(57)【要約】【課題】  圧力発生室を高密度に配列し且つ小型化を図ることのできる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供すること。【解決手段】  細長状の圧力発生室１２が、２列のノズル列の方向に平行な２列の互いに対向する圧力発生室列を形成している。各圧力発生室に対応して、圧電素子３００が設けられる。圧電素子を構成する個別の電極８０が、接続端子部９１に接続されている。接続端子部９１の幅が、圧電素子を構成する個別の電極の幅よりも細く形成されている。一方の圧力発生室列に属する各圧力発生室に対応して設けられた接続端子部と、他方の圧力発生室列に属する各圧力発生室に対応して設けられた接続端子部とは、互いに平行であって、ノズル列の方向に重なり合う部分を有している。【選択図】  図２
2005053144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル列の各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に、振動板によって封止された複数の圧力発生室を有する流路形成基板と、
前記振動板上に設けられて、前記複数の圧力発生室の各々の内部に供給された液体の圧力をそれぞれ変動させて当該液体を対応するノズル開口から吐出するための複数の圧力変動手段と、
を備えた液体噴射ヘッドであって、
圧力発生室は、ノズル列の方向に平行な２列の互いに対向する圧力発生室列を形成しており、
各圧力変動手段は、共通電極、圧電体層及び個別電極を有する圧電素子で構成され、
各圧電素子の個別電極は、互いに対向する圧力発生室列に挟まれた中間領域の側に延設され、幅方向の一側の一部のみで当該圧電素子の個別電極の幅よりも細く形成された接続端子部に接続されており、
一方の圧力発生室列に属する各圧力発生室に対応して設けられた各圧電素子の個別電極に接続された接続端子部と、他方の圧力発生室列に属する各圧力発生室に対応して設けられた各圧電素子の個別電極に接続された接続端子部とは、互いに平行であって、ノズル列の方向に重なり合う領域を有している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記接続端子部の幅は、前記個別電極の幅の１／２以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
ノズル列の方向に重なり合う接続端子部の配列密度は、圧力発生室の配列密度の２倍以上である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
ノズル列の方向に重なり合う接続端子部の配列密度は、２４０ｄｏｔ／ｉｎｃｈ（ｄｐｉ）以上である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
接続端子部のノズル列の方向に重なり合う部分の長さは、接続端子部の全体の長さの１／２以上である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記流路形成基板には、２列のノズル列及び２列の圧力発生室列の外側の位置に、位置決め用の基準穴が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の液体噴射ヘッドと、
前記複数の圧力発生室の各々の内部に前記液体を供給する液体供給機構と、
を備えた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、液滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を介して圧電素子を設けて、圧電素子の変位により液滴を吐出させる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、液体としてインクを吐出させるインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの２種類が実用化されている。
【０００３】
前者は圧電素子の端面を振動板に当接させることにより圧力発生室の容積を変化させることができて、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。
【０００４】
これに対して後者は、圧電材料のグリーンシートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難であるという問題がある。
【０００５】
一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消すべく、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このようなインクジェット式記録ヘッドとしては、ノズル開口に連通する圧力発生室の列を少なくとも２列備えた流路形成基板と、この流路形成基板の圧電素子側に接合され且つ圧電素子を駆動させる駆動回路が実装される接合基板とを有し、駆動回路と各圧電素子とが接合基板に設けられた貫通孔を介して電気的に接続されている構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
詳細には、このようなインクジェット式記録ヘッドでは、図１６に示すように、圧力発生室２０１の列に対応する領域には圧電素子２０２の列が２列設けられている。また、これら各圧電素子２０２は、圧力発生室２０１に対向する領域からリザーバ２０３側の周壁上までそれぞれ延設され、流路形成基板２０４とリザーバ形成基板（接合基板）２０５との間に挟持されている。さらに、リザーバ形成基板２０５のリザーバ２０３側、すなわち、圧力発生室２０１の周壁に対向する領域には、各圧力発生室２０１の列毎に貫通孔２０６が設けられている。そして、リザーバ形成基板２０５の略中央部、すなわち、圧電素子２０２の列間に対応する領域に実装された駆動回路２０７と各圧電素子２０２とは、駆動回路２０７の両側にそれぞれ設けられた貫通孔２０６を介してボンディングワイヤ２０８で電気的に接続されている。
【特許文献１】特開平５−２８６１３１号公報（第３図、段落［００１３］）
【特許文献２】特開２０００−２９６６１６号公報（第２０図、段落［０１６１］〜［０１６３］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のインクジェット式記録ヘッドでは、１つの駆動回路で２列の圧電素子を駆動させる構造であるため製造コストは比較的低く抑えられるが、駆動回路の両側にそれぞれ貫通孔を形成しているため、流路形成基板及び接合基板を比較的大きくする必要があり、ヘッドの小型化が困難であるという問題がある。
【０００９】
特に、圧力発生室を高密度に配列してヘッドを小型化しようとすると、複数の貫通孔を形成する領域を確保するのが難しいという問題がある。
【００１０】
なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、勿論、インク以外の液体を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に発生する。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑み、圧力発生室を高密度に配列し且つ小型化を図ることのできる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ノズル列の各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に、振動板によって封止された複数の圧力発生室を有する流路形成基板と、前記振動板上に設けられて、前記複数の圧力発生室の各々の内部に供給された液体の圧力をそれぞれ変動させて当該液体を対応するノズル開口から吐出するための複数の圧力変動手段と、を備えた液体噴射ヘッドであって、圧力発生室は、ノズル列の方向に平行な２列の互いに対向する圧力発生室列を形成しており、各圧力変動手段は、共通電極、圧電体層及び個別電極を有する圧電素子で構成され、各圧電素子の個別電極は、互いに対向する圧力発生室列に挟まれた中間領域の側に延設され、当該圧電素子の個別電極の幅よりも細く形成された接続端子部に幅方向の一側の一部のみで接続されており、一方の圧力発生室列に属する各圧力発生室に対応して設けられた各圧電素子の個別電極に接続された接続端子部と、他方の圧力発生室列に属する各圧力発生室に対応して設けられた各圧電素子の個別電極に接続された接続端子部とは、互いに平行であって、ノズル列の方向に重なり合う領域を有していることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
【００１３】
各圧電素子の個別電極に導通する接続端子部には、圧電体層を駆動するための配線が半田付けされる。当該半田付け作業の便宜のため、接続端子部は所定の長さを有することが必要である。すなわち、一方の圧力発生室列に属する各圧力発生室に対応して設けられた各圧電素子の個別電極に接続された接続端子部も、他方の圧力発生室列に属する各圧力発生室に対応して設けられた各圧電素子の個別電極に接続された接続端子部も、それぞれ所定の長さが必要である。本発明では、これら接続端子部がノズル列の方向に重なり合う部分を有することにより、圧電素子の長手方向におけるヘッドの小型化を実現する。
【００１４】
好ましくは、前記接続端子部の幅は、前記個別電極の幅の１／２以下である。この場合、接続端子部の配列密度は、圧力発生室の配列密度の２倍以上となるが、これは現在の製造技術で十分に実現できる。具体的には、ノズル列の方向に重なり合う接続端子部の配列密度は、２４０ｄｏｔ／ｉｎｃｈ（ｄｐｉ）以上とすることができる。
【００１５】
ヘッドの小型化の効果を考慮すると、接続端子部のノズル列の方向に重なり合う部分の長さは、より長い方が良い。具体的には、接続端子部の全体の長さの１／２以上であることが好ましい。
【００１６】
また、前記流路形成基板には、２列のノズル列及び２列の圧力発生室列の外側の位置に、位置決め用の基準穴が形成されていることが好ましい。特には、平面状のノズルプレート及び流路形成基板の縦方向の基準穴と横方向の基準穴とが、２列の圧力発生室列が形成する長方形または菱形の各辺の中点近傍の外側に、それぞれ設けられることが好ましい。基準穴の一つは円形であり、その他は長穴である。
【００１７】
また、本発明は、前記のいずれかの特徴を有する液体噴射ヘッドと、前記複数の圧力発生室の各々の内部に前記液体を供給する液体供給機構と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置である。
【００１８】
本発明によれば、液体噴射ヘッドの小型化により、小型化された液体噴射装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、接続端子部がノズル列の方向に重なり合う部分を有することにより、圧電素子の長手方向におけるヘッドの小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。  
図１は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図である。図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０の一方の面は開口面となり、他方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０（振動板）が形成されている。
【００２１】
一方、流路形成基板１０の開口面には、シリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１により区画された圧力発生室１２が幅方向に２列並設され、その長手方向外側には、後述するリザーバ形成基板３０のリザーバ部３１に連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する連通部１３が形成され、各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれインク供給路１４を介して連通されている。
【００２２】
ここで、異方性エッチングは、シリコン単結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われる。例えば、本実施形態では、シリコン単結晶基板をＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に侵食されて（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、この第１の（１１１）面と約７０度の角度をなし且つ上記（１１０）面と約３５度の角度をなす第２の（１１１）面とが出現し、（１１０）面のエッチングレートと比較して（１１１）面のエッチングレートが約１／１８０であるという性質を利用して行われる。かかる異方性エッチングにより、二つの第１の（１１１）面と斜めの二つの第２の（１１１）面とで形成される平行四辺形状の深さ加工を基本として精密加工を行うことができ、圧力発生室１２を高密度に配列することができる。
【００２３】
本実施形態では、各圧力発生室１２の長辺を第１の（１１１）面で、短辺を第２の（１１１）面で形成している。この圧力発生室１２は、流路形成基板１０をほぼ貫通して弾性膜５０に達するまでエッチングすることにより形成されている。ここで、弾性膜５０は、シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵される量がきわめて小さい。また各圧力発生室１２の一端に連通する各インク供給路１４は、圧力発生室１２より浅く形成されており、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。すなわち、インク供給路１４は、シリコン単結晶基板を厚さ方向に途中までエッチング（ハーフエッチング）することにより形成されている。なお、ハーフエッチングは、エッチング時間の調整により行われる。
