(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の可動領域と、
前記複数の可動領域から第１の方向に沿って延在された複数の配線と、
前記複数の配線に接続された複数の電極と、を備え、
前記複数の電極は、他の電極端子が接続される複数の接続領域を有し、
前記複数の電極は、（ｉ）第１の電極と、（ｉｉ）前記第１の電極と前記第１の方向に交差する第２の方向に隣接する第２の電極と、（ｉｉｉ）前記第２の電極に対して前記第２の方向における前記第１の電極と反対側に位置する第３の電極と、を有し、
前記第１の電極の前記第１の方向における一端部は、前記第２の方向からみたときに、前記第３の電極の前記第１の方向における一端部に重なり、
前記第１の電極の前記第１の方向における一端部は、前記第２の方向からみたときに、前記第２の電極の前記第１の方向における一端部に重ならず、
前記第１の電極に対応する前記配線の前記第１の方向における端部は、前記第２の方向からみたときに前記第２の電極に対応する前記配線の前記第１の方向における端部と重なることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
前記第１の方向における位置が揃えられた複数の前記接続領域からなる接続領域列を、前記第１の方向に位置を異ならせて複数備えたことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
前記可動領域、前記配線及び前記電極は、第１の基板に設けられ、
前記第１の基板と前記他の電極端子が設けられた第２の基板との間に挟まれた絶縁物が、前記第１の基板における前記第１の方向に隣り合う前記接続領域列の間に形成されたことを特徴とする請求項２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
前記配線と前記電極とが接続されたコンタクト領域が前記絶縁物で覆われていることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
前記第１の電極に対応する前記接続領域と前記第３の電極に対応する前記接続領域の中心間の前記第２の方向における距離が、前記第１の電極に対応する前記可動領域と前記第２の電極に対応する前記前記可動領域の中心間の前記第２の方向における距離の２倍以上であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
前記第２の電極の前記第１の方向における他端部は、前記第２の方向からみたときに前記第１の電極の前記第１の方向における他端部に重ならないことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
前記第１の電極の前記第１の方向における一端部と前記第２の電極の前記第１の方向における一端部の間の前記第１の方向における距離は、前記第１の電極の前記第１の方向における前記他端部と前記第２の電極の前記第１の方向における前記他端部の間の前記第１の方向における距離と同じであることを特徴とする請求項６に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
前記第３の電極は、前記第２の電極と前記第２の方向に隣接することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
前記複数の電極は、前記第２の電極と前記第２の方向に隣接する第４の電極を更に有し、
前記第３の電極は、前記第４の電極に対して前記第２の方向における前記第２の電極と反対側に位置し、且つ、前記第４の電極に隣接することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか一項に記載のＭＥＭＳデバイスは、前記可動領域により少なくとも一部が区画された圧力室と、前記可動領域を変位させる圧電素子と、前記圧力室に連通するノズルと、を備えた液体噴射ヘッドであって、
前記電極は、前記配線を介して前記圧電素子に駆動信号を送信する個別端子であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の噴射等に使用されるＭＥＭＳデバイス、及び、液体噴射ヘッドに関するものであり、特に、複数の可動領域と当該可動領域に対応する電極とを備えたＭＥＭＳデバイス、及び、液体噴射ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の可動領域を備えたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスは、各種の装置（例えば、液体噴射装置やセンサー等）に応用されている。例えば、ＭＥＭＳデバイスの一種である液体噴射ヘッドにおいては、上記した可動領域により一部が区画された圧力室、当該可動領域を変位させる圧電素子、及び、圧力室に連通するノズル等が設けられている。また、このような液体噴射ヘッドが搭載される液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置がある。最近では、ごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも液体噴射ヘッドが応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置、バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
