(57)【要約】【課題】圧電アクチュエータを薄くしつつも、圧電層を破損しにくくする。【解決手段】圧電アクチュエータ２２は１つの圧電層４１と、圧電層４１の下面に配置された共通電極４２と、圧電層４１の上面に配置された個別電極４３とを備えている。また、圧電層４１の内部には、厚み方向における略中央部に、搬送方向及び搬送方向と直交する方向に等間隔に配列され、圧力室１０と重なる複数の金属パターン４４が設けられている。複数の金属パターン４４は、互いに導通しておらず、他の部分とも導通していない。また、搬送方向における最も外側の金属パターン４４は、圧力室１０の縁をまたぐように配置されている。また、一部の金属パターン４４は、個別電極４３と重なり、それ以外の金属パターン４４は、個別電極４３とは重なっていない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータであって、
前記複数の圧力室を覆うように配置された圧電層と、
前記圧電層の片側の面に配置され、複数の圧力室にまたがって連続的に延びた共通電極と、
前記圧電層の前記共通電極と反対側の面の、前記複数の圧力室と重なる部分にそれぞれ配置された複数の個別電極と、
前記圧電層の内部に、前記圧電層の面方向に沿って配列され、互いに導通しておらず、外部とも接続されていない複数の金属パターンと、を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記複数の金属パターンは、前記圧電層の内部の、前記圧力室と重なる領域に配置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】
前記複数の金属パターンのうち一部の金属パターンは、前記圧電層の内部の、前記圧電層の厚み方向から見て、前記個別電極及び前記共通電極と重なる領域に配置され、その他の金属パターンは前記個別電極と重ならない領域に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
所定の方向に並ぶ前記複数の圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータであって、
ある圧力室と重なる前記金属パターンは、前記所定の方向に当該圧力室に隣接する圧力室とは重ならないことを特徴とする請求項２又は３に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記複数の金属パターンは、前記圧電層の厚み方向から見て、前記圧力室の縁をまたぐように延びた金属パターンを含んでいることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記複数の金属パターンは、前記圧電層の内部の、前記圧力室と重なる領域以外の領域に配置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７】
請求項１〜６のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記圧電層のうち、前記共通電極側の部分となる第１部分圧電層を形成する第１部分圧電層形成工程と、
前記第１部分圧電層の前記共通電極が配置されるのと反対側の面に、前記複数の金属パターンを形成する金属パターン形成工程と、
前記複数の金属パターンが形成された前記第１部分圧電層の、前記共通電極が配置されるのと反対側の面に、前記圧電層の前記個別電極側の部分となる第２部分圧電層を形成する第２部分圧電層形成工程と、
前記圧電層に前記共通電極を形成する共通電極形成工程と、
前記圧電層に前記個別電極を形成する個別電極形成工程と、を備えている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、圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータ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】
