(57)【要約】【課題】電気的検査の実施と製造コスト低減とを共に実現可能とする。【解決手段】圧電アクチュエータを製造するにあたって、先ず、２の圧電セラミック層間に内部共通電極が挟まれ、一方の圧電セラミック層における内部共通電極とは反対側の表面上に個別電極と表面共通電極とが形成され、さらに、当該一方の圧電セラミック層を貫通して内部共通電極に達する貫通孔が形成された、積層体を作製する（Ｓ１１〜Ｓ１５）。その後、検査具を貫通孔に挿入し内部電極に接触させることで、積層体の電気的特性を検査する（Ｓ１６）。検査の結果電気的特性に不具合がないと判断された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、個別電極上、表面共通電極上、及び貫通孔内においてＣＯＦから最も離隔した位置のそれぞれに、個別ランド、共通ランド、及び導電体となる導電性ペーストを同一径となるように印刷する（Ｓ１８）。【選択図】図１０
2009126167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電セラミック層とこれに積層された振動板との間に第１の電極が挟まれ、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面上に、第２の電極と、前記第２の電極から離隔した第３の電極とが形成され、さらに、前記圧電セラミック層を貫通して前記第１の電極に達する貫通孔が形成された積層体を作製する積層体作製工程と、
前記貫通孔に挿入した検査具を前記第１の電極と接触させて前記積層体の電気的特性を検査する検査工程と、
前記第２の電極上、前記第３の電極上、及び、前記貫通孔内に、配線部材の端子と接続される第１のランド、前記配線部材の別の端子と接続される第２のランド、及び、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続する導電体となる導電性ペーストをそれぞれ印刷する印刷工程と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
圧電セラミック層とこれに積層された振動板との間に第１の電極が挟まれ、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面上に、第２の電極と、前記第２の電極から離隔した第３の電極とが形成され、さらに、前記圧電セラミック層を貫通して前記第１の電極に達するように第１の貫通孔と前記第１の貫通孔から離隔し且つ前記第１の貫通孔の径より小さな径を有する第２の貫通孔とが形成された積層体を作製する積層体作製工程と、
前記第１の貫通孔に挿入した検査具を前記第１の電極と接触させて前記積層体の電気的特性を検査する検査工程と、
前記第２の電極上、前記第３の電極上、及び、前記第２の貫通孔内に、配線部材の端子と接続される第１のランド、前記配線部材の別の端子と接続される第２のランド、及び、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続する導電体となる導電性ペーストをそれぞれ印刷する印刷工程と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
前記印刷工程において、前記導電体となる導電性ペーストを、前記貫通孔内において前記配線部材から最も離隔した位置に印刷することを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
前記印刷工程において、互いに離隔された複数の前記導電体が形成されるよう、印刷を行うことを特徴とする請求項１又は３に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記印刷工程において、前記第１のランド、第２のランド、及び前記導電体が同一径となるように印刷を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記印刷工程において、同一材料からなる導電性ペーストを用いて、前記第１のランド、第２のランド、及び前記導電体の印刷を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
圧電セラミック層とこれに積層された振動板との間に第１の電極が挟まれ、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面上に、第２の電極と、前記第２の電極から離隔した第３の電極とが形成され、さらに、前記圧電セラミック層を貫通して前記第１の電極に達するように第１の貫通孔と前記第１の貫通孔から離隔し且つ前記第１の貫通孔の径より小さな径を有する第２の貫通孔とが形成された積層体を作製する積層体作製工程と、
前記第１の貫通孔に挿入した検査具を前記第１の電極と接触させて前記積層体の電気的特性を検査する検査工程と、
前記第２の電極上、及び、前記第２の貫通孔内に、配線部材の端子と接続されるランド、及び、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続すると共に前記配線部材の別の端子と接続される導電体となる導電性ペーストをそれぞれ印刷する印刷工程と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記印刷工程において、前記ランド及び前記導電体が同一径となるように印刷を行うことを特徴とする請求項７に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記印刷工程において、同一材料からなる導電性ペーストを用いて、前記ランド及び前記導電体の印刷を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
