(57)【要約】【課題】ユニット積層体の長さに関わらず高粘度のインクを繰り返し吐出できる耐久性をインク吐出部が備え、インク吐出部を高密度に有するユニット積層体を有する液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、複数の吐出口（ノズル孔１０２）を備えた表面プレート（オリフィスプレート１０１）と、吐出部（圧力室３０２）を備えた液体吐出体（ユニット積層体１０３）を有している。液体吐出体には、吐出部と開口部（第一及び第二の開口部３０３、５０２）が交互に配列され、圧電材料プレート２０１は第一の面に溝２０２が設けられ、溝２０２の一方の側壁面と底部に第一の電極２０３を有している。溝２０２のもう一方の側壁面に第二の電極２０４を有し、圧電材料プレート２０１の第二の面に第三の電極２０５を有している。圧電材料プレート２０１は第一の面同士が接合されて接合ユニット３０１が構成されることを特徴とする。【選択図】図５
2014004724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数の吐出口を備えた表面プレートと、
液体を前記吐出口へ供給する吐出部を備えた液体吐出体と、
を有し、
前記液体吐出体には、前記吐出部と開口部とが交互に配列されており、前記液体吐出体は、二枚の圧電材料プレートを組み合わせることで形成された接合ユニットを含み、
前記圧電材料プレートは第一の面に複数の溝が設けられ、前記圧電材料プレートの前記溝の一方の側壁面と底部に第一の電極を有しており、前記圧電材料プレートの前記溝のもう一方の側壁面に第二の電極を有しており、前記圧電材料プレートの第一の面の裏面である第二の面に第三の電極を有しており、前記圧電材料プレートは、前記第一の電極と、前記第二の電極及び前記第三の電極を結ぶ方向に分極されており、二枚の前記圧電材料プレートは前記第一の面同士が向かい合うようにして接合されて前記接合ユニットが構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
一方の前記圧電材料プレートの前記溝の前記一方の側壁面と、もう一方の前記圧電材料プレートの前記溝の前記一方の側壁面とが互いに間隔を置いて対向することによって、内周面に前記第一の電極が形成された前記吐出部が形成され、
一方の前記圧電材料プレートの前記溝の前記もう一方の側壁面と、もう一方の前記圧電材料プレートの前記溝の前記もう一方の側壁面とが互いに間隔を置いて対向することによって、内周面に前記第二の電極が形成された前記開口部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記吐出部の幅は、前記開口部の幅より広いことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
複数の前記接合ユニットがスペーサを介して積層されることによって、前記接合ユニット同士の間に、内周面に前記第三の電極が形成された他の開口部が形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記第一の電極が個別電極で、前記第二の電極及び前記第三の電極が共通電極であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第一の電極が共通電極で、前記第二の電極及び前記第三の電極が個別電極であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
液体を吐出する複数の吐出口を備えた表面プレートと、
液体を前記吐出口へ供給する吐出部を備えた液体吐出体と、
を有し、
前記液体吐出体は、前記吐出部と交互に配置された開口部を有しており、
前記吐出部の内周面に第一の電極を有しており、
前記開口部の内周面に第二の電極を有しており、
前記液体吐出体は、前記第一の電極と前記第二の電極を結ぶ方向に分極されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記第一の電極が個別電極で、前記第二の電極が共通電極であることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記第一の電極が共通電極で、前記第二の電極が個別電極であることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクの吐出によって記録動作を行うインクジェット記録装置に設けられた液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出して記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット記録装置は、インクを吐出する液体吐出ヘッド（インクジェット記録ヘッド）を有している。圧電材料から成る筒状のインク吐出部（圧電素子）によって構成され、電圧印加によってインク吐出部が変形することで容積が収縮可能な圧力室を有する液体吐出ヘッドの構成と製造方法が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
液体吐出ヘッドは、ユニット積層体（圧電素子基板）によって構成されており、四角筒状で内部に貫通する空洞が形成された複数のインク吐出部を有している。すなわち、このインク吐出部は、前記した空洞から成るインクを吐出する圧力室を構成する四つの壁部から成る。インク吐出部に電気信号が供給されると、圧力室を構成する四つの壁部がそれぞれ樽形状に膨張することで圧力室の容積を収縮し、圧力室に溜まったインクを吐出している。
【０００４】
圧力室は、互いに同じ方向に延びた複数の溝が形成された複数の圧電材料プレート（圧電体プレート）を、溝の方向を揃えて積層することで、溝の数と同じ個数形成される。その後に、積層された圧電材料プレートが溝の方向と直交する方向に切断されると、マトリクス状に圧力室が配置された板状のユニット積層体が出来る。このユニット積層体のマトリクス状に配置された各圧力室の周囲をそれぞれ取り囲むようにインク吐出部分離溝を形成すると、それぞれ分離された筒状の複数のインク吐出部が形成される。ユニット積層体には、圧電材料プレートの溝のピッチと圧電材料プレートの厚さによって規定される、高密度な圧力室のマトリクスが出来る。
【０００５】
このインク吐出部を有するユニット積層体を、オリフィスプレート（ノズルプレート）とプリント配線基板と後方絞り板（供給路プレート）と共通液室体（インクプールプレート）と組み上げることによって、液体吐出ヘッドが完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６８３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された発明では、個々のインク吐出部が実質的に独立した四角筒状に形成されているため、インク吐出部の外周面から内周面（圧力室内面）までの壁部の厚さが薄く、インク吐出部の耐久性が低い。高画質な記録のために高い粘度のインクを吐出する場合には、圧力室のインクの吐出力を高める必要があり、それには圧力室の長さを長くしなければならない。しかし、圧力室の長さを長くするためには、インク吐出部の長さを長くする必要があり、空洞を備えた四角筒状のインク吐出部の薄い壁部の長さを長くすることで、インク吐出部の耐久性が更に低くなる。そのため、記録媒体への文字や画像の記録の際に発生する振動や、高粘度のインクを吐出するために繰り返されるインク吐出部の収縮によって、インク吐出部の壁部が破損してインクを吐出することが出来なくなってしまうおそれがある。そのため、高粘度のインクを吐出することの出来る耐久性を有したインク吐出部が必要である。
