(57)【要約】  【課題】変形特性が低下したり、制御不能となるのを防止した圧電アクチュエータ、並びにこれを用いた圧電ポンプ及びインクジェットヘッドを提供することにある。  【解決手段】圧電セラミック層５と内部電極層４と振動板２とがこの順で積層された積層体における前記圧電セラミック層５の主面に表面電極６を形成し、前記振動板２の主面及び側面に電界遮断用導電層９，９ｂとして導電性ＤＬＣ膜を形成し、該電界遮断用導電層９，９ｂを前記内部電極層４と電気的に接続した圧電アクチュエータである。インクジェットヘッドは、この圧電アクチュエータ１と、インク供給路及びインク吐出口８に連通してなるインク加圧室３ａが設けられたインク流路部材３とを備え、前記圧電アクチュエータ１の電界遮断用導電層９が前記インク加圧室３ａの壁面の一部を構成すると共に、前記圧電アクチュエータ１の振動によってインク流路部材３からインクを吐出するようにしている。【選択図】図１
2006156894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧電セラミック層と内部電極層と振動板とがこの順で積層された積層体における前記圧電セラミック層の主面に表面電極を形成し、前記振動板の主面に導電性ダイヤモンドライクカーボン膜からなる電界遮断用導電層を形成してなり、該電界遮断用導電層が、前記内部電極層と電気的に接続されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記電界遮断用導電層と前記内部電極層とが、前記積層体の側面に設けた電気配線によって接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記電界遮断用導電層と前記内部電極層とが、前記積層体の内部に設けた電気配線によって接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記電界遮断用導電層の厚さが０．１〜１０μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記内部電極層が前記圧電セラミック層と交互に積層された複数の層からなり、電界遮断用導電層が複数の内部電極層のうち少なくとも１層と電気的に接続されている請求項１〜４のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
少なくとも圧電セラミック層と内部電極層と振動板とがこの順で積層された積層体における前記圧電セラミック層の主面に表面電極を形成し、前記振動板の主面及び側面に電界遮断用導電層として導電性ダイヤモンドライクカーボン膜を形成し、該電界遮断用導電層を前記内部電極層と電気的に接続したことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項７】
前記導電性ダイヤモンドライクカーボン膜の体積固有抵抗が１０7Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６記載の圧電アクチュエータ。
【請求項８】
前記電界遮断用導電層の表面に保護膜を設けてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項９】
前記保護膜層の厚みが０．１〜５μｍであることを特徴とする請求項８に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１０】
液体供給路及び液体排出路に連通してなる液体加圧室が設けられた液体流路部材に、前記圧電アクチュエータの電界遮断用導電層が前記液体加圧室の壁面の一部を構成するように請求項１〜９のいずれかに記載の圧電アクチュエータを配置してなることを特徴とする圧電ポンプ。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載の圧電アクチュエータと、インク供給路及びインク吐出口に連通してなるインク加圧室が設けられたインク流路部材とを備え、前記圧電アクチュエータの電界遮断用導電層が前記インク加圧室の壁面の一部を構成すると共に、前記圧電アクチュエータの振動によってインク流路部材からインクを吐出するようにしたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータ、圧電ポンプ及びインクジェットヘッドに関し、特に液体加圧機構として圧電アクチュエータを利用する圧電ポンプ、医療用ポンプ、インクジェットヘッド、携帯用燃料電池などの小型の微量液体供給装置に好適な圧電アクチュエータ、並びにこれを用いた圧電ポンプ及びインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種装置の小型化及び高精度化に伴い、微細な制御や応答を可能とする各種圧電アクチュエータの利用が拡大している。
