(57)【要約】【課題】分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を容易に判別することができる圧電素子を提供する。【解決手段】圧電素子１は、第１電極３と、第１電極３に電気的に接続された第１配線９と、第２電極７と、第２電極７に電気的に接続された第２配線１１と、第１電極９と第２電極１１の間に配置された圧電体５と、第１配線９に配置された、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、を備えている。【選択図】図１
2014175507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極に電気的に接続された第１配線と、
第２電極と、
前記第２電極に電気的に接続された第２配線と、
前記第１電極と前記第２電極の間に配置された圧電体と、
前記第１配線もしくは前記第２配線又はその両方に配置された、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線と、を備えていることを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
ノズル孔を有するノズル層と、該ノズル孔に連通する液室を形成する流路層と、該液室に流れる流体に振動板を介して圧力を発生させる圧電素子とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
前記圧電素子は請求項１に記載の圧電素子であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと該液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジにおいて、
前記液滴吐出ヘッドは請求項２に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項４】
液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出記録装置において、
前記液滴吐出ヘッドは請求項２に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液滴吐出記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子、液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ及び液滴吐出記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電体を用いた圧電素子においては、圧電体に対して分極処理（ポーリング）が行なわれることが知られている（例えば特許文献１を参照。）。分極処理は、常温〜２００℃程度の温度条件下にて、圧電体を挟むようにして配置された電極を通じて圧電体に直流高電圧（例えば、約２〜５ｋＶ／ｍｍ）を印加することによって行われる。分極処理は、圧電体の内部の自発分極に方向性を与え、残留分極を持たせて圧電性を得るために行われる。
【０００３】
分極処理は、接地電極と入力電極との間に配置された圧電体に対して、入力電極から直流高電圧を印加することによって行われる。このとき、入力電極から圧電体を通じて接地電極へ電流が流れる。この電流値は、圧電体内部の分極状況に応じて増減する。したがって、結果的に圧電体の分極状態に過不足が生じることがある。
【０００４】
特に、インクジェットヘッドのように、多数の圧電素子が独立して配置されているデバイスにおいては、面内の圧電素子のばらつきや回路上の不具合などに起因して、個別に適切な分極処理を行なうことが難しい。分極処理時に圧電素子に過大な電圧が印加されると、圧電素子自体が絶縁破壊されたり、圧電体が適切に分極されず分極処理が不足したりする。
【０００５】
特許文献１には、分極処理後に絶縁破壊した圧電素子を判別できる分極処理装置を提供することを目的として、分極処理時に圧電素子が絶縁破壊した場合には発光ダイオードが点灯して識別する分極処理装置が開示されている。
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された分極処理装置は、圧電体の分極処理が不足している圧電素子を識別することができないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を容易に判別することができる圧電素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる圧電素子は、圧電体と、上記圧電体を挟んで配置された一対の電極と、上記一対の電極のいずれか一方に電気的に接続された電流検知配線部と、を備え、上記電流検知配線部は、並列に接続された、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を容易に判別することができる圧電素子を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】圧電素子の一実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図２】図１に示された圧電素子の作成方法の一例を説明するための断面図である。
【図３】図１に示された圧電素子の作成方法の一例を説明するための断面図であって、図２の続きの工程を説明するための図である。
【図４】圧電素子の一実施例における、分極処理後の電流検知配線の状態について説明するための図である。
【図５】分極処理時に接地電極に流れる電流に対して各電流検知配線に流れる電流の例を説明するための図表である。
【図６】液滴吐出ヘッドの一実施例を説明するための概略的な分解斜視図である。
【図７】同実施例を説明するための概略的な断面図である。
【図８】図７の一部分を拡大して示した概略的な断面図である。
【図９】液体カートリッジの一実施例を説明するための概略的な斜視図である。
【図１０】液滴吐出記録装置の一実施例を説明するための概略的な斜視図である。
【図１１】同実施例の機構部を説明するための概略的な側面図である。
【図１２】圧電素子の他の実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図１３】圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図１４】圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図１５】圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図１６】圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図１７】圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
分極処理が施された圧電素子に対して、分極処理時に圧電体に流れた電流値を判別できれば、圧電体の分極状態の過不足を判断できる。本発明の圧電素子は、圧電体を挟んで配置された一対の電極のいずれか一方に電気的に接続された電流検知配線部を備えている。電流検知配線部は、並列に接続された、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線を備えている。ここで、電流検知配線の許容電流値は、電流検知配線が破断される最小電流値を意味する。
【００１２】
