(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が複数形成される流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側の前記圧力発生室に対向する領域に振動板を介して設けられて下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、前記上電極から引き出される上電極用リード電極と、前記下電極から引き出される下電極用リード電極とを具備し、
前記下電極が、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域に連続して設けられた共通電極であると共に、前記下電極の前記圧力発生室の並設方向とは直交する方向の少なくとも一方側の端部が、前記圧力発生室に対向する領域内に位置し、且つ前記下電極が、隣接する前記圧力発生室間に対応する領域の前記一方側の端部から前記圧力発生室間に対応する領域の外側に引き出される共通リード部を有し、前記下電極用リード電極が、前記下電極の前記共通リード部に電気的に接続され、且つ前記下電極用リード電極と前記共通リード部との接続部が、前記圧力発生室間に対応する領域の外側の領域に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１において、前記圧電素子の前記圧力発生室が並設された並設方向とは直交する方向の少なくとも一方側の一端部が、前記圧力発生室に対向する領域から前記圧力発生室の周壁に対向する領域まで延設され、且つ前記圧電素子の前記一端部側での前記下電極用リード電極と前記共通リード部との接続部が、前記圧電素子間に対応する領域の外側の領域に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２において、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域の前記下電極用リード電極側とは反対の端部の外側の領域には、前記下電極に接続される共通電極パターンが前記圧力発生室の並設方向に亘って設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項３において、前記共通リード部が、前記下電極の他方側の端部から前記共通電極パターンに達するまでさらに引き出されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項３において、前記下電極が、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域から前記共通電極パターンに達するまで連続して設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項３〜５の何れかにおいて、前記圧電素子の前記共通電極パターンに対応する側の他端部が、前記圧力発生室に対向する領域内に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかにおいて、前記下電極用リード電極が、密着性金属からなる密着層と、金属材料からなり前記密着層上に設けられる金属層とで構成され、且つ前記密着層が、前記下電極の前記一方側の端部に達するまで延設され、この延設された前記密着層を介して前記下電極用リード電極と前記下電極とが電気的に接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかにおいて、少なくとも前記圧電素子を構成する各層が前記下電極用リード電極と前記共通リード部との接続部を除いて無機絶縁材料からなる絶縁膜によって覆われ、且つ該絶縁層上に前記下電極用リード電極が引き出されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項９】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が複数形成される流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側の前記圧力発生室に対向する領域に振動板を介して設けられて下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、前記上電極に接続される上電極用リード電極と、前記下電極に接続される下電極用リード電極とを具備し、
前記下電極が、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域に連続して設けられた共通電極であると共に、前記下電極の前記圧力発生室の並設方向とは直交する方向の少なくとも一方側の端部が、前記圧力発生室に対向する領域内に位置し、
前記下電極用リード電極が、密着性金属からなる密着層と、金属材料からなり前記密着層上に設けられる金属層とで構成され、且つ前記下電極用リード電極が、前記圧力発生室間に対応する領域の外側の領域に位置すると共に、前記下電極用リード電極を構成する前記密着層が、前記下電極の前記一方側の端部に達するまで延設され、この延設された前記密着層を介して前記下電極用リード電極と前記下電極とが電気的に接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項９において、前記密着層の膜厚が、前記下電極の膜厚と同等若しくはそれよりも薄く、且つ前記金属層の膜厚が、前記下電極の膜厚よりも厚いことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域の前記下電極用リード電極側とは反対の端部の外側の領域には、前記下電極に接続される共通電極パターンが前記圧力発生室の並設方向に亘って設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１２】
請求項１１において、前記密着層が、前記下電極用リード電極から前記共通電極パターンに達するまで延設され、この延設された前記密着層を介して前記下電極用リード電極と前記共通電極パターンとが接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１３】
請求項９〜１２の何れかにおいて、前記密着層が、並設された複数の前記圧力発生室の隔壁に対向する領域のそれぞれに設けられると共に、前記密着層のそれぞれが、少なくとも前記圧力発生室の隔壁に対向する領域では同一のパターン形状を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１４】
請求項１３において、前記密着層の複数本毎の１本が前記下電極用リード電極から延設されたものであり、残りが前記密着層だけで構成されるダミー電極であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１５】
請求項９〜１４の何れかにおいて、前記下電極が、該下電極の前記一方側の端部から前記下電極用リード電極まで引き出された共通リード部を有し、且つ前記下電極用リード電極と前記下電極とが、前記共通リード部上に設けられた前記密着層を介して接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１６】
請求項９〜１５の何れかにおいて、少なくとも前記圧電素子を構成する各層が、前記下電極と前記密着層との接続部を除いて無機絶縁材料からなる絶縁膜によって覆われていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れかの液体噴射ヘッドを具備す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、液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、インク滴を吐出す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】
ノズル開口に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】
そして、後者のたわみ振動モードのアクチュエータを使用したものとしては、例えば、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知られている。【０００４】
