図６では、圧電体４１の結晶構造が正方晶であると仮定して、（００２）面及び（２００）面に対応する２θの値付近における強度Ｉを示している。
【００６７】
ここで、上述のように、非駆動部４１ｂにおいては、駆動部４１ａに比較して、ｃ軸が厚み方向に向く単位格子の割合が低く、ｃ軸が駆動部４１ａを中心とする放射方向に向く単位格子の割合が高い。従って、非駆動部４１ｂにおいては、駆動部４１ａに比較して、（００２）面に対応するピーク強度が相対的に低くなり、（２００）面に対応するピーク強度が相対的に高くなる。
【００６８】
従って、例えば、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）をドメイン状態を示す指標として定義し、その強度比の非駆動部４１ｂにおける絶対値によって、又は、強度比の駆動部４１ａと非駆動部４１ｂとの差によって、本実施形態を従来技術と区別可能である。
【００６９】
例えば、本実施形態において、非駆動部４１ｂにおける強度比（００２）／（２００）は、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．６以下である。また、この場合において、駆動部４１ａにおける強度比（００２）／（２００）は、好ましくは１．６以上であり、より好ましくは２．１以上である。これらの数値については、後述の実施例において詳細に説明する。
【００７０】
また、一般的なアクチュエータにおいては、ドメインスイッチングが発生したとしても、ドメイン状態が安定するほどに非駆動部に引張り力が付与されない結果、ドメインスイッチングが非駆動部の全周に亘って生じていない等の現象が生じ得る。
【００７１】
例えば、一般的なアクチュエータの駆動部及び非駆動部の平面形状が実施形態の駆動部４１ａ及び非駆動部４１ｂの平面形状と同様であるとすると、引出電極４５を通過する放射方向における駆動部４１ａの幅と非駆動部４１ｂの幅との比率は、引出電極４５を通過しない放射方向における駆動部４１ａの幅と非駆動部４１ｂの幅との比率と異なっており、引出電極４５付近において、他の部分よりも先に、ドメインスイッチングが生じることが考えられる。
【００７２】
従って、本実施形態は、ドメインスイッチングが非駆動部４１ｂの全周に亘って生じているか否かによっても、従来技術との相違を明らかにすることができる。例えば、非駆動部４１ｂの全周に亘って強度比（００２）／（２００）の絶対値が１．０以下であれば、本実施形態の思想を利用していると特定できる。
【００７３】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、駆動信号出力部８からヘッド５に出力される駆動信号Ｓｄの例を示す図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は電位（電圧）Ｖを示している。電位Ｖの正方向は、駆動部４１ａの分極方向への電圧印加に対応している。
【００７４】
駆動信号Ｓｄは、例えば、基準電位に対する電位の変動を信号レベルとする信号である。また、共通電極３９には基準電位が付与されている。そして、駆動信号Ｓｄが個別電極４３に入力されることにより、共通電極３９と個別電極４３との間には電圧が印加される。
【００７５】
吐出素子１９の駆動方式は、いわゆる引き打ち式、押し打ち式等の公知の駆動方式から適宜に選択されてよい。図７（ａ）は、押し打ち式の場合の駆動信号Ｓｄを示しており、図７（ｂ）は、引き打ち式の場合の駆動信号Ｓｄを示している。なお、パルス幅を規定するＡＬは、圧力波が吐出孔２９ａからしぼり（正確にはしぼりの加圧室３１側の端）まで伝わる時間（Acoustic Length）である。
【００７６】
図７（ａ）及び図７（ｂ）において特記すべきは、吐出素子１９を駆動するために駆動部４１ａに印加される電圧が圧電体４１の抗電界Ｅｃを超える強度の電界を形成する電圧とされていることである。
【００７７】
すなわち、図７（ａ）では、インクの吐出時に駆動部４１ａに印加される電圧が、抗電界Ｅｃを超える強度の電界を形成する電圧とされている。また、図７（ｂ）では、待機状態において駆動部４１ａに印加される電圧が、抗電界Ｅｃを超える強度の電界を形成する電圧とされている。なお、これらの電圧は、０．８Ｅｃ未満、０．８Ｅｃ、０．８Ｅｃ超１．０Ｅｃ未満、若しくは、１．０Ｅｃに相当する強度の電界を形成する電圧とされてもよい。
【００７８】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、アクチュエータ２３の製造方法の一例を説明する断面図である。なお、製造工程の進行に伴ってドメインの状態等は変化するが、その変化の前後で同一の符号を用いるものとする。
【００７９】
まず、圧電体４１となるグリーンシート、及び、振動板３７となるグリーンシートを準備する。これらグリーンシート（例えば圧電体４１となるグリーンシート）に共通電極３９及び個別電極４３となる導電ペーストを印刷し、これらグリーンシートを積層して焼成する。これにより、図８（ａ）に示すように、振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び個別電極４３の積層体が形成される。
【００８０】
次に、図８（ｂ）に示すように、アクチュエータ２３は基体２１に対して接着剤等により固定される。次に、同図に示すように、駆動部４１ａに対して分極処理を行う。具体的には、まず、直流電源５３によって共通電極３９と個別電極４３との間に直流電圧を印加する。このときの電圧は、圧電体４１の抗電界を超える強度の電界を形成する電圧とされる。また、このときの処理は、例えば、常温で行われる。接着と分極処理の工程順は、逆でも構わないが、アクチュエータ２３の厚みが１００μｍ程度以下と薄い場合は、分極処理により、アクチュエータ２３に反りが生じ、接着が難しくなることがあるため、上述の工程順で行うのが好ましい。
【００８１】
そして、図８（ｃ）に示すように、交流電源５５によって、個別電極４３と共通電極３９との間に交流電圧を印加する。なお、以下において、図８（ｃ）の処理をスイッチング促進処理ということがある。
【００８２】
図９（ｂ）は、図８（ｃ）の処理の作用を説明する図である。
【００８３】
図８（ｃ）の処理において、駆動部４１ａに対して分極方向に電圧が印加されると、駆動部４１ａは、矢印ｙ１１によって示すように、ｘｙ平面内において縮小する。従って、非駆動部４１ｂには矢印ｙ１３によって示すように、引張り力が付与される。
【００８４】
その引張り力によって、非駆動部４１ｂにおいては、ドメインスイッチングが生じる。すなわち、正方晶４７に着目すると、点線によって示すように、圧電体の厚み方向（ｚ方向）を含む種々の方向にｃ軸を向けていた正方晶４７は、実線及び矢印ｙ１５によって示すように、駆動部４１ａを中心とする放射方向にｃ軸を向けるように変形する。
【００８５】
これによって、上述したように、非駆動部４１ｂにおいては、厚み方向にｃ軸を向ける正方晶４７の割合が相対的に低くなるとともに、放射方向にｃ軸を向ける正方晶４７の割合が相対的に高くなる。また、正方晶４７の長軸であるｃ軸が放射方向に向けられることから、非駆動部４１ｂは、放射方向に延びた状態に変形する。
【００８６】
なお、スイッチング促進処理（図８（ｃ））は、アクチュエータ２３が基体２１に固定された後に行われることが好ましい。交流電圧の印加後にアクチュエータ２３を基体２１に固定すると、その固定によって非駆動部４１ｂにおける応力状態が変化し、再びドメインスイッチングが生じるおそれがあることからである。また、固定した後に行うことにより、非駆動部４１ｂが引き延ばされた状態にすることによって駆動部４１ｂに生じる圧縮応力を、より駆動部４１ｂに集中させることができる。
【００８７】
本実施形態においては、非駆動部４１ｂにおけるドメインスイッチングが、好ましいレベル（例えば非駆動部４１ｂにおける強度比（００２）／（２００）が１．０以下）まで迅速に生じるように、スイッチング促進処理（図８（ｃ））を以下のように行う。
【００８８】
図９（ａ）は、スイッチング促進処理において駆動部４１ａに印加される交流電圧（処理信号Ｓｐ）の波形を示す図である。図９（ａ）において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は電圧Ｖを示している。電圧Ｖの正方向は、駆動部４１ａの分極方向への電圧印加に対応している。
【００８９】
なお、スイッチング促進処理では、ヘッド５の駆動時とは異なり、複数の吐出素子１９に印加される電圧を個別に制御する必要はないから、共通電極３９は基準電位とされる必要はない。すなわち、スイッチング促進処理では、共通電極３９と個別電極４３との双方において電位が変化することによって図９（ａ）の波形が実現されてもよいし、共通電極３９及び個別電極４３の一方のみにおいて電位が変化することによって図９（ａ）の波形が実現されてもよい。
【００９０】
スイッチング促進処理においては、駆動部４１ａに対して、分極方向への電圧印加と、分極方向とは逆方向への電圧印加とが交互に行われる。すなわち、共通電極３９及び個別電極４３に入力される処理信号Ｓｐはバイポーラ信号である。バイポーラ信号は、ドメインスイッチングを起こし易いように、電圧変化が急峻な部分を含むことが好ましく、例えば、図９（ａ）に示すような矩形波である。電圧変化が、ある程度急峻であるとドメインスイッチングをより起こしやすくなる。具体的には、電圧変化開始から電圧変化終了までが１０μ秒程度以下と急峻であるとドメインスイッチングをより起こしやすくなる。また、引張り力が増加する変化である、Ｖ−からＶ＋への電圧変化が急峻であると、よりドメインスイッチングをより起こしやすくなる。さらに、Ｖ＋からＶ−への電圧変化も急峻であると、さらにドメインスイッチングをより起こしやすくなる。
【００９１】
このバイポーラ信号は、分極方向への電圧Ｖ＋の絶対値が、分極方向とは逆方向への電圧Ｖ−の絶対値よりも大きい非対称のバイポーラ信号となっている。本願発明者は、このような非対称のバイポーラ信号を駆動部４１ａに印加することによって、迅速に非駆動部４１ｂにおいてドメインスイッチングを発生させ、ドメインを安定な状態とできることを見出した。
【００９２】
これは、ドメインスイッチングは、所定のエネルギー障壁を超えるだけの応力がドメインに付与されたときに発生するところ、非対称なバイポーラ信号によって、引張り応力と圧縮応力とが非対称な大きさで交互に非駆動部４１ｂに付与されると、揺らぎによってエネルギー障壁を超えるエネルギーがドメインに付与されやすくなるためと考えられる。なお、電圧変化が急峻で、この際に与えられる単位時間当たりのエネルギーが大きくなることで、よりドメインスイッチングが起り易くなると考えられる。
【００９３】
なお、電圧Ｖ＋の絶対値と電圧Ｖ−の絶対値とが等しく、電圧がＥｃ以下の対称なバイポーラ信号では、このような作用は生じない。これは、電圧Ｖ＋が印加されたときに非駆動部４１ｂに引張り応力が付与される一方で、電圧Ｖ−が印加されたときにその引張り応力と同等の圧縮応力が非駆動部４１ｂに付与され、引張り応力がドメインに及ぼす影響と圧縮応力がドメインに及ぼす影響とが相殺されることからと考えられる。なお、電圧Ｖ−の絶対値をＥｃ以上にすると、駆動部４１ａの一部で、分極反転が生じると考えられるので、電圧Ｖ−の絶対値の絶対値はＥｃ未満にするのが良い。
【００９４】
ドメインスイッチングを生じやすくする方法としては、駆動部４１ａに印加される電圧を高くして非駆動部４１ｂに付与される引張り応力を大きくし、エネルギー障壁を超えるエネルギーが非駆動部４１ｂのドメインに付与されやすくしたり、圧電体４１の温度を上昇させてドメインスイッチングのエネルギー障壁を低下させたりすることが考えられる。
【００９５】
しかしながら、上述のように、ドメインスイッチング促進処理は、アクチュエータ２３が基体２１に固定された後、すなわち、ヘッド５が概ね構成された後が好ましい。従って、電圧を高くしたり、温度を高くする方法は、ヘッド５の駆動回路の耐電圧や構成部材の耐熱性などによって制約を受けやすくなる。例えば、温度は、エネルギー障壁の低下のみに着目すれば、圧電体４１のキュリー温度付近（例えば２００°Ｃを超える温度）とされることが好ましいが、ヘッド５の構成部材の耐熱性によっては、必ずしも理想的とは言えない。例えば、アクチュエータ２３と基体２１とを接合する接着剤などに２００℃以上の耐熱性を持たせようとすると、接合を行う温度も同程度以上にする必要があると考えられるが、そのような温度で接合を行うと、アクチュエータ２３には、基体２１との熱膨張係数差に起因する応力が加わった状態になり、圧電特性の変動や破損が生じるおそれがある。また、そのような耐熱性及び耐電圧性が高い構成部材を用いてヘッド５を構成するとすれば、ヘッド５のコストは増大する。
【００９６】
従って、非対称のバイポーラ信号を印加する方法は、比較的低い電圧や温度条件において迅速にドメインスイッチングを発生させることを可能とし、ひいては、コスト増大を伴わずに、ヘッド５が概ね構成された後に非駆動部４１ｂにおいて迅速にドメインスイッチングを発生させることを可能とする。
【００９７】
電圧Ｖ＋の絶対値と電圧Ｖ−の絶対値との比（Ｖ＋／Ｖ−）は、好ましくは、１．３５以上１０以下である。比（Ｖ＋／Ｖ−）が１．３５以上であれば、バイポーラ信号の非対称性を十分に確保することができる。また、比（Ｖ＋／Ｖ−）が１０以下であれば、電圧Ｖ＋の絶対値に対して電圧Ｖ−の絶対値を十分に確保して、バイポーラ信号による効果を奏することができる（ユニポーラ信号では奏されない効果を奏することができる。）。
【００９８】