上記した液体噴射ヘッドは、圧電素子への電圧（電気信号）の印加により当該圧電素子を駆動し、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせてノズルから液体を噴射するように構成されている。ここで、圧電素子に電圧を送る配線は、圧電素子から可動領域の外側に引き回され、電極を介して配線基板と接続されている。このような電極は、圧電素子（すなわち圧力室）の並設方向に沿って当該圧電素子の並設ピッチと同じピッチで並べられている。また、特許文献１のように、圧力室の上方で当該圧力室の配列と同じ配列に電極を並べる構成も採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９―０５６６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ノズルの高密度化に伴って、圧電素子の並設ピッチと同様に電極の並設ピッチも小さくなる傾向にある。すなわち、隣り合う圧電素子に対応する電極同士が近づく傾向にある。電極同士が近づくと、電極間の放電やマイグレーション等に起因する電極間のショートが起きる虞がある。そして、このような電極間の不具合が起きると、ノズルから予定通りに液体が噴射されず、液体噴射ヘッドの信頼性が低下する。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性の高いＭＥＭＳデバイス、及び、液体噴射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】
【０００７】
本発明のＭＥＭＳデバイスは、上記目的を達成するために提案されたものであり、複数の可動領域と、
前記可動領域から第１の方向に沿って延在された配線と、
前記配線に接続された電極と、を備え、
前記電極は、他の電極端子が接続される接続領域を有し、
前記接続領域は、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って複数配置され、
前記第２の方向に隣り合う前記接続領域の中心間の距離は、前記第２の方向に隣り合う前記可動領域の中心間の距離よりも長いことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ノズルを高密度に配置するべく、圧電素子の並設ピッチ（すなわち、圧電素子の中心間距離）を小さくしたとしても、電極間の放電やマイグレーション等に起因する電極間のショートが抑制される。その結果、液体噴射ヘッドの信頼性が向上する。
【０００９】
上記構成において、前記第１の方向における位置が揃えられた複数の前記接続領域からなる接続領域列を、前記第１の方向に位置を異ならせて複数備えることが望ましい。
【００１０】
この構成によれば、電極の配列を簡単にできる。
【００１１】
また、上記構成において、前記可動領域、前記配線及び前記電極は、第１の基板に設けられ、
前記第１の基板と前記他の電極端子が設けられた第２の基板との間に挟まれた絶縁物が、前記第１の基板における前記第１の方向に隣り合う前記接続領域列の間に形成されることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、接続領域列の間において、電極間の放電やマイグレーション等に起因する電極間のショートが抑制される。
【００１３】
さらに、上記構成において、前記配線と前記電極とが接続されたコンタクト領域が前記絶縁物で覆われていることが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、コンタクト領域において、電極間の放電やマイグレーション等に起因する電極間のショートが抑制される。
【００１５】
また、上記各構成において、前記第２の方向に隣り合う前記接続領域の中心間の距離が、前記第２の方向に隣り合う前記可動領域の中心間の距離の２倍以上であることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、電極間の放電やマイグレーション等に起因する電極間のショートが一層抑制される。
【００１７】
そして、上記各構成のＭＥＭＳデバイスは、前記可動領域により少なくとも一部が区画された圧力室と、前記可動領域を変位させる圧電素子と、前記圧力室に連通するノズルと、を備えた液体噴射ヘッドであって、
前記電極は、前記配線を介して前記圧電素子に駆動信号を送信する個別端子であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図３】記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図４】圧力室形成基板の要部を拡大した平面図である。
【図５】封止板の要部を拡大した平面図である。
【図６】第２の実施形態における圧力室形成基板の要部を拡大した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、ＭＥＭＳデバイスの一つのカテゴリーである液体噴射ヘッド、特に、液体噴射ヘッド一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）３を例に挙げて説明する。図１は、記録ヘッド３を搭載した液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、プリンター）１の斜視図である。
【００２０】
プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対してインク（液体の一種）を噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送する搬送機構６等を備えている。ここで、上記のインクは、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジからインク供給チューブを通じて記録ヘッドに供給される構成を採用することもできる。