【０００８】
一方で、インク吐出部を四角筒状に形成するために、ユニット積層体にマトリクス状に配置された圧力室の周囲に四角筒状を形成するインク吐出部分離溝を形成する必要がある。解像度の高い記録を行うために、インクを吐出するインク吐出部を出来る限り高密度にユニット積層体に配置したい。しかし、特許文献１に開示されている発明では、隣り合うインク吐出部同士の間にインク吐出部分離溝が存在するため、インク吐出部分離溝の幅を小さくしなければ、密度を高めることができない。インク吐出部分離溝は、サンドブラスト加工等の切削加工で形成されるため、インク吐出部分離溝の幅を小さくするのに限度がある。結果として、筒状のインク吐出部の配列ピッチが大きくなり、インク吐出部をユニット積層体に高密度に配置することができない。
【０００９】
さらに、特許文献１の発明では、接地電位を有する共通電極とそれぞれ独立した個別電極が、同じプリント基板上に配線されている。そのため、各個別電極と各共通電極が電気的に接触しないように、離間させて配線されなければならず、各共通電極を一部にまとめる必要がある。従って、各共通電極を電気的に一つにまとめる共通電極柱（共通電極接続用圧電体）が設けられ、この共通電極柱は、ユニット積層体上にインク吐出部一列分のスペースを使って配置される。この結果として、インク吐出部を一列分少なく配置しなければならず、ユニット積層体上にインク吐出部が高密度に配置されない。そのため、高い解像度で記録を行うことが出来るように、より高密度に配置されたインク吐出部を有するユニット積層体が求められている。
【００１０】
そこで本発明の目的は、前記した問題を解決して、ユニット積層体の長さに関わらず高粘度のインクを繰り返し吐出できる耐久性を備え、高密度に配置されたインク吐出部が設けられたユニット積層体を有する液体吐出ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記した目的を達成するために、本発明は、液体を吐出する複数の吐出口を備えた表面プレートと、液体を吐出口へ供給する吐出部を備えた液体吐出体を有し、液体吐出体には、吐出部と開口部とが交互に配列されており、液体吐出体は、二枚の圧電材料プレートを組み合わせることで形成された接合ユニットを含み、圧電材料プレートは第一の面に複数の溝が設けられ、圧電材料プレートの溝の一方の側壁面と底部に第一の電極を有しており、圧電材料プレートの溝のもう一方の側壁面に第二の電極を有しており、圧電材料プレートの第一の面の裏面である第二の面に第三の電極を有しており、圧電材料プレートは、第一の電極と、第二の電極及び第三の電極を結ぶ方向に分極されており、二枚の圧電材料プレートは第一の面同士が向かい合うようにして接合されて接合ユニットが構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インク吐出部が、実質的に独立した筒状に構成されているのではなく、隣り合うインク吐出部の壁部同士が格子状に繋がっていることによって、インク吐出部の耐久性を向上させることができる。また、インク吐出部の壁部同士が格子状に繋がって構成されていることから、実質的に独立した筒状に構成されている状態に比べて、隣り合うインク吐出部との間隔を小さくすることができるため、圧力室を高密度で配置することができる。従って、液体吐出ヘッドは、耐久性が高く、高密度に配置された圧力室によって、解像度が高く、高画質な記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態の液体吐出ヘッドの分解状態を示す分解斜視図、（ｂ）はその分解断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第一の実施形態の溝を有する圧電材料プレートの斜視図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は寸法関係を示した図、（ｄ）は電極に駆動電圧を印加した状態の電界分布を示す図である。
【図３】（ａ）は図２に示す圧電材料プレートを組み合わせる前の状態を示す正面図、（ｂ）は圧電材料プレートを組み合わせた接合ユニットを示す正面図、（ｃ）は圧電材料プレートの各電極の寸法関係を示した図である。
【図４】図３に示す電極に駆動電圧を印加した状態の電界分布を示す図である。
【図５】図３に示す接合ユニットを積層したユニット積層体を示す正面図である。
【図６】（ａ）は後方絞り板の平面図、（ｂ）はユニット積層体にオリフィスプレートと後方絞り板を接合する前の状態を示す断面図、（ｃ）は絞り孔の断面図及び正面図である。
【図７】（ａ）は切断されたユニット積層体に前端面電極を形成した状態を示す斜視図、（ｂ）はその切断されたユニット積層体に後端面電極を形成した状態を示す斜視図、（ｃ）はその正面図である。
【図８】積層された接合ユニット同士の間に位置するスペーサの形状を示す平面図である。
【図９】（ａ）は図５に示すユニット積層体の側面を切断する状態を示す斜視図、（ｂ）はそのユニット積層体を用途に合わせた長さに切断した状態を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第二の実施形態の圧電材料プレートの正面図、（ｂ）は電極に駆動電圧を加えた状態の電界を示す図、（ｃ）は圧電材料プレートを接合した接合ユニットを示す正面図、（ｄ）は電極に駆動電圧を加えた状態の電界を示す図である。
【図１１】図１０（ｃ）に示す接合ユニットを積層したユニット積層体の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
記録媒体へ液体であるインクを吐出することで文字や画像を記録するインクジェット記録装置は、インクが貯留されているインクタンクと、インクを吐出するノズルが備えられている液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを保持するキャリッジを有している。インクジェット記録装置が記録媒体へ文字や画像を記録する際には、キャリッジが記録媒体上を往復運動しながら、液体吐出ヘッドが、各色のインクを適切な量だけ記録媒体の適切な位置に吐出していく。キャリッジの往復運動にあわせて、記録媒体が所定のピッチで順次送られることで、インクの記録媒体における吐出位置がずれていく。このようにキャリッジと記録媒体が動くことによって、記録媒体に画像データが記録される。
【００１６】
インクを吐出する液体吐出ヘッドの構成について説明する。
【００１７】
