JP4235804B2

JP4235804B2 - 圧電素子形成部材、圧電素子形成ユニット及び圧電素子ユニット並びに液体噴射ヘッド

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Publication number: JP4235804B2
Application number: JP2003114985A
Authority: JP
Inventors: 宗秀金谷; 強北原; 宣昭岡沢
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: CN1530232A; JP2004327462A; US7102273B2; CN100372686C; US20040251783A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電材料層に電圧を印加することによって変位する圧電素子が一体的に形成される圧電素子形成部材、圧電素子形成ユニット及び圧電素子ユニット並びにそれを用いた液体噴射ヘッド、特に、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室に供給されたインクを圧電素子によって加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドの一つとして、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものが知られている。
【０００３】
このような縦振動モードの圧電アクチュエータを構成する圧電素子（圧電振動子）ユニットとしては、共通内部電極と個別内部電極とを圧電体を挟んで積層して形成された積層型の圧電振動子を複数有する振動子群と、この振動子群を支持する固定板とによって構成されたものがある。また、この振動子群の表面には、個別外部電極と共通外部電極とが形成され、個別外部電極は、圧電振動子の先端面部に露出された個別内部電極に接続される。一方、共通外部電極は、基端面部に露出された共通内部電極に接続される。そして、各個別外部電極と共通外部電極との接続配線部に、フレキシブルケーブルの接続端部が搭載されて、半田付け等によってフレキシブルケーブルが実装されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２７７５２５号公報（第２〜第３図、第８〜第１０頁）
【特許文献２】
特開２０００−９４６７７号公報（第１〜第４図、第３〜４頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造の圧電素子ユニットでは、振動子群の表面に設けられた個別外部電極と共通外部電極とは、圧電振動子の長手方向端部近傍で、圧電振動子の並設方向に亘って分離されている。このため、フレキシブルケーブルの接続端部が搭載される個別外部電極及び共通外部電極の配線接続部は、圧電振動子の長手方向で異なる位置にそれぞれ設けられることになる。そして、実際には、個別外部電極及び共通外部電極の配線接続部とフレキシブルケーブルの接続端部とは、例えば、レジスト等からなる絶縁層によって絶縁が図られている。このような絶縁層の厚さを比較的高精度に制御するのは難しく、この絶縁層の厚さの誤差に伴って個別外部電極及び共通外部電極の配線接続部とフレキシブルケーブルの接続端部との接続不良が発生するという問題がある。
【０００６】
また、表面に導電層が形成された圧電振動板をワイヤソー等によって切断してスリットを形成することにより、導電層を分割してセグメント電極（個別外部電極）とコモン電極（共通外部電極）とを形成した構造もある。すなわち、圧電振動子を形成すべき領域の後端面から若干表面側までの一部に導電層が形成されていない圧電振動板を形成し、圧電振動板の自由端側からこの導電層が形成されていない領域までワイヤソー等によってスリットを形成することにより、導電層を分割してセグメント電極とコモン電極とを形成したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
このような配線構造とすれば、フレキシブルケーブルを比較的良好に接続することができるが、製造効率が低いという問題がある。すなわち、スリットを形成した後でなければ、セグメント電極とコモン電極との絶縁不良等の検査を行うことができないため、製造効率が低下すると共に歩留まりが低いという問題がある。なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、インク以外を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても同様に発生する。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、製造効率を向上できると共にヘッドの小型化を図ることができる圧電素子形成部材、圧電素子形成ユニット及び圧電素子ユニット並びに液体噴射ヘッドを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、個別内部電極と共通内部電極とが圧電材料層を挟んで交互に積層されると共に、その外表面に前記個別内部電極又は前記共通内部電極に接続される外部電極を有し、前記個別内部電極が露出した一端部側を自由端として当該一端部側から他端部側に向かって複数のスリットを形成することにより圧電素子の列を有する圧電素子ユニットとする圧電素子形成部材において、前記外部電極として、前記一端部側の端面で前記個別内部電極に接続される個別外部電極と、少なくとも前記他端部側の端面で前記共通内部電極に接続される共通外部電極とが独立して設けられ、一方側の表面には、少なくとも前記他端部側の両角部に、前記共通外部電極が、前記他端部側の端面から連続的に設けられる一方、前記個別外部電極が、前記一端部側の端面から前記両角部の間で前記スリットの形成方向にて前記共通外部電極と一部重なる領域まで連続的に且つ前記個別外部電極の前記他端部側に前記外部電極が形成されていない電極非形成部を残して設けられ、前記他端部側の端面には、前記圧電素子の列方向両側で且つ前記一方側の表面と交差する厚さ方向に亘った共通電極非形成部を除いて前記共通外部電極が存在し、且つ前記共通電極非形成部は、前記一方側ほどその幅が狭くなっていることを特徴とする圧電素子形成部材にある。
【００１０】
かかる第１の態様では、圧電素子に駆動信号を供給するための駆動配線等と、共通外部電極及び個別外部電極との接続部を一列に配置することができ、小型化した圧電素子形成部材を実現できる。また共通外部電極が比較的広い面積に形成されるため、共通外部電極の抵抗値が低く抑えられる。したがって、圧電素子を形成して駆動させる際に電圧降下等の発生が防止される。また共通外部電極の端面に設けられる部分と、一方側の表面に設けられる部分とが良好に接続される。