電圧Ｖ＋の絶対値は、アクチュエータ２３の駆動回路の耐電圧以下であれば、高いほど好ましい。例えば、電圧Ｖ＋の絶対値は、印刷時の駆動電圧（駆動信号Ｓｄの電圧）よりも高いことが好ましい。このような比較的高い電圧を駆動部４１ａに印加することによって、迅速に非駆動部４１ｂにおいてドメインスイッチングを生じさせることができる。
【００９９】
また、電圧Ｖ＋の絶対値は、圧電体４１の絶縁耐圧以下であることが好ましい。例えば、体積固有抵抗がギガオームクラスの圧電磁器を用いて駆動部４１ａの厚みが２０μｍのアクチュエータ２３を構成した場合、電圧Ｖ＋の絶対値は２０Ｖ〜４０Ｖ程度、電圧Ｖ−の絶対値は２Ｖ〜２９．６Ｖ程度となる。なお、駆動回路の耐電圧がより高ければ、電圧Ｖ＋及びＶ−の絶対値は更に高くされてもよい。
【０１００】
処理信号Ｓｐの波形の周波数（１／Ｔ）は１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下であることが好ましい。ドメインスイッチングは時間関数でもあり、電圧印加時間が長いとスイッチングしやすい。従って、周波数を１０ｋＨｚ以下とすることによって、スイッチングが容易に生じる。一方、周波数が低くなり過ぎると、処理時間が全体として長くなり、また、処理信号Ｓｐの印加が直流電圧を駆動部４１ａに印加することに類似してしまい、ドメインスイッチングが生じにくい。従って、周波数を１ｋＨｚ以上とすることによって、処理時間が短縮できるとともにスイッチングの発生容易化の効果が得られやすくなる。
【０１０１】
また、電圧Ｖ＋の印加時間Ｔ＋（パルス幅）は、電圧Ｖ−の印加時間Ｔ−に対して長い方が好ましい。より好適には、時間Ｔ＋と時間Ｔ−との比（Ｔ＋／Ｔ−）は、６０％以上である。このように時間Ｔ＋及びＴ−を設定することによって、非駆動部４１ｂに引張り応力を付与する時間を長くして、ドメインスイッチングの発生容易化が図られる。なお、比（Ｔ＋／Ｔ−）が５０％未満となると、ドメインスイッチングの発生は極端に抑制される。
【０１０２】
処理温度（処理信号Ｓｐの印加時の圧電体４１の温度）は、２５℃からキュリー温度であることが好ましい。これは温度が高くキュリー温度に近い方がドメインスイッチングを生じるためのエネルギー障壁が小さくなり、より低電圧・短時間でドメインを安定状態にすることができるためである。例えば、キュリー温度が２５０℃の圧電材料を用いた場合、処理温度は４５℃から８０℃とされてよい。このような温度において処理を行うことによって、ドメインスイッチングの発生が容易化されるとともに、熱履歴による各種部材の熱収縮による設計値からの寸法ズレが抑制される。なお、各種部材の耐熱温度が高ければ、処理温度は更に高くされてもよい。
【０１０３】
図１０は、本実施形態の作用・効果を説明する模式図である。図１０において、横軸は電圧を印加するサイクル数Ｎ（の対数軸）を示し、縦軸はアクチュエータの変位低下率（変位低下量）Ｄを示している。縦軸は、紙面下方側ほど、変位低下率（の絶対値）が大きい。
【０１０４】
変位低下率Ｄは、例えば、アクチュエータ２３（の例えば振動板３７）の変位ｄに関して、所定の基準サイクル数Ｎｓのときの変位ｄ（Ｎｓ）に対する、各サイクル数Ｎのときの変位ｄ（Ｎ）の減少比率
（ｄ（Ｎ）−ｄ（Ｎｓ））／ｄ（Ｎｓ）×１００（％）
によって定義されてよい。
なお、変位ｄは、例えば、平面視における加圧室３１の中央位置において測定される。中央位置は、最も変位ｄが大きい位置であり、測定誤差を減らすことができる。
【０１０５】
実線Ｌｃは、比較例のヘッドの変位低下率Ｄを示し、点線Ｌｐは、実施形態のヘッド５の変位低下率Ｄを示している。図１０においては、両者とも、Ｎｓ＝Ｎ０として変位低下率Ｄを示している。原サイクル数Ｎ０は、分極処理（図８（ｂ））の直後のサイクル数であり、０である。
【０１０６】
比較例（Ｌｃ）のヘッドにおいては、原サイクル数Ｎ０の時点は、（概ね）ヘッドの出荷時点に相当する。出荷時点において、比較例のヘッドの非駆動部では、ドメインスイッチングは生じていない。そして、比較例のヘッドは、原サイクル数Ｎ０の時点から、図７に例示したような駆動信号Ｓｄが印加される。
【０１０７】
比較例のヘッドにおいては、サイクル数Ｎが所定の限界サイクル数Ｎ３となるまでは、変位の低下はあまり生じない。そして、サイクル数Ｎが限界サイクル数Ｎ３を超えると、非駆動部においてドメインスイッチングが生じ始め、変位低下率は急激に増加する（領域Ｒｃ）。
【０１０８】
なお、一般に、比較例のヘッドは、限界サイクル数Ｎ３までが使用範囲とされる。場合によっては、限界サイクル数Ｎ３又は限界サイクル数に相当する印刷枚数等が仕様書に記載されたり、サイクル数若しくは印刷枚数が限回数に到達したことが記録装置において検出されて表示されたりする。
【０１０９】
また、サイクル数Ｎが限界サイクル数Ｎ３を超えると、画質が低下することから、使用者において比較例のヘッドの使用が停止されることが一般的である。さらに、後に実施例の説明において述べるように、駆動信号Ｓｄによってドメインが安定するまでドメインスイッチングを生じさせるためには、サイクル数Ｎがかなりの大きな数でなければならず、使用者が画質の低下したヘッドの使用をドメインが安定するまで継続することは考えられない。
【０１１０】
一方、実施形態（Ｌｐ）においては、原サイクル数Ｎ０は、図８（ｃ）のスイッチング促進処理前のサイクル数であり、原サイクル数Ｎ０の時点は、出荷前の時点に相当する。そして、ヘッド５は、原サイクル数Ｎ０の時点から、図８（ｃ）及び図９（ａ）を参照して説明したように、非対称のバイポーラ信号である処理信号Ｓｐが印加される。
【０１１１】
処理信号Ｓｐが印加されることによって、ヘッド５の変位低下率Ｄ（の絶対値）は、原サイクル数Ｎ０の直後から急激に増加する。そして、サイクル数Ｎが安定化サイクル数Ｎ１に到達すると、変位低下率Ｄの増加は停止する（若しくは緩やかになる。）。安定化サイクル数Ｎ１の時点は、スイッチング促進処理（図８（ｃ））が終了する時点、換言すれば、ヘッド５の出荷時点に相当する。
【０１１２】
そして、ヘッド５は、安定化サイクル数Ｎ１の時点から、図７に例示したような駆動信号Ｓｄが印加される。ヘッド５は、既に変位低下率Ｄが最大となっていることから、駆動信号Ｓｄの印加によっては、変位低下率Ｄは（殆ど）変化しない（領域Ｒｐ）。
【０１１３】
ヘッド５においては、駆動信号Ｓｄの印加に起因する非駆動部４１ｂにおけるドメインスイッチングによって変位の低下が（殆ど）発生しないことから、駆動部４１ａに印加する電界の強度を高くすることができる。その結果、例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示したように、圧電体４１の抗電界Ｅｃを超える強度の電界を形成する電圧を駆動部４１ａに印加することができる。
【０１１４】
実施形態のヘッド５の使用時（領域Ｒｐ）における変位低下率Ｄ（の絶対値）は、比較例のヘッドの使用時における変位低下率Ｄ（例えば領域Ｒｃ）よりも大きい。しかし、実施形態のヘッド５は、駆動信号Ｓｄの電圧を高くすることができることから、実施形態の変位量は、比較例の変位量と同等以上に確保されることが可能である。そして、実施形態のヘッドは、出荷後の変位低下が発生せず、比較例のヘッドよりも耐用年数が長い優れたヘッドとなっている。
【０１１５】
＜実施例＞
比較例及び実施例のヘッドを作製し、サイクル数Ｎの増加に対する変位低下率の変化等を調べた。具体的には、以下のとおりである。
【０１１６】
（比較例１、実施例１及び実施例２）
以下のように条件の異なる比較例及び実施例１及び２を設定した。
比較例：スイッチング促進処理（図８（ｃ））を行わないヘッド。
実施例１：圧電体の温度２５°程度の状態でスイッチング促進処理を行ったヘッド。
実施例２：圧電体の温度４５°程度の状態でスイッチング促進処理を行ったヘッド。
【０１１７】
その他の条件は、以下のとおりである。
圧電体の材料：ＰＺＴ（抗電界：１．３４×１０６Ｖ／ｍ）
圧電体の厚さ：２０μｍ
加圧室の形状及び寸法：略ひし形（角部にＲ付けたもの）、長い方の対角線長６５０μｍ、短い方の対角線長：４００μｍ
駆動部の形状及び寸法：略ひし形（角部にＲ付けたもの）、長い方の対角線長５００μｍ、短い方の対角線長：３００μｍ
非駆動部の形状及び寸法：複数の駆動部の間、より詳細には、駆動部の周囲、かつ加圧室の内側。Ｘ線回折の測定ポイントは、駆動部の端から８０μｍの場所
処理信号（Ｓｐ）：Ｖ＋＝２０Ｖ、Ｖ−＝−１０Ｖ、Ｔ＋＝４００μ秒、Ｔ−＝１００μ秒
駆動信号（Ｓｄ）：待機電圧２０Ｖの引き打ち方式
【０１１８】
比較例のヘッドにおいては、分極直後（出荷時点：図１０の原サイクル数Ｎ０）をＮ＝０とし、Ｎ＝０の時点から駆動信号Ｓｄが印加された。実施例１及び２のヘッドにおいては、分極直後且つスイッチング促進処理前（出荷前：図１０の原サイクル数Ｎ０）をＮ＝０とし、Ｎ＝０の時点から処理信号Ｓｐが印加され、また、サイクル数Ｎが安定化サイクル数Ｎ１（図１０）を超えた後も、処理信号Ｓｐが印加され続けるものとした。
【０１１９】
図１１は、比較例１、実施例１及び実施例２の変位低下率を示す図１０と同様の図である。横軸はサイクル数Ｎ（億）を対数で示し、縦軸は変位低下率（％）を示している。実線ＬＣ１は比較例１に対応し、実線ＬＥ１は実施例１に対応し、実線ＬＥ２は実施例２に対応している。
【０１２０】
Ｎ＝１×１０−３（億）は、変位低下率の算定基準となる基準サイクル数Ｎｓである（ただし、原サイクル数Ｎ０ではない）。Ｎ＝１（億）付近は、実施例２における、図１０の安定化サイクル数Ｎ１に相当する。Ｎ＝１×１０（億）〜１×１０２（億）の中間位置付近は、実施例１における、図１０の安定化サイクル数Ｎ１に相当する。
【０１２１】
実施例１及び２においては、基準サイクル数Ｎｓから変位低下が急激に生じている。また、高温下においてスイッチング促進処理を行った場合（実施例２）には、１億サイクル程度で変位低下率が一定となっている（ドメイン状態が安定化されている）。常温化においてスイッチング促進処理を行った場合（実施例１）においても、１００億サイクル程度で変位低下率が一定となっている。
【０１２２】
なお、処理信号Ｓｐは、駆動信号Ｓｄよりもドメインスイッチングが生じやすい信号であるから、変位低下率が一定となった後は、処理信号Ｓｐに代えて駆動信号Ｓｄを印加したとしても、当然に、変位低下率は一定である。
【０１２３】
一方、比較例１においては、１００億サイクル程度の駆動ではドメイン状態が安定していない。変位低下率（の絶対値）が、対数軸である横軸に対して直線的に増加すると仮定して実線ＬＣ１を外挿すると、実線ＬＣ１がドメイン状態が安定となる変位低下率（−２５％程度）に到達するのは、１兆〜１０兆サイクルの時点である。
【０１２４】
比較例１、実施例１及び２について、図６を参照して説明したＸＲＤにおけるピークの強度比（００２）／（２００）を測定した。
【０１２５】
具体的には、図１１において得られた実施例１及び２における安定化サイクル数を踏まえて、以下の４つの測定条件で測定を行った。
測定条件１：分極直後（サイクル数が原サイクル数Ｎ０であるときの測定値であり、比較例１、実施例１及び実施例２に共通）
測定条件２：Ｎ＝１００億のときの比較例１
測定条件３：Ｎ＝１億のときの実施例１
測定条件４：Ｎ＝１００億のときの実施例２
【０１２６】
その他の測定条件は、以下のとおりである。
線源：ＣｕＫα
圧電体に照射されるＸ線を絞るコリメータの直径：２０μｍ
非駆動部の測定位置：個別電極の縁部から８０μｍ離れた位置
【０１２７】
測定結果を以下に示す。
駆動部 非駆動部
測定条件１（分極直後）： １．３３ １．１６
測定条件２（比較例１）： １．５２ １．０７
測定条件３（実施例１）： ２．１７ ０．５８
測定条件４（実施例２）： ２．２０ ０．５６
【０１２８】
測定条件１においては、駆動部だけでなく、非駆動部においても、強度比（００２）／（２００）が１．０を超えている。すなわち、駆動部だけでなく、非駆動部においても、圧電体の厚み方向に分極方向（ｃ軸）を向ける単位格子（正方晶４７）の数が、圧電体の放射方向に分極方向を向ける単位格子の数よりも多くなっている。これは、図８（ｂ）を参照して説明した分極処理において、個別電極の周囲においても、圧電体の厚み方向に電圧が印加されるためと考えられる。
【０１２９】
測定条件２（比較例１）においては、測定条件１に比較して、１００億サイクルで駆動部に電圧が印加されている（非駆動部に引張り応力が付与されている）にも関わらず、依然として、非駆動部の強度比（００２）／（２００）が１．０を超えている。換言すれば、一般にヘッドの使用が停止される、駆動劣化が生じているサイクル数を超えて電圧が印加されても、ドメインスイッチングは、分極処理において非駆動部が受けた影響を完全に除去する程度までは進行していない。なお、測定条件２においては、測定条件１に比較して、駆動信号Ｓｄの印加によって駆動部の厚み方向の分極も進行している。ただし、駆動部の強度比（００２）／（２００）は１．６未満となっている。
【０１３０】
測定条件３及び４（実施例１及び２）においては、非駆動部の強度比（００２）／（２００）が１．０以下（若しくは１．０未満）となっている。より詳細には、非駆動部の強度比（００２）／（２００）は０．６以下となっている。一方、駆動部においては、厚み方向の分極が更に進行して、強度比（００２）／（２００）は１．６以上となっている。より詳細には、駆動部の強度比（００２）／（２００）は２．１以上となっている。
【０１３１】
