(57)【要約】【課題】圧電素子の表面の電極に電圧を印加する為の電気的接続の構成を簡単にし、且つその接続の信頼性を高める。また、寄生容量の低減を可能にする。【解決手段】ノズル２０に連通する複数の圧力室１４が形成された流路ユニット２の一表面に配置され、圧力室１４の容積を変化させる圧電アクチュエータ３において、絶縁層３１上の複数の圧力室１４に夫々対向する位置に形成された複数の個別電極３２を挟むように、絶縁層３１上に異方性導電層５３を複数の圧力室１４に亙って連続的に形成する。複数の圧力室１４と夫々対向する領域の異方性導電層５３は、複数の圧電層３３に押圧されることで圧縮されて導電性を有し、それ以外の領域の異方性導電層５３は、圧縮されることなく絶縁性を有する。導電性の異方性導電層５３を介して個別電極３２と共通電極３４との間に生じる電位差により、圧電層３３は変形する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体移送デバイスであって、
液体の排出口に連通する複数の圧力室が平面に沿って配置された流路ユニットと、
この流路ユニットの一表面に配置されて前記圧力室の容積を変化させる圧電アクチュエータとを備え、
前記圧電アクチュエータは、
少なくとも一方の面において絶縁性を有する振動板と、
この振動板の前記一方の面において前記複数の圧力室に夫々対向する位置から延びる複数の配線部と、
前記振動板の前記一方の面側に、前記複数の圧力室に亙って連続的に形成され、前記複数の圧力室と夫々対向する複数の領域においては圧縮されて導電性を有するとともに、それ以外の領域では導電性を有しない異方性導電層と、
この異方性導電層の前記振動板とは反対側の面に形成された圧電層と、
この圧電層の前記異方性導電層と反対側の面において、前記複数の圧力室に亙って連続的に形成された第１の電極と、を有する液体移送デバイス。
【請求項２】
前記液体がインクであって、前記排出口が前記インクを吐出するノズルであり、前記液体移送デバイスがインクジェットヘッドである請求項１に記載の液体移送デバイス。
【請求項３】
前記振動板の前記一方の面において、前記複数の圧力室に対向する位置に、前記複数の配線部と夫々接続された複数の第２の電極が形成されている請求項２に記載の液体移送デバイス。
【請求項４】
前記複数の領域において、前記圧電層と前記異方性導電層との間に複数の第３の電極が夫々形成されている請求項２に記載の液体移送デバイス。
【請求項５】
前記振動板の前記一方の面において、前記複数の配線部の端部に、圧縮されて導電性を有する異方性導電層の部分に駆動電圧を供給する駆動装置が接続される、複数の接続端子が夫々形成されている請求項２に記載の液体移送デバイス。
【請求項６】
前記圧電層は、前記複数の領域にのみ形成されている請求項２に記載の液体移送デバイス。
【請求項７】
前記圧電層は、前記複数の領域において、それ以外の領域よりも厚みが大きい請求項２に記載の液体移送デバイス。
【請求項８】
前記振動板は、前記複数の領域において、それ以外の領域よりも厚みが大きい請求項２に記載の液体移送デバイス。
【請求項９】
前記圧電層は、前記圧電層の面に垂直な方向の断面形状が、前記振動板側ほど広がる台形である請求項２に記載の液体移送デバイス。
【請求項１０】
前記圧電層は、前記振動板と反対側の部分においてその面と平行な方向に張り出した張出部を有する請求項２に記載の液体移送デバイス。
【請求項１１】
請求項２に記載の液体移送デバイスを備えるインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
前記流路ユニットを流れる液体の流れを規制する弁を備える請求項１に記載の液体移送デバイス。
【請求項１３】
液体の排出口に連通する複数の圧力室が平面に沿って配置された流路ユニットと、この流路ユニットの一表面に配置されて前記圧力室の容積を変化させる圧電アクチュエータとを備えた液体移送デバイスの製造方法であって、
前記流路ユニットの前記一表面に、少なくとも一方の面において絶縁性を有する振動板を配置する振動板積層工程と、
前記振動板の前記一方の面において、前記複数の圧力室に夫々対向する位置から延びる複数の配線部を形成する配線工程と、
前記振動板の前記一方の面側に、前記複数の圧力室に亙って異方性導電層を連続的に形成する異方性導電層形成工程と、
前記異方性導電層の前記振動板と反対側の面に圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層の前記複数の圧力室に夫々対向する複数の領域を前記振動板に相対して押圧して、前記異方性導電層の前記複数の圧力室に夫々対向する複数の領域を圧縮する圧縮工程と、
前記圧電層の前記異方性導電層と反対側の面において、前記複数の圧力室に亙って第１の電極を連続的に形成する第１電極形成工程と、を有する液体移送デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記液体がインクであり、前記排出口が前記インクを吐出するノズルであり、前記液体移送デバイスがインクジェットヘッドであって、前記圧縮工程において、前記圧電層の前記複数の圧力室に夫々対向する複数の領域を前記振動板側に押圧する請求項１３に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記配線工程において、前記振動板の前記一方の面の、前記複数の圧力室に夫々対向する位置に、前記複数の配線部と夫々接続された複数の第２の電極を形成する請求項１４に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記配線工程において、前記振動板の前記一方の面において、前記複数の配線部の端部に、圧縮されて導電性を有する異方性導電層の部分に駆動電圧を供給する駆動装置が接続される複数の接続端子を形成する請求項１４に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【請求項１７】
前記圧電層形成工程において、前記圧電層を、前記圧力室と対向する領域にのみ形成する請求項１４に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【請求項１８】
前記圧縮工程において、前記複数の圧力室と夫々対向する領域に形成された圧電層が前記異方性導電層から突出する状態を維持しつつ、圧電層を押圧する請求項１７に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【請求項１９】
前記圧電層の面に垂直な方向の断面形状が、前記振動板側ほど広がる台形である請求項１８に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【請求項２０】
前記圧電層は、前記振動板と反対側の部分においてその面と平行な方向に張り出した張出部を有する請求項１８に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【請求項２１】
前記圧電層形成工程において、前記圧電層の側面に撥液膜を形成する請求項１８に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【請求項２２】
前記振動板積層工程において、前記複数の領域の厚みがそれ以外の領域よりも大きい振動板を用いる請求項１４に記載の液体移送デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体移送デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被記録媒体に対してインクを吐出して印刷するインクジェットヘッドとして、ノズル及び圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室内のインクに圧力を付加する圧電式のアクチュエータユニットを有するものがある。例えば、特許文献１に記載された圧電式のアクチュエータユニットは、圧力室を覆うようにヘッド基板に配置された振動板と、この振動板の表面に形成された金属導電層と、この金属導電層の表面の圧力室に対向する位置に端子を介して形成された圧電素子とを有する。さらに、各圧電素子の表面には端子が設けられており、この端子は異方性導電シートを介してフレキシブルケーブル等の配線部材に接続されている。そして、配線部材を介してある端子に電圧が印加されたときには、対応する圧電素子に電界が作用して圧電素子が変形し、この圧電素子の変形に伴って振動板も変形するため、圧力室内のインクに圧力が付加される。
【０００３】
