(57)【要約】【課題】電気的接続構成が簡単で、製造が容易な圧電アクチュエータ及びこれを用いた液体移送装置を提供する。【解決手段】インクジェットヘッド１の圧電アクチュエータ３２は、複数の圧力室１０を覆う振動板２５と、振動板２５の表面に形成された圧電素子２６とを備える。圧電素子２６は、積層された複数の圧電層４１と、圧電層４１の間に交互に配置された複数の個別電極４２及び複数の共通電極４３と、最上層の圧電層４１の表面に形成された支持部材４８の基部４８ａを有する。圧電素子２６には、基部４８ａの表面から積層された複数の圧電層４１に亙って延びるスルーホール４４、４６が形成され、これらのスルーホールを画成する面において、それぞれ複数の個別電極４２、複数の共通電極４３が露出している。スルーホール４４、４６の中には、それぞれ導電性材料４５、４７が充填されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面に沿って配置された複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットの一表面に配置される、液体移送装置の圧電アクチュエータであって、
前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧力室を覆う振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対側の面において前記圧力室と対向する位置に夫々配置された圧電素子とを備え、
前記各圧電素子は、積層された複数の圧電層と、所定の駆動電圧が印加される複数の第１電極と、共通の基準電位に保持される複数の第２電極とを備え、
第１電極及び第２電極は、前記積層された複数の圧電層の間に交互に配置され、
前記各圧電素子は、前記平面に直交する方向から見て、第１電極と第２電極とが互いに重ならない非重複領域を有し、
前記圧電素子の前記非重複領域には、前記複数の圧電層の積層方向である厚み方向に延び、且つ、第１電極のみが露出する第１電極露出部によって画成された孔又は溝と、前記厚み方向に振動板まで延び、且つ、第２電極のみが露出する第２電極露出部によって画成された孔又は溝とが形成され、
前記圧電素子の第１電極露出部によって画成された孔又は溝には、複数の第１電極を互いに導通させる第１導電性材料が充填され、前記圧電素子の第２電極露出部によって画成された孔又は溝には、前記振動板と接触し、且つ、複数の第２電極を互いに導通させる第２導電性材料が充填され、
前記圧電素子の第１電極は、第１導電性材料を介して、前記圧電素子の前記振動板と反対側において第１配線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】
前記振動板が導電性材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
第１配線は、前記圧電素子の前記振動板と反対側の面上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
第２電極は、第２導電性材料を介して、前記圧電素子の前記振動板と反対側において第２配線に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
第２配線は、前記圧電素子の前記振動板と反対側の面上に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記圧電素子の第１電極露出部及び第２電極露出部によって画成された孔は、前記圧電素子の前記振動板と反対側の面から、前記複数の圧電層に亙って前記厚み方向に直線的に延びていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
第１電極及び第２電極は、前記圧電素子の側面に露出していないことを特徴とする請求項６に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項８】
前記圧電素子の、第１電極露出部及び第２電極露出部によって画成される溝は、前記圧電素子の側面において、前記複数の圧電層に亙って前記厚み方向に直線的に延びていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項９】
前記振動板の少なくとも一部分は絶縁材料で形成され、前記圧電素子の第１電極露出部が、前記圧電素子の前記振動板と反対側の面から、前記振動板の絶縁材料で形成された部分まで延びていることを特徴とする請求項６に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１０】
前記振動板の少なくとも一部分は絶縁材料で形成され、前記圧電素子の第１電極露出部が、前記圧電素子の前記振動板と反対側の面から前記振動板の絶縁材料で形成された部分まで延びてい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１１】
前記振動板は導電性材料で形成され、前記圧電素子の第１電極露出部が、前記振動板まで延びていないことを特徴とする請求項６に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１２】
前記振動板は導電性材料で形成され、前記圧電素子の第１電極露出部が、前記振動板まで延びていない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１３】
前記各圧電素子は連結部材によって互いに連結され、前記各圧電素子及び前記連結部材の前記振動板と反対側の面は、ほぼ面一であることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１４】
第１配線は、前記各圧電素子及び前記連結部材の前記振動板と反対側の面上に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１５】
平面に沿って配置された複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記流路ユニットの一表面に配置される圧電アクチュエータとを備えた液体移送装置であって、
前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧力室を覆う振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対側の面において前記圧力室と対向する位置に夫々配置された圧電素子とを備え、
前記各圧電素子は、積層された複数の圧電層と、所定の駆動電圧が印加される複数の第１電極と、共通の基準電位に保持される複数の第２電極とを備え、
第１電極及び第２電極は、前記積層された複数の圧電層の間に交互に配置され、
前記各圧電素子は、前記平面に直交する方向から見て、第１電極と第２電極とが互いに重ならない非重複領域を有し、
前記圧電素子の前記非重複領域には、前記複数の圧電層の積層方向である厚み方向に延び、且つ、第１電極のみが露出する第１電極露出部によって画成された孔又は溝と、前記厚み方向に振動板まで延び、且つ、第２電極のみが露出する第２電極露出部によって画成された孔又は溝とが形成され、
前記圧電素子の第１電極露出部によって画成された孔又は溝には、複数の第１電極を互いに導通させる第１導電性材料が充填され、前記圧電素子の第２電極露出部によって画成された孔又は溝には、前記振動板と接触し、且つ、複数の第２電極を互いに導通させる第２導電性材料が充填され、
前記圧電素子の第１電極は、第１導電性材料を介して、前記圧電素子の前記振動板と反対側において第１配線に接続されていることを特徴とする液体移送装置。
【請求項１６】
前記振動板は導電性材料で形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の液体移送装置。
【請求項１７】