以上の結果から、圧電体の平面視における駆動部を中心とする放射方向において圧電体の主面に対する角度を変化させながら主面に対してＣｕＫαのＸ線を照射するＸ線回折において測定される、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）が、非駆動部において１．０以下であれば、非駆動部に対する引張り応力に対してドメインの状態は十分に安定であり、本実施形態における変位低下抑制の効果が得られると考えられる。
【０１３２】
また、強度比（００２）／（２００）が、駆動部において１．６以上であれば、上記の非駆動部における強度比（００２）／（２００）が１．０以下という状態は、ドメインスイッチングが進行した結果であることが、より明確であり、本実施形態における変位低下抑制の効果がより確実に得られると考えられる。
【０１３３】
（比較例２及び実施例３）
圧電体に抗電界以上の電圧を印加したときの変位低下率を調べた。
【０１３４】
具体的には、比較例１と同様のヘッドに対して抗電界以上の電圧（駆動信号Ｓｄ）を印加する例を比較例２とした。また、ドメインが安定状態となった実施例１又は実施例２のヘッド（ドメインが安定状態となった後は、実施例１と実施例２とに相違は（殆ど）無い。）に対して抗電界以上の電圧（駆動信号Ｓｄ）を印加する例を実施例３とした。
【０１３５】
なお、駆動信号Ｓｄは、引き打ち方式のものとし、駆動部に印加する電界の強度は、抗電界の１．１倍とした。
【０１３６】
図１２は、比較例２及び実施例３の変位低下率を示す図である。横軸はサイクル数Ｎ（億）を対数で示し、縦軸は変位低下率（％）を示している。実線ＬＣ２は比較例２に対応し、実線ＬＥ３は実施例３に対応している。
【０１３７】
図１２において、比較例２については、サイクル数Ｎは、図１１と同様である。すなわち、比較例２については、サイクル数Ｎは、分極直後（原サイクル数Ｎ０）からのサイクル数（比較例のヘッドの出荷後のサイクル数）である。
【０１３８】
一方、図１２において、実施例３については、サイクル数Ｎは、図１１とは異なり、実施例のヘッドの出荷後のサイクル数を示している。すなわち、実施例３については、サイクル数Ｎは、安定化サイクル数Ｎ１（若しくはそれ以上のサイクル数）からのサイクル数を示している。
【０１３９】
すなわち、図１１においては、分極処理直後を基準として比較例及び実施例のサイクル数が変位低下率に及ぼす影響を示したが、図１２においては、比較例及び実施例それぞれのヘッドの出荷直後を基準として比較例及び実施例のサイクル数が変位低下率に及ぼす影響を示している。
【０１４０】
なお、基準サイクル数Ｎｓは、図１１の比較例１において０．１億サイクルで変位低下が生じ始めていることを考慮して、０．１億サイクルとしている。
【０１４１】
比較例２（ＬＣ２）では、比較例１よりも変位低下が急激に生じ、１００億サイクルの駆動が行われたときの変位低下率（の絶対値）は１８％に到達している。一方、実施例３（ＬＥ３）では、１００億サイクルの駆動が行われても、変位低下率は１％に収まっている。
【０１４２】
なお、図１１に示したように、印加される電界が抗電界未満の比較例１においても、１００億サイクルの駆動が行われたときの変位低下率は９％程度となっており、１％を超えている。
【０１４３】
また、実施例においては、抗電界を超える電界を印加しても変位低下率が１％に収まっているのであるから、当然に、印加される電界が抗電界未満（例えば抗電界の０．８以上１．０未満）の場合には、変位低下率は１％に収まる。
【０１４４】
以上のことから、圧電体の抗電界の０．８倍以上の強度の電界を駆動部に（例えば出荷時から）１００億サイクル印加したときの振動板の変位低下率が１％以内であれば、非駆動部のドメイン状態が安定した状態のヘッドであり、本実施形態の構成によって本実施形態の作用効果を得ていることがより明確になる。圧電体の抗電界を超える強度の電界を駆動部に１００億サイクル印加したときの振動板の変位低下率が１％以内である場合も同様である。
【０１４５】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１４６】
実施形態及び実施例では、結晶構造が正方晶であるＰＺＴによって圧電体４１が構成された場合を例にとって、ドメインスイッチングやピーク強度の比について説明した。ただし、圧電体の材料は、結晶構造が正方晶であるＰＺＴに限定されず、例えば、結晶構造が菱面体晶のＰＺＴであってもよい。
【０１４７】
換言すれば、本実施形態の構成及び作用は、結晶構造が正方晶以外の圧電材料によって圧電体が構成された場合に拡張可能である。具体的には、以下のとおりである。
【０１４８】
正方晶以外の単位格子においても、自発分極の方向となる面方位と、引張り力が付与されたときにその引張り方向に向く面方位（自発分極の方向となる面方位と概ね一致するものと考えられる。）とが存在する。そして、駆動部においては、自発分極の方向となる面方位を厚み方向に向けるように分極処理が行われ、非駆動部においても、分極処理の影響で、自発分極の方向となる面方位を厚み方向に向ける単位格子の割合が増加する。そして、非駆動部に対して引張り応力が付与されると、非駆動部においては、引張り方向に向く面方位を駆動部側に向けるようにドメインスイッチングが生じる。
【０１４９】
従って、正方晶の場合と同様に、非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を駆動部に向けた（放射方向に向けた）単位格子により生じるピークの強度（Ｉ１）に対する、自発分極の方向となる面方位を圧電体の主面に向けた単位格子により生じるピークの強度（Ｉ２）の比（Ｉ２／Ｉ１）が、１．０以下であれば、ドメイン状態が安定化される程度にドメインスイッチングが進行しており、変位低下抑制の効果が得られる。その他の好ましい数値範囲（駆動部における比（Ｉ２／Ｉ１）が１．６以上、１００億サイクル後の変位低下率１％以内等）についても同様である。
【０１５０】
また、実施形態においては、強度比（００２）／（２００）の数値を具体的に示して、実施形態と比較例との差異を明らかにした。しかし、本発明は、強度比が１．０以下のものに限定されない。具体的には、以下のとおりである。
【０１５１】
図１１に示したように、駆動部に電圧が印加されるサイクル数を安定化サイクル数Ｎ１よりも多くしても、変位低下（ドメインスイッチング）は発生しない。すなわち、駆動部に印加される駆動信号Ｓｄの電圧値が明らかになっていれば、その電圧値の電圧の印加を（略限りなく）繰り返すことによって生じるドメインスイッチングによって実現可能な強度の比（Ｉ２／Ｉ１）（強度比（００２）／（２００）も含む）は特定される。
【０１５２】
従って、例えば、駆動信号出力部を有するヘッド若しくは記録装置のように、駆動信号Ｓｄの電圧値が明らかになっている製品においては、ピークの強度の比（Ｉ２／Ｉ１）が、その電圧値の電圧の印加を繰り返すことによって生じるドメインスイッチングによって実現可能な値以下であるか否かを判定すれば、本発明と従来技術との差異を特定することが可能である。
【０１５３】
当該特定方法は、圧電体の平面視において、駆動部を中心とする放射方向における、駆動部の幅と非駆動部の幅との比率が放射方向の向きによって相違する場合において、非駆動部が、その全周に亘ってドメインスイッチングが発生しているか否かの判定にも利用できる。
【符号の説明】
【０１５４】
１…記録装置、５…ヘッド（駆動信号出力部含まない）、６…ヘッド（駆動信号出力部含む）、８…駆動信号出力部、１９…吐出素子、２１…基体、３７…振動板、３９…共通電極、４１…圧電体、４１ａ…駆動部、４１ｂ…非駆動部、４３…個別電極、４４…個別電極本体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子の変形を利用して、インクに圧力を付与してインク滴を吐出するピエゾ式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）。圧電素子としては、例えば、いわゆるユニモルフ型のものが知られている。
【０００３】
ユニモルフ型の圧電素子（アクチュエータ）は、インクが満たされた凹状の加圧室を塞ぐように順に積層された、振動板、共通電極、圧電体及び個別電極を有している。個別電極は、平面視において加圧室よりも小さく形成されており、圧電体は、個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有している。また、圧電体は、厚み方向（積層方向）に分極されている。
【０００４】
そして、ヘッドの駆動時においては、共通電極と個別電極との間に駆動部の分極方向に電圧が印加される。これにより、圧電体の駆動部は面に沿う方向（積層方向に直交する方向）に縮小され、振動板が加圧室側へ撓み、加圧室のインクが押し出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００６／１３７５２８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなヘッドにおいては、駆動部の縮小に伴って非駆動部に引張り応力が付与される。そして、引張り応力の付与が繰り返される結果、非駆動部が変形し、振動板の撓み変形の変位が低下し、インクの吐出量が低下することがある。すなわち、駆動劣化が生じることがある。なお、当該課題は、特許文献１においても開示されており、特許文献１の技術は、駆動劣化を抑制するために、共通電極と個別電極との間に印加する電圧（駆動信号）の波形を好適なものとしている。
【０００７】
本発明の目的は、駆動劣化を抑制できるインクジェットヘッド及び記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極と、を有し、前記圧電体は、主結晶構造が正方晶のチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されており、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、前記圧電体の主面に対してＸ線を照射して反射したＸ線の強度を測定するＸ線回折法を、前記主面の平面視におけるＸ線の照射方向を前記駆動部を中心とする放射方向とし、前記主面の側面視における前記主面に対するＸ線の照射角度を変化させながら行うことによって測定される、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）が、前記非駆動部において１．０以下である。
【０００９】
好適には、前記強度比（００２）／（２００）が、前記駆動部において１．６以上である。
【００１０】
好適には、前記圧電体の抗電界の０．８倍以上の強度の電界を前記駆動部に１００億サイクル印加したときの前記振動板の変位低下率が１％以内である。
【００１１】
好適には、前記圧電体の抗電界を超える強度の電界を前記駆動部に１００億サイクル印加したときの前記振動板の変位低下率が１％以内である。
【００１２】
本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極と、を有し、前記圧電体は、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、前記非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、前記面方位を前記圧電体の主面に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が、１．０以下である。
【００１３】
好適には、前記圧電体の平面視において、前記駆動部を中心とする放射方向における、前記駆動部の幅と前記非駆動部の幅との比率は、前記放射方向の向きによって相違し、前記非駆動部は、その全周に亘って前記の比（Ｉ２／Ｉ１）が１．０以下である。
【００１４】
好適には、前記ヘッドは、前記共通電極と前記個別電極との間に前記圧電体の抗電界を超える強度の電界を形成する電圧を印加可能な駆動信号出力部を更に有する。
【００１５】
本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極と、前記共通電極と前記個別電極との間に所定の電圧値の電圧を印加可能な駆動信号出力部と、を有し、前記圧電体は、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、前記非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、自発分極の方向となる面方位を前記圧電体の主面に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が、前記所定の電圧値の電圧の印加を繰り返すことによって生じるドメインスイッチングによって実現可能な値以下である。
【００１６】
好適には、前記圧電体の平面視において、前記駆動部を中心とする放射方向における、前記駆動部の幅と前記非駆動部の幅との比率は、前記放射方向の向きによって相違し、前記非駆動部は、その全周に亘って前記の比（Ｉ２／Ｉ１）が前記実現可能な値以下である。
【００１７】
本発明の一態様に係る記録装置は、上記のインクジェットヘッドと、前記共通電極と前記個別電極との間に電圧を印加可能な駆動信号出力部と、を有する。
【００１８】