ここで、このような圧電素子を高密度に配列したインクジェット式記録ヘッドでは、各圧電素子の一方の電極（共通電極）が複数の圧電素子に共通して設けられているため、多数の圧電素子を同時に駆動して多数のインク滴を一度に吐出させると、電圧降下が発生して圧電素子の変位量が不安定となり、インク吐出特性がばらつくという問題がある。【０００５】
そこで、共通電極の圧力発生室が並設された並設方向の端部を除く部分から圧力発生室に対向する領域の外側まで引き出される共通リード電極と、ボンディングワイヤからなる接続配線を含む抵抗低減部とが設けられたインクジェット式記録ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このインクジェット式記録ヘッドでは、抵抗低減部によって圧電素子に電圧を印加した際の共通電極の抵抗値を低下させることにより、電圧降下によるインク吐出特性のばらつきを防止することができる。【０００６】
しかしながら、このような共通リード電極と抵抗低減部とを有するインクジェット式記録ヘッドにおいては、共通電極と共通リード電極とが別々の部材であるため、成膜技術によって共通電極に接続される共通リード電極を形成する際の製造誤差、例えば、マスクのずれやエッチング条件によって共通リード電極の幅等の寸法に僅かなばらつきが生じたり、あるいは、共通リード電極の形成位置に僅かなずれが生じたりすることで、共通リード電極が、圧力発生室の並設方向とは直交する方向の両側の隔壁から圧力発生室に対向する領域内にはみ出してしまい、その結果、振動板の剛性が部分的に高められて、インク吐出特性がばらついてしまうという問題がある。【０００７】
また、共通電極から圧力発生室に対向する領域の外側まで引き出される共通リード電極を有するインクジェット式記録ヘッドが知られている（例えば、特許文献２参照）。このインクジェット式記録ヘッドでは、共通電極と共通リード電極とが同一パターンで形成されることから、上述したような共通電極と共通リード電極とを別々に形成した場合において共通リード電極が圧力発生室に対向する領域内にはみ出してインク吐出特性がばらつくという問題を解決することはできる。【０００８】
しかしながら、このような構造のインクジェット式記録ヘッドでは、複数の圧電素子を同時に駆動する際に発生する電圧降下を十分に防止することができないという問題がある。具体的には、電圧降下を防止するには、共通電極の膜厚を厚くすればよいが、共通電極は、一般的に振動板の一部を構成していることから、共通電極の膜厚を厚くすると圧電素子の駆動による振動板の変形量の低下を招いてしまう。このため、共通電極の膜厚は、比較的薄く形成する必要がある。これに対し、共通電極の膜厚が薄くなると、抵抗値が高くなるため、電圧降下によるインク吐出特性のばらつきの問題が発生し易くなるという矛盾がある。したがって、上述した共通電極と共通リード電極とを同一パターンで形成した構造のインクジェット式記録ヘッドでは、共通リード電極の膜厚が共通電極と同様に薄くなり、電圧降下が生じてインク吐出特性がばらついてしまうという問題がある。なお、このような問題は、インク滴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、インク滴以外の液体を噴射する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１３６６号公報（第１図及び第２図）
【特許文献２】特開２００３−１２７３５８号公報（第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、安定した液体吐出特性を得ることが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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を解決する本発明の第１の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が複数形成される流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側の前記圧力発生室に対向する領域に振動板を介して設けられて下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、前記上電極から引き出される上電極用リード電極と、前記下電極から引き出される下電極用リード電極とを具備し、前記下電極が、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域に連続して設けられた共通電極であると共に、前記下電極の前記圧力発生室の並設方向とは直交する方向の少なくとも一方側の端部が、前記圧力発生室に対向する領域内に位置し、且つ前記下電極が、隣接する前記圧力発生室間に対応する領域の前記一方側の端部から前記圧力発生室間に対応する領域の外側に引き出される共通リード部を有し、前記下電極用リード電極が、前記下電極の前記共通リード部に電気的に接続され、且つ前記下電極用リード電極と前記共通リード部との接続部が、前記圧力発生室間に対応する領域の外側の領域に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００１２】
かかる第１の態様では、下電極用リード電極と共通リード部との接続部が圧力発生室間に対応する領域の外側の領域に位置するように設けられているため、製造誤差によって下電極用リード電極が圧力発生室に対向する領域内に形成されることを確実に防止することができる。また、下電極の共通リード部から下電極用リード電極をさらに引き出し、下電極の抵抗値を低下させることで、例えば、共通リード電極と共通電極とを同一パターンで形成した従来の構造と比較して、複数の圧電素子を同時に駆動する際の電圧降下を良好に防止することができる。したがって、安定した液体吐出特性を得ることができる。【００１３】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記圧電素子の前記圧力発生室が並設された並設方向とは直交する方向の少なくとも一方側の一端部が、前記圧力発生室に対向する領域から前記圧力発生室の周壁に対向する領域まで延設され、且つ前記圧電素子の前記一端部側での前記下電極用リード電極と前記共通リード部との接続部が、前記圧電素子間に対応する領域の外側の領域に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００１４】
かかる第２の態様では、下電極用リード電極と共通リード部との接続部が、圧力発生室の周壁に対向する領域まで延設された圧電素子間に対応する領域の外側に位置しているため、安定した液体吐出特性をより確実に得ることができる。【００１５】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域の前記下電極用リード電極側とは反対の端部の外側の領域には、前記下電極に接続される共通電極パターンが前記圧力発生室の並設方向に亘って設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００１６】
かかる第３の態様では、下電極の抵抗値をさらに低くすることができ、電圧降下をより確実に防止することができる。【００１７】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記共通リード部が、前記下電極の他方側の端部から前記共通電極パターンに達するまでさらに引き出されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００１８】
かかる第４の態様では、下電極の抵抗値をさらに低くすることができ、電圧降下をより確実に防止することができる。【００１９】
本発明の第５の態様は、第３の態様において、前記下電極が、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域から前記共通電極パターンに達するまで連続して設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００２０】
かかる第５の態様では、下電極の抵抗値をさらに低くすることができ、電圧降下をより確実に防止することができる。【００２１】
本発明の第６の態様は、第３〜５の何れかの態様において、前記圧電素子の前記共通電極パターンに対応する側の他端部が、前記圧力発生室に対向する領域内に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００２２】