第１配線は、前記各圧電素子の前記振動板と反対側の面上に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の液体移送装置。
【請求項１８】
前記圧電素子の第２電極は、第２導電性材料を介して、前記圧電素子の前記振動板と反対側において第２配線に接続されていることを特徴とする請求項１５に記載の液体移送装置。
【請求項１９】
第２配線は、前記圧電素子の前記振動板と反対側の面上に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の液体移送装置。
【請求項２０】
平面に沿って配置された複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットの一表面に配置される、液体移送装置の圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記平面に直交する方向から見て、所定の駆動電圧が印加される複数の第１電極と共通の基準電位に保持される複数の第２電極とが互いに重ならない領域を有し、且つ、複数の圧電層の間に交互に配置されるように、前記複数の圧電層を積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を分割して、前記複数の圧力室に夫々対応する複数の圧電素子を形成する分割工程と、
第１電極のみが露出する第１電極露出部によって画成され、前記各圧電素子の一表面から前記圧電層の積層方向である厚み方向に直線的に延びる孔又は溝と、第２電極のみが露出する第２電極露出部によって画成され、前記各圧電素子の前記一表面から前記厚み方向に直線的に延びる孔又は溝とを形成する露出部形成工程と、
第１電極露出部によって画成された孔又は溝に複数の第１電極を互いに導通させる第１導電性材料を充填するとともに、第２電極露出部によって画成された孔又は溝に第２電極を互いに導通させる第２導電性材料を充填する充填工程と、
前記各圧電素子の前記一表面に、第１電極露出部によって画成された孔又は溝に充填された第１導電性材料と接続される第１配線を配置する配線形成工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項２１】
平面に沿って配置された複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットの一表面に配置される、液体移送装置の圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記平面に直交する方向から見て、所定の駆動電圧が印加される複数の第１電極と共通の基準電位に保持される複数の第２電極とが互いに重ならない領域を有し、且つ、複数の圧電層の間に交互に配置されるように、前記複数の圧電層を積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を分割して、前記複数の圧力室に夫々対応する複数の圧電素子を形成するとともに、同時に、前記各圧電素子の側面において、前記圧電層の積層方向である厚み方向に直線的に延び、第１電極のみが露出する第１電極露出溝、及び、前記各圧電素子の側面において、前記厚み方向に直線的に延び、第２電極のみが露出する第２電極露出溝を形成する分割工程と、
第１電極露出溝に露出する複数の第１電極を互いに導通させる第１導電性材料を、第１露出溝に充填するとともに、第２電極露出溝に露出する複数の第２電極を互いに導通させる第２導電性材料を、第２露出溝に充填する充填工程と、
前記各圧電素子の前記一表面に、第１電極露出溝に充填された第１導電性材料と接続される第１配線を形成する配線形成工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【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、液体移送装置、及び、圧電アクチュエータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を移送する液体移送装置として、ノズルからインクを吐出して印字を行うインクジェットヘッドがある。その中でも、インクに圧力を与える圧電アクチュエータを備えたものがある。この圧電アクチュエータとしては、例えば、積層された複数の圧電層と、これら複数の圧電層間に交互に配置された２種類の複数の内部電極とを有し、２種類の複数の内部電極は、同種の電極間において互いに導通し、さらに、駆動電圧を印加する駆動回路に接続されており、この２種類の複数の内部電極間に電位差を発生させることにより、電圧が印加された電極間の部分の圧電層を変形させてインクに圧力を付与するように構成されているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−３５８７１６号公報）の図１に示されるインクジェットヘッドの圧電アクチュエータは、複数のノズルにそれぞれ対応した複数の圧電素子を備え、各圧電素子は積層された複数の圧電層とその間に交互に配置された２種類の複数の内部電極とを有する。そして、１つおきに配置された同種の複数の内部電極は夫々圧電素子の両側面に形成された外部電極を介して互いに導通している。さらに、外部電極はＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）により駆動回路に接続されている。つまり、駆動回路からＦＦＣを介して１つおきに配置された同種の複数の内部電極に所定電圧が印加されるように構成されている。
【０００４】
また、特許文献２〜４（米国特許６，６０４，８１７号、６，６３１，９８１号、４，７６６，６７１号）に示されるインクジェットヘッドはいずれも、複数の圧力室を覆う圧電素子を備える。この圧電素子は、積層された圧電層と、これらの圧電層間に交互に配置された２種類の電極を備え、圧電層に形成されたスルーホール又は溝に充填された導電性材料を介して、同種の電極を導通させている。いずれの場合も、圧電層の圧力室と反対側の面に、導電性材料と接続された端子（電極）が形成され、この端子を通じてＦＦＣにより駆動回路に接続されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５８７１６号公報（図１）
【特許文献２】米国特許６，６０４，８１７号
【特許文献３】米国特許６，６３１，９８１号
【特許文献４】米国特許４，７６６，６７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、各圧電素子の側面に形成された複数の外部電極の各々にＦＦＣの端子を接続しようとすると、その電気的接続構成が複雑になる。特に高品質印刷のために圧電素子が高密度に配置されていると、接続がより困難になり、その分、電気的接続の信頼性が低下する、あるいは、製造コストが高くなる。また、圧電素子の側面の外部電極とＦＦＣとの接続が、圧電素子の変形時に分断してしまう虞もあり、インクジェットヘッドの信頼性も低い。
【０００７】
また、特許文献２〜４に示されるインクジェットヘッドはいずれも圧電層の圧力室側の面が圧力室に露出している。従って、電極を接続するスルーホールを形成する際には、スルーホールが圧力室に連通しないように、スルーホールを形成する位置及び／又はスルーホールの深さに注意しなければならない。また、これらの文献に示されているインクジェットヘッドの圧電層はいずれも、複数の圧力室にわたって形成されている。従って、ある圧力室に圧力を付与するために、当該圧力室に対向する部分の圧電層を変形させた場合に、隣接する圧力室に対向する部分の圧電層にも変形が伝わる現象、いわゆるクロストークが問題となる。さらに、圧電層の圧力室と反対側の面には、導電性材料と接続された端子（電極）が形成されており、これらの端子とＦＦＣ等の外部配線部材とを接続している。ＦＦＣ等の外部配線部材との接続は、外力に対して非常に弱いため、これらの接続の信頼性も問題となる。
