(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子を有する圧電素子列を備えるアクチュエーター基板と、前記アクチュエーター基板に対向して配置される配線基板と、を備える圧電デバイスであって、
前記圧電素子列は、前記圧電素子ごとに設けられた複数の個別電極、及び複数の前記圧電素子に共通の共通電極を備え、
前記配線基板は、
押圧により弾性変形する部材によって形成され、前記アクチュエーター基板側の面に第１方向に延在して設けられたコア部と、
前記コア部の前記第１方向における特定の位置に接続し、当該位置において前記コア部を覆う個別用配線部と、
前記コア部の前記第１方向における特定の位置に接続し、当該位置において前記コア部の一部を覆う共通用配線部と、
前記配線基板の一方の面に設けられた溝部に設けられた補助配線と、を備え、
前記補助配線は、前記共通用配線部に電気的に接続され、
前記個別電極及び前記共通電極は、前記個別用配線部及び前記共通用配線部にそれぞれ電気的に接続されている
ことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記配線基板と前記アクチュエーター基板とを接着する接着剤を備え、
前記接着剤は、前記コア部の両側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記配線基板は、第２個別配線及び第２共通配線を備え、
前記第２個別配線は、前記個別用配線部、及び前記個別用配線部に接続されて前記配線基板の厚さ方向に貫通した貫通孔に形成された個別用貫通配線を備え、
前記第２共通配線は、前記共通用配線部、及び前記共通用配線部に接続されて前記配線基板の厚さ方向に貫通した貫通孔に形成された共通用貫通配線を備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
一方向に並設された前記圧電素子列を２列備え、
前記圧電素子列の前記コア部のそれぞれは、２列の前記圧電素子列の外側に配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記補助配線は、前記圧電素子列の前記コア部のそれぞれの間に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記個別用配線部と前記共通用配線部は、それぞれ前記第１方向と交差する第２方向に延在して設けられ、
前記補助配線は、前記第１方向に延在して設けられる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圧電デバイス。
【請求項７】
前記共通用配線部の前記第２方向における幅は、前記個別用配線部の前記第２方向における幅よりも長いことを特徴とする請求項６に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記個別用配線部と前記共通用配線部は、いずれも前記コア部から前記第２方向に沿った同じ側に延在して設けられることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記個別用配線部は、前記第１方向に異なる位置に複数設けられ、
前記共通用配線部は、前記複数の個別用配線部よりも前記第１方向に沿った第１側に設けられた第１共通用配線部と、前記複数の個別配線部よりも前記第１側と反対の第２側に設けられた第２共通用配線部と、を含み、
前記補助配線は、前記第１共通用配線部と前記第２共通用配線部の両方に接続することを特徴とする請求項６から請求項８の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記第１共通用配線部と前記複数の個別用配線部のうちの最も前記第１側の端部に位置する個別用配線部の間の距離は、前記複数の個別用配線部のうちの隣接する２つの個別用配線部の間の距離よりも長く、
前記第２共通用配線部と前記複数の個別用配線部のうちの最も前記第２側の端部に位置する個別用配線部の間の距離は、前記隣接する２つの個別用配線部の間の距離よりも長いことを特徴とする請求項９に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記個別用配線部は、前記第１方向における特定の位置において、前記コア部の前記第２方向の全域を覆っており、
前記共通用配線部は、前記第１方向における特定の位置において、前記コア部の前記第２方向の全域を覆っていることを特徴とする請求項６から請求項１０の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１の何れか一項に記載する圧電デバイスを備えることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１３】
請求項１２に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドとしては、例えばノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に設けられた圧電素子と、を具備し、圧電素子によって圧力発生室内のインクに圧力変化を生じさせることで、ノズル開口からインク滴を噴射するものが知られている。
【０００３】
流路形成基板に対向して配線基板が配置されており、配線基板に設けられた配線が各圧電素子に接続されている。具体的には、圧電素子は、能動部毎に個別に設けられた個別電極と、複数の能動部に共通して設けられた共通電極とを具備し、個別電極には駆動信号が供給され、共通電極にはバイアス電圧（ｖｂｓ）が供給される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
配線基板には、樹脂材料からなるコア部と該コア部の一部を覆う複数の配線部からなるバンプ配線が設けられている。配線基板側の配線部と流路形成基板の圧電素子の個別電極及び共通電極とは、コア部上で接続されている。また、このようなバンプ配線は、個別電極用と、共通電極用とで複数設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７１１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一つの圧電素子列は、個別電極を接続するためのバンプ配線と、共通電極を接続するためのバンプ接続とで、計２つのバンプ配線を必要とする。つまり、一つの圧電素子列ごとに、少なくとも２つのバンプ配線を設けるためのスペースが必要となり、液体噴射ヘッドが大型化してしまう。
【０００７】
また、液体噴射ヘッドの小型化にともない、圧電素子列にバイアス電圧を印加する配線を設けるためのスペースは制約を受ける。このため、当該配線の長さや断面積を十分に確保して電気抵抗を下げることが難しくなり、バイアス電圧が降下する虞がある。
【０００８】
このような問題は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに用いられる圧電デバイスに限定されず、他のデバイスに用いられる圧電デバイスにおいても同様に存在する。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、小型化を実現できると共に圧電素子に供給されるバイアス電圧の降下を抑制することができる圧電デバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の態様は、複数の圧電素子を有する圧電素子列を備えるアクチュエーター基板と、前記アクチュエーター基板に対向して配置される配線基板と、を備える圧電デバイスであって、前記圧電素子列は、前記圧電素子ごとに設けられた複数の個別電極、及び複数の前記圧電素子に共通の共通電極を備え、前記配線基板は、押圧により弾性変形する部材によって形成され、前記アクチュエーター基板側の面に第１方向に延在して設けられたコア部と、前記コア部の前記第１方向における特定の位置に接続し、当該位置において前記コア部を覆う個別用配線部と、前記コア部の前記第１方向における特定の位置に接続し、当該位置において前記コア部の一部を覆う共通用配線部と、前記配線基板の一方の面に設けられた溝部に設けられた補助配線と、を備え、前記補助配線は、前記共通用配線部に電気的に接続され、前記個別電極及び前記共通電極は、前記個別用配線部及び前記共通用配線部にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする圧電デバイスにある。