【０００３】
このような微細な圧電アクチュエータの例として、インクジェット方式の記録ヘッド、例えば、図２(a),(b)に示すような記録ヘッドを例示できる。即ち、この記録ヘッドでは、圧電アクチュエータ３１が、インク流路部材３３に接合されている。圧電アクチュエータ３１は、振動板３２の上に、内部電極層３４（共通電極層）、圧電体層３５及び表面電極層３６（個別電極層）を順次積層してなる複数の変位素子３７を設けてなり、流路部材３３は、流路壁３３ａに隔てられて形成されるインク加圧室３３ｂと、該インク加圧室３３ｂにそれぞれ連通するインク吐出孔３８等を形成し、各インク室３３ｂに対応する変位素子３７がその位置を揃えて配置している（特許文献１を参照）。
【０００４】
そして、圧電アクチュエータ３１の表面電極層３６と、内部電極層３４との間に電圧を印加すると、変位領域３７ａの部位がインク加圧室３３ｂ側に変形する。このように変位素子３７を変形させることによって、インク加圧室３３ｂの体積を変化させ、インク吐出孔３８よりインク滴を吐出させる。
【０００５】
このような変位は、表面電極層３６と対向する共通電極層３４との間に電圧を作用させることにより、表面電極３６直下の圧電体層３５が共通電極層３４と平行な面内方向に収縮し、変位素子３７を構成する圧電体層３５とその周囲の圧電体層３５ｂの収縮差によって、表面電極層３６、圧電体層３５及び共通電極層３４と共に振動板３２が屈曲変形するものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３４３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図２に示す従来の圧電アクチュエータでは、表面電極層３６に駆動電圧信号を印加及び解除した際に、共通電極層３４にも電流が流れ、圧電体層３５と、インク流路部材３３及びインク加圧室３３ｂ内に充填されたインクとの間に瞬間的に電位差が生じ、電位差が著しく大きい場合には振動板３２（圧電体の場合）が分極されて、変位素子３７の充放電に伴って変形する。
【０００８】
このように、振動板３２が分極されると、圧電体層３５と共に振動板３２が収縮するために、圧電体層３５と振動板３２の収縮差が減少し、変位素子３７の屈曲変形が減少するという問題があった。
【０００９】
このような問題を解決するために、振動板３２を厚くして、振動板３２に作用する電界を弱めることにより、振動板３２が分極される危険性を低くすることは可能であるが、振動板３２が厚くなることにより変位素子３７の屈曲変形を阻害するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、変形特性が低下したり、制御不能となるのを防止した圧電アクチュエータ、並びにこれを用いた圧電ポンプ及びインクジェット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】
上記課題を解決するための本発明の圧電アクチュエータは以下の構成からなる。
（1）少なくとも圧電セラミック層と内部電極層と振動板とがこの順で積層された積層体における前記圧電セラミック層の主面に表面電極を形成し、前記振動板の主面に導電性ダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣという）膜からなる電界遮断用導電層を形成してなり、該電界遮断用導電層が、前記内部電極層と電気的に接続されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
（2）前記電界遮断用導電層と前記内部電極層とが、前記積層体の側面に設けた電気配線によって接続されていることを特徴とする上記（1）記載の圧電アクチュエータ。
（3）前記電界遮断用導電層と前記内部電極層とが、前記積層体の内部に設けた電気配線によって接続されていることを特徴とする上記（1）記載の圧電アクチュエータ。
（4）前記電界遮断用導電層の厚さが０．１〜１０μｍである上記（1）〜（3）のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
（5）前記内部電極層が前記圧電セラミック層と交互に積層された複数の層からなり、電界遮断用導電層が複数の内部電極層のうち少なくとも１層と電気的に接続されている上記（1）〜（4）のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