かかる第６の態様では、圧電素子の他端部を圧力発生室の周壁に対向する領域まで延設した場合と比べて、流路形成基板の一方面の全面に対して共通電極パターンが占める面積の割合を大きくできるため、電圧降下をより確実に防止することができる。【００２３】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記下電極用リード電極が、密着性金属からなる密着層と、金属材料からなり前記密着層上に設けられる金属層とで構成され、且つ前記密着層が、前記下電極の前記一方側の端部に達するまで延設され、この延設された前記密着層を介して前記下電極用リード電極と前記下電極とが電気的に接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００２４】
かかる第７の態様では、下電極用リード電極と下電極との接続部での抵抗値をさらに低くすることができる。【００２５】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、少なくとも前記圧電素子を構成する各層が前記下電極用リード電極と前記共通リード部との接続部を除いて無機絶縁材料からなる絶縁膜によって覆われ、且つ該絶縁層上に前記下電極用リード電極が引き出されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００２６】
かかる第８の態様では、水分透過率の低い無機絶縁材料からなる絶縁膜によって圧電体層が覆われるため、水分（湿気）に起因する圧電体層（圧電素子）の劣化（破壊）が長期に亘って確実に防止される。【００２７】
上記目的を解決する本発明の第９の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が複数形成される流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側の前記圧力発生室に対向する領域に振動板を介して設けられて下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、前記上電極に接続される上電極用リード電極と、前記下電極に接続される下電極用リード電極とを具備し、前記下電極が、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域に連続して設けられた共通電極であると共に、前記下電極の前記圧力発生室の並設方向とは直交する方向の少なくとも一方側の端部が、前記圧力発生室に対向する領域内に位置し、前記下電極用リード電極が、密着性金属からなる密着層と、金属材料からなり前記密着層上に設けられる金属層とで構成され、且つ前記下電極用リード電極が、前記圧力発生室間に対応する領域の外側の領域に位置すると共に、前記下電極用リード電極を構成する前記密着層が、前記下電極の前記一方側の端部に達するまで延設され、この延設された前記密着層を介して前記下電極用リード電極と前記下電極とが電気的に接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００２８】
かかる第９の態様では、製造誤差によって密着層が圧力発生室に対向する領域内にはみ出したとしても、密着層は比較的薄い薄膜であるため、振動板の剛性は殆ど変化することがない。また、下電極用リード電極を圧力発生室間に対応する領域の外側の領域に設けているため、製造誤差によって金属層が圧力発生室に対向する領域内に形成されることもない。このため、従来技術のように共通リード電極が圧力発生室に対向する領域内にはみ出ることで生じるインク吐出特性のばらつきを良好に防止することができる。また、下電極に下電極用リード電極を接続して、下電極の抵抗値を低下させることで、例えば、共通リード電極と共通電極とを同一パターンで形成した従来の構造と比較して、複数の圧電素子を同時に駆動する際の電圧降下を良好に防止することができる。したがって、安定した液体吐出特性を得ることができる。【００２９】
本発明の第１０の態様は、第９の態様において、前記密着層の膜厚が、前記下電極の膜厚と同等若しくはそれよりも薄く、且つ前記金属層の膜厚が、前記下電極の膜厚よりも厚いことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００３０】
かかる第１０の態様では、さらに安定した液体吐出特性を得ることができる。【００３１】
本発明の第１１の態様は、第９又は１０の態様において、並設された複数の前記圧力発生室に対向する領域の前記下電極用リード電極側とは反対の端部の外側の領域には、前記下電極に接続される共通電極パターンが前記圧力発生室の並設方向に亘って設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００３２】
かかる第１１の態様では、下電極の抵抗値をさらに低くすることができ、電圧降下をより確実に防止することができる。【００３３】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様において、前記密着層が、前記下電極用リード電極から前記共通電極パターンに達するまで延設され、この延設された前記密着層を介して前記下電極用リード電極と前記共通電極パターンとが接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００３４】
かかる第１２の態様では、下電極の抵抗値をさらに低くすることができ、電圧降下をより確実に防止することができる。【００３５】
本発明の第１３の態様は、第９〜１２の何れかの態様において、前記密着層が、並設された複数の前記圧力発生室の隔壁に対向する領域のそれぞれに設けられると共に、前記密着層のそれぞれが、少なくとも前記圧力発生室の隔壁に対向する領域では同一のパターン形状を有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００３６】
かかる第１３の態様では、各圧電素子の振動板の振動特性を均一化して、液体吐出特性のばらつきを確実に防止することができる。【００３７】
本発明の第１４の態様は、第１３の態様において、前記密着層の複数本毎の１本が前記下電極用リード電極から延設されたものであり、残りが前記密着層だけで構成されるダミー電極であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００３８】
かかる第１４の態様では、電圧降下を確実に防止しつつ、各圧電素子の振動板の振動特性を均一化して、液体吐出特性のばらつきをより確実に防止することができる。【００３９】
本発明の第１５の態様は、第９〜１４の何れかの態様において、前記下電極が、該下電極の前記一方側の端部から前記下電極用リード電極まで引き出された共通リード部を有し、且つ前記下電極用リード電極と前記下電極とが、前記共通リード部上に設けられた前記密着層を介して接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００４０】
かかる第１５の態様では、下電極用リード電極を構成する密着層を共通リード部上に設けることで、下電極と下電極用リード電極とを接続する部分の膜厚を十分に確保することができ、電圧降下をより確実に防止することができる。【００４１】
本発明の第１６の態様は、第１〜１５の何れかの態様において、少なくとも前記圧電素子を構成する各層が、前記下電極と前記密着層との接続部を除いて無機絶縁材料からなる絶縁膜によって覆われていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。【００４２】
かかる第１６の態様では、水分透過率の低い無機絶縁材料からなる絶縁膜によって圧電体層が覆われるため、水分（湿気）に起因する圧電体層（圧電素子）の劣化（破壊）が長期に亘って確実に防止される。【００４３】
本発明の第１７の態様は、第９〜１６の何れかの態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。【００４４】
かかる第１７の態様では、安定した液体吐出特性が得られ且つ優れた信頼性を有する液体噴射装置を比較的容易に且つ確実に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】