特許文献１に記載の圧電アクチュエータは、インクジェットヘッドに用いられた圧電アクチュエータである。この圧電アクチュエータは、２つの圧電層と、共通電極と、複数の個別電極とを備えている。２つの圧電層は、互いに積層され、複数の圧力室にまたがって連続的に延びている。共通電極は、２つの圧電層の間に、そのほぼ全域にわたって延び、グランド電位に保持されている。複数の個別電極は、上側の圧電層の上面の、複数の圧力室と重なる部分にそれぞれ配置され、駆動信号が入力される。また、上側の圧電層の個別電極と共通電極とに挟まれた部分は、厚み方向に分極されている。そして、個別電極に駆動信号が入力され、個別電極と共通電極との間に電位差が生じると、圧電層のこれらの電極に挟まれた部分が面方向に収縮し、その結果、２つの圧電層の圧力室と重なる部分が全体として圧力室側に凸となるように変形する。これにより、圧力室の容積が小さくなって圧力室内のインクの圧力が増加し、圧力室につながるノズルからインクが吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５６１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１において、圧電アクチュエータ全体の厚みを薄くすれば、個別電極と共通電極との間に電位差を生じさせたときの圧電アクチュエータの圧力室と重なる部分の変形を大きなものとすることができる。しかしながら、圧電アクチュエータの厚みを薄くすると、圧電アクチュエータのハンドリング時や、圧電アクチュエータと流路ユニットとの接合時などに圧電層が破損する虞がある。
【０００５】
本発明の目的は、厚みを薄くしつつも、圧電層を破損しにくくすることが可能な圧電アクチュエータ及び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】
【０００６】
第１の発明に係る圧電アクチュエータは、複数の圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータであって、前記複数の圧力室を覆うように配置された圧電層と、前記圧電層の片側の面に配置され、複数の圧力室にまたがって連続的に延びた共通電極と、前記圧電層の前記共通電極と反対側の面の、前記複数の圧力室と重なる部分にそれぞれ配置された複数の個別電極と、前記圧電層の内部に、前記圧電層の面方向に沿って配列され、互いに導通しておらず、外部とも接続されていない複数の金属パターンと、を備えている。
【０００７】
本発明によると、圧電層の内部に設けられた複数の金属パターンによって圧電層が補強される。これにより、圧電アクチュエータの厚みを薄くしつつも、圧電層を破損しにくくすることができる。これにより、圧電アクチュエータをハンドリングする際や、圧電アクチュエータを流路ユニットなどに接合する際などに、圧電層が破損してしまうのを防止することができる。なお、互いに導通しておらず、外部とも接続されていない複数の金属パターンには電界は生じない（金属パターン内部の電界は０である）ため、金属パターンが設けられていることで、圧電層の共通電極と個別電極とに挟まれた部分に生じる電界に影響が生じることはない。
【０００８】
第２の発明に係る圧電アクチュエータは、第１の発明に係る圧電アクチュエータにおいて、前記複数の金属パターンは、前記圧電層の内部の、前記圧力室と重なる領域に配置されている。
【０００９】
本発明によると、複数の金属パターンが、圧電層の内部の圧力室と重なる領域に配置されているため、１つの金属パターンが、圧電層の内部の圧力室と重なる領域の全体にわたって配置されている場合と比較して、共通電極と個別電極との間に電位差を生じさせたときの、圧電層の変形量を大きくすることができる。
【００１０】
第３の発明に係る圧電アクチュエータは、第２の発明に係る圧電アクチュエータにおいて、前記複数の金属パターンのうち一部の金属パターンは、前記圧電層の内部の、前記圧電層の厚み方向から見て、前記個別電極及び前記共通電極と重なる領域に配置され、その他の金属パターンは前記個別電極と重ならない領域に配置されている。
【００１１】
圧電アクチュエータの製造時に、圧電アクチュエータ間で、個別電極と金属パターンとの位置関係がばらつくことがある。本発明では、複数の金属パターンのうち一部の金属パターンが、圧電層の内部の、個別電極及び共通電極と重なる領域に配置され、その他の金属パターンが個別電極と重ならない領域に配置されているため、個別電極と複数の金属パターンとの位置関係にばらつきがあっても、個別電極と各金属パターンとの重なり面積の合計はほとんど変化しない。これにより、圧電アクチュエータ間で、個別電極と共通電極との間に電位差を生じさせたときの圧電層の変形量を均一にすることができる。
【００１２】