ノズル及び圧力室を含む個別液体流路が複数形成され、複数の前記圧力室が表面に開口した流路ユニットを作製する工程と、
前記流路ユニットの前記表面に、前記圧電セラミック層が前記複数の圧力室に跨るように且つ前記第２の電極が前記圧力室に対応するように、請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法により製造された圧電アクチュエータを配置する工程と、
前記圧電アクチュエータの前記第２の電極及び前記第３の電極に、配線部材の端子を接続する工程と、
を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
圧電セラミック層と、
前記圧電セラミック層に積層された振動板と、
前記圧電セラミック層と前記振動板との間に配置された第１の電極と、
前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面に形成された第２の電極と、
前記圧電セラミック層の前記表面に前記第２の電極から離隔するよう形成された第３の電極と、
前記第１の電極が露出されるように前記第３の電極と前記圧電セラミック層とを貫通した貫通孔と、
前記第２の電極上に、前記貫通孔の径より小さな径を有するよう形成された、配線部材の端子と接続される第１のランドと、
前記第３の電極上に、前記貫通孔の径より小さな径を有し且つ前記第１のランドと同じ高さになるように形成された、前記配線部材の別の端子と接続される第２のランドと、
前記第１の電極の前記貫通孔から露出した領域の一部分だけと接触し、且つ、前記圧電セラミック層からの高さが前記第１及び第２のランド以下となるよう前記貫通孔内に形成された、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続する導電体と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項１２】
圧電セラミック層と、
前記圧電セラミック層に積層された振動板と、
前記圧電セラミック層と前記振動板との間に配置された第１の電極と、
前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面に形成された第２の電極と、
前記圧電セラミック層の前記表面に前記第２の電極から離隔するよう形成された第３の電極と、
前記第１の電極が露出されるように前記圧電セラミック層を貫通した第１の貫通孔と、
前記第１の電極が露出されるように前記圧電セラミック層を貫通し、前記第１の貫通孔から離隔し、且つ、前記第１の貫通孔の径より小さな径を有する第２の貫通孔と、
前記第２の電極上に、前記第１の貫通孔の径より小さな径を有するよう形成された、配線部材の端子と接続される第１のランドと、
前記第３の電極上に、前記第１の貫通孔の径より小さな径を有し且つ前記第１のランドと同じ高さになるように形成された、前記配線部材の別の端子と接続される第２のランドと、
前記圧電セラミック層からの高さが前記第１及び第２のランド以下となるよう前記第２の貫通孔内に形成された、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続する導電体と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項１３】
前記導電体が、前記貫通孔内において前記配線部材から最も離隔した位置に形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１４】
互いに離隔された複数の前記導電体を備えていることを特徴とする請求項１１又は１３に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１５】
前記第１のランド、前記第２のランド、及び前記導電体が同一径を有することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１６】
前記第１のランド、前記第２のランド、及び前記導電体が同一材料からなることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１７】
圧電セラミック層と、
前記圧電セラミック層に積層された振動板と、
前記圧電セラミック層と前記振動板との間に配置された第１の電極と、
前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面に形成された第２の電極と、
前記圧電セラミック層の前記表面に前記第２の電極から離隔するよう形成された第３の電極と、
前記第１の電極が露出されるように前記圧電セラミック層を貫通した第１の貫通孔と、
前記第１の電極が露出されるように前記第３の電極と前記圧電セラミック層とを貫通し、前記第１の貫通孔から離隔し、且つ、前記第１の貫通孔より小さな径を有する第２の貫通孔と、
前記第２の電極上に、前記第１の貫通孔の径より小さな径を有するよう形成された、配線部材の端子と接続されるランドと、
前記圧電セラミック層からの高さが前記ランドと同じになるよう前記第２の貫通孔内に形成された、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続すると共に、前記配線部材の別の端子と接続される導電体と、
を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項１８】