図１（ａ）と図１（ｂ）に示すように、本発明の実施形態の液体吐出ヘッドは、オリフィスプレート（表面プレート）１０１と、ユニット積層体（液体吐出体）１０３と、後方絞り板１０４と、共通液室体１０６を有している。オリフィスプレート１０１は、インクを記録媒体へ吐出するノズル孔（吐出口）１０２が複数設けられ、シリコンやＮｉ等で形成されている。ノズル孔１０２は、ユニット積層体１０３の複数の圧力室３０２（吐出部）と連通するように配置され、オリフィスプレート１０１を貫通している。ノズル孔１０２は円孔であり、直径はφ１０μｍ、オリフィスプレート１０１の厚さは２０μｍである。
【００１８】
図２（ａ）に示すような、溝加工が施されたＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる圧電材料プレート２０１が、図３（ｂ）のように二枚組み合わされて接合ユニット３０１が形成されている。インクを吐出する圧力室３０２と、左右方向（圧電材料プレート２０１の主面に平行な方向）に交互に第一の開口部（開口部）３０３が設けられている。圧力室３０２の内周面には、各圧力室３０２を独立的に動かすために、個別に電気信号を受け取る、それぞれ電気的に独立した第一の電極である個別電極２０３が設けられている。第一の開口部３０３の内周面には、第二の電極である共通電極２０４が設けられている。また、接合ユニット３０１の上下面には、第三の電極である共通電極２０５が設けられている。共通電極２０４、２０５は、それぞれが電気的に接続しており、接地電極である。図４に示すように、接合ユニット３０１は、個別電極２０３から共通電極２０４、２０５に向かう方向に分極されている。
【００１９】
図５に示すように、複数の接合ユニット３０１がスペーサ５０１を介して、複数積層されてユニット積層体１０３が形成されている。各接合ユニット３０１とスペーサ５０１に囲まれた部分が、内周面に共通電極２０５を備える第二の開口部（その他の開口部）５０２になっており、圧力室３０２と上下方向（圧電材料プレート２０１の板厚方向）に交互に位置している。第一の開口部３０３及び第二の開口部５０２は、圧力室３０２の周囲が圧電効果によって膨張した際の変形を許容する逃げ溝である。ユニット積層体１０３は、共通電極２０４、２０５を電気的に引き出す図１（ｂ）に示すＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）等で構成された共通電極配線ケーブル１０９に接続されている。
【００２０】
後方絞り板１０４は、図６（ａ）に示すように、絞り孔１０５と、ユニット積層体１０３の個別電極２０３とつながる図７（ｂ）に示す後端面電極８１２と電気的に接続しているバンプ９０１を有している。さらに後方絞り板１０４は、バンプ９０１と電気的に接続している電極９０２を有しており、シリコン基板等で形成されている。
【００２１】
絞り孔１０５は、圧力室３０２の駆動によってインクが共通液室体１０６に逆流せずに、ノズル孔１０２に流れるようにするものであり、ユニット積層体１０３の複数の圧力室３０２と連通するように配置され、後方絞り板１０４を貫通している。絞り孔１０５の直径は圧力室３０２の開口よりも小さく、圧力室３０２の開口形状が１２０μｍ×１２０μｍの正方形の場合、絞り孔１０５の直径は約６０μｍ、絞り孔１０５の厚さは２００μｍである。電極９０２から個別電極２０３に駆動電圧を伝えるため引き出し配線９０３が、後方絞り板１０４の上端と下端に分かれて形成され、その上端と下端で個別電極配線ケーブル１１０と接続されている。また、バンプ９０１と個別電極配線ケーブル１１０と接続する部分以外は、ユニット積層体１０３の後端面８１１に設けられた電極とのショートや、吐出するインクに触れて腐食することを防ぐために、絶縁膜を形成しておくことが望ましい。
【００２２】
共通液室体１０６は、不図示のインクタンクより供給されるインクを流入及び排出するための液体入出ポート１０８を有している。
【００２３】
ユニット積層体１０３の更なる構成として、図２（ａ）〜３（ｃ）を参照して説明する。尚、液体吐出ヘッドは、１２００ｄｐｉの画像解像度すなわち２１．２μｍのドット寸法を実現する構成になっている。
【００２４】
ユニット積層体１０３は、図２（ａ）に示す圧電材料プレート２０１を二枚向い合せて接合した接合ユニット３０１を積層することで構成されている。圧電材料プレート２０１は、第一の面の圧力室３０２と第一の開口部３０３を構成する溝２０２を有しており、溝２０２の一方の側壁面とそれに繋がる底部の一部に個別電極（第一の電極）２０３が形成されている。さらに、溝２０２のもう一方の側壁面とそれに繋がる底部の一部に共通電極（第二の電極）２０４が形成されている。個別電極２０３と共通電極２０４は、溝２０２の底部の電極分離領域２０６によって互いに分離されている。また、圧電材料プレート２０１の第一の面の裏面である第二の面には、個別電極２０３が配置されている部分の対向部に共通電極（第三の電極）２０５が形成されている。
【００２５】
接合ユニット３０１を積層し、積層方向に記録媒体と相対位置を移動させながら全ノズル孔１０２を同じタイミングで駆動して画像を形成する場合、積層方向のノズルピッチは格子寸法の整数倍にするのが好ましい。
【００２６】
本実施形態では、圧電材料プレート２０１の厚さＷ０は２３７μｍとしている。図２（ｃ）に示すように、溝２０２のピッチＷ１は、ドット寸法の１７倍である３６０．４μｍで、溝２０２の深さＬ１は１１８μｍで、溝２０２の幅Ｗ２は２４２．４μｍ、溝２０２の壁の厚さＷ３は１１８μｍである。
【００２７】
本実施形態では、同一形状の圧電材料プレート２０１を、第一の面同士を向い合せて互いに接合して、接合ユニット３０１を形成している。このとき、二つの圧電材料プレート２０１の側壁面同士が密着せずに、隙間が生じているため、圧力室３０２と、第一の開口部３０３とが形成されて交互に配列している。図３（ｂ）に示すように、内周面に個別電極２０３を備えた圧力室３０２の幅Ｗ４は１１８μｍ、内周面に共通電極２０４を備えた第一の開口部３０３の幅Ｗ５は６．４μｍである。ただし、二枚の圧電材料プレート２０１の個別電極２０３は、圧電材料プレート２０１の接合時に導通されるわけではなく、ユニット積層体１０３の端部の配線部分で導通される。そのため、図３（ｃ）に示す圧電材料プレート２０１の溝２０２の底部に配置された個別電極２０３の幅Ｗ６と、圧力室３０２の幅Ｗ４が一致している必要はない。しかし、圧電材料プレート２０１の接合時の位置ずれ等を考慮すると、個別電極２０３の幅Ｗ６が圧力室３０２の幅Ｗ４より広い方が望ましい。同様に、二枚の圧電材料プレート２０１の共通電極２０４は、圧電材料プレート２０１の接合時に導通されるわけではなく、ユニット積層体１０３の端部の配線部分で導通される。そのため、図３（ｃ）に示す圧電材料プレート２０１の溝２０２の底部に配置された共通電極２０４の幅Ｗ７と、第一の開口部３０３の幅Ｗ５が一致している必要はない。溝２０２の底部に配置された共通電極２０４の幅Ｗ７は、圧力室３０２の変位にあまり影響を及ぼさないので、第一の開口部３０３の幅Ｗ５より狭くても広くてもよい。
【００２８】
本実施形態では、図５に示すように、複数の接合ユニット３０１を積層してユニット積層体１０３を形成している。この接合ユニット３０１は、スペーサ５０１を挟んで圧力室３０２のピッチＬ２＝２１．２μｍだけずらして積層されている。また、接合ユニット３０１をスペーサ５０１で挟んで積層することによって、接合ユニット３０１とスペーサ５０１との間に第二の開口部５０２が形成される。第二の開口部５０２の内周面には、圧電材料プレート２０１の裏面に配置された共通電極２０５が設けられている。