第４の発明に係る圧電アクチュエータは、第２又は第３の発明に係る圧電アクチュエータにおいて、所定の方向に並ぶ前記複数の圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータであって、ある圧力室と重なる前記金属パターンは、前記所定の方向に当該圧力室に隣接する圧力室とは重ならない。
【００１３】
ある圧力室と重なる共通電極と個別電極との間に電位差を生じさせたときには、この圧力室と重なる金属パターンが、共通電極の電位と個別電極の電位との間のある電位となる。このとき、この金属パターンが別の圧力室とも重なっていると、圧電層の別の圧力室と重なる部分が不必要に変形してしまう虞がある。本発明では、ある圧力室と重なっている金属パターンが、別の圧力室とは重なっていない。したがって、ある圧力室を挟む共通電極と個別電極との間に電位差を生じさせたときに、圧電層の別の圧力室と重なる部分が不必要に変形してしまうことがない。
【００１４】
第５の発明に係る圧電アクチュエータは、第２〜第４のいずれかの発明に係る圧電アクチュエータにおいて、前記複数の金属パターンは、前記圧電層の厚み方向から見て、前記圧力室の縁をまたぐように延びた金属パターンを含んでいる。
【００１５】
圧電層と圧力室を形成する流路ユニットなどとを接合する際には、圧電層の、圧力室の壁となる部分と重なる部分に大きな力が加わるため、圧電層の圧力室の縁の近傍の部分にクラックが発生しやすい。本発明では、金属パターンが、圧力室の縁をまたぐように配置されているため、圧電層の圧力室の縁の近傍の部分にクラックが発生してしまうのを防止することができる。
【００１６】
第６の発明に係る圧電アクチュエータは、第１の発明に係る圧電アクチュエータにおいて、前記複数の金属パターンは、前記圧電層の内部の、前記圧力室と重なる領域以外の領域に配置されている。
【００１７】
本発明によると、金属パターンが、圧電層の内部の圧力室と重なる領域以外の領域に配置されているため、金属パターンによって圧電層の変形が阻害されることがない。
【００１８】
第７の発明に係る圧電アクチュエータの製造方法は、第１〜第６のいずれかの発明に係る圧電アクチュエータの製造方法であって、前記圧電層のうち、前記共通電極側の部分となる第１部分圧電層を形成する第１部分圧電層形成工程と、前記第１部分圧電層の前記共通電極が配置されるのと反対側の面に、前記複数の金属パターンを形成する金属パターン形成工程と、前記複数の金属パターンが形成された前記第１部分圧電層の、前記共通電極が配置されるのと反対側の面に、前記圧電層の前記個別電極側の部分となる第２部分圧電層を形成する第２部分圧電層形成工程と、前記圧電層に前記共通電極を形成する共通電極形成工程と、前記圧電層に前記個別電極を形成する個別電極形成工程と、を備えている。
【００１９】
本発明によると、圧電層の内部に金属パターンが設けられた圧電アクチュエータを製造することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、圧電層の内部に設けられた金属パターンによって圧電層が補強されるため、圧電層を薄くしつつも、圧電層を破損しにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。
【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】インクジェットヘッドの製造工程を示す工程図である。
【図６】変形例１の図４相当の図である。
【図７】変形例２の図４相当の図である。
【図８】変形例３の図４相当の図である。
【図９】変形例４の図４相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態に係るプリンタ１は、キャリッジ２、インクジェットヘッド３、搬送ローラ４などを備えている。
【００２４】
キャリッジ２は、走査方向に延びた２本のガイドレール５に支持され、ガイドレール５に沿って走査方向に往復移動する。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２に搭載され、その下面に形成された複数のノズル１５からインクを吐出させる。搬送ローラ４は、走査方向と直交する搬送方向におけるキャリッジ２の両側に配置され、記録用紙Ｐを搬送方向に搬送する。
【００２５】
そして、プリンタ１では、搬送ローラ４により記録用紙Ｐを搬送方向に搬送しつつ、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド３からインクを吐出させることによって、記録用紙Ｐに印刷を行う。