（6）少なくとも圧電セラミック層と内部電極層と振動板とがこの順で積層された積層体における前記圧電セラミック層の主面に表面電極を形成し、前記振動板の主面及び側面に電界遮断用導電層として導電性ＤＬＣ膜を形成し、該電界遮断用導電層を前記内部電極層と電気的に接続したことを特徴とする圧電アクチュエータ。
（7）前記導電性ＤＬＣ膜の体積固有抵抗が１０7Ωｃｍ以下であることを特徴とする上記（1）〜（6）のいずれかに記載の記載の圧電アクチュエータ。
（8）前記電界遮断用導電層の表面に保護膜を設けてなることを特徴とする上記（1）〜（7）のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
（9）前記保護膜層の厚みが０．１〜５μｍであることを特徴とする上記（8）に記載の圧電アクチュエータ。
【００１２】
また、本発明の圧電ポンプは、液体供給路及び液体排出路に連通してなる液体加圧室が設けられた液体流路部材に、前記圧電アクチュエータの電界遮断用導電層が前記液体加圧室の壁面の一部を構成するように上記（1）〜（9）のいずれかに記載の圧電アクチュエータを配置してなることを特徴とする。
【００１３】
本発明のインクジェットヘッドは、上記（1）〜（9）のいずれかに記載の圧電アクチュエータと、インク供給路及びインク吐出口に連通してなるインク加圧室が設けられたインク流路部材とを備え、前記圧電アクチュエータの電界遮断用導電層が前記インク加圧室の壁面の一部を構成すると共に、前記圧電アクチュエータの振動によってインク流路部材からインクを吐出するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
なお、本発明における内部電極層とは、圧電アクチュエータの内部に形成されているもので、圧電体層の内部であっても、また圧電体層と振動板の境界部であっても、さらには、振動板の内部であってもよい。内部電極層が複数ある場合には、いずれの内部電極層であっても良いが、振動板の分極を抑制するには、特に、電界遮断用導電層に最も近い内部電極層であるのが良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の圧電アクチュエータは、圧電セラミック層と内部電極層との積層体における一方の主面に表面電極を形成し、他方の主面に導電性ＤＬＣ膜からなる電界遮断用導電層を形成すると共に、該導電性ＤＬＣ膜を前記圧電アクチュエータの側面等にも形成するなどして、該側面に設けられた内部電極層の端部と電気的に連結することにより、電界遮断用導電層と前記内部電極層とを電気的に等電位とすることによって、（a）圧電アクチュエータの表面、即ち電界遮断用導電層の表面にイオンを含有する水分が付着した場合においても、内部電極層までイオンが移動することを防ぎ、内部電極の剥離に伴う破損を防ぐことができ、また（b）振動板３２が分極されるのを防止することができるので、圧電体層３５と共に振動板３２が収縮するのを抑制でき、変位素子３７の屈曲変形が低下したり、制御不能となるのを防止することができる。
【００１６】
本発明の圧電ポンプ及びインクジェットヘッドは、上記圧電アクチュエータを備えているので、インクなどの液体の吐出性能に優れているという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明の実施形態にかかる圧電アクチュエータ及びこれを用いたインクジェットヘッドの一例を示す断面図である。本発明の上記実施形態を示す平面図は図２（ｂ）と同様であるため省略する。
【００１８】
本発明の圧電アクチュエータ１を用いたインクジェットヘッドは、内部にインク供給路（不図示）及びインク吐出孔８に連通してなるインク加圧室３a（液体加圧室）が設けられたインク流路部材３（液体流路部材）上に、圧電アクチュエータ１を搭載して成るものである。
【００１９】
上記圧電アクチュエータ１は、振動板２の一面に電界遮断用導電層９を形成し、振動板２の他面には、内部電極層４、圧電セラミック層５をこの順に積層しており、さらに圧電セラミック層５の表面には、駆動部（図１の６に相当）と接続部（不図示）とから成る表面電極６を複数形成し、表面電極６と、該表面電極６と対向する部位の内部電極層４と、その間に挟まれた圧電セラミック層５とで変位素子７を形成する。
【００２０】
また、電界遮断用導電層９は、圧電アクチュエータ１の表面、即ち振動板２の表面を被覆しており、さらに振動板２の側面も電界遮断用導電層９ｂで被覆し、さらに、電界遮断用導電層９ｂは内部電極層４に接続されている。これによって電界遮断用導電層９は、内部電極層４と電気的に接続されている。
【００２１】
また、インク流路部材３に設けられた複数の各加圧室３ａは、圧電アクチュエータ１の各変位素子７と位置を揃えて、一体として設けており、表面電極６の接続部（不図示）と内部電極層４は配線回路の配線を介して、それぞれ駆動電圧信号を供給するドライブ回路（不図示）とグランド電位に接続されている。