【００２９】
図２（ｃ）に示すユニット積層体１０３は、前端面８０１に設けられ、第一の開口部３０３の内周面に設けられた共通電極２０４と、第二の開口部５０２の内周面に設けられた共通電極２０５と電気的に接続している前端面電極８０２を有している。尚、圧力室３０２の内周面に設けられた個別電極２０３と前端面電極８０２は、電気的に接続していない。この前端面電極８０２は、図７（ａ）に示すように、ユニット積層体１０３の前端面８０１から上端面８０３と下端面８０４に引き回され、共通電極接続部８０５、８０６において、共通電極配線ケーブル１０９に接続されている。さらにユニット積層体１０３は、図７（ｂ）に示すように、ユニット積層体１０３の後端面８１１に設けられ、圧力室３０２の内周面に設けられた個別電極２０３と電気的に接続している後端面電極８１２を有している。尚、第一の開口部３０３の内周面に設けられた共通電極２０４及び第二の開口部５０２の内周面に設けられた共通電極２０５と、後端面電極８１２は、電気的に接続していない。このように、各圧力室３０２の内周面に設けられた個別電極２０３は、それぞれの後端面電極８１２で互いに電気的に接続されている。さらに個別電極２０３は、後方絞り板１０４に形成されている電極９０２と電気的に接合し、外部からの駆動信号を受け取ることによって、各圧力室３０２がそれぞれ独立して駆動できるように構成されている。
【００３０】
本実施形態では、圧力室３０２の周囲に、小さな第一の開口部３０３及び第二の開口部５０２が不連続的に配置されており、連続的な分離溝が形成されていないため、隣り合う圧力室３０２を構成する壁同士が、格子状に繋がって配列している。圧力室３０２を構成している壁の剛性を向上させることができる。そのため、キャリッジの往復運動が発生させる振動や、繰り返されるインクの吐出による疲労破壊に対する耐久性が向上する。また、第一の開口部３０３及び第二の開口部５０２の幅が特許文献１に開示されている溝幅より非常に小さいため、隣り合う圧力室３０２の間隔を狭めることができる。これによって、インクを吐出する圧力室３０２を高密度に配置することができ、解像度の高い記録が行えるようになる。
【００３１】
共通電極２０４、２０５を第一の開口部３０３及び第二の開口部５０２の内周面に設け、その引き出し配線を個別電極２０３の引き出し配線とユニット積層体１０３の反対面に配置すると、共通電極２０４、２０５と個別電極２０３は電気的に接続しなくなる。そのため、特許文献１のような各共通電極２０４、２０５を電気的に一つにまとめる共通電極柱が必要なくなり、そのスペースに圧力室３０２を形成することができ、結果としてユニット積層体１０３が、高密度に配置された圧力室３０２を有することができる。
【００３２】
従って、本実施形態の液体吐出ヘッドは、ユニット積層体１０３の長さに関わらず高粘度のインクを繰り返し吐出できる耐久性を備え、高密度に配置された圧力室３０２を設けたユニット積層体１０３を有する。
【００３３】
以上に説明した構成のインクを吐出する液体吐出ヘッドによって、インクが吐出する作用について説明する。
【００３４】
記録媒体へインクを吐出するために、不図示のインクタンクから液体入出ポート１０８を通って、共通液室体１０６へインクが供給される。共通液室体１０６に供給されたインクは、後方絞り板１０４の絞り孔１０５を通って、ユニット積層体１０３の圧力室３０２に流入し、オリフィスプレート１０１のノズル孔１０２まで流入して、充填完了となる。この状態で、受信した記録データ通りに記録媒体へインクを吐出するために、液体吐出ヘッドが電気信号を受け取る。液体吐出ヘッドが電気信号を受け取ると、共通電極２０４、２０５を接地電位として個別電極２０３にプラスの駆動電圧が印加され、個別電極２０３と共通電極２０４、２０５の間に、図４に示すような電界が加わる。この電界によって、圧力室３０２の周囲の圧電材料プレート２０１を構成している圧電材料が通電されると、圧電効果によって圧電材料が膨張し、この結果として圧力室３０２を収縮させる。圧力室３０２の内部にはインクが充填されているため、圧力室３０２が収縮することで減少した容積の分のインクが、ノズル孔１０２から吐出される。
【００３５】
従来技術では、圧力室の内周面の一つまたは二つの壁面が圧電材料で形成され、その圧電材料を伸長や収縮変形させるのではなく、せん断変形させることによって、圧力室を収縮させるシェアモードタイプが用いられてきた。しかし、近年、文字や画像の高画質な記録が要望されるため、高粘度のインクを使用することが多く、シェアモードタイプよりインクの吐出力に優れたインクの吐出方法が求められてきた。
【００３６】
そこで、本実施形態で用いているような、圧力室自体を圧電材料によって形成し、圧電効果による圧電材料の変形によって圧力室を収縮させるグールドタイプが提案されている。本実施形態のグールドタイプの液体吐出ヘッドは、図３（ａ）に示すように、個別電極２０３から共通電極２０４、２０５に向けて分極している。個別電極２０３にプラスの駆動電圧が印加されると、図４に示すように個別電極２０３から共通電極２０４、２０５に向かう電界が生じる。圧電材料は電界が印加されると、電界の方向に膨張し、電界と直交する方向に収縮するように構成されているため、個別電極２０３から共通電極２０４、２０５に向かう電界によって圧力室３０２が収縮するように設けられている。
【００３７】
インクがノズル孔１０２より吐出されると、個別電極２０３への駆動電圧の印加がストップし、圧電材料の電界が消滅する。圧電材料の電界が消滅すると、圧電効果がなくなって、圧電材料の膨張が解消され、圧力室３０２は初期状態の形状に戻る。圧力室３０２に充填されていたインクは、圧力室３０２の収縮によって吐出されたため、圧力室３０２の内部には吐出されたインクの体積分のスペースができる。このスペースに、共通液室体１０６に貯留されているインクが、後方絞り板１０４の絞り孔１０５を通って、ユニット積層体１０３の圧力室３０２に流入して充填される。尚、インクの液面は、メニスカスの復帰力によって、オリフィスプレート１０１のノズル孔１０２まで到達する。インクの液面が、ノズル孔１０２まで到達するとインクの圧力室３０２への再充填が完了となる。
【００３８】
以上のように、圧力室３０２の収縮によるインクの吐出と、圧力室３０２が共通液室体１０６からインクの供給されることを繰り返すことによって、記録媒体へインクを吐出して、受信した記録データに基づいた文字や画像を記録媒体へ形成する。
【００３９】
（液体吐出ヘッドの製造方法）
ここで、以上に説明した液体吐出ヘッドの製造方法を説明する。
【００４０】
（ユニット積層体の製造）
ユニット積層体１０３を構成する圧電材料から成る圧電材料プレート２０１としては、例えば、５７ｍｍ×７４ｍｍ×役０．２４ｍｍのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）基板を用いる。まず、圧電材料プレート２０１の第二の面に対して、金属膜で構成される裏面アライメントマークと共通電極２０５が形成される。共通電極２０５のパターンは、第一の面に形成する溝の長手方向に平行に形成されている。分極処理時に全ての電極に電圧を印加するため、圧電材料プレート２０１の端部ですべての共通電極２０５が接続されている。