【００２１】
上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。したがってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。キャリッジ４の主走査方向の位置は、位置情報検出手段の一種であるリニアエンコーダー（図示せず）によって検出される。リニアエンコーダーは、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）をプリンター１の制御部に送信する。
【００２２】
次に記録ヘッド３について説明する。図２は、記録ヘッド３の構成を説明する断面図である。図３は、記録ヘッド３の要部を拡大した断面図である。なお、便宜上、アクチュエーターユニット１４を構成する各部材の積層方向を上下方向として説明する。本実施形態における記録ヘッド３は、図２に示すように、アクチュエーターユニット１４及び流路ユニット１５が積層された状態でヘッドケース１６に取り付けられている。
【００２３】
ヘッドケース１６は、合成樹脂製の箱体状部材であり、その内部には各圧力室３０にインクを供給する液体導入路１８が形成されている。この液体導入路１８は、後述する共通液室２５と共に、複数形成された圧力室３０に共通なインクが貯留される空間である。本実施形態においては、２列に並設された圧力室３０の列に対応して液体導入路１８が２つ形成されている。また、ヘッドケース１６の下面側には、当該下面からヘッドケース１６の高さ方向の途中まで直方体状に窪んだ収容空間１７が形成されている。後述する流路ユニット１５がヘッドケース１６の下面に位置決めされた状態で接合されると、連通基板２４に積層されたアクチュエーターユニット１４（圧力室形成基板２９、封止板３３、駆動ＩＣ３４等）が収容空間１７内に収容されるように構成されている。
【００２４】
ヘッドケース１６の下面に接合される流路ユニット１５は、連通基板２４及びノズルプレート２１を有している。連通基板２４は、流路ユニット１５の上部を構成するシリコン製の基板（例えば、シリコン単結晶基板）である。この連通基板２４には、図２に示すように、液体導入路１８と連通し、各圧力室３０に共通なインクが貯留される共通液室２５と、この共通液室２５を介して液体導入路１８からのインクを各圧力室３０に個別に供給する個別連通路２６と、圧力室３０とノズル２２とを連通するノズル連通路２７とが、異方性エッチングにより形成されている。共通液室２５は、ノズル列方向（本発明における第２の方向に相当）に沿った長尺な空部であり、２列に並設された圧力室３０の列に対応して２列形成されている。
【００２５】
ノズルプレート２１は、連通基板２４の下面（圧力室形成基板２９とは反対側の面）に接合されたシリコン製の基板（例えば、シリコン単結晶基板）である。本実施形態では、このノズルプレート２１により、共通液室２５となる空間の下面側の開口が封止されている。また、ノズルプレート２１には、複数のノズル２２が直線状（列状）に開設されている。本実施形態では、２列に形成された圧力室３０の列に対応して、ノズル列が２列形成されている。この並設された複数のノズル２２（ノズル列）は、一端側のノズル２２から他端側のノズル２２までドット形成密度に対応したピッチで、主走査方向に直交する副走査方向に沿って等間隔に設けられている。なお、ノズルプレートを連通基板における共通液室から内側に外れた領域に接合し、共通液室となる空間の下面側の開口を例えば可撓性を有するコンプライアンスシート等の部材で封止することもできる。このようにすれば、ノズルプレートを可及的に小さくできる。
【００２６】
本実施形態のアクチュエーターユニット１４は、図２及び図３に示すように、圧力室形成基板２９、振動板３１、圧電素子３２、封止板３３及び駆動ＩＣ３４が積層されてユニット化されている。なお、アクチュエーターユニット１４は、収容空間１７内に収容可能なように、収容空間１７よりも小さく形成されている。
【００２７】
圧力室形成基板２９は、シリコン製の硬質な板材であり、本実施形態では、表面（上面及び下面）の結晶面方位を（１１０）面としたシリコン単結晶基板から作製されている。この圧力室形成基板２９には、異方性エッチングにより一部が板厚方向に完全に除去されて、圧力室３０となるべき空間がノズル列方向に沿って複数並設されている。この空間は、下方が連通基板２４により区画され、上方が振動板３１により区画されて、圧力室３０を構成する。また、この空間、すなわち圧力室３０は、２列に形成されたノズル列に対応して２列に形成されている。各圧力室３０は、ノズル列方向に直交する方向（本発明における第１の方向に相当）に長尺な空部であり、長手方向の一側の端部に個別連通路２６が連通すると共に、他側の端部にノズル連通路２７が連通する。
【００２８】
振動板３１は、弾性を有する薄膜状の部材であり、圧力室形成基板２９の上面（連通基板２４側とは反対側の面）に積層されている。この振動板３１によって、圧力室３０となるべき空間の上部開口が封止されている。換言すると、振動板３１によって、圧力室３０が区画されている。この振動板３１における圧力室３０（詳しくは、圧力室３０の上部開口）に対応する部分は、圧電素子３２の撓み変形に伴ってノズル２２から遠ざかる方向あるいは近接する方向に変位する変位部として機能する。すなわち、振動板３１における圧力室３０の上部開口に対応する領域が、撓み変形が許容される駆動領域３５（本発明における可動領域に相当）となる。一方、振動板３１における圧力室３０の上部開口から外れた領域が、撓み変形が阻害される非駆動領域３６となる。
【００２９】