例えば、本発明の圧電素子において、分極処理における適切な電流値の電流が分極処理時に圧電体に流れたときに少なくとも１つの電流検知配線が破断し、残りの電流検知配線は破断しないように設定される。また、分極処理時に圧電体に上記適切な電流値よりも大きい電流が流れたときに、少なくとも１つの上記電流検知配線がさらに破断するように設定される。本発明の圧電素子は、分極処理後に、破断した電流検知配線が読み取られることにより、分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を容易に判別することができる。これにより、本発明の圧電素子は、圧電素子の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
本発明にかかる液滴吐出ヘッドは、ノズル孔を有するノズル層と、該ノズル孔に連通する液室を形成する流路層と、該液室に流れる流体に振動板を介して圧力を発生させる圧電素子とを備えた液滴吐出ヘッドであって、上記圧電素子は本発明の圧電素子であるものである。本発明の液滴吐出ヘッドは、本発明の圧電素子を備えているので、圧電素子に関する信頼性が向上し、ひいては液滴吐出ヘッド全体の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
本発明にかかる液体カートリッジは、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと該液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジであって、上記液滴吐出ヘッドは本発明の液滴吐出ヘッドであるものである。本発明の液体カートリッジは、本発明の液滴吐出ヘッドを備えているので、液滴吐出ヘッドに関する信頼性が向上し、ひいては液体カートリッジ全体の信頼性を向上させることができる。
【００１５】
本発明にかかる液滴吐出記録装置は、液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出記録装置であって、上記液滴吐出ヘッドは本発明の液滴吐出ヘッドであるものである。本発明の液滴吐出記録装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えているので、液滴吐出ヘッドに関する信頼性が向上し、ひいては液滴吐出記録装置全体の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、圧電素子の一実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。図１において、断面図は、平面図のＡ−Ａ’位置の断面を示している。図１の平面図において、層間絶縁膜及び保護膜の図示は省略されている。
【００１７】
圧電素子１は、下部電極３（第１電極又は第２電極）、圧電体５、上部電極７（第２電極又は第１電極）、接地配線９（第１配線又は第２配線）、入力配線１１（第２配線又は第１配線）、電流検知配線部１３を備えている。
【００１８】
基材１５上に絶縁膜１７を介して下部電極３が形成されている。基材１５は、例えばシリコンウエハである。絶縁膜１７は、例えばシリコン酸化膜である。
【００１９】
下部電極３上に圧電体５が形成されている。圧電体５上に上部電極７が形成されている。圧電体５は、下部電極３と上部電極７の間に配置されている。
【００２０】
下部電極３、圧電体５及び上部電極７の積層体を覆って、絶縁膜１７上に層間絶縁膜１９が形成されている。層間絶縁膜１９には、下部電極３上の所定の位置及び上部電極７上の所定の位置に、それぞれ接続孔が形成されている。
【００２１】
層間絶縁膜１９上に接地配線９及び入力配線１１が形成されている。接地配線９は、下部電極３上で層間絶縁膜１９に形成された接続孔を介して、下部電極３と電気的に接続されている。入力配線１１は、上部電極７上で層間絶縁膜１９に形成された接続孔を介して、上部電極７と電気的に接続されている。
【００２２】
接地配線９及び入力配線１１を覆って、層間絶縁膜１９上にパッシベーション膜２１が形成されている。パッシベーション膜２１には、接地配線９上の所定の位置及び入力配線１１上の所定の位置に、それぞれパッド開口が形成されている。パッド開口に露出している接地配線９の部分は接地電極２３を構成している。パッド開口に露出している入力配線１１の部分は入力電極２５を構成している。
【００２３】
電流検知配線部１３は、下部電極３と接地電極２３の間の接地配線９に配置されている。電流検知配線部１３は電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃを備えている。電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃは並列に接続されている。電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、互いに幅が異なっていることにより、互いに抵抗値及び許容電流値が異なっている。
【００２４】
図２及び図３は、図１に示された圧電素子の作成方法の一例を説明するための断面図である。図２及び図３における断面は、図１のＡ−Ａ’位置に対応している。以下に説明する各工程のかっこ数字は図２及び図３中のかっこ数字に対応している。
【００２５】
（１）例えばシリコンウエハからなる基材１５上に、絶縁膜１７、下部電極膜３ａ、圧電体膜５ａ、上部電極膜７ａを順番に成膜する。
【００２６】
（２）写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極膜７ａに対してパターニング処理を行い、上部電極７を形成する。
【００２７】
（３）写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極７を保護しながら圧電体膜５ａに対してパターニング処理を行い、圧電体５を形成する。
【００２８】
（４）写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極７及び圧電体５を保護しながら下部電極膜５ａに対してパターニング処理を行い、下部電極３を形成する。
【００２９】
（５）層間絶縁膜１９を全面に成膜する。写真製版技術及びエッチング技術により、下部電極３上及び上部電極７上の層間絶縁膜１９の所定の位置に接続孔を形成する。
【００３０】
（６）例えばアルミニウムからなる金属材料膜を全面に成膜する。該金属材料膜に対して、写真製版技術及びエッチング技術によりパターニング処理を行い、接地配線９及び入力配線１１を形成する。このとき、接地配線９には電流検知配線部１３が形成される。
【００３１】
（７）パッシベーション膜２１を全面に成膜する。写真製版技術及びエッチング技術により、接地配線９上及び入力配線１１上のパッシベーション膜２１の所定の位置にパッド開口を形成する。接地配線９の接地電極２３の部分がパッド開口により露出される。入力配線１１の入力電極２５の部分がパッド開口により露出される。
【００３２】
図４は、分極処理後の電流検知配線の状態について説明するための図である。図５は、分極処理時に接地電極に流れる電流に対して各電流検知配線に流れる電流の例を説明するための図表である。図５において、図表（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の電流検知配線部の状態に対応している。
【００３３】
分極処理時に接地電極２３（圧電体５）に流れる適切な電流値は、分極条件や圧電素子の構造にもよるが、例えば１.７５〜２.５ｍＡ（ミリアンペア）程度とする。電流検知配線部１３の電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの抵抗比は、例えば１５：１０：６とする。ここで抵抗比は抵抗値の比を意味する。例えば、電流検知配線１３ａの許容電流値は０.３５ｍＡ程度、電流検知配線１３ｂの許容電流値は０.９３ｍＡ程度、電流検知配線１３ｃの許容電流値は５.０ｍＡ程度とする。