本発明の第２の態様は、個別内部電極と共通内部電極とが圧電材料層を挟んで交互に積層されると共に、その外表面に前記個別内部電極又は前記共通内部電極に接続される外部電極を有し、前記個別内部電極が露出した一端部側を自由端として当該一端部側から他端部側に向かって複数のスリットを形成することにより圧電素子の列を有する圧電素子ユニットとする圧電素子形成部材において、前記外部電極として、前記一端部側の端面で前記個別内部電極に接続される個別外部電極と、少なくとも前記他端部側の端面で前記共通内部電極に接続される共通外部電極とが独立して設けられ、一方側の表面には、少なくとも前記他端部側の両角部に、前記共通外部電極が、前記他端部側の端面から連続的に設けられる一方、前記個別外部電極が、前記一端部側の端面から前記両角部の間で前記スリットの形成方向にて前記共通外部電極と一部重なる領域まで連続的に且つ前記個別外部電極の前記他端部側に前記外部電極が形成されていない電極非形成部を残して設けられ、前記他端部側の端面には、前記圧電素子の列方向両側で且つ前記一方側の表面と交差する厚さ方向に亘った共通電極非形成部を除いて前記共通外部電極が存在し、且つ前記共通電極非形成部は、前記一方側ほどその幅が狭くなっており、前記個別内部電極と前記共通内部電極とが前記圧電材料層を挟んで交互に積層された部材は、前記一方側の表面と前記他端部側の端面との境界の稜線部が面取り又はＲ形状に形成されていることを特徴とする圧電素子形成部材にある。
かかる第２の態様では、圧電素子に駆動信号を供給するための駆動配線等と、共通外部電極及び個別外部電極との接続部を一列に配置することができ、小型化した圧電素子形成部材を実現できる。また共通外部電極が比較的広い面積に形成されるため、共通外部電極の抵抗値が低く抑えられる。したがって、圧電素子を形成して駆動させる際に電圧降下等の発生が防止される。また共通外部電極の端面に設けられる部分と、一方側の表面に設けられる部分とが良好に接続される。また、共通外部電極が他端部側の端面から一方側の表面まで連続的に良好に形成される。
【００１１】
本発明の第３の態様は、前記共通外部電極が、前記一方側の表面の前記一端部まで延設されていることを特徴とする第１又は２の態様の圧電素子形成部材にある。
【００１２】
かかる第３の態様では、共通外部電極の面積が増加して共通外部電極の抵抗値が低下する。したがって、圧電素子を形成して駆動させる際に電圧降下等の発生が防止される。
【００１３】
本発明の第４の態様は、前記共通外部電極が、前記圧電素子の列方向両端部の前記一端部側の端面まで延設され、且つ前記個別外部電極が、前記一端部側の端面の前記共通外部電極の間の領域に設けられていることを特徴とする第３の態様の圧電素子形成部材にある。
【００１４】
かかる第４の態様では、共通外部電極の面積がさらに増加して共通外部電極の抵抗値が低下する。したがって、圧電素子を形成して駆動させる際に電圧降下等の発生が防止される。
【００１５】
本発明の５の態様は、前記一方側の表面上の前記共通外部電極は、前記一端部の幅が前記他端部の幅よりも狭くなっていることを特徴とする第３又は４の態様の圧電素子形成部材にある。
【００１６】
かかる第５の態様では、共通外部電極を形成するためのマスク部材の面積が増加して強度が向上するため、共通外部電極が比較的高精度に形成される。
【００１７】
本発明の第６の態様は、前記一方側の表面上の前記個別外部電極の前記他端部側の端部が他の部分よりも幅の狭い幅狭部となっており、且つ前記共通外部電極の前記幅狭部に対応する領域の幅が、他の部分の幅よりも広くなっていることを特徴とする第１〜５の何れか一つの態様の圧電素子形成部材にある。
【００１８】
かかる第６の態様では、共通外部電極の面積が増加して共通外部電極の抵抗値が低下する。したがって、圧電素子を形成して駆動させる際に電圧降下等の発生が防止される。
【００１９】
本発明の第７の態様は、前記一方側の表面上の前記共通外部電極が、前記他端部に沿った電極層により連続的に設けられていることを特徴とする第１〜６の何れか一つの態様の圧電素子形成部材にある。
【００２０】
かかる第７の態様では、圧電素子保持部材の他端部側の端面に電極層に連続する共通外部電極形成層が良好に形成され、圧電素子の変位特性がさらに安定する。
【００２１】
本発明の第８の態様は、前記共通外部電極が、前記両角部から前記圧電素子の列方向両端部側の端面にそれぞれ連続的に設けられていることを特徴とする第１〜７の何れか一つの態様の圧電素子形成部材にある。
【００２２】
かかる第８の態様では、共通外部電極と共通内部電極とをより確実に接続することができる。また、複数の圧電素子に共通する共通電極の抵抗値がさらに低下することになり、圧電素子の変位特性がより安定する。
【００２５】
本発明の第９の態様は、前記他端部側の端面に形成されている前記共通外部電極の厚さが、前記一方側の表面ほど厚くなっていることを特徴とする第１〜８の何れか一つの態様の圧電素子形成部材にある。
【００２６】
かかる第９の態様では、共通外部電極を無駄なく効率的に形成することができる。
【００３１】
本発明の第１０の態様は、前記共通外部電極が、前記圧電素子の列方向両側で且つ前記一方側の表面と交差する厚さ方向に亘って設けられていることを特徴とする第１〜９の何れか一つの態様の圧電素子形成部材にある。
【００３２】
かかる第１０の態様では、共通外部電極と個別外部電極との短絡を確実に防止できる。また、これら共通外部電極と個別外部電極とを形成する際に用いるマスク部材の強度が向上する。
【００３７】
本発明の第１１の態様は、前記他端部側の端面には、前記共通外部電極が、前記一方側の表面の前記個別外部電極が形成されている部分に対応する領域で且つ前記一方側の表面に共通電極非形成部を残して連続的に設けられていることを特徴とする第１〜１０の何れか一つの態様の圧電素子形成部材にある。
【００３８】
かかる第１１の態様では、共通外部電極の抵抗値を低下させることになり、圧電素子を形成し駆動した際の変位特性が安定する。また、これら共通外部電極と個別外部電極とを形成する際に用いるマスク部材の強度が向上する。
【００３９】
本発明の第１２の態様は、前記共通外部電極は、前記他端部側の端面に連続的に設けられ、且つその一部に前記一方側の表面と交差する厚さ方向に亘って設けられて他の部分よりも厚さの薄い薄膜部を有することを特徴とする第１〜１１の何れか一つの態様の圧電素子形成部材にある。
【００４０】
かかる第１２の態様では、薄膜部を含む共通外部電極の面積が比較的大きくなり共通外部電極の抵抗値が低下するため、圧電素子を形成し駆動した際の変位特性が安定する。
【００４１】
本発明の第１３の態様は、第１〜１２の何れか一つの態様の圧電素子形成部材の他方側の表面の前記他端部側には、当該圧電素子形成部材の前記一端部側が自由端となるように固定基板が接合されていることを特徴とする圧電素子形成ユニットにある。
【００４２】
かかる第１３の態様では、圧電素子に駆動信号を供給するための駆動配線等と、共通外部電極及び個別外部電極との接続部を一列に配置することができ、小型化した圧電素子形成ユニットを実現できる。また、圧電素子形成ユニットの状態で、実質的に個別外部電極と共通外部電極との絶縁不良等の検査を行うことができ、製造効率及び歩留まりが向上する。
【００４３】
本発明の第１４の態様は、第１３の態様の圧電素子形成ユニットを構成する前記圧電素子形成部材が、前記一端部側から前記他端部側に向かって形成される複数のスリットによって櫛歯状に形成されることによって、前記圧電素子の列が形成されていることを特徴とする圧電素子ユニットにある。
【００４４】