かかる態様では、配線基板に設けられた共通のコア部上において、配線基板側の個別用配線部及び共通用配線部が、圧電素子列の個別電極及び共通電極に電気的に接続されている。これにより、配線基板上にコア部を設けるためのスペースを、圧電素子列ごとにコア部を設ける場合と比較して縮小することができ、圧電デバイスの平面方向における大きさを小型化することができる。また、共通用配線部には、補助配線が接続されている。このため、補助配線が接続された共通用配線部の電気抵抗値を低下させることができる。さらに、補助配線は、配線基板の溝部に埋設されている。したがって、溝部に埋設しないで配線基板に補助配線を形成する場合に比較して、アクチュエーター基板と配線基板との間隔を狭くすることができる。これにより、圧電デバイスの高さ方向における大きさを小型化することができる。
また、前記配線基板と前記アクチュエーター基板とを接着する接着剤を備え、前記接着剤は、前記コア部の両側に設けられていることが好ましい。これによれば、各第１個別配線同士の間を狭くし、これに対応する各圧電素子列の圧電素子同士の間隔を狭いピッチで形成することができる。
また、前記配線基板は、第２個別配線及び第２共通配線を備え、前記第２個別配線は、前記個別用配線部、及び前記個別用配線部に接続されて前記配線基板の厚さ方向に貫通した貫通孔に形成された個別用貫通配線を備え、前記第２共通配線は、前記共通用配線部、及び前記共通用配線部に接続されて前記配線基板の厚さ方向に貫通した貫通孔に形成された共通用貫通配線を備えることが好ましい。これによれば、個別用配線部や共通用配線部を引き出すための配線を設ける必要がないので、アクチュエーター基板の大きさを小型化することができる。
また、一方向に並設された前記圧電素子列を２列備え、前記圧電素子列の前記コア部のそれぞれは、２列の前記圧電素子列の外側に配置されていることが好ましい。これによれば、圧電デバイスの前記一方向における大きさを小型化することができる。
また、前記補助配線は、前記圧電素子列の前記コア部のそれぞれの間に配置されていることが好ましい。
また、前記個別用配線部と前記共通用配線部は、それぞれ前記第１方向と交差する第２方向に延在して設けられ、前記補助配線は、前記第１方向に延在して設けられることが好ましい。
また、前記共通用配線部の前記第２方向における幅は、前記個別用配線部の前記第２方向における幅よりも長いことが好ましい。
また、前記個別用配線部と前記共通用配線部は、いずれも前記コア部から前記第２方向に沿った同じ側に延在して設けられることが好ましい。
また、前記個別用配線部は、前記第１方向に異なる位置に複数設けられ、前記共通用配線部は、前記複数の個別用配線部よりも前記第１方向に沿った第１側に設けられた第１共通用配線部と、前記複数の個別配線部よりも前記第１側と反対の第２側に設けられた第２共通用配線部と、を含み、前記補助配線は、前記第１共通用配線部と前記第２共通用配線部の両方に接続することが好ましい。
また、前記第１共通用配線部と前記複数の個別用配線部のうちの最も前記第１側の端部に位置する個別用配線部の間の距離は、前記複数の個別用配線部のうちの隣接する２つの個別用配線部の間の距離よりも長く、前記第２共通用配線部と前記複数の個別用配線部のうちの最も前記第２側の端部に位置する個別用配線部の間の距離は、前記隣接する２つの個別用配線部の間の距離よりも長いことが好ましい。
また、前記個別用配線部は、前記第１方向における特定の位置において、前記コア部の前記第２方向の全域を覆っており、前記共通用配線部は、前記第１方向における特定の位置において、前記コア部の前記第２方向の全域を覆っていることが好ましい。
上記課題を解決する本発明の他の態様は、上記態様の圧電デバイスを備えることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。これによれば、小型化を実現できると共に圧電素子に供給されるバイアス電圧の降下を抑制することができる液体噴射ヘッドが提供される。
上記課題を解決する本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。これによれば、小型化を実現できると共に圧電素子に供給されるバイアス電圧の降下を抑制することができる液体噴射装置が提供される。
上記課題を解決する本発明の他の態様は、複数の圧電素子を有する圧電素子列を備えるアクチュエーター基板と、前記アクチュエーター基板に対向して配置される配線基板と、を備える圧電デバイスであって、前記圧電素子列は、前記圧電素子ごとに設けられた複数の個別電極、及び複数の前記圧電素子に共通の共通電極を備え、前記配線基板は、前記アクチュエーター基板側の面に設けられたコア部と、前記コア部の一部を覆う個別用配線部と、前記コア部の一部を覆う共通用配線部と、前記アクチュエーター基板とは反対側の第１主面又は前記アクチュエーター基板側の第２主面に設けられた溝部に設けられた補助配線と、を備え、前記補助配線は、前記共通用配線部に電気的に接続され、前記個別電極及び前記共通電極は、前記個別用配線部及び前記共通用配線部にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする圧電デバイスにある。
かかる態様では、配線基板に設けられた共通のコア部上において、配線基板側の個別用配線部及び共通用配線部が、圧電素子列の個別電極及び共通電極に電気的に接続されている。これにより、配線基板上にコア部を設けるためのスペースを、圧電素子列ごとにコア部を設ける場合と比較して縮小することができ、圧電デバイスの平面方向における大きさを小型化することができる。また、共通用配線部には、補助配線が接続されている。このため、補助配線が接続された共通用配線部の電気抵抗値を低下させることができる。さらに、補助配線は、配線基板の溝部に埋設されている。したがって、溝部に埋設しないで配線基板に補助配線を形成する場合に比較して、アクチュエーター基板と配線基板との間隔を狭くすることができる。これにより、圧電デバイスの高さ方向における大きさを小型化することができる。
【００１１】
また、前記アクチュエーター基板は、前記個別電極に接続された第１個別配線、及び前記共通電極に接続された第１共通配線を備え、前記第１共通配線は、前記アクチュエーター基板の前記第１個別配線が設けられた領域を囲うように設けられていることが好ましい。これによれば、各第１個別配線同士の間を狭くし、これに対応する各圧電素子列の圧電素子同士の間隔を狭いピッチで形成することができる。
【００１２】
また、前記コア部に設けられた前記共通用配線部が前記個別用配線部よりも端部側に設けられていることが好ましい。これによれば、圧電素子列内の各圧電素子においてバイアス電圧のばらつきをより一層抑制することができる。
【００１３】
また、前記配線基板と前記アクチュエーター基板とを接着する接着剤を備え、前記接着剤は、前記コア部の両側に設けられていることが好ましい。これによれば、圧電素子列に２列のコア部を設けた場合に比較して、接着剤を設けるためのスペースを削減することができる。
【００１４】
また、前記配線基板は、第２個別配線及び第２共通配線を備え、前記第２個別配線は、前記個別用配線部、及び前記個別用配線部に接続されて前記配線基板の厚さ方向に貫通した貫通孔に形成された個別用貫通配線を備え、前記第２共通配線は、前記共通用配線部、及び前記共通用配線部に接続されて前記配線基板の厚さ方向に貫通した貫通孔に形成された共通用貫通配線を備えることが好ましい。これによれば、個別用配線部や共通用配線部を引き出すための配線を設ける必要がないので、アクチュエーター基板の大きさを小型化することができる。
【００１５】
また、一方向に並設された前記圧電素子列を２列備え、前記圧電素子列の前記コア部のそれぞれは、２列の前記圧電素子列の外側に配置されていることが好ましい。これによれば、圧電デバイスの前記一方向における大きさを小型化することができる。
【００１６】