【００３４】
以下に分極処理後の電流検知配線の状態から、分極状態を判断できる理由を説明する。
図４（Ａ）に示された電流検知配線部１３の状態は、並列配置された電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃはいずれも破断していない。最も許容電流値の小さい電流検知配線１３ａが破断していないことから、分極処理時に接地電極２３に流れた電流値は１.７５ｍＡ以下であったことが判別できる（図５（Ａ）を参照。）。接地電極２３に流れた電流値が分極処理時の適切電流値より少ないことから、分極処理時の印加電圧不足や回路上に短絡箇所が存在することが疑われ、圧電体５の分極状態は不足していることが判別できる。
【００３５】
図４（Ｂ）に示された電流検知配線部１３の状態は、電流検知配線１３ａが破断し、電流検知配線１３ｂ，１３ｃは破断していない。したがって、分極処理時に接地電極２３に流れた電流値は、１.７５ｍＡ以上で、２.５ｍＡよりも小さいことが判別できる（図５（Ｂ）を参照。）。図４（Ｂ）に示された圧電素子１には、分極処理時に適切電流値の電流が流れていることから、圧電体５の分極状態は適性であることが判別できる。
【００３６】
図４（Ｃ）に示された電流検知配線部１３の状態は、電流検知配線１３ａ，１３ｂが破断し、電流検知配線１３ｃは破断していない。したがって、分極処理時に接地電極２３に流れた電流値は、２.５ｍＡ以上で、５ｍＡよりも小さいことが判別できる（図５（Ｃ）を参照。）。図４（Ｃ）に示された圧電素子１には、分極処理時に適切電流値よりも大きい電流が流れていることから、圧電体５の分極状態は過度の状態であることが判別できる。
【００３７】
図４（Ｄ）に示された電流検知配線部１３の状態は、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの全てが破断している。電流検知配線１３ｃが破断していることから、分極処理時に接地電極２３に過度の電流が流れたことがわかる。圧電素子１の絶縁破壊や、上部電極７と下部電極３の間のリークの存在、他の回路上でのリーク箇所の存在などが疑われる。
【００３８】
以上のように、この実施例は、抵抗比と許容電流値の異なる電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃを並列に設置して、分極処理後の電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの状態を確認することで、圧電素子１に適切な分極処理が施されたかどうかを判別できる。さらに、圧電素子１の圧電体５の分極状態のみならず、圧電素子１や回路自体の良否まで判別することが外観観察により容易に可能である。このようにして良品と判別された圧電素子１は、信頼性が向上する。
【００３９】
並列に配置された複数の電流検知配線が順次破断するようにすれば、上記以外の抵抗比や許容電流値であってもよい。
【００４０】
また、適切に分極処理された状態（図４（Ｂ）を参照。）では、複数ある電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうち、一部（電流検知配線１３ａ）は破断しているが、他の電流検知配線１３ｂ，１３ｃは破断していない。通常の圧電素子の駆動電圧条件は分極処理に必要な電圧条件以下であるため、残存した電流検知配線１３ｂ，１３ｃの存在によって圧電素子１は駆動回路として機能する。したがって、電流検知配線１３ａが破断した圧電素子１をそのまま良品として扱うことが可能である。
【００４１】
図６は、液滴吐出ヘッドの一実施例を説明するための概略的な分解斜視図である。図７は同実施例を説明するための概略的な断面図である。図７の断面は図６のＢ−Ｂ’位置に対応している。図８は図７の一部分を拡大して示した概略的な断面図である。なお、図７及び図８の断面は、便宜上、図６に対して上下逆転している。また、図８においてノズルカバー、パッキンプレート及びダンパープレートの図示は省略されている。
【００４２】
この実施例では本発明の圧電素子は液滴吐出ヘッドに適用されているが、本発明の圧電素子が適用される装置は液滴吐出ヘッドに限定されない。また、本発明の圧電素子が適用される液滴吐出ヘッドは、この実施例の液滴吐出ヘッドに限定されない。
【００４３】
液滴吐出ヘッド１０１の一例としてインクジェットヘッドについて説明する。液滴吐出ヘッド１０１は、ノズルカバー１０２、ノズル板（ノズル層）１０３、アクチュエータ基板１０４、バッキンプレート１０５、ダンパープレート１０６、フレーム１０７、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）１０８を備えている。ノズル板１０３、アクチュエータ基板１０４、バッキンプレート１０５、ダンパープレート１０６はその順に積層されてノズルカバー１０２によってフレーム１０７に固定されている。
【００４４】
ノズル板１０３に、インク滴を飛翔させるための微細孔である多数のノズル孔１０９が形成されている。アクチュエータ基板１０４に、ノズル孔１０９に個別に連通する個別液室１１０を備えた流路基板１１１（流路層）が形成されている。個別液室１１０は加圧液室部１１２、流体抵抗部１１３、インク供給部１１４を備えている。
【００４５】
ノズル孔１０９は、対応する個別液室１１０の加圧液室部１１２の先端位置に対応して配置されている。ノズル孔１０９の径は例えば１０〜３５μｍ（マイクロメートル）である。
ノズル板１０３は、例えばポリイミド等の樹脂フィルムで形成されている。また、ノズル板１０３の材料としては、例えば、電鋳工法によって製造したニッケルの金属プレートや、シリコン、その他金属材料などを用いることもできる。なお、ノズル板１０３には撥水性の表面処理膜が成膜されている。
【００４６】
個別液室１１０は、アクチュエータ基板１０４の一部として形成されており、例えばシリコンからなる流路基板１１１が加工されて形成されている。個別液室１１０はノズル孔１０９ごとに設けられている。例えば、流路基板１１１は、写真製版技術及びＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）エッチャーによるフッ素系ガスを用いたシリコン深掘りドライエッチング技術によって形成される。通常、流路基板１１１に個別液室１１０を形成するためのエッチング工程は、後述するアクチュエータ基板１０４表面の駆動素子部が形成され、さらに裏面研磨によりシリコン基板厚が１００μｍ程度に薄膜化された後に行なわれる。
【００４７】
アクチュエータ基板１０４において、流路基板１１１上に振動板１１５が配置されている。振動板１１５上に圧電素子１が形成されている。振動板１１５は圧電素子１により発生した圧力を加圧液室部１１２内のインクに伝えるための部位である。振動板１１５は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリシリコン膜などの単膜又は複合膜からなり、拡散炉やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置等を用いて形成される。振動板１１５の膜厚は、例えば積層膜の合計膜厚で０.５〜３μｍ程度である。
【００４８】
圧電素子１は、下部電極３、圧電体５、上部電極７、下部電極３に電気的に接続された接地配線（図示は省略）、入力配線１１、及び電流検知配線部１３を備えている。下部電極３は振動板１１５上に配置されている。下部電極３上に、圧電体５、上部電極７がその順に積層されている。入力配線１１は上部電極７に電気的に接続されている。
【００４９】