かかる第１４の態様では、駆動配線等と、共通外部電極及び個別外部電極との接続部を一列に配置することができ、小型化を図った圧電素子ユニットを実現できる。
【００４５】
本発明の第１５の態様は、前記複数のスリットが前記電極非形成部に達する長さで形成されることによって前記個別外部電極が各圧電素子毎に独立するように分割されていることを特徴とする第１４の態様の圧電素子ユニットにある。
【００４６】
かかる第１５の態様では、複数の圧電素子を容易且つ良好に形成することができる。
【００４７】
本発明の第１６の態様は、第１４又は１５の態様の圧電素子ユニットと、この圧電素子ユニットの前記個別外部電極及び前記共通外部電極にそれぞれ接続されて前記圧電素子を駆動するための信号を供給する駆動配線と、複数の圧力発生室が形成され振動板を介して前記圧電素子の先端が各圧力発生室に対応して接合される流路形成基板と、該流路形成基板の前記圧電素子とは反対側の面に接合されて前記圧力発生室に連通するノズル開口を有するノズル形成部材とを有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００４８】
かかる第１６の態様では、小型化を図った液体噴射ヘッドを実現できる。
【００４９】
本発明の第１７の態様は、前記個別外部電極及び前記共通外部電極と前記駆動配線とが接続されるそれぞれの接続部が、略直線上に配置されていることを特徴とする第１６の態様の液体噴射ヘッドにある。
【００５０】
かかる第１７の態様では、個別外部電極及び共通外部電極と駆動配線との接続部を比較的狭い領域に形成することができ、ヘッドを確実に小型化することができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る圧電素子ユニットの斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図であり、図３は、圧電素子ユニットの変形例を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る圧電素子ユニット１０は、複数の圧電素子１１がその幅方向に並設された列１２を有する圧電素子形成部材１３と、圧電素子形成部材１３の先端部（一端部）側が自由端となるようにその基端部（他端部）側が接合される固定基板１４とを有し、例えば、インクジェット式記録ヘッドに搭載される。
【００５２】
圧電素子形成部材１３は、圧電材料層１５と、圧電素子１１の２つの極を構成する内部電極、すなわち、隣接する圧電素子１１と電気的に独立する個別電極を構成する個別内部電極１６と、隣接する圧電素子１１と電気的に共通する共通電極を構成する共通内部電極１７とを交互に挟んで積層することにより形成されている。
【００５３】
この圧電素子形成部材１３には、例えば、ワイヤソー等によって複数のスリット１８が形成され、その先端部側が櫛歯状に切り分けられて圧電素子１１の列１２が形成されている。なお、圧電素子１１の列１２の両外側には、各圧電素子１１よりも広い幅を有する位置決め部１９が設けられている。この位置決め部１９は、圧電素子ユニット１０をインクジェット式記録ヘッドに組み込む際に、圧電素子ユニット１０を高精度に位置決めするために設けられている。
【００５４】
ここで、各圧電素子１１の個別電極となる個別内部電極１６は、基本的には圧電素子形成部材１３の略全面に亘って設けられているが、固定基板１４の端面近傍に対向する領域で先端部側と基端部側とに分離して設けられている。一方、共通電極となる共通内部電極１７も基本的に圧電素子形成部材１３の略全面に亘って設けられているが、個別内部電極１６と同様に、圧電素子１１の先端部近傍で分離されている。すなわち、圧電素子１１の固定基板１４に接合される領域は、振動に寄与しない不活性領域となっており、圧電素子１１を構成する個別内部電極１６及び共通内部電極１７間に電圧を印加すると、固定基板１４に接合されていない先端部側の領域のみが振動する。
【００５５】
この圧電素子形成部材１３の一方側の表面、例えば、本実施形態では、固定基板１４とは反対側の表面には、圧電材料層１５と共に積層されている共通内部電極１７又は個別内部電極１６と接続される外部電極２０、すなわち、共通内部電極１７と接続される共通外部電極２１と、個別内部電極１６に接続される個別外部電極２２とがそれぞれ電気的に独立して設けられている。共通外部電極２１は、圧電素子形成部材１３の基端部側の両角部近傍領域に、基端部側の端面１３ａから連続的に設けられている。本実施形態では、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａに、圧電素子形成部材１３の長手方向である幅方向両端面、すなわち両側面１３ｃ，１３ｄ近傍で且つ厚さ方向に亘った共通電極非形成部２３を除いて共通外部電極２１が存在する。そして、共通外部電極２１が、圧電素子形成部材の端面１３ａに露出している共通内部電極１７と接続されている。なお、この共通電極非形成部２３の幅は、圧電素子形成部材１３表面の両角部に形成された共通外部電極２１の幅よりも狭くなるように形成され、共通外部電極２１が、圧電素子形成部材１３の端面１３ａから表面まで連続的に設けられている。勿論、共通外部電極２１は、圧電素子形成部材１３の端面１３ａ全面に設けられていてもよい。
【００５６】
一方、個別外部電極２２は、先端部側の端面１３ｂから圧電素子形成部材１３表面の両角部近傍領域に形成されている共通外部電極２１の間で、且つスリット１８の形成方向にて共通外部電極２１と一部重なる領域まで連続的に形成されている。また、個別外部電極２２の基端部側には、このような外部電極２０が形成されていない電極非形成部２４を有する。なお、本実施形態では、位置決め部１９の先端部側にも電極非形成部が存在するが、図３に示すように、共通外部電極２１は、圧電素子形成部材１３の先端部近傍まで連続的に設けられていてもよい。
【００５７】
このような圧電素子ユニット１０は、後述する圧電素子形成ユニット３０に、圧電素子形成部材１３の先端部側から電極非形成部２４に対向する領域に達する長さで複数のスリット１８を形成することにより製造される。そして、このような構成では、圧電素子形成部材１３の表面に個別外部電極２２が並設されると共に、その両外側に共通外部電極２１が存在するため、各圧電素子１１に駆動信号を供給するための駆動配線等との接続部を比較的狭い領域に形成することができ、圧電素子ユニット１０の小型化を図ることができる。
【００５８】
ここで、このような圧電素子ユニット１０の形成方法について説明する。なお、図４は、圧電素子形成部材の斜視図であり、図５は、圧電素子形成部材の製造工程を示す断面図であり、図６は、圧電素子形成部材の製造工程を示す平面図であり、図７は、圧電素子形成ユニットの斜視図であり、図８は、圧電素子ユニットの製造工程を示す平面図及び断面図である。
【００５９】
まず、図４に示すように、一方側の表面に、共通外部電極２１を有すると共に、一体的に設けられて後述する工程で圧電素子毎に切り分けられる個別外部電極２２を有する圧電素子形成部材１３を形成する。詳細には、図５（ａ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料層１５と個別内部電極１６及び共通内部電極１７とを交互にサンドイッチ状に挟んで積層して圧電素子形成部材１３を形成する。