本発明の一態様に係るインクジェットヘッドの製造方法は、所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極とを有し、前記圧電体が、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有するインクジェットヘッドの製造方法であって、前記駆動部に対して、抗電界を超える強度の電界を形成する直流電圧を印加して前記駆動部を厚み方向に分極する分極工程と、前記駆動部に対して、前記駆動部の分極方向へ電圧を印加する正方向電圧印加と、前記駆動部の分極方向とは反対方向へ、且つ、前記正方向電圧印加における電圧よりも絶対値が低い電圧で電圧を印加する負方向電圧印加とを繰り返すスイッチング促進工程と、を有する。
【００１９】
好適には、前記負方向電圧印加の電圧（Ｖ−）の絶対値に対する前記正方向電圧印加の電圧（Ｖ＋）の絶対値の比（Ｖ＋／Ｖ−）が、１．３５以上１０以下である。
【００２０】
好適には、前記スイッチング促進工程は、前記圧電体の温度が２５°Ｃ超キュリー温度未満の状態で行われる。
【００２１】
好適には、１周期における前記負方向電圧印加の時間（Ｔ−）に対する前記正方向電圧印加の時間（Ｔ＋）の比（Ｔ＋／Ｔ−）が６０％以上である。
【発明の効果】
【００２２】
上記の構成又は手順によれば、ヘッドの駆動劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る記録装置の要部を模式的に示す斜視図。
【図２】図１の記録装置のインクジェットヘッドの一部の断面図。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は図２のヘッドのアクチュエータを示す断面図及び平面図。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は実施形態のアクチュエータの詳細を説明する模式図。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）はアクチュエータの圧電体のドメインの観察画像を説明する模式図。
【図６】アクチュエータの圧電体の主面のＸＲＤ結果の一例を示す図。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は駆動信号出力部からヘッドに出力される駆動信号の例を示す図。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）はアクチュエータの製造方法の一例を説明する断面図。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は図８（ｃ）の処理を説明する図。
【図１０】本実施形態の作用・効果を説明する模式図。
【図１１】比較例１、実施例１及び実施例２の変位低下率を示す図。
【図１２】比較例２及び実施例３の変位低下率を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る記録装置１の要部を模式的に示す斜視図である。
【００２５】
なお、記録装置１及び後述するインクジェットヘッド５は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側（図１の紙面上方）を上方として、上面、下面等の用語を用いることがあるものとする。
【００２６】
記録装置１は、例えば、メディア（例えば紙）１０１を矢印ｙ１で示す方向へ搬送する搬送部３と、搬送されているメディア１０１に向けてインク滴を吐出するヘッド５と、搬送部３及びヘッド５の動作を制御する制御部７とを有している。
【００２７】
搬送部３は、例えば、不図示の供給スタックに積層された複数のメディア１０１を一ずつ不図示の排出スタックへ搬送する。搬送部３は、公知の適宜な構成とされてよい。図１では、搬送経路がストレートパスとされ、メディア１０１に当接するローラ９と、ローラ９を回転させるモータ１１とが設けられた搬送部が例示されている。
【００２８】
ヘッド５は、メディア１０１の搬送経路の途中に配置されており、ｚ方向の正側からメディア１０１に対向する。ヘッド５は、メディア１０１の印画面及び搬送方向に直交する方向（主走査方向、ｘ方向）にシャトル運動を行うシリアルヘッドであってもよいし、当該直交する方向に（ほぼ）固定されたラインヘッドであってもよい。なお、本実施形態においては、ヘッド５がラインヘッドである場合を例に挙げて説明するものとする。
【００２９】
ヘッド５は、ｘ方向の複数位置においてインク滴をメディア１０１に吐出、付着させる。当該動作が、メディア１０１の搬送に伴って繰り返し行なわれることにより、メディア１０１には２次元画像が形成される。
【００３０】
制御部７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び外部記憶装置を含んで構成されている。制御部７は、モータ用ドライバ１３に制御信号を出力することにより、所望の電圧をモータ１１に印加して、モータ１１を制御する。同様に、制御部７は、ヘッド用ドライバ１５に制御信号を出力することにより、所望の電圧をヘッド５に印加して、ヘッド５を制御する。
【００３１】
ヘッド用ドライバ１５、又は、ヘッド用ドライバ１５及び制御部７の一部は、所定の駆動周波数の駆動パルス（駆動波形）を含む駆動信号（ヘッド５に印加される電圧）を生成してヘッド５に出力する駆動信号出力部８を構成している。駆動信号出力部８は、例えば、ドライバＩＣや回路基板により構成されている。
【００３２】
なお、図１では、駆動信号出力部８とヘッド５とを互いに別個のものとして図示している。ただし、駆動信号出力部８は、その一部又は全部がヘッド５に搭載されてもよい。この場合において、ヘッド５と駆動信号出力部８のヘッド５に搭載された部分（一部又は全部）との全体が、広義のヘッド６を構成していると捉えられてもよい。
【００３３】
図２は、ヘッド５の一部を拡大して示す模式的な断面図である。なお、図２の紙面下方がメディア１０１に対向する側である。
【００３４】
ヘッド５は、圧電素子の機械的歪によりインクに圧力を付与するピエゾ式のヘッドである。ヘッド５は、インク滴を吐出する複数の吐出素子１９を有し、図２は一の吐出素子１９を示している。複数の吐出素子１９は、例えば、ｘｙ平面において配列されており、各吐出素子１９は、メディア１０１上の１ドットに対応している。
【００３５】
また、別の観点では、ヘッド５は、インクを貯留する空間を形成する基体２１と、基体２１に貯留されているインクに圧力を付与するためのアクチュエータ２３とを有している。複数の吐出素子１９は、基体２１及びアクチュエータ２３により構成されている。
【００３６】
基体２１の内部には、複数の個別流路２５（図２では１つを図示）と、当該複数の個別流路２５に通じる共通流路（リザーバ）２７とが形成されている。個別流路２５は、吐出素子１９毎に設けられ、共通流路２７は、複数の吐出素子１９に共通に設けられている。
【００３７】
各個別流路２５は、メディア１０１に対向する吐出孔２９ａを含むディセンダ（部分流路）２９と、ディセンダ２９に通じる加圧室３１と、加圧室３１と共通流路２７とを連通する供給路３３とを有している。
【００３８】
複数の個別流路２５及び共通流路２７にはインクが満たされている。複数の加圧室３１の容積が変化してインクに圧力が付与されることにより、複数の加圧室３１から複数のディセンダ２９へインクが送出され、複数の吐出孔２９ａからは複数のインク滴が吐出される。また、複数の加圧室３１へは複数の供給路３３を介して共通流路２７からインクが補充される。
【００３９】
複数の個別流路２５及び共通流路２７の断面形状若しくは平面形状は、適宜に設定されてよい。本実施形態では、加圧室３１は、ｚ方向において一定の厚みに形成されるとともに、平面視において概ね菱形（図３（ｂ）参照）に形成されている。菱形の一の角部はディセンダ２９と連通され、その反対側の角部は供給路３３と連通されている。供給路３３の一部は、流れ方向に直交する断面積が共通流路２７および加圧室３１よりも小さいしぼりとされている。
【００４０】
基体２１は、例えば、複数の基板３５が積層されることにより構成されている。基板３５には、複数の個別流路２５及び共通流路２７を構成する貫通孔が形成されている。複数の基板３５の厚み及び積層数は、複数の個別流路２５及び共通流路２７の形状等に応じて適宜に設定されてよい。複数の基板３５は、適宜な材料により形成されてよく、例えば、金属、セラミック若しくはシリコンにより形成されている。
【００４１】
図３（ａ）は、アクチュエータ２３付近の図２とは別の方向の断面図であり、図３（ｂ）はアクチュエータ２３付近の平面図である。
【００４２】
図２及び図３に示すアクチュエータ２３は、例えば、撓みモードで変位する、ユニモルフ型の圧電素子により構成されている。具体的には、例えば、アクチュエータ２３は、加圧室３１側から順に積層された、振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び複数の個別電極４３を有している。
【００４３】
振動板３７、共通電極３９及び圧電体４１は、例えば、複数の加圧室３１を覆うように複数の加圧室３１に共通に設けられている。一方、個別電極４３は、加圧室３１毎に設けられている。
【００４４】
振動板３７は、基体２１の上面に重ねられることにより、基体２１の上面に形成された凹部によって構成された加圧室３１を塞いでいる。個別電極４３は、概ね、加圧室３１と相似形（本実施形態では菱形）で、加圧室３１の広さよりも若干小さい（加圧室３１の中央側にて広がる）個別電極本体４４と、その個別電極本体４４の角部に接続された引出電極４５とを含んでいる。
【００４５】
振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び個別電極４３は、適宜な材料により形成されてよい。例えば、振動板３７は、セラミック、酸化シリコン若しくは窒化シリコンにより形成されている。共通電極３９及び個別電極４３は、例えば、白金若しくはパラジウムにより形成されている。圧電体４１は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミックにより形成されている。
【００４６】
図４（ａ）は、アクチュエータ２３の詳細を説明する、図３（ａ）と同様の断面を示す模式図である。
【００４７】
図４（ａ）において、圧電体４１は、平面視において加圧室３１内に収まる範囲おいて、個別電極４３に重なる駆動部４１ａと、その外周の非駆動部４１ｂとを有している。なお、駆動部４１ａは、別の観点では、（概ね）個別電極本体４４と重なる部分である。
【００４８】
駆動部４１ａは、矢印ｙ３によって示すように、厚み方向（ｚ方向）に分極されている。なお、分極方向の向きは、ｚ方向の正側及び負側のいずれでもよいが、図４（ａ）では分極方向の向きがｚ方向の負側である場合を例示している。
【００４９】
従って、共通電極３９及び個別電極４３に電圧を印加して、駆動部４１ａに対して分極方向に電界を作用させると、駆動部４１ａは面内（ｘｙ平面内）で収縮する。この収縮により振動板３７は、加圧室３１側に凸となるように撓み、その結果、加圧室３１の容積は変化し、加圧室３１のインクに圧力が付与されて、印刷が行われる。なお、駆動部４１ａの縮小に伴って、非駆動部４１ｂには引張り力が付与される。
【００５０】
ここで、一般的なアクチュエータにおいては、非駆動部への引張り力の付与が繰り返されると、非駆動部においてドメインスイッチングが生じ、非駆動部が延びた状態に変形する。そして、駆動部は非駆動部から圧縮応力を受けることとなり、駆動部は、縮小前の元の状態に戻る（伸びる）ことができなくなり電圧を加えない状態でも若干変位した状態になってしまう。電圧を加えた際にアクチュエータに生じる変位は、その若干変位した状態からの変位になってしまうので、アクチュエータに生じる変位は低下してしまう。ただし、このような効果は、平面視した際の圧電体の大きさが加圧室より大きい場合、特に圧電体が複数の加圧室を覆う形状をしている場合に影響が大きい。圧電体の大きさが加圧室と同程度、あるいはそれ以下の場合、非駆動へ引張り力が付与されても、非駆動部の駆動部と反対側の端は、圧電体が大きい場合と比較してフリーな状態に近いため、ドメインスイッチングは比較的生じにくい。また、非駆動部が延びた状態に変形しても、圧電体が大きい場合と比較して非駆動部の駆動部と反対側の端はフリーな状態に近いため、駆動部には加わる圧縮応力は比較的小さくなる。
【００５１】
本実施形態では、出荷前において所定の処理を行うことによって、非駆動部４１ｂは出荷時には既にドメインスイッチングが十分に生じた状態とされる。換言すれば、非駆動部４１ｂのドメインの状態は、引張り応力が加わっても（殆ど）変化しない安定した状態とされる。その結果、非駆動部４１ｂにおいては、印刷によってはドメインスイッチングは発生せず、変位低下は生じない。具体的には、駆動部４１ａ及び非駆動部４１ｂの構成、並びに、その製造方法は以下のとおりである。
【００５２】
駆動部４１ａは、理想的には、自発分極の方向が圧電体４１の厚み方向の一方側（ｘ方向の負側）とされた単分域結晶である。また、現実的には、駆動部４１ａは、多分域結晶であり、当該多分域結晶においては、自発分極の方向が（概ね）圧電体４１の厚み方向の一方側とされたドメインの割合が、自発分極の方向が他の方向とされたドメインのいずれの割合よりも及び／若しくはその合計の割合よりも高い、並びに／又は、自発分極の方向が他の方向とされたドメインは分極が相互に打ち消されるような方向及び割合となっている。なお、以下では、駆動部４１ａは、多分域結晶であるものとする。
【００５３】