【０００８】
本発明の目的は、圧電素子の内部電極に駆動電圧を供給するための電気的接続構成を簡素化するとともに、その接続が容易で、信頼性も高い圧電アクチュエータ及びこれを用いた液体移送装置を提供することと、このような圧電アクチュエータ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発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の態様に従えば、平面に沿って配置された複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットの一表面に配置され、前記複数の圧力室を覆う振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対側の面において前記圧力室と対向する位置に夫々配置された圧電素子とを有する液体移送装置の圧電アクチュエータであって、前記各圧電素子は、積層された複数の圧電層と、所定の駆動電圧が印加される複数の第１電極と、共通の基準電位に保持される複数の第２電極とを備え、第１電極及び第２電極は、前記積層された複数の圧電層の間に交互に配置され、前記各圧電素子は、前記平面に直交する方向から見て、第１電極と第２電極とが互いに重ならない非重複領域を有し、前記圧電素子の前記非重複領域には、前記複数の圧電層の積層方向である厚み方向に延び、第１電極のみが露出する第１電極露出部によって画成される孔又は溝と、前記厚み方向に振動板まで延び、第２電極のみが露出する第２電極露出部によって画成された孔又は溝とが形成され、前記圧電素子の第１電極露出部によって画成される孔又は溝には、複数の第１電極を互いに導通させる第１導電性材料が充填され、前記圧電素子の第２電極露出部によって画成された孔又は溝には、前記振動板と接触し、且つ、複数の第２電極を互いに導通させる第２導電性材料が充填され、前記圧電素子の第１電極は、第１導電性材料を介して、前記圧電素子の前記振動板と反対側において第１配線に接続されている圧電アクチュエータが提供される。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、複数の圧電層の間に配置された複数の第１電極が、第１電極露出部によって画成された孔又は溝の内部に充填された第１導電性材料を介して互いに導通される。また、第１電極の第１配線との電気的接続部は圧電素子の振動板と反対側に配置される。つまり、第１電極は、圧電素子の振動板と反対側において第１配線に接続される。従って、第１電極に駆動電圧を供給するための電気的接続構成が簡素化される。また、その接続を、圧電素子の振動板と反対側において容易に行うことができるようになり、接続の信頼性も高くなる。
【００１１】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、前記振動板が導電性材料で形成されていてもよい。圧電素子の第２電極露出部によって構成された孔又は溝は、金属等の導電性材料で形成された振動板まで延びて、その内部に充填された第２導電性材料が振動板と接触している。従って、第２導電性材料を介して接続された第２電極と振動板とを同電位に保つことができる。特に、全ての圧電素子の第２電極露出部によって画成された孔又は溝が、振動板まで延びている場合には、振動板を通じて全ての圧電素子の第２電極が導通される。いずれか１つの圧電素子の第２導電性材料を、基準電位に保持されているものに接続すれば、全ての圧電素子の第２電極と振動板を、基準電位に保持できる。この場合には、各圧電素子の第２電極を互いに接続するために、ＦＰＣ（フレキシブルプリントケーブル）等の配線部材を使用しなくてもよいので、接続の信頼性が向上する。尚、本願において、第１導電性材料と第２導電性材料とは、異なる種類の導電性材料であることに限定されるものではなく、これらの導電性材料は同一の種類であってもよい。
【００１２】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、第１配線は、前記圧電素子の前記振動板と反対側の面上に形成されていてもよい。これによると、圧電素子の表面に第１導電性材料と接続される第１配線を容易に形成することができる。
【００１３】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、第２電極は、第２導電性材料を介して、前記圧電素子の前記振動板と反対側において第２配線に接続されていてもよい。これによると、複数の第２電極も、第２電極露出部によって画成された孔又は溝の内部に充填された第２導電性材料を介して、互いに導通され、第２電極の電気的接続部が圧電素子の振動板と反対側に配置される。つまり、圧電素子の振動板と反対側において、第２電極は第２配線と接続される。従って、第２電極を共通の基準電位に保持するための電気的接続構成が簡単になる。また、その接続を、圧電素子の振動板と反対側において容易に行うことができるため、接続の信頼性も高くなる。
【００１４】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、第２配線は、前記圧電素子の前記振動板と反対側の面上に形成されていてもよい。これによると、圧電素子の表面に第２導電性材料と接続される第２配線を容易に形成することができる。
【００１５】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、前記圧電素子の、第１電極露出部及び第２電極露出部によって画成される孔は、前記圧電素子の振動板と反対側の面から、前記複数の圧電層に亙って前記厚み方向に直線的に延びていてもよい。これによると、複数枚の圧電層を積層してから、これら複数の圧電層を貫通するように直線的に延びる孔（スルーホール）を一度に形成することができるため、スルーホールの形成が容易になる。また、圧電素子の振動板と反対側の面から導電性のペースト等を流し込む方法などによりスルーホール内に第１導電性材料及び第２導電性材料を充填すれば、圧電素子の側面からの加工を行う必要がなく、複数の第１電極及び複数の第２電極をそれぞれ容易に導通させることできる。
【００１６】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、第１電極及び第２電極は、前記圧電素子の側面に露出していなくてもよい。これによると、圧電素子の側面における電極の短絡を防止することができる。
【００１７】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、前記圧電素子の、第１電極露出部及び第２電極露出部によって画成される溝は、前記圧電素子の側面において、前記複数の圧電層に亙って前記厚み方向に直線的に延びていてもよい。これによると、複数枚の圧電層を積層してから、圧電素子の側面に、複数枚の圧電層に亙って直線的に延びる溝を一度に形成することができ、溝を容易に形成することができる。
【００１８】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、前記振動板の少なくとも一部分は絶縁材料で形成され、前記圧電素子の第１電極露出部が、前記圧電素子の振動板と反対側の面から振動板の絶縁材料で形成された部分まで延びていてもよい。これによると、第１電極露出部を形成する際に、スルーホールや溝の先端が圧電素子内部の所定の位置に来るように精度よく加工を行う必要がなく第１電極露出部を容易に形成することができる。しかも、第１電極露出部に充填された第１導電性材料が振動板に接触したとしても、これらが導通することはないので圧電アクチュエータの信頼性が損なわれることはない。
【００１９】
本発明のアクチュエータにおいては、前記振動板は導電性材料で形成され、前記圧電素子の第１電極露出部が、振動板まで延びていなくてもよい。これによると、第１導電性材料と振動板とが接触して導通するのを防ぐことができる。