【００６０】
次に、図５（ｂ）に示すように、このように積層形成した圧電素子形成部材１３の表面に共通外部電極２１を形成すると共に、個別外部電極２２を一体的に形成する。すなわち、図６（ａ）に示すように、圧電素子形成部材１３上に、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等からなる所定形状のマスク部材４０を配置して、圧電素子形成部材１３の表面に、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の金属材料を蒸着、あるいはスパッタする。これにより、図６（ｂ）に示すように、圧電素子形成部材１３表面のマスク部材４０で覆われていない領域、すなわち、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａからその表面の両角部近傍領域まで連続的に共通外部電極２１が形成される。なお、共通外部電極２１等を形成する際には、圧電素子形成部材１３は図示しない保持部材に固定される。そして、圧電素子形成部材１３の端面１３ａの両端部近傍領域は保持部材の係合突起４５が当接することにより共通外部電極２１が形成されない共通電極非形成部２３となる。なお、共通電極非形成部２３の幅Ｗ１は、圧電素子形成部材１３表面の幅Ｗ２の１／２以下であることが好ましい。これにより共通外部電極２１の面積を確保でき、共通外部電極２１の膜厚が比較的薄い場合でも、共通外部電極２１の抵抗値を比較的低く抑えることができるからである。
【００６１】
また、圧電素子形成部材１３の先端部側の端面１３ｂから共通外部電極２１の間の領域に個別外部電極２２が共通外部電極２１とは独立して形成される。また、本実施形態では、これら共通外部電極２１と個別外部電極２２とは、電気的にも独立して形成される。共通外部電極２１と圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａとの間は、マスク部材４０で覆われているため共通外部電極２１及び個別外部電極２２が存在しない電極非形成部２４となる。
【００６２】
ここで、共通電極非形成部２３は、本実施形態では、圧電素子形成部材１３の厚さ方向に亘って略均一な幅で形成されているが、この形状に限定されるものではない。例えば、共通電極非形成部２３は、圧電素子形成部材１３の一方側の表面、すなわち、個別外部電極２２が形成される面側ほどその幅が狭くなる形状であってもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、共通外部電極２１の共通電極非形成部２３との境界面２１ａが、圧電素子形成部材１３の端面に対して傾斜するように形成してもよい。また、例えば、図１０（ｂ）に示すように、共通外部電極２１の共通電極非形成部２３との境界面２１ａをＲ形状（曲面）とするようにしてもよい。
【００６３】
これにより、共通外部電極２１及び個別外部電極２２を形成する際に、保持部材の係合突起４５によって圧電素子形成部材１３を支持する面積を比較的大きく確保しつつ、共通外部電極２１の圧電素子形成部材１３の表面に形成される部分と、端面１３ａに形成される部分とを比較的広い範囲で連続させることができる。したがって、共通外部電極２１及び個別外部電極２２を比較的高精度に形成することができ且つ断線等の不良の発生を防止することができる。さらに、共通外部電極２１の面積を比較的広く確保できるため、共通外部電極２１の膜厚が薄い場合でも、共通外部電極２１の抵抗値を比較的低く抑えることができる。
【００６４】
また、マスク部材４０の形状は、本実施形態の形状に限定されず、図１１（ａ）に示すように、マスク部材４０の一方の端部、例えば、圧電素子形成部材１３の基端部側の端部に、このマスク部材４０を支持するための複数の支持部４１を設けるようにしてもよい。これにより、共通外部電極２１及び個別外部電極２２を蒸着又はスパッタにより形成する際に、マスク部材４０を比較的容易に保持でき、高精度に位置決め固定することができる。したがって、これら共通外部電極２１及び個別外部電極２２を比較的高精度に形成することができる。
【００６５】
さらにこのようにマスク部材４０に支持部４１を設けた場合、図１１（ｂ）に示すように、圧電素子形成部材１３の端面１３ａに形成される共通外部電極２１の支持部４１に対応する領域は、他の領域よりも厚さの薄い薄膜部２１ｂとなる。また、製造条件等によっては、圧電素子形成部材１３の端面１３ｂの支持部４１に対応する領域には、共通外部電極２１が形成されない場合もある。ここで、共通外部電極２１は、できるだけ広い範囲に形成されていることが好ましい。これにより圧電素子１１の共通電極である共通内部電極１７の抵抗値を実質的に低下させることができ、圧電素子１１の駆動を安定させることができるからである。このため、支持部４１の幅は比較的狭く形成されていることが好ましい。また、支持部４１の本数も、マスク部材４０を確実に支持可能な程度に少なくすることが好ましい。
【００６６】
特に、図１２（ａ）に示すように、支持部４１は、マスク部材４０の中央部に１本だけ設けるようにすることが望ましい。これにより、図１２（ｂ）に示すように、共通外部電極２１の薄膜部２１ｂは、圧電素子形成部材１３の端面１３ａの中央部のみに設けられることになる。このため、並設された各圧電素子１１に印加される電圧は、圧電素子１１の位置によってばらつきが生じることがなく、各圧電素子１１を常に均一に変位させることができる。
【００６７】
このように共通外部電極２１及び個別外部電極２２を形成した後は、図７に示すように、圧電素子形成部材１３の基端部側の底面に固定基板１４を接合する。これにより、圧電素子形成ユニット３０が形成される。なお、この固定基板１４は、特性の問題から比重が重く且つ硬い材料、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）又はタングステン合金等の金属を用いることが好ましい。
【００６８】
このような本実施形態に係る圧電素子形成ユニット３０は、共通外部電極２１と一体的に形成された個別外部電極２２とが電気的に独立して設けられているため、この段階で、共通外部電極２１と個別外部電極２２との絶縁不良、あるいは静電容量等の検査を行うことができる。すなわち、個別外部電極２２を圧電素子１１毎に分割する前にこれらの検査を行うことができるため、検査工程を著しく簡略化でき検査効率を向上することができる。また、良品の圧電素子形成ユニット３０のみから圧電素子ユニット１０を形成することができるため、歩留まりが著しく向上する。なお、本実施形態では、圧電素子形成部材１３に固定基板１４を接合して圧電素子形成ユニット３０とし、その後、所定の検査を行うようにしたが、勿論、圧電素子形成部材１３に固定基板１４を接合する前にこれらの検査を行うようにしてもよいことは言うまでもない。
【００６９】