各ドメインは、単位格子が（概ね）一定の向きで規則的に配列された結晶である。単位格子は、所定の面方位（等価な方位含む）において正電荷の重心と負電荷の重心とをずらして当該単位格子における自発分極を生じる。従って、駆動部４１ａにおいては、自発分極の方向となる面方位が厚み方向とされた単位格子の割合が、自発分極の方向が他の方向とされた単位格子のいずれの割合よりも及び／若しくはその合計の割合よりも高い、並びに／又は、自発分極の方向が他の方向とされた単位格子は分極が相互に打ち消されるような方向及び割合となっている。
【００５４】
例えば、圧電体４１が、ＺｒｘＴｉｘ−１のｘが０．５２５未満のＰＺＴである場合には、単位格子は正方晶である。正方晶は、長手方向（ｃ軸、面方位[００２]）が自発分極の方向である。そして、図４（ａ）中の駆動部４１ａの一部の拡大図に示すように、駆動部４１ａにおいては、ｃ軸を（概ね）厚み方向に平行にして配列された正方晶４７の割合が相対的に高い。
【００５５】
一方、非駆動部４１ｂは、駆動部４１ａに比較すると、厚み方向への分極がなされていない。すなわち、非駆動部４１ｂにおいては、駆動部４１ａに比較すると、厚み方向（の負側）を分極方向とするドメインの割合が低い。
【００５６】
また、非駆動部４１ｂでは、駆動部４１ａに比較すると、分極の配向方向が（概ね）駆動部４１ａを中心とする放射方向となっているドメインの割合が高くなっている。より好ましくは、非駆動部４１ｂにおいては、分極の配向方向が（概ね）上記の放射方向となっているドメインの割合が、分極方向が厚み方向とされたドメインの割合よりも高く、並びに／又は、分極方向が他の方向とされたドメインのいずれの割合よりも及び／若しくはその合計の割合よりも高い。なお、ここでは、分極の配向方向が揃っていると表現しているのは、各ドメインの分極方向は、駆動部４１ａに向かう方向およびその反対方向のどちらかの方向に揃っているとは限らないが、方向は揃っているということを意味している。
【００５７】
単位格子に着目すると、ドメインと同様に、非駆動部４１ｂでは、駆動部４１ａに比較すると、図４（ａ）及び図４（ｂ）において模式的に示すように、単位格子の長さが長い面方位（正方晶４７ではｃ軸）が（概ね）上記の放射方向となっている単位格子の割合が高くなっている。これは、非駆動部４１ｂに上記放射方向の引張り応力が加わり、単位格子の方向が変わった際に生じる単位格子の割合が高くなっているということである。より好ましくは、非駆動部４１ｂにおいては、分極の配向方向が（概ね）上記の放射方向となっている単位格子の割合が、分極方向が厚み方向とされた単位格子の割合よりも高く、並びに／又は、分極方向が他の方向とされた単位格子のいずれの割合よりも及び／若しくはその合計の割合よりも高い。このような状態であることにより、非駆動部４１ｂにおいて、Ｘ線回折による測定を行なうと、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けた単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、面方位を前記圧電体の主面に向けた単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が低くなる。
【００５８】
また、非駆動部４１ｂは、図４（ａ）において矢印ｙ５によって示すように、内周側から外周側への長さが、ｘｙ平面に平行な方向における個別電極本体４４と加圧室３１の縁部との距離よりも長くなっている。その結果、駆動部４１ａは、アクチュエータ２３が駆動されていない状態においても、若干、加圧室３１側に位置している。
【００５９】
なお、一般的なユニモルフ型のアクチュエータにおいては、少なくとも出荷時点において、非駆動部４１ｂにおいて、駆動部４１ａを中心とする放射方向を分極方向とするドメイン（若しくは単位格子）の割合は他の方向を分極方向とするドメインの割合に比較して高くなっていない。また、非駆動部はｘｙ平面に平行であり、ひいては、駆動部４１ａは、アクチュエータが駆動されていない状態においては、加圧室３１側に突出していない。
【００６０】
図５（ａ）は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）又はＰＲＭ（圧電応答顕微鏡）によって得られる非駆動部４１ｂの画像を模式的に示す図である。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）の画像を説明するドメインの模式図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、紙面右側が駆動部４１ａ側である。
【００６１】
図５（ａ）に示すように、非駆動部４１ｂの画像においては、概ね駆動部４１ａへの方向（駆動部４１ａを中心とする放射方向）に配列された複数の縞４９が観察される。これは、図５（ｂ）において矢印ｙ９によって示すように、複数のドメイン５１が互いに向きを変えつつ（例えば９０°ドメイン）、概ね駆動部４１ａを中心とする放射方向に向いていることから、反射光の干渉縞が現れることによる。
【００６２】
なお、一般的なユニモルフ型のアクチュエータの非駆動部における、図５（ａ）の画像に対応する画像においては、微小なドメインが種々の方向に（ランダムに）向いていることから、縞４９のような縞上のドメインは観察されない。
【００６３】
このように、非駆動部４１ｂにおいて、駆動部４１ａを中心とする放射方向を自発分極の方向とするドメインの割合が相対的に高いことは、その割合にもよるが、顕微鏡を利用した表面の観察によって特定することが可能である。
【００６４】
図６は、圧電体４１の主面４１ｓ（図４（ａ）。個別電極４３が積層される面若しくはその反対側の面）に対するＸＲＤ（Ｘ線回折（法））結果の一例を示す図である。
【００６５】
このＸＲＤでは、主面４１ｓに対してＸ線が照射され、反射されたＸ線の強度Ｉが測定される。主面４１ｓの平面視におけるＸ線の照射方向は、駆動部４１ａを中心とする放射方向のいずれかとされる。主面４１ｓの側面視における主面４１ｓに対するＸ線の照射角度θ（°）は変化される。図６において、横軸は、２θ（°）を示し、縦軸は、強度Ｉを示している。
【００６６】
ＸＲＤにおいては、各結晶面に対応する２θの値において強度Ｉのピークが生じる。図６では、圧電体４１の結晶構造が正方晶であると仮定して、（００２）面及び（２００）面に対応する２θの値付近における強度Ｉを示している。
【００６７】
ここで、上述のように、非駆動部４１ｂにおいては、駆動部４１ａに比較して、ｃ軸が厚み方向に向く単位格子の割合が低く、ｃ軸が駆動部４１ａを中心とする放射方向に向く単位格子の割合が高い。従って、非駆動部４１ｂにおいては、駆動部４１ａに比較して、（００２）面に対応するピーク強度が相対的に低くなり、（２００）面に対応するピーク強度が相対的に高くなる。
【００６８】
従って、例えば、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）をドメイン状態を示す指標として定義し、その強度比の非駆動部４１ｂにおける絶対値によって、又は、強度比の駆動部４１ａと非駆動部４１ｂとの差によって、本実施形態を従来技術と区別可能である。
【００６９】
例えば、本実施形態において、非駆動部４１ｂにおける強度比（００２）／（２００）は、好ましくは１．０以下であり、より好ましくは０．６以下である。また、この場合において、駆動部４１ａにおける強度比（００２）／（２００）は、好ましくは１．６以上であり、より好ましくは２．１以上である。これらの数値については、後述の実施例において詳細に説明する。
【００７０】
また、一般的なアクチュエータにおいては、ドメインスイッチングが発生したとしても、ドメイン状態が安定するほどに非駆動部に引張り力が付与されない結果、ドメインスイッチングが非駆動部の全周に亘って生じていない等の現象が生じ得る。
【００７１】
例えば、一般的なアクチュエータの駆動部及び非駆動部の平面形状が実施形態の駆動部４１ａ及び非駆動部４１ｂの平面形状と同様であるとすると、引出電極４５を通過する放射方向における駆動部４１ａの幅と非駆動部４１ｂの幅との比率は、引出電極４５を通過しない放射方向における駆動部４１ａの幅と非駆動部４１ｂの幅との比率と異なっており、引出電極４５付近において、他の部分よりも先に、ドメインスイッチングが生じることが考えられる。
【００７２】
従って、本実施形態は、ドメインスイッチングが非駆動部４１ｂの全周に亘って生じているか否かによっても、従来技術との相違を明らかにすることができる。例えば、非駆動部４１ｂの全周に亘って強度比（００２）／（２００）の絶対値が１．０以下であれば、本実施形態の思想を利用していると特定できる。
【００７３】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、駆動信号出力部８からヘッド５に出力される駆動信号Ｓｄの例を示す図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は電位（電圧）Ｖを示している。電位Ｖの正方向は、駆動部４１ａの分極方向への電圧印加に対応している。
【００７４】
駆動信号Ｓｄは、例えば、基準電位に対する電位の変動を信号レベルとする信号である。また、共通電極３９には基準電位が付与されている。そして、駆動信号Ｓｄが個別電極４３に入力されることにより、共通電極３９と個別電極４３との間には電圧が印加される。
【００７５】
吐出素子１９の駆動方式は、いわゆる引き打ち式、押し打ち式等の公知の駆動方式から適宜に選択されてよい。図７（ａ）は、押し打ち式の場合の駆動信号Ｓｄを示しており、図７（ｂ）は、引き打ち式の場合の駆動信号Ｓｄを示している。なお、パルス幅を規定するＡＬは、圧力波が吐出孔２９ａからしぼり（正確にはしぼりの加圧室３１側の端）まで伝わる時間（Acoustic Length）である。
【００７６】
図７（ａ）及び図７（ｂ）において特記すべきは、吐出素子１９を駆動するために駆動部４１ａに印加される電圧が圧電体４１の抗電界Ｅｃを超える強度の電界を形成する電圧とされていることである。
【００７７】
すなわち、図７（ａ）では、インクの吐出時に駆動部４１ａに印加される電圧が、抗電界Ｅｃを超える強度の電界を形成する電圧とされている。また、図７（ｂ）では、待機状態において駆動部４１ａに印加される電圧が、抗電界Ｅｃを超える強度の電界を形成する電圧とされている。なお、これらの電圧は、０．８Ｅｃ未満、０．８Ｅｃ、０．８Ｅｃ超１．０Ｅｃ未満、若しくは、１．０Ｅｃに相当する強度の電界を形成する電圧とされてもよい。
【００７８】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、アクチュエータ２３の製造方法の一例を説明する断面図である。なお、製造工程の進行に伴ってドメインの状態等は変化するが、その変化の前後で同一の符号を用いるものとする。
【００７９】
まず、圧電体４１となるグリーンシート、及び、振動板３７となるグリーンシートを準備する。これらグリーンシート（例えば圧電体４１となるグリーンシート）に共通電極３９及び個別電極４３となる導電ペーストを印刷し、これらグリーンシートを積層して焼成する。これにより、図８（ａ）に示すように、振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び個別電極４３の積層体が形成される。
【００８０】
次に、図８（ｂ）に示すように、アクチュエータ２３は基体２１に対して接着剤等により固定される。次に、同図に示すように、駆動部４１ａに対して分極処理を行う。具体的には、まず、直流電源５３によって共通電極３９と個別電極４３との間に直流電圧を印加する。このときの電圧は、圧電体４１の抗電界を超える強度の電界を形成する電圧とされる。また、このときの処理は、例えば、常温で行われる。接着と分極処理の工程順は、逆でも構わないが、アクチュエータ２３の厚みが１００μｍ程度以下と薄い場合は、分極処理により、アクチュエータ２３に反りが生じ、接着が難しくなることがあるため、上述の工程順で行うのが好ましい。
【００８１】
そして、図８（ｃ）に示すように、交流電源５５によって、個別電極４３と共通電極３９との間に交流電圧を印加する。なお、以下において、図８（ｃ）の処理をスイッチング促進処理ということがある。
【００８２】
図９（ｂ）は、図８（ｃ）の処理の作用を説明する図である。
【００８３】
図８（ｃ）の処理において、駆動部４１ａに対して分極方向に電圧が印加されると、駆動部４１ａは、矢印ｙ１１によって示すように、ｘｙ平面内において縮小する。従って、非駆動部４１ｂには矢印ｙ１３によって示すように、引張り力が付与される。
【００８４】
その引張り力によって、非駆動部４１ｂにおいては、ドメインスイッチングが生じる。すなわち、正方晶４７に着目すると、点線によって示すように、圧電体の厚み方向（ｚ方向）を含む種々の方向にｃ軸を向けていた正方晶４７は、実線及び矢印ｙ１５によって示すように、駆動部４１ａを中心とする放射方向にｃ軸を向けるように変形する。
【００８５】
これによって、上述したように、非駆動部４１ｂにおいては、厚み方向にｃ軸を向ける正方晶４７の割合が相対的に低くなるとともに、放射方向にｃ軸を向ける正方晶４７の割合が相対的に高くなる。また、正方晶４７の長軸であるｃ軸が放射方向に向けられることから、非駆動部４１ｂは、放射方向に延びた状態に変形する。
【００８６】
なお、スイッチング促進処理（図８（ｃ））は、アクチュエータ２３が基体２１に固定された後に行われることが好ましい。交流電圧の印加後にアクチュエータ２３を基体２１に固定すると、その固定によって非駆動部４１ｂにおける応力状態が変化し、再びドメインスイッチングが生じるおそれがあることからである。また、固定した後に行うことにより、非駆動部４１ｂが引き延ばされた状態にすることによって駆動部４１ｂに生じる圧縮応力を、より駆動部４１ｂに集中させることができる。