電流検知配線部１３は入力配線１１に配置されている。電流検知配線部１３は、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線を備えている。例えば、電流検知配線部１３の構成は、電流検知配線が入力配線１１に配置されていることを除いて、図１に示された構成と同じである。なお、電流検知配線部１３は、複数の電流検知配線として、分極処理時に破断した電流検知配線を少なくとも１つ含んでいる。
【００５０】
この実施例では、下部電極３及び接地配線は複数の圧電素子１で共通の電極及び配線として用いられ、上部電極７及び入力配線１１は圧電素子１ごとで個別の電極として用いられる。
【００５１】
圧電素子１の圧電体５は、下部電極３及び上部電極７から供給される電圧によって変位（変形）する。圧電体５の変位によって振動板１１５が変位し、加圧液室部１１２内の圧力が変化する。
【００５２】
圧電体５の材料は、例えばゾルゲル法によって形成されたＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）である。圧電体５の膜厚は例えば１〜２μｍ程度である。ただし、圧電体５の材料及び膜厚はこれに限定されるものではない。例えば、圧電体５の材料として、ＰＺＴの他にＢａＴｉＯ3（チタン酸バリウム）などがある。
【００５３】
下部電極３及び上部電極７の材料は、例えばＰｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｉｎ（インジウム）等の低抵抗材料を挙げることができる。下部電極３及び上部電極７は例えばスパッタ法、写真製版技術及びエッチング技術によって形成される。下部電極３及び上部電極７の膜厚は例えば１００〜２００ｎｍ（ナノメートル）程度である。なお、下部電極３と上部電極７の材料は互いに異なっていてもよい。また、下部電極３の膜厚と上部電極７の膜厚は互いに異なっていてもよい。
【００５４】
振動板１１５上に圧電素子１を覆って層間絶縁膜１２０が形成されている。層間絶縁膜１２０上に入力配線１１が形成されている。入力配線１１と上部電極７は層間絶縁膜１２０に設けられた接続孔を介して電気的に接続されている。
【００５５】
層間絶縁膜１２０は、例えばＡＬＤ（atomic layer deposition）方式によるシリコン酸化膜及びプラズマＣＶＤ方式によるシリコン酸化膜の積層膜である。層間絶縁膜１２０を構成する積層膜の合計膜厚は例えば０.５〜１μｍである。
【００５６】
入力配線１１の材料は例えばアルミニウムである。入力配線１１は例えばスパッタ法、写真製版技術及びエッチング技術によって形成される。入力配線１１の膜厚は例えば１〜３μｍである。上述のように、入力配線１１には電流検知配線部１３が形成されている。
【００５７】
層間絶縁膜１２０上に入力配線１１を覆ってパッシベーション膜１２２が形成されている。パッシベーション膜１２２はアクチュエータ基板１０４の内部構造を外気から遮断している。入力配線１１のパッド部分上のパッシベーション膜１２２に、外部入力１２３と電気的接続をとるためのパッド開口部１２４が形成されている。
パッシベーション膜１２２の材料は例えばプラズマＣＶＤ方式によるシリコン窒化膜である。パッシベーション膜１２２の膜厚は例えば０.７〜１.５μｍである。
【００５８】
外部入力１２３は例えばＩＣ（Integrated Circuit）チップである。外部入力１２３は入力配線１１を介して圧電素子１への電圧印加を制御する。外部入力１２３は、図６に示されたＦＣＰ１０８を介して液滴吐出ヘッド１０１外部と電気的に接続される。入力配線１１のパッド部分と外部入力１２３との接続方法は例えばスタッドバンプ方式である。ただし、外部入力１２３及び接続方法はこれらに限定されない。
【００５９】
パッシベーション膜１２２上に接着剤１２５を介して保護基板１２６が配置されている。保護基板１２６はアクチュエータ基板１０４の剛性を補完するためのものである。保護基板１２６は、圧電素子１の形成領域を覆う凹部１２７と、個別液室１１０のインク供給部１１４に連通される貫通孔からなるインク供給孔１２８とを備えている。インク供給孔１２８はパッシベーション膜１２２、層間絶縁膜１２０及び振動板１１５に形成された貫通孔を介してインク供給部１１４に連通されている。
【００６０】
保護基板１２６は、例えば厚みが４００μｍ程度のシリコン基板が加工されて形成されたものである。例えば、保護基板１２６は、写真製版技術及びＩＣＰエッチャーによるフッ素系ガスを用いたシリコン深掘りドライエッチング技術によって形成される。
【００６１】
次にインクの流れについて説明する。
インク供給孔１２８に供給されたインクは、個別液室１１０のインク供給部１１４、流体抵抗部１１３を経由して加圧液室部１１２に流入する。加圧液室部１１２にインクが充填される。
【００６２】
アクチュエータ基板１０４に実装された外部入力１２３からの入力（電圧）が入力配線１１を経由して圧電素子１の上部電極７に加わることで圧電体５に変位が発生する。下部電極３は電気的に接地された回路になっている（図示は省略。）。圧電体５の変位は振動板１１５を介して加圧液室部１１２内に圧力を発生させる。これにより、ノズル孔１０９からインク滴１２９が射出される。
【００６３】
液滴吐出ヘッド１０１は、本発明の実施例としての圧電素子１を備えている。したがって、液滴吐出ヘッド１０１は、圧電素子１に関する信頼性が向上し、ひいては液滴吐出ヘッド１０１全体の信頼性を向上させることができる。
【００６４】
図９は、液体カートリッジの一実施例を説明するための概略的な斜視図である。
液体カートリッジ２０１は、ノズル孔１０９等を有する上記実施例の液滴吐出ヘッド１０１と、液滴吐出ヘッド１０１に対して液体を供給する液体タンク２０２とを一体化したものである。
【００６５】
液体タンク一体型の液体カートリッジ２０１の場合、液滴吐出ヘッド１０１の性能はただちに液体カートリッジ２０１全体の性能につながるので、信頼性の高い液滴吐出ヘッド１０１を使用することにより、信頼性の高い液体カートリッジ２０１を得ることができる。
【００６６】
図１０は、液滴吐出記録装置の一実施例を説明するための概略的な斜視図である。図１１はこの実施例の機構部を説明するための概略的な側面図である。
【００６７】
液滴吐出記録装置３０１は、キャリッジ３１０、記録ヘッド３１１、インクカートリッジ３１２等で構成される印字機構部３０３等を収納している。キャリッジ３１０は、記録装置本体３０２の内部に、主走査方向に移動可能に配置されている。記録ヘッド３１１は、本発明を実施した液滴吐出ヘッドからなり、キャリッジ３１０に搭載されている。インクカートリッジ３１２は、記録ヘッド３１１にインクを供給するためのものである。
【００６８】
液滴吐出記録装置３０１は、記録装置本体３０２の下方部には前方側から多数枚の用紙３０４を積載可能な給紙カセット（又は給紙トレイでもよい。）３０５を抜き差し自在に装着することができる。また、液滴吐出記録装置３０１は、用紙３０４を手差しで給紙するための手差しトレイ３０６を開倒することができる。
【００６９】
液滴吐出記録装置３０１は、給紙カセット３０５又は手差しトレイ３０６から給送される用紙３０４を取り込み、印字機構部３０３によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ３０７に排紙する。
【００７０】
印字機構部３０３は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド３０８と従ガイドロッド３０９とでキャリッジ３１０を主走査方向（図１１で紙面垂直方向）に摺動自在に保持している。
【００７１】