また、特許文献２に記載されたインクジェットヘッドにおいては、共通電極としての振動板と、振動板の表面に複数の圧力室に夫々対向するようにパターニングされた圧電素子及び個別電極を有する。さらに、互いに隣接する圧力室を隔てる部分の上側の圧電素子上に個別電極に駆動電圧を供給する配線（導体部）が形成されて、複数の圧力室が形成されたヘッド本体（流路ユニット）の端に電気接点が集中的に設けられている。従って、これら接点に対する配線を容易にすると共に、複数の圧力室を密に配設できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３０１８２号公報
【特許文献２】特許第３２６７９３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１のアクチュエータユニットにおいては、複数の圧電素子を覆うように配線部材が配設されており、これら複数の圧電素子表面に夫々設けられた複数の端子に配線部材の端子が接続されている。そのため、配線部材に外力が作用したときなどに、配線部材が圧電素子の表面から剥がれやすく、圧電素子表面の端子と配線部材との間の電気的接続の信頼性が低くなる。また、高速印字及び高画質印字を実現しつつインクジェットヘッドを小型化するために、多数のノズルが高密度に配置され、それに伴って、多数のノズルに夫々対応する圧力室、圧電素子及び端子も高密度に配置される場合には、高密度に配置された複数の端子に接続される配線部材の配線間隔を小さくする必要があるため、配線部材の製造コストが高くなってしまう。
【０００６】
また、前記特許文献２のインクジェットヘッドにおいては、互いに隣接する圧力室を隔てる隔壁部分の圧電素子の上側に配線が引き回されている。そのため、共通電極としての振動板と配線との間に不必要な静電容量（寄生容量）が発生してしまう。また、圧力室と対向しない領域において圧電層が変形し、さらにその変形が圧力室と対向する領域の圧電層に変形を生じされる、いわゆるクロストークの原因となる。
【０００７】
本発明の目的は、圧電素子の表面の電極に電圧を印加する為の電気的接続の構成が簡単で且つその接続の信頼性が高い液体移送デバイス及びその製造方法を提供することである。また、本発明の目的は、寄生容量の低減が可能な液体移送デバイス及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、液体の排出口に連通する複数の圧力室が平面に沿って配置された流路ユニットと、この流路ユニットの一表面に配置されて前記圧力室の容積を変化させる圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータは、少なくとも一方の面において絶縁性を有する振動板と、この振動板の前記一方の面において前記複数の圧力室に夫々対向する位置から延びる複数の配線部と、前記振動板の前記一方の面側に、前記複数の圧力室に亙って連続的に形成され、前記複数の圧力室と夫々対向する複数の領域においては圧縮されて導電性を有するとともに、それ以外の領域では導電性を有しない異方性導電層と、この異方性導電層の前記振動板とは反対側の面に形成された圧電層と、この圧電層の前記異方性導電層と反対側の面において、前記複数の圧力室に亙って連続的に形成された第１の電極と、を有する液体移送デバイスが提供される。
【０００９】
本発明の液体移送デバイスは、振動板の表面に配線部が設けられているため、例えば、配線部を一方向に引き出すことができ、圧力室に対向する位置の圧電層に電界を作用させるための電気的接続の構成が簡単になり、さらにその接続の信頼性が高くなる。また、振動板の一方の面側に、圧力室と対向する領域においては導電性を有し、それ以外の領域では導電性を有しない異方性導電層が設けられている。従って、圧力室と対向する領域の異方性導電層には配線部により駆動電圧が印加され、この領域の圧電層が変形する。一方、圧力室と対向しない領域においては、配線部と第１の電極との間に絶縁性の異方性導電層が介在しているため、配線部と第１の電極との間の短絡を防止できる。さらに、介在する絶縁性の異方性導電層により配線部と第１の電極との間の圧電層に寄生容量が発生してしまうことを抑制でき、より低電圧で圧電アクチュエータを駆動できるため、圧電アクチュエータの駆動効率が向上する。さらに、圧力室と対向しない領域の圧電層の変形を抑制してクロストークを低減できる。
【００１０】
本発明の液体移送デバイスは、前記液体がインクであって、前記排出口が前記インクを吐出するノズルであり、前記液体移送デバイスがインクジェットヘッドであってもよい。この場合、本発明の液体移送デバイスは微量の液体を移送することができるので、微量のインクを噴出するインクジェットヘッドに応用しうる。
【００１１】
本発明の液体移送デバイスは、前記振動板の前記一方の面において、前記複数の圧力室に対向する位置に、前記複数の配線部と夫々接続された複数の第２の電極（個別電極）が形成されていてもよい。これによると、圧力室と対向する領域に配線部と接続された第２の電極が形成されているため、配線部及び第２の電極を介して圧電層に確実に電界を生じさせることができる。
【００１２】
本発明の液体移送デバイスは、前記複数の領域において、前記圧電層と前記異方性導電層との間に複数の第３の電極が夫々形成されていてもよい。これによると、圧力室と対向する領域において、圧電層と異方性導電層との間に第３の電極が形成されているため、配線部及び第３の電極を介して圧電層に確実に電界を生じさせることができる。
【００１３】
本発明の液体移送デバイスは、前記振動板の前記一方の面において、前記複数の配線部の端部に、圧縮されて導電性を有する異方性導電層の部分に駆動電圧を供給する駆動装置が接続される、複数の接続端子が夫々形成されていてもよい。これによると、振動板上に駆動装置を配置して、接続端子及び配線部を介して駆動装置を圧力室と対向する異方性導電層の部分と接続することができるため、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）等の配線部材が不要になり、製造コストを低減できる。また、配線部は振動板の上の絶縁層にスクリーン印刷法などによって直接設けられるため可動部分がなく、断線の恐れがない。
【００１４】
本発明の液体移送デバイスの前記圧電層は、前記複数の領域にのみ形成されていてもよい。これによると、圧電層が圧力室と対向する領域にのみ形成されているため、圧力室と対向しない領域において、配線部と第１の電極（共通電極）との間に寄生容量が生じるのを確実に防止できる。さらに、圧力室と対向しない領域において圧電層の変形が生じず、圧力室と対向する領域にその変形が伝播しないため、クロストークをより確実に低減できる。尚、圧電層は圧力室と対向する領域の一部のみ、例えば第２の電極と対向する領域のみに設けられていても良い。
【００１５】
本発明の液体移送デバイスの前記圧電層は、前記複数の領域において、それ以外の領域よりも厚みが大きくてもよい。これによると、複数の圧力室と夫々対向する領域の圧電層の厚みがそれ以外の領域の圧電層の厚みよりも大きいため、複数の圧力室と夫々対向する領域の圧電層を導電性の異方性導電層を介して変形させ、それ以外の領域の圧電層を絶縁性の異方性導電層を介して変形させないようにできる。また、第１の電極を圧電層の表面に段差無く形成することができるため、その形成が簡単になる。
【００１６】
本発明の液体移送デバイスの振動板は、前記複数の領域において、それ以外の領域よりも厚みが大きくてもよい。この場合、厚みがより大きい振動板の部分により、異方性導電層を押圧して導電性を持たせる領域を容易に区画しうる。
【００１７】
本発明の液体移送デバイスの前記圧電層は、前記圧電層の面に垂直な方向の断面形状が、前記振動板側ほど広がる台形であってもよい。また、本発明の液体移送デバイスの前記圧電層は、前記振動板と反対側の部分においてその面と平行な方向に張り出した張出部を有してもよい。このような台形の形状及び張出部により、圧電層の上方から圧力を加えて異方性導電層を押圧したときに、圧電層の下面からはみ出した異方性導電層が圧電層の側面にせり上がるのを防ぐことができる。
【００１８】
本発明のインクジェットプリンタは、前記液体移送デバイスを備えていてもよい。この場合、前記液体移送デバイスはインクジェットヘッドであるので、圧電アクチュエータの駆動効率がよく、クロストークが少なく、電気的接続の信頼性の高いインクジェットヘッドを有するプリンタを提供しうる。
【００１９】
本発明の液体移送デバイスは流路ユニットを流れる液体の流れを規制する弁を備えていてもよい。この場合、液体の逆流が防止されるので、液体移送デバイスは安定して動作しうる。
【００２０】
本発明の第２の態様に従えば、液体の排出口に連通する複数の圧力室が平面に沿って配置された流路ユニットと、この流路ユニットの一表面に配置されて前記圧力室の容積を変化させる圧電アクチュエータとを備えた液体移送デバイスの製造方法であって、前記流路ユニットの前記一表面に、少なくとも一方の面において絶縁性を有する振動板を配置する振動板積層工程と、前記振動板の前記一方の面において、前記複数の圧力室に夫々対向する位置から延びる複数の配線部を形成する配線工程と、前記振動板の前記一方の面側に、前記複数の圧力室に亙って異方性導電層を連続的に形成する異方性導電層形成工程と、前記異方性導電層の前記振動板と反対側の面に圧電層を形成する圧電層形成工程と、前記圧電層の前記複数の圧力室に夫々対向する複数の領域を前記振動板側へに相対して押圧して、前記異方性導電層の前記複数の圧力室に夫々対向する複数の領域を圧縮する圧縮工程と、前記圧電層の前記異方性導電層と反対側の面において、前記複数の圧力室に亙って第１の電極を連続的に形成する第６第１電極形成工程と、を有する液体移送デバイスの製造方法が提供される。