【００４１】
裏面アライメントマークと電極のパターニングは、フォトレジストのフォトリソグラフィを利用したリフトオフやエッチングといった方法や、レーザー、切削、フライス加工等で不要部分を除去する方法で実現される。また、この圧電材料プレート２０１においては、基板表面に凹凸がないため、通常のスピンコーティングによるレジスト塗布でも均一なレジスト膜を形成することができる。次に、露光と現像によってレジストのパターニングを行い、圧電材料プレート２０１の第二の面全体に金属膜を蒸着させると、レジストのパターンを含めて電極となる金属層が圧電材料プレート２０１に形成される。その後に、レジストを除去することで、所望の金属膜のパターンが形成される。共通電極２０５が形成される部分には、下地層としてＣｒを約２０ｎｍ、さらにＰｄを約５０ｎｍが成膜されてパターニングされる。さらにＰｂをシード層として、約１０００ｎｍのＮｉめっきを行い、表面のＮｉがＡｕに置換めっきされる。
【００４２】
次に、圧電材料プレート２０１の溝を形成する面に対して、溝加工及び積層時に位置合わせに使用する表面アライメントマークが形成される。表面アライメントマークは、金属膜で形成されており、形成方法は裏面アライメントマークの形成方法と同じである。
【００４３】
表面アライメントマークが形成された後に、平板状の圧電材料プレート２０１に、複数の溝２０２を形成するための溝加工が行われる。溝加工は、表面アライメントマークを基準として、加工位置を決定して行われる。
【００４４】
次に、溝加工で圧電材料プレート２０１に形成された複数の溝２０２の内周面へ、個別電極２０３と、共通電極２０４が形成される。個別電極２０３のパターニングは、リフトオフやレーザー、研磨でのパターニング等で形成される。ここでは、リフトオフを用いた個別電極２０３のパターニング方法を説明する。
【００４５】
まず、溝２０２の底部の電極分離領域２０６を形成するために、スプレーコーティングを用いて均一なレジスト膜を形成した後に、露光と現像によるレジストのパターニングを行う。後の工程で溝の側壁面に金属層が全域にわたって成膜されるように、溝２０２を形成する壁の上面のレジストのパターン幅を、壁の上面の幅より小さくしておくことが望ましい。例えば、壁の上面幅０．１２ｍｍに対して、レジストパターン幅０．０６ｍｍとする。
【００４６】
レジストのパターンを含めて、電極となる金属層を形成するために、スパッタリングや蒸着が行われる。スパッタリングは溝２０２の側壁面への成膜性に優れており、蒸着はリフトオフでのパターニングしやすさに優れている。スパッタリングと蒸着の後に、レジストを除去することで、圧電材料プレート２０１の表面に電極となる所望の金属膜のパターンが形成される。電極には、下地層としてＣｒを約２０ｎｍ成膜し、さらに電極層としてＡｕを約１０００ｎｍ成膜することができる。または、下地層としてＣｒを約２０ｎｍとＰｄを約５０ｎｍ成膜してパターニングし、さらにＰｄをシード層としてＮｉめっきを約１０００ｎｍ行い、表面のＮｉをＡｕに置換めっきすることでも形成できる。
【００４７】
次に、分極処理を行うために、圧電材料プレート２０１の共通電極２０４、２０５を接地電位として、個別電極２０３にプラスの電圧が加えられ、図２（ｂ）に示すような、個別電極２０３から共通電極２０４、２０５に向かう電界が発生する。分極処理の条件は、圧電材料プレート２０１を１００〜１５０℃に加熱した状態で、圧電材料に１〜２ｋＶ／ｍｍの高電界を所定の時間印加する。しかし、溝２０２を形成する壁の上面での電極の間隔は０．０６ｍｍと狭いため、空気中で１〜２ｋＶ／ｍｍの高電界を印加すると、空中放電や沿面放電が生じる可能性が高い。そのため、シリコーンオイル（絶縁破壊電圧：１０ｋＶ／ｍｍ以上）のような高い絶縁性を備えたオイル等の中で分極処理を行うことが望ましい。シリコーンオイルは、分極処理後にキシレン、ベンゼン、トルエンといった炭化水素系溶剤や、塩化メチレン、１．１．１−トリクロロエタン、クロロベンゼンといった塩素化炭化水素系溶剤によって除去可能である。分極処理後には、圧電特性を安定化させるエージング処理を必要に応じて行う。エージング処理は、分極処理が施された圧電材料プレート２０１を昇温した状態で一定時間保持させる処理（例えば、１００℃の環境下に１０時間放置）であり、処理が施されると、接合ユニット３０１を構成する圧電材料プレート２０１が完成する。
【００４８】
圧電材料プレート２０１を接合するために、圧電材料プレート２０１の表面に、スピンコーティングやスクリーン印刷等で薄く均一な接着剤の層を形成した別の基板を押し付けることにより、薄く均一な接着剤の層が形成される。溝２０２が接着剤で埋まってしまうのを防ぐために、圧電材料プレート２０１の表面の接着剤の層の厚さは、約４μｍが適切である。エポキシ系等の接着剤を圧電材料プレート２０１に塗布した後に、二枚の圧電材料プレート２０１を向い合せて、溝２０２がもう一方の溝２０２の底部に収まるように位置決めを行い、加圧接合する。接合時には溝２０２または電極形成時にパターニングした表と裏のアライメントマーク等を目印としてアライメントを行う。接着後の接着剤の層の厚さは、約２μｍとなることがよい。こうして接合ユニット３０１を形成する。
【００４９】
二枚の圧電材料プレート２０１を接合して形成した接合ユニット３０１には、圧電材料プレート２０１の溝２０２によって圧力室３０２と第一の開口部３０３が形成されている。この接合ユニット３０１の共通電極２０４、２０５を接地電位として、個別電極２０３にプラスの電圧が加えられると、図４に示すように、圧力室３０２の周囲の圧電材料に個別電極２０３から共通電極２０４、２０５に向けて電界が発生する。
【００５０】
そして、複数の接合ユニット３０１を各接合ユニット３０１の間にスペーサ５０１を挟んで積層することで、ユニット積層体１０３が形成されている。
【００５１】
本実施形態では、各接合ユニット３０１をＬ２＝２１．２μｍずらしながら、接合ユニットが１７枚積層される。各接合ユニット３０１とスペーサ５０１の接合は、圧電材料の変位がない第一の開口部３０３の上下で接合することが望ましい。しかし、第一の開口部の幅Ｗ５＝６．４μｍに対して、各接合ユニット３０１をＬ２＝２１．２μｍずらして接合するため、接合ユニット３０１のずらし幅が大きく、上下の第一の開口部３０３が重なる部分がない。従って、図５に示すように、スペーサ５０１は、上下の第一の開口部３０３の領域と、圧力室３０２の周囲の圧電材料の変位量が少ない部分を含めた領域をカバーするように、接合ユニット３０１同士の間に接合される。尚、ユニット積層体１０３の機械的強度を向上させるために、接合ユニット３０１の積層体の上下に、さらに厚さ１〜５ｍｍの圧電材料やセラミックの補強板を接合するのが望ましい。
【００５２】