キャリッジ３１０にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３１１が装着されている。記録ヘッド３１１は、複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列され、インク滴吐出方向を下方に向けてキャリッジ３１０に装着されている。また、キャリッジ３１０には、記録ヘッド３１１に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ３１２が交換可能に装着されている。
【００７２】
インクカートリッジ３１２は、上方に大気と連通する大気口を有し、下方にインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を有している。また、インクカートリッジ３１２の内部には、インクが充填された多孔質体が配置されている。多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとして、ここでは各色の記録ヘッド３１１を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
【００７３】
ここで、キャリッジ３１０は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド３０８に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド３０９に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ３１０を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ３１３で回転駆動される駆動プーリ３１４と従動プーリ３１５との間にタイミングベルト３１６が張装されている。キャリッジ３１０はタイミングベルト３１６に固定されており、主走査モータ３１３の正逆回転によりキャリッジ３１０が往復駆動される。
【００７４】
給紙カセット３０５にセットした用紙３０４を記録ヘッドの下方側に搬送するために、給紙ローラ３１７、フリクションパッド３１８、ガイド部材３１９、搬送ローラ３２０、搬送コロ３２１及び先端コロ３２２が設けられている。給紙ローラ３１７及びフリクションパッド３１８は給紙カセット３０５から用紙３０４を分離給装する。ガイド部材３１９は用紙３０４を案内する。搬送ローラ３２０は給紙された用紙３０４を反転させて搬送する。搬送コロ３２１は搬送ローラ３２０の周面に押し付けられる。先端コロ３２２は搬送ローラ３２０からの用紙３０４の送り出し角度を規定する。搬送ローラ３２０は副走査モータ３２３によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００７５】
キャリッジ３１０の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ３２０から送り出された用紙３０４を記録ヘッド３１１の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材３２４が設けられている。印写受け部材３２４の用紙搬送方向下流側には、用紙３０４を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ３２５、拍車３２６が設けられている。さらに用紙３０４を排紙トレイ３０７に送り出す排紙ローラ３２７及び拍車３２８と、排紙経路を形成するガイド部材３２９，３３０が配設されている。
【００７６】
記録時には、キャリッジ３１０を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３１１を駆動することにより、停止している用紙３０４にインクを吐出して１行分を記録し、用紙３０４を所定量搬送後次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙３０４の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙３０４を排紙する。
【００７７】
また、キャリッジ３１０の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッドの吐出不良を回復するための回復装置３３１が配置されている。回復装置３３１はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ３１０は印字待機中にはこの回復装置３３１側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッドをキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。  
【００７８】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッドの吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００７９】
このように、液滴吐出記録装置３０１においては本発明の圧電素子を適用した液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３１１が搭載されている。液滴吐出ヘッドの性能はただちに液滴吐出記録装置３０１全体の性能につながるので、信頼性の高い液滴吐出ヘッドを使用することにより、信頼性の高い液滴吐出記録装置３０１を得ることができる。
【００８０】
なお、上記実施例においては、本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェットヘッドに適用したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液滴吐出ヘッドにも適用することできる。
【００８１】
図１２は、圧電素子の他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図１２において、図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。
【００８２】
この実施例の圧電素子１は、図１に示された実施例と比較して、電流検知配線部１３において、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの抵抗値は同じ値に設定されている。電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、互いに線幅が異なっていることによって、互いに許容電流値が異なっている。また、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、互いに長さが異なっていることによって、互いに抵抗値が同じになっている。
【００８３】
例えば、分極処理時に圧電体５に流れる適切な電流値が１.７５〜２.５ｍＡであるとする。このとき、電流検知配線１３ａは、約０.５８ｍＡ（１.７５ｍＡ×１／３）程度の電流で破断される抵抗値及び線幅に設定される。
【００８４】
電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの抵抗値は同じ値なので、電流検知配線１３ａが破断されると、電流検知配線１３ｂ，１３ｃには、電流検知配線１３ａが破断されていない場合に比べて１.５倍の電流が流れる。
【００８５】
電流検知配線１３ｂは、１.２５ｍＡ（２.５ｍＡ×１／２）程度の電流で破断される線幅に設定される。なお、電流検知配線１３ｂの長さは、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの同一抵抗値に基づいて設定される。
【００８６】
電流検知配線１３ａ，１３ｂが破断されると、電流検知配線１３ｃには、入力電極２５と接地電極２３の間に流れる全ての電流が流れる。
【００８７】