なお、振動板３１は、例えば、圧力室形成基板２９の上面に形成された二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる弾性膜と、この弾性膜上に形成された酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜と、から成る。そして、この絶縁膜上（振動板３１の圧力室形成基板２９側とは反対側の面）における各圧力室３０に対応する領域、すなわち駆動領域３５に圧電素子３２がそれぞれ積層されている。各圧電素子３２は、ノズル列方向に沿って２列に並設された圧力室３０に対応して、当該ノズル列方向に沿って２列に形成されている。なお、圧力室形成基板２９及びこれに積層された振動板３１が本発明における第１の基板に相当する。
【００３０】
本実施形態の圧電素子３２は、所謂撓みモードの圧電素子である。図３に示すように、この圧電素子３２は、例えば、振動板３１上に、下電極層３７、圧電体層３８及び上電極層３９が順次積層されてなる。このように構成された圧電素子３２は、下電極層３７と上電極層３９との間に両電極の電位差に応じた電界が付与されると、ノズル２２から遠ざかる方向あるいは近接する方向に撓み変形する。本実施形態では、下電極層３７が圧電素子３２毎に独立して形成された個別電極となっており、上電極層３９が複数の圧電素子３２に亘って連続して形成された共通電極となっている。すなわち、下電極層３７及び圧電体層３８は、圧力室３０毎に形成されている。一方、上電極層３９は、複数の圧力室３０に亘って形成されている。なお、駆動回路や配線の都合によって、下電極層（すなわち、下層の電極層）を共通電極、上電極層（すなわち、上層の電極層）を個別電極にすることもできる。
【００３１】
また、図３に示すように、下電極層３７の一側（圧力室形成基板２９における外側）の端部は、圧電素子３２を構成する領域（すなわち、圧電体層３８及び上電極層３９と重なる領域）から外側（圧力室形成基板２９の端部側）までノズル列方向に直交する方向に沿って延設され、金属層４４からなる個別端子４１（本発明における電極に相当）と接続されている。そして、この個別端子４１には、後述するバンプ電極４０（本発明における電極端子に相当）が接続されている。なお、下電極層３７、個別端子４１、バンプ電極４０等の構成に関し、詳しくは後述する。さらに、上電極層３９の他側（圧力室形成基板２９における内側）の端部は、圧電素子３２を構成する領域から圧電素子３２の列間における非駆動領域３６まで延設されている。本実施形態では、一側の圧電素子３２の列から延設された上電極層３９と、他側の圧電素子３２の列から延設された上電極層３９とは、圧電素子３２の列間における非駆動領域３６で接続されている（図示せず）。すなわち、圧電素子３２の列間における非駆動領域３６には、両側の圧電素子３２に共通な上電極層３９が形成されている。そして、図２に示すように、この上電極層３９に金属層４４からなる共通端子４２が積層され、この共通端子４２を介してバンプ電極４０と接続されている。
【００３２】
なお、図３に示すように、圧電素子３２の長手方向（ノズル列方向に直交する方向）における両端部には、金属層４４が積層されている。具体的には、上電極層３９上であって、駆動領域３５と非駆動領域３６との境界を跨ぐように金属層４４が積層されている。これにより、圧電素子３２の両端部における過度な変形が抑制され、駆動領域３５と非駆動領域３６との境界において圧電体層３８等が破損することを抑制できる。なお、上記した下電極層３７及び上電極層３９としては、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）等の各種金属、及び、これらの合金やＬａＮｉＯ３等の合金等が用いられる。また、圧電体層３８としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ビスマス（Ｂｉ）又はイットリウム（Ｙ）等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。その他、チタン酸バリウムなどの非鉛材料も用いることができる。さらに、金属層４４としては、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、及び、これらの合金等からなる密着層上に金（Ａｕ）、銅(Ｃｕ)等が積層されたものが用いられる。
【００３３】
封止板３３（本発明における第２の基板に相当）は、図２及び図３に示すように、振動板３１との間に絶縁性を有する接着剤４３（本発明における絶縁物に相当）を介在させた状態で、圧電素子３２に対して間隔を開けて配置された平板状のシリコン基板である。本実施形態では、表面（上面及び下面）の結晶面方位を（１１０）面としたシリコン単結晶基板から作製されている。また、本実施形態における封止板３３の下面（圧力室形成基板２９側の面）には、駆動ＩＣ３４からの駆動信号を圧電素子３２側に出力するバンプ電極４０が複数形成されている。このバンプ電極４０は、図２に示すように、一方の圧電素子３２の外側に形成された一方の個別端子４１に対応する位置、他方の圧電素子３２の外側に形成された他方の個別端子４１に対応する位置に対応する位置、及び両方の圧電素子３２の列間に形成された共通端子４２に対応する位置に、それぞれノズル列方向に沿って複数形成されている。そして、各バンプ電極４０は、それぞれ対応する下電極層３７又は上電極層３９に接続されている。
【００３４】