【００２１】
本発明の液体移送デバイスの製造方法によると、振動板の表面に配線部が設けられているため、圧力室に対向する位置の圧電層に電界を作用させるための電気的接続の構成が簡単で且つその接続の信頼性が高くなる。また、圧力室と対向する領域の異方性導電層の部分を押圧することにより、この部分の異方性導電層は導電性を有するとともに、それ以外の部分は導電性を有しなくなるため、配線部と第１の電極との間の短絡を防止できる。さらに、配線部と第１の電極との間の圧電層に寄生容量が発生してしまうのを抑制でき、より低電圧で圧電アクチュエータを駆動できるため、圧電アクチュエータの駆動効率が向上する。
【００２２】
本発明の液体移送デバイスの製造方法において、前記液体がインクであり、前記排出口が前記インクを吐出するノズルであり、前記液体移送デバイスがインクジェットヘッドであって、前記圧縮工程において、前記圧電層の前記複数の圧力室に夫々対向する複数の領域を前記振動板側に押圧してもよい。この場合には、クロストークがなく、低電圧で効率よく圧電アクチュエータを駆動しうるインクジェットヘッドを製造できる。
【００２３】
本発明の液体移送デバイスの製造方法は、前記配線工程において、前記振動板の前記一方の面の、前記複数の圧力室に夫々対向する位置に、前記複数の配線部と夫々接続された複数の第２の電極を形成してもよい。これによると、配線部及び第２の電極を介して圧電層に確実に電界を生じさせることができる。
【００２４】
本発明の液体移送デバイスの製造方法においては、前記配線工程において、前記振動板の前記一方の面において、前記複数の配線部の端部に、圧縮されて導電性を有する異方性導電層の部分に駆動電圧を供給する駆動装置が接続される複数の接続端子を形成してもよい。これによると、配線部及び第３の電極を介して圧電層に確実に電界を生じさせることができる。
【００２５】
本発明の液体移送デバイスの製造方法においては、前記圧電層形成工程において、前記圧電層を、前記圧力室と対向する領域にのみ形成してもよい。これによると、圧力室と対向しない領域において、配線部と第１の電極との間に不要な静電容量が生じるのを確実に抑制できる。さらに、圧力室と対向しない領域において圧電層の変形が生じることがないため、クロストークを低減できる。
【００２６】
本発明の液体移送デバイスの製造方法は、前記圧縮工程において、前記複数の圧力室と夫々対向する領域に形成された圧電層が前記異方性導電層から突出する状態を維持しつつ、圧電層を押圧してもよい。これによると、平板等により複数の圧電層を一度に押圧する場合に、平板等により圧力室に対向しない領域の異方性導電層を押圧してしまうことがない。また、圧電層の表面に異方性導電層がせり上がって付着するのを防止でき、圧電層の表面に第１の電極を全面的に形成できるようになる。
【００２７】
本発明の液体移送デバイスの製造方法においては、前記圧電層の面に垂直な方向の断面形状が、前記振動板側ほど広がる台形であってもよい。これによると、第６圧縮工程において、異方性導電層から突出した圧電層の側面に第１の電極を形成することが容易になる。
【００２８】
本発明の液体移送デバイスの製造方法においては、前記圧電層は、前記振動板と反対側の部分においてその面と平行な方向に張り出した張出部を有してもよい。これによると、圧電層を押圧する際に、圧電層の表面に異方性導電層がせり上がって付着しにくくなる。
【００２９】
本発明の液体移送デバイスの製造方法においては、前記圧電層形成工程において、前記圧電層の側面に撥液膜を形成してもよい。これによると、圧電層の側面の濡れ性が低くなるため、圧電層を押圧する際に、圧電層の表面に異方性導電層がせり上がって付着しにくくなる。
【００３０】
本発明の液体移送デバイスの製造方法においては、前記振動板積層工程において、前記複数の領域の厚みがそれ以外の領域よりも大きい振動板を用いてもよい。前記振動板の厚みが大きい部分により、異方性導電層を押圧して導電性を持たせる領域を容易に区画しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るインクジェットヘッドの実施形態について説明する。
【００３２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について説明する。図１に示すシリアルプリンタ５０において、インクジェットヘッド１は、図面左右方向に往復移動するキャリッジ５の下部に配置され、紙送りローラ６によって矢印方向に排出されてくる紙４に向かってインクを吐出する。このようなインクジェットヘッド１は、図２に示すように、内部にインク流路が形成された流路ユニット２と、この流路ユニット２の上面に積層された圧電アクチュエータ３とを備えている。
【００３３】
まず、流路ユニット２について説明する。図３は、図２のインクジェットヘッド１の右半分の概略平面図である。また、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は図３のＶ−Ｖ線断面図、図６は図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図３〜図６に示すように、流路ユニット２はキャビティプレート１０、ベースプレート１１、マニホールドプレート１２、及びノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３が積層状態で接着されている。このうち、キャビティプレート１０、ベースプレート１１及びマニホールドプレート１２は略矩形のステンレス鋼製の板である。そのため、これら３枚のプレート１０〜１２に、後述するマニホールド１７や圧力室１４等のインク流路をエッチングにより容易に形成することができるようになっている。また、ノズルプレート１３は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート１２の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート１３も、３枚のプレート１０〜１２と同様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていても良い。
【００３４】
図３に示すように、キャビティプレート１０には、平面に沿って配列された複数の圧力室１４が形成されている。これら複数の圧力室１４は、流路ユニット２の表面（後述する振動板３０が接合されるキャビティプレート１０の上面）において開口している。尚、図３には、複数の圧力室１４のうちの一部（１０個）が示されている。各圧力室１４は、平面視で略楕円形状に形成されており、その長軸方向がキャビティプレート１０の長手方向に平行になるように配置されている。
【００３５】
ベースプレート１１の平面視で圧力室１４の長軸方向両端部に重なる位置には、夫々連通孔１５，１６が形成されている。また、マニホールドプレート１２には、マニホールドプレートの短手方向（図３の上下方向）に２列に延び、平面視で圧力室１４の図３における右半分と重なるマニホールド１７が形成されている。このマニホールド１７には、キャビティプレート１０に形成されたインク供給口１８を介してインクタンク（図示省略）からインクが供給される。また、平面視で圧力室１４の図３におけるインク供給口１８に近い側の端部と重なる位置には、連通孔１９も形成されている。さらに、ノズルプレート１３には、平面視で複数の圧力室１４の図３におけるインク供給口１８に近い側の端部と重なる位置に、複数のノズル２０が夫々形成されている。ノズル２０は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂の基板にエキシマレーザー加工を施すことにより形成される。
【００３６】
そして、図４に示すように、マニホールド１７は連通孔１５を介して圧力室１４に連通し、さらに、圧力室１４は、連通孔１６，１９を介してノズル２０に連通している。このように、流路ユニット２内には、マニホールド１７から圧力室１４を経てノズル２０に至る個別インク流路が形成されている。
【００３７】