【００４５】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。【００４６】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。図２は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの平面図及びそのＡ−Ａ’断面図である。図３は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの要部拡大平面図及びそのＢ−Ｂ’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り、その一方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０．５〜２μｍの弾性膜５０が設けられている。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより形成され、隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２が並設されている。【００４７】
また、これら各圧力発生室１２の並設された並設方向（幅方向）とは直交する方向（長手方向）の外側には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１１０の一部を構成する連通部１３が形成され、この連通部１３は各圧力発生室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。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の断面積は、圧力発生室１２のそれより小さく形成されており、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。【００４８】
さらに、この流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に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。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。【００４９】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５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とが積層形成されて、圧電素子３００を構成している。【００５０】
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。【００５１】
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とを合わせて圧電アクチュエータと称する。なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板としての役割を果たす。【００５２】
なお、圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性（圧電性）材料に、ニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス、イットリウム又はイッテルビウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等を用いてもよい。その組成は、圧電素子の特性、用途等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、ＰｂＴｉＯ３（ＰＴ）、ＰｂＺｒＯ３（ＰＺ）、Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１−ｘ）Ｏ３（ＰＺＴ）、Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＭＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＺＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＮＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｉｎ１／２Ｎｂ１／２）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＩＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ１／２Ｔａ１／２）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ１／２Ｎｂ１／２）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＳＮ−ＰＴ）、ＢｉＳｃＯ３−ＰｂＴｉＯ３（ＢＳ−ＰＴ）、ＢｉＹｂＯ３−ＰｂＴｉＯ３（ＢＹ−ＰＴ）等が挙げられる。【００５３】
ここで、このような圧電素子３００の共通電極である下電極膜６０は、並設された複数の圧力発生室１２に対向する領域に亘って連続して設けられている。具体的には、下電極膜６０は、圧力発生室１２の並設方向に亘って圧力発生室１２に対向する領域と圧力発生室１２の並設方向両側の隔壁１１に対向する領域とを跨いで連続して設けられている。また、本実施形態では、下電極膜６０の圧力発生室１２の並設方向とは直交する方向の両側の端部は、それぞれ、圧力発生室１２に対向する領域内に位置している。【００５４】
そして、このような下電極膜６０は、隣接する圧力発生室１２間に対応する領域の圧力発生室１２が並設された並設方向の少なくとも一方側の端部、本実施形態では、上電極用リード電極９０が引き出された側の端部から圧力発生室１２間に対応する領域の外側まで引き出される共通リード部６５を有する（図３参照）。また、このような共通リード部６５は、下電極膜６０の共通リード部６５から上電極用リード電極９０間に対応する領域（流路形成基板１０の端部近傍）まで引き出されている。なお、この共通リード部６５の幅は、圧力発生室１２の幅方向両側の隔壁１１の幅よりも狭く形成されている。例えば、本実施形態では、隔壁１１の幅を約１５μｍとし、共通リード部６５の幅を約４μｍとした。【００５５】
また、圧電体層７０及び上電極膜８０は、本実施形態では、圧力発生室１２の並設方向において圧力発生室１２に対向する領域内に設けられているが、圧力発生室１２の並設方向に直交する方向において下電極膜６０の端部よりも外側まで延設されており、下電極膜６０の両端面は圧電体層７０によって覆われている。また、各圧電素子３００は、本実施形態では、圧力発生室１２の並設方向に直交する方向の両端部側の周壁に対向する領域まで延設されている。そして、圧力発生室１２の略中央部には圧電素子３００の実質的な駆動部となる圧電体能動部３３０が形成され、その両端部近傍には圧電体能動部３３０に連続して圧電体層７０及び上電極膜８０を有するが実質的に駆動されない圧電体非能動部３４０が形成されている（図２（ａ）参照）。【００５６】
さらに、本実施形態では、上述した圧電素子３００が並設された領域であるパターン領域が、無機絶縁材料からなる絶縁膜１００によって覆われている。ここで、このような絶縁膜１００の材料としては、無機絶縁材料であれば、特に限定されず、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等が挙げられるが、好適には酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いるのがよい。特に、酸化アルミニウムを用いた場合、絶縁膜１００が、１００ｎｍ程度の薄膜で形成されていても、高湿度環境下での水分透過を十分に防ぐことができる。なお、絶縁膜の材料として、例えば、樹脂等の有機絶縁材料を用いるとなると、上記無機絶縁材料の絶縁膜と同程度の薄さでは、水分透過を十分に防ぐことができない。また、水分透過を防ぐために絶縁膜の膜厚を厚くすると、圧電素子の運動を妨げるという事態を招く虞がある。このように、本実施形態では、少なくとも圧電素子３００を構成する各層を無機絶縁材料からなる絶縁膜１００で覆うことにより、水分（湿気）に起因する圧電体層７０（圧電素子３００）の劣化（破壊）を長期に亘って確実に防止することができる。【００５７】