【００２２】
上記圧電アクチュエータ１において、上記圧電セラミック層５及び振動板２としてはチタン酸ジルコン酸鉛等を主成分とする圧電材料が使用可能である。内部電極層４としては例えば銀、白金、銅、パラジウム又はこれらを主成分とする合金等からなり、表面電極６の駆動部としては例えば金、銀、アルミニウム、パラジウム、ニッケル、クロム等からなり、接続部としては例えば金、銀、アルミニウム等からなる。
【００２３】
特に、本発明によれば、電界遮断用導電層９は導電性ＤＬＣ膜で構成される。この導電性ＤＬＣ膜は体積固有抵抗が１０7Ωｃｍ以下であるのが好ましく、これにより内部電極層４と電界遮断用導電層９との間に電流が流れやすくなり、電位差によるマイグレーションが発生しにくくなる。
【００２４】
さらに絶縁性を高めるために、電界遮断用導電層９の表面（即ち振動板２と反対側の外表面）に保護膜（不図示）を設けてもよい。このような保護膜としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミドなどの有機膜、シリカなどの無機膜が使用可能であり、有機膜は塗布などによって、無機膜はＣＶＤ法などによって電界遮断用導電層９の表面に形成することができる。かかる保護膜は厚みが０．１〜５μｍであるのが適当である。
【００２５】
さらに上記流路部材３としては、例えばステンレス、シリコンなどの金属やポリイミドなどの樹脂からなる薄層部材にエッチング、型による打ち抜き又はレーザー等による加工を施して流路を形成したものを積層して形成する。
【００２６】
本発明の圧電アクチュエータ１では、接続部（不図示）にはんだ接合やワイヤーボンディングにより結線した配線を通じて変位素子７を変形させる電圧信号を印加するが、圧電セラミック層５への電荷の充放電によって内部電極層４において電流が流れても、振動板２の一面に電界遮断用導電層９を形成し、圧電アクチュエータ１の端面を介して内部電極２に接合することにより、振動板２の両面が導通して等電位となっていることから電界が作用しなくなり、流路部材１２を構成する金属部材や加圧室３ａの内部に充填された液体と内部電極層４に電位差が生じた場合でも、振動板２の欠陥や粒界を介して、内部電極層４に水分が到達し、マイグレーションが発生することを防ぐことができる。
【００２７】
なお、圧電アクチュエータ１の振動板２が厚い場合など、端面を介して内部電極層４と電界遮断用導電層９の導通をとることが困難な場合、振動板２を貫通して表面に達する電極材を内部に充填したビアホール等を介して、電界遮断用導電層９と導通をとることにより同様の効果が得られる。
【００２８】
次に、図１（ａ）（ｂ）に示す圧電アクチュエータとこれを用いたインクジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。
【００２９】
まず、引き上げ法やドクターブレード法によって、圧電セラミック層５及び振動板２となる厚み１０〜６０μm程度の圧電セラミックのグリーンシートを、それぞれ離型剤を塗布したポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと称する）フィルムや紙等の支持体上に成形し、上記グリーンシートと共に所定の寸法に裁断する。次に、裁断されたグリーンシートの半数には内部電極層４となる金属ペーストをスクリーン印刷法によって形成し、不要部を金型による打ち抜き加工によって開口する。なお、金属ペーストとしては、銀、パラジウム、白金、銅の微粉末又はこれらの微粉末を混ぜたものを樹脂及び溶媒と共に混合したものを用いる。
【００３０】
裁断された上記グリーンシートの残りの半数と、上記内部電極層４を形成したグリーンシートとを積層して、振動板２、内部電極層４と圧電セラミック層５となる積層体を形成する。
【００３１】
上記グリーンシートを積層するにあたっては、６０〜１００℃の温度で３〜１０ＭＰａの圧力で熱圧着するようにすれば良い。
次いで、上記積層体を３００℃の温度で脱脂した後、９００〜１１００℃の温度で焼成することにより焼結一体化する。しかる後、上記積層体の表面に所定のパターンで金属ペースト膜をスクリーン印刷法にて形成し、これを６００〜８００℃の温度で焼き付けて厚み０．１〜２μmの表面電極６の駆動部を形成する。
【００３２】
次に、圧電セラミック層５の除去部から露出した内部電極層２の一部と、上記表面電極６の駆動部３と接触する部位とに、所定のパターンで金属ペースト膜をスクリーン印刷法にて形成し、これを５００〜７００℃で焼きつけることにより接続部（不図示）を形成する。
【００３３】