次に、圧電アクチュエータ３について説明する。図２〜図６に示すように、圧電アクチュエータ３は、流路ユニット２の表面に配置された振動板３０と、この振動板３０の表面に形成された絶縁層３１と、絶縁層３１の表面に形成され、複数の圧力室１４に夫々対応する複数の個別電極（第２の電極）３２と、個別電極３２が形成された絶縁層３１の表面に、複数の圧力室１４に亙って連続的に形成された異方性導電層５３と、複数の圧力室１４と夫々対向するように、異方性導電層５３の表面に形成された複数の圧電層３３と、これら複数の圧電層３３の上面３３ａ及び複数の圧電層３３が形成されていない領域における異方性導電層５３の表面である上面５３ａ（単に上面５３ａと呼ぶ）に連続して形成され、複数の個別電極３２に亙って共通に設けられた共通電極（第１の電極）３４とを備えている。
【００３８】
振動板３０は、平面視で略矩形状のステンレス鋼の板であり、複数の圧力室１４の開口を塞ぐようにキャビティプレート１０の上面に積層された状態で接合されている。ここで、振動板３０が比較的弾性率の高いステンレス鋼で形成されているため、後述するようにインクの吐出動作の際に圧電層３３が変形したときに、振動板３０の剛性の高さによって、圧電アクチュエータ３の応答性が高くなる。また、この振動板３０は、同じくステンレス鋼で形成されたキャビティプレート１０の表面に接合されるため、振動板３０とキャビティプレート１０の熱膨張係数が等しくなり、両者の接合強度が向上する。さらに、流路ユニット２内のインクは、インクに対する耐食性に優れるステンレス鋼で形成された振動板３０と流路ユニット２に接触する。そのため、どのようなインクを選択しても流路ユニット２内あるいは振動板３０に局部電池が形成される虞がなく、インクの選択が腐食面で制約されることがないため、インク選択の自由度が大きくなる。
【００３９】
この振動板３０の表面には、アルミナ、ジルコニア、あるいは、窒化ケイ素等の弾性率が高いセラミックス材料によって形成され、その表面が平面である絶縁層３１が形成されている。絶縁層３１の形成方法としては、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、あるいは、スパッタ法が挙げられる。このように、絶縁層３１が弾性率の高いセラミックス材料で形成されているため、アクチュエータの剛性が上がり応答性がより高くなる。このように、振動板３０の表面に絶縁層３１が形成されているため、振動板３０が絶縁材料ではなく上述した好適な材料であるステンレス鋼で形成されている場合でも、絶縁層３１を介して振動板３０の上に複数の個別電極３２を形成することが可能になる。
【００４０】
さらに、この絶縁層３１の表面には、圧力室１４よりも一回り小さい楕円形の平面形状を有する複数の個別電極３２がスクリーン印刷等によって形成されている。個別電極３２は、平面視で対応する圧力室１４の中央部に重なる位置に形成されている。個別電極３２は金などの導電性材料からなる。尚、隣接する個別電極３２は絶縁層３１により互いに電気的に絶縁されている。
【００４１】
絶縁層３１の表面において、複数の個別電極３２の一端部（図３における右端部）からは、夫々、個別電極３２の長軸方向に平行に複数の配線部３５が延びており、これら複数の配線部３５の端部には夫々端子部３６が形成されている。これら複数の端子部３６の高さ位置は全て同じである。そして、複数の個別電極３２に夫々対応する複数の端子部３６には、複数の個別電極３２に対して選択的に駆動電圧を供給するドライバＩＣ（駆動装置）３７の出力端子３７ａが半田等の導電性ろう材からなるバンプ３８を介して接合され、ドライバＩＣ３７は絶縁層３１の表面に配置されている。このように、個別電極３２と同一平面上に形成された配線部３５により、複数の個別電極３２とドライバＩＣ３７とをコストの高いＦＰＣ等の配線部材を介さずに直接接続できるため、電気的接続のコストを低減でき、また、電気的接続の信頼性も高くなる。
【００４２】
さらに、絶縁層３１上には、ドライバＩＣ３７の入力端子３７ｂと接合される複数の接続端子４０も形成されている。そして、これら複数の接続端子４０とドライバＩＣ３７の入力端子３７ｂとを半田等からなるバンプ３９を介して夫々接合することにより、ドライバＩＣ３７とこのドライバＩＣ３７を制御する制御装置（図示省略）とを接続端子４０を介して容易に接続することができる。
【００４３】
複数の個別電極３２が形成された絶縁層３１の表面には、熱硬化性のエポキシ樹脂の中に導電性粒子を分散させた封止樹脂である異方性導電フィルム（ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film））からなる異方性導電層５３が形成されている。この異方性導電層５３は、複数の圧力室１４と夫々対向する絶縁層３１上の領域（個別電極３２が形成された領域を含む）の全てに亙って連続した１つの層として形成されている。尚、異方性導電層５３は絶縁層３１の表面に１枚のフィルム状のＡＣＦを転写する構成であっても、複数枚のＡＣＦを隙間なく連続して転写する構成であっても良い。また、ペースト状の異方性導電ペースト（ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste））を一様に塗布したものであっても良い。
【００４４】
異方性導電層５３の表面であって、複数の個別電極３２と夫々対向する領域には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする複数の圧電層３３が形成されている。ここで、本実施形態においては、圧電層３３は圧力室１４と対向する領域の一部である個別電極３２に対向する領域のみに形成された構成としている。このように、圧電層３３が形成される領域は、複数の圧力室１４と夫々対向する複数の領域の一部（ここでは、個別電極３２に対向する領域）である場合を含む。尚、圧電層３３は圧力室１４と対向する領域の全範囲に亙って形成されていても良いことはいうまでもない。圧電層３３は、グリーンシートを１１００℃程度で焼成することにより形成された圧電シートを、所定の大きさにレーザーカットすることで形成され、圧電層３３の上面３３ａから加熱されながら絶縁層３１方向へ押圧されることによって異方性導電層５３上に転写されている。圧電層３３が加熱・押圧されることにより、圧電層３３と絶縁層３１との間の異方性導電層５３は圧縮され、異方性導電層５３内の複数の導電性粒子は圧縮されている。つまり、異方性導電層５３は、圧力室１４と対向する領域の一部となる領域において圧縮されることになる。そして、圧縮された導電性粒子はそれぞれが互いに接触し、且つ、個別電極３２と圧電層３３に押し付けられることで、個別電極３２と圧電層３３とを導通させている。即ち、圧電層３３と絶縁層３１との間の異方性導電層５３は導電性を有している。加熱・押圧された異方性導電層５３は圧縮された状態で硬化している。一方、複数の個別電極３２と対向しない領域の異方性導電層５３は、加熱・押圧されていないため内部にある複数の導電性粒子同士が接触していない。よって、導電性を有さず、絶縁性を有して自然硬化している。複数の圧電層３３は、その上面３３ａが異方性導電層５３の上面５３ａに対して突出した状態で固定されている。このように、加熱・押圧されて圧縮された異方性導電層５３は導電性を有して個別電極３２と圧電層３３とを導通させているため、後述のインク吐出動作の際に圧電層３３に電界を作用させて変形させることが可能となる。更に、複数の個別電極３２と対向しない領域には圧電層３３がなく、その変形に起因して、後述のインク吐出動作の際に個別電極３２と対向する領域の圧電層３３に変形を生じさせることがないため、クロストークを確実に低減可能である。
【００４５】
図４〜図６に示すように、複数の圧電層３３の上面３３ａ及び異方性導電層５３の上面５３ａには、複数の個別電極３２に共通の共通電極３４が段差を有しながら連続的に形成されている。図３に示すように、共通電極３４からは１本の配線部４１が延びており、この配線部４１は絶縁層３１の表面に亙って延在するように形成されている。また、この配線部４１の端部に設けられた端子部４２は、ドライバＩＣ３７の端子（図示せず）と接している。これにより、共通電極３４は、この配線部４１及びドライバＩＣ３７を介して接地され、グランド電位に保持されている。この共通電極３４も金などの導電性材料からなる。共通電極３４、配線部４１及び端子部４２は、スクリーン印刷、蒸着法、あるいは、スパッタ法等を用いて形成される。尚、端子部４２の高さ位置は、端子部３６の高さ位置と同じである。このように形成された共通電極３４と複数の配線部３５との間に、絶縁性を有する異方性導電層５３が介在しているため、共通電極３４と配線部３５とが短絡することがない。さらに、配線部３５に電圧が印加されたときに共通電極３４と配線部３５との間に寄生容量を生じさせることもなく、圧電アクチュエータ３の駆動効率が向上する。
【００４６】
共通電極３４は全ての個別電極３２に亙って形成されているために、共通電極３４をドライバＩＣ３７に接続する配線部４１は１本で済む。そのため、共通電極３４をドライバＩＣ３７に接続するためにわざわざＦＰＣ等の配線部材を使用する必要もなく、また、端子数が１つしかないことから導電性ペーストなどを用いて電気的な接続を容易に行うことができ、その接続の信頼性も高いものとなる。