なお、本実施形態においては、封止板３３と圧力室形成基板２９とを接着（接合）する接着剤４３として、感光性を有するものが用いられている。例えば、接着剤４３としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、スチレン樹脂等を主成分に含む樹脂が好適に用いられる。この接着剤４３により、振動板３１等が積層された圧力室形成基板２９と封止板３３とが、間隔を空けた状態で接着される。また、本実施形態における接着剤４３の一部は、複数の圧電素子３２を囲うように形成されている。すなわち、圧電素子３２は、圧力室形成基板２９、封止板３３及び接着剤４３により囲われた空間内に封止されている。
【００３５】
本実施形態におけるバンプ電極４０は、弾性を有しており、封止板３３の表面から振動板３１側に向けて突設されている。具体的には、図３に示すように、バンプ電極４０は、弾性を有する内部樹脂４０ａと、内部樹脂４０ａの少なくとも一部の表面を覆う下面側配線４７からなる導電膜４０ｂと、を備えている。この内部樹脂４０ａは、封止板３３の表面においてノズル列方向に沿って突条に形成されている。また、下電極層３７（個別端子４１）に導通する導電膜４０ｂは、ノズル列方向に沿って並設された圧電素子３２に対応して、当該ノズル列方向に沿って複数形成されている。各導電膜４０ｂは、内部樹脂４０ａ上から圧電素子３２側又は圧電素子３２側とは反対側の何れか一方に延びて、下面側配線４７となる。そして、下面側配線４７のバンプ電極４０とは反対側の端部は、貫通配線４５に接続されている。なお、内部樹脂４０ａとしては、例えば、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等からなる弾性を有する樹脂が用いられる。また、導電膜４０ｂとしては、例えば、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、又は、これらの合金等からなる金属が用いられる。
【００３６】
貫通配線４５は、封止板３３の下面と上面との間を中継する配線であり、封止板３３を板厚方向に貫通した貫通孔の内部に金属等の導体を形成してなる。この貫通配線４５の下面側に露出した部分は、対応する下面側配線４７により被覆される。一方、貫通配線４５の上面側に露出した部分は、対応する上面側配線４６により被覆される。上面側配線４６は、貫通配線４５から駆動ＩＣ３４のＩＣ端子５１が接続されるＩＣ接続端子５０まで延在され、貫通配線４５とＩＣ接続端子５０とを接続する。すなわち、上面側配線４６、貫通配線４５及び下面側配線４７からなる一連の配線により、ＩＣ接続端子５０とバンプ電極４０とが接続される。なお、個別端子４１に接続されるバンプ電極４０からこれに対応するＩＣ接続端子５０に至る配線の構成に関し、詳しくは後述する。
【００３７】
駆動ＩＣ３４は、圧電素子３２を駆動するためのＩＣチップであり、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等の接着剤５４を介して封止板３３の上面に積層されている。図２に示すように、この駆動ＩＣ３４の下面（封止板３３側の面）には、ＩＣ接続端子５０に接続されるＩＣ端子５１が、複数形成されている。ＩＣ端子５１のうち個別端子４１に対応するＩＣ端子５１は、ノズル列方向に沿って複数並設されている。本実施形態では、２列に並設された圧電素子３２の列に対応して、ＩＣ端子５１の列が２列形成されている。なお、ＩＣ端子５１の列内において、ＩＣ端子５１の並設ピッチ（すなわち、隣り合うＩＣ端子５１の中心間距離）は、圧電素子３２の並設ピッチよりも小さく形成されている。
【００３８】
そして、上記のように形成された記録ヘッド３は、インクカートリッジ７からのインクを、液体導入路１８、共通液室２５及び個別連通路２６等を介して圧力室３０に導入する。この状態で、駆動ＩＣ３４からの駆動信号を、バンプ電極４０等を介して圧電素子３２に供給すれば、圧電素子３２が駆動されて圧力室３０内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動を利用することで、記録ヘッド３はノズル２２からインク滴を噴射する。
【００３９】
次に、下電極層３７、個別端子４１、バンプ電極４０等の構成に関して、詳しく説明する。図４は、圧力室形成基板２９を上方（封止板３３側）から見た平面図である。また、図５は、封止板３３を上方（駆動ＩＣ３４側）から見た平面図である。なお、以下においては、ノズル列方向に交差（本実施形態では直交）する方向を第１の方向ｘとし、ノズル列方向を第２の方向ｙとして説明する。
【００４０】
上記したように、下電極層３７は、個々の圧電素子３２毎に形成されている。図３及び図４に示すように、各下電極層３７は、駆動領域３５から第１の方向ｘに沿って圧力室形成基板２９の端部側の非駆動領域３６まで延設されている。なお、この下電極層３７のうち非駆動領域３６に積層された部分が本発明における配線に相当する。また、本実施形態における圧電体層３８は、図３及び図４に示すように、第１の方向ｘにおいて、圧電素子３２に対応する領域（駆動領域３５）から下電極層３７の一側の端よりも外側（圧電素子３２とは反対側）の非駆動領域３６まで延在されている。なお、第２の方向ｙにおける圧電体層３８の両端は、圧電素子３２が並設された領域よりも外側まで延在されている。そして、圧電素子３２間の非駆動領域３６は、圧電体層３８が除去された圧電体開口部５５となっている。すなわち、この圧電体開口部５５によって、圧電体層３８が個々の圧電素子３２毎に分割されている。
【００４１】