【００２４】
このような流路形成基板１０の厚さは、圧力発生室１２の配列密度に合わせて最適な厚さを選択すればよい。圧力発生室１２の配列密度は、例えば１２０〜１５０ｄｐｉである。
【００２５】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０−６／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又は不錆鋼などからなる。ノズルプレート２０は、一方の面で流路形成基板１０の一面を全面的に覆い、流路形成基板１０であるシリコン単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果たす。また、ノズルプレート２０は、流路形成基板１０と熱膨張係数が略同一の材料で形成するようにしてもよい。この場合には、流路形成基板１０とノズルプレート２０との熱による変形が略同一となるため、熱硬化性の接着剤等を用いて容易に接合することができる。尚、流路形成基板１０に直接ノズル開口を設けても良い。
【００２６】
ここで、インク滴吐出圧力をインクに与える圧力発生室１２の大きさと、インク滴を吐出するノズル開口２１の大きさとは、吐出するインク滴の量、吐出スピード、吐出周波数に応じて最適化される。例えば、１インチ当たり３６０個のインク滴を記録する場合、ノズル開口２１は数十μｍの直径で精度よく形成する必要がある。
【００２７】
一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板（弾性膜５０）とを合わせて圧電アクチュエータと称する。
【００２８】
また、このような圧電素子３００には、駆動回路１１０と接続させるための、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０（上電極の一部）が引き出し配線として形成されている。各リード電極９０は、上電極膜８０の各圧力発生室１２の列間側の端部近傍から弾性膜５０上までそれぞれ延設されている。各リード電極の幅は、上電極膜８０の幅よりも細くなっている。また、各リード電極９０は、リザーバ形成基板３０の貫通孔３３に対向する領域まで延設された接続端子部９１に接続されており、接続端子部９１と駆動回路１１０とが、貫通孔３３を介して延設される接続配線１２０によって電気的に接続されている。
【００２９】
ここで、接続端子部９１の幅は、各リード電極９０の幅よりも更に細く、上電極膜８０の幅の１／２となっている。そして、一方の圧力発生室列（例えば図２において左側）に属する各圧力発生室１２に対応して設けられた各圧電素子３００の上電極膜８０に接続されたリード電極９０は、当該電極の幅方向の一側（図２において下側）の一部のみで接続端子部９１に接続されている。逆に、他方の圧力発生室列（図２において右側）に属する各圧力発生室１２に対応して設けられた各圧電素子３００の上電極膜８０に接続されたリード電極９０は、当該電極の幅方向の他側（図２において上側）の一部のみで接続端子部９１に接続されている。
【００３０】
そして、本実施の形態において重要な特徴であるが、一方の圧力発生室列（例えば図２において左側）に属する各圧力発生室１２に対応して設けられた各圧電素子の上電極膜８０に接続された接続端子部９１と、他方の圧力発生室列（図２において右側）に属する各圧力発生室１２に対応して設けられた各圧電素子の他方の上電極膜８０に接続された接続端子部９１とは、互いに平行であって、ノズル列の方向に重なり合う部分を有している。
【００３１】
本実施の形態の場合、全ての接続端子部９１の配列密度が、圧力発生室１２の配列密度の２倍となっている。また、接続端子部９１のノズル列の方向に重なり合う部分の長さは、各接続端子部９１の全体の長さの１／２以上である。
【００３２】
各接続端子部９１には、圧電体層７０を駆動するための配線が半田付けされる。当該半田付け作業の便宜のため、接続端子部９１は所定の長さを有することが必要であるが、本実施の形態では、これら接続端子部９１がノズル列の方向に重なり合う部分を有することにより、圧電素子３００の長手方向におけるヘッドの小型化が実現されている。
【００３３】
更に、本実施の形態では、このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上に、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有する接合基板であるリザーバ形成基板３０が接合されている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。
【００３４】
また、リザーバ形成基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素子保持部３２が圧力発生室１２に対応してそれぞれ設けられ、各圧電素子保持部３２内に圧電素子３００が密封されている。なお、本実施形態では、圧電素子保持部３２が圧電素子３００の列毎に設けられているが、勿論、この圧電素子保持部３２は、圧電素子３００毎に独立して設けるようにしてもよい。このようなリザーバ形成基板３０は、例えば、ガラス、セラミックス、金属、プラスチック等を挙げることができるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料を用いることがより好ましく、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３５】
また、リザーバ形成基板３０の略中央部、すなわち、圧力発生室１２の列間に対向する領域には、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、上述したように、各圧電素子３００から延設されるリード電極９０（上電極の一部）に接続された接続端子部９１が、この貫通孔３３に対向する領域まで延設されて露出されている。
【００３６】
また、リザーバ形成基板３０の貫通孔３３の両側、すなわち、圧力発生室１２の各列に対応する部分には、各圧電素子３００を駆動するための、例えば、回路基板、あるいは半導体集積回路（ＩＣ）等の駆動回路１１０がそれぞれ実装されている。例えば、本実施形態では、貫通孔３３の両側に実装された各駆動回路１１０は、それぞれの駆動回路１１０に対向する領域に設けられた圧電素子３００を駆動するためのものである。そして、各駆動回路１１０と各接続端子部９１とが、貫通孔３３を介して延設された、例えば、ボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる接続配線１２０によってそれぞれ電気的に接続されている（図２（ｂ）参照）。
【００３７】