本発明では、上記積層体において、振動板２の表面に導電性ＤＬＣ膜を具備することが重要である。ＤＬＣは導電性を有するとともに、耐食性に優れるため、インクの種類を選ばず使用することができ、寿命も長い。導電性ＤＬＣ膜は、酸やアルカリの溶液と接触しても耐食性に優れるため、特に、腐食性の強い液体やインクに対して使用することができ、振動板２などを液体やインクから化学的に保護することができる。
【００３４】
ここで、導電性ＤＬＣ膜とは、その体積固有抵抗が１０9Ωｃｍ以下であることを意味するものであり、特に、１０7Ωｃｍ以下、更には１０5Ωｃｍ以下であることが、除電効果を効果的に発揮する点で好ましい。
【００３５】
また、導電性ＤＬＣ膜の厚みは、共通電極と流路部材との間、または共通電極とインクとの間に発生する電位差を低減するため、０．１〜１０μｍ、特に、コスト、耐食性及び寿命を考慮すれば０．３〜５．０μｍであるのが好ましい。
【００３６】
このような導電性ＤＬＣ膜を形成する方法は特に限定されるものではなく、例えば、周知の薄膜作製技術、例えば、イオンプレーティング、スパッタリングなどのＰＶＤ法、プラズマＣＶＤなどのＣＶＤ法を用いれば良い。
【００３７】
この後、エッチングや金型による打ち抜きによって、加圧室３ａ及び液体吐出口１１等をそれぞれ形成した厚み３０〜１００μm程度の金属箔の積層体からなるインク流路部材１２上に、インク加圧室３ａと上記圧電アクチュエータ１の表面電極６の駆動部とを位置を揃えて接着等によって接合し、変位素子７の接続部（不図示）に、グランド及び駆動信号配線をそれぞれ形成したフレキシブル回路を接合することにより、本発明のインクジェット記録ヘッド２０ができる。
【００３８】
なお、本発明の圧電アクチュエータ１は、インクジェット記録ヘッドへの適用に限定されるものではなく、圧電ポンプ、医療用ポンプ、インクジェットヘッド、携帯用燃料電池などの小型の微量液体供給装置に使用するのに好適であり、例えば、圧電ポンプは液体供給路及び液体排出路に連通してなる液体加圧室が設けられた液体流路部材に、前記圧電アクチュエータの電界遮断用導電層が前記液体加圧室の壁面の一部を形成するように本発明の圧電アクチュエータを配置して構成される。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について示したが、本発明は上述した実施形態だけに限らず、例えば圧電セラミック層５を複数層からなる積層体としたりする等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更や改良したものにも適用できることは言うまでもない。
【００４０】
以下、実施例を挙げて本発明の圧電アクチュエータを詳細に説明する。
【実施例１】
【００４１】
図１に示す圧電アクチュエータを用いたインクジェット記録ヘッドを製作した。まず、粒径が０．５〜３．０μmのチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電セラミック粉体に対し、アクリル系樹脂エマルジョン、純水、平均粒径が１０ｍｍのナイロンボールを添加してボールミルで３０時間混合し、得られたスラリーを用いて引き上げ法により厚み３０μmのＰＥＴフィルム上に、圧電セラミック層５及び振動板２となる厚み３５〜３７μmのグリーンシートを成形した。
【００４２】
次に、得られたグリーンシートをＰＥＴフィルムと共に５０×５０ｍｍに裁断して２枚１組に分類した後、２枚１組のうち１枚のグリーンシートの略全面には共通電極層２となる金属ペーストを、スクリーン印刷法によって印刷し、残りの１枚のグリーンシートには金属ペーストを印刷しないで、各グリーンシート及び金属ペーストを防爆型の乾燥機を用いて５０℃で２０分間乾燥させた。
なお、金属ペーストには、平均粒径が２〜４μmの銀粉末とパラジウム粉末を７対３の比率で混合したものを用いた。
【００４３】
そして、上記金属ペーストを印刷した面に、他の１枚のグリーンシートの位置を揃えて重ねあわせた後、６０℃の温度で５ＭＰａの圧力を加えながら６０秒間保持することにより熱圧着してグリーンシートの積層体を形成した。しかる後、予め形成したスルーホール内に金属ペーストを充填し、乾燥機中で１００〜３００℃まで毎時８℃の昇温レートで２５時間で加熱して脱脂した後、室温まで冷却し、さらに焼成炉でピーク温度１１００℃で２時間保持して焼成し、振動板２、内部電極層４および圧電セラミック層５からなる積層圧電セラミック板を得た。
【００４４】
次に、上記積層圧電セラミック板における圧電セラミック層５の表面に、表面電極６の駆動部３を金属ペーストで印刷し、ピーク温度８００℃の連続炉を３０分で通過させて焼き付けし、次に接続部（不図示）を所定位置に印刷してピーク温度６００℃の連続炉を３０分で通過させて形成した後、ダイシングソーで外辺を切断して外形を３３ｍｍ×１２ｍｍに揃えた。