また、圧電素子３２が並設された領域から第１の方向ｘの外側に外れた領域であって、下電極層３７の一側の端部と重なる領域は、圧電体層３８から下電極層３７が露出したコンタクト領域５６となっている。すなわち、コンタクト領域５６は、圧電体層３８が除去されて、下電極層３７に圧電体層３８が積層されていない領域となっている。本実施形態におけるコンタクト領域５６は、第２の方向ｙに沿ってスリット状に形成され、各圧電素子３２に対応する複数の下電極層３７が露出されている。この下電極層３７が露出した部分には、上電極層３９及び金属層４４が積層されている。この上電極層３９及び金属層４４は、個々の下電極層３７毎に形成された個別端子４１となっている。具体的には、図４に示すように、個別端子４１となる上電極層３９は、露出した下電極層３７を覆うように、長方形状に形成されている。この上電極層３９の第１の方向ｘにおける寸法は、コンタクト領域５６の第１の方向ｘにおける寸法よりも大きく形成されている。また、この上電極層３９の第２の方向ｙにおける寸法は、下電極層３７の第２の方向ｙにおける寸法よりも大きく形成されている。
【００４２】
個別端子４１となる金属層４４は、上電極層３９を覆うように形成されている。図３及び図４に示すように、この金属層４４は、上電極層３９と重なる領域から、コンタクト領域５６の第１の方向ｘにおける両側に形成された圧電体層３８のうち何れか一方の圧電体層３８上まで、第１の方向ｘに沿って延在されている。具体的には、第２の方向ｙに隣り合う金属層４４は、上電極層３９と重なる領域から第１の方向ｘに沿って互いに逆方向に延在されている。そして、圧電体層３８上に積層された金属層４４にバンプ電極４０が接続される。すなわち、このバンプ電極４０が接続される領域が本発明における接続領域５７となる。なお、図４においては、接続領域５７を破線で表している。この接続領域５７は、図４に示すように、第２の方向ｙに沿って千鳥状（間隔を空けて並列方向に対して左右交互に配置した状態）に複数配置されている。すなわち、隣り合う圧電素子３２に対応する接続領域５７は、第１の方向ｘにおける位置を異ならせて配置されている。
【００４３】
本実施形態においては、コンタクト領域５６を挟んで一側（圧電素子３２とは反対側）の領域に第１の方向ｘにおける位置が揃えられた複数の接続領域５７からなる接続領域列５８ａが１列形成され、他側（圧電素子３２側）の領域に第１の方向ｘにおける位置が揃えられた複数の接続領域５７からなる接続領域列５８ｂが１列形成されている。すなわち、接続領域列５８が２列形成されている。これにより、一の接続領域列５８に含まれる接続領域５７の数は、圧電素子３２の数の半分になる。このため、一の接続領域列５８に含まれる接続領域５７の並設ピッチ（すなわち、第２の方向ｙに隣り合う接続領域５７の中心間の距離ｄ１）は、駆動領域３５の並設ピッチ（すなわち、第２の方向ｙに隣り合う駆動領域３５の中心間の距離ｄ２）の２倍になる。換言すると、接続領域列５８に含まれる接続領域５７の並設ピッチは、圧電素子３２、下電極層３７、又は、ノズル２２の並設ピッチの２倍になる。
【００４４】
そして、一側の接続領域列５８ａと他側の接続領域列５８ｂとの間には、圧力室形成基板２９と封止板３３とを接着する接着剤４３が配置されている。すなわち、圧力室形成基板２９と封止板３３との間に挟まれた接着剤４３により、一側の接続領域列５８ａと他側の接続領域列５８ｂとが隔離されている。特に、本実施形態では、図３及び図４に示すように、下電極層３７と個別端子４１となる金属層４４とが接続された領域であるコンタクト領域５６が、接着剤４３により覆われている。より詳しくは、このコンタクト領域５６を覆う接着剤４３は、第２の方向ｙに沿って当該方向のコンタクト領域５６よりも外側まで延在されている。また、接着剤４３の第１の方向ｘにおける寸法は、コンタクト領域５６の第１の方向ｘにおける寸法よりも大きく形成されている。なお、接着剤４３は、一側の接続領域列５８ａの外側（圧電素子３２とは反対側）、及び、他側の接続領域列５８ｂの内側（圧電素子３２側）にも配置されている。一側の接続領域列５８ａの外側に配置された接着剤４３は、図３及び図４に示すように、第１の方向ｘにおいて、圧電体層３８の一側の端部と重なる位置から圧力室形成基板２９の端部まで延在されている。この一側の接続領域列５８ａの外側に配置された接着剤４３は、圧力室形成基板２９の外周を接着する接着剤である。また、他側の接続領域列５８ｂの内側に配置された接着剤４３は、第１の方向ｘにおいて、圧力室３０（駆動領域３５）の一側の端部と重なる位置から圧力室３０と他側の接続領域列５８との間の非駆動領域３６まで延在されている。いずれの接着剤４３も第２の方向ｙに沿って、延在されている。
【００４５】
このように、第２の方向ｙに隣り合う接続領域５７の中心間の距離ｄ１は、第２の方向ｙに隣り合う駆動領域３５の中心間の距離ｄ２よりも長くなっているため、個別端子４１間の放電やマイグレーション等に起因する個別端子４１間のショートが抑制される。すなわち、接続領域５７同士の距離を長くとれるため、接続領域５７間で電位差が生じた場合でも、接続領域５７間における電界強度を低減することができ、ショートの可能性が低減される。その結果、記録ヘッド３の信頼性が向上する。また、圧電素子３２の並設ピッチを小さくできるため、ノズル２２を高密度に配置することが可能になる。これにより、より高画質に対応した記録ヘッド３を作製できる。また、接続領域列５８を第１の方向ｘに位置を異ならせて２列に配置したので、個別端子４１の配列が簡単になる。さらに、接続領域列５８の間に接着剤４３を配置したので、接続領域列５８の間において、電極間の放電やマイグレーション等に起因する電極間のショートが抑制される。換言すると、隣り合う圧電素子３２に対応する接続領域５７の間において、電極間の放電やマイグレーション等に起因する電極間のショートが抑制される。すなわち、接着剤４３により、隣り合う圧電素子３２に対応する接続領域５７の間における誘電率を高めることができ、当該接続領域５７の間における電界強度を低減することができる。そして、本実施形態では、コンタクト領域５６が接着剤４３で覆われたので、コンタクト領域５６において、電極間の放電やマイグレーション等に起因する電極間のショートが抑制される。これにより、コンタクト領域５６を接続領域５７のように千鳥配置（間隔を空けて左右交互に複数並設）する必要が無いため、一層構成が簡単になる。また、下電極層３７の駆動領域３５からコンタクト領域５６までの距離を揃えることができるため、すなわち、配線長を揃えることができるため、圧電素子３２の電圧に対する応答特性を揃えることができる。