このような絶縁膜１００上には、本実施形態では、図３に示すように、圧電素子３００の個別電極である上電極膜８０から上電極用リード電極９０がそれぞれ引き出され、下電極膜６０から下電極用リード電極９５が引き出されている。具体的には、この絶縁膜１００には、圧電素子３００の一端部に対向する領域、すなわち、圧力発生室１２のインク供給路１４が連通する側とは反対側の周壁に対向する領域に、上電極膜８０と上電極用リード電極９０とが電気的に接続される接続部２００となる第１コンタクトホール１００ａが設けられている。また、絶縁膜１００には、本実施形態では、圧力発生室１２間に対応する領域の外側の領域に、共通リード部６５と下電極用リード電極９５とが電気的に接続される接続部２５０となる第２コンタクトホール１００ｂが設けられている。【００５８】
そして、上電極用リード電極９０は、各圧電素子３００の一端部から、絶縁膜１００の接続部２００（第１コンタクトホール１００ａ）を介して、流路形成基板１０の端部近傍までそれぞれ引き出されている。なお、これら各上電極用リード電極９０を形成する材料としては、例えば、金、アルミニウム合金等が挙げられ、本実施形態では、金を用いた。【００５９】
一方、下電極用リード電極９５は、図３に示すように、上電極用リード電極９０を構成する層と同一の層、すなわち、本実施形態では金からなる。そして、このような下電極用リード電極９５は、本実施形態では、共通リード部６５の圧力発生室１２間に対応する領域の外側の領域に引き出された部分で、絶縁膜１００に設けられた第２コンタクトホール１００ｂを介して、共通リード部６５と電気的に接続されている。すなわち、共通リード部６５と下電極用リード電極９５との接続部２５０が、圧力発生室１２の端部の外側の領域に設けられている。なお、下電極用リード電極９５は、本実施形態では、共通リード部６５に沿って絶縁膜１００上の上電極用リード電極９０間に対応する領域（流路形成基板１０の端部近傍）まで引き出されている。【００６０】
ここで、このような下電極用リード電極９５は、少なくとも１本以上設けられていればよいが、一定の間隔、例えば、ｎ本（ｎは、１以上の整数を示す。）の上電極用リード電極９０に対して１本の割合で設けるようにするのが好ましい。なお、下電極用リード電極９５は、図示しないが、圧電素子３００を構成する各層を成膜及びリソグラフィ法により形成した後、流路形成基板１０の一方面側の全面に亘って金からなる金属層を形成し、レジスト等からなるマスクパターンを介してこの金属層をエッチングすることで、上電極用リード電極９０と共に所定の形状にパターニングされる。【００６１】
以上説明したように、本実施形態では、下電極用リード電極９５と共通リード部６５との接続部２５０を圧力発生室１２間に対応する領域の外側の領域に設けるようにしたので、下電極用リード電極９５の製造誤差、例えば、下電極用リード電極９５の寸法に僅かなばらつきが生じたり、あるいは、下電極用リード電極９５の形成位置に僅かなずれが生じたりしても、下電極用リード電極９５が圧力発生室１２に対向する領域内に形成されることを確実に防止することができる。また、下電極膜６０の共通リード部６５から下電極用リード電極９５をさらに引き出し、下電極膜６０の抵抗値を低下させているため、例えば、共通リード電極と共通電極とを同一パターンで形成した従来の構造と比較して、複数の圧電素子３００を同時に駆動する際の電圧降下を良好に防止することができる。したがって、安定したインク吐出特性を得ることができる。【００６２】
特に、本実施形態のように薄膜で形成された圧電素子３００の下電極膜６０では、その膜厚が薄いため抵抗値が比較的高くなり易いが、このような下電極膜６０から共通リード部６５を一体的に引き出し、この共通リード部６５から下電極用リード電極９５をさらに引き出すことで、電圧降下によってインク吐出特性がばらついてしまうのを有効に防止することができる。【００６３】
また、電圧降下を良好に防止するためには、下電極用リード電極９５の幅を共通リード部６５よりも幅広で形成するのが好ましく、下電極用リード電極９５の厚さについても、下電極膜６０よりも膜厚であるのが好ましい。例えば、本実施形態では、下電極用リード電極９５を共通リード部６５の幅よりも幅広で形成し、且つ下電極膜６０よりも厚膜で形成するようにした。【００６４】
なお、圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。そして、圧電素子３００は、圧電素子保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。この圧電素子保持部３１は、空間が密封されていてもよいし密封されていなくてもよい。【００６５】
また、このような保護基板３０には、リザーバ１１０の少なくとも一部を構成するリザーバ部３２が設けられている。このリザーバ部３２は、本実施形態では、保護基板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、弾性膜５０に設けられた連通孔を介して流路形成基板１０の連通部１３と連通され、各圧力発生室１２の列毎の共通のインク室となるリザーバ１１０をそれぞれ構成している。なお、このような保護基板３０としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましく、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。【００６６】
また、保護基板３０のリザーバ部３２に対応する領域には、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３２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１１０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１１０の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。【００６７】
なお、このような保護基板３０上には、本実施形態では、駆動ＩＣ１２０が実装され、この駆動ＩＣ１２０と各上電極用リード電極９０及び下電極用リード電極９５とは、流路形成基板１０の端部側の領域で、図示しないが、ボンディングワイヤからなる接続配線によってワイヤボンディング接続される。そして、以上説明した本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、図示しないインク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１１０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ＩＣ１２０からの駆動信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの上電極膜８０及び下電極膜６０に駆動電圧を印加し、圧電素子３００及び振動板を変位させることにより、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。【００６８】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの要部拡大平面図である。上述した実施形態１では、共通リード部６５と下電極用リード電極９５との接続部２５０を圧力発生室１２間に対応する領域の外側に設けた構造を例示して説明したが、本実施形態では、図４に示すように、共通リード部６５と下電極用リード電極９５Ａとの接続部２５０Ａを圧電素子３００間に対応する領域の外側の領域に設けるようにした。【００６９】
具体的には、上述した実施形態１と同様に、圧電素子３００の圧力発生室１２が並設された並設方向の両端部が、圧力発生室１２に対向する領域から圧力発生室１２の周壁に対向する領域まで延設されている。また、本実施形態では、下電極膜６０の圧電素子３００間に対応する部分からは、下電極膜６０の共通リード部６５が圧電素子３００間に対応する領域の外側の領域まで引き出されている。そして、共通リード部６５は、このような圧電素子３００間に対応する領域の外側の部分で、接続部２５０Ａを介して下電極用リード電極９５Ａと電気的に接続されている。このような構造としても、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。【００７０】