スペーサ５０１は、圧電材料が変位しない及び圧電材料の変位が少ない部分で接合されるため、スペーサ５０１の材質は、圧電材料よりヤング率の高いステンレスやニッケル等の金属でもよい。しかし、圧電材料の変位を妨げず、また圧力室３０２の周囲の変位を互いに伝えてクロストーク（機械振動）を発生させないためにも、スペーサ５０１の材質は、圧電材料よりヤング率の低いものを使用することが望ましい。接合ユニット３０１の接合面全体に、フィルム状のラミネートされたレジストや、スピンコーティングされたレジストを、フォトリソグラフィでスペーサの形状に加工し、その上に接着剤を塗布してスペーサ５０１として用いてもよい。
【００５３】
しかし、圧力室３０２の周囲の圧電材料が、駆動電圧の印加によって発生する変位量は数十ｎｍと小さく、接合ユニット同士の間の隙間は１μｍでも十分であるため、接合に用いる接着剤の層をスペーサ５０１にすることができる。そのため、接合ユニット３０１の接合面に、接着剤をスクリーン印刷や転写でスペーサ５０１の形状に塗布し、その上にもう一つの接合ユニット３０１を接着することで、スペーサ５０１の形成と接合ユニット３０１の接合を同時に行うことができる。接着剤を塗布する形状は、図８に示すように、スペーサ５０１を形成する部分以外にも、ユニット積層体１０３をチップ状に切断する一点鎖線で示す切断面に沿って、格子状に塗布することが望ましい。このような形状で接合ユニット３０１を接合することで、レジストの現像や研磨の工程で使用する薬剤が、第二の開口部５０２の奥に入り込むことを防止することができる。もし、第二の開口部５０２に導電性の異物が入ったとしても、第二の開口部５０２の内周面は共通電極２０５であるため、接地電位となるので問題は生じない。
【００５４】
本実施形態では、圧電材料プレート２０１の第二の面の共通電極２０５は、スペーサ５０１で接合される部分に形成されていない。これは、共通電極２０５と圧電材料プレート２０１の接合力が弱いことで、共通電極２０５の上にスペーサ５０１を接合させた際に、共通電極２０５と圧電材料プレート２０１が剥離してしまい、接合ユニット３０１の積層が崩れてしまうことを防止している。共通電極２０５と圧電材料プレート２０１の接合力が強い場合には、圧電材料プレート２０１の第二の面全体に共通電極２０５を形成し、その上にスペーサ５０１を接合して、接合ユニット３０１が積層されてもよい。この場合においては、共通電極２０５のパターニングの工程が省略される。
【００５５】
ユニット積層体１０３を形成するために、接合ユニット３０１をずらして積層しているため、ユニット積層体１０３の側面は、階段状になっており平坦ではない。そのため、図９（ａ）に示すように、ユニット積層体１０３の両側面を切削加工にて切り取ることで、ユニット積層体１０３が立方体になる。両側面を切り取った後に、ユニット積層体１０３は、図９（ｂ）に示すように、圧力室３０２が所望の長さになるように切削加工によって、チップ状に切り取られる。圧力室３０２の長さは、長ければ長いほど駆動電圧を加えた時に圧力室３０２の収縮する容積が増えるため、圧力室３０２からのインクの吐出力が増す。しかし、圧力室３０２が長すぎると変位する圧電材料の量が増えるため、駆動電圧の波形に対する圧力室３０２の応答性が悪くなる。従って、吐出されるインクの粘度や滴量によって、最適な圧力室３０２の長さを設定するのが望ましい。本実施形態では、吐出力を重視して、圧力室３０２の長さを１０ｍｍと設定して、ユニット積層体１０３を切り分けたが、吐出するインクの粘度がそれほど高くなく、少量を吐出する場合は、圧力室３０２の長さを２〜５ｍｍとするのが望ましい。チップ状に切り取られたユニット積層体１０３の圧力室３０２と第一の開口部３０３が露出している両端面は、砥石によって研磨される。両端面の表面粗さはＲａ０．４μｍ、オリフィスプレート１０１や後方絞り板１０４を貼りつけるため、両端面の平面度は１０μｍ以下、両端面の間の平行度は３０μｍ以下となるように、両端面が研磨される。
【００５６】
次に、第一の開口部３０３の内周面に設けられた共通電極２０４と第二の開口部５０２の内周面に設けられた共通電極２０５から配線を引き出す電極が、ユニット積層体１０３の前端面８０１に形成される。前端面８０１には、圧力室３０２や第一の開口部３０３、第二の開口部５０２等の凹凸があるため、通常のスピンコーティングではなく、フィルムレジストのラミネートやスプレーコーティングを用いる。圧力室３０２や第一の開口部３０３、第二の開口部５０２の孔の内部を均一に露光することは難しいため、レジストは、孔の外部だけを露光すればよいネガタイプを用いるのが望ましい。まず、ユニット積層体１０３の前端面８０１にフィルムレジストをラミネートし、露光と現像によって第一の開口部３０３と第二の開口部５０２、及びその周辺が露出される。このとき、圧力室３０２及びその周辺は、レジストによって覆われた状態である。この状態で、電極層を成膜することで前端面電極８０２が形成され、第一の開口部３０３と第二の開口部５０２の内周面の共通電極２０４、２０５が、前端面電極８０２と電気的に接続される。さらに、ユニット積層体１０３の上端面８０３と下端面８０４にもマスクを形成して成膜を行うことで、共通電極配線ケーブル１０９との接続部分である共通電極接続部８０５、８０６が形成される。その後にレジストを除去することで、リフトオフが行われ、所望のパターンに電極が形成される。ユニット積層体１０３を形成している接合ユニット３０１の各圧電材料プレート２０１の間には、接着剤の層による１〜２μｍの隙間が存在する。しかし、前端面８０１に、前記した圧電材料プレート２０１の表面に電極を形成するように、下地層の形成とめっき処理を行うと、圧電材料プレート２０１の間の接着剤による隙間を越えて、前端面電極８０２と共通電極２０４、２０５が電気的に接続する。
【００５７】
次に、圧力室３０２の内周面に設けられた個別電極２０３から配線を引き出す電極が、ユニット積層体１０３の後端面８１１に形成される。後端面８１１の電極パターニングは、後端面８１１に前端面８０１同様に凹凸があるため、フィルムレジストのラミネートを用いたリフトオフで形成される。ユニット積層体１０３の後端面８１１にフィルムレジストをラミネートし、露光と現像によって圧力室３０２の周辺が露出される。その後の電極形成方法は、前端面電極８０２と同じである。
【００５８】
（後方絞り板の接合）
後方絞り板１０４には、シリコン基板にエッチング加工等で貫通孔の絞り孔１０５が形成された後に、電極９０２と引き出し配線９０３が形成される。さらに、後方絞り板１０４のバンプ９０１を形成する部分と、個別電極配線ケーブル１１０と接続する部分を除いた後方絞り板１０４の表面に絶縁膜が形成され、ユニット積層体１０３を接合する部分に感光性接着フィルム９０４がラミネートされる。図６（ｂ）に示すように、感光性接着フィルム９０４は、絞り孔１０５と接合時に重なる部分とバンプ９０１を形成する部分が、露光と現像によって除去されて、孔が形成されている。図６（ｂ）では、感光性接着フィルム９０４の孔の位置を明確にするために、感光性接着フィルム９０４が後方絞り板１０４から離れた状態で図示されているが、実際には感光性接着フィルム９０４と後方絞り板１０４は接合されている。後方絞り板１０４の所定の位置にバンプ９０１がボンディング等で形成された後に、ユニット積層体１０３の後端面８１１と後方絞り板１０４が、当接されて、熱を加えながら加圧接合される。この接合時に、バンプ９０１がつぶれてユニット積層体１０３の後端面電極８１２に電気的に接続する。また、ユニット積層体１０３と後方絞り板１０４の接合面は、感光性接着フィルム９０４によって封止されて、圧力室３０２と絞り孔１０５の連通部以外に液体が漏れることがなくなる。