【００２６】
次に、インクジェットヘッド３について詳細に説明する。インクジェットヘッド３は、図２〜図４に示すように、ノズル１５や後述の圧力室１０等のインク流路が形成された流路ユニット２１と、圧力室１０内のインクに圧力を付与するための圧電アクチュエータ２２とを備えている。
【００２７】
流路ユニット２１は、４枚のプレート３１〜３４が互いに積層されることによって形成されている。４枚のプレート３１〜３４のうち、３枚のプレート３１〜３３は、ステンレスなどの金属材料からなる。プレート３４は、ポリイミドなどの合成樹脂材料からなる。あるいは、プレート３４は、プレート３１〜３３と同様の金属材料からなるものであってもよい。
【００２８】
プレート３１には、複数の圧力室１０が形成されている。複数の圧力室１０は、走査方向を長手方向とする略楕円の平面形状を有している。また、複数の圧力室１０は、搬送方向に配列されることによって圧力室列９を形成しており、プレート３１には、査方向に２つ並んだ２つの圧力室列９が形成されている。また、一方の圧力室列９を形成する圧力室１０と、他方の圧力室列９を形成する圧力室１０とは、各圧力室列９における圧力室１０の間隔の半分の長さだけ搬送方向にずれて配置されている。
【００２９】
プレート３２には、右側の圧力室列９を形成する複数の圧力室１０の右端部、及び、左側の圧力室列９を形成する複数の圧力室１０の左端部と重なる部分に、略円形の貫通孔１２が形成されている。また、プレート３２には、右側の圧力室列９を形成する複数の圧力室１０の左端部、及び、左側の圧力室列９を形成する複数の圧力室１０の右端部と重なる部分に、略円形の貫通孔１３が形成されている。
【００３０】
プレート３３には、２つのマニホールド流路１１が形成されている。２つのマニホールド流路１１は、それぞれ、各圧力室列９を形成する複数の圧力室１０にまたがるように搬送方向に延び、右側の圧力室列９を形成する複数の圧力室１０の略右半分、及び、左側の圧力室列９を形成する複数の圧力室１０の略左半分と重なっている。また、２つのマニホールド流路１１は、搬送方向の下流側の端部において互いに接続されている。そして、２つのマニホールド流路１１には、互いに接続された搬送方向の下流側の端部に設けられたインク供給口８からインクが供給される。
【００３１】
また、プレート３３には、複数の貫通孔１３と重なる部分に、略円形の複数の貫通孔１４が形成されている。プレート３４には、複数の貫通孔１４と重なる部分に、複数のノズル１５が形成されている。
【００３２】
そして、流路ユニット２１においては、マニホールド流路１１が貫通孔１２を介して圧力室１０と連通し、圧力室１０が貫通孔１３、１４を介してノズル１５と連通している。このように流路ユニット２１には、マニホールド流路１１の出口から圧力室１０を経てノズル１５に至る複数の個別インク流路が形成されている。
【００３３】
圧電アクチュエータ２２は、インク分離膜４０、圧電層４１、共通電極４２、複数の個別電極４３、複数の金属パターン４４等を備えている。
【００３４】
インク分離膜４０は、合成樹脂材料などの絶縁材料からなる薄膜であり、流路ユニット２１の上面に配置され、複数の圧力室１０にまたがって連続的に延びている。圧電層４１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛の混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、インク分離膜４０の上面に配置され、複数の圧力室１０にまたがって連続的に延びている。
【００３５】
共通電極４２は、圧電層４１の下面に配置され、圧電層４１の下面のほぼ全域にわたって延びている。共通電極４２は、図示しないドライバＩＣに接続され、グランド電位に保持されている。ここで、本実施の形態では、圧電層４１の下面にインク分離膜４０が配置されていることにより、圧力室１０内のインクが共通電極４２に接触してしまうのを防止することができる。
【００３６】
複数の個別電極４３は、複数の圧力室１０に対して個別に設けられている。個別電極４３は、圧力室１０よりも一回り小さい略楕円の平面形状を有し、対応する圧力室１０の略中央部と重なるように配置されている。また、個別電極４３は、走査方向における貫通孔１２側の端部が圧力室１０と重ならない部分まで延び、その先端部が接続端子４３ａとなっている。接続端子４３ａは、図示しないドライバＩＣと接続され、ドライバＩＣにより、各個別電極４３に個別にグランド電位及び駆動電位（例えば、２０Ｖ程度）のいずれかの電位が選択的に付与される。