また、上記課題を解決する本発明の他の態様は、上記態様に記載する圧電デバイスを備えることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。これによれば、小型化を実現できると共に圧電素子に供給されるバイアス電圧の降下を抑制することができる液体噴射ヘッドが提供される。
【００１７】
また、上記課題を解決する本発明の他の態様は、上記態様に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。これによれば、小型化を実現できると共に圧電素子に供給されるバイアス電圧の降下を抑制することができる液体噴射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの配線基板の底面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの配線基板の平面図である。
【図６】図３のＡ−Ａ′線断面図である。
【図７】図６の拡大図である。
【図８】図３のＢ−Ｂ′線断面図である。
【図９】図８の拡大図である。
【図１０】実施形態２に係る流路形成基板の平面図である。
【図１１】実施形態２に係る配線基板の底面図である。
【図１２】インクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〈実施形態１〉
本発明の一実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）について説明する。
【００２０】
図１は記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は記録ヘッドの平面図であり、図３は記録ヘッドの流路形成基板の平面図であり、図４は記録ヘッドの配線基板の底面図であり、図５は記録ヘッドの配線基板の平面図であり、図６は図３のＡ−Ａ′線断面図であり、図７は図６の拡大図であり、図８は図３のＢ−Ｂ′線断面図であり、図９は図８の拡大図である。図２及び図４は、記録ヘッド１の底面側（液体噴射面２０ａ側）の平面図であり、図３及び図５は、記録ヘッド１の上面側（ケース部材４０側）の平面図である。
【００２１】
記録ヘッド１は、流路形成基板１０、連通板１５、ノズルプレート２０、配線基板３０、コンプライアンス基板４５等の複数の部材を備える。
【００２２】
流路形成基板１０は、圧電素子が設けられたアクチュエーター基板の一例である。流路形成基板１０の材料は、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、ＺｒＯ２あるいはＡｌ２Ｏ３を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、ＭｇＯ、ＬａＡｌＯ３のような酸化物などである。本実施形態では、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力室１２がインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。
【００２３】
圧力室１２の並設された方向を圧力室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力室１２の列が複数設けられた方向を第２の方向Ｙと称する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する方向を本実施形態では、第３の方向Ｚと称する。各図に示した座標軸は第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ、第３の方向Ｚを表しており、矢印の向かう方向を正（＋）方向、反対方向が負（−）方向ともいう。なお、本実施形態では、各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の関係を直交とするが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるものではない。
【００２４】
流路形成基板１０の一方面側（配線基板３０とは反対側（−Ｚ方向側））には、連通板１５が設けられている。連通板１５の流路形成基板１０とは反対面側には、ノズル開口２１を有するノズルプレート２０が設けられている。
【００２５】
連通板１５には、圧力室１２とノズル開口２１とを連通するノズル連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このように連通板１５を設けることによってノズルプレート２０のノズル開口２１と圧力室１２とを離せるため、圧力室１２の中にあるインクは、ノズル開口２１付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０は圧力室１２とノズル開口２１とを連通するノズル連通路１６の開口を覆うだけでよいので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、インク滴が吐出される面（ノズルプレート２０の−Ｚ側の面）を液体噴射面２０ａと称する。
【００２６】
また、連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。
【００２７】
第１マニホールド部１７は、連通板１５を厚さ方向（連通板１５と流路形成基板１０との積層方向）に貫通して設けられている。第２マニホールド部１８は、連通板１５を厚さ方向に貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。
【００２８】
さらに、連通板１５には、圧力室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路１９が、圧力室１２毎に独立して設けられている。この供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力室１２とを連通する。
【００２９】
連通板１５の材料としては、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、またはジルコニウムなどのセラミックなどを用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板１５として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と連通板１５との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板１５として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
【００３０】
ノズルプレート２０には、各圧力室１２とノズル連通路１６を介して連通するノズル開口２１が形成されている。このようなノズル開口２１は、第１の方向Ｘに並設され、この第１の方向Ｘに並設されたノズル開口２１の列が第２の方向Ｙに２列形成されている。
【００３１】
ノズルプレート２０の材料としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート２０としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート２０と連通板１５との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
【００３２】
流路形成基板１０の連通板１５とは反対面側（配線基板３０側（＋Ｚ方向側））には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を設けるようにした。なお、圧力室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側（連通板１５が接合された面側）から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力室１２等の液体流路の他方面は、弾性膜５１によって画成されている。もちろん、振動板５０は、特にこれに限定されるものではなく、弾性膜５１と絶縁体膜５２との何れか一方を設けるようにしてもよく、その他の膜が設けられていてもよい。
【００３３】
流路形成基板１０の振動板５０上には、本実施形態の圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧電素子１５０が設けられている。