電流検知配線１３ｃは、圧電素子１の絶縁破壊や回路異常などを検知可能な電流値、例えば５ｍＡ程度の電流で破断される線幅に設定される。なお、電流検知配線１３ｃの長さは、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの同一抵抗値に基づいて設定される。
【００８８】
分極処理後の電流検知配線部１３において、電流検知配線１３ａが破断されていないならば、図４（Ａ）を参照して説明したのと同様に、圧電体５の分極状態は不足していることを判別できる。
【００８９】
分極処理後の電流検知配線部１３において、電流検知配線１３ａが破断され、電流検知配線１３ｂ，１３ｃが破断されていないならば、図４（Ｂ）を参照して説明したのと同様に、圧電体５の分極状態は適性であることを判別できる。
【００９０】
分極処理後の電流検知配線部１３において、電流検知配線１３ａ，１３ｂが破断され、電流検知配線１３ｃが破断されていないならば、図４（Ｃ）を参照して説明したのと同様に、圧電体５の分極状態は過度の状態であることを判別できる。
【００９１】
分極処理後の電流検知配線部１３において、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの全てが破断しているならば、図４（Ｄ）を参照して説明したのと同様に、圧電素子１の絶縁破壊などが疑われる。
【００９２】
このように、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの抵抗値は同じ値であってもよい。なお、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの抵抗値は互いに異なっていてもよい。また、同一の配線層で形成された電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの抵抗値及び許容電流値は、線幅及び長さをそれぞれ設定することにより、それぞれ任意の値に設定可能である。
【００９３】
図１３は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図１３において、図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。
【００９４】
この実施例の圧電素子１は、図１に示された実施例と比較して、電流検知配線部１３が入力配線１１に設けられている。電流検知配線部１３が入力配線１１に設けられている場合であっても、電流検知配線部１３が接地配線９に設けられている場合と同様に、分極処理時に圧電体５に流れた電流を検知でき、分極処理後の圧電体５における分極状態の過不足を容易に判別できる。
【００９５】
図１４は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図１４において、図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。
【００９６】
この実施例の圧電素子１は、図１に示された実施例と比較して、分極処理用配線２７及び分極処理用電極２９をさらに備えている。電流検知配線部１３は分極処理用配線２７に配置されている。
【００９７】
分極処理用配線２７は接地配線９に接続されている。分極処理用電極２９は分極処理用配線２７に接続されている。電流検知配線部１３は、接地配線９と分極処理用電極２９の間の位置で分極処理用配線２７に形成されている。
【００９８】
この実施例では、分極処理時に、入力電極２５と分極処理用電極２９の間に電圧が印加される。電流は、入力電極２５から、入力配線１１、上部電極７、圧電体５、下部電極３、接地配線９、分極処理用配線２７を介して分極処理用電極２９に流れる。分極処理用配線２７に配置された電流検知配線部１３にも電流が流れる。電流検知配線部１３は、上記の実施例と同様に、分極処理時に圧電体５に流れた電流を検知できる。したがって、この実施例の圧電素子１は、分極処理後の圧電体５における分極状態の過不足を容易に判別できる。
【００９９】
なお、分極処理後の電流検知配線部１３の状態の観察は、外観観察に限らず、接地電極２３と分極処理用電極２９を用いて電気的に行うことができる。例えば、接地電極２３と分極処理用電極２９の間の抵抗値を測定することにより、又は接地電極２３と分極処理用電極２９の間に電流を流した時の電流値を測定することなどにより、分極処理後の電流検知配線部１３の状態を電気的に検知できる。さらに、圧電素子１の動作時に分極処理用配線２７には電流が流れないので、分極処理用配線２７の抵抗値は圧電素子１の動作に影響しない。したがって、分極処理用配線２７に配置される電流検知配線部１３の抵抗値を任意の値に、例えば入力配線１１の抵抗値や接地配線９の抵抗値に対して大きい抵抗値に設定することができる。
【０１００】
この実施例では、分極処理用配線２７は下部電極３と接地電極２３の間で接地配線９に接続されているが、分極処理用配線２７は、接地配線９の接地電極２３部分に接続されていてもよい。また、分極処理用配線２７は、下部電極３に接続されていてもよい。
【０１０１】
なお、分極処理用配線２７及び分極処理用電極２９が設けられ、分極処理用配線２７に電流検知配線部１３が配置された構成は、図１３に示された入力配線１１側に電流検知配線部１３が配置される構成にも適用できる。分極処理用配線２７は、分極処理用電極２９と入力配線１１との間に接続されてもよいし、分極処理用電極２９と入力電極２５との間に接続されてもよいし、分極処理用電極２９と上部電極７の間に接続されてもよい。
【０１０２】
また、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各一端が接地配線９に直接接続され、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各他端が分極処理用電極２９に直接接続されているようにしてもよい。つまり、分極処理用配線２７は電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃで形成されているようにしてもよい。
【０１０３】
図１５は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図１５において、図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。
【０１０４】
この実施例の圧電素子１は、図１に示された実施例と比較して、電流検知配線部を構成する電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうち、電流検知配線１３ａが入力配線１１に設けられている。電流検知配線１３ｂ，１３ｃは接地配線９に設けられている。
【０１０５】
電流検知配線１３ａは、電流検知配線１３ａが並列に接続された入力配線１１の部分９ａの抵抗値を考慮して、分極処理時の適切電流値の下限電流値程度の電流が圧電体５に流れた時に破断するように抵抗値及び線幅（許容電流値）が設定されている。
【０１０６】
電流検知配線１３ｂは、分極処理時の適切電流値の上限電流値程度の電流が圧電体５に流れた時に破断するように抵抗値及び線幅（許容電流値）が設定されている。
電流検知配線１３ｃは、圧電素子１の絶縁破壊等の異常を検出可能な電流値程度の電流が圧電体５に流れた時に破断するように抵抗値及び線幅（許容電流値）が設定されている。
【０１０７】
このように、複数の電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃが接地配線９と入力配線１１に分けて配置されている場合であっても、上記の実施例と同様に、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃは分極処理時に圧電体５に流れた電流を検知できる。したがって、この実施例の圧電素子１は、分極処理後の圧電体５における分極状態の過不足を容易に判別できる。