このように、本実施形態では、リザーバ形成基板３０の圧力発生室１２の列間に対向する領域に一つの貫通孔３３を設け、この貫通孔３３を介して延設される接続配線１２０によって各接続端子部９１と駆動回路１１０とを電気的に接続するようにしたので、リザーバ形成基板３０の貫通孔３３が形成される面積を小さくすることができる。すなわち、リザーバ形成基板３０の全面に対して貫通孔３３が占める割合を小さくすることができる。また、一つの貫通孔３３を介して駆動回路１１０と各接続端子部９１とを電気的に接続するため製造効率を向上することができる。したがって、圧力発生室１２を比較的高密度に配列しても、流路形成基板１０及びリザーバ形成基板３０を大型化することなく貫通孔３３を形成することができ、印刷品質を向上すると共に小型化を図ったインクジェット式記録ヘッドを実現することができる。
【００３８】
更に、２列の圧力発生室列の各々から櫛歯状に延びる接続端子部９１が、ノズル列の方向に重なり合うように形成されているため、圧電素子３００の長手方向におけるヘッドの小型化が実現されている。
【００３９】
なお、本実施形態では、二つの駆動回路１１０をリザーバ形成基板３０の貫通孔３３の両側にそれぞれ実装するようにしたが、駆動回路１１０の数は特に限定されず、例えば、リザーバ形成基板の貫通孔と連通する連通孔を有する一つの駆動回路を実装するようにしてもよい。また、勿論、三つ以上の駆動回路を実装するようにしてもよい。また、貫通孔の数も一つに限定されるものではなく、リザーバ形成基板の全面に対する貫通孔が占める割合を小さくすることができれば、勿論、貫通孔は二つ以上設けられていてもよい。
【００４０】
なお、このようなリザーバ形成基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３１の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ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４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止され、内部圧力の変化によって変形可能な可撓部３５となっている。また、このリザーバ１００の長手方向略中央部外側のコンプライアンス基板４０上には、リザーバ１００にインクを供給するためのインク導入口４４が形成されている。さらに、リザーバ形成基板３０には、インク導入口４４とリザーバ１００の側壁とを連通するインク導入路３４が設けられている。
【００４１】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口４４からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１１０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。
【００４２】
ここで、上述した本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、その一例を図３〜図５を参照して説明する。なお、図３〜図５は、圧力発生室１２の長手方向の一部を示す断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、流路形成基板１０となるシリコン単結晶基板のウェハを約１１００℃の拡散炉で熱酸化して二酸化シリコンからなる弾性膜５０を形成する。次に、図３（ｂ）に示すように、スパッタリングで下電極膜６０を弾性膜５０の全面に形成後、パターニングにより下電極膜６０の全体パターンを形成する。この下電極膜６０の材料としては、白金（Ｐｔ）等が好適である。これは、スパッタリング法やゾル−ゲル法で成膜する後述の圧電体層７０は、成膜後に大気雰囲気下又は酸素雰囲気下で６００〜１０００℃程度の温度で焼成して結晶化させる必要があるからである。すなわち、下電極膜６０の材料は、このような高温、酸化雰囲気下で導電性を保持できなければならず、殊に、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ないことが望ましく、これらの理由から白金が好適である。
【００４３】
次に、図３（ｃ）に示すように、圧電体層７０を成膜する。この圧電体層７０は、結晶が配向していることが好ましい。例えば、本実施形態では、金属有機物を触媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いている。これにより、結晶が配向している圧電体層７０を得る。圧電体層７０の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛系の材料がインクジェット式記録ヘッドに使用する場合には好適である。なお、この圧電体層７０の成膜方法は、特に限定されず、例えば、スパッタリング法で形成してもよい。さらに、ゾル−ゲル法又はスパッタリング法等によりチタン酸ジルコン酸鉛の前駆体膜を形成後、アルカリ水溶液中での高圧処理法にて低温で結晶成長させる方法を用いてもよい。
【００４４】
何れにしても、このように成膜された圧電体層７０は、バルクの圧電体とは異なり結晶が優先配向している。更に、本実施形態では、圧電体層７０は、結晶が柱状に形成されている。なお、優先配向とは、結晶の配向方向が無秩序ではなく、特定の結晶面がほぼ一定の方向に向いている状態をいう。また、結晶が柱状の薄膜とは、略円柱体の結晶が中心軸を厚さ方向に略一致させた状態で面方向に亘って集合して薄膜を形成している状態をいう。勿論、優先配向した粒状の結晶で形成された薄膜であってもよい。なお、このように薄膜工程で製造された圧電体層の厚さは、一般的に０．２〜５μｍである。
【００４５】
次に、図３（ｄ）に示すように、上電極膜８０を成膜する。上電極膜８０は、導電性の高い材料であればよく、アルミニウム、金、ニッケル、白金等の多くの金属や、導電性酸化物等を使用できる。本実施形態では、白金をスパッタリングにより成膜している。
【００４６】
次に、図４（ａ）に示すように、圧電体層７０及び上電極膜８０のみをエッチングして圧電素子３００のパターニングを行う。次に、図４（ｂ）に示すように、リード電極９０及び接続端子部９１を形成する。具体的には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０及び接続端子部９１を流路形成基板１０の全面に亘って形成すると共に、各圧電素子３００毎にパターニングする。以上が膜形成プロセスである。
【００４７】
このようにして膜形成を行った後、前述したアルカリ溶液によるシリコン単結晶基板の異方性エッチングを行い、図４（ｃ）に示すように、圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４等を形成する。
【００４８】