【００４７】
図３において、複数の個別電極３２に対応する複数の端子部３６と共通電極３４に対応する１つの端子部４２とが、共に、絶縁層３１の表面に形成されているため、これらの端子部３６，４２の高さ位置を全て同じにすることができる。従って、ドライバＩＣ３７の出力端子とこれら端子部３６，４２との接合作業が容易になり、接合後の電気的接続の信頼性も高くなる。さらに、複数の端子部３６と１つの端子部４２とを全て絶縁層３１の表面に形成するにあたり、絶縁層３１の表面に複数の配線部３５と１本の配線部４１を形成するだけでよいため、スルーホールなどの複雑な構造を採ることのない簡単な配線構造で、端子部３６，４２の高さ位置を一致させることができる。
【００４８】
配線部４１が共通電極３４から絶縁層３１に亙って一度に形成されている場合には、段差にかかる部分の厚さが薄くなるため、図３に示すように、この部分に補強部４３を設けて、その信頼性を高めることができる。
【００４９】
次に、インク吐出時におけるインクジェットヘッド１の作用について図４を用いて説明する。ドライバＩＣ３７に複数の配線部３５を介して夫々接続された複数の個別電極３２に対して、ドライバＩＣ３７から選択的に駆動電圧が供給されると、駆動電圧が供給された圧電層３３下側の個別電極３２とグランド電位に保持されている圧電層３３上側の共通電極３４との電位が異なった状態となり、両電極３２，３４の間に挟まれた圧電層３３に上下方向の電界が生じる。すると、圧電層３３のうち、駆動電圧が印加された個別電極３２の直上の部分が、分極方向である上下方向と直交する水平方向に収縮する。ここで、圧電層３３の下側の絶縁層３１及び振動板３０はキャビティプレート１０に対して固定されているため、両電極３２，３４の間に挟まれた圧電層３３の部分が圧力室１４側に凸となるように変形し、この圧電層３３の部分的な変形に伴い、振動板３０の圧力室１４を覆う部分も圧力室１４側に凸となるように変形する。すると、圧力室１４内の体積が減少するためにインク圧力が上昇し、圧力室１４に連通するノズル２０からインクが吐出される。
【００５０】
次に、インクジェットヘッド１の製造方法について図７を用いて説明する。図７は図６の要部Ａの拡大図であって、インクジェットヘッドの製造過程を工程順に表した断面図である。まず、ステンレス製の３枚のプレート１０〜１２を拡散接合等により接合する。
【００５１】
＜振動板積層工程＞
図７（ａ）において、キャビティプレート１０の上面に、圧力室１４の開口を塞ぐように振動板３０を拡散接合等により接合する。更に、この振動板３０の上面にアルミナ、ジルコニア、あるいは窒化ケイ素等のセラミックス材料からなる絶縁層３１を連続的に形成する。この絶縁層３１を形成する方法として、例えば、超微微粒子材料を高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いれば、非常に薄く緻密な層を形成することができる。その他、ゾルゲル法、あるいは、スパッタ法、ＣＶＤ法を用いて絶縁層３１を形成することもできる。
【００５２】
＜配線工程＞
図７（ｂ）において、絶縁層３１の表面であって、圧力室１４の中央部に対向する位置に、個別電極３２をスクリーン印刷により形成する。また、個別電極３２と同時に、図面垂直方向に延在する配線部３５（図３，図４参照）、配線部３５の端部であってドライバＩＣ３７のバンプに接続される端子部３６（図３，図４参照）、ドライバＩＣ３７の入力端子３７ａと接合される複数の接続端子４０（図３，図４参照）、共通電極３４をドライバＩＣ３７に接続するための配線部４１及びその端子部４２（図３，図４参照）を夫々スクリーン印刷により形成する。このとき、例えば、絶縁層３１の表面に導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、パターニングされた個別電極３２、配線部３５、端子部３６、接続端子４０、配線部４１及び端子部４２を一度に形成することができる。あるいは、メッキ法、スパッタ法又は蒸着法などにより、絶縁層３１の全面に導電層を形成してから、レーザーやマスク、レジスト法等により導電層を部分的に除去して、個別電極３２、配線部３５、端子部３６、接続端子４０、配線部４１及び端子部４２をパターニングしてもよい。
【００５３】
＜異方性導電層形成工程＞
図７（ｃ）において、絶縁層３１の上面に、複数の圧力室１４と夫々対向する絶縁層３１上の領域（個別電極３２が形成された領域を含む）の全てに亙って連続した１つの層である異方性導電層５３を形成する。異方性導電層５３を形成する方法としては、１枚のフィルム状のＡＣＦを転写、或いは複数枚のＡＣＦを隙間なく連続して転写する方法であっても良いし、ペースト状のＡＣＰを一様に塗布する方法であっても良い。個別電極３２及び配線部３５は絶縁層３１と異方性導電層５３に挟まれた状態となるが、端子部３６は異方性導電層５３からはみ出した状態にされるため、絶縁層３１の表面に配置されるドライバＩＣ３７にバンプ３８を介して接続可能である。また、接続端子４０、配線部４１及び端子部４２も異方性導電層５３によって覆われない。
【００５４】
＜圧電層形成工程＞
図７（ｄ）において、ＰＺＴのグリーンシートを焼成することにより形成された圧電シートを所定の大きさにレーザーカットして成る圧電層３３を、異方性導電層５３の表面であって、個別電極３２に対向する位置に転写する。
【００５５】
＜圧縮工程＞
図７（ｅ）において、押圧板５５を用いて、圧電層３３の上面３３ａから絶縁層３１方向に向かって圧電層３３を押圧する。圧電層３３の押圧は圧電層３３を加熱しながら行われる。また、圧電層３３の押圧は、複数の圧力室１４と夫々対向する複数の領域（複数の個別電極３２と夫々対向する領域）に形成された複数の圧電層３３が異方性導電層５３から突出した状態を維持しつつ行われる。すると、異方性導電層５３は個別電極３２と圧電層３３とで挟まれた複数の部分において圧縮され、これにともなって、各部分の異方性導電層５３内の複数の導電性粒子も圧縮される。このようにして圧縮された導電性粒子を介して個別電極３２と圧電層３３とが導通する。また、加熱・押圧された異方性導電層５３は硬化する。押圧された圧電層３３は、その上面３３ａが異方性導電層５３から突出した状態で固定される。このように、圧電層３３をその上面３３ａが異方性導電層５３の上面５３ａに対して突出した状態を維持しつつ押圧するため、複数の個別電極３２と対向しない領域の異方性導電層５３が押圧されてしまうことがなく、圧電層３３の上面３３ａに異方性導電層５３がせり上がって付着することもない。個別電極３２と圧電層３３とで挟まれていない領域の異方性導電層５３は絶縁性を有して自然硬化する。尚、個別電極３２と圧電層３３とで挟まれていない領域の異方性導電層５３を加熱することで、その硬化を早めても良い。
【００５６】
＜第１電極形成工程＞
図７（ｆ）において、複数の個別電極３２に共通の共通電極３４を、異方性導電層５３の上面５３ａ及び圧電層３３の上面３３ａに、段差を有しながら連続的に形成する。共通電極３４を形成する方法としては、スクリーン印刷、蒸着法、あるいは、スパッタ法等が挙げられる。
【００５７】
その後、図４に示すように、絶縁層３１上にドライバＩＣ３７を配置し、このドライバＩＣ３７の出力端子３７ａをバンプ３８を介して端子部３６及び端子部４２に接合するとともに、ドライバＩＣ３７の入力端子３７ｂをバンプ３９を介して接続端子４０に接合する。最後に、マニホールドプレート１２の下面にノズルプレート１３を接着する。
【００５８】
以上、説明したように、本実施形態のインクジェットヘッド１においては、複数の圧力室１４と対向する絶縁層３１の表面に複数の個別電極３２が夫々設けられ、複数の個別電極３２と対向する異方性導電層５３の表面に圧電層３３が夫々設けられ、個別電極３２と対向する領域においては圧電層３３が加熱・押圧されることで圧縮された異方性導電層５３が導電性を有し、個別電極３２と対向しない領域においては圧縮されない異方性導電層５３が絶縁性を有する構成にされている。これにより、圧力室１４（より具体的には個別電極３２）と対向する領域においては、駆動電圧が印加される個別電極３２と、圧電層３３を挟んで設けられた共通電極３４との間の電位差で圧電層３３を変形させることができる。また、圧力室１４（より具体的には個別電極３２）と対向しない領域においては、絶縁層３１上に形成された配線部３５と共通電極３４との間に寄生容量が発生することを抑制できるため、圧電アクチュエータ３の駆動効率を向上させることができる。また、配線部３５と共通電極３４との短絡が絶縁性を有する異方性導電層５３により防止される。さらに、圧力室１４と対向しない領域においては、圧電層３３が形成されておらず、変形が生じることがないため、圧力室１４と対向する領域の圧電層３３に生じるクロストークを低減できる。
【００５９】