その後は、検査を通過した良品の圧電素子形成ユニット３０を櫛歯状に分割して圧電素子ユニット１０を形成する。すなわち、図８に示すように、複数のワイヤソー１００で、圧電素子形成部材１３を自由端である先端部側から同時に切断して複数のスリット１８を形成する。詳しくは、複数のワイヤソー１００を所定角度θで圧電素子形成部材１３の先端部に接触させることによって圧電素子形成部材１３の切断を開始し、固定基板１４の角部１４ａが若干削れる程度まで切断する。これにより、圧電素子１１の列１２が形成されると共に、その両外側に位置決め部１９が形成され、圧電素子ユニット１０となる。なお、位置決め部１９の両外側に残留する突出部２６は、その後、切断すること等によって取り除かれる。このように、ワイヤソー１００を所定の角度θで圧電素子形成部材１３に接触させて切断することにより、固定基板１４はほとんど切断されること無く、個別内部電極１６を完全に分離すると共に、一体的に形成されている個別外部電極２２を圧電素子１１毎に確実に分離することができる。
【００７０】
ここで、上述したように、本実施形態では圧電素子形成部材１３表面の圧電素子１１の列１２に対応する領域の基端部側には、共通外部電極２１及び個別外部電極２２が形成されていない電極非形成部２４が存在する。そして、ワイヤソー１００等によってスリット１８をこの電極非形成部２４に達する長さで形成することにより、電極非形成部２４とスリット１８とによって一体的に形成されている個別外部電極２２が切断されて、圧電素子１１毎に独立する。
【００７１】
また、本実施形態では、スリット１８は、圧電素子形成部材１３の端面１３ａに達することなく形成されているが、本実施形態の構成では、スリット１８は、圧電素子形成部材１３の端面１３ａに達する長さで形成されていてもよい。すなわち、本実施形態では、圧電素子形成部材１３の端面１３ａには、両端部近傍以外の領域に共通外部電極２１が形成されている。このため、圧電素子形成部材１３の端面１３ａに達するようにスリット１８を形成し、積層されている共通内部電極１７の一部が圧電素子１１毎に完全に分離されたとしても、分離された各共通内部電極１７は端面１３ａに設けられている共通外部電極２１によって導通が確保される。
【００７２】
そして、このように圧電素子形成部材１３の端面１３ａの少なくとも圧電素子１１の列１２が形成される領域に対応する部分に、共通外部電極２１を設けておけば、圧電素子ユニット１０を小型化することもできる。例えば、図１３に示すように、圧電素子形成部材１３と固定基板１４との接合領域の長さＬを短くして圧電素子ユニット１０を小型化した場合でも、本実施形態の構成では、所定の角度θで圧電素子形成部材１３にスリット１８を形成することで圧電素子１１の列１２を良好に形成することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、個別外部電極２２を、圧電素子１１の列１２に対応する領域よりも若干広い領域に形成するようにしたため、位置決め部１９上の一部にも個別外部電極２２が形成されている。このように、圧電素子１１の列１２の長さよりも広い領域に一体的に個別外部電極２２を形成しておくことで、スリット１８の形成位置に多少の誤差が生じても、個別外部電極２２を圧電素子１１毎に確実に分離して個別外部電極２２とすることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、圧電素子形成部材１３表面の個別外部電極２２の基端部側は、全ての領域が電極非形成部２４となっているが、これに限定されず、例えば、図１４に示すように、共通外部電極２１が、基端部に沿って設けられる電極層２５によって圧電素子形成部材１３表面に連続的に設けられるようにしてもよい。また、本実施形態では、共通外部電極２１が、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａで共通内部電極１７と接続されるようにしたが、これに限定されず、例えば、図１５（ａ）に示すように、共通外部電極２１を圧電素子形成部材１３の幅方向両端面、すなわち、圧電素子形成部材１３の両側面１３ｃ，１３ｄに連続的に設けるようにし、圧電素子形成部材１３の側面１３ｃ，１３ｄで、共通外部電極２１と共通内部電極１７とが接続されるようにしてもよい。勿論、図１５（ｂ）に示すように、共通外部電極２１は、圧電素子形成部材１３の両側面１３ｃ，１３ｄと共に端面１３ａに連続的に設けられていてもよい。
【００７５】
なお、このように形成された圧電素子ユニット１０には、その後、圧電素子１１を駆動するための信号を供給する駆動電極５１を有する駆動配線５０が接続される。すなわち、図９に示すように、圧電素子ユニット１０には、駆動電極５１上に駆動ＩＣ５２が搭載されたＴＡＢテープ等の駆動配線５０が、例えば、半田、異方性導電剤等によって各個別外部電極２２及び共通外部電極２１の接続部２６に接続される。
【００７６】
ここで、上述したように、本実施形態の圧電素子ユニット１０では、圧電素子形成部材１３表面に設けられた個別外部電極２２は、スリット１８の形成方向にて共通外部電極２１と一部重なる領域まで設けられている。すなわち、並設された個別外部電極２２の両外側に共通外部電極２１が存在する。このため、駆動配線５０の駆動電極５１と各個別外部電極２２及び共通外部電極２１との接続部２６を、圧電素子１１の列１２方向に沿って一列に配置することができる。これにより、個別外部電極２２及び共通外部電極２１と駆動電極５１との接続部２６を設ける面積を小さく抑えることができ、圧電素子ユニット１０の小型化を図ることができる。
【００７７】
また、圧電素子ユニット１０の個別外部電極２２及び共通外部電極２１と駆動電極５１との接続部２６を一列に配置することにより、駆動電極５１上に設けられる絶縁層５３の厚さに拘わらず、駆動電極５１と個別外部電極２２及び共通外部電極２１とを確実に接続することができ、信頼性を向上することができる。さらには、製造効率を向上できるため、コストの低減を図ることができる。
【００７８】
なお、このように駆動配線５０が接続された圧電素子ユニット１０は、その後、インクジェット式記録ヘッドに搭載される。以下に、その一例を説明する。図１６は、インクジェット式記録ヘッドの概略を示す断面図である。図１６に示すように、流路形成基板６０はシリコン単結晶基板からなり、その一方面側の表層部分には、複数の隔壁６１によって画成された圧力発生室６２がその幅方向に並設されている。また、各圧力発生室６２の長手方向一端部側には、各圧力発生室６２にインクを供給するためのリザーバ６３がインク供給口６４を介して連通されている。また、流路形成基板６０の圧力発生室６２の開口面側は振動板６５で封止され、他方面側にはノズル開口６６が穿設されたノズルプレート６７が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着されている。
【００７９】
振動板６５上には、図示しない複数インクカートリッジに接続されるインク供給路を有するヘッドケース６８が固定されており、且つこのヘッドケース６８には、上述した圧電素子ユニット１０が高精度に位置決めされて固定されている。すなわち、圧電素子ユニット１０は、各圧電素子１１の先端が振動板６５上の各圧力発生室６２に対応する領域に設けられた各アイランド部６９に当接されて固定されている。
【００８０】