次に、図５（ａ）に示すように、リザーバ形成基板３０と流路形成基板１０とを接合する。このとき、リザーバ形成基板３０は、各接続端子部９１が貫通孔３３内に所定量突出した状態で流路形成基板１０に接合されることになる。続いて、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板１０のリザーバ形成基板３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、リザーバ形成基板３０上にコンプライアンス基板４０を接合する。その後、図５（ｃ）に示すように、貫通孔３３の両側のリザーバ形成基板３０上に圧電素子３００を駆動させる駆動回路１１０をそれぞれ実装する。そして、例えば、ワイヤボンディング等によって接続配線１２０を形成して、各駆動回路１１０と各接続端子部９１とを電気的に接続する。これにより、インクジェット式記録ヘッドが製造される。
【００４９】
なお、実際には、上述した一連の膜形成及び異方性エッチングによって一枚のウェハ上に多数のチップを同時に形成し、プロセス終了後、図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０毎に分割する。そして、分割した流路形成基板１０に、リザーバ形成基板３０及びコンプライアンス基板４０を順次接着して一体化し、インクジェット式記録ヘッドとする。
【００５０】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、成膜及びリソグラフィープロセスを応用して製造される薄膜型のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型のインクジェット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。
【００５１】
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図６は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。図６に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂ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に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００５２】
そして、駆動モータ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、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂ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にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００５３】
更に、本発明は、以下のような実施形態２についても適用可能であるため、その態様を説明する。
【００５４】
本実施形態の流路ユニット５０２は、図７に示すように、オリフィスとして機能するインク供給口５０５及びノズル連通口５０６の一部となる通孔を開設した供給口形成基板５０７と、共通インク室５０８となる通孔及びノズル連通口５０６の一部となる通孔を開設したインク室形成基板５０９と、ノズル開口５１０…を副走査方向に沿って開設したノズルプレート５１１から構成されている。これらの供給口形成基板５０７、インク室形成基板５０９、及び、ノズルプレート５１１は、例えば、ステンレス製の板材をプレス加工することで作製されている。
【００５５】
なお、図７では、１つのアクチュエータユニット５０３に対応する流路ユニット５０２の一部を示している。そして、本実施形態では１つの流路ユニット５０２に３つのアクチュエータユニット５０３…が接合されているので、インク供給口５０５、ノズル連通口５０６、供給口形成基板５０７、共通インク室５０８等は、アクチュエータユニット５０３毎に合計３組形成されている。
【００５６】
そして、流路ユニット５０２は、インク室形成基板５０９の一方の表面（図中下側）にノズルプレート５１１を、他方の表面（同上側）に供給口形成基板５０７をそれぞれ配置し、これらの供給口形成基板５０７、インク室形成基板５０９、及び、ノズルプレート５１１を接合することで作製される。例えば、シート状の接着剤によって各部材５０７、５０９、５１１を接着することで作製される。
【００５７】
上記のノズル開口５１０は、図８に示すように、所定ピッチで複数個列状に開設される。そして、列設された複数のノズル開口５１０…によってノズル列５１２が構成される。例えば、９２個のノズル開口５１０…で１つのノズル列５１２が構成される。また、このノズル列５１２は、１つのアクチュエータユニット５０３に対して２列形成される。このため、本実施形態では、１つの流路ユニット５０２に合計６列のノズル列５１２…が横並びに形成される。
【００５８】
アクチュエータユニット５０３は、ヘッドチップとも呼ばれ、圧電アクチュエータの一種である。このアクチュエータユニット５０３は、図７に示すように、圧力室５１３となる通孔を開設した圧力室形成基板５１４と、圧力室５１３の一部を区画する振動板５１５と、供給側連通口５１６となる通孔及びノズル連通口５０６の一部となる通孔を開設した蓋部材５１７と、圧電振動子５１８（圧電素子）とによって構成される。これら各部材の板厚に関し、圧力室形成基板５１４、及び、蓋部材５１７は、好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上である。また、振動板５１５は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３〜１２μｍ程度である。
【００５９】
そして、このアクチュエータユニット５０３は、圧力室形成基板５１４の一方の表面に蓋部材５１７を、他方の表面に振動板５１５をそれぞれ配置し、これらの各部材を一体化することで作製される。即ち、これらの圧力室形成基板５１４、振動板５１５、及び、蓋部材５１７は、アルミナや酸化ジルコニウム等のセラミックスで作製されており、焼成によって一体化される。
【００６０】
例えば、グリーンシート（未焼成のシート材）に対して切削や打ち抜き等の加工を施して必要な通孔等を形成し、圧力室形成基板５１４、振動板５１５、及び、蓋部材５１７の各シート状前駆体を形成する。そして、各シート状前駆体を積層及び焼成することにより、各シート状前駆体は一体化されて１枚のセラミックスシートとなる。この場合、各シート状前駆体は一体焼成されるので、特別な接着処理が不要である。また、各シート状前駆体の接合面において高いシール性を得ることもできる。
【００６１】
なお、１枚のセラミックスシートには、複数ユニット分の圧力室５１３…やノズル連通口５０６…等が形成されている。換言すれば、１枚のセラミックスシートから複数のアクチュエータユニット５０３（ヘッドチップ）…を作製する。例えば、１つのアクチュエータユニット５０３となるチップ領域を、１枚のセラミックスシート内にマトリクス状に複数設定する。そして、圧電振動子５１８等の必要な部材を各チップ領域内に形成した後、このセラミックスシートをチップ領域毎に切断することで、複数のアクチュエータユニット５０３…を得る。