【００３４】
圧電素子１５０は、振動板５０側から順次積層された導電性電極である第１電極６０、圧電体層７０及び導電性電極である第２電極８０を有する。圧電素子１５０を構成する第１電極６０は、圧力室１２毎に切り分けられており、圧電素子１５０の実質的な駆動部である能動部１５１毎に独立する個別電極を構成する。第１電極６０の材料は、金属材料であれば特に限定されず、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等が好適に用いられる。図３に示すように、各圧電素子列１５０Ａの第１電極６０は、第２の方向Ｙにおいて、２列の圧電素子列１５０Ａの外側に向けて引き出されている。
【００３５】
圧電体層７０は、第２の方向Ｙが所定の幅となるように第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。圧力室１２の第２の方向Ｙの一端部側（マニホールド１００とは反対側）における圧電体層７０の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧力室１２の第２の方向Ｙのマニホールド１００側である他端側における圧電体層７０の端部は、第１電極６０の端部よりも内側（圧力室１２側）に位置しており、第１電極６０のマニホールド１００側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。
【００３６】
圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト形酸化物からなることができる。圧電体層７０に用いられるペロブスカイト形酸化物としては、例えば、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。
【００３７】
圧電体層７０には、圧力室１２の間の各隔壁に対応する位置に凹部７１が形成されている。このように圧電体層７０に凹部７１を設けることで、圧電素子１５０を良好に変位させることができる。
【００３８】
第２電極８０は、圧電体層７０の第１電極６０とは反対面側に設けられており、複数の能動部１５１に共通する共通電極を構成する。第２電極８０は、圧電体層７０の凹部７１内にも設けられているが、特にこれに限定されず、凹部７１内に第２電極８０を設けないようにしてもよい。
【００３９】
このような第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０で構成される圧電素子１５０は、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加することで変位が生じる。すなわち両電極の間に電圧を印加することで、第１電極６０と第２電極８０とで挟まれている圧電体層７０に圧電歪みが生じる。両電極に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分を能動部１５１と称する。
【００４０】
上述したように、圧電素子１５０は、第１電極６０を複数の能動部１５１毎に独立して設けることで個別電極とし、第２電極８０を複数の能動部１５１に亘って連続して設けることで共通電極とした。もちろん、このような態様に限定されず、第１電極６０を複数の能動部１５１に亘って連続して設けることで共通電極とし、第２電極を能動部１５１毎に独立して設けることで個別電極としてもよい。また、振動板５０としては、弾性膜５１及び絶縁体膜５２を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電素子１５０自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００４１】
上述した圧電素子１５０が複数並設されることで圧電素子列１５０Ａが形成されている。圧電素子列１５０Ａとは、共通の第２電極８０を有する複数の圧電素子１５０が並設されたものをいう。換言すれば、異なる圧電素子列１５０Ａ同士では、第２電極８０同士が接続されていない。
【００４２】
本実施形態の圧電素子列１５０Ａは、共通の第２電極８０を有する複数の圧電素子１５０が第１の方向Ｘに並設されたものである。そして、この圧電素子列１５０Ａは、第２の方向Ｙに２列並設されている。圧電素子列１５０Ａを構成する各圧電素子１５０の能動部１５１は、圧力室１２に対応して第１の方向Ｘに並設されている。第１の方向Ｘに並設された能動部１５１の列は、第２の方向Ｙに２列設けられていることになる。
【００４３】
もちろん、圧電素子列１５０Ａはこのように第１の方向Ｘに沿って圧電素子１５０が並設されたものに限定されない。任意の方向に沿って並設された圧電素子１５０から形成されていてもよい。
【００４４】
流路形成基板１０は、第１個別配線９１、及び第１共通配線９２を備えている。
第１個別配線９１は、各圧電素子１５０の第１電極６０のそれぞれに接続されたリード電極である。本実施形態では、各圧電素子列１５０Ａの圧電素子１５０に接続された第１個別配線９１は、第２の方向Ｙにおいて２列の圧電素子列１５０Ａの外側に設けられている。
【００４５】
第１共通配線９２は、各圧電素子列１５０Ａの圧電素子１５０に共通した第２電極８０に接続されたリード電極である。本実施形態では、各圧電素子列１５０Ａの第２電極８０に２本の第１共通配線９２が接続されている。２本の第１共通配線９２は、第１の方向Ｘにおいて、複数の第１個別配線９１の外側にそれぞれ配置されている。もちろん、各圧電素子列１５０Ａに接続される第１共通配線９２の本数に特に限定はない。各第１共通配線９２は、各第２電極８０から第２の方向Ｙにおいて圧電素子列１５０Ａの外側に向けて引き出されている。さらに、一方の圧電素子列１５０Ａの第１共通配線９２と、他方の圧電素子列１５０Ａの第１共通配線９２とは、電気的に接続されていない。
【００４６】
流路形成基板１０の圧電素子１５０側の面には、流路形成基板１０に対向して配置される配線基板３０が接合されている。配線基板３０は、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する。
【００４７】
配線基板３０は、流路形成基板１０と同じ材料、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなる。配線基板３０の流路形成基板１０とは反対側の面（＋Ｚ）を第１主面３０１とし、流路形成基板１０側の面（−Ｚ）を第２主面３０２と称する。配線基板３０の第１主面３０１には、圧電素子１５０を駆動するための信号を出力する駆動素子である駆動ＩＣなどの駆動回路１２０が実装されている。
【００４８】
このような配線基板３０は、圧電素子１５０の各列の能動部１５１の並設方向である第１の方向Ｘが長尺となるように設けられている。すなわち、配線基板３０は、第１の方向Ｘが長手方向となり、第２の方向Ｙが短手方向となるように配置されている。
【００４９】
配線基板３０は、第２主面３０２にコア部３５と、個別用配線部３６と、共通用配線部３８と、補助配線３３とを備えている。本実施形態では、これらのコア部３５、個別用配線部３６及び共通用配線部３８は、第２個別配線３１及び第２共通配線３２の一部を構成している。
【００５０】
主に図４〜図７に示すように、第２個別配線３１は、複数の第１個別配線９１のそれぞれに接続された配線である。本実施形態の第２個別配線３１は、個別用バンプ配線３１０、個別用貫通配線３１１及び個別用表面配線３１２を備えている。
【００５１】
個別用バンプ配線３１０は、１つのコア部３５、及びコア部３５の表面の少なくとも一部を覆う複数の個別用配線部３６を有する。
【００５２】
コア部３５は、配線基板３０の一方面上に、第１の方向に沿って直線状に連続して形成されている。１つのコア部３５は、圧電素子列１５０Ａごとに設けられている。本実施形態では、圧電素子列１５０Ａは２列であるので、計２つのコア部３５が設けられている。各コア部３５は、第２の方向Ｙにおいて２列の圧電素子列１５０Ａの外側にそれぞれ配置されている。
【００５３】
コア部３５は、例えば、弾性を有する樹脂材料で形成されている。樹脂材料は、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの感光性絶縁樹脂や熱硬化性絶縁樹脂などである。コア部３５は、フォトリソグラフィー技術やエッチング技術によって形成することができる。