このように構成されたインクジェット式記録ヘッドでは、インクカートリッジに連通されるインク供給路を介してリザーバ６３にインクが供給され、インク供給口６４を介して各圧力発生室６２に分配される。実際には、圧電素子１１に電圧を印加することにより圧電素子１１を収縮させる。これにより、振動板６５が圧電素子１１と共に引き上げられて圧力発生室６２の容積が広げられ、圧力発生室６２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口６６に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子１１に印加していた電圧を解除すると、圧電素子１１が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板６５も変位して元の状態に戻るため圧力発生室６２が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口６６からインク滴が吐出される。以上本発明の一実施形態について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、圧電素子形成部材１３表面に設けられる共通外部電極２１及び個別外部電極２２のパターンは、上述した実施形態に限定されるものではない。以下、これら圧電素子形成部材１３の他の例について、実施形態２〜５に説明する。
【００８１】
（実施形態２）
図１７は、実施形態２に係る圧電素子形成部材の斜視図である。図１７に示すように、本実施形態では、共通外部電極２１が、圧電素子形成部材１３の表面に設けられた共通外部電極２１と同一幅で、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａの両側面１３ｃ，１３ｄ近傍のみに設けられている以外は、実施形態１と同様である。このような構成としても、勿論、実施形態１と同様の効果が得られる。
【００８２】
ここで、実施形態１の構成では、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａの両側面１３ｃ，１３ｄ近傍を除く領域に共通外部電極２１が形成されている。このため、個別外部電極２２に接続される駆動配線５０には、駆動電極５１の圧電素子形成部材１３の端部近傍に対応する領域に絶縁層５３が形成されている必要がある（図１６参照）。この絶縁層５３が形成されていないと、駆動配線５０の変形等により駆動電極５１を介して共通外部電極２１と共通内部電極２２とが短絡してしまう虞がある。勿論、駆動配線５０の駆動電極５１上に絶縁層５３を高精度に形成しておけば、個別外部電極２１と共通外部電極２２とが短絡することはない。
【００８３】
これに対し、本実施形態の構成では、圧電素子形成部材１３の端面１３ａの両側面１３ｃ，１３ｄ近傍のみに一定幅で共通外部電極２１を設けるようにした。すなわち、少なくとも圧電素子形成部材１３表面の個別外部電極２２が形成された部分に対応する端面１３ａには共通外部電極２１を設けないようにした。これにより、図１８に示すように、駆動配線５０の駆動電極５１の圧電素子形成部材１３近傍に絶縁層５３が形成されていない場合でも、個別外部電極２１と共通外部電極２２とが短絡することがない。また、駆動配線５０の絶縁層５３を高精度に形成する必要もなくなり、駆動配線５０の製造も容易となる。
【００８４】
また、このような共通外部電極２１及び個別外部電極２２は、図１９に示すように、圧電素子形成部材１３表面の両角部に設けられる共通外部電極２１の間隔と同一幅で延設される支持部４１Ａを有するマスク部材４０Ａを用いて形成することができる。すなわち、使用するマスク部材４０Ａは、支持部４１Ａの幅を比較的広くできるため強度が著しく増加する。したがって、マスク部材４０Ａを高精度に位置決め固定することができるため、共通外部電極２１及び個別外部電極２２を高精度に形成することができるという効果もある。なお、共通外部電極２１等となる金属材料を蒸着又はスパッタする際の条件によっては、支持部４１Ａに対向する領域の端面１３ａにも他の部分よりも薄い膜厚で共通外部電極２１が形成される場合もある。この場合には、上述したように、駆動配線５０に絶縁層５３を比較的高精度に設けておけばよい。
【００８５】
また、本実施形態では、圧電素子形成部材１３の端面１３ａの両側面１３ｃ，１３ｄ近傍のみに共通外部電極２１を形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、図２０に示すように、個別外部電極２２が形成された面とは反対側の端部近傍に、共通外部電極２１が連続的に設けられていてもよい。すなわち、圧電素子形成部材１３の少なくとも個別外部電極２２が形成されている表面側の端部近傍に、共通外部電極２１が形成されていない共通電極非形成部２３Ａが存在していればよい。
【００８６】
（実施形態３）
図２１は、実施形態３に係る圧電素子形成部材１３の斜視図である。本実施形態は、図２１（ａ）に示すように、圧電素子形成部材１３の一方側の表面、すなわち、個別外部電極２２が形成される表面と基端部側の端面１３ａとの境界の稜線部１３ｅを面取りするようにした以外は、実施形態１と同様である。
【００８７】
このような構成では、圧電素子形成部材１３の稜線部１３ｅに共通外部電極２１を良好に形成することができ、共通外部電極２１が断線する等の不良の発生を防止することができる。すなわち、圧電素子形成部材１３の稜線部１３ｅが略直角に形成されていると、蒸着又はスパッタにより共通外部電極２１を形成しようとした場合、この稜線部１３ｅの頂点部分には共通外部電極２１が形成されにくい。このため、稜線部１３ｅの共通外部電極２１の膜厚が薄くなり、断線等の不良が発生する虞があるが、本実施形態の構成を採用することで、このような不良の発生を確実に防止することができる。また、圧電素子形成部材１３の稜線部１３ｅを面取りすることにより、稜線部１３ｅに所望の厚さで共通外部電極２１が形成されるため、共通外部電極２１の全体の膜厚を比較的薄くしても抵抗値を比較的低く抑えることができる。なお、本実施形態では、稜線部１３ｅを面取りしたものを例示したが、これに限定されず、例えば、図２１（ｂ）に示すように、稜線部１３ｅをＲ形状としても同様の効果が得られる。
【００８８】
（実施形態４）
図２２は、実施形態４に係る圧電素子形成部材１３の断面図である。本実施形態は、図２２に示すように、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａに形成される共通外部電極２１の厚さが、圧電素子形成部材１３の一方側の表面、すなわち、個別外部電極２２が形成された表面側ほど厚くなるようにした以外は、実施形態１と同様である。このような構成では、共通外部電極２１を効率的に形成することができ、材料コストの低減、又製造工程を簡略化して製造コストの低減を図ることができる。
【００８９】
ここで、圧電素子形成部材１３には、上述したように個別内部電極１６及び共通内部電極１７が積層して設けられている。そして、これら個別内部電極１６と共通内部電極１７との間には、圧電素子形成部材１３の一方側の表面に設けられた個別外部電極２２及び共通外部電極２１の接続部２６を介して駆動配線５０から電圧が印加される（図９参照）。このため、両電極間に電圧を印加すると、共通外部電極２１に流れる電流値は、接続部２６に近い位置ほど大きく、遠くなるほど小さくなる。したがって、共通外部電極２１の膜厚は一定である必要はなく、本実施形態のように、接続部２６に近い位置ほど、すなわち、圧電素子形成部材１３の接続部２６が設けられる表面側ほど厚くするようにしてもよい。