【００３７】
また、共通電極４２及び個別電極４３の配置に対応して、圧電層４１の共通電極４２と個別電極４３とに挟まれた部分は、圧電層４１の厚み方向に分極されている。
【００３８】
複数の金属パターン４４は、圧電層４１の内部の厚み方向における略中央部に配置されている。複数の金属パターン４４は、互いに導通しておらず、外部（例えば、他の電極や配線など）とも導通してない。複数の金属パターン４４は、それぞれ、個別電極４３よりも小さい略矩形の平面形状を有し、各圧力室１０に対応して設けられている。より詳細に説明すると、各圧力室１０に対応する複数の金属パターン４４は、圧電層４１の内部の圧力室１０と重なる領域に、走査方向及び搬送方向にそれぞれ等間隔に格子状に配列されている。そして、これら複数の金属パターン４４のうち、搬送方向における最も外側の金属パターン４４が、圧力室１０の搬送方向の縁１０ａをまたぐように配置されている。また、これら複数の金属パターン４４のうち、搬送方向における圧力室１０の中央側の部分と重なる金属パターン４４は個別電極４３と重なり、その他の金属パターン４４は、個別電極４３とは重なっていない。なお、本実施形態における圧電層４１の厚さは１８μｍ〜３３μｍ程度が望ましく、金属パターン４４は厚さ方向の中間部分に配置される。
【００３９】
次に、圧電アクチュエータ２２を駆動して、ノズル１５からインクを吐出させる方法について説明する。圧電アクチュエータ２２では、予め全ての個別電極４３がグランド電位に保持されている。あるノズル１５からインクを吐出させるためには、そのノズル１５に対応する個別電極４３の電位を駆動電位に切り換える。すると、この個別電極４３と共通電極４２との間の電位差により、圧電層４１のこれらの電極に挟まれた部分に分極方向と同じ向きの電界が生じる。これにより、圧電層４１のこれらの電極に挟まれた部分が圧電層４１の面方向に収縮し、圧電層４１の圧力室１０と重なる部分が全体として圧力室１０側に凸となるように変形する。この変形により、圧力室１０の容積が小さくなって、圧力室１０内のインクの圧力が上昇し、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される。
【００４０】
ここで、本実施の形態では、個別電極４３と共通電極４２との間に金属パターン４４が配置されているが、複数の金属パターン４４は、互いに接続されておらず、外部とも接続されていない。そのため、個別電極４３と共通電極４２とに挟まれた金属パターン４４は、駆動電位とグランド電位との間の電位（例えば、１０Ｖ程度）となる。また、金属中には電界が発生しない（電界が０となる）ため、金属パターン４４の有無によって、圧電層４１に生じる電界に変わりはない。
【００４１】
次に、インクジェットヘッド３の製造方法について図５を用いて説明する。インクジェットヘッド３を製造するためには、まず、図５（ａ）に示すように、圧電材料のグリーンシートにより、圧電層４１の略下半分となる部分圧電層４１ａ（本発明の「第１部分圧電層」）を形成する（本発明の「第１部分圧電層形成工程」）。次に、図５（ｂ）に示すように、部分圧電層４１ａの上面に、印刷などによって複数の金属パターン４４を形成する（本発明の「金属パターン形成工程」）。次に、図５（ｃ）に示すように、金属パターン４４が形成された部分圧電層４１ａの上面に圧電材料のグリーシートを配置することにより、部分圧電層４１ａの上面に、圧電層４１の略上半分となる部分圧電層４１ｂ（本発明の「第２部分圧電層」）を形成する（本発明の「第２部分圧電層形成工程」）。次に、部分圧電層４１ａ、４１ｂと金属パターン４４との積層体を焼成する。これにより、部分圧電層４１ａと部分圧電層４１ｂとが一体となり、内部に複数の金属パターン４４が配置された圧電層４１となる。次に、図５（ｄ）に示すように、印刷などにより、圧電層４１の下面に共通電極４２を形成し（本発明の「共通電極形成工程」）、圧電層４１の上面に複数の個別電極４３を形成する（本発明の「個別電極形成工程」）。次に、図５（ｅ）に示すように、圧電層４１の下面に接着剤によりインク分離膜４０を貼り付ける。以上の工程により、圧電アクチュエータ２２が完成する。次に、図５（ｆ）に示すように、圧電アクチュエータ２２と、圧電アクチュエータ２２と並行して作製した流路ユニット２１とを、個別電極４３と圧力室１０とを位置合わせして、接着剤などによって接合する。これにより、インクジェットヘッド３が完成する。