前記ランド及び前記導電体が同一径を有することを特徴とする請求項１７に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１９】
前記ランド及び前記導電体が、同一材料からなることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項２０】
ノズル及び圧力室を含む個別液体流路が複数形成され、複数の前記圧力室が表面に開口した流路ユニットと、
前記流路ユニットの前記表面に、前記圧電セラミック層が前記複数の圧力室に跨るように且つ前記第２の電極が前記圧力室に対応するように配置された請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータの前記第２の電極及び前記第３の電極と接続された配線部材と、
を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータの製造方法、圧電アクチュエータを含む液体吐出ヘッドの製造方法、圧電アクチュエータ、及び、これを含む液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドの一種であるインクジェットヘッドにおいて、ノズル及び圧力室を含む個別インク流路が多数形成された流路ユニットと、流路ユニットにおける圧力室が開口した上面に固定された圧電アクチュエータとを含み、圧電アクチュエータの駆動により選択的に圧力室内のインクに吐出エネルギーを加えることで、流路ユニットの下面に形成された多数のノズルからインクを吐出させるものが知られている（特許文献１参照）。当該文献１によると、圧電アクチュエータは、互いに積層された複数の圧電セラミック層と、これら圧電セラミック層の間に形成された共通電極と、最上層の圧電セラミック層の表面に形成された複数の個別電極と、個別電極と同一面上に形成され且つ貫通導体を介して共通電極と電気的に接続された引出電極とを含むと共に、個別電極及び引出電極それぞれの表面に形成されたランドを介して圧電アクチュエータに駆動電圧を供給する配線部材と電気的に接続されている。
【０００３】
当該圧電アクチュエータを製造するには、先ず、貫通孔が形成された１の圧電セラミックのグリーンシートの略全面に共通電極のパターンで導電性ペーストを印刷し、当該圧電セラミックシートに対して導電性ペーストを挟持するように別の圧電セラミックのグリーンシートを積層することで積層体を形成し、貫通孔に導電性ペーストを充填した後、積層体を焼成する。そして、積層体の表面に引出電極パターンと個別電極パターンとで導電性ペーストを印刷し、個別電極及び引出電極それぞれの表面にランドを形成することにより、圧電アクチュエータが完成する。
【０００４】
一方、インクジェットヘッドの吐出信頼性を保証するため、圧電アクチュエータを流路ユニットに固定する前に、圧電アクチュエータの電気的特性について検査を行うという技術が知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０４０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば上記圧電アクチュエータにおいては、その製造過程において、個別電極及び引出電極それぞれの表面にランドを形成する工程を行う前に、貫通導体にプローブ等の検査具を接触させることで、電気的特性検査が行われる。そして検査の結果電気的特性に不具合があった場合には、その積層体、即ちランド形成前の圧電アクチュエータの前躯体は破棄され、検査に合格した積層体にはランドが形成され、これにより完成した圧電アクチュエータが流路ユニット上に固定される。このようにランド形成前に検査を行うことで、電気的不具合のある積層体にまでランドを形成して材料を無駄に使用するという事態を回避することができる。
【０００７】
しかしながら、上記のような検査工程を含む圧電アクチュエータの製造方法では、工程数が多いため、製造コストの低減が困難である。
【０００８】
本発明の目的は、電気的検査の実施と製造コスト低減とを共に実現可能な圧電アクチュエータの製造方法、及び、圧電アクチュエータを含む液体吐出ヘッドの製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明のその他の目的は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点によると、圧電セラミック層とこれに積層された振動板との間に第１の電極が挟まれ、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面上に、第２の電極と、前記第２の電極から離隔した第３の電極とが形成され、さらに、前記圧電セラミック層を貫通して前記第１の電極に達する貫通孔が形成された積層体を作製する積層体作製工程と、前記貫通孔に挿入した検査具を前記第１の電極と接触させて前記積層体の電気的特性を検査する検査工程と、前記第２の電極上、前記第３の電極上、及び、前記貫通孔内に、配線部材の端子と接続される第１のランド、前記配線部材の別の端子と接続される第２のランド、及び、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続する導電体となる導電性ペーストをそれぞれ印刷する印刷工程と、を備えている圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【００１１】
上記第１の観点によると、印刷工程において第１のランド、第２のランド、及び導電体を一度に形成することで、工程数が少なくなり、製造コストを低減することができる。したがって、電気的検査の実施と製造コスト低減とを共に実現可能である。
【００１２】