また、個別電極３２と同一平面上（絶縁層３１上）に形成された配線部３５により、複数の個別電極３２とドライバＩＣ３７とをコストの高いＦＰＣ等の配線部材を介さずに直接接続できるため、電気的接続のコストを低減でき、また、電気的接続の信頼性も高くできる。
【００６０】
また、圧電層３３が異方性導電層５３から突出しているため、圧力室１４と対向しない領域の異方性導電層５３を押圧して導電性を生じさせてしまうことがない。また、圧電層３３の表面に異方性導電層５３がせり上がって付着することもないため、共通電極を全面的に形成できる。
【００６１】
本実施例において行った各工程の順序は本実施例で示した順序に限定されない。例えば、配線工程の後に振動板積層工程を行ってもよく、配線工程、異方性導電層形成工程、圧電層形成工程の後に振動板積層工程を行ってもよい。
【００６２】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について図８を用いて説明する。尚、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。図８は図６に対応する断面図である。第２実施形態の構成が第１実施形態と異なる点は、圧電層１３３の面に垂直な方向の断面形状が、振動板３０側（下側）ほど広がる台形である点である。この構成によれば、第１実施形態で説明した第１電極形成工程において、異方性導電層５３の上面５３ａに対して突出した上面１３３ａを有する圧電層１３３の側面１３３ｂが斜めになっているため、異方性導電層５３の上面５３ａ、圧電層１３３の上面１３３ａ及び側面１３３ｂに、共通電極３４を段差を有しながら連続的に形成させることが容易になる。その他の構成、作用、効果については第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００６３】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態について図９を用いて説明する。尚、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。図９は図６に対応する断面図である。第３実施形態の構成が第１実施形態と異なる点は、圧電層２３３が振動板３０と反対側の部分（図面上側）において、面に平行な方向に張り出した張出部２３３ｃを有している点である。この構成によれば、第１実施形態で説明した圧縮工程において、圧電層２３３を加熱・押圧する際に、圧電層２３３の上面２３３ａに異方性導電層５３がせり上がって付着しにくくなる。その他の構成、作用、効果については第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００６４】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態について図１０を用いて説明する。尚、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。図１０は図６に対応する断面図である。第４実施形態の構成が第１実施形態と異なる点は、圧電層３３３の側面３３３ｂに撥水膜５４が形成されている点である。撥水膜５４は、第１実施形態で説明した圧電層形成工程において、圧電シートを焼成してレーザーカットして成る圧電層３３３を異方性導電層５３に転写する前段階で、圧電層３３３の側面３３３ｂに貼付、塗布等により形成される。この構成によれば、第１実施形態で説明した圧縮工程において、圧電層３３３を加熱・押圧する際に、圧電層３３３の側面３３３ｂの撥水膜５４に接触する異方性導電層５３ははじかれ、圧電層３３３の上面３３３ａに異方性導電層５３がせり上がって付着しにくくなる。その他の構成、作用、効果については第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００６５】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態について図１１を用いて説明する。尚、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。図１１は図６に対応する断面図である。第５実施形態の構成が第１実施形態と異なる点は、圧電層４３３と異方性導電層５３との間に電極（第３の電極）５６が形成されている点である。電極５６は、第１実施形態で説明した圧電層形成工程において、圧電層４３３を異方性導電層５３に転写する前に、圧電層４３３の異方性導電層５３に接する面に予め形成しておく。電極５６は、圧電シートを所定の大きさにレーザーカットする前に、圧電シートの表面に導電性ペーストをスクリーン印刷やスパッタ法、あるいは蒸着法等により形成する。あるいは、メッキ法、スパッタ法又は蒸着法などにより、圧電シートをカットしたものの全面に導電層を形成してから、レーザーやマスク、レジスト法等により異方性導電層５３に接する面以外の面の導電層を除去することによって電極５６を形成してもよい。この構成によれば、電極５６を介して圧電層４３３に確実に電界を生じさせることができる。
【００６６】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態について図１２を用いて説明する。尚、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。図１２は図６に対応する断面図である。第６実施形態の構成が第１実施形態と異なる点は、圧電層５３３が、複数の圧力室１４の夫々と対向する領域を含むように異方性導電層５３の上に形成された連続した１つの層として形成されており、複数の個別電極３２と夫々対向する領域における厚みの方が、それ以外の領域における厚みよりも大きい点と、共通電極５３４が圧電層５３３の表面に段差無く形成されている点である。
【００６７】
圧電層５３３は凹凸を有する圧電シートを焼成することによって形成される。圧電層５３３の複数の個別電極３２と夫々対向する領域（厚みが大きい領域）の厚さとそれ以外の領域（厚みが小さい領域）の厚さとは、厚みが小さい領域が異方性導電層５３に当接したときに、厚みが大きい領域が異方性導電層５３を十分に圧縮した状態になるように調整されている。また、共通電極５３４は、第１実施形態で説明した第１電極形成工程で形成する構成であってもよいが、本実施形態においては、圧電層形成工程の後に圧電層５３３の凹凸のある面とは反対の面に共通電極５３４を形成する工程を追加することで、第１電極形成工程を省略可能である。この構成によれば、第１実施形態で説明した圧縮工程において圧電層５３３を押圧したときに、厚みが大きい領域によって圧縮された異方性導電層５３は導電性を有するが、厚みが小さい領域が当接した異方性導電層５３は圧縮されずに絶縁性を有したままである。よって、第１実施形態と同様に、複数の個別電極３２と夫々対向する領域である厚みが大きい領域においては、駆動電圧が印加される個別電極３２と、圧電層５３３を挟んで設けられた共通電極５３４との間の電位差で圧電層５３３を変形させることができるとともに、個別電極３２と対向しない領域である厚みが小さい領域においては、絶縁層３１上に形成された配線部３５と共通電極５３４との間に寄生容量が発生することを抑制でき、さらに、介在する絶縁性の異方性導電層５３により配線部３５と共通電極５３４との短絡が防止される。また、個別電極３２と共通電極５３４との間には絶縁性の異方性導電層５３が介在しているため、圧電層５３３の厚みが小さい領域に変形が生じることがなく、個別電極３２と対向する領域の圧電層５３３に生じるクロストークを低減することもできる。しかも、共通電極５３４に段差が無いため、共通電極５３４を形成するのが簡単である。その他の構成、作用、効果については第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００６８】
また、第６実施形態において、圧電層５３３は凹凸の無い平板状であってもよい。この場合は、圧電層５３３において、複数の圧力室１４の夫々と対向する領域のみを加熱・押圧することにより、複数の圧力室１４の夫々と対向する領域の異方性導電層５３を圧縮・導通させ、それ以外の領域の異方性導電層５３を圧縮させずに絶縁させる、即ち、圧電層５３３を部分的に凹状に変形させることで、複数の圧力室１４の夫々と対向する領域のみが駆動電圧により変形する圧電層５３３とすることができる。
【００６９】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態について、図１３を用いて説明する。本実施形態における振動板６３０は、個別電極６３２が形成されている部分に断面が矩形状の凸部が形成されている。第６実施形態では圧電層に凸部が形成されていたが、本実施形態は、振動板６３０に凸部が形成されている点と圧電層６３３が平坦である点を除いて、第６実施形態と同様である。
【００７０】