【００２０】
本発明の圧電アクチュエータにおいて、前記各圧電素子は連結部材によって互いに連結され、前記各圧電素子及び前記連結部材の前記振動板と反対側の面は、ほぼ面一であってもよく、さらに、第１配線は、前記各圧電素子及び前記連結部材の前記振動板と反対側の面上に形成されていてもよい。
【００２１】
各圧電素子が連結部材によって互いに連結されて、圧電素子及び前記連結部材の前記振動板と反対側の面が、ほぼ面一となっている場合には、この面上に、例えば第１配線等の配線を容易に形成することができる。また、例えば、連結部材が各圧電素子の最上層の圧電層を連結している場合には、圧電素子間のクロストークを小さく保つことができる。なぜならば、このような場合には、連結部材が複数の圧電素子を連結していても、圧電素子の変形が連結部材を通じて他の圧電素子に伝わることはほとんどないからである。
【００２２】
本発明の第２の態様に従えば、平面に沿って配置された複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記流路ユニットの一表面に配置される、液体移送装置の圧電アクチュエータであって、前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧力室を覆う振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対側の面において前記圧力室と対向する位置に夫々配置された圧電素子とを備え、前記各圧電素子は、積層された複数の圧電層と、所定の駆動電圧が印加される複数の第１電極と、共通の基準電位に保持される複数の第２電極とを備え、第１電極及び第２電極は、前記積層された複数の圧電層の間に交互に配置され、前記各圧電素子は、前記平面に直交する方向から見て、第１電極と第２電極とが互いに重ならない非重複領域を有し、前記圧電素子の前記非重複領域には、前記複数の圧電層の積層方向である厚み方向に延び、且つ、第１電極のみが露出する第１電極露出部によって画成される孔又は溝と、前記厚み方向に振動板まで延び、且つ、第２電極のみが露出する第２電極露出部によって画成された孔又は溝とが形成され、前記圧電素子の第１電極露出部によって画成される孔又は溝には、複数の第１電極を互いに導通させる第１導電性材料が充填され、前記圧電素子の第２電極露出部によって画成された孔又は溝には、前記振動板と接触し、且つ、複数の第２電極を互いに導通させる第２導電性材料が充填され、前記圧電素子の第１電極は、第１導電性材料を介して、前記圧電素子の前記振動板と反対側において第１配線に接続されている液体移送装置が提供される。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、本発明の液体移送装置において、複数の圧電層の間に配置された複数の第１電極が、第１電極露出部によって画成された孔又は溝の内部に充填された第１導電性材料を介して互いに導通される。また、圧電素子の振動板と反対側において、第１電極の第１配線との電気的接続部が配置される、つまり、第１電極は、圧電素子の振動板と反対側において第１配線と接続される。従って、第１電極に駆動電圧を供給するための電気的接続構成が簡単になる。また、その接続を、圧電素子の振動板と反対側において容易に行うことができるようになるので、接続の信頼性が高くなり、これにより液体移送装置の信頼性も高くなる。さらに、圧電素子の第２電極露出部は振動板まで延びており、その内部に充填された第２導電性材料が振動板と接触している。従って、例えば、振動板が導電性材料で形成され、全ての圧電素子の第２電極露出部が振動板まで延びている場合には、圧電素子の振動板と反対側で、各圧電素子の第２導電性材料を互いに接続する必要がない。いずれか１つの圧電素子の第２導電性材料に、グランド配線に接続すれば、全ての圧電素子の第２電極と振動板とを第２配線に接続したことになる。
【００２４】
本発明の第３の態様に従えば、平面に沿って配置された複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットの一表面に配置される、液体移送装置の圧電アクチュエータの製造方法であって、前記平面に直交する方向から見て、所定の駆動電圧が印加される複数の第１電極と共通の基準電位に保持される複数の第２電極とが互いに重ならない領域を有し、且つ、複数の圧電層の間に交互に配置されるように、前記複数の圧電層を積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体を分割して、前記複数の圧力室に夫々対応する複数の圧電素子を形成する分割工程と、第１電極のみが露出する第１電極露出部によって画成され、前記各圧電素子の一表面から前記圧電層の積層方向である厚み方向に直線的に延びる孔又は溝と、第２電極のみが露出する第２電極露出部によって画成され、前記各圧電素子の前記一表面から前記厚み方向に直線的に延びる孔又は溝とを形成する露出部形成工程と、第１電極露出部によって画成された孔又は溝に複数の第１電極を互いに導通させる第１導電性材料を充填するとともに、第２電極露出部によって画成された孔又は溝に第２電極を互いに導通させる第２導電性材料を充填する充填工程と、前記各圧電素子の前記一表面に、第１電極露出部によって画成された孔又は溝に充填された第１導電性材料と接続される第１配線を配置する配線形成工程と、を含む圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、複数の圧電層、複数の第１電極及び複数の第２電極を積層してから、これら複数の圧電層、複数の第１電極及び複数の第２電極に亙って直線的に延びる孔又は溝を一度に形成することが可能となり、これらの電極露出部を容易に形成することができる。
【００２６】
本発明の第４の態様に従えば、平面に沿って配置された複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットの一表面に配置される、液体移送装置の圧電アクチュエータの製造方法であって、前記平面に直交する方向から見て、所定の駆動電圧が印加される複数の第１電極と共通の基準電位に保持される複数の第２電極とが互いに重ならない領域を有し、且つ、複数の圧電層の間に交互に配置されるように、前記複数の圧電層を積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体を分割して、前記複数の圧力室に夫々対応する複数の圧電素子を形成するとともに、同時に、前記各圧電素子の側面において、前記圧電層の積層方向である厚み方向に直線的に延び、第１電極のみが露出する第１電極露出溝、及び、前記各圧電素子の側面において、前記厚み方向に直線的に延び、第２電極のみが露出する第２電極露出溝を形成する分割工程と、第１電極露出溝に露出する複数の第１電極を互いに導通させる第１導電性材料を、第１露出溝に充填するとともに、第２電極露出溝に露出する複数の第２電極を互いに導通させる第２導電性材料を、第２露出溝に充填する充填工程と、前記各圧電素子の前記一表面に、第１電極露出溝に充填された第１導電性材料と接続される第１配線を形成する配線形成工程と、を含む圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【００２７】
本発明の第４の態様によれば、分割工程において圧電素子を分割形成する際に、同時に、第１電極露出溝及び第２電極露出溝を形成することができるため、第１電極露出溝及び第２電極露出溝を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明をノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに適用したものである。
【００２９】