【００５４】
また、コア部３５は、配線基板３０と流路形成基板１０とを接続する前において、ほぼ蒲鉾状に形成されている。ここで、蒲鉾状とは、配線基板３０に接する内面（底面）が平面であると共に、非接触面である外面側が湾曲面となっている柱状形状をいう。具体的に、ほぼ蒲鉾状とは、横断面がほぼ半円状、ほぼ半楕円状、ほぼ台形状であるものなどが挙げられる。
【００５５】
コア部３５は、配線基板３０と流路形成基板１０とが相対的に近接するように押圧されることで、その先端形状が第１個別配線９１の表面形状に倣うように弾性変形している。これにより、配線基板３０や流路形成基板１０に反りやうねりがあっても、コア部３５がこれに追従して変形することにより、個別用配線部３６と第１個別配線９１とを確実に接続することができる。
【００５６】
個別用配線部３６は、配線基板３０の第２主面３０２に、第２の方向Ｙに沿って延設されている。個別用配線部３６の一部はコア部３５を覆っており、コア部３５を覆っていない一部は後述する個別用貫通配線３１１に接続されている。また、個別用配線部３６は、第１の方向Ｘに沿って複数並設されており、各個別用配線部３６は、第１個別配線９１に対向するように配置されている。
【００５７】
個別用貫通配線３１１は、個別用バンプ配線３１０の各個別用配線部３６に接続されている。具体的には、配線基板３０には、個別用配線部３６ごとに対応した貫通孔３０３が設けられており、各貫通孔３０３内に個別用貫通配線３１１が形成されている。そして、各個別用貫通配線３１１に各個別用配線部３６が電気的に接続されている。
【００５８】
貫通孔３０３は、配線基板３０をレーザー加工、ドリル加工、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma ；誘導結合プラズマ）加工、エッチング加工、サンドブラスト加工等を行うことで形成することができる。個別用貫通配線３１１は、銅（Ｃｕ）等の金属からなり、電解めっき、無電界めっきなどによって形成することができる。
【００５９】
個別用表面配線３１２は、配線基板３０の第１主面３０１側に個別用貫通配線３１１ごとに複数設けられた配線である。各個別用表面配線３１２は、個別用貫通配線３１１と、駆動回路１２０に設けられた各端子１２１とを接続している。個別用表面配線３１２の材料は特に限定はなく導電材料で形成されていればよく、また、製法についても特に限定はないが、例えばスパッタリング法等によって形成することができる。
【００６０】
第２個別配線３１は、このように電気的に接続された個別用バンプ配線３１０、個別用貫通配線３１１及び個別用表面配線３１２を備えている。この第２個別配線３１は、複数の圧電素子１５０ごとに複数設けられている。一方の圧電素子列１５０Ａに対応した各第２個別配線３１はそれぞれ個別用バンプ配線３１０を備えており、各個別用バンプ配線３１０が覆うコア部３５は共通している。他方の圧電素子列１５０Ａでも同様に、他方の圧電素子列Ａに対応した各第２個別配線３１の個別用バンプ配線３１０が覆うコア部３５は共通している。
【００６１】
主に図４〜図５、図８〜図９に示すように、第２共通配線３２は、各圧電素子列１５０Ａのそれぞれの第１共通配線９２に接続された配線である。本実施形態の第２共通配線３２は、共通用バンプ配線３２０、共通用貫通配線３２１及び共通用表面配線３２２を備えている。
【００６２】
共通用バンプ配線３２０は、１つのコア部３５、及びコア部３５の表面の少なくとも一部を覆う複数の共通用配線部３８を有する。コア部３５は、上述した個別用バンプ配線３１０のコア部３５と共通である。
【００６３】
共通用配線部３８は、配線基板３０の第２主面３０２に、第２の方向Ｙに沿って延設されている。共通用配線部３８の一部はコア部３５を覆っており、コア部３５を覆っていない一部は、後述する共通用貫通配線３２１及び補助配線３３に接続されている。また、共通用配線部３８は、第１の方向Ｘにおいて個別用配線部３６の外側にそれぞれ１つずつ、計２つ設けられている。各共通用配線部３８は、第１共通配線９２に対向するように配置されている。また、一方の圧電素子列１５０Ａに対応して設けられた共通用配線部３８は、他方の圧電素子列１５０Ａに対応して設けられた共通用配線部３８とは接続されていない。
【００６４】
上述したように、コア部３５は、個別用配線部３６と共通用配線部３８とに共通である。換言すれば、１列の圧電素子列１５０Ａの第１個別配線９１及び第１共通配線９２に接続される個別用配線部３６及び共通用配線部３８は、１つのコア部３５を覆うように設けられている。
【００６５】
このような共通用バンプ配線３２０においても、個別用バンプ配線３１０と同様の作用効果を有する。すなわち、コア部３５は、配線基板３０と流路形成基板１０とが相対的に近接するように押圧されることで、その先端形状が第１共通配線９２の表面形状に倣うように弾性変形している。これにより、配線基板３０や流路形成基板１０に反りやうねりがあっても、コア部３５がこれに追従して変形することにより、共通用配線部３８と第１共通配線９２とを確実に接続することができる。
【００６６】
なお、個別用配線部３６及び共通用配線部３８の材料は、例えば金（Ａｕ）、ＴｉＷ、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ＮｉＶ、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、鉛フリーハンダなどの金属や合金で形成されており、これらの単層であっても、複数種を積層したものであってもよい。また、製造方法に特に限定はないが、例えば、スパッタリング法により形成することができる。
【００６７】
共通用貫通配線３２１は、共通用バンプ配線３２０の各共通用配線部３８に接続されている。具体的には、配線基板３０には、当該共通用配線部３８ごとに対応した貫通孔３０３が設けられており、各貫通孔３０３内に共通用貫通配線３２１が形成されている。そして、各共通用貫通配線３２１に各共通用配線部３８が電気的に接続されている。なお、共通用貫通配線３２１や貫通孔３０３の材料や形成方法については個別用貫通配線３１１と同様である。
【００６８】
共通用表面配線３２２は、配線基板３０の第１主面３０１側に、一つの圧電素子列１５０Ａに接続された共通用貫通配線３２１に接続された配線である。本実施形態では２つの圧電素子列１５０Ａに対応して、二つの共通用表面配線３２２が設けられている。各共通用表面配線３２２は、各圧電素子列１５０Ａに設けられた共通用貫通配線３２１に接続されている。また、一方の共通用バンプ配線３２０の共通用配線部３８と、他方の共通用バンプ配線３２０の共通用配線部３８とは、電気的に接続されていない。
【００６９】
各共通用表面配線３２２は、配線基板３０の端部側に引き出され、外部配線１２５に接続される端子部３２２ａを備えている。なお、共通用表面配線３２２の材料や形成方法については個別用表面配線３１２と同様である。
【００７０】
第２共通配線３２は、このように電気的に接続された共通用バンプ配線３２０、共通用貫通配線３２１及び共通用表面配線３２２を備えている。第２共通配線３２は、２つの圧電素子列１５０Ａごとに複数設けられている。
【００７１】
上述した第２個別配線３１及び第２共通配線３２を備える配線基板３０は、接着剤の一例である接着層１４０により流路形成基板１０に接合されている。接着層１４０は、第２の方向Ｙにおいてコア部３５の両側に設けられている。これにより、個別用配線部３６と第１個別配線９１、及び共通用配線部３８と第１共通配線９２との接続状態が維持されている。このようにして、本実施形態では、個別用配線部３６は、第１個別配線９１を介して第１電極６０に電気的に接続され、共通用配線部３８は、第１共通配線９２を介して第２電極８０に電気的に接続されている。
【００７２】
配線基板３０が流路形成基板１０に接合されることで、第１個別配線９１と第２個別配線３１とが接続された駆動配線３７が形成されている。駆動配線３７は、圧電素子１５０ごとに設けられている。駆動配線３７は、駆動回路１２０から各圧電素子１５０に駆動信号を供給するための配線である。
【００７３】