振動板６３０の個別電極６３２が形成されている部分は凸部であるため、圧縮工程において、この凸部と当接する領域の異方性導電層６５３は十分に圧縮され導電性を有する一方、振動板６３０の凸部以外の部分と当接する異方性導電層は強く圧縮されないため絶縁性を有したままとなる。振動板６３０に形成される凸部の高さは、異方性導電層６５３を加熱・押圧した際に、凸部と当接する部分の異方性導電層６５３だけが十分圧縮された状態となって導電性を有することができる高さである。
【００７１】
本実施形態において、押圧板を用いて圧電層６３３の上面６３３ａから絶縁層６３１に向かって圧電層６３３を押圧することによって異方性導電層６５３に圧力を加えたが、圧力室１４内に圧力を加えることによって、振動板６３０を圧電層側に湾曲させて異方性導電層６５３を押圧することもできる。このとき、圧力室１４内に気体又は液体を充填させてそこに圧力を加えることによって、圧力室１４内に圧力を加えることができる。この場合においても、振動板６３０に形成される凸部の高さは、異方性導電層６５３が押圧される際に、凸部と当接する部分の異方性導電層６５３だけが十分圧縮された状態となって導電性を有することができる高さである。
【００７２】
［第８実施形態］
本実施形態では、図１４に示すように、個別電極９３２は大きな厚みを有する。本実施形態は、個別電極９３２が大きな厚みを有する点と圧電層９３３が平坦である点を除いて、第６実施形態と同様である。
【００７３】
本実施形態では、個別電極９３２を厚くすることによって、個別電極９３２に対向する異方性導電層９５３の部分のみを押圧することができる。この場合、圧電層９３３及び振動板９３０には第６及び第７実施形態のような凸部を設ける必要はなく、平坦で連続した圧電層９３３及び振動板９３０を用いることができるので、製造コストを軽減できる。また、圧電層９３３及び振動板９３０が平坦であるため、共通電極９３４及び絶縁層９３１を形成する工程も容易となる。個別電極の厚さは通常０．８μｍ程度であるが、これを１μｍ以上、特に２μｍ以上に厚くすることによって、圧電層又は振動板に凸部を形成する場合と同様の効果がある。
【００７４】
［第９実施形態］
本実施形態では、図１５及び図１６に示す液体移送装置７００について説明する。図１５に示すように、液体移送装置７００は同じ構造を持つ３つの液体移送ユニット７００ａ〜７００ｃを有し、これらの３つの液体移送ユニット７００ａ〜７００ｃが共通のマニホールド７１７を介して並列に接続されている。マニホールド７１７は、キャビティプレート７１２に形成された液体供給口７２０に連通する。
【００７５】
図１６に示すように、液体移送ユニット７００ｂは流路ユニット７０２及び圧電アクチュエータ７０３を有する。流路ユニット７０２はキャビティプレート７１０、ベースプレート７１１、マニホールドプレート７１２及び第２ベースプレート７１３を有する。これらの４枚のプレートは全て金属製であり、これらの金属板組を積層して形成される流路ユニット７０２の上には、圧電アクチュエータ７０３が配置される。圧電アクチュエータ７０３は、金属製であって一面に絶縁層７３１が形成された振動板７３０、圧力室７１４に対応する位置に形成される個別電極７３２、配線部７３５、圧電層７３３、異方性導電層７５３、及び異方性導電層７５３の上面に設けられた共通電極７３４を有する。
【００７６】
流路ユニット７０２において、キャビティプレート７１０は圧力室７１４を形成する矩形状の孔を有し、マニホールドプレート７１２はマニホールド７１７を形成する矩形状の孔を有する。ベースプレート７１１には圧力室７１４とマニホールド７１７に連通する連通孔７１８が形成される。また、ベースプレート７１１、マニホールドプレート７１２及び第２ベースプレート７１３には圧力室７１４から第２ベースプレート７１３の下面まで貫通する排出流路７１９が形成されている。
【００７７】
このような構造の液体移送装置７００の製造方法について以下に説明する。先ず、流路ユニット７０２を図１６に示す順序で積層し、さらにその上面に金属製の振動板７３０を積層する。積層した金属板を拡散接合によって接合した後、振動板７３０の上面に第１実施形態で説明したエアロゾルデポジッション法によって絶縁層７３１を形成する。
【００７８】
絶縁層７３１の表面に個別電極７３２、配線部７３５をスクリーン印刷法によって形成する。個別電極７３２は複数の圧力室７１４に対応して位置付けられ、配線部７３５は各個別電極７３２と図示しないドライバＩＣを電気的に接続している。
【００７９】
個別電極７３２及び配線部７３５が形成された絶縁層７３１の上に異方性導電層７５３を形成し、さらにその上の個別電極７３２に対応する位置に、焼成されたグリーンシートを所定の大きさにレーザーカットして形成された圧電層７３３を配置する。次に圧電層７３３を押圧しながら加熱することによって、異方性導電層７５３を硬化させる。異方性導電層７５３が硬化した際に、押圧されていた部分、即ち、圧電層７３３と個別電極７３２に挟まれている部分は導電性を有し、それ以外の部分は絶縁されたままとなる。
【００８０】
最後に、複数の圧電層７３３及び異方性導電層７５３の上面に共通電極７３４及び配線部７４１をスクリーン印刷法によって形成する。共通電極７３４は、複数の圧電層７３３全体を覆うように形成される。共通電極７３４は、配線部７４１を通じて図示しないドライバＩＣとを電気的に接続され、ドライバＩＣを介して接地されるため、グランド電位に保たれる。
【００８１】
こうして製造された液体移送装置７００の動作について以下に説明する。液体移送装置７００を動作させる前に、液体供給口７２０を介して、３つの液体移送ユニット７００ａ〜７００ｃの全ての流路ユニット７０２に液体を充填する。また、液体供給口７２０は図示しない液体タンクに接続されており、流路ユニット７０２に常時液体を供給できる。
【００８２】
図示しないドライバＩＣを介して圧電層７３３に当接した個別電極７３２に電圧を印加することによって、圧電層７３３の上下方向に電界を生じさせる。このとき、圧電層７３３は電界の向きと直交する方向（ここでは図１６の左右方向）に収縮する。ここで、圧電層７３３の下側の絶縁層７３１及び振動板７３０はキャビティプレート７１０に対して固定されているため、両電極７３２、７３４の間に挟まれた圧電層７３３が圧力室７１４側に凸になるように変形する。この変形に伴い、振動板７３０の圧力室７１４を覆う部分も同じく圧力室７１４側に凸になるように変形する。これにより圧力室７１４内の容積が減少するため、内部に充填されている液体の圧力が上昇し、圧力室に連通する排出流路７１９を通って液体が排出される。
【００８３】
個別電極７３２への電圧印加を停止すると、圧電層７３３と振動板７３０は元の形に戻り、圧力室７１４の内圧が下がる。このとき、連通孔７１８と比べて排出流路７１９の径は非常に小さいため、排出流路７１９のコンダクタンスは連通孔７１８と比べて小さくなる。それゆえ、圧力室７１４の容量の回復に伴い圧力室７１４に流れ込む液体は、連通孔７１８を通してマニホールド７１７から供給される。また、マニホールド７１７には液体供給口７２０を通して液体が常時供給されているため、マニホールド７１７、連通孔７１８、圧力室７１４は常に液体で満たされる。したがって、液体移送装置７００は、マニホールド７１７から排出流路７１９を通じて液体移送装置７００の外部へと液体を移送することができる。
【００８４】
本実施形態において、個別電極７３２、共通電極７３４及び配線部７４１は蒸着法又はスパッタ法を用いて形成してもよい。また、絶縁層７３１はゾルゲル法、スパッタ法又はＣＶＤ法を用いて形成してもよい。また、個別電極７３２に印加する電圧は時間的に変動していればよく、電圧の大きさや周波数などの電圧波形のパラメータは任意に設定しうる。
【００８５】
［第１０実施形態］
本実施形態では、異なる種類の液体を個別に移送することのできる液体移送装置について説明する。
【００８６】
図１７に示すように、本実施形態の液体移送装置８００は、第１移送セクション８００Ａと第２移送セクション８００Ｂを有する。第１、第２移送セクション８００Ａ、８００Ｂは同一の構造であり、それぞれ圧電アクチュエータ８０３と流路ユニット８０２を備える。
【００８７】
流路ユニット８０２は、キャビティプレート８１０とベースプレート８１１を備える。キャビティプレート８１０は圧力室８１４を形成する矩形の孔を有しており、ベースプレート８１１は圧力室に連通する入口流路８１２と出口流路８１３を有する。
【００８８】
第１移送セクション８００Ａと第２移送セクション８００Ｂの入口流路８１２にはそれぞれ、可撓性のある入口側チューブ８１８が取り付けられ、出口流路８１３には、可撓性のある出口側チューブ８１５が取り付けられる。各移送セクション８００Ａ、８００Ｂの入口側チューブ８１８はそれぞれ液体タンク８５０Ａ、８５０Ｂに接続され、出口側チューブ８１５は図示しない排出先に連結される。また、入口側チューブ８１８と出口側チューブ８１５にはそれぞれ逆止弁８１６、８１７が取り付けられる。
【００８９】
流路ユニット８０２の上部に設けられる圧電アクチュエータ８０３は第９実施形態と同様の構造を有し、同様の方法で異方性導電層８５３を用いて製造される。