【００５９】
ユニット積層体１０３と後方絞り板１０４の接合方法は、感光性接着フィルム９０４を用いずに、エポキシ系の接着剤を用いて接合してもよい。接着剤を用いた接合方法は、まず別の平坦な基板上にスピンコーティングやスクリーン印刷等で均一な接着剤の層を形成し、ここにユニット積層体１０３の接合面である後端面８１１を押し付けて、離すことで、後端面８１１に均一な接着剤の層が形成される。尚、ユニット積層体１０３の圧力室３０２や後方絞り板１０４の絞り孔１０５が、接着剤で埋まってしまうことを防ぐため、接着剤の塗布量は適切にコントロールされる必要がある。ユニット積層体１０３に接着剤を塗布した後に、後方絞り板１０４との接合位置合わせを行い、加圧接合する。接合時に、バンプ９０１が、後端面８１１の接着剤の層を突き破り、後端面電極８１２につぶれて電気的に接続する。また、ユニット積層体１０３と後方絞り板１０４の接合面は、接着剤の層によって封止されて、圧力室３０２と絞り孔１０５の連通部以外に液体が漏れることがなくなる。一方で、接合時に、接着剤が圧力室３０２や第一の開口部３０３、第二の開口部５０２にはみ出さないように、図６（ｃ）に示すように、後方絞り板１０４の絞り孔１０５の接合面側に接着剤の逃がし溝９０５が形成され、接着剤のはみ出し量を軽減させている。
【００６０】
次に、圧力室３０２の内周面に設けられた個別電極２０３と、第一の開口部３０３の内周面に設けられた共通電極２０４と、第二の開口部５０２の内周面に設けられた共通電極２０５の表面に、絶縁膜が形成される。但し、ＦＰＣ等の配線ケーブルに接続される共通電極接続部８０５、８０６と、後方絞り板１０４の上下端に露出している引き出し配線９０３の接続部には、絶縁膜が形成されない。従って、絶縁膜の成膜時には、共通電極接続部８０５、８０６と、後方絞り板１０４の上下端に露出している引き出し配線９０３の接続部に、テープ等でマスキングが施される。
【００６１】
絶縁膜は、一例としてパリレン（Ｎ）を用いており、化学気相堆積（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で絶縁膜が形成される。絶縁膜の厚さは、約５μｍが適切である。パリレンは、つきまわり性に優れており、圧力室３０２や第一の開口部３０３、第二の開口部５０２の奥の壁にまで絶縁膜が形成されやすい。パリレンの密着性を向上させるために、成膜前に常温で約５分のＵＶオゾン処理を行うとよく、ＵＶオゾン処理後にカップリング剤を塗布するとさらに密着性が向上する。特に、ユニット積層体１０３の前端面電極８０２にＡｕを使用している場合には、トリアジンチオール系のカップリング剤による表面処理が有効である。また、後方絞り板１０４にシリコン基板を使用し、表面に酸化膜が形成されている場合には、シランカップリング剤が有効である。カップリング剤を用いた表面処理は、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）で希釈したカップリング剤を薄く塗布し、オーブンで乾燥させることにより実施される。
【００６２】
（オリフィスプレートの接合）
オリフィスプレート１０１は、Ｎｉの電鋳加工によって形成され、ユニット積層体１０３の前端面８０１と接合される面の裏面には、撥インク処理が施されている。撥インク処理の材料としては、シラン系、フッ素系の材料が選択され、蒸着等でコーティング処理されている。オリフィスプレート１０１とユニット積層体１０３は、接着剤によって接合されるが、接着剤がオリフィスプレート１０１のノズル孔１０２を塞がないために、ノズル孔１０２の接合面側に接着剤の逃がし溝が形成されている。この逃がし溝は、吐出するインクの中の泡の滞留を防ぐため、圧力室３０２の断面よりも小さいことが望ましい。オリフィスプレート１０１の厚さを８０μｍと設定したときには、逃がし溝の直径はφ８０μｍ、厚さは６０μｍとなる。尚、オリフィスプレート１０１とユニット積層体１０３の接着剤を用いた接合方法は、ユニット積層体１０３と後方絞り板１０４の接合方法と同じである。
【００６３】
（ＦＰＣの接合）
ＦＰＣは、個別電極２０３を後方絞り板１０４の上下端から引き出し、個別電極配線ケーブル１１０と圧着され、共通電極２０４、２０５をユニット積層体１０３の上端面８０３と下端面８０４から引き出し、共通電極配線ケーブル１０９と圧着される。圧着には、異方性導電フィルム（ＡＣＦ；Ａｎｉｓｏｔｏｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）が用いられる。圧着条件としては、温度環境１５０℃、圧力環境３ＭＰａの下で、約１０秒間圧着が適切である。圧着後に、圧着部付近が接着剤で補強される。
【００６４】
（共通液室体の接合）
共通液室体１０６は、ＳＵＳ基板を機械加工することで形成される。共通液室体１０６は、後方絞り板１０４と接着剤によって接合される。尚、共通液室体１０６と後方絞り板１０４の接合方法は、ユニット積層体１０３と後方絞り板１０４の接合方法と同じである。
【００６５】
以上の工程を経て、液体吐出ヘッドが完成する。
【００６６】
本実施形態のユニット積層体１０３は、圧電材料プレート２０１を重ねて形成しており、圧力室３０２の周囲に連続的な溝が形成されていないため、剛性が高く、高粘度のインクを吐出するために圧力室３０２の長さを長くしても、耐久性が損なわれない。このため、圧力室３０２が高粘度のインクを吐出しても、ユニット積層体１０３が破損することはない。さらには、圧力室３０２の周囲に溝が形成されていないことで、隣り合う圧力室３０２の間の幅を小さくすることができ、ユニット積層体１０３において圧力室３０２が高密度に配置することができる。このため、解像度の高い記録を記録媒体に行うことができる。
【００６７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態における、圧力室３０２の内周面に設けられた個別電極２０３と、第一の開口部３０３と第二の開口部５０２の内周面に設けられた共通電極２０４、２０５を逆に配置しても、同様の効果を得ることができる。圧力室３０２の内周面の個別電極２０３の表面にはパリレン等の絶縁膜を形成するが、吐出する液体に導電性があり、絶縁膜にピンホールがあった場合に個別電極２０３が腐食するおそれがある。従って、絶縁膜にピンホールがあっても問題が生じないように圧力室３０２の内周面の電極を共通電極９１１とし接地電位で使用する液体吐出ヘッドが構成される。
【００６８】
第２の実施形態のユニット積層体１０３の構成を、図１０（ａ）〜１０（ｄ）を参照して説明する。尚、液体吐出ヘッドは、１２００ｄｐｉの画像解像度すなわち２１．２μｍのドット寸法を実現する構成になっている。
【００６９】