まず、本発明に係るインクジェットヘッド３を備えたインクジェットプリンタ１の構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明にかかるインクジェットプリンタ１の概略斜視図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は図１の左右方向（走査方向）に移動可能なキャリッジ２と、このキャリッジ２に設けられて記録用紙Ｐに対してインクを噴射するシリアル式のインクジェットヘッド３（液体移送装置）と、記録用紙Ｐを図１の前方（紙送り方向）へ搬送する搬送ローラ４等を備えている。インクジェットヘッド３はキャリッジ２と一体的に走査方向へ移動して、ノズル１５（図２参照）から記録用紙Ｐに対してインクを吐出する。そして、インクジェットヘッド３により記録された記録用紙Ｐは搬送ローラ４により紙送り方向へ排出される。
【００３０】
次に、インクジェットヘッド３について図２〜図４を用いて説明する。図２はインクジェットヘッド３の平面図、図３は図２のIII−III線断面図、図４は図２のIV−IV線断面図である。図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド３は、内部に複数の個別インク流路３０（液体流路）が形成された流路ユニット３１と、流路ユニット３１の一表面に配置された圧電アクチュエータ３２とを備えている。
【００３１】
次に、流路ユニット３１について、図２〜図５を用いて説明する。図５は、図２から圧電アクチュエータ３２を除いた部分の平面図である。図３、図４に示すように、流路ユニット３１は、キャビティプレート２１、ベースプレート２２、マニホールドプレート２３、及び、ノズルプレート２４を備えており、これらの４枚のプレートが積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート２１、ベースプレート２２及びマニホールドプレート２３は略矩形のステンレス鋼製の板である。また、ノズルプレート２４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２３の下面に接着される。尚、ノズルプレート２４も他の３枚のプレート２１、２２、２３と同じ金属材料により形成されていてもよい。
【００３２】
マニホールドプレート２１には、図２〜図５に示すように、平面に沿って紙送り方向（図２の上下方向）に３列に配置された複数の圧力室１０が形成されている。図２、図５には複数の圧力室１０のうちの一部（１５個）が示されている。各圧力室１０は平面視で（圧力室１０が配置された平面に直交する方向から見て）略長円形上に形成されており、その長手方向が走査方向（図２の左右方向）となるように配置されている。ベースプレート２２の平面視で圧力室１０の長手方向両端部に重なる位置には、夫々連通孔１２、１３が形成されている。また、マニホールドプレート２２には、紙送り方向に３列に延び、平面視で連通孔１２に重なるマニホールド１１が形成されている。マニホールド１１には、後述する振動板２５に形成されたインク供給口９を介して図示しないインクタンクからインクが供給される。また、マニホールドプレート２２及びノズルプレート２３の、平面視で各圧力室１０のマニホールド１１とは反対側の端部と重なる位置には、それぞれ連通孔１４及びノズル１５が形成されている。
【００３３】
そして、図２〜図５に示すように、マニホールド１１は、各連通孔１２を介して各圧力室１０に連通し、さらに、各圧力室１０は、連通孔１３、１４を介してノズル１５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１１から各圧力室１０を経てノズル１５に至る複数の個別インク流路３０が形成されている。
【００３４】
次に、圧電アクチュエータ３２について、図２、図３、図４、図６及び図７を用いて説明する。図６は圧電アクチュエータ３２の主要部の斜視図、図７は圧電アクチュエータ３２の平面図である。ただし、図６では、後述の支持部材４８を省略している。
【００３５】
図３、図４、図６に示すように、圧電アクチュエータ３２は、キャビティプレート２１の表面に配置された振動板２５と、振動板２５のキャビティプレート２１と反対側の面において、複数の圧力室１０に対向する位置に夫々配置された複数の圧電素子２６とを有する。振動板２５は、ステンレス鋼等の鉄系合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、チタン合金等の金属材料、又は、これらの金属材料にシリコンと導電性樹脂を混ぜた導電性材料からなり、図３、図４に示すように、複数の圧力室１０を覆うようにキャビティプレート２１に接合されている。
【００３６】
複数の圧電素子２６は、圧電セラミックス材料からなる、積層された複数の圧電層４１と、積層された複数の圧電層４１の間に交互に配置された個別電極４２及び共通電極４３と、最上層の圧電層４１の上に配置された支持部材４８の基部４８ａとを備えている。複数の圧電素子２６は、複数の圧力室１０に対応して紙送り方向に３列に配置されている。複数の圧電層４１は、図７に示すように、平面視で圧力室１０よりも一回り小さい略八角形状をしている。図３、図４に示すように、複数枚の圧電層４１は、振動板２５のキャビティプレート２１と反対側の面の圧力室１０の夫々に対向する位置に積層されている。尚、圧電層４１の形状は、平面視で、略八角形のほか、略長円形状等であってもよい。
【００３７】
複数の個別電極４２は、図３に示すように、共通電極４３よりも対応する圧力室１０の右側に、圧電素子２６の側面に露出しない程度に延びている。共通電極４３は、個別電極４２よりも左側に、圧電素子２６の側面に露出しない程度に延びている。このように、平面視で、個別電極４２と共通電極４３とは互いにずれた位置に配置されており、圧電素子２６には、平面視で個別電極４２と共通電極４３とが互いに重ならない非重複領域が存在する。この非重複領域には、平面視で、個別電極４２のみが重なる領域及び共通電極４３のみが重なる領域が含まれる。また、個別電極４２及び共通電極４３は、圧電素子２６の側面に露出していないので、圧電素子２６の側面において、個別電極４２と共通電極４３とが互いに短絡してしまうのを防止することができる。
【００３８】
支持部材４８は、圧電層４１と同様の圧電セラミックス材料からなり、複数の積層された圧電層４１に跨って配置されており、平面視で各圧電層４１に対向する位置にあって、圧電素子２６の一部を構成する複数の基部４８ａと、基部４８ａの間にあって、複数の圧電素子２６を互いに連結する連結部４８ｂとを有する。さらに、支持部材４８は、その両端部（図６、図７の左右端部）の接合部４８ｃを有し、この接合部４８ｃにおいて振動板２５に接合されている。このように、支持部材４８は、複数の圧電素子２６に跨って配置されており、後述する圧電アクチュエータ３２の駆動時における圧電層４１の変形が振動板２５に効率よく伝達されるように複数の圧電素子２６を支持している。尚、支持部材４８は、圧電セラミックス材料のほか、合成樹脂等の非導電性材料により構成されていてもよい。
【００３９】
さらに、図３に示すように、圧電素子２６の、平面視で複数の個別電極４２のみが重なる領域には、圧電素子２６の振動板２５と反対側の面、つまり、基部４８ａの上面から、圧電層４１の積層方向（厚み方向）に直線的に延びるスルーホール４４が形成されている。スルーホール４４は、積層された複数の圧電層４１に亙って延び、スルーホール４４を画成する基部４８ａ及び圧電層４１の内面（第１電極露出部）において、全ての個別電極４２が露出している。ただし、スルーホール４４は、振動板３１に接合されている最下層の圧電層４１を貫通しておらず、振動板３１まで延びていない。
【００４０】