【００９０】
（実施形態５）
図２３は、実施形態５に係る圧電素子形成部材１３の斜視図である。図２３に示すように、本実施形態は、共通外部電極２１を圧電素子形成部材１３表面の基端部側の両角部から先端部側の端面１３ｂまで連続的に設けるようにした例である。ここで、本実施形態では、圧電素子形成部材１３の共通内部電極１７Ａは、図２４に示すように、圧電素子形成部材１３の両側面１３ｃ，１３ｄの近傍では基端部側の端面１３ａから先端部側の端面１３ｂまで連続して設けられ両端面１３ａ，１３ｂでそれぞれ露出されている。また、共通内部電極１７Ａは、圧電素子形成部材１３の先端部近傍領域で且つ上述した圧電素子１１の列１２と位置決め部との境界となる部分よりも内側の領域が、他の領域と切り分けられている。すなわち、本実施形態の構成では、共通外部電極１７Ａは、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａで共通内部電極１７Ａに接続されると共に、圧電素子形成部材１３の両側面１３ｃ，１３ｄ近傍の先端部側の端面１３ｂでも共通内部電極１７Ａと接続されている。
【００９１】
このような構成では、共通外部電極２１及び共通内部電極１７Ａの抵抗値が実質的に低下するため、このような圧電素子形成部材１３を用いて圧電素子ユニット１０を形成することにより、複数の圧電素子１１を同時に駆動した際に、電圧降下等が発生することがなく、各圧電素子１１を常に安定した変位特性で変位させることができる。
【００９２】
なお、本実施形態では、圧電素子形成部材１３の表面及び先端部側の端面１３ｂに、共通外部電極２１を略同一幅で形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、図２５に示すように、共通外部電極２１の基端部側の幅Ｗ３よりも先端部側の幅Ｗ４を細くするようにしてもよい。すなわち、駆動配線５０との接続部２６が設けられる領域（図９参照）は、比較的広い幅で設けておけば、それよりも先端部側は比較的細い幅で形成されていてもよい。このような構成では、共通外部電極２１及び個別外部電極２２を形成する際に用いるマスク部材の面積が大きくなりマスク部材の強度が増加するため、共通外部電極２１及び個別外部電極２２を比較的高精度に形成することができる。
【００９３】
さらに、圧電素子形成部材１３表面に設けられている個別外部電極２２の端部近傍の幅を他の部分よりも狭くすると共に、その部分に対応する共通外部電極２１の幅を他の部分よりも広くするようにしてもよい。例えば、図２６に示すように、個別外部電極２２の端部近傍に、個別外部電極２２の両角部を所定角度で面取りすることによって他の部分よりも幅狭の幅狭部２２ａを設け、この幅狭部２２ａの端面に沿って共通外部電極２１を形成して他の部分よりも幅広の幅広部２１ｃを設けるようにしてもよい。なお、この例では、個別外部電極２２の角部を面取りすることにより幅狭部２２ａを形成しているが、幅狭部の形状は特に限定されず、例えば、個別外部電極２２の角部をＲ形状とすることにより幅狭部２２ａを設けるようにしてもよい。このような構造とすることにより、共通外部電極２１の抵抗値をさらに低下させることができ、圧電素子１１を常に安定した変位特性で変位させることができる。
【００９４】
また、本実施形態では、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａには、両側面１３ｃ，１３ｄ側の端部近傍を除く領域に共通外部電極２１が形成されているが、例えば、図２７に示すように、圧電素子形成部材１３の基端部側の端面１３ａには、個別外部電極２２が形成されている面とは反対面側の端部近傍で且つ各側面１３ｃ，１３ｄから所定の長さだけ内側の位置のそれぞれに、共通外部電極２１が形成されていない共通電極非形成部２３Ｂを残し、それ以外の領域に共通外部電極２１を形成するようにしてもよい。
【００９５】
すなわち、共通外部電極２１を形成する際に各側面１３ｃ，１３ｄから所定の長さだけ内側の部分に、比較的低い高さで設けられている保持部材の係合突起を係合させることで、圧電素子形成部材を固定するようにしてもよい。そして、このような状態で共通外部電極２１を形成することにより、圧電素子形成部材１３の端面には、係合突起に対応する部分に共通電極非形成部２３Ｂが残されて、それ以外の領域には共通外部電極２１が形成される。
【００９６】
このような構成では、共通外部電極２１が比較的広い範囲に形成されるため抵抗値が低下する。これにより、圧電素子ユニット１０を形成して圧電素子１１を駆動する際、電圧降下等の発生を抑えることができ、圧電素子１１を常に安定して変位させることができる。なお、共通電極非形成部２３Ｂの位置は、特に限定されないが、圧電素子形成部材１３表面に設けられた共通外部電極２１の幅の半分程度よりも内側の位置に設けられていることが好ましい。
【００９７】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、液体噴射ヘッドとしてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを一例として説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る圧電素子ユニットの斜視図。
【図２】実施形態１に係る圧電素子ユニットの平面図及び断面図。
【図３】実施形態１に係る圧電素子ユニットの変形例を示す斜視図。
【図４】実施形態１に係る圧電素子形成部材の斜視図。
【図５】圧電素子形成部材の製造工程を示す断面図。
【図６】圧電素子形成部材の製造工程を示す平面図。
【図７】圧電素子形成ユニットの斜視図。
【図８】圧電素子ユニットの製造工程を示す平面図及び断面図。
【図９】駆動配線の実装状態を示す平面図及び断面図。
【図１０】圧電素子形成部材の他の例を示す斜視図。
【図１１】圧電素子形成部材の製造工程の他の例を示す平面図。
【図１２】圧電素子形成部材の製造工程の他の例を示す平面図。
【図１３】スリットの形成状態を示す断面図。
【図１４】実施形態１に係る圧電素子形成部材の他の例を示す平面図。
【図１５】実施形態１に係る圧電素子形成部材の他の例を示す斜視図。
【図１６】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図。
【図１７】実施形態２に係る圧電素子形成部材を示す斜視図。
【図１８】駆動配線の実装状態を示す断面図。
【図１９】実施形態２に係るマスク部材の平面図。
【図２０】実施形態２に係る圧電素子形成部材の他の例を示す斜視図。
【図２１】実施形態３に係る圧電素子形成部材を示す斜視図。
【図２２】実施形態４に係る圧電素子形成部材を示す断面図。
【図２３】実施形態５に係る圧電素子形成部材を示す斜視図。
【図２４】共通内部電極の形状を示す斜視図。
【図２５】実施形態５に係る圧電素子形成部材の他の例を示す斜視図。
【図２６】実施形態５に係る圧電素子形成部材の他の例を示す斜視図。
【図２７】実施形態５に係る圧電素子形成部材の他の例を示す斜視図。