【００８７】
本実施形態においては、非駆動部４１ｂにおけるドメインスイッチングが、好ましいレベル（例えば非駆動部４１ｂにおける強度比（００２）／（２００）が１．０以下）まで迅速に生じるように、スイッチング促進処理（図８（ｃ））を以下のように行う。
【００８８】
図９（ａ）は、スイッチング促進処理において駆動部４１ａに印加される交流電圧（処理信号Ｓｐ）の波形を示す図である。図９（ａ）において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は電圧Ｖを示している。電圧Ｖの正方向は、駆動部４１ａの分極方向への電圧印加に対応している。
【００８９】
なお、スイッチング促進処理では、ヘッド５の駆動時とは異なり、複数の吐出素子１９に印加される電圧を個別に制御する必要はないから、共通電極３９は基準電位とされる必要はない。すなわち、スイッチング促進処理では、共通電極３９と個別電極４３との双方において電位が変化することによって図９（ａ）の波形が実現されてもよいし、共通電極３９及び個別電極４３の一方のみにおいて電位が変化することによって図９（ａ）の波形が実現されてもよい。
【００９０】
スイッチング促進処理においては、駆動部４１ａに対して、分極方向への電圧印加と、分極方向とは逆方向への電圧印加とが交互に行われる。すなわち、共通電極３９及び個別電極４３に入力される処理信号Ｓｐはバイポーラ信号である。バイポーラ信号は、ドメインスイッチングを起こし易いように、電圧変化が急峻な部分を含むことが好ましく、例えば、図９（ａ）に示すような矩形波である。電圧変化が、ある程度急峻であるとドメインスイッチングをより起こしやすくなる。具体的には、電圧変化開始から電圧変化終了までが１０μ秒程度以下と急峻であるとドメインスイッチングをより起こしやすくなる。また、引張り力が増加する変化である、Ｖ−からＶ＋への電圧変化が急峻であると、よりドメインスイッチングをより起こしやすくなる。さらに、Ｖ＋からＶ−への電圧変化も急峻であると、さらにドメインスイッチングをより起こしやすくなる。
【００９１】
このバイポーラ信号は、分極方向への電圧Ｖ＋の絶対値が、分極方向とは逆方向への電圧Ｖ−の絶対値よりも大きい非対称のバイポーラ信号となっている。本願発明者は、このような非対称のバイポーラ信号を駆動部４１ａに印加することによって、迅速に非駆動部４１ｂにおいてドメインスイッチングを発生させ、ドメインを安定な状態とできることを見出した。
【００９２】
これは、ドメインスイッチングは、所定のエネルギー障壁を超えるだけの応力がドメインに付与されたときに発生するところ、非対称なバイポーラ信号によって、引張り応力と圧縮応力とが非対称な大きさで交互に非駆動部４１ｂに付与されると、揺らぎによってエネルギー障壁を超えるエネルギーがドメインに付与されやすくなるためと考えられる。なお、電圧変化が急峻で、この際に与えられる単位時間当たりのエネルギーが大きくなることで、よりドメインスイッチングが起り易くなると考えられる。
【００９３】
なお、電圧Ｖ＋の絶対値と電圧Ｖ−の絶対値とが等しく、電圧がＥｃ以下の対称なバイポーラ信号では、このような作用は生じない。これは、電圧Ｖ＋が印加されたときに非駆動部４１ｂに引張り応力が付与される一方で、電圧Ｖ−が印加されたときにその引張り応力と同等の圧縮応力が非駆動部４１ｂに付与され、引張り応力がドメインに及ぼす影響と圧縮応力がドメインに及ぼす影響とが相殺されることからと考えられる。なお、電圧Ｖ−の絶対値をＥｃ以上にすると、駆動部４１ａの一部で、分極反転が生じると考えられるので、電圧Ｖ−の絶対値の絶対値はＥｃ未満にするのが良い。
【００９４】
ドメインスイッチングを生じやすくする方法としては、駆動部４１ａに印加される電圧を高くして非駆動部４１ｂに付与される引張り応力を大きくし、エネルギー障壁を超えるエネルギーが非駆動部４１ｂのドメインに付与されやすくしたり、圧電体４１の温度を上昇させてドメインスイッチングのエネルギー障壁を低下させたりすることが考えられる。
【００９５】
しかしながら、上述のように、ドメインスイッチング促進処理は、アクチュエータ２３が基体２１に固定された後、すなわち、ヘッド５が概ね構成された後が好ましい。従って、電圧を高くしたり、温度を高くする方法は、ヘッド５の駆動回路の耐電圧や構成部材の耐熱性などによって制約を受けやすくなる。例えば、温度は、エネルギー障壁の低下のみに着目すれば、圧電体４１のキュリー温度付近（例えば２００°Ｃを超える温度）とされることが好ましいが、ヘッド５の構成部材の耐熱性によっては、必ずしも理想的とは言えない。例えば、アクチュエータ２３と基体２１とを接合する接着剤などに２００℃以上の耐熱性を持たせようとすると、接合を行う温度も同程度以上にする必要があると考えられるが、そのような温度で接合を行うと、アクチュエータ２３には、基体２１との熱膨張係数差に起因する応力が加わった状態になり、圧電特性の変動や破損が生じるおそれがある。また、そのような耐熱性及び耐電圧性が高い構成部材を用いてヘッド５を構成するとすれば、ヘッド５のコストは増大する。
【００９６】
従って、非対称のバイポーラ信号を印加する方法は、比較的低い電圧や温度条件において迅速にドメインスイッチングを発生させることを可能とし、ひいては、コスト増大を伴わずに、ヘッド５が概ね構成された後に非駆動部４１ｂにおいて迅速にドメインスイッチングを発生させることを可能とする。
【００９７】
電圧Ｖ＋の絶対値と電圧Ｖ−の絶対値との比（Ｖ＋／Ｖ−）は、好ましくは、１．３５以上１０以下である。比（Ｖ＋／Ｖ−）が１．３５以上であれば、バイポーラ信号の非対称性を十分に確保することができる。また、比（Ｖ＋／Ｖ−）が１０以下であれば、電圧Ｖ＋の絶対値に対して電圧Ｖ−の絶対値を十分に確保して、バイポーラ信号による効果を奏することができる（ユニポーラ信号では奏されない効果を奏することができる。）。
【００９８】
電圧Ｖ＋の絶対値は、アクチュエータ２３の駆動回路の耐電圧以下であれば、高いほど好ましい。例えば、電圧Ｖ＋の絶対値は、印刷時の駆動電圧（駆動信号Ｓｄの電圧）よりも高いことが好ましい。このような比較的高い電圧を駆動部４１ａに印加することによって、迅速に非駆動部４１ｂにおいてドメインスイッチングを生じさせることができる。
【００９９】
また、電圧Ｖ＋の絶対値は、圧電体４１の絶縁耐圧以下であることが好ましい。例えば、体積固有抵抗がギガオームクラスの圧電磁器を用いて駆動部４１ａの厚みが２０μｍのアクチュエータ２３を構成した場合、電圧Ｖ＋の絶対値は２０Ｖ〜４０Ｖ程度、電圧Ｖ−の絶対値は２Ｖ〜２９．６Ｖ程度となる。なお、駆動回路の耐電圧がより高ければ、電圧Ｖ＋及びＶ−の絶対値は更に高くされてもよい。
【０１００】
処理信号Ｓｐの波形の周波数（１／Ｔ）は１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下であることが好ましい。ドメインスイッチングは時間関数でもあり、電圧印加時間が長いとスイッチングしやすい。従って、周波数を１０ｋＨｚ以下とすることによって、スイッチングが容易に生じる。一方、周波数が低くなり過ぎると、処理時間が全体として長くなり、また、処理信号Ｓｐの印加が直流電圧を駆動部４１ａに印加することに類似してしまい、ドメインスイッチングが生じにくい。従って、周波数を１ｋＨｚ以上とすることによって、処理時間が短縮できるとともにスイッチングの発生容易化の効果が得られやすくなる。
【０１０１】
また、電圧Ｖ＋の印加時間Ｔ＋（パルス幅）は、電圧Ｖ−の印加時間Ｔ−に対して長い方が好ましい。より好適には、時間Ｔ＋と時間Ｔ−との比（Ｔ＋／Ｔ−）は、６０％以上である。このように時間Ｔ＋及びＴ−を設定することによって、非駆動部４１ｂに引張り応力を付与する時間を長くして、ドメインスイッチングの発生容易化が図られる。なお、比（Ｔ＋／Ｔ−）が５０％未満となると、ドメインスイッチングの発生は極端に抑制される。
【０１０２】
処理温度（処理信号Ｓｐの印加時の圧電体４１の温度）は、２５℃からキュリー温度であることが好ましい。これは温度が高くキュリー温度に近い方がドメインスイッチングを生じるためのエネルギー障壁が小さくなり、より低電圧・短時間でドメインを安定状態にすることができるためである。例えば、キュリー温度が２５０℃の圧電材料を用いた場合、処理温度は４５℃から８０℃とされてよい。このような温度において処理を行うことによって、ドメインスイッチングの発生が容易化されるとともに、熱履歴による各種部材の熱収縮による設計値からの寸法ズレが抑制される。なお、各種部材の耐熱温度が高ければ、処理温度は更に高くされてもよい。
【０１０３】
図１０は、本実施形態の作用・効果を説明する模式図である。図１０において、横軸は電圧を印加するサイクル数Ｎ（の対数軸）を示し、縦軸はアクチュエータの変位低下率（変位低下量）Ｄを示している。縦軸は、紙面下方側ほど、変位低下率（の絶対値）が大きい。
【０１０４】
変位低下率Ｄは、例えば、アクチュエータ２３（の例えば振動板３７）の変位ｄに関して、所定の基準サイクル数Ｎｓのときの変位ｄ（Ｎｓ）に対する、各サイクル数Ｎのときの変位ｄ（Ｎ）の減少比率
（ｄ（Ｎ）−ｄ（Ｎｓ））／ｄ（Ｎｓ）×１００（％）
によって定義されてよい。
なお、変位ｄは、例えば、平面視における加圧室３１の中央位置において測定される。中央位置は、最も変位ｄが大きい位置であり、測定誤差を減らすことができる。
【０１０５】
実線Ｌｃは、比較例のヘッドの変位低下率Ｄを示し、点線Ｌｐは、実施形態のヘッド５の変位低下率Ｄを示している。図１０においては、両者とも、Ｎｓ＝Ｎ０として変位低下率Ｄを示している。原サイクル数Ｎ０は、分極処理（図８（ｂ））の直後のサイクル数であり、０である。
【０１０６】
比較例（Ｌｃ）のヘッドにおいては、原サイクル数Ｎ０の時点は、（概ね）ヘッドの出荷時点に相当する。出荷時点において、比較例のヘッドの非駆動部では、ドメインスイッチングは生じていない。そして、比較例のヘッドは、原サイクル数Ｎ０の時点から、図７に例示したような駆動信号Ｓｄが印加される。
【０１０７】
比較例のヘッドにおいては、サイクル数Ｎが所定の限界サイクル数Ｎ３となるまでは、変位の低下はあまり生じない。そして、サイクル数Ｎが限界サイクル数Ｎ３を超えると、非駆動部においてドメインスイッチングが生じ始め、変位低下率は急激に増加する（領域Ｒｃ）。
【０１０８】
なお、一般に、比較例のヘッドは、限界サイクル数Ｎ３までが使用範囲とされる。場合によっては、限界サイクル数Ｎ３又は限界サイクル数に相当する印刷枚数等が仕様書に記載されたり、サイクル数若しくは印刷枚数が限回数に到達したことが記録装置において検出されて表示されたりする。
【０１０９】
また、サイクル数Ｎが限界サイクル数Ｎ３を超えると、画質が低下することから、使用者において比較例のヘッドの使用が停止されることが一般的である。さらに、後に実施例の説明において述べるように、駆動信号Ｓｄによってドメインが安定するまでドメインスイッチングを生じさせるためには、サイクル数Ｎがかなりの大きな数でなければならず、使用者が画質の低下したヘッドの使用をドメインが安定するまで継続することは考えられない。
【０１１０】
一方、実施形態（Ｌｐ）においては、原サイクル数Ｎ０は、図８（ｃ）のスイッチング促進処理前のサイクル数であり、原サイクル数Ｎ０の時点は、出荷前の時点に相当する。そして、ヘッド５は、原サイクル数Ｎ０の時点から、図８（ｃ）及び図９（ａ）を参照して説明したように、非対称のバイポーラ信号である処理信号Ｓｐが印加される。
【０１１１】
処理信号Ｓｐが印加されることによって、ヘッド５の変位低下率Ｄ（の絶対値）は、原サイクル数Ｎ０の直後から急激に増加する。そして、サイクル数Ｎが安定化サイクル数Ｎ１に到達すると、変位低下率Ｄの増加は停止する（若しくは緩やかになる。）。安定化サイクル数Ｎ１の時点は、スイッチング促進処理（図８（ｃ））が終了する時点、換言すれば、ヘッド５の出荷時点に相当する。
【０１１２】
そして、ヘッド５は、安定化サイクル数Ｎ１の時点から、図７に例示したような駆動信号Ｓｄが印加される。ヘッド５は、既に変位低下率Ｄが最大となっていることから、駆動信号Ｓｄの印加によっては、変位低下率Ｄは（殆ど）変化しない（領域Ｒｐ）。
【０１１３】
ヘッド５においては、駆動信号Ｓｄの印加に起因する非駆動部４１ｂにおけるドメインスイッチングによって変位の低下が（殆ど）発生しないことから、駆動部４１ａに印加する電界の強度を高くすることができる。その結果、例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示したように、圧電体４１の抗電界Ｅｃを超える強度の電界を形成する電圧を駆動部４１ａに印加することができる。
【０１１４】
実施形態のヘッド５の使用時（領域Ｒｐ）における変位低下率Ｄ（の絶対値）は、比較例のヘッドの使用時における変位低下率Ｄ（例えば領域Ｒｃ）よりも大きい。しかし、実施形態のヘッド５は、駆動信号Ｓｄの電圧を高くすることができることから、実施形態の変位量は、比較例の変位量と同等以上に確保されることが可能である。そして、実施形態のヘッドは、出荷後の変位低下が発生せず、比較例のヘッドよりも耐用年数が長い優れたヘッドとなっている。
【０１１５】
＜実施例＞
比較例及び実施例のヘッドを作製し、サイクル数Ｎの増加に対する変位低下率の変化等を調べた。具体的には、以下のとおりである。
【０１１６】
（比較例１、実施例１及び実施例２）
以下のように条件の異なる比較例及び実施例１及び２を設定した。
比較例：スイッチング促進処理（図８（ｃ））を行わないヘッド。