【００６２】
上記の圧力室５１３は、ノズル列５１２とは直交する方向に細長い空部であり、ノズル開口５１０に対応して複数形成されている。即ち、図８に示すように、ノズル列方向に列設されている。そして、各圧力室５１３…の一端は、供給側連通口５１６及びインク供給口５０５を通じて共通インク室５０８に連通している。また、供給側連通口５１６とは反対側の圧力室５１３の他端は、ノズル連通口５０６を通じて対応するノズル開口５１０に連通する。さらに、この圧力室５１３の一部（上側表面）は、振動板５１５によって区画されている。
【００６３】
上記の圧電振動子５１８は、所謂撓み振動モードの圧電振動子５１８であり、圧力室５１３とは反対側の振動板表面に圧力室１３毎に形成されている。この圧電振動子５１８は、圧力室長手方向に細長いブロック状であり、その幅は圧力室５１３の幅と略等しく、その長さは圧力室５１３の長さよりも多少長い。さらに、この圧電振動子５１８は、その両端部が圧力室５１３の長手方向端部を越えるように配設されている。
【００６４】
この圧電振動子５１８は、図９に示すように、圧力室５１３とは反対側の振動板表面に圧力室５１３毎に設けられる。即ち、各圧電振動子５１８…はノズル列方向に列設されている。そして、これらの圧電振動子５１８の内、振動子列の端部に位置するものは、インク滴の吐出に関与しない（即ち、駆動信号が供給されずに変形しない）ダミー振動子５１８ａである。そして、このダミー振動子５１８ａ以外の複数の圧電振動子５１８…がインク滴の吐出に関与する（即ち、駆動信号の供給によって変形する）駆動振動子５１８ｂ…として機能する。
【００６５】
そして、圧電振動子５１８（駆動振動子５１８ｂ，ダミー振動子５１８ａ）の長手方向一側には、圧電振動子５１８…毎に個別端子（接続端子部）５１９…を設けている。この個別端子５１９は、上記した配線基板５０４の接点端子５２０（図１２参照）が導通される部分である。また、圧電振動子５１８の長手方向他側には、共通電極の一部を構成する直線状の共通幹電極５２１をノズル列方向に延設している。
【００６６】
本実施形態における圧電振動子５１８（駆動振動子５１８ｂ）は、図１０に示すように、圧電体層５２２と共通枝電極５２３と駆動電極（個別電極）５２４等によって構成される多層構造であり、駆動電極５２４と共通枝電極５２３とによって２層の圧電体層５２２を挟んでいる。駆動電極５２４には個別端子５１９を通じて駆動信号の供給源（図示せず）が導通され、共通枝電極５２３は共通幹電極５２１等を通じて例えば接地電位に調整される。そして、駆動電極５２４に駆動信号が供給されると、駆動電極５２４と共通枝電極５２３との間には電位差に応じた強さの電場が発生される。この電場が圧電体層５２２に付与されて、圧電体層５２２は電場の強さに応じて変形する。
【００６７】
即ち、駆動電極５２４の電位を高くする程、圧電体層５２２は電場と直交する方向に収縮し、圧力室５１３の容積を少なくするように振動板５１５を変形させる。一方、駆動電極５２４の電位を低くする程、圧電体層５２２は電界と直交する方向に伸長し、圧力室５１３の容積を増やすように振動板５１５を変形させる。
【００６８】
そして、このアクチュエータユニット５０３と上記の流路ユニット５０２とは、互いに接合される。例えば、供給口形成基板５０７と蓋部材５１７との間にシート状接着剤を介在させ、この状態でアクチュエータユニット５０３を流路ユニット５０２側に加圧することで接着される。
【００６９】
上記構成の記録ヘッド５０１は、共通インク室５０８からインク供給口５０５、供給側連通口５１６、圧力室５１３、及び、ノズル連通口５０６を通じてノズル開口５１０に至る一連のインク流路がノズル開口５１０毎に形成されている。使用時においてこのインク流路内はインクで満たされており、圧電振動子５１８を変形させることで対応する圧力室５１３が収縮或いは膨張し、圧力室５１３内のインクに圧力変動が生じる。このインク圧力を制御することで、ノズル開口５１０からインク滴を吐出させることができる。例えば、定常容積の圧力室５１３を一旦膨張させた後に急激に収縮させると、圧力室５１３の膨張に伴ってインクが充填され、その後の急激な収縮によって圧力室５１３内のインクが加圧されてインク滴が吐出される。さらに、ノズル開口５１０からインク滴が吐出されると、共通インク室５０８からインク流路内に新たなインクが供給されるので、続けてインク滴を吐出できる。
【００７０】
ここで、高速記録のためには、より多くのインク滴を短時間で吐出させる必要がある。この要求に応えるためには、圧力室５１３を区画している部分の振動板５１５のコンプライアンスと、圧電振動子５１８の変形量とを考慮する必要がある。即ち、振動板５１５のコンプライアンスが大きくなる程、変形に対する応答性が悪くなり、高い周波数での駆動が困難になるからである。また、振動板５１５のコンプライアンスが小さくなる程、振動板５１５が変形し難くなり、圧力室５１３の収縮量が少なくなるので、１滴のインク量が減ってしまうからである。
【００７１】
そして、本実施形態では、多層構造の圧電振動子５１８を用いて振動板５１５のコンプライアンスを小さくし、必要量のインク滴を従来よりも高い周波数で吐出可能にした。また、個別端子５１９の端部を圧電振動子５１８の上に積層状態で形成してアクチュエータユニット５０３の幅方向について小型化を図っている。  更に本実施の形態では、図９に示すように、個別端子５１９の幅が駆動電極５２４の幅の１／３程度に細く形成されており、対向する圧力室列の一方（例えば図９の左側）に属する各圧力室５１３に対応して設けられた圧電振動子５１８の個別端子５１９は、駆動電極２４の幅方向の一側（図９において上側）の一部のみで接続され、対向する圧力室列の他方（図９において右側）に属する各圧力室５１３に対応して設けられた圧電振動子５１８の個別端子５１９は、駆動電極２４の幅方向の他側（図９において下側）の一部のみで接続されている。そして、本実施の形態において重要な特徴であるが、一方の圧力室列（例えば図９において左側）に属する各圧力室５１３に対応して設けられた各圧電振動子５１８に接続された個別端子５１９と、他方の圧力室列（図９において右側）に属する各圧力室５１３に対応して設けられた各圧電振動子５１８に接続された個別端子５１９とは、互いに平行であって、ノズル列の方向に重なり合う部分を有している。これにより、アクチュエータユニット５０３の幅方向について、更なる小型化を図っている。
【００７２】
本実施の形態の場合、個別端子５１９の配列ピッチは、圧力室５１３の配列ピッチの３倍となっている。また、個別端子５１９のノズル列の方向に重なり合う部分の長さは、各個別端子５１９の全体の長さの１／２以上である。
【００７３】
また、ダミー振動子５１８ａの内部に共通幹電極５２１と個別電極５１９とを導通する導通電極を設けている。以下、これらの点について説明する。
【００７４】