配線基板３０が流路形成基板１０に接合されることで、第１共通配線９２と第２共通配線３２とが接続された供給配線３９が形成されている。供給配線３９は、圧電素子列１５０Ａごとに設けられている。本実施形態では、２列の圧電素子列１５０Ａに対応して２つの供給配線３９が形成されている。供給配線３９は、各圧電素子列１５０Ａの圧電素子１５０に共通する第２電極８０にバイアス電圧を供給するための配線である。
【００７４】
これらの供給配線３９同士は、互いに接続されていない。供給配線３９同士が互いに接続されていないとは、少なくとも記録ヘッド１内では接続されていない構成をいう。供給配線３９には外部配線１２５が接続されるが、外部配線に含まれる配線のうち供給配線３９に接続される配線同士についても、互いに接続されていないことが好ましい。
【００７５】
配線基板３０の第１主面３０１の一端部側には、共通用表面配線３２２の端子部３２２ａが配置されている。また、駆動回路１２０から配線基板３０の一端部側に接続配線１２２が引き出されている。これらの端子部３２２ａや接続配線１２２の端子部１２２ａは、外部配線１２５に接続されている。
【００７６】
外部配線１２５は、共通用表面配線３２２及び接続配線１２２と、図示しない制御回路とを接続する配線である。制御回路から外部配線１２５及び接続配線１２２を介して駆動回路１２０に、駆動回路１２０の電源、グランド（ＧＮＤ）、制御信号及び圧電素子１５０を駆動する駆動信号等が供給される。また、制御回路から外部配線１２５を介して共通用表面配線３２２（供給配線３９）にバイアス電圧が供給される。
【００７７】
補助配線３３は配線基板３０の第２主面３０２に設けられ、第２共通配線３２のそれぞれに接続された配線である。第２共通配線３２は、圧電素子列１５０Ａごとに設けられているので、補助配線３３も圧電素子列１５０Ａごとに設けられている。本実施形態では、１つの第２共通配線３２に対して１本の補助配線３３が設けられている。また、補助配線３３は、配線基板３０の第２主面３０２に設けられた溝部３３０に埋設されている。
【００７８】
溝部３３０は、第２主面３０２において、第１の方向Ｘに沿って形成されている。また、各溝部３３０は、２列のコア部３５よりも内側にそれぞれ配置されている。
【００７９】
このような溝部３３０内に、補助配線３３が埋設されている。補助配線３３は、銅（Ｃｕ）等の金属からなり、例えば、電解めっき、無電界めっき、導電性ペーストの印刷などの方法によって形成することができる。
【００８０】
各補助配線３３には、第２共通配線３２を構成する共通用バンプ配線３２０の各共通用配線部３８が接続されている。本実施形態では、一本の補助配線３３の両端部に、１つの共通用バンプ配線３２０が備える２つの共通用配線部３８が接続されている。もう一本の補助配線３３についても同様である。
【００８１】
また、補助配線３３同士は互いに接続されていない。補助配線３３同士が接続されていないとは、圧電素子列１５０Ａごとに設けられた補助配線３３同士が接続されていないことをいう。すなわち、一方の圧電素子列１５０Ａに対応した補助配線３３と、他方の圧電素子列１５０Ａに対応した補助配線３３とは接続されていない。一つの圧電素子列１５０Ａについて複数本の補助配線３３を設けた場合では、それらの補助配線３３は互いに接続されていてもよい。
【００８２】
上述した第２個別配線３１、第２共通配線３２及び補助配線３３が設けられた配線基板３０は、接着層１４０により流路形成基板１０に接合されている。流路形成基板１０と配線基板３０との間には、内部に圧電素子１５０が配置された空間である保持部１６０が形成されている。
【００８３】
本実施形態に係る記録ヘッド１は、保持部１６０内に圧電素子１５０が収容され、配線基板３０の第１主面３０１側に駆動回路１２０が設けられている。駆動回路１２０は、圧電素子１５０とは反対側に面した、いわゆるフェイスアップ配置である。そして、これらの圧電素子１５０と駆動回路１２０とは、配線基板３０を貫通する個別用貫通配線３１１及び共通用貫通配線３２１により電気的に接続されている。このため、配線基板３０の第１主面３０１に実装された駆動回路１２０と、配線基板３０の第２主面３０２側に配置された圧電素子１５０とを接続する配線の引き回しのために、配線基板３０及び流路形成基板１０が大型化するのを抑制して記録ヘッド１の小型化を図ることができる。
【００８４】
このような流路形成基板１０、配線基板３０、連通板１５及びノズルプレート２０の接合体には、図１〜図３に示すように、複数の圧力室１２に連通するマニホールド１００を形成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、配線基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。具体的には、ケース部材４０は、配線基板３０側に流路形成基板１０及び配線基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、配線基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。また、ケース部材４０には、凹部４１の第２の方向Ｙの両側に凹形状を有する第３マニホールド部４２が形成されている。この第３マニホールド部４２と、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８とによって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。
【００８５】
ケース部材４０の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材４０として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。
【００８６】
連通板１５のノズルプレート２０側の面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８のノズルプレート２０側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、封止膜４６と、固定基板４７と、を具備する。封止膜４６は、可撓性を有する薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等により形成された厚さが２０μｍ以下の薄膜）からなり、固定基板４７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。
【００８７】
ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、配線基板３０が露出し、外部配線が挿通される接続口４３が設けられており、接続口４３に挿入された外部配線１２５が配線基板３０の共通用表面配線３２２及び接続配線１２２と接続されている。
【００８８】
このような構成の記録ヘッド１では、インクを噴射する際に、インクが貯留された液体貯留手段から導入路４４を介してインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２０からの信号に従い、圧力室１２に対応する各圧電素子１５０に電圧を印加することにより、圧電素子１５０と共に振動板５０をたわみ変形させる。これにより、圧力室１２内の圧力が高まり所定のノズル開口２１からインク滴が噴射される。
【００８９】
以上に説明した記録ヘッド１は、圧電素子列１５０Ａごとに配線基板３０に設けられた共通のコア部３５上において、配線基板３０側の個別用配線部３６及び共通用配線部３８が、流路形成基板１０側の第１個別配線９１及び第１共通配線９２に接続されている。
【００９０】
このように、各圧電素子列１５０Ａは、流路形成基板１０側の各配線部と、配線基板３０側の各配線を接続させるコア部３５は共通である。したがって、第１個別配線９１と第２個別配線３１とを接続するためのコア部３５と、第１共通配線９２と第２共通配線３２とを接続するためのコア部３５とを個別に設ける必要がない。これにより、配線基板３０の第２主面３０２上にコア部３５を設けるためのスペースを、コア部３５を個別に設ける場合と比較して縮小することができ、記録ヘッド１の平面方向における大きさを小型化することができる。また、コア部３５の数を上記場合に比較して少なくすることができるので、流路形成基板１０を形成するシリコンウェハの反りを抑えることができる。これにより、流路形成基板１０に配線基板３０を接着した際に、その反りを矯正するために掛ける荷重を抑えることができる。