実施例１：圧電体の温度２５°程度の状態でスイッチング促進処理を行ったヘッド。
実施例２：圧電体の温度４５°程度の状態でスイッチング促進処理を行ったヘッド。
【０１１７】
その他の条件は、以下のとおりである。
圧電体の材料：ＰＺＴ（抗電界：１．３４×１０６Ｖ／ｍ）
圧電体の厚さ：２０μｍ
加圧室の形状及び寸法：略ひし形（角部にＲ付けたもの）、長い方の対角線長６５０μｍ、短い方の対角線長：４００μｍ
駆動部の形状及び寸法：略ひし形（角部にＲ付けたもの）、長い方の対角線長５００μｍ、短い方の対角線長：３００μｍ
非駆動部の形状及び寸法：複数の駆動部の間、より詳細には、駆動部の周囲、かつ加圧室の内側。Ｘ線回折の測定ポイントは、駆動部の端から８０μｍの場所
処理信号（Ｓｐ）：Ｖ＋＝２０Ｖ、Ｖ−＝−１０Ｖ、Ｔ＋＝４００μ秒、Ｔ−＝１００μ秒
駆動信号（Ｓｄ）：待機電圧２０Ｖの引き打ち方式
【０１１８】
比較例のヘッドにおいては、分極直後（出荷時点：図１０の原サイクル数Ｎ０）をＮ＝０とし、Ｎ＝０の時点から駆動信号Ｓｄが印加された。実施例１及び２のヘッドにおいては、分極直後且つスイッチング促進処理前（出荷前：図１０の原サイクル数Ｎ０）をＮ＝０とし、Ｎ＝０の時点から処理信号Ｓｐが印加され、また、サイクル数Ｎが安定化サイクル数Ｎ１（図１０）を超えた後も、処理信号Ｓｐが印加され続けるものとした。
【０１１９】
図１１は、比較例１、実施例１及び実施例２の変位低下率を示す図１０と同様の図である。横軸はサイクル数Ｎ（億）を対数で示し、縦軸は変位低下率（％）を示している。実線ＬＣ１は比較例１に対応し、実線ＬＥ１は実施例１に対応し、実線ＬＥ２は実施例２に対応している。
【０１２０】
Ｎ＝１×１０−３（億）は、変位低下率の算定基準となる基準サイクル数Ｎｓである（ただし、原サイクル数Ｎ０ではない）。Ｎ＝１（億）付近は、実施例２における、図１０の安定化サイクル数Ｎ１に相当する。Ｎ＝１×１０（億）〜１×１０２（億）の中間位置付近は、実施例１における、図１０の安定化サイクル数Ｎ１に相当する。
【０１２１】
実施例１及び２においては、基準サイクル数Ｎｓから変位低下が急激に生じている。また、高温下においてスイッチング促進処理を行った場合（実施例２）には、１億サイクル程度で変位低下率が一定となっている（ドメイン状態が安定化されている）。常温化においてスイッチング促進処理を行った場合（実施例１）においても、１００億サイクル程度で変位低下率が一定となっている。
【０１２２】
なお、処理信号Ｓｐは、駆動信号Ｓｄよりもドメインスイッチングが生じやすい信号であるから、変位低下率が一定となった後は、処理信号Ｓｐに代えて駆動信号Ｓｄを印加したとしても、当然に、変位低下率は一定である。
【０１２３】
一方、比較例１においては、１００億サイクル程度の駆動ではドメイン状態が安定していない。変位低下率（の絶対値）が、対数軸である横軸に対して直線的に増加すると仮定して実線ＬＣ１を外挿すると、実線ＬＣ１がドメイン状態が安定となる変位低下率（−２５％程度）に到達するのは、１兆〜１０兆サイクルの時点である。
【０１２４】
比較例１、実施例１及び２について、図６を参照して説明したＸＲＤにおけるピークの強度比（００２）／（２００）を測定した。
【０１２５】
具体的には、図１１において得られた実施例１及び２における安定化サイクル数を踏まえて、以下の４つの測定条件で測定を行った。
測定条件１：分極直後（サイクル数が原サイクル数Ｎ０であるときの測定値であり、比較例１、実施例１及び実施例２に共通）
測定条件２：Ｎ＝１００億のときの比較例１
測定条件３：Ｎ＝１億のときの実施例１
測定条件４：Ｎ＝１００億のときの実施例２
【０１２６】
その他の測定条件は、以下のとおりである。
線源：ＣｕＫα
圧電体に照射されるＸ線を絞るコリメータの直径：２０μｍ
非駆動部の測定位置：個別電極の縁部から８０μｍ離れた位置
【０１２７】
測定結果を以下に示す。
駆動部 非駆動部
測定条件１（分極直後）： １．３３ １．１６
測定条件２（比較例１）： １．５２ １．０７
測定条件３（実施例１）： ２．１７ ０．５８
測定条件４（実施例２）： ２．２０ ０．５６
【０１２８】
測定条件１においては、駆動部だけでなく、非駆動部においても、強度比（００２）／（２００）が１．０を超えている。すなわち、駆動部だけでなく、非駆動部においても、圧電体の厚み方向に分極方向（ｃ軸）を向ける単位格子（正方晶４７）の数が、圧電体の放射方向に分極方向を向ける単位格子の数よりも多くなっている。これは、図８（ｂ）を参照して説明した分極処理において、個別電極の周囲においても、圧電体の厚み方向に電圧が印加されるためと考えられる。
【０１２９】
測定条件２（比較例１）においては、測定条件１に比較して、１００億サイクルで駆動部に電圧が印加されている（非駆動部に引張り応力が付与されている）にも関わらず、依然として、非駆動部の強度比（００２）／（２００）が１．０を超えている。換言すれば、一般にヘッドの使用が停止される、駆動劣化が生じているサイクル数を超えて電圧が印加されても、ドメインスイッチングは、分極処理において非駆動部が受けた影響を完全に除去する程度までは進行していない。なお、測定条件２においては、測定条件１に比較して、駆動信号Ｓｄの印加によって駆動部の厚み方向の分極も進行している。ただし、駆動部の強度比（００２）／（２００）は１．６未満となっている。
【０１３０】
測定条件３及び４（実施例１及び２）においては、非駆動部の強度比（００２）／（２００）が１．０以下（若しくは１．０未満）となっている。より詳細には、非駆動部の強度比（００２）／（２００）は０．６以下となっている。一方、駆動部においては、厚み方向の分極が更に進行して、強度比（００２）／（２００）は１．６以上となっている。より詳細には、駆動部の強度比（００２）／（２００）は２．１以上となっている。
【０１３１】
以上の結果から、圧電体の平面視における駆動部を中心とする放射方向において圧電体の主面に対する角度を変化させながら主面に対してＣｕＫαのＸ線を照射するＸ線回折において測定される、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）が、非駆動部において１．０以下であれば、非駆動部に対する引張り応力に対してドメインの状態は十分に安定であり、本実施形態における変位低下抑制の効果が得られると考えられる。
【０１３２】
また、強度比（００２）／（２００）が、駆動部において１．６以上であれば、上記の非駆動部における強度比（００２）／（２００）が１．０以下という状態は、ドメインスイッチングが進行した結果であることが、より明確であり、本実施形態における変位低下抑制の効果がより確実に得られると考えられる。
【０１３３】
（比較例２及び実施例３）
圧電体に抗電界以上の電圧を印加したときの変位低下率を調べた。
【０１３４】
具体的には、比較例１と同様のヘッドに対して抗電界以上の電圧（駆動信号Ｓｄ）を印加する例を比較例２とした。また、ドメインが安定状態となった実施例１又は実施例２のヘッド（ドメインが安定状態となった後は、実施例１と実施例２とに相違は（殆ど）無い。）に対して抗電界以上の電圧（駆動信号Ｓｄ）を印加する例を実施例３とした。
【０１３５】
なお、駆動信号Ｓｄは、引き打ち方式のものとし、駆動部に印加する電界の強度は、抗電界の１．１倍とした。
【０１３６】
図１２は、比較例２及び実施例３の変位低下率を示す図である。横軸はサイクル数Ｎ（億）を対数で示し、縦軸は変位低下率（％）を示している。実線ＬＣ２は比較例２に対応し、実線ＬＥ３は実施例３に対応している。
【０１３７】
図１２において、比較例２については、サイクル数Ｎは、図１１と同様である。すなわち、比較例２については、サイクル数Ｎは、分極直後（原サイクル数Ｎ０）からのサイクル数（比較例のヘッドの出荷後のサイクル数）である。
【０１３８】
一方、図１２において、実施例３については、サイクル数Ｎは、図１１とは異なり、実施例のヘッドの出荷後のサイクル数を示している。すなわち、実施例３については、サイクル数Ｎは、安定化サイクル数Ｎ１（若しくはそれ以上のサイクル数）からのサイクル数を示している。
【０１３９】
すなわち、図１１においては、分極処理直後を基準として比較例及び実施例のサイクル数が変位低下率に及ぼす影響を示したが、図１２においては、比較例及び実施例それぞれのヘッドの出荷直後を基準として比較例及び実施例のサイクル数が変位低下率に及ぼす影響を示している。
【０１４０】
なお、基準サイクル数Ｎｓは、図１１の比較例１において０．１億サイクルで変位低下が生じ始めていることを考慮して、０．１億サイクルとしている。
【０１４１】
比較例２（ＬＣ２）では、比較例１よりも変位低下が急激に生じ、１００億サイクルの駆動が行われたときの変位低下率（の絶対値）は１８％に到達している。一方、実施例３（ＬＥ３）では、１００億サイクルの駆動が行われても、変位低下率は１％に収まっている。
【０１４２】
なお、図１１に示したように、印加される電界が抗電界未満の比較例１においても、１００億サイクルの駆動が行われたときの変位低下率は９％程度となっており、１％を超えている。
【０１４３】
また、実施例においては、抗電界を超える電界を印加しても変位低下率が１％に収まっているのであるから、当然に、印加される電界が抗電界未満（例えば抗電界の０．８以上１．０未満）の場合には、変位低下率は１％に収まる。
【０１４４】
以上のことから、圧電体の抗電界の０．８倍以上の強度の電界を駆動部に（例えば出荷時から）１００億サイクル印加したときの振動板の変位低下率が１％以内であれば、非駆動部のドメイン状態が安定した状態のヘッドであり、本実施形態の構成によって本実施形態の作用効果を得ていることがより明確になる。圧電体の抗電界を超える強度の電界を駆動部に１００億サイクル印加したときの振動板の変位低下率が１％以内である場合も同様である。
【０１４５】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１４６】
実施形態及び実施例では、結晶構造が正方晶であるＰＺＴによって圧電体４１が構成された場合を例にとって、ドメインスイッチングやピーク強度の比について説明した。ただし、圧電体の材料は、結晶構造が正方晶であるＰＺＴに限定されず、例えば、結晶構造が菱面体晶のＰＺＴであってもよい。
【０１４７】
換言すれば、本実施形態の構成及び作用は、結晶構造が正方晶以外の圧電材料によって圧電体が構成された場合に拡張可能である。具体的には、以下のとおりである。
【０１４８】
正方晶以外の単位格子においても、自発分極の方向となる面方位と、引張り力が付与されたときにその引張り方向に向く面方位（自発分極の方向となる面方位と概ね一致するものと考えられる。）とが存在する。そして、駆動部においては、自発分極の方向となる面方位を厚み方向に向けるように分極処理が行われ、非駆動部においても、分極処理の影響で、自発分極の方向となる面方位を厚み方向に向ける単位格子の割合が増加する。そして、非駆動部に対して引張り応力が付与されると、非駆動部においては、引張り方向に向く面方位を駆動部側に向けるようにドメインスイッチングが生じる。
【０１４９】
従って、正方晶の場合と同様に、非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を駆動部に向けた（放射方向に向けた）単位格子により生じるピークの強度（Ｉ１）に対する、自発分極の方向となる面方位を圧電体の主面に向けた単位格子により生じるピークの強度（Ｉ２）の比（Ｉ２／Ｉ１）が、１．０以下であれば、ドメイン状態が安定化される程度にドメインスイッチングが進行しており、変位低下抑制の効果が得られる。その他の好ましい数値範囲（駆動部における比（Ｉ２／Ｉ１）が１．６以上、１００億サイクル後の変位低下率１％以内等）についても同様である。
【０１５０】
また、実施形態においては、強度比（００２）／（２００）の数値を具体的に示して、実施形態と比較例との差異を明らかにした。しかし、本発明は、強度比が１．０以下のものに限定されない。具体的には、以下のとおりである。
【０１５１】
図１１に示したように、駆動部に電圧が印加されるサイクル数を安定化サイクル数Ｎ１よりも多くしても、変位低下（ドメインスイッチング）は発生しない。すなわち、駆動部に印加される駆動信号Ｓｄの電圧値が明らかになっていれば、その電圧値の電圧の印加を（略限りなく）繰り返すことによって生じるドメインスイッチングによって実現可能な強度の比（Ｉ２／Ｉ１）（強度比（００２）／（２００）も含む）は特定される。
【０１５２】
従って、例えば、駆動信号出力部を有するヘッド若しくは記録装置のように、駆動信号Ｓｄの電圧値が明らかになっている製品においては、ピークの強度の比（Ｉ２／Ｉ１）が、その電圧値の電圧の印加を繰り返すことによって生じるドメインスイッチングによって実現可能な値以下であるか否かを判定すれば、本発明と従来技術との差異を特定することが可能である。
【０１５３】
当該特定方法は、圧電体の平面視において、駆動部を中心とする放射方向における、駆動部の幅と非駆動部の幅との比率が放射方向の向きによって相違する場合において、非駆動部が、その全周に亘ってドメインスイッチングが発生しているか否かの判定にも利用できる。
【符号の説明】
【０１５４】
１…記録装置、５…ヘッド（駆動信号出力部含まない）、６…ヘッド（駆動信号出力部含む）、８…駆動信号出力部、１９…吐出素子、２１…基体、３７…振動板、３９…共通電極、４１…圧電体、４１ａ…駆動部、４１ｂ…非駆動部、４３…個別電極、４４…個別電極本体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、