【００４２】
以上に説明した実施の形態によると、圧電アクチュエータ２２が圧電層４１を１層だけ備えたものであるため、圧電アクチュエータ２２を、圧電層が２層以上積層された圧電アクチュエータよりも全体の厚みを薄くすることができる。これにより、圧電アクチュエータ２２を駆動したときの、圧電層４１の圧力室１０と重なる部分の変形量を大きくすることができる。
【００４３】
ただし、圧電層４１が１層だけの圧電アクチュエータ２２は、厚みが薄い分、圧電層４１が破損しやすい。これに対して、本実施の形態では、圧電層４１の内部に複数の金属パターン４４が形成されていることで、圧電層４１が複数の金属パターン４４によって補強されている。これにより、圧電アクチュエータ２２を薄くしつつも、圧電層４１を破損しにくくすることができる。
【００４４】
ここで、圧電アクチュエータ２２では、圧電層４１の内部の個別電極４３と共通電極４２とに挟まれた部分に金属パターン４４が配置されているが、上述したように、金属パターン４４の有無によって、個別電極４３に駆動電位を付与したときに圧電層４１に生じる電界に変わりはない。
【００４５】
また、本実施の形態では、上述したようにして圧電アクチュエータ２２を製造すると、圧電アクチュエータ２２間で、個別電極４３と金属パターン４４との位置関係にばらつきが生じ得る。しかしながら、本実施の形態では、圧力室１０と重なる複数の金属パターン４４のうち、一部の金属パターン４４が個別電極４３と重なり、それ以外の金属パターン４４が個別電極４３と重なっていない。したがって、個別電極４３と金属パターン４４との位置関係にばらつきが生じたときに、個別電極４３の各金属パターン４４との重なり面積は変動するが、個別電極４３と各金属パターン４４との重なり面積の合計はほとんど変化しない。これにより、個別電極４３と金属パターン４４との位置関係にばらつきが生じても、圧電アクチュエータ２２を駆動したときの、圧電層４１の圧力室１０と重なる部分の変形量にばらつきが生じにくくなる。
【００４６】
また、本実施の形態では、ある圧力室１０に対応する個別電極４３に駆動電位を付与したときには、当該圧力室１０に対応する金属パターン４４が、駆動電位とグランド電位との間の電位（例えば、１０Ｖ程度）となる。このとき、本実施の形態とは異なり、ある圧力室１０と重なる金属パターン４４が、当該圧力室１０と隣接する圧力室１０とも重なっているとすると、圧電層４１の、この金属パターン４４と、上記隣接する圧力室１０に対応する個別電極４３とに挟まれた部分や、圧電層４１の、この金属パターン４４と、共通電極４２の上記隣接する圧力室１０と重なる部分とに挟まれた部分に電界が発生し、圧電層４１の上記隣接する圧力室１０と重なる部分が不必要に変形してしまう虞がある。
【００４７】
これに対して、本実施の形態では、上述したように、各圧力室１０に対して複数の金属パターン４４が設けられており、ある圧力室１０と重なる金属パターン４４は、当該圧力室１０に隣接する圧力室１０とは重ならない。したがって、圧電層４１のある圧力室１０と重なる部分を変形させたときに、圧電層４１の当該圧力室１０と隣接する圧力室１０と重なる部分が不必要に変形してしまうことがない。
【００４８】
また、インクジェットヘッド３の製造において、流路ユニット２１と圧電アクチュエータ２２とを接合する際には、圧電層４１の、流路ユニット２１の圧力室１０の壁となる部分と重なる部分に大きな力が加えられることになる。そのため、流路ユニット２１と圧電アクチュエータ２２との接合時には、圧電層４１の圧力室１０の縁１０ａの近傍の部分にクラックが発生しやすい。これに対して、本実施の形態では、一部の金属パターン４４が、圧力室１０の縁１０ａをまたぐように配置されているため、流路ユニット２１と圧電アクチュエータ２２との接合時に、圧電層４１の圧力室１０の縁１０ａの近傍の部分にクラックが発生しにくくなる。
【００４９】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。
【００５０】
上述の実施の形態では、一部の金属パターン４４が、圧力室１０の縁１０ａをまたぐように配置されていたが、これには限られない。例えば、図６に示すように、全ての金属パターン４４が、圧電層４１の内部の、縁１０ａよりも内側の部分と重なる部分にのみ配置されていてもよい（変形例１）。