【００９１】
また、共通用配線部３８のそれぞれには、補助配線３３が接続されている。このため、補助配線３３が接続された共通用配線部３８（供給配線３９）の電気抵抗値を低下させることができる。一つのコア部３５には、多数の個別用配線部３６が接続されることになり、共通用配線部３８を接続できる箇所は限られてくる。
【００９２】
つまり、共通用配線部３８及び第１共通配線９２を介して第２電極８０に対して接続できる箇所が限られている。単にコア部３５を個別用配線部３６及び共通用配線部３８に共通とした構成では、共通用配線部３８を含む第２共通配線３２の電気抵抗の影響は大きくなり、バイアス電圧が降下する虞がある。
【００９３】
しかしながら、本実施形態の記録ヘッド１では、第２共通配線３２の共通用配線部３８に補助配線３３を接続したので、第２共通配線３２の電気抵抗を下げることができ、バイアス電圧の降下を抑制することができる。
【００９４】
さらに、補助配線３３は、配線基板３０の溝部３３０に埋設されており、第２主面３０２とほぼ面一となっている。したがって、第２主面３０２上に補助配線３３を形成する場合に比較して、流路形成基板１０と配線基板３０との間隔を狭くすることができる。これにより、記録ヘッド１の高さ方向における大きさを小型化することができる。
【００９５】
本実施形態では、補助配線３３は、配線基板３０の第２主面３０２に設けられていたが、第１主面３０１に溝部を設け、当該溝部に補助配線を形成してもよい。この場合においても、補助配線は第１主面３０１とほぼ面一となる。したがって、第１主面３０１上に補助配線を形成する場合に比較して、配線基板３０と駆動回路１２０との間隔を狭くすることができる。これにより、記録ヘッド１の高さ方向における大きさを小型化することができる。
【００９６】
なお、第１主面３０１又は第２主面３０２上に溝部を設けずに補助配線を形成する場合、配線基板３０と流路形成基板との間隔、配線基板３０と駆動回路１２０との間隔に制約があるため、補助配線の厚さを厚くすることができない。このため、補助配線の断面が小さくなり、電気抵抗値が高くなってしまう。また、補助配線の電気抵抗値を下げるために補助配線の幅を広げると、配線基板３０が大型化してしまう。
【００９７】
本実施形態においては、溝部３３０に補助配線３３を埋設したので、第１主面又は第２主面３０２上に補助配線を形成する場合と比較して、配線基板３０を小型化し、かつ供給配線３９の電気抵抗値をより効果的に下げることができる。
【００９８】
本実施形態の記録ヘッド１では、圧電素子列１５０Ａから引き出された第１共通配線９２は、流路形成基板１０の第１個別配線９１が設けられた領域を囲うように設けられている。第１共通配線９２が当該領域を囲うとは、当該領域の周囲を全て囲む構成だけではなく、当該領域の周囲の一部を囲む場合も含む。
【００９９】
例えば、図３に示すような平面視において、一本のコア部３５により個別用配線部３６及び共通用配線部３８に接続される第１個別配線９１及び第１共通配線９２は、少なくとも２つの第１共通配線９２の間に各第１個別配線９１が配置されている。このような構成についても、当該領域の周囲の一部を囲む構成に含まれる。
【０１００】
換言すれば、各第１個別配線９１同士の間に第１共通配線９２が設けられていない。このような構成とすることで、各第１個別配線９１同士の間は、第１共通配線９２を設けるために広げる必要がない。
【０１０１】
このような記録ヘッド１によれば、各第１個別配線９１同士の間を狭くし、これに対応する各圧電素子列１５０Ａの圧電素子１５０同士の間隔を狭いピッチで形成することができる。このように圧電素子１５０が高密度で配置された圧電素子列１５０Ａにより、高解像度でインク滴を噴射することができる。
【０１０２】
本実施形態の記録ヘッド１では、コア部３５に設けられた共通用配線部３８は、個別用配線部３６よりも端部側に設けられている。例えば、図４に示した例では、第１の方向Ｘに沿って複数の個別用配線部３６がコア部３５に設けられており、これらの個別用配線部３６よりも端部側に、共通用配線部３８が設けられている。
換言すれば、各個別用配線部３６同士の間に共通用配線部３８が設けられていない。このような構成とすることで、各個別用配線部３６同士の間は、共通用配線部３８を設けるために広げる必要がない。
【０１０３】
このような記録ヘッド１によれば、各個別用配線部３６同士の間を狭くし、これに対応する各圧電素子列１５０Ａの圧電素子１５０同士の間隔を狭いピッチで形成することができる。このように圧電素子１５０が高密度で配置された圧電素子列１５０Ａにより、高解像度でインク滴を噴射することができる。
【０１０４】
本実施形態の記録ヘッド１では、流路形成基板１０と配線基板３０とを接着する接着層１４０は、コア部３５の両側の外側に設けられている。上述したように、各圧電素子列１５０Ａに対して一つのコア部３５を備えているので、コア部３５の両側に設けられる接着層１４０は２列分でよい。このため、１つの圧電素子列１５０Ａに２列のコア部３５を設けた場合に比較して、接着層１４０を設けるためのスペースを削減することができ、記録ヘッド１の平面方向における大きさを更に小型化することができる。また、接着層１４０の列数が上記場合に比較して少なくすることができるので、流路形成基板１０を形成するシリコンウェハの反りを抑えることができる。これにより、流路形成基板１０に配線基板３０を接着した際に、その反りを矯正するために掛ける荷重を抑えることができる。
【０１０５】
本実施形態の記録ヘッド１では、第２共通配線３２は、第２主面３０２側の共通用バンプ配線３２０と、第１主面３０１側の共通用表面配線３２２とを、共通用貫通配線３２１により接続された構成となっている。第２個別配線３１についても同様に個別用貫通配線３１１により個別用表面配線３１２と接続されている。これにより、個別用配線部３６や共通用配線部３８を保持部１６０から外部に引き出すための配線を設ける必要がない。したがってそのような配線を形成するためのスペースを削減することができ、ＸＹ平面の大きさを小型化することができる。また、そのような配線が不要であるので保持部１６０を外部から遮断した閉鎖空間とすることができる。これにより、保持部１６０に保持された圧電素子１５０を水分などから保護することができる。
【０１０６】
本実施形態の記録ヘッド１は、圧電素子列１５０Ａを２列備えており、２列の圧電素子列１５０Ａのそれぞれに対応して２つのコア部３５が設けられている。２つのコア部３５は、第２の方向Ｙにおいて２列の圧電素子列１５０Ａの外側に配置されている。
【０１０７】
このようにコア部３５を配置することで、コア部３５を設置するスペースを第１の方向Ｘ（一方向）における圧電素子列１５０Ａの外側に設ける必要がない。したがって、記録ヘッド１の第１の方向Ｘにおける大きさを小型化することができる。
【０１０８】
本実施形態の記録ヘッド１は、バイアス電圧が印加される第２電極８０を共通にする複数の圧電素子１５０からなる圧電素子列１５０Ａごとに、第２電極８０に接続される供給配線３９が設けられている。この供給配線３９同士は互いに接続されていないため、圧電素子列１５０Ａ間でエレキクロストークの発生を抑制し、インク滴の噴射特性のばらつきを抑制することができる。
【０１０９】
また、補助配線３３は圧電素子列１５０Ａごとの共通用配線部３８に接続されている。すなわち、補助配線３３同士は互いに接続されていないので、補助配線３３を介して圧電素子列１５０Ａ間でエレキクロストークが発生することを抑制することができる。これにより、インク滴の噴射特性のばらつきを抑制することができる。
【０１１０】
本実施形態では、供給配線３９は、共通用配線部３８を介して補助配線３３に接続されている。この共通用配線部３８は、第１共通配線９２にも接続される。すなわち、共通用配線部３８は、第１共通配線９２と第２共通配線３２とを接続する他に、補助配線３３と供給配線３９とを接続させる機能も兼ねている。これにより、補助配線３３を供給配線３９に接続させるための別途の配線を設ける必要がなく、製造や部材に掛かるコストを削減することができる。
【０１１１】
〈実施形態２〉
実施形態１の記録ヘッド１は、流路形成基板１０上に第１の方向Ｘに沿って設けられた複数の第１個別配線９１の外側に、第１共通配線９２が設けられていたが（図３参照）、このような態様に限定されない。第１個別配線９１の間に第１共通配線９２が設けられていてもよい。