まず、駆動振動子５１８ｂの構造について説明する。図１０に示すように、圧電体層５２２は、圧力室長手方向に細長いブロック状に成形され、互いに積層された上層圧電体（外側圧電体）５３１及び下層圧電体（内側圧電体）５３２から構成される。また、共通枝電極５２３は、共通上電極（共通外電極）５３３及び共通下電極（共通内電極）５３４から構成される。そして、これらの共通枝電極５２３と駆動電極５２４とが電極層を構成する。
【００７５】
なお、ここでいう「上（外）」或いは「下（内）」とは、振動板５１５を基準とした位置関係を示している。即ち、「上（外）」とあるのは振動板５１５から遠い側を示し、「下（内）」とあるのは振動板５１５に近い側を示している。
【００７６】
上記の駆動電極５２４は、上層圧電体５３１と下層圧電体５３２の境界に形成される。また、共通下電極５３４及び共通上電極５３３は、共通幹電極５２１と共に共通電極を構成する。即ち、この共通電極は、共通幹電極５２１から複数の共通枝電極５２３（共通下電極５３４，共通上電極５３３）…が延出形成された櫛歯状に形成されている。
【００７７】
そして、共通下電極５３４は下層圧電体５３２と振動板５１５との間に形成され、共通上電極５３３は下層圧電体５３２とは反対側の上層圧電体５３１の表面に形成される。即ち、この駆動振動子５１８ｂは、振動板５１５側から、共通下電極５３４、下層圧電体５３２、駆動電極５２４、上層圧電体５３１、共通上電極５３３の順で積層された多層構造である。
【００７８】
本実施形態において、圧電体層５２２の厚さは上層圧電体５３１と下層圧電体５３２の２層を合計して約１７μｍであり、共通枝電極５２３を含めた圧電振動子５１８の全体の厚さは約２０μｍである。なお、従来の単層構造の圧電振動子５１８は、振動子全体の厚さが約１５μｍである。従って、圧電振動子５１８の厚さが増したことから、その分だけ振動板５１５のコンプライアンスが小さくなっている。
【００７９】
上記の共通上電極５３３及び共通下電極５３４は、駆動信号に拘わらず一定の電位、例えば接地電位に調整される。上記の駆動電極５２４は、供給された駆動信号に応じて電位を変化させる。従って、駆動信号の供給によって、駆動電極５２４と共通上電極５３３との間、及び、駆動電極５２４と共通下電極５３４との間には、それぞれ向きが反対の電場が生じる。
【００８０】
そして、これらの各電極を構成する材料としては、例えば、金属単体、合金、電気絶縁性セラミックスと金属との混合物等の各種導体が選択されるが、焼成温度において変質等の不具合が生じないことが要求される。本実施形態では、共通上電極５３３に金を用い、共通下電極５３４及び駆動電極５２４に白金を用いている。
【００８１】
上記の上層圧電体５３１と下層圧電体５３２は共に、例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料によって作製されている。そして、上層圧電体５３１と下層圧電体５３２とは分極方向が反対である。このため、駆動信号印加時の伸縮方向が上層圧電体５３１と下層圧電体５３２とで揃い、支障なく変形することができる。即ち、上層圧電体５３１及び下層圧電体５３２は、駆動電極５２４の電位を高くする程に圧力室５１３の容積を少なくするように振動板５１５を変形させ、駆動電極５２４の電位を低くする程に圧力室５１３の容積を増やすように振動板５１５を変形させる。
【００８２】
次に、駆動振動子５１８ｂにおける一側（２列の対向する圧力室列の中間領域側）の構造について説明する。
【００８３】
この一側には、上記したように、個別端子５１９が形成される。駆動振動子５１８ｂの個別端子５１９は、駆動信号（駆動電位）が供給される駆動電位供給端子であり、アクチュエータユニット５０３の上面に重ねられる配線基板５０４の接点端子５２０（図１２参照）に導通される。そして、この個別端子５１９は、圧力室長手方向に延びる駆動電極５２４に導通されている。即ち、この個別端子５１９の一部は、駆動電極５２４の端部上に積層状態で設けられている。
【００８４】
本実施形態では、この個別端子５１９の端部を、圧力室５１３と重畳しない振動子端部（上層圧電体）の表面に重ねて形成している。さらに、この個別端子５１９を共通上電極５３３（共通枝電極５２３）とは離隔させて形成している。  
即ち、図１１及び図１２に示すように、圧電振動子５１８の一側端部は、圧力室５１３の端部を越えて、言い換えれば、圧力室５１３との重畳領域よりも外側の非重畳領域まで延設されている。そして、個別端子５１９における振動子側端部は、この非重畳領域にて駆動電極５２４に接続されると共に圧電振動子５１８の上表面に積層状態で形成されている。この圧電振動子５１８の上に形成された個別端子５１９の一部が配線基板５０４（接点端子５２０）との導通部となる（以下、導通部５１９ａともいう）。一方、共通上電極５３３の端部は個別端子５１９の手前まで形成されているが、個別端子５１９との間には離隔領域Ｘを設けているので、互いに導通されていない。
【００８５】
このような構成を採ったことにより、アクチュエータユニット５０３の小型化が図れる。即ち、個別端子５１９の端部を積極的に圧電振動子５１８の表面に重ねて形成したことから、個別端子５１９を全体的に圧電振動子側に寄せて形成できる。このため、個別端子５１９に関し、導通に必要な長さ（即ち、接点端子５２０との接合に必要な長さ）を確保しつつもアクチュエータユニット５０３の幅、詳しくは、圧力室長手方向（振動子長手方向）の幅を短くすることができる。
【００８６】
更に、２列の圧力室列の各々から櫛歯状に延びる個別端子５１９が、ノズル列の方向に重なり合うように形成されているため、圧力室長手方向（振動子長手方向）の幅を更に短くすることができる。
【００８７】
この小型化により、製造時において従来と同じ面積のセラミックスシートに対し、より多くのアクチュエータユニット５０３をレイアウトできる。従って、従来と同じ工程であってもより多くのアクチュエータユニット５０３が製造でき、製造効率の向上が図れる。また、原材料を節約することもできる。このように、製造効率の向上と原材料の節約とが図れることから、アクチュエータユニット５０３のコストダウンも図れる。
【００８８】
また、配線基板５０４との接続時には、図１２に示すように、個別端子５１９に配線基板５０４の接点端子５２０を重ねた状態で、個別端子５１９とは反対側の配線基板表面から加熱端子（図示せず）を押圧することにより、個別端子５１９と接点端子５２０とを溶融結合（半田付け）することができる。この場合において、個別端子５１９の導通部５１９ａは、圧電振動子５１８よりも上方に位置しアクチュエータユニット５０３において最も高い位置にあることから、加熱端子によって最も強く加圧される。このため、半田付けを確実に行うことができる。
【００８９】
さらに、導通部５１９ａが圧電振動子５１８の上に形成されていることから、当該部材の剛性が高くなり、加熱端子からの押圧力を確実に受け止めることもできる。
【００９０】
次に、駆動振動子５１８ｂにおける他側（ノズル開口５１０側）の構造について説明する。
【００９１】