【００９０】
本実施形態の液体移送装置８００を動作させる際には、先ず移送したい液体を液体タンク８５０Ａ，Ｂに供給する。次に、図示しないドライバＩＣを通じて個別電極８３２にパルス状の電圧を連続的に供給する。第８実施形態で説明したように、個別電極８３２に時間的に変動する電圧を印加することで圧力室８１４内の圧力を変動させることができる。これによって圧力室８１４は一種のポンプの役割を果たすため、液体タンク８５０Ａ，Ｂ内の液体を出口流路８１３に向かって移送することができる。このとき、入口側チューブ８１８及び出口側チューブ８１５はそれぞれ、逆止弁８１６、８１７を備えるので、液体が逆流する恐れがなく、液体移送装置８００を安定して動作させることができる。
【００９１】
本実施形態の液体移送装置８００は、２つの独立した移送セクション８００Ａ，８００Ｂを有しており、それぞれ液体タンク８５０Ａ，Ｂに接続されている。従って、２種類の異なる種類の液体、例えば色や組成の異なる液体を系統別に選択的に移送することができる。液体タンク８５０Ａ、８５０Ｂ、逆止弁８１６、８１７、入口側チューブ８１８、及び出口側チューブ８１５は液体移送装置８００が使用される現場の設備を利用してもよい。それゆえ、液体タンク８５０Ａ、８５０Ｂ、逆止弁８１６、８１７、入口側チューブ８１８、及び出口側チューブ８１５は液体移送装置８００に必ずしも必要ではない。
【００９２】
第９実施形態及び第１０実施形態で説明した液体移送装置は、複数の移送セクション又は移送ユニットを有していたが、これらの数は２個又は３個に限定されず、それ以上であってもよく、液体移送装置の内部で直列及び／又は並列に接続されてもよい。
【００９３】
本発明の液体移送装置は、簡単な構造で複数の液体排出口を通じて選択的に且つ隣接する圧力室間でクロストークを生じることなく液体を移送することができる。また、個別電極及び配線部は振動板の上に設けられた絶縁層上に形成されており、可動部がないため、断線の恐れが少ない。また、個別電極及び配線部はスクリーン印刷法、蒸着法又はスパッタ法によって形成されるため、配線間隔や電極間隔などを非常に密に形成しうる。さらに、個別電極及び配線部は異方性導電層で覆われており直接触れることができない構造になっているため、電気的接続の信頼性は高く、個別電極と接していない部分の異方性導電層は絶縁体であるため、各個別電極間や配線間の寄生容量が抑えられ、クロストークが発生しない。
【００９４】
本発明の液体移送装置は、電気回路基盤内に形成された冷却水路に冷却水を循環させるためのユニットモジュールとして利用することができる。また、極めて小型のポンプとして利用できるので、例えば内視鏡の先端に取り付けて複数の液体薬剤を体内の患部に塗布する用途や、患者の体内に複数の種類の薬剤を所定の量で且つ所定のタイムスケジュールで供給するためのマイクロポンプなどに利用できる。
【００９５】
これまで、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施形態に限定されず、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。例えば、個別電極３２を必ずしも設ける必要はなく、個別電極３２がなくても良い。この場合には、絶縁層３１と圧電層３３とで挟まれ、圧電層３３によって圧縮された異方性導電層５３内で押し潰された複数の導電性粒子が、圧電層３３に対向する領域全体に亙って導電性を有すれば、異方性導電層５３であって、圧電層３３に対向する圧縮された領域を個別電極３２の代わりとすることができる。このとき、複数の配線部３５は、それらの一の端部（端子部３６と反対の端部）が対応する圧力室１４と重なるとともに、個別電極３２の代わりとなる異方性導電層５３の圧縮された領域と接続可能な位置を占めるように形成されなければならない。
【００９６】
各実施形態において、流路ユニットや振動板を構成する板材の材質はステンレス鋼のみに限定されず、銅やアルミニウムなどの他の金属板であってもよく、例えば合成樹脂等の非金属の板材であってもよい。各実施形態において、異方性導電層に圧力を特定の方向から加えていたが、圧電層側から圧力室側に向かって押圧してもよく、逆に、例えば圧力室の内部の圧力を上げることによって、圧力室側から圧電層側に向かって押圧してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】シリアルプリンタの模式図である。
【図２】インクジェットヘッドの斜視図である。
【図３】図２のインクジェットヘッドの右半分の概略平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図であって、本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線断面図であって、本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図７】図６の要部Ａの拡大図であって、インクジェットヘッドの製造過程を工程順に上から下に並べて表した断面図である。
【図８】図６に対応する断面図であって、本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図９】図６に対応する断面図であって、本発明の第３実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図１０】図６に対応する断面図であって、本発明の第４実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図１１】図６に対応する断面図であって、本発明の第５実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図１２】図６に対応する断面図であって、本発明の第６実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図１３】図６に対応する断面図であって、本発明の第７実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図１４】図６に対応する断面図であって、本発明の第８実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図１５】本発明の第９実施形態に係る液体移送装置の平面図である。
【図１６】図１４のＸＶI−ＸＶI線断面図であって、本発明の第９実施形態に係る液体移送装置の断面図である。
【図１７】本発明の第１０実施形態に係る液体移送装置の断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１    インクジェットヘッド
２    流路ユニット
３    圧電アクチュエータ
４    紙
５    キャリッジ
６    紙送りローラ
１０    キャビティプレート
１１    ベースプレート
１２    マニホールドプレート
１３    ノズルプレート
１４    圧力室
１５，１６    連通孔
１７    マニホールド
１８    インク供給口
１９    連通孔
２０    ノズル
３０    振動板
３１    絶縁層
３２    個別電極（第２の電極）
３３    圧電層
３３ａ    上面
３３ｂ    側面
３３ｃ    張出部
３４    共通電極（第１の電極）
３５    配線部
３６    端子部
３７    ドライバＩＣ（駆動装置）
３７ａ    出力端子
３７ｂ    入力端子
３８，３９    バンプ
４０    接続端子
４１    配線部
４２    端子部
４３    補強部
５０    シリアルプリンタ
５３    異方性導電層
５３ａ    上面
５４    撥水膜
５５    押圧板
５６    電極（第３の電極）
【図１】
2006096035.tif 000003
【図２】
2006096035.tif 000004
【図３】
2006096035.tif 000005
【図４】
2006096035.tif 000006
【図５】
2006096035.tif 000007
【図６】
2006096035.tif 000008
【図７】
2006096035.tif 000009
【図８】
2006096035.tif 000010
【図９】
2006096035.tif 000011
【図１０】
2006096035.tif 000012
【図１１】
2006096035.tif 000013
【図１２】
2006096035.tif 000014
【図１３】
2006096035.tif 000015
【図１４】
2006096035.tif 000016
【図１５】
2006096035.tif 000017
【図１６】
2006096035.tif 000018
【図１７】
2006096035.tif 000019