【００５１】
また、上述の実施の形態では、圧力室１０と重なる複数の金属パターン４４のうち、一部の金属パターン４４が個別電極４３と重なり、それ以外の金属パターン４４が個別電極４３と重ならないように配置されていたが、これには限られない。例えば、図７に示すように、全ての金属パターン４４が、圧電層４１の内部の圧力室１０と重なる部分のうち、個別電極４３と重なる部分にのみ配置されていてもよい。
【００５２】
また、上述の実施の形態では、ある圧力室１０と重なる金属パターン４４が、当該圧力室１０と隣接する圧力室１０とは重ならないようになっていたが、これには限られない。例えば、上述の実施の形態よりも圧力室１０同士の間隔が小さく、各金属パターン４４の面積が大きい場合などに、図８に示すように、ある圧力室１０の搬送方向の下流側の端部と重なる金属パターン４４が、当該圧力室１０の搬送方向の下流側に隣接する圧力室１０の、搬送方向の上流側の端部と重なっていてもよい（変形例３）。
【００５３】
この場合でも、互いに隣接する２つの圧力室１０と重なる金属パターン４４の圧力室１０と重なる部分の面積がそれほど大きくなければ、仮に、圧電層４１の当該隣接する圧力室１０と重なる部分が不必要に変形したとしても、当該隣接する圧力室１０に連通するノズル１５から不必要にインクが吐出されることはない。
【００５４】
また、上述の実施の形態では、金属パターン４４が圧力室１０と重なるように配置されていたが、これには限られない。例えば、図９に示すように、複数の金属パターン４４が、圧力室１０の搬送方向における両側の壁となる部分と重なる部分にのみ配置されている等、複数の金属パターン４４が、圧電層４１の内部の、圧力室１０と重なる部分以外の部分にのみ設けられていてもよい（変形例４）。この場合には、圧電層４１の圧力室１０と重なる部分に金属パターン４４が存在しないため、圧電アクチュエータ２２を駆動したときの圧電層４１の変形が金属パターン４４によって阻害されることがない。
【００５５】
また、複数の金属パターン４４は、圧電層４１の内部の圧力室１０と重なる部分にのみ配置されていることや、圧電層４１の圧力室１０と重なる部分以外の部分にのみ配置されていることにも限られない。例えば、複数の金属パターン４４が、圧電層４１の内部の全域にわたって、走査方向及び搬送方向に配列されているなど、複数の金属パターン４４が、圧電層４１の内部の圧力室１０と重なる部分とそれ以外の部分の両方に配置されていてもよい。
【００５６】
また、上述の実施の形態では、複数の金属パターン４４が、走査方向及び搬送方向に格子状に配列されていたが、これには限られない。複数の金属パターン４４は、圧電層４１の面方向に沿った別の方向に配列されていてもよい。また、このとき、複数の金属パターン４４は、互いに交差する２つの方向に沿って配列されていることにも限られず、一方向にのみ配列されていてもよい。また、金属パターン４４の形状は、矩形であることにも限られず、円形、楕円形、矩形以外の多角形など、別の形状であってもよい。また、複数の金属パターン４４の形状は、全て同じでなくてもよい。
【００５７】
また、上述の実施の形態では、圧電層４１の下面に共通電極４２が配置され、圧電層４１の上面に複数の個別電極４３が配置されていたが、これには限られない。上述の実施の形態とは逆に、圧電層４１の上面に共通電極４２が配置され、圧電層４１の下面に複数の個別電極４３が配置されていてもよい。
【００５８】
また、以上では、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに用いられる圧電アクチュエータ及び圧電アクチュエータの製造に本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。インク以外の液体を吐出するインクジェットヘッド以外の液体吐出装置など、圧力室を有する別の装置に用いられる圧電アクチュエータ及び圧電アクチュエータの製造に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  圧力室
２２  圧電アクチュエータ
４１  圧電層
４２  共通電極
４３  個別電極
４４  金属パターン
【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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