図１１及び図１３に示すように、駆動振動子５１８ｂの他側において、共通上電極５３３及び共通下電極５３４は、振動子長手方向に延設される。即ち、共通下電極５３４は、振動板５１５の上を通って共通幹電極５２１の下面まで形成される。また、共通上電極５３３は、圧電体層５２２の端面を通って共通下電極５３４の表面に形成される。さらに、この共通上電極５３３も共通幹電極５２１の下面まで一連に形成される。
【００９２】
従って、これらの共通上電極５３３及び共通下電極５３４は共に、共通幹電極５２１に電気的に導通されている。
【００９３】
次に、ダミー振動子５１８ａの構造について説明する。このダミー振動子５１８ａの基本的な構造は上記した駆動振動子５１８ｂと同じである。即ち、図１４及び図１５に示すように、このダミー振動子５１８ａも、上層圧電体５３１と下層圧電体５３２とを備えると共に圧力室長手方向に細長いブロック状の圧電体層５２２を有し、振動板５１５と下層圧電体５３２の間、上層圧電体５３１と下層圧電体５３２の境界、及び、下層圧電体５３２とは反対側となる上層圧電体５３１の表面にそれぞれ電極層を設けている。
【００９４】
そして、本実施形態では、振動板５１５と下層圧電体５３２の間に設けた電極層（以下、第１導通電極５３５という。）と、上層圧電体５３１と下層圧電体５３２の境界に設けた電極層（以下、第２導通電極５３６という。）とを振動子長手方向の両側に延出して共通幹電極５２１と個別端子５１９とを導通させている。即ち、第１導通電極５３５は共通幹電極５２１から下層圧電体５３２の下を通って個別端子５１９まで一連に形成され、第２導通電極５３６は共通幹電極５２１から上層圧電体５３１の下を通って個別端子５１９まで一連に形成されている。本実施形態では、これらの各導通電極を、共通下電極５３４及び駆動電極５２４と同じ電極材料で作製している。
【００９５】
このように構成することで、ダミー振動子５１８ａに設けた個別端子５１９と共通幹電極５２１とが導通電極５３５，５３６を介して導通されるので、この個別端子５１９を共通電位（例えば、接地電位）を供給するための供給端子（共通電位供給端子）として使用することができる。そして、この個別端子５１９は、駆動振動子５１８ｂ用の個別端子５１９と同じ列に同様に形成されているので、アクチュエータユニット５０３の小型化が図れる。また、配線基板５０４と各個別端子５１９を導通させる際に、ダミー振動子５１８ａ用の個別端子５１９と駆動振動子５１８ｂ用の個別端子５１９とを纏めて導通できるので、作業効率の向上が図れる。
【００９６】
また、これらの導通電極は何れも圧電体層５２２の下側に設けられているので、バリ状部は生じない。このため、配線基板５０４の実装後にバリ状部によって配線を断線させてしまったり、短絡を生じさせてしまったりする不具合を確実に防止できる。従って、記録ヘッド５０１に関し、トラブルの少ない安定した性能を発揮させることができる。
【００９７】
さらに、これらの導通電極５３５，５３６は２層に分かれているので、十分な厚さを確保できる。これにより、電極の抵抗値を低く抑えることができる。加えて、各導通電極５３５，５３６を、共通下電極５３４及び駆動電極５２４と同じ電極材料で作製しているので、各導通電極５３５，５３６を共通下電極５３４や駆動電極５２４と同時に作製することができる。即ち、第１導通電極５３５は共通下電極５３４と同時に作製でき、第２導通電極５３６は駆動電極５２４と同時に作製できる。これにより、専ら導通電極を形成するための形成工程を行う必要がなくなり、製造効率を高めることができる。
【００９８】
なお、図９に示すように、アクチュエータユニット５０３（及び流路ユニット５０２）には、２列のノズル開口５１０及び２列の圧力室５１３の外側の位置に、位置決め用の基準穴０１〜６０４が形成されていることが好ましい。
【００９９】
図９に示す例では、縦方向の基準穴６０１、６０３と横方向の基準穴６０２、６０４とが、２列の圧力室５１３が形成する長方形形状の各辺の中点近傍の外側に、それぞれ設けられている。なお、一つの基準穴６０１が円形に構成され、その他の基準穴６０２〜６０４は長穴に構成されている。
【０１００】
従前、位置決め用の基準穴はユニット部材の中央に設けられていたが、ユニット部材の周縁に設けることにより、ユニット部材のスペースの利用効率が向上され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図である。
【図７】本発明の実施形態２におけるアクチュエータユニット及び流路ユニットを説明する断面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るノズルプレートを説明する部分拡大図である。
【図９】本発明の実施形態２に係るアクチュエータユニットを圧電振動子側から見た斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る圧電振動子の構造を説明する断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る駆動振動子の端部構造を説明する図である。
【図１２】図１１のＡ部拡大図である。
【図１３】図１１のＢ部拡大図である。
【図１４】本発明の実施形態２に係るダミー振動子の一側端部の構造を説明する図である。
【図１５】本発明の実施形態２に係るダミー振動子の他側端部の構造を説明する図である。
【図１６】従来技術に係る記録ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  流路形成基板
１１  隔壁
１２  圧力発生室
１３  連通部
１４  インク供給路
２０  ノズルプレート
２１  ノズル開口
３０  リザーバ形成基板
３１  リザーバ部
３２  圧電素子保持部
３３  貫通孔
３４  インク導入路
５０  弾性膜（振動板）
６０  下電極膜
７０  圧電体層
８０  上電極膜
９０  リード電極（上電極の一部）
９１  接続端子部
１００  リザーバ
１１０  駆動回路
１２０  接続配線
３００  圧電素子
５０１  記録ヘッド
５０２  流路ユニット
５０３  アクチュエータユニット
５０４  配線基板
５０５  インク供給口
５０６  ノズル連通口
５０７  供給口形成基板
５０８  共通インク室
５０９  インク室形成基板
５１０  ノズル開口
５１１  ノズルプレート
５１２  ノズル列
５１３  圧力室
５１４  圧力室形成基板
５１５  振動板
５１６  供給側連通口
５１７  蓋部材
５１８  圧電振動子
５１９  個別端子
５２０  配線基板の接点端子
５２１  共通幹電極
５２２  圧電体層
５２３  共通枝電極
５２４  駆動電極（個別電極）
５３１  上層圧電体
５３２  下層圧電体
５３３  共通上電極
５３４  共通下電極
５３５  第１導通電極
５３６  第２導通電極
６０１〜６０４  基準穴
【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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