また、本実施形態のように、下電極用リード電極９５Ａと共通リード部６５との接続部２５０Ａを圧電素子３００間に対応する領域の外側の領域に設けることで、製造時の圧電素子３００と接続部２５０Ａとの間隔等の制約がなくなるため、安定したインク吐出特性を保持しつつ、圧電素子３００間の距離を狭めて圧電素子３００を高密度に配列することができる。【００７１】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドの要部拡大平面図及びそのＣ−Ｃ’断面図である。また、図６は、本発明の実施形態３に係る他のインクジェット式記録ヘッドの要部拡大平面図である。上述した実施形態１では、上電極用リード電極９０と同一の方向に共通リード部６５を引き出した構造を例示して説明したが、本実施形態では、図５に示すように、下電極膜６０Ａの上電極用リード電極９０が引き出された側とは反対側の端部からも共通リード部６５Ａを引き出すようにした。【００７２】
また、この下電極膜６０Ａの共通リード部６５Ａは、圧力発生室１２間に対応する領域の外側の領域まで引き出されている。さらに、並設された複数の圧力発生室１２に対向する領域の上電極用リード電極９０側とは反対の端部の外側の領域には、下電極膜６０Ａを構成する層と同一の層からなり、下電極膜６０Ａと共通リード部６５Ａを介して接続された共通電極層１３０が圧力発生室１２の並設方向に亘って設けられている。【００７３】
そして、この共通電極層１３０上には、下電極用リード電極９５を構成する層と同一の層からなる共通電極パターン１４０が設けられている。なお、本実施形態では、圧電素子３００を構成する各層は、共通電極層１３０と共通電極パターン１４０とが積層された部分を除いて、絶縁膜１００によって覆われている。このような構成とすることで、電圧降下をより確実に防止することができ、より安定したインク吐出特性を得ることができる。【００７４】
なお、本実施形態では、上述した構造に限定されず、例えば、図６に示すように、第２共通電極パターン１４０Ａの共通リード部６５Ａに対応する部分に、圧電素子３００間に対応する領域の外側の領域まで延設された延設部１４０ａを設けるようにしてもよい。これにより、電圧降下をより確実に防止することができる。【００７５】
また、本実施形態では、圧電素子３００の圧力発生室１２が並設された並設方向とは直交する方向の両端部を圧力発生室１２の周壁に対向する領域まで延設した構造としたが、勿論これに限定されず、図示しないが、圧電素子の共通電極パターンに対応する側の他端部を、圧力発生室に対向する領域内に設けるようにしてもよい。これにより、圧電素子の他端部を圧力発生室の周壁に対向する領域まで延設した場合と比べて、流路形成基板の一方面の全面に対して共通電極パターンが占める面積の割合を大きくできるため、電圧降下をより確実に防止することができる。【００７６】
（実施形態４）
図７は、本発明の実施形態４に係るインクジェット式記録ヘッドの要部拡大平面図である。上述した実施形態３では、共通電極層１３０及び共通電極パターン１４０と下電極膜６０Ａとを共通リード部６５Ａを介して電気的に接続した構造を例示して説明したが、本実施形態では、図７に示すように、下電極膜６０Ｂを、並設された複数の圧力発生室１２に対向する領域から共通電極パターン１４０Ｂに達するまで連続して延設するようにした。すなわち、下電極膜６０Ｂは、並設された複数の圧力発生室１２に対向する領域から流路形成基板１０の一方面（絶縁体膜５５）上の並設されたインク供給路１４に対向する領域まで延設されている。そして、この下電極膜６０の並設されたインク供給路１４に対向する部分の表面上には、共通電極パターン１４０Ｂが圧力発生室１２の並設方向に亘って設けられている。このような構造とすることで、電圧降下をより確実に防止しつつ、圧力発生室１２の端部に対向する領域での振動板の剛性を十分に確保することができる。【００７７】
（実施形態５）
図８は、本発明の実施形態５に係るインクジェット式記録ヘッドの要部拡大断面図である。上述した実施形態１では、１層構造からなる下電極用リード電極９５を例示して説明したが、本実施形態では、図８に示すように、密着性金属からなる密着層９５ａと、金属材料からなり密着層９５ａ上に設けられた金属層９５ｂとで下電極用リード電極９５Ａを構成し、密着層９５ａを下電極膜６０の端部に達するまで延設し、この延設した密着層９５ａを介して下電極用リード電極９５Ａと下電極膜６０とを電気的に接続するようにした。【００７８】
具体的には、下電極用リード電極９５Ａは、密着層９５ａと金属層９５ｂとが積層された部分で構成され、且つ下電極用リード電極９５Ａを構成する金属層９５ｂの圧電素子３００側の端部は、圧力発生室１２間に対応する領域の外側の領域に位置している。そして、下電極用リード電極９５Ａは、密着層９５ａを介して下電極膜６０と電気的に接続されている。また、密着層９５ａは、金属層９５ｂに対向する下地領域から共通リード部６５の基端部に達するまで単独で延設されている。これにより、密着層９５ａは、絶縁膜１００上において金属層９５ｂと絶縁層１００とを密着させる役割を果たし、下電極用リード電極９５ａと下電極膜６０との接続領域（第２コンタクトホール１００ｂに対応する接続部２５０）において金属層９５ｂと下電極膜６０の共通リード部６５とを密着させると共に両者を電気的に接続する役割を果たす。【００７９】
なお、密着層９５ａを形成する材料である密着性金属としては、例えば、チタンタングステン合金やニッケルクロム合金等が挙げられ、この上に形成される金属層９５ｂを形成する材料としては、例えば、アルミニウム合金や金等が挙げられる。また、密着層９５ａの膜厚は、例えば、約０．１〜０．３μｍであり、下電極膜６０の膜厚と同等若しくはそれよりも薄くとするのが好ましく、下電極膜６０の膜厚よりも薄くするのがさらに好ましい。これは、密着層９５ａが圧力発生室１２に対向する領域内に形成されて振動板の剛性が高められるのを有効に防止するためである。例えば、本実施形態では、下電極膜６０の膜厚を約０．２μｍとし、密着層９５ａの膜厚を約０．１μｍとした。一方、金属層９５ｂの膜厚は、例えば、約１．０〜３．０μｍであり、下電極膜６０の膜厚よりも厚く形成するのが好ましい。これは、下電極膜６０の抵抗値を低くするためである。例えば、本実施形態では、金属層９５ｂの膜厚を約１．２μｍとした。【００８０】
以上説明したように、本実施形態では、下電極用リード電極９５Ａの密着層９５ａだけを共通リード部６５の基端部まで延設することで、例えば、上述した実施形態１の構造と比べて、下電極用リード電極９５Ａと下電極膜６０との接続部２５０での抵抗値をさらに低くすることができる。【００８１】
なお、上述した本実施形態では、下電極用リード電極９５Ａの密着層９５ｂだけを共通リード部６５の基端部まで延設した構造を例示したが、勿論これに限定されず、例えば、下電極用リード電極の密着層を共通リード部上から圧電素子の圧電体能動部間に対応する領域まで延設するようにしてもよい。このような構造では、製造誤差によって密着層が圧力発生室に対向する領域内にはみ出したとしても、密着層の厚さは比較的薄いことから振動板の剛性は殆ど変化することはない。また、金属層を圧力発生室間に対応する領域の外側の領域に設けているので、金属層の製造誤差、例えば、金属層の寸法に僅かなばらつきが生じたり、あるいは、金属層の形成位置に僅かなずれが生じたりしても、金属層が圧力発生室に対向する領域内に形成されることはない。したがって、下電極用リード電極の製造誤差が生じたとしても、インク吐出特性のばらつきを確実に防止することができる。【００８２】
（実施形態６）
図９は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。図１０は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの平面図及びそのＤ−Ｄ’断面図である。図１１は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの要部拡大平面図及びそのＥ−Ｅ’断面図である。【００８３】