【００４６】
ところで、千鳥配置された接続領域５７に応じて、個別端子４１に接続される封止板３３のバンプ電極４０も千鳥配置されている。具体的には、図５に示すように、一側の接続領域列５８に対応する位置及び他側の接続領域列５８に対応する位置にそれぞれ内部樹脂４０ａが第２の方向ｙに沿って形成されている。そして、導電膜４０ｂは、接続領域５７に応じて千鳥配置されている。すなわち、隣り合うＩＣ接続端子５０に対応する導電膜４０ｂは、一側の内部樹脂４０ａと他側の内部樹脂４０ａとに分かれて積層されている。これにより、隣り合うＩＣ接続端子５０に対応するバンプ電極４０は、第１の方向ｘにおける位置を異ならせて配置されることになる。
【００４７】
なお、本実施形態におけるＩＣ接続端子５０の並設ピッチ（すなわち、ＩＣ端子５１の並設ピッチ）は、圧電素子３２の並設ピッチ（すなわち、接続領域５７の並設ピッチの半分）よりも小さく形成されているため、ＩＣ接続端子５０とバンプ電極４０とを繋ぐ配線（上面側配線４６又は下面側配線４７）によりピッチ変換がなされている。具体的には、一側（図５における左側）の内部樹脂４０ａに積層された導電膜４０ｂとなる下面側配線４７は、第１の方向ｘに沿って当該内部樹脂４０ａよりも外側（圧電素子３２とは反対側）に形成された貫通配線４５まで延在されている。そして、この貫通配線４５から延在する上面側配線４６は、その位置に応じた傾斜角度で、ＩＣ接続端子５０に向けて延在されている。一方、他側の内部樹脂４０ａに積層された導電膜４０ｂとなる下面側配線４７は、その位置に応じた傾斜角度で、当該内部樹脂４０ａよりも内側（圧電素子３２側）に形成された貫通配線４５に向けて延在されている。そして、この貫通配線４５から延在する上面側配線４６は、第１の方向ｘに沿ってＩＣ接続端子５０まで延在されている。このようにピッチ変換を行うことで、ＩＣ端子５１の並設ピッチを小さくすることができ、ひいては駆動ＩＣ３４を小型化できる。
【００４８】
ところで、上記した第１の実施形態では、接続領域列５８が２列に形成され、一の接続領域列５８に含まれる接続領域５７の並設ピッチが、駆動領域３５の並設ピッチの２倍に形成されたが、これには限られない。例えば、図６に示す第２の実施形態では、接続領域列５８′が３列に形成され、一の接続領域列５８′に含まれる接続領域５７の並設ピッチが、駆動領域３５の並設ピッチの３倍に形成されている。
【００４９】
具体的には、本実施形態におけるコンタクト領域５６′は、駆動領域３５から第１の方向ｘの外側に外れた非駆動領域３６において、第１の方向ｘにおける位置を異ならせて２列形成されている。すなわち、第１の方向ｘにおける外側（圧電素子３２とは反対側）にコンタクト領域５６′が１列形成され、第１の方向ｘにおける内側（圧電素子３２側）にコンタクト領域５６′が１列形成されている。下電極層３７′の一側の端部は、何れか一方のコンタクト領域５６′まで延在され、圧電体層３８′の間から露出されている。本実施形態では、外側のコンタクト領域５６′まで延在された１本の下電極層３７′と、内側のコンタクト領域５６′まで延在された２本の下電極層３７′とが、第２の方向ｙに交互に並ぶように形成されている。換言すると、外側のコンタクト領域５６′まで延在された下電極層３７′が３本毎に配置されている。そして、下電極層３７′の端部において、圧電体層３８′の間から露出した部分は、上電極層３９′及び金属層４４′が積層されている。なお、外側のコンタクト領域５６′まで延在された下電極層３７′は、内側のコンタクト領域５６′を跨いでいるため、下電極層３７′の延在方向における途中の部分も圧電体層３８′の間から露出されている。この下電極層３７′の内側のコンタクト領域５６′に露出した部分は、上電極層３９′が積層され、下電極層３７′がオーバーエッチングされないように保護されている。
【００５０】
第１の実施形態と同様に、コンタクト領域５６′に形成された上電極層３９′は、露出した下電極層３７′を覆うように、長方形状に形成されている。また、個別端子４１′となる金属層４４′は、下電極層３７′の端部に積層された上電極層３９′を覆うように形成されている。図６に示すように、この金属層４４′は、上電極層３９′と重なる領域から、２列のコンタクト領域５６′により第１の方向ｘに分けられた３つの領域のうち何れか一の領域まで延在されている。具体的には、内側のコンタクト領域５６′に積層された金属層４４′は、内側のコンタクト領域５６′と外側のコンタクト領域５６′との間の領域、又は、内側のコンタクト領域５６′と駆動領域３５との間の領域に延在されている。そして、第１の実施形態と同様に、第２の方向ｙに隣り合う内側のコンタクト領域５６′に積層された金属層４４′は、上電極層３９′と重なる領域から第１の方向ｘに沿って互いに逆方向に延在せれている。また、外側のコンタクト領域５６′に積層された金属層４４′は、当該外側のコンタクト領域５６′よりも外側の領域まで延在されている。これらの領域に延在された金属層４４′には、バンプ電極が接続される。すなわち、金属層４４′の延在された部分にバンプ電極が接続される接続領域５７′が形成される。なお、図５においては、接続領域５７′を破線で表している。
【００５１】