前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、
前記振動板に重ねられた共通電極と、
前記共通電極に重ねられた圧電体と、
前記圧電体に重ねられた個別電極と、
を有し、
前記圧電体は、主結晶構造が正方晶のチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されており、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、
前記圧電体の主面に対してＸ線を照射して反射したＸ線の強度を測定するＸ線回折法を、前記主面の平面視におけるＸ線の照射方向を前記駆動部を中心とする放射方向とし、前記主面の側面視における前記主面に対するＸ線の照射角度を変化させながら行うことによって測定される、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）が、前記非駆動部において１．０以下である
インクジェットヘッド。
【請求項２】
前記強度比（００２）／（２００）が、前記駆動部において１．６以上である
請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記圧電体の抗電界の０．８倍以上の強度の電界を前記駆動部に１００億サイクル印加したときの前記振動板の変位低下率が１％以内である
請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記圧電体の抗電界を超える強度の電界を前記駆動部に１００億サイクル印加したときの前記振動板の変位低下率が１％以内である
請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、
前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、
前記振動板に重ねられた共通電極と、
前記共通電極に重ねられた圧電体と、
前記圧電体に重ねられた個別電極と、
を有し、
前記圧電体は、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、
前記非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、前記面方位を前記圧電体の主面に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が、１．０以下である
インクジェットヘッド。
【請求項６】
前記圧電体の平面視において、前記駆動部を中心とする放射方向における、前記駆動部の幅と前記非駆動部の幅との比率は、前記放射方向の向きによって相違し、
前記非駆動部は、その全周に亘って前記の比（Ｉ２／Ｉ１）が１．０以下である
請求項５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記共通電極と前記個別電極との間に前記圧電体の抗電界を超える強度の電界を形成する電圧を印加可能な駆動信号出力部を更に有する
請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、
前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、
前記振動板に重ねられた共通電極と、
前記共通電極に重ねられた圧電体と、
前記圧電体に重ねられた個別電極と、
前記共通電極と前記個別電極との間に所定の電圧値の電圧を印加可能な駆動信号出力部と、
を有し、
前記圧電体は、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、
前記非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、前記面方位を前記圧電体の主面に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が、前記所定の電圧値の電圧の印加を繰り返すことによって生じるドメインスイッチングによって実現可能な値以下である
インクジェットヘッド。
【請求項９】
前記圧電体の平面視において、前記駆動部を中心とする放射方向における、前記駆動部の幅と前記非駆動部の幅との比率は、前記放射方向の向きによって相違し、
前記非駆動部は、その全周に亘って前記の比（Ｉ２／Ｉ１）が前記実現可能な値以下である
請求項８に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドと、
前記共通電極と前記個別電極との間に電圧を印加可能な駆動信号出力部と、
を有する記録装置。
【請求項１１】
所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極とを有し、前記圧電体が、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有するインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記駆動部に対して、抗電界を超える強度の電界を形成する直流電圧を印加して前記駆動部を厚み方向に分極する分極工程と、
前記駆動部に対して、前記駆動部の分極方向へ電圧を印加する正方向電圧印加と、前記駆動部の分極方向とは反対方向へ、且つ、前記正方向電圧印加における電圧よりも絶対値が低い電圧で電圧を印加する負方向電圧印加とを繰り返すスイッチング促進工程と、
を有するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記負方向電圧印加の電圧（Ｖ−）の絶対値に対する前記正方向電圧印加の電圧（Ｖ＋）の絶対値の比（Ｖ＋／Ｖ−）が、１．３５以上１０以下である
請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記スイッチング促進工程は、前記圧電体の温度が２５°Ｃ超で、キュリー温度未満の状態で行われる
請求項１１又は１２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
１周期における前記負方向電圧印加の時間（Ｔ−）に対する前記正方向電圧印加の時間（Ｔ＋）の比（Ｔ＋／Ｔ−）が６０％以上である
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１】
所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、
前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、
前記振動板に重ねられた共通電極と、
前記共通電極に重ねられた圧電体と、
前記圧電体に重ねられた個別電極と、
を有し、
前記圧電体は、主結晶構造が正方晶のチタン酸ジルコン酸鉛によって形成されており、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、
前記圧電体の主面に対してＸ線を照射して反射したＸ線の強度を測定するＸ線回折法を、前記主面の平面視におけるＸ線の照射方向を前記駆動部を中心とする放射方向とし、前記主面の側面視における前記主面に対するＸ線の照射角度を変化させながら行うことによって測定される、（００２）面及び（２００）面に対応するピークの強度比（００２）／（２００）が、前記非駆動部において１．０以下である
インクジェットヘッド。
【請求項２】
前記強度比（００２）／（２００）が、前記駆動部において１．６以上である
請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記圧電体の抗電界の０．８倍以上の強度の電界を前記駆動部に１００億サイクル印加したときの前記振動板の変位低下率が１％以内である
請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記圧電体の抗電界を超える強度の電界を前記駆動部に１００億サイクル印加したときの前記振動板の変位低下率が１％以内である
請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、
前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、
前記振動板に重ねられた共通電極と、
前記共通電極に重ねられた圧電体と、
前記圧電体に重ねられた個別電極と、
を有し、
前記圧電体は、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、
前記非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、前記面方位を前記圧電体の主面に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が、１．０以下である
インクジェットヘッド。
【請求項６】
前記圧電体の平面視において、前記駆動部を中心とする放射方向における、前記駆動部の幅と前記非駆動部の幅との比率は、前記放射方向の向きによって相違し、
前記非駆動部は、その全周に亘って前記の比（Ｉ２／Ｉ１）が１．０以下である
請求項５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記共通電極と前記個別電極との間に前記圧電体の抗電界を超える強度の電界を形成する電圧を印加可能な駆動信号出力部を更に有する
請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、
前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、
前記振動板に重ねられた共通電極と、
前記共通電極に重ねられた圧電体と、
前記圧電体に重ねられた個別電極と、
前記共通電極と前記個別電極との間に所定の電圧値の電圧を印加可能な駆動信号出力部と、
を有し、
前記圧電体は、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有し、
前記非駆動部のＸ線回折における、引張り力が加えられてドメインスイッチングが生じたときに引張り方向に向く面方位を前記駆動部に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ１に対する、前記面方位を前記圧電体の主面に向けている単位格子により生じるピークの強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）が、前記所定の電圧値の電圧の印加を繰り返すことによって生じるドメインスイッチングによって実現可能な値以下である
インクジェットヘッド。
【請求項９】
前記圧電体の平面視において、前記駆動部を中心とする放射方向における、前記駆動部の幅と前記非駆動部の幅との比率は、前記放射方向の向きによって相違し、
前記非駆動部は、その全周に亘って前記の比（Ｉ２／Ｉ１）が前記実現可能な値以下である
請求項８に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドと、
前記共通電極と前記個別電極との間に電圧を印加可能な駆動信号出力部と、
を有する記録装置。
【請求項１１】
所定面に形成された凹部により加圧室が構成された基体と、前記加圧室を塞ぐように前記所定面に重ねられた振動板と、前記振動板に重ねられた共通電極と、前記共通電極に重ねられた圧電体と、前記圧電体に重ねられた個別電極とを有し、前記圧電体が、平面視において前記加圧室内に収まる範囲において、前記個別電極に重なる駆動部と、その外周の非駆動部とを有するインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記駆動部に対して、抗電界を超える強度の電界を形成する直流電圧を印加して前記駆動部を厚み方向に分極する分極工程と、
前記駆動部に対して、前記駆動部の分極方向へ電圧を印加する正方向電圧印加と、前記駆動部の分極方向とは反対方向へ、且つ、前記正方向電圧印加における電圧よりも絶対値が低い電圧で電圧を印加する負方向電圧印加とを繰り返すスイッチング促進工程と、
を有するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記負方向電圧印加の電圧（Ｖ−）の絶対値に対する前記正方向電圧印加の電圧（Ｖ＋）の絶対値の比（Ｖ＋／Ｖ−）が、１．３５以上１０以下である
請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記スイッチング促進工程は、前記圧電体の温度が２５°Ｃ超で、キュリー温度未満の状態で行われる
請求項１１又は１２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
１周期における前記負方向電圧印加の時間（Ｔ−）に対する前記正方向電圧印加の時間（Ｔ＋）の比（Ｔ＋／Ｔ−）が６０％以上である
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２０１０９６（Ｐ２０１２−２０１０９６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７０７７６（Ｐ２０１１−７０７７６）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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