本実施形態では、図９〜１１に示すように、下電極膜６０Ｃは、並設された複数の圧力発生室１２に対向する領域に亘って連続して設けられている。具体的には、下電極膜６０Ｃは、圧力発生室１２の並設方向に亘って圧力発生室１２に対向する領域と圧力発生室１２の並設方向両側の隔壁１１に対向する領域とを跨いで連続して設けられている。また、下電極膜６０Ｃの圧力発生室１２の並設方向とは直交する方向の両側の端部は、それぞれ、圧力発生室１２に対向する領域内に位置している。さらに、このような下電極膜６０Ｃの端部には、下電極用リード電極９５Ｂが接続されている。そして、本実施形態では、この下電極用リード電極９５Ｂを２層構造、具体的には、密着性金属からなる密着層９５ａと、金属材料からなり密着層９５ａ上に設けられた金属層９５ｂとで構成されている。【００８４】
また、下電極用リード電極９５Ｂは、圧力発生室１２間に対応する領域の外側の領域に設けられ、この下電極用リード電極９５Ｂを構成する密着層９５ａだけが、下電極膜６０Ｃの端部に達するまで延設され、この延設された密着層９５ａを介して下電極用リード電極９５Ｂと下電極膜６０Ｃとが電気的に接続されるようにした以外は、上述した実施形態１と同様である。【００８５】
さらに、本実施形態においても、圧電素子３００が並設された領域であるパターン領域が絶縁膜によって覆われており、この絶縁膜１００には、圧電素子３００の上電極膜８０に第１コンタクトホール１００ａを介して電気的に接続された上電極用リード電極９０Ａがそれぞれ引き出されている。一方、絶縁膜１００には、圧力発生室１２間に対応する領域に、下電極膜６０Ｃと下電極用リード電極９５Ｂとが電気的に接続される接続部２５０となる第２コンタクトホール１００ｂが設けられている。例えば、本実施形態では、第２コンタクトホール１００ｂは、絶縁膜１００の圧力発生室１２間に対応する領域の圧力発生室１２が並設された並設方向の一方側の端部、すなわち、上電極用リード電極９０Ａが引き出された側の端部に設けられている。【００８６】
そして、このような上電極用リード電極９０Ａは、図１０に示すように、チタンタングステン合金やニッケルクロム合金等の密着性金属からなり上電極膜８０から絶縁膜１００上に引き出される密着層９０ａと、アルミニウム合金や金等からなりこの密着層９０ａ上に設けられる金属層９０ｂとで構成されている。なお、上電極用リード電極９０Ａの密着層９０ａは、金属層９０ｂと絶縁膜１００等とを密着させるための膜厚が比較的薄い層である。【００８７】
一方、下電極用リード電極９５Ｂは、本実施形態では、上述した上電極用リード電極９０Ａと同一の層構造、具体的には、図１１に示すように、密着性金属からなり下電極膜６０Ｃに電気的に接続される密着層９５ａと、この密着層９５ａ上に設けられる金属層９５ｂとで構成されている。すなわち、密着層９５ａが上電極用リード電極９０Ａの密着層９０ａと同一の層からなり、金属層９５ｂが上電極用リード電極９０Ａの金属層９０ｂと同一の層からなる。【００８８】
また、このような密着層９５ａと金属層９５ｂとが積層された部分である下電極用リード電極９５Ｂは、圧力発生室１２間に対応する領域の外側の領域に位置し、本実施形態では、絶縁膜１００上の上電極用リード電極９０Ａ間に対応する領域（流路形成基板１０の端部近傍）まで延設されている。そして、本実施形態では、このような下電極用リード電極９５Ｂを構成する密着層９５ａは、下電極膜６０Ｃの端部に達するまで延設され、この延設された密着層（延設部）９５ａが、絶縁膜１００の第２コンタクトホール１００ｂ（接続部２５０）を介して下電極膜６０Ｃと電気的に接続され、これによって、下電極膜６０Ｃと下電極用リード電極９５Ｂとが電気的に接続されている。なお、このように下電極用リード電極９５Ｂから延設された密着層９５ａの幅は、本実施形態では、圧力発生室１２間に対応する領域内において、下電極用リード電極９５Ｂの幅よりも幅狭とした。【００８９】
ここで、下電極用リード電極９５Ｂを構成する密着層９５ａの膜厚は、例えば、約０．１〜０．３μｍであり、下電極膜６０Ｃの膜厚と同等若しくはそれよりも薄くとするのが好ましく、下電極膜６０Ｃの膜厚よりも薄くするのがさらに好ましい。これは、詳細は後述するが、密着層９５ａが圧力発生室１２に対向する領域内に形成されて振動板の剛性が高められるのを有効に防止するためである。例えば、本実施形態では、下電極膜６０Ｃの膜厚を約０．２μｍとし、密着層９５ａの膜厚を約０．１μｍとした。一方、金属層９５ｂの膜厚は、例えば、約１．０〜３．０μｍであり、下電極膜６０Ｃの膜厚よりも厚く形成するのが好ましい。これは、下電極膜６０Ｃの抵抗値を低くするためである。例えば、本実施形態では、金属層９５ｂの膜厚を約１．２μｍとした。【００９０】
なお、上述した下電極用リード電極９５Ｂは、図示しないが、本実施形態では、圧電素子３００を構成する各層を成膜及びリソグラフィ法により形成した後、流路形成基板１０の一方面側の全面に亘って第１層と、第２層とを積層し、レジスト等からなるマスクパターンを介して、第２層をエッチングした後に、第１層をエッチングすることで、上電極用リード電極９０Ａと共に所定の形状にパターニングされる。【００９１】
以上説明したように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、下電極用リード電極９５Ｂを圧力発生室１２間に対応する領域の外側の領域に設け、この下電極用リード電極９５Ｂを構成する密着層９５ａを下電極膜６０Ｃに達するまで延設し、この延設された密着層９５ａを介して下電極用リード電極９５Ｂと下電極膜６０Ｃとを電気的に接続するようにしたので、安定したインク吐出特性を得ることができる。【００９２】
詳細には、本実施形態では、下電極用リード電極９５Ｂを構成する密着層９５ａを下電極膜６０Ｃの端部に達するまで延設して、下電極用リード電極９５Ｂと下電極膜６０Ｃとを電気的に接続した構造としているので、製造誤差によって密着層９５ａが圧力発生室１２に対向する領域内にはみ出したとしても、密着層９５ａの膜厚は比較的薄いことから、振動板の剛性は殆ど変化することがない。また、下電極用リード電極９５Ｂを圧力発生室１２間に対向する領域の外側の領域に設けるようにしたので、金属層９５ｂの製造誤差、例えば、金属層９５ｂの寸法に僅かなばらつきが生じたり、あるいは、金属層９５ｂの形成位置に僅かなずれが生じたりしても、金属層９５ｂが圧力発生室１２に対向する領域内に形成されることはない。したがって、下電極用リード電極９５Ｂの製造誤差が生じたとしても、インク吐出特性のばらつきを確実に防止することができる。【００９３】
また、本実施形態では、下電極膜６０Ｃに下電極用リード電極９５Ｂを接続することで、複数の圧電素子３００を同時に駆動する際の電圧降下を良好に防止することができる。具体的には、本実施形態のように薄膜で形成された圧電素子３００の下電極膜６０Ｃでは、その膜厚が薄いため抵抗値が比較的高くなり易いが、このような下電極膜６０Ｃに下電極用リード電極９５Ｂを接続して、下電極膜６０Ｃの抵抗値を低くすることで、複数の圧電素子３００を同時に駆動する際の電圧降下を良好に防止することができる。したがって、電圧降下によるインク吐出特性のばらつきについても確実に防止することができる。【００９４】
（実施形態７）
図１２は、本発明の実施形態７に係るインクジェット式記録ヘッドの要部拡大平面図及びそのＦ−Ｆ’断面図である。上述した実施形態６では、下電極用リード電極９５Ｂを圧力発生室１２間に対応する領域の外側に設けた構造を例示して説明したが、本実施形態では、図１２に示すように、下電極用リード電極９５Ｃを圧電素子３００間に対応する領域の外側の領域に設けるようにした。このような構造としても、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。【００９５】
また、本実施形態のように、下電極用リード電極９５Ｃを圧電素子３００間に対応する領域の外側の領域に設けることで、製造時の圧電素子３００と下電極用リード電極９５Ｃとの間隔等の制約がなくなるため、安定したインク吐出特性を保持しつつ、圧電素子３００間の距離を狭めて圧電素子３００を高密度に配列することができる。【００９６】
（実施形態８）
図１３は、本発明の実施形態８に係るインクジェット式記録ヘッドの要部拡大平面図及びそのＧ−Ｇ’断面図である。上述した実施形態６では、下電極用リード電極９５Ｂを構成する密着層９５ａを下電極膜６０Ｃの端部に達するまで延設した構造を例示して説明したが、本実施形態では、図１３に示すように、圧力発生室１２の下電極用リード電極９５Ｄ側とは反対側の端部の外側の領域に、圧力発生室１２の並設方向に亘って共通電極パターン１４０Ｃを設け、下電極用リード電極９５Ｄを構成する密着層９５ａを共通電極パターン１４０Ｃに達するまで延設するようにした。【００９７】