上記のように金属層４４′を配置することで、本実施形態においても、隣り合う圧電素子３２に対応する接続領域５７′は、第１の方向ｘにおける位置を異ならせて配置される。具体的には、外側のコンタクト領域５６′よりも外側の領域、内側のコンタクト領域５６′と外側のコンタクト領域５６′との間の領域、及び、内側のコンタクト領域５６′と駆動領域３５との間の領域にそれぞれ第１の方向ｘにおける位置が揃えられた複数の接続領域５７′からなる接続領域列５８′が形成されている。このように接続領域列５８′は３列に形成されているため、一の接続領域列５８′に含まれる接続領域５７′の並設ピッチ（すなわち、第２の方向ｙに隣り合う接続領域５７′の中心間の距離ｄ１′）は、駆動領域３５（すなわち、第２の方向ｙに隣り合う駆動領域３５の中心間の距離ｄ２′）の並設ピッチの３倍になっている。換言すると、接続領域列５８′に含まれる接続領域５７′の並設ピッチは、圧電素子３２、下電極層３７′、又は、ノズル２２の並設ピッチの３倍になっている。また、本実施形態でも、各コンタクト領域５６′を覆うように接着剤４３′が配置されている。この接着剤４３′により接続領域列５８′が配置されるそれぞれの領域が隔離される。すなわち、各接続領域列５８′が接着剤４３′により隔離される。なお、図示を省略するが、バンプ電極も接続領域と同様に配列されている。すなわち、接続領域列５８′に対応して内部樹脂が３列形成され、各接続領域に対応する位置の内部樹脂に導電膜が積層されている。また、バンプ電極からＩＣ接続端子に至る配線は、適宜に設計し得るため、説明を省略する。さらに、その他の構成は、上記した実施形態とほぼ同じであるため、説明を省略する。
【００５２】
なお、接続領域列は２列又は３列に限られず、更に複数設けることもできる。また、接続領域列の数に応じて、接続領域の並設ピッチも更に大きくすることができる。さらに、下電極層３７の延在方向と、接続領域列５８の延在方向（接続領域５７の並設方向）とは、直交していなくてもよい。すなわち、第１の方向ｘと第２の方向ｙとの関係は、直交している場合に限られない。そして、以上においては、接続領域５７に接続される電極端子として内部樹脂４０ａを有するバンプ電極４０を例示したが、これには限られない。内部に樹脂を有さない金属のみからなる金属バンプ電極等を採用することもできる。また、封止板３３に駆動ＩＣ３４、配線（貫通配線４５、上面側配線４６、下面側配線４７等）、電極端子（バンプ電極４０）等を備え、バンプ電極４０を接続領域５７に接続する構成を例示したが、これには限られない。封止板とは別に駆動ＩＣを有するＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等の配線基板を備え、この配線基板の電極端子を接続領域に接続する構成を採用することもできる。さらに、コンタクト領域は、複数の個別端子に亘って形成されたスリット状のものに限られず、個別端子毎に形成されても良い。
【００５３】
また、以上においては、駆動領域３５を駆動するためのアクチュエーターとして、所謂撓み振動型の圧電素子３２を例示したが、これには限られず、例えば、所謂縦振動型の圧電素子や、発熱素子、静電気力を利用して圧力室の容積を変動させる静電アクチュエーター等の各種アクチュエーターを採用することができる。さらに、圧電素子３２の駆動により可動領域の一種である駆動領域３５が変位することでノズル２２から液体の一種であるインクを噴射する構成を例示したが、これには限られない。可動領域とこの可動領域から延在された配線を有するＭＥＭＳデバイスであれば、本発明を適用することが可能である。例えば、可動領域の圧力変化、振動、あるいは変位等を検出するセンサー等にも本発明を適用することができる。
【００５４】
そして、以上においては、液体噴射ヘッドとしてインクジェット式記録ヘッド３を例に挙げて説明したが、本発明は、可動領域（駆動領域）に区画された圧力室を備えた他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドでは液体の一種としてＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液体の一種として液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは液体の一種として生体有機物の溶液を噴射する。
【符号の説明】
【００５５】
１…プリンター，２…記録媒体，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…キャリッジ移動機構，６…搬送機構，７…インクカートリッジ，８…タイミングベルト，９…パルスモーター，１０…ガイドロッド，１４…アクチュエーターユニット，１５…流路ユニット，１６…ヘッドケース，１７…収容空間，１８…液体導入路，２１…ノズルプレート，２２…ノズル，２４…連通基板，２５…共通液室，２６…個別連通路，２７…ノズル連通路，２９…圧力室形成基板，３０…圧力室，３１…振動板，３２…圧電素子，３３…封止板，３４…駆動ＩＣ，３５…駆動領域，３６…非駆動領域，３７…下電極層，３８…圧電体層，３９…上電極層，４０…バンプ電極，４０ａ…内部樹脂，４０ｂ…導電膜，４１…個別端子，４２…共通端子，４３…接着剤，４４…金属層，４５…貫通配線，４６…上面側配線，４７…下面側配線，５０…ＩＣ接続端子，５１…ＩＣ端子，５４…接着剤，５５…圧電体開口部，５６…コンタクト領域，５７…接続領域，５８…接続領域列
【図１】
0006728718.tif 000002
【図２】
0006728718.tif 000003
【図３】
0006728718.tif 000004
【図４】
0006728718.tif 000005
【図５】
0006728718.tif 000006
【図６】
0006728718.tif 000007