さらに、図３に示すように、圧電素子２６の、平面視で複数の共通電極４３のみが重なる領域には、基部４８ａの上面から、圧電層４１の積層方向（厚み方向）に直線的に延びるスルーホール４６が形成されている。スルーホール４６は、積層された複数の圧電層４１に亙って延び、スルーホール４６を画成する基部４８ａ及び圧電層４１の内面（第２電極露出部）において、全ての共通電極４３が露出している。さらに、スルーホール４６は、振動板３１に接合されている最下層の圧電層４１を貫通して、振動板３１まで延びている。
【００４１】
スルーホール４４、４６には、夫々、半田、銀、金等からなる導電性材料４５（第１導電性材料）、導電性材料４７（第２導電性材料）が充填されている。これにより、スルーホール４４に充填された導電性材料４５は、各圧電素子２６の複数の個別電極４２を互いに導通させ、スルーホール４６に充填された導電性材料４７は、複数の共通電極４３を互いに導通させる。ここで、前述のように、スルーホール４４は、振動板３１までは延びていないので、導電性材料４５を充填したときに、導電性材料４５は振動板３１には接触せず、個別電極４２と振動板２５とは導通しない。尚、導電性材料４５と導電性材料４７は、同じ種類の導電性材料であってもよいし、異なる種類の導電性材料であってもよい。
【００４２】
また、図２〜図４に示すように、支持部材４８の振動板２５と反対側の面、つまり、支持部材４８の上面には、複数の接点１７ａと、複数の接点１７ｂと、配線部１７ｃとを有する複数の配線１７（第１配線）が形成されている。接点１７ａは、平面視でスルーホール４４に重なる位置に形成され、導電性材料４５に接続されている。接点１７ｂは、支持部材４８の右端部に紙送り方向に配列されている。配線１７ｃは接点１７ａから右方向に直線的に接点部１７ｂまで延びている。さらに、支持部材４８の上面には、複数の接点１８ａと、接点１８ｂと、複数の配線１８ｃと、配線１８ｄと、配線１８ｅとを有する配線１８（第２配線）が形成されている。接点１８ａは、平面視でスルーホール４６に重なる位置に形成され、導電性材料４７に接続されている。接点１８ｂは、支持部材４８の右上の端部に形成された。配線１８ｃは、右から１列目及び２列目の接点１８ａから、左側に延びて、配線１８ｄに接続している。配線部１８ｄは、紙送り方向に延びて、右から３列目にある接点１８ａを互いに接続している。配線１８ｅは、配線１８ｄの上端部から、右方向に直線的に延び、接点１８ｂに接続されている。
【００４３】
これにより、複数の個別電極４２は、導電性材料４５を介して配線１７に接続され、複数の共通電極４３は導電性材料４７を介して配線１８に接続される。さらに、接点１７ｂは、図示しないＦＰＣ等の可撓性を有する配線部材により図示しない駆動回路に接続されており、この駆動回路により複数の個別電極４２に選択的に所定の駆動電圧が印加される。一方、接点１８ｂは、図示しないＦＰＣ等の可撓性を有する配線部材により駆動回路に接続されグランド電位（共通の基準電位）に保持されており、複数の共通電極４３はグランド電位に保持される。
【００４４】
このように、支持部材４８の上面（圧電素子２６の振動板２５と反対側の面）には、複数の個別電極４２とこれら複数の個別電極４２に所定の駆動電圧を印加する駆動回路との間を接続する配線１７と、複数の共通電極４３に接続され、これら複数の共通電極４３をグランド電位にするための配線１８とが形成されている。つまり、配線１７及び配線１８は一平面上に形成されるので、個別電極４２及び共通電極４３の電気的接続の構成が簡単になる。また、これらの接続は、一平面上、すなわち、支持部材４８の上面において、容易に行うことができるので、接続の信頼性も高くなる。
【００４５】
次に、圧電アクチュエータ３２の駆動方法について説明する。ある圧電素子２６の複数の個別電極４２に対して、第１配線１７を介して駆動回路から駆動電圧が印加されると、個別電極４２とグランド電位に保持された共通電極４３との間に電位差が生じる。このとき、圧電層４１の、個別電極４２と共通電極４３との間に挟まれた部分（駆動部分）に、その分極方向である厚み方向と平行な方向の電界が生じるため、圧電縦効果により圧電層４１の駆動部分が厚み方向に伸びる。そして、圧力室１０内の容積が減少することから、圧力室１０内のインクに圧力が付与されて、圧力室１０に連通するノズル１５からインクの液滴が吐出される。尚、圧電素子２６は複数枚の圧電層４１を有し、駆動時にはこれら複数枚の圧電層４１の駆動部分の夫々が厚み方向に伸びるため、圧電素子２６全体の変形量は大きくなり、１回の駆動で圧力室１０内のインクに大きな圧力を付与することが可能である。
【００４６】
このとき、圧電アクチュエータ３２を駆動して圧電層４１の駆動部を変形させても、支持部材４８はほとんど変形しないので、支持部材４８の表面において接続されている個別電極４２及び配線１７、と、共通電極４３及び配線１８は、圧電層４１の駆動部の変形によりこの接続が外れてしまうことはない。従って、個別電極４２及び共通電極４３の電気的接続の信頼性が高くなり、インクジェットプリンタ１の信頼性が高くなる。
【００４７】
次に、圧電アクチュエータ３２の製造方法について図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９は、圧電アクチュエータ３２の製造工程を表す図である。
【００４８】
まず、図８（ａ）に示すように、圧電セラミックス材料からなる基材５０の一表面の各圧力室１０に対応する位置に、スクリーン印刷により個別電極４２を形成する。個別電極４２は、スクリーン印刷のほか、基材５０の表面にコンタクトマスクを設置してその上からスパッタ法、蒸着法等により形成することも可能であり、また、基材５０の全面に導電性材料を印刷しておき、不要な部分をレーザ等により除去して形成することも可能である。尚、基材５０は、圧電セラミックス材料に限られず、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックス材料や合成樹脂等、他の非導電性の材料により構成されていてもよい。
【００４９】
次に、図８（ｂ）に示すように、基板５０の個別電極４２を形成した面に圧電セラミックスのグリーンシートを貼り付けて、圧電セラミックス層５１を形成する。尚、圧電セラミックス層５１は、グリーンシートを貼り付けるほか、超微粒子の圧電材料を基材５０の表面に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）やスパッタ法、化学蒸着法、水熱合成法等により形成することも可能である。
【００５０】
次に、図８（ｃ）に示すように圧電セラミックス層５１の個別電極４２と反対側の面の各圧力室１０に対応する位置に共通電極４３を形成する。このとき、平面視で、個別電極４２の右端部が共通電極４３よりも右側に位置し、共通電極４３の左端部が個別電極４２よりも左側に位置するように、個別電極４２と共通電極４３とを互いにずらして配置する。そして、圧電セラミックス層５１の共通電極４３が形成された面に、さらに圧電セラミックス層５１を形成する。以下、同様の動作を繰り返し、複数の圧電セラミックス層５１、複数の個別電極４２及び複数の共通電極４３を積層させて、図８（ｃ）に示すように、積層された複数の圧電セラミックス層５１の間に、複数の個別電極４２及び複数の共通電極４３が交互に配置された積層体６０を形成する（積層工程）。
【００５１】
次に、図８（ｄ）に示すように、積層体６０の複数の圧電セラミックス層５１のうち、平面視で個別電極４２及び共通電極４３に重ならない部分を、超音波加工、マイクロブラスト加工、ダイサー加工等の方法により除去して圧電セラミックス層５１を分割する（分割工程）。ただし、このとき、圧電素子２６の側面に個別電極４２及び共通電極４３の端が露出しないように、圧電セラミックス層５１の個別電極４２及び共通電極４２の端付近の部分は除去せずに残しておく。これにより、複数の圧電セラミックス層５１が分割されて複数の圧電層４１が形成される。また、基材５０の圧電層４１に対向する部分に支持部材４８の複数の基部４８ａが形成され、基部４８ａの間に連結部４８ｂが形成される。このようにして、積層された複数の圧電層４１と、複数の個別電極４２及び複数の共通電極４３と、支持部材４８の基部４８ａとを有する複数の圧電素子２６が形成される。また、図示していないが、この分割工程において、基材５０の両端部も除去せずに残しておくことにより、この部分に振動板２５と接合される接合部４８ｃが形成される。