【００４５】
しかる後、表面電極６を形成した面を基台に対向させて設置し、上記積層圧電セラミック板の振動板２側の表面と側面を開放した状態でＣＶＤ装置に投入し、振動板表面から端面にかけて厚み１〜３μｍのＤＬＣ膜からなる電界遮断用導電層９を形成し、圧電アクチュエータ１を作製した。
【００４６】
なお、上記圧電アクチュエータ１には２５４μmピッチで１列あたり９０個の表面電極６を長手方向に平行に４列にわたって形成している。
【００４７】
一方、長さ２ｍｍ、幅０．１８ｍｍのインク加圧室３ａを、金型プレスを用いた打ち抜き加工によって形成した厚み１００μmのステンレス箔の表面にスパッタリングによって厚み１．０μmの窒化珪素膜を低誘電率層として形成し、さらに該加圧室３ａに連通する流路及び液体吐出口８をそれぞれエッチングや金型プレスを用いた打ち抜き加工によって形成した厚み１００μm及び４０μmのステンレス箔を接着剤を介して貼り合わせることによりインク流路部材３を形成した。
【００４８】
次に、上記圧電アクチュエータ１と、流路部材３とを接着剤によって接合し、しかる後、フレキシブル回路の接点上のハンダを表面電極接続部（不図示）で加圧しながら溶着させて接合することによりインクジェット記録ヘッドを得た。
【００４９】
得られたインクジェットヘッドにそれぞれインクを導入し、配線基板を介して駆動信号電圧を印加することにより全変位素子７を駆動してインク滴を５億回連続吐出させた。その後、各ヘッドを分解し、圧電アクチュエータ１の端面において電界遮断用導電層９と内部電極層4との接続をレーザーによって切断し、内部電極層４と電界遮断用導電層９との間の電気抵抗を測定した。測定結果を表１に示す。なお、比較のため、振動板の側面（端面）にＤＬＣ膜を形成しなかった場合についても、同様にして電気抵抗を測定した。また、圧電セラミック層の電気抵抗の値も表１に示す。
【表１】
2006156894.tif 000003
【００５０】
以上のように、電界遮断用導電層９として固有体積抵抗が１０7Ωｃｍ以下のＤＬＣ膜を形成することにより、振動板２の電気抵抗は、インクと接触の無い圧電セラミック層５と同等の水準を維持するが、電界遮断用導電層９の電気抵抗が高く、特に電界遮断用導電層７と内部電極層４との導通が遮断される場合には、電界遮断用導電層９と内部電極層４との間に電位差が生じやすくなり、内部電極層４に含まれる銀の成分が磁器の欠陥や粒界に浸透した水蒸気を介して移動しやすくなり、振動板２の絶縁抵抗は低下することが確認された。
【００５１】
また、電界遮断用導電層９の耐蝕性が低い場合、電界遮断用導電層９自体が腐食することにより電界遮断用導電層９が剥離して、流路が詰まってインク滴が吐出しなくなったり、該剥離部においてやはりマイグレーションが進行して絶縁抵抗が若干低下する場合が見られたが、これを耐食性の高い保護膜で封止することにより所定の特性を維持することができた。
【実施例２】
【００５２】
前記圧電アクチュエータ１の製造工程において、固有体積抵抗が１０7Ωｃｍ以下のＤＬＣを用いて厚みの異なる電界遮断用導電層７を形成した他は、実施例１と同様にして、複数個の圧電アクチュエータ１を作製し、これらを用いてインクジェットヘッドを作成した。そして、インク滴の吐出性能を評価した。また、実施例１と同様に、５億滴吐出後に電界遮断用導電層７と内部電極層４との間の接続をレーザーによって切断し、振動板２を隔てて電気抵抗の測定を行った。なお、吐出性能の評価としては、高速度カメラと顕微鏡を組み合わせて吐出速度の測定を行った。測定結果を表２に示す。
【表２】
2006156894.tif 000004
【００５３】
これより、本発明においては電界遮断用導電層９の厚みを特に０．３〜５．０μｍとすることにより効率よく耐久性の高い圧電アクチュエータ１とこれを用いたインクジェットヘッドが得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるインクジェットヘッド示す断面図である。
【図２】（a）は従来のインクジェットヘッド示す断面図、（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１：圧電アクチュエータ、２：振動板、３：インク流路部材、３ａ：インク加圧室、４：内部電極層、５：圧電セラミック層、６：表面電極、７：変位素子、８：インク吐出口、９：電界遮断用導電層
【図１】
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【図２】
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