ここで、共通電極パターン１４０Ｃは、本実施形態では、下電極用リード電極９５Ｄと同一の層構造、具体的には、密着層９５ａを構成する層と同一の層からなる第１共通電極パターン１４１と、金属層９５ｂを構成する層と同一の層からなる第２共通電極パターン１４２とで構成されている。なお、圧電素子３００を構成する各層は、本実施形態では、この第１共通電極パターン１４１と第２共通電極パターン１４２とが積層された部分を除いて、絶縁膜１００によって覆われている。【００９８】
そして、下電極用リード電極９５Ｄから延設された密着層９５ａは、この共通電極パターン１４０Ｃに達するまで延設されている。すなわち、下電極用リード電極９５Ｄと共通電極パターン１４０Ｃとは、下電極用リード電極９５Ｄから延設された密着層９５ａを介して電気的に接続されている。また、下電極用リード電極９５Ｄから延設された密着層９５ａは、圧電素子３００間に対応する領域の圧力発生室１２が並設された並設方向の両端部で絶縁膜１００の第２コンタクトホール１００ｂを介して下電極膜６０Ｃにそれぞれ接続されている。このような構造とすることで、下電極の抵抗値をさらに低くすることができ、電圧降下をより確実に防止することができる。【００９９】
さらに、本実施形態では、並設された複数の圧力発生室１２の隔壁１１に対向する領域のそれぞれに密着層９５ａが設けられ、これら各密着層９５ａは、圧力発生室１２の隔壁１１に対向する領域において同一のパターン形状で設けられている。そして、これら各密着層９５ａの複数本毎の１本は、下電極用リード電極９５Ｂから延設された密着層９５ａであり、残りが密着層９５ａだけで構成されるダミー電極１５０となっている。このような構造とすることで、各圧電素子３００の振動板の振動特性を均一化して、インク吐出特性のばらつきを確実に防止することができる。【０１００】
（他の実施形態）
以上、本発明各実施形態１〜８について説明したが、勿論、本発明は上述した各実施形態１〜８に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１〜８では、圧電素子を構成する各層を絶縁膜で覆うと共にこの絶縁膜の表面上に上電極用リード電極と下電極用リード電極とを引き出した構造を例示して説明したが、勿論これに限定されず、各圧電素子に接続された上電極用リード電極と下電極膜に接続された下電極用リード電極とを、上電極用リード電極及び下電極用リード電極と外部配線との接続部を除いて、絶縁膜によって覆った構造としてもよい。【０１０１】
なお、このような構造においては、上電極用リード電極及び下電極用リード電極の金属層を形成する材料にアルミニウム合金を用いるのが好ましい。アルミニウム合金からなる金属層の表面は比較的平坦であるため、絶縁膜とリード電極との密着性を向上することができる。また、絶縁膜の材料に同系の材料、例えば、酸化アルミニウムを用いれば、絶縁膜とリード電極との密着性をさらに高めることができる。【０１０２】
特に、上述した実施形態５〜７の構造を上述したように上電極用リード電極及び下電極用リード電極を絶縁膜で覆った構造とする場合において、例えば、下電極膜の圧力発生室間に対応する領域の上電極用リード電極側の端部を下電極用リード電極まで引き出して共通リード部を設けると共に、この共通リード部上に下電極用リード電極から密着層を延設し、下電極用リード電極と下電極膜とを共通リード部上の密着層を介して電気的に接続した構造としてもよい。このような構造とすることで、下電極と下電極用リード電極とを接続する部分の膜厚を十分に確保することができ、電圧降下をより確実に防止することができる。【０１０３】
また、上述した実施形態１〜８では、下電極膜の圧力発生室が並設された並設方向の両端部を圧力発生室に対向する領域内に設けた構造を例示して説明したが、勿論これに限定されず、下電極膜を、並設された複数の圧力発生室に対向する領域から流路形成基板の一方面上の並設されたインク供給路に対向する領域まで延設した構造としてもよい。このような構造とすることで、圧力発生室のインク供給路側の端部に対向する領域での振動板の剛性を十分に確保することができる。【０１０４】
さらに、上述した実施形態１〜８では、圧電素子の両端部を圧力発生室の周壁に対向する領域まで延設した構造を例示して説明したが、勿論これに限定されず、例えば、各圧電素子の連通部側の端部を圧力発生室に対向する領域内に設けた構造としてもよい。このような構造とすることで、流路形成基板の一方面の全面に対して共通電極パターンが占める面積の割合を大きくできるため、電圧降下をより確実に防止することができる。【０１０５】
このような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１４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１４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。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上に搬送されるようになっている。【０１０６】
また、本発明の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説明したが、液体噴射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。本発明は、広く液体噴射ヘッドの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もの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、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）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る。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの要部拡大平面図及び断面図。
【図４】実施形態２に係る記録ヘッドの要部拡大平面図。
【図５】実施形態３に係る記録ヘッドの要部拡大平面図及びその断面図。
【図６】実施形態３に係る他の記録ヘッドの要部拡大平面図。
【図７】実施形態４に係る他の記録ヘッドの要部拡大平面図。
【図８】実施形態５に係る他の記録ヘッドの要部拡大平面図。
【図９】実施形態６に係る記録ヘッドの分解斜視図。
【図１０】実施形態６に係る記録ヘッドの平面図及び断面図。
【図１１】実施形態６に係る記録ヘッドの要部拡大平面図及び断面図。
【図１２】実施形態７に係る記録ヘッドの要部拡大平面図及び断面図。
【図１３】実施形態８に係る記録ヘッドの要部拡大平面図及び断面図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  流路形成基板、  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  保護基板、  ３１  圧電素子保持部、  ３２  リザーバ部、  ４０  コンプライアンス基板、  ５０  弾性膜、  ６０  下電極膜、  ６５  共通リード部、  ７０  圧電体層、  ８０  上電極膜、  ９０  上電極用リード電極、  ９５  下電極用リード電極、  １００  絶縁膜、  １１０  リザーバ、  １２０  駆動ＩＣ、  １３０  共通電極層、  １４０  共通電極パターン、  ２００  接続部（第１コンタクトホールに対応する接続部）、  ２５０  接続部（第２コンタクトホールに対応する接続部）、  ３００  圧電素子
【図１】
0004450238.tif 000002
【図２】
0004450238.tif 000003
【図３】
0004450238.tif 000004
【図４】
0004450238.tif 000005
【図５】
0004450238.tif 000006
【図６】
0004450238.tif 000007
【図７】
0004450238.tif 000008
【図８】
0004450238.tif 000009
【図９】
0004450238.tif 000010
【図１０】
0004450238.tif 000011
【図１１】
0004450238.tif 000012
【図１２】
0004450238.tif 000013
【図１３】
0004450238.tif 000014
【図１４】
0004450238.tif 000015