【符号の説明】
１０圧電素子ユニット、１１圧電素子、１３圧電素子形成部材、１４固定基板、１６個別内部電極、１７共通内部電極、１８スリット１９位置決め部、２１共通外部電極、２２個別外部電極

Claims

個別内部電極と共通内部電極とが圧電材料層を挟んで交互に積層されると共に、その外表面に前記個別内部電極又は前記共通内部電極に接続される外部電極を有し、前記個別内部電極が露出した一端部側を自由端として当該一端部側から他端部側に向かって複数のスリットを形成することにより圧電素子の列を有する圧電素子ユニットとする圧電素子形成部材において、
前記外部電極として、前記一端部側の端面で前記個別内部電極に接続される個別外部電極と、少なくとも前記他端部側の端面で前記共通内部電極に接続される共通外部電極とが独立して設けられ、
一方側の表面には、少なくとも前記他端部側の両角部に、前記共通外部電極が、前記他端部側の端面から連続的に設けられる一方、前記個別外部電極が、前記一端部側の端面から前記両角部の間で前記スリットの形成方向にて前記共通外部電極と一部重なる領域まで連続的に且つ前記個別外部電極の前記他端部側に前記外部電極が形成されていない電極非形成部を残して設けられ、
前記他端部側の端面には、前記圧電素子の列方向両側で且つ前記一方側の表面と交差する厚さ方向に亘った共通電極非形成部を除いて前記共通外部電極が存在し、且つ前記共通電極非形成部は、前記一方側ほどその幅が狭くなっていることを特徴とする圧電素子形成部材。
個別内部電極と共通内部電極とが圧電材料層を挟んで交互に積層されると共に、その外表面に前記個別内部電極又は前記共通内部電極に接続される外部電極を有し、前記個別内部電極が露出した一端部側を自由端として当該一端部側から他端部側に向かって複数のスリットを形成することにより圧電素子の列を有する圧電素子ユニットとする圧電素子形成部材において、
前記外部電極として、前記一端部側の端面で前記個別内部電極に接続される個別外部電極と、少なくとも前記他端部側の端面で前記共通内部電極に接続される共通外部電極とが独立して設けられ、
一方側の表面には、少なくとも前記他端部側の両角部に、前記共通外部電極が、前記他端部側の端面から連続的に設けられる一方、前記個別外部電極が、前記一端部側の端面から前記両角部の間で前記スリットの形成方向にて前記共通外部電極と一部重なる領域まで連続的に且つ前記個別外部電極の前記他端部側に前記外部電極が形成されていない電極非形成部を残して設けられ、
前記他端部側の端面には、前記圧電素子の列方向両側で且つ前記一方側の表面と交差する厚さ方向に亘った共通電極非形成部を除いて前記共通外部電極が存在し、且つ前記共通電極非形成部は、前記一方側ほどその幅が狭くなっており、
前記個別内部電極と前記共通内部電極とが前記圧電材料層を挟んで交互に積層された部材は、前記一方側の表面と前記他端部側の端面との境界の稜線部が面取り又はＲ形状に形成されていることを特徴とする圧電素子形成部材。
前記共通外部電極が、前記一方側の表面の前記一端部まで延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電素子形成部材。
前記共通外部電極が、前記圧電素子の列方向両端部の前記一端部側の端面まで延設され、且つ前記個別外部電極が、前記一端部側の端面の前記共通外部電極の間の領域に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の圧電素子形成部材。
前記一方側の表面上の前記共通外部電極は、前記一端部の幅が前記他端部の幅よりも狭くなっていることを特徴とする請求項３又は４に記載の圧電素子形成部材。
前記一方側の表面上の前記個別外部電極の前記他端部側の端部が他の部分よりも幅の狭い幅狭部となっており、且つ前記共通外部電極の前記幅狭部に対応する領域の幅が、他の部分の幅よりも広くなっていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の圧電素子形成部材。
前記一方側の表面上の前記共通外部電極が、前記他端部に沿った電極層により連続的に設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の圧電素子形成部材。
前記共通外部電極が、前記両角部から前記圧電素子の列方向両端部側の端面にそれぞれ連続的に設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の圧電素子形成部材。
前記他端部側の端面に形成されている前記共通外部電極の厚さが、前記一方側の表面ほど厚くなっていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の圧電素子形成部材。
前記共通外部電極が、前記圧電素子の列方向両側で且つ前記一方側の表面と交差する厚さ方向に亘って設けられていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の圧電素子形成部材。
前記他端部側の端面には、前記共通外部電極が、前記一方側の表面の前記個別外部電極が形成されている部分に対応する領域で且つ前記一方側の表面に共通電極非形成部を残して連続的に設けられていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の圧電素子形成部材。
前記共通外部電極は、前記他端部側の端面に連続的に設けられ、且つその一部に前記一方側の表面と交差する厚さ方向に亘って設けられて他の部分よりも厚さの薄い薄膜部を有することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の圧電素子形成部材。
請求項１〜１２の何れか一項に記載の圧電素子形成部材の他方側の表面の前記他端部側には、当該圧電素子形成部材の前記一端部側が自由端となるように固定基板が接合されていることを特徴とする圧電素子形成ユニット。
請求項１３に記載の圧電素子形成ユニットを構成する前記圧電素子形成部材が、前記一端部側から前記他端部側に向かって形成される複数のスリットによって櫛歯状に形成されることによって、前記圧電素子の列が形成されていることを特徴とする圧電素子ユニット。
前記複数のスリットが前記電極非形成部に達する長さで形成されることによって前記個別外部電極が各圧電素子毎に独立するように分割されていることを特徴とする請求項１４に記載の圧電素子ユニット。
請求項１４又は１５に記載の圧電素子ユニットと、この圧電素子ユニットの前記個別外部電極及び前記共通外部電極にそれぞれ接続されて前記圧電素子を駆動するための信号を供給する駆動配線と、複数の圧力発生室が形成され振動板を介して前記圧電素子の先端が各圧力発生室に対応して接合される流路形成基板と、該流路形成基板の前記圧電素子とは反対側の面に接合されて前記圧力発生室に連通するノズル開口を有するノズル形成部材とを有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
前記個別外部電極及び前記共通外部電極と前記駆動配線とが接続されるそれぞれの接続部が、略直線上に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の液体噴射ヘッド。