【００５２】
次に、図９（ａ）に示すように、圧電素子２６の一表面である、基部４８ａの上面の、平面視で個別電極４２のみが重なる部分（図９（ａ）の個別電極４２の右端部に対向する部分）にエキシマレーザ、フェムト秒レーザ等を照射して、圧電層４１の積層方向に延びるスルーホール４４を形成する。さらに、同様の方法で、圧電素子２６の基部４８ａの上面の、平面視で共通電極４３のみが重なる部分（図９（ａ）の共通電極４３の左端部に対向する部分）に、圧電層４１の積層方向に延びるスルーホール４６を形成する（露出部形成工程）。このとき、スルーホール４４は、最下層の圧電層４１は貫通しないように形成する。また、スルーホール４６は共通電極４３を全て貫通し、さらに最下層の圧電層４１も貫通するように形成する。このとき、スルーホール４４、４６の内部には、夫々、個別電極４２、共通電極４３のみが露出する。ここで、スルーホール４４、４６は直線的に延びているので、前述の積層工程において複数の圧電層５１、複数の個別電極４２及び複数の共通電極４３を積層させた後、一度にスルーホール４４、４６を形成することができ、スルーホール４４、４６の形成が容易になる。さらに、支持部材４８の同じ平面に向けてレーザを照射することにより、スルーホール４４及びスルーホール４６を形成するので、これらを同時に形成することができ、製造工程が簡略化される。また、スルーホール４４、４６はいずれも、最下層の圧電層４１を貫通しないように形成することも可能であり、任意の深さに形成できる。尚、スルーホール４４、４６は、レーザを照射する方法の他、支持部材４８の表面からドリルで孔を空けて形成することも可能である。また、この露出部形成工程と前述の分割工程とは、順序が逆であってもよい。
【００５３】
次に、図９（ｂ）に示すように、スルーホール４４、４６の中に、夫々、半田、銀、金等の導電性材料４５、４７を充填する（充填工程）。特に、導電性材料４５、は、スルーホール４４の中を減圧状態にしておき、基部４８ａの上面からその中に導電性材料を滴下することにより充填される。このとき、スルーホール４４の中に充填された導電性材料４５は、スルーホール４４内において露出した複数の個別電極４２と接触し、これら複数の個別電極４２を互いに導通させる。また、スルーホール４６の中にも導電性材料４７を充填する。スルーホール４６の中に充填された導電性材料４７は、スルーホール４６内において露出した複数の共通電極４３と接触し、これら複数の共通電極４３を互いに導通させる。
【００５４】
このように、複数の個別電極４２、複数の共通電極４３を互いに導通させる際に、側面からの処理を行う必要がなく、基部４８ａの上面から（露出部形成工程と同じ方向から）導電性材料を流し込むことにより複数の個別電極４２、複数の共通電極４３を導通させることができるので、複数の個別電極４２及び複数の共通電極４３の導通を容易に行うことができる。スルーホール４４、４６に充填する導電性材料４５、４７が同一のものである場合には、導電性材料４５、４７の充填を同時に行うことができ、製造工程がさらに簡略化される。
【００５５】
次に、図９（ｃ）に示すように、支持部材４８の上面に、配線１７及び配線１８を形成する（配線形成工程）。これにより、個別電極４２と配線１７とは導電性材料４５を介して接続され、共通電極４３と配線１８とは導電性材料４７を介して接続される。このとき、配線１７及び配線１８は、同一平面上に形成されるので、スクリーン印刷等によりこれらを同時に形成することができる。さらに、複数の個別電極４２と配線１７との接続、及び、複数の共通電極４３と配線１８との接続は、支持部材４８の上面において行われるので、個別電極４２及び共通電極４３の電気的接続構成が簡単になる。また、この接続は一表面上において容易に行うことができるので、接続の信頼性が高くなり、製造コストも下がる。この後、各圧電素子２６の最下層にある圧電層４１を振動板２５に接着剤等を用いて接合することにより圧電アクチュエータ３２は製造される。
【００５６】
ここで、本実施の形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、本実施の形態と同様の構成を有するものには同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００５７】
〈第１変更形態〉
図１０に示すように、スルーホール７４、７６は、夫々、複数の個別電極４２、複数の共通電極４３を貫通しておらず、スルーホール７４内において個別電極４２の端部が露出し、スルーホール７６内において共通電極４３の端部が露出していてもよい。この場合においても、スルーホール７４の中に充填された導電性材料７５により複数の個別電極４２は互いに導通され、スルーホール７６の中に充填された導電性材料７７により複数の共通電極４３は互いに導通される。前述の圧電アクチュエータの製造方法を用いることによって、任意の深さのスルーホールを容易に形成できる。
【００５８】
〈第２変更形態〉
実施形態と同様に、振動板３１が金属材料からなり、スルーホール８６が振動板３１まで延びている場合において、図１１、図１２に示すように、配線８８は、複数の圧電素子８２のうちの１つ（図１０の最も右上のもの）のスルーホール４６に対応する位置に形成された接点部８８ａにおいてのみ、導電性材料４７と接続されていてもよい。ただし、図１２は、図１１の複数の圧電素子８２のうち、支持部材４８の上面に接点部８８ａが形成されたものの断面（図１１のXII−XII線断面図）を示している。このとき、スルーホール８６の中には導電性材料８７が充填されており、複数の共通電極４３と金属材料の振動板３１とが互いに導通し、さらに、振動板３１を介して各圧電素子８２の複数の共通電極４３が互いに導通する。これにより、１つの導電性材料８７と配線８８とを接点部８８ａを介して接続するだけで、全ての共通電極４３をグランド電位に保持することができ、支持部材４８の表面における配線が簡略化される。
【００５９】
〈第３変更形態〉
図１３に示すように、振動板９１が合成樹脂等の絶縁材料（非導電性材料）により形成されている場合には、スルーホール９６に加えてスルーホール９４も、複数の圧電層４１を全て貫通し、振動板９１まで延びていてもよい。この場合、スルーホール９４、９６は、積層された圧電層４１を全て貫通しているので、スルーホール９４、９６を形成する際に、これらの先端が振動板９１に接合される最下層の圧電層４１を貫通しないように、レーザの照射時間の管理などを精度よく行う必要がなく、スルーホール９４、９６の形成が容易になる。さらに、スルーホール９４、９６に、夫々、導電性材料９５、導電性材料９７が充填されて、振動板９１に接触しても、振動板９１は非導電性材料からなるので、導電性材料９５、９７と振動板９１とを絶縁する必要がなく、圧電アクチュエータ９２の構成が簡単になる。尚、振動板９１は、全てを非導電性材料で形成するものには限られず、導電性材料からなる基板のキャビティプレート２１と反対側の面に絶縁材料の薄層を形成したものであってもよい。さらに、この薄層は、スルーホール９４、９６に充填された導電性材料９５、９７と接触する領域にのみ形成されたものであってもよい。また、この薄膜はスルーホール９４に充填された導電性材料９５と接触する領域にのみ形成されたものであってもよい。
【００６０】
〈第４変更形態〉