【０１１２】
図１０は流路形成基板の平面図であり、図１１は配線基板の底面図である。なお、実施形態１と同じものには同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１３】
図１０に示すように、流路形成基板１０には、各圧電素子列１５０Ａにおいて、複数の第１個別配線９１に対して一つの割合で第１共通配線９２Ａが設けられ、その第１共通配線９２Ａは、第１個別配線９１の間に設けられている。本実施形態では、複数個の第１個別配線９１に対して１つの第１共通配線９２Ａを設けたが、個数は任意であり、また、隣接する第１個別配線９１の間に第１共通配線９２Ａを配置してもよい。
【０１１４】
図１１に示すように、配線基板３０には、第１共通配線９２Ａに対向するように設けられた共通用配線部３８Ａが設けられている。具体的には、個別用配線部３６の間に、各共通用配線部３８Ａが設けられている。各共通用配線部３８Ａは、何れも、コア部３５の一部を覆うように設けられている。また、各共通用配線部３８Ａは、圧電素子列１５０Ａに対応して設けられた何れか一方の補助配線３３にも接続されている。
【０１１５】
配線基板３０には、共通用配線部３８Ａのそれぞれに対応して、共通用貫通配線３２１が設けられている。そして、特に図示しないが、配線基板３０の第１主面３０１側には、共通用表面配線３２２が設けられており、共通用貫通配線３２１が接続されている。実施形態１と同様に、共通用表面配線３２２は、２列の圧電素子列１５０Ａに対応して２本設けられている。
【０１１６】
このような流路形成基板１０と配線基板３０とが接合された状態では、コア部３５上において共通用配線部３８Ａが第１共通配線９２Ａに接続される。
【０１１７】
本実施形態の記録ヘッド１では、第２電極８０には、第１の方向Ｘに所定間隔を空けて複数の第１共通配線９２Ａが接続される。そして、各第１共通配線９２Ａは、共通用配線部３８Ａを介して補助配線３３に接続されている。これにより、第２電極８０において、第１の方向Ｘにおける電圧降下が抑制され、各圧電素子１５０へのバイアス電圧のばらつきを抑制することができる。つまり、圧電素子列１５０Ａ内の各圧電素子１５０においてバイアス電圧のばらつきをより一層抑制することができる。
【０１１８】
〈他の実施形態〉
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【０１１９】
実施形態１の記録ヘッド１は、２列の圧電素子列１５０Ａを備えているが、これに限定されず、少なくとも１列の圧電素子列１５０Ａを備えていればよい。
【０１２０】
実施形態１の記録ヘッド１は、２列の圧電素子列１５０Ａのそれぞれに、独立した供給配線３９によりバイアス電圧が供給されるが、このような態様に限定されない。例えば、記録ヘッド１内で、２本の供給配線３９を任意の場所で接続してもよい。
【０１２１】
実施形態１の記録ヘッド１は、溝部３３０に埋設された補助配線３３は、第２主面３０２に設けられていたが、第１主面３０１に設けられていてもよいし、第１主面３０１及び第２主面３０２の両面に設けられていてもよい。補助配線３３は、第２共通配線３２のうち、共通用配線部３８に接続されていたが、このような態様に限定されない。例えば、第１主面３０１に補助配線を設け、当該補助配線を、第２共通配線３２のうち共通用表面配線３２２に接続させてもよい。
【０１２２】
実施形態１の記録ヘッド１は、配線基板３０には、２列の圧電素子列１５０Ａの外側に対向する位置にコア部３５が設けられているが、このような配置に限定されない。コア部３５は、配線基板３０の任意の位置に設けられていてもよい。この場合は、配線基板３０に設けられたコア部３５上で、第１個別配線９１と第２個別配線３１とが接続され、第１共通配線９２と第２共通配線３２とが接続されるように、それらの配線を引き回すようにすればよい。
【０１２３】
実施形態１の記録ヘッド１では、個別用配線部３６及び共通用配線部３８は、第１個別配線９１及び第１共通配線９２を介して第１電極６０及び第２電極８０に接続されていたが、このような態様に限定されない。例えば、第１個別配線９１及び第１共通配線９２を設けずに、個別用配線部３６及び共通用配線部３８が第１電極６０及び第２電極８０に電気的に接続されていてもよい。
【０１２４】
実施形態１及び実施形態２の記録ヘッド１は、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置に搭載される。図１２は、インクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【０１２５】
インクジェット式記録装置Ｉにおいて、記録ヘッド１は、インク供給手段を構成するカートリッジ２が着脱可能に設けられ、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。
【０１２６】
駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
【０１２７】
なお、インクジェット式記録装置Ｉとして、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、その構成は特に限定されるものではない。インクジェット式記録装置Ｉは、例えば、記録ヘッド１を固定し、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させることで印刷を行う、いわゆるライン式の記録装置であってもよい。
【０１２８】
また、インクジェット式記録装置Ｉは、液体貯留手段であるカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されない。例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体４に固定して、液体貯留手段と記録ヘッド１とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体貯留手段がインクジェット式記録装置Ｉに搭載されていなくてもよい。
【０１２９】
なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、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ディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【０１３０】
また、本発明は、インクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドのみならず、超音波発信機等の超音波デバイス、超音波モーター、圧力センサー、焦電センサー等他の圧電デバイスにも適用することができる。このような圧電素子デバイスにおいても、エレキクロストークが抑制されて小型化を実現することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１０…流路形成基板（アクチュエーター基板）、３０…配線基板、３１…第２個別配線、３２…第２共通配線、３３…補助配線、３５…コア部、３６…個別用配線部、３７…駆動配線、３８、３８Ａ…共通用配線部、３９…供給配線、６０…第１電極、８０…第２電極、９１…第１個別配線、９２、９２Ａ…第１共通配線、１２０…駆動回路、１２５…外部配線、１５０…圧電素子、１５０Ａ…圧電素子列、３０１…第１主面、３０２…第２主面、３３０…溝部
【図１】
0006711048.tif 000002
【図２】
0006711048.tif 000003
【図３】
0006711048.tif 000004
【図４】
0006711048.tif 000005
【図５】
0006711048.tif 000006
【図６】
0006711048.tif 000007
【図７】
0006711048.tif 000008
【図８】
0006711048.tif 000009
【図９】
0006711048.tif 000010
【図１０】
0006711048.tif 000011
【図１１】
0006711048.tif 000012
【図１２】
0006711048.tif 000013