【０１０８】
図１６は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図１６において、図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。
【０１０９】
この実施例の圧電素子１では、電流検知配線部１３において、電流検知配線１３ｂ，１３ｃは並列に接続され、電流検知配線１３ａは電流検知配線１３ｂ，１３ｃに対して直列に接続されている。
【０１１０】
電流検知配線１３ａは、電流検知配線１３ａが並列に接続された接地配線９の部分９ａの抵抗値を考慮して、分極処理時の適切電流値の下限電流値の電流が圧電体５に流れた時に破断するように抵抗値及び線幅（許容電流値）が設定されている。
【０１１１】
電流検知配線１３ｂ，１３ｃの抵抗値及び線幅（許容電流値）の設定は、図１５の実施例と同様である。
【０１１２】
このように、電流検知配線１３ａが電流検知配線１３ｂ，１３ｃに対して直列に接続されている場合であっても、上記の実施例と同様に、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃは分極処理時に圧電体５に流れた電流を検知できる。したがって、この実施例の圧電素子１は、分極処理後の圧電体５における分極状態の過不足を容易に判別できる。
【０１１３】
なお、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの全部が直列に接続されていてもよい。この場合の電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各許容電流値の設定方法は、接地配線９の部分９ａと並列に接続された電流検知配線１３ａの許容電流値の設定方法と同様である。
【０１１４】
図１及び図１２から図１６を参照して、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの配置例を説明したが、図１及び図１２から図１６に示された構成を組み合わせたり、入れ替えたりすることも可能である。
【０１１５】
また、電流検知配線は、所定の許容電流値で破断される電流検知部分と、電流検知配線の抵抗値を調節するための抵抗部分とが直列に接続された構成を備えていてもよい。抵抗部分は、電流検知部分の上段（高電位側）に配置されていてもよいし、後段（低電位側）に配置されていてもよいし、上段及び後段の両方に配置されていてもよい。このような構成は、複数の電流検知配線において、抵抗比と許容電流値を両立させる設計が難しい場合に特に有効である。
【０１１６】
例えば、配線幅や長さ、厚み、材料などが互いに異なっていることにより互いに抵抗値が異なる複数の抵抗部分が並列に設けられる。抵抗部分の後段に、許容電流値が互いに異なるように配線幅や長さ、厚み、材料などが互いに異なっている複数の電流検知部分が設けられる。各抵抗部分には電流検知部分が直列に接続される。
【０１１７】
図１７は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図１７において、図１及び図１４と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。
【０１１８】
この実施例の圧電素子１は、図１に示された実施例と比較して、分極処理用配線２７及び分極処理用電極２９をさらに備えている。電流検知配線部１３は分極処理用配線２７を兼ねている。
【０１１９】
分極処理用配線２７を兼ねている電流検知配線部１３は、例えば入力電極２５と分極処理用配線２７との間に接続されている。分極処理用電極２９は分極処理用配線２７に接続されている。
【０１２０】
電流検知配線部１３は、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃを備えている。電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各一端は入力電極２５に接続されている。電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各他端は分極処理用電極２９に接続されている。電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、入力電極２５と分極処理用電極２９の間に並列に接続されている。
【０１２１】
電流検知配線１３ａは、電流検知部分１３ａ−１と、電流検知部分１３ａ−１の両端に１つずつ接続された一対の抵抗部分１３ａ−２，１３ａ−２を備えている。同様に、電流検知配線１３ｂは、電流検知部分１３ｂ−１と一対の抵抗部分１３ｂ−２，１３ｂ−２を備えている。同様に、電流検知配線１３ｃは、電流検知部分１３ｃ−１と一対の抵抗部分１３ｃ−２，１３ｃ−２を備えている。
【０１２２】
電流検知配線１３ａの抵抗値は、電流検知部分１３ａ−１及び抵抗部分１３ａ−２，１３ａ−２の合成抵抗で決定される。電流検知配線１３ｂの抵抗値は、電流検知部分１３ｂ−１及び抵抗部分１３ｂ−２，１３ｂ−２の合成抵抗で決定される。電流検知配線１３ｃの抵抗値は、電流検知部分１３ｃ−１及び抵抗部分１３ｃ−２，１３ｃ−２の合成抵抗で決定される。電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの各抵抗値は、互いに異なっていてもよいし、いずれか２つ又は全部が同じであってもよい。
【０１２３】
電流検知部分１３ａ−１，１３ｂ−１，１３ｃ−１は、所望の許容電流値で切断される配線幅及び長さで形成されている。電流検知部分１３ａ−１，１３ｂ−１，１３ｃ−１は、例えば配線幅が異なっていることにより、許容電流値が互いに異なっている。電流検知部分１３ａ−１，１３ｂ−１，１３ｃ−１の各許容電流値は、例えば配線幅、長さ、厚み、材料又はこれらの組合せが異なっていることにより、互いに異なった値をもつことができる。
【０１２４】
抵抗部分１３ａ−２，１３ｂ−２，１３ｃ−２は、分極処理時に、電流検知部分１３ａ−１，１３ｂ−１，１３ｃ−１に流れる電流比を調節する。抵抗部分１３ａ−２，１３ｂ−２，１３ｃ−２は、例えば配線幅が互いに異なっていることにより、抵抗値が互いに異なっている。抵抗部分１３ａ−２，１３ｂ−２，１３ｃ−２の各抵抗値は、例えば配線幅、長さ、厚み、材料又はこれらの組合せが異なっていることにより、互いに異なった値をもつことができる。
【０１２５】
電流検知部分１３ａ−１は抵抗部分１３ａ−２よりも許容電流値が小さい。電流検知部分１３ｂ−１は抵抗部分１３ｂ−２よりも許容電流値が小さい。電流検知部分１３ｃ−１は抵抗部分１３ｃ−２よりも許容電流値が小さい。
【０１２６】
電流検知部分１３ａ−１と抵抗部分１３ａ−２について、許容電流値を互いに異ならせるには、例えば、配線幅、長さ、厚み、材料又はこれらの組合せを異ならせればよい。この実施例では、電流検知部分１３ａ−１と抵抗部分１３ａ−２は、互いに配線幅が異なっていることにより、互いに許容電流値が異なっている。電流検知部分１３ｂ−１と抵抗部分１３ｂ−２、及び電流検知部分１３ｃ−１と抵抗部分１３ｃ−２についても、同様である。
【０１２７】
検知配線部分１３ａ−１は、分極処理時の適切電流値の下限電流値程度の電流が圧電体５に流れた時に破断するように許容電流値が設定されている。
電流検知部分１３ｂ−１は、分極処理時の適切電流値の上限電流値程度の電流が圧電体５に流れた時に破断するように許容電流値が設定されている。
電流検知部分１３ｃ−１は、圧電素子１の絶縁破壊等の異常を検出可能な電流値程度の電流が圧電体５に流れた時に破断するように許容電流値が設定されている。
【０１２８】