図１４、図１５に示すように、圧電アクチュエータ３Ａの各圧電素子１１２の側面に、積層された複数の圧電層１０１に亙ってその積層方向に直線的に延びた溝１０４（第１電極露出溝）、溝１０６（第２電極露出溝）が形成されていてもよい。この場合、複数の個別電極１０２は溝１０４まで延びて、この溝１０４の表面においてその端部が露出している。複数の共通電極１０３は、溝１０６まで延びて、この溝１０６の表面においてその端部が露出している。さらに、支持部材１１０の基部１１０ａの溝１０４、１０６に対向する部分には、夫々、基部１１０ａを貫通する孔１０８、１０９が形成されている。また、溝１０４及び孔１０８と、溝１０６及び孔１０９には、夫々、導電性材料１０５、導電性材料１０７が充填されている。この場合でも、各圧電素子１１２の複数の個別電極１０２は、導電性材料１０５により互いに導通され、さらに、導電性材料１０５を介して支持部材４８の表面において配線１７と接続される。そして、複数の共通電極１０３は、導電性材料１０７により互いに導通され、さらに、導電性材料１０７を介して支持部材１１０の上面の配線１８に接続される。尚、この場合は、溝１０４と孔１０８とが本発明に係る第１電極露出部であり、溝１０６と孔１０９とが本発明に係る第２電極露出部である。
【００６１】
このような圧電アクチュエータ３Ａを製造する方法について説明する。積層工程において、実施形態の場合と同様にして、基材５０に複数の圧電セラミックス層５１、複数の個別電極１０２及び複数の共通電極１０３を積層させる。分割工程において、圧電セラミックス層５１を複数の圧電素子１１２に分割する際に、同時に各圧電素子１１２の長手方向の両端部の一部を除去し、溝１０４、１０６を形成する。さらに、支持部材１１０の圧電素子１１２と反対側の面の、溝１０４、１０６に対向する位置から、圧電層１０１の積層方向に直線的に延びる孔（貫通孔）１０８、１０９を形成し、孔１０８及び孔１０９に半田、銀、金等からなる導電性のペーストを流し込み、溝１０４及び孔１０８に導電性材料１０５を充填し、溝１０６及び孔１０９に、導電性材料１０７を充填する。その後、配線形成工程により、実施形態と同様にして配線１７、１８を形成し、さらに、各圧電素子１１２の最下層にある圧電層１０１を振動板９１に接合して圧電アクチュエータ３Ａを製造する。
【００６２】
これによると、複数の圧電層１０１と、複数の個別電極１０２及び複数の共通電極１０３とを積層してから、溝１０４、１０６を一度に形成することができるので溝１０４、１０６を容易に形成することができる。さらに、分割工程において複数の圧電素子１１２に分割する際に、溝１０４、１０６を同時に形成することができるので、溝１０４、１０６を容易に形成することができる。また、この場合も、孔１０８、１０９から導電性材料を充填させることにより溝１０４、１０６に導電性材料を充填することができるので、側面からの加工を行う必要がなく、導電性材料１０５、１０７の充填が容易になる。尚、振動板９１が金属材料からなる場合には、例えば、振動板９１の表面の、溝１０４に対向する位置に、四フッ化エチレンにより撥水加工された表面を有する合成樹脂、セラミックス等の非導電性材料からなる突起を設ける等して、導電性材料１０５と振動板９１とが接触しないようにする。
【００６３】
〈第５変更形態〉
図１６に示すように、支持部材４８の表面に図１７に示すようなフレキシブルプリント配線板１２０（ＦＰＣ）を貼り付けた構造であってもよい。この場合、個別電極４２は、導電性材料４５を介して、圧電素子２６の振動板２５と反対側の面、つまり、支持部材４８の上面において、ＦＰＣ１２０の配線１２１の接点部１２１ａに接続され、接点部１２１ｂを介して駆動回路に接続される。共通電極４３は、導電性材料４７を介して、圧電素子２６の振動板２５と反対側の面、つまり、支持部材４８上面においてＦＰＣ１２０の配線１２２の接点部１２２ａに接続され、接点部１２２ｂを介して駆動回路に接続されてグランド電位に保持される。ここで、配線１２１、１２２が、夫々、本発明に係る第１配線、第２配線に相当する。この場合でも、個別電極４２及び共通電極４３とＦＰＣ１２０の配線１２１、１２２とは、導電性材料４５、４７を介して、支持部材４８の上面において接続されるので、個別電極４２及び共通電極４３の電気的接続の構成が簡単になる。また、この接続を、一表面において容易に行うことができるので、接続の信頼性が高くなる。
【００６４】
〈第６変更形態〉
図１８Ａ，Ｂに示すように、各個別電極１４２が、電極本体部１４２ａ及び電極端子１４２ｂを有する構造であって、同様に各共通電極１４３が、電極本体部１４３ａ及び電極端子１４３ｂを有する構造であってもよい。電極本体部１４２ａ、１４３ａは、同一の大きさ、形状である。電極本体部１４２ａ、１４３ａは、平面視で略矩形の形状であり、且つ、圧電層４１よりも一回り小さい。電極端子１４２ｂ、１４３ｂはそれぞれ、電極本体部１４２ａ、１４２ｂの右上、左上に形成されている。この場合、個別電極１４２の電極本体部１４２ａと、共通電極１４３の電極本体部１４３ａとを、平面視で圧力室１０の中央と重なるように揃えて配置しても、電極端子１４２ｂ、１４３ｂは、平面視で互いに重ならない位置に配置することができる。スルーホール４４、４６は、圧電層４１の平面視で電極端子１４２ｂ、１４３ｂと重なる領域にそれぞれ形成される。従って、積層する圧電層４１の間に個別電極１４２及び共通電極１４３を形成する際に、個別電極１４２及び共通電極１４３を互いにずらして形成する必要がなく、これらの電極の形成が容易となる。
【００６５】
なお、電極本体部１４２ａ、１４３ａの形状は矩形でなくてもよく、任意の形状にし得る。また、電極端子１４２ｂ、１４３ｂは、平面視で互いに重ならない位置であれば、電極本体部１４２ａ、１４３ａの任意の位置に形成しうる。
【００６６】
以上の説明では、本発明の液体移送装置をインクジェットヘッドに適用した例について説明したが、これに限らず、試薬、生体溶液、配線材料溶液、電子材料溶液、冷媒用、燃料用などインク以外の液体を移送する液体移送装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの概略斜視図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】図２の圧電素子を除いた部分の平面図である。
【図６】図２の圧電アクチュエータの主要部の斜視図である。
【図７】図６の圧電アクチュエータの平面図である。
【図８】図２の圧電アクチュエータの製造工程のうち前半を表す図である。
【図９】図２の圧電アクチュエータの製造工程のうち後半を表す図である。
【図１０】第１変更形態の図３相当の断面図である。
【図１１】第２変更形態の図２相当の平面図である。
【図１２】第２変更形態の図３相当の断面図である。
【図１３】第３変更形態の図３相当の断面図である。
【図１４】第４変更形態の図２相当の平面図の一部を拡大した平面図である。
【図１５】第４変更形態の図３相当の断面図である。
【図１６】第５変更形態の図３相当の断面図である。
【図１７】図１６のＦＰＣの平面図である。
【図１８】図１８（ａ）は第６変更形態の圧電アクチュエータを含むインクジェットヘッドの一部を拡大した平面図であり、図１８（ａ）は、図１８（ｂ）のＸＶＩＩＩＢ−ＸＶＩＩＩＢ線断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  インクジェットヘッド
３  圧電アクチュエータ
１７、１８  配線
３１  振動板
３２  圧電素子
４１  圧電層
４２  個別電極
４３  共通電極
４４、４６  スルーホール
４５、４７  導電性材料
４８ａ  基部
１０４、１０６  溝
１０８、１０９  孔
【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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【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１８】
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