本実施形態における圧電材料プレート２０１は、図１０（ａ）に示すように、第一の面に圧力室３０２と第一の開口部３０３を構成する溝２０２を有しており、溝２０２の一方の側壁面とそれに繋がる底部の一部に共通電極９１１が形成されている。さらに、溝２０２のもう一方の側壁面に個別電極９１２が形成されている。また、圧電材料プレート２０１の第一の面の裏面である第二の面には、共通電極９１１が配置されている部分の対向部に個別電極９１３が形成されている。第一の開口部３０３の内周面に設けられている二つの電極からなる個別電極９１２は、それぞれが異なる圧力室３０２を駆動させる電極であるため、お互いが接触してしまうとショートしてしまう。そのため、第一の開口部３０３の幅は、広く形成される必要がある。第二の開口部５０２の内周面に設けられた二つの電極からなる個別電極９１３についても、第一の開口部３０３と同様である。
【００７０】
本実施形態では、ドット寸法が２１．２μｍであるため、圧電材料プレート２０１の厚さは２３７μｍとしている。図１０（ａ）に示すように、溝２０２のピッチＷ１は、ドット寸法の１８倍である３８１．６μｍで、溝２０２の深さＬ１は１１８μｍで、溝２０２の幅Ｗ２は２６３．６μｍ、溝２０２の壁の厚さＷ３は１１８μｍである。また、図１０（ｃ）に示すように、内周面に共通電極９１１を備えた圧力室３０２の幅Ｗ４は１１８μｍ、内周面に個別電極９１２を備えた第一の開口部３０３の幅Ｗ５は２７．６μｍである。図１１に示すように、接合ユニット３０１は、スペーサ５０１を挟んで圧力室３０２のピッチＬ２＝２１．２μｍだけずらして積層されている。スペーサ５０１の高さは、第二の開口部５０２の内周面に設けられた二つの電極からなる個別電極９１３のショートを防ぐため、接着剤の層を含めて２３．２μｍと設定される。
【００７１】
ユニット積層体１０３は、ユニット積層体１０３の前端面８０１に設けられ、圧力室３０２の内周面に設けられた共通電極９１１と電気的に接続している前端面電極８０２を有している。尚、第一の開口部３０３の内周面に設けられた個別電極９１２及び第二の開口部５０２の内周面に設けられた個別電極９１３と、前端面電極８０２は、電気的に接続していない。この前端面電極８０２は、ユニット積層体１０３の前端面８０１から上端面８０３と下端面８０４に引き回され、共通電極接続部８０５、８０６において、共通電極配線ケーブル１０９に接続されている。前端面電極８０２は、前端面８０１において、スペーサ５０１の端面上に形成されるが、本実施形態のように、スペーサ５０１の高さが高いとスペーサ５０１の端面上での電極形成が困難な場合がある。その場合は、前端面８０１に接合されるオリフィスプレート１０１に、後方絞り板１０４と同様にバンプと電極と配線を形成して、前端面電極８０２の代わりに共通電極９１１が引き出されてもよい。また、オリフィスプレート１０１が、Ｎｉの電鋳加工で形成された場合のように、導電性を有するときは、オリフィスプレート１０１自体が共通電極９１１の引き出し配線として使用されてもよい。
【００７２】
さらにユニット積層体１０３は、ユニット積層体１０３の後端面８１１に設けられ、第一の開口部３０３と第二の開口部５０２の内周面に設けられた個別電極９１２、９１３と電気的に接続している後端面電極８１２を有している。尚、圧力室３０２の内周面に設けられた共通電極９１１と後端面電極８１２は、電気的に接続していない。本実施形態において、圧力室３０２の周囲の圧電材料を変位させるためには、図１０（ｄ）に示すように、四つの個別電極９１２−１、９１２−２、９１３−１、９１３−２に一つの駆動信号を与える必要がある。そのため、図１１に示すように、後端面電極８１２は、四つの個別電極９１２−１、９１２−２、９１３−１、９１３−２に接続されて、後方絞り板１０４のバンプ９０１と電気的に接続されるように形成されている。または、四つの個別電極９１２−１、９１２−２、９１３−１、９１３−２にそれぞれ後端面電極８１２が形成され、後方絞り板１０４のバンプ９０１を通して後端面電極８１２が接続されていてもよい。
【００７３】
その他の構成については、第１の実施形態の構成と同じである。
【００７４】
以上に説明した構成のインクを吐出する液体吐出ヘッドによって、インクが吐出する作用は、第１の実施形態のインクが吐出する作用と同じである。ただし、圧力室３０２の内周面に共通電極９１１、第一の開口部３０３と第二の開口部３０３の内周面に個別電極９１２、９１３が設けられている。従って、接合ユニット３０１の共通電極９１１を接地電位として、個別電極９１２、９１３にプラスの電圧が加えられると、図１０（ｄ）に示すように、圧力室３０２の周囲の圧電材料に個別電極９１２，９１３から共通電極９１１に向けて電界が発生する。この電界のむきは、第１の実施形態の電界の向きと反対方向を向いている。尚、この電界の向きの差による、圧電材料の変位量への影響はない。
【００７５】
（液体吐出ヘッドの製造方法）
ここで、以上に説明した液体吐出ヘッドの製造方法を説明する。尚、第１の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法と異なる部分のみを説明する。
【００７６】
圧電材料プレート２０１の溝２０２を有する面へ金属膜を形成するが、第一の開口部３０３の内周面に設けられる個別電極９１２に相当する、溝２０２を形成する壁の側面の金属膜は、溝２０２の底部に金属膜が形成されないように成膜する。これは溝２０２の底部に金属膜が成膜されると、圧電材料プレート２０１を接合した際に第一の開口部３０３の内周面で、二つの個別電極９１２が接触しやすくなることを防ぐためである。また、圧電材料プレート２０１の第二の面に形成される個別電極９１３は、隣接する各圧力室３０２に駆動電圧が与えられるため、必ずスペーサ５０１を接合する部分は金属膜を成膜させない。
【００７７】
分極処理を行うために、圧電材料プレート２０１の共通電極９１１を接地電位として、個別電極９１２、９１３にプラスの電圧が加えられる。個別電極９１２、９１３に電圧が加えられると、図１０（ｂ）に示すような、個別電極９１２、９１３から共通電極９１１に向けて圧電材料プレート２０１の圧電材料に電界が発生し、分極が行われる。
【００７８】
接合ユニット３０１を積層するためのスペーサ５０１は、高さが２３．２μｍと高いため、接着剤による代用は難しい。従って、感光性接着フィルムやフィルムレジストを用いて、スペーサ５０１が形成される。
【００７９】
その他、第１の実施形態と同じ製造方法を用いることで、液体吐出ヘッドが完成する。
【符号の説明】
【００８０】
１０１          オリフィスプレート
１０２          ノズル孔
１０３          ユニット積層体
１０４          後方絞り板
１０５          絞り孔
１０６          共通液室体
１０８          液体入出力ポート
１０９          共通電極配線ケーブル
１１０          個別電極配線ケーブル
２０１          圧電材料プレート
２０２          溝
２０３、９１２、９１３          個別電極
２０４、２０５、９１１          共通電極
３０１          接合ユニット
３０２          圧力室
３０３          第一の開口部
５０１          スペーサ
５０２          第二の開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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