この実施例では、分極処理時に、分極処理用電極２９と接地電極２３との間に電圧が印加される。電流は、分極処理用電極２９から、電流検知配線部１３（分極処理用配線２７）、入力電極２５、入力配線１１、上部電極７、圧電体５、下部電極３、接地配線９を介して接地電極２３に流れる。
【０１２９】
電流検知配線部１３は、上記の実施例と同様に、分極処理時に圧電体５に流れた電流を検知できる。したがって、この実施例の圧電素子１は、分極処理後の圧電体５における分極状態の過不足を容易に判別できる。
【０１３０】
なお、分極処理後の電流検知配線部１３の状態の観察は、外観観察に限らず、入力電極２５と分極処理用電極２９を用いて、図１４に示された実施例と同様に電気的に行うことができる。
さらに、圧電素子１の動作時に電流検知配線部１３（分極処理用配線２７）には電流が流れないので、電流検知配線部１３の抵抗値は圧電素子１の動作に影響しない。したがって、電流検知配線部１３の抵抗値を任意の値に、例えば入力配線１１の抵抗値や接地配線９の抵抗値に対して大きい抵抗値に設定することができる。
【０１３１】
この実施例では、電流検知配線部１３は分極処理用配線２７を兼ねているが、図１４に示された実施例と同様に、電流検知配線部１３は分極処理用配線２７に配置されているようにしてもよい。
【０１３２】
また、この実施例では、電流検知配線部１３は入力電極２５に接続されているが、電流検知配線部１３は、入力配線１１に接続されていてもよいし、上部電極７に接続されていてもよい。また、電流検知配線部１３は、下部電極３に接続されていてもよいし、接地配線９に接続されていてもよいし、接地電極２３に接続されていてもよい。
【０１３３】
また、この実施例では、電流検知部分１３ａ−１，１３ｂ−１，１３ｃ−１に対応して抵抗部分１３ａ−２，１３ｂ−２，１３ｃ−２が設けられているが、１つの抵抗部分に複数の電流検知部分が並列に接続されていてもよい。例えば、抵抗部分１３ａ−２が設けられずに、抵抗部分１３ｂ−２に電流検知部分１３ａ−１，１３ｂ−１が並列に接続されているようにしてもよい。なお、この構成において、電流検知部分１３ａ−１，１３ｂ−１，１３ｃ−１及び抗部分１３ｂ−２，１３ｃ−２について抵抗値及び許容電流値が適切に設定されることは言うまでもない。
【０１３４】
また、この実施例では、電流検知配線１３ａは電流検知部分１３ａ−１の両端にそれぞれ抵抗部分１３ａ−２を備えているが、電流検知配線１３ａは、電流検知部分１３ａ−１のいずれか一端のみに抵抗部分１３ａ−２を備えていてもよい。電流検知配線１３ｂ，１３ｃについても同様である。
【０１３５】
また、抵抗部分が電流検知部分の前段に配置された電流検知配線、抵抗部分が電流検知部分の後段に配置された電流検知配線、抵抗部分が電流検知部分の上段と下段にそれぞれ配置された電流検知配線のうち複数又は全部の電流検知配線が混載されていてもよい。また、電流検知部分及び抵抗部分を備えている電流検知配線と、電流検知部分及び抵抗部分を備えていない電流検知配線とが混載されていてもよい。
【０１３６】
電流検知配線が電流検知部分及び抵抗部分を備えている図１７の構成は、図１及び図１２から図１６に示された構成と組み合わせたり、入れ替えたりすることも可能である。
【０１３７】
以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１３８】
例えば、上記実施例では、電流検知配線１３ｃの破断によって回路異常等を検出できることを説明している。ただし、本発明の圧電素子は、少なくとも、分極処理時の適切電流値の下限電流値の電流が圧電体に流れた時に破断する電流検知配線と、適切電流値の上限電流値の電流が圧電体に流れた時に破断する電流検知配線とを備えていればよい。これにより、本発明の圧電素子は、分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を判別できる。
【０１３９】
また、上記実施例では、電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの線幅は、それぞれ一定であるが、本発明の圧電素子において、電流検知配線の線幅は一定でなくてもよい。
【０１４０】
また、上記実施例は、電流検知配線部１３において電流検知配線１３ａ，１３ｂ，１３ｃが接地配線９の線幅を全部使用している構成であるものを含んでいる。ただし、本発明の圧電素子において、電流検知配線は、第１配線もしくは第２配線の線幅の一部分を使用している構成であってもよいし、第１配線もしくは第２配線に並列に接続されている構成であってもよい。
【０１４１】
また、本発明の圧電素子において、複数の電流検知配線について許容電流値を互いに異ならせる手段は、配線の線幅や長さを異ならせる方法に限定されない。例えば、複数の電流検知配線は、互いに厚みが異なっていてもよい。また、複数の電流検知配線は、互いに電気抵抗率が異なる複数の材料によって形成されていてもよい。また、複数の電流検知配線は、複数層の配線層によって形成されていてもよい。本発明の圧電素子において、複数の電流検知配線について互いに許容電流値を異ならせる手段は特に限定されない。
【０１４２】
また、分極処理時の適切電流値の範囲内又はその前後の電流が圧電体に流れたときに破断する、許容電流値が互いに異なる電流検知配線を３つ以上配置すれば、より詳細な圧電体の分極状態を把握できる。この場合、許容電流値が互いに異なる電流検知配線の本数を増やすほど、より詳細な圧電体の分極状態を把握できる。
【０１４３】
また、上記実施例では、下部電極３は接地電位に接続され、上部電極７に入力電圧が供給される構成であるが、本発明の圧電素子はこれに限定されない。本発明の圧電素子において、第１電極及び第２電極のいずれが高電位側（例えば入力電圧）に接続されてもよい。
【０１４４】
上記実施例において、圧電素子１は液滴吐出ヘッド１０１のアクチュエータ基板１０４に搭載されているが、本発明の圧電素子が適用される装置はこれに限定されない。本発明の圧電素子は、上記第１電極、上記第１配線、上記第２電極、上記第２配線及び上記圧電体を備えた構成の圧電素子であれば、どのような構成の圧電素子であっても適用できる。
【０１４５】
また、本発明の液滴吐出ヘッドは、液滴吐出ヘッド１０１の構成に限定されない。本発明の液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有するノズル層、該ノズル孔に連通する液室を形成する流路層、該液室に流れる流体に振動板を介して圧力を発生させる圧電素子を備えた液滴吐出ヘッドであればどのような構成の液滴吐出ヘッドであっても適用できる。
【０１４６】
また、本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、１つ液室に対して複数のノズル孔が配置されていてもよい。
【符号の説明】
【０１４７】
１  圧電素子
３  下部電極（第１電極又は第２電極）
５  圧電体
７  上部電極（第２電極又は第１電極）
９  接地配線（第１配線又は第２配線）
１１  入力配線（第２配線又は第１配線）
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  電流検知配線
１０１  液滴吐出ヘッド
１０３  ノズル板（ノズル層）
１０９  ノズル孔
１１０  液室
１１５  振動板
２０１  液体カートリッジ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４８】
【特許文献１】特開昭６０−６０７８８号公報
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図６】
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