本発明の第２の観点によると、圧電セラミック層とこれに積層された振動板との間に第１の電極が挟まれ、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面上に、第２の電極と、前記第２の電極から離隔した第３の電極とが形成され、さらに、前記圧電セラミック層を貫通して前記第１の電極に達するように第１の貫通孔と前記第１の貫通孔から離隔し且つ前記第１の貫通孔の径より小さな径を有する第２の貫通孔とが形成された積層体を作製する積層体作製工程と、前記第１の貫通孔に挿入した検査具を前記第１の電極と接触させて前記積層体の電気的特性を検査する検査工程と、前記第２の電極上、前記第３の電極上、及び、前記第２の貫通孔内に、配線部材の端子と接続される第１のランド、前記配線部材の別の端子と接続される第２のランド、及び、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続する導電体となる導電性ペーストをそれぞれ印刷する印刷工程と、を備えている圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【００１３】
上記第２の観点によると、上記第１の観点による効果に加えて、印刷工程で使用されるマスクにおける圧電セラミック層に対向する面への導電性ペーストの付着が防止されるという効果が得られる。
【００１４】
上記第１の観点では、前記印刷工程において、前記導電体となる導電性ペーストを、前記貫通孔内において前記配線部材から最も離隔した位置に印刷することが好ましい。この場合、導電体と配線部材との接触が効果的に抑制されるため、圧電アクチュエータと配線部材との電気的接続が保証される。
【００１５】
また、上記第１の観点では、前記印刷工程において、互いに離隔された複数の前記導電体が形成されるよう、印刷を行うことが好ましい。この場合、導電体が複数存在することで、第１の電極と第３の電極との接続の信頼性が向上する。
【００１６】
上記第１及び第２の観点では、前記印刷工程において、前記第１のランド、第２のランド、及び前記導電体が同一径となるように印刷を行うことが好ましい。また、上記第１及び第２の観点では、前記印刷工程において、同一材料からなる導電性ペーストを用いて、前記第１のランド、第２のランド、及び前記導電体の印刷を行うことが好ましい。これにより、印刷工程を容易に行うことができる。
【００１７】
本発明の第３の観点によると、圧電セラミック層とこれに積層された振動板との間に第１の電極が挟まれ、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面上に、第２の電極と、前記第２の電極から離隔した第３の電極とが形成され、さらに、前記圧電セラミック層を貫通して前記第１の電極に達するように第１の貫通孔と前記第１の貫通孔から離隔し且つ前記第１の貫通孔の径より小さな径を有する第２の貫通孔とが形成された積層体を作製する積層体作製工程と、前記第１の貫通孔に挿入した検査具を前記第１の電極と接触させて前記積層体の電気的特性を検査する検査工程と、前記第２の電極上、及び、前記第２の貫通孔内に、配線部材の端子と接続されるランド、及び、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続すると共に前記配線部材の別の端子と接続される導電体となる導電性ペーストをそれぞれ印刷する印刷工程と、を備えている圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
【００１８】
上記第３の観点によると、上記第２の観点による効果に加えて、導電体が上記第１及び第２の観点における第２のランドの機能をも兼ね備えたものであることから、材料コストの削減及び工程数のさらなる低減が実現されるという効果が得られる。
【００１９】
上記第３の観点では、前記印刷工程において、前記ランド及び前記導電体が同一径となるように印刷を行うことが好ましい。また、上記第３の観点では、前記印刷工程において、同一材料からなる導電性ペーストを用いて、前記ランド及び前記導電体の印刷を行うことが好ましい。これにより、印刷工程を容易に行うことができる。
【００２０】
本発明の第４の観点によると、ノズル及び圧力室を含む個別液体流路が複数形成され、複数の前記圧力室が表面に開口した流路ユニットを作製する工程と、前記流路ユニットの前記表面に、前記圧電セラミック層が前記複数の圧力室に跨るように且つ前記第２の電極が前記圧力室に対応するように、上記第１〜第３の観点のいずれかの製造方法により製造された圧電アクチュエータを配置する工程と、前記圧電アクチュエータの前記第２の電極及び前記第３の電極に、配線部材の端子を接続する工程と、を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法が提供される。
【００２１】
上記第４の観点によると、対応する圧電アクチュエータの製造方法についての効果が得られる。
【００２２】
なお、上記第１〜第３の観点に基づく方法によって圧電アクチュエータを製造すると、検査具を挿入可能な貫通孔を有する積層体を作製するので、電気的検査の実施と製造コスト低減とを共に実現可能であるものの、導電体の圧電セラミック層からの高さがランドの当該高さを超えてしまった場合、導電体が配線部材に接触することにより配線部材の端子とランドとの接合を妨害し、圧電アクチュエータと配線部材との電気的接続に不具合が生じ得る。そこでこのような不具合を解消するため、本願発明者は以下のような構成の圧電アクチュエータを考案した。
【００２３】
即ち、本発明の第５の観点によると、圧電セラミック層と、前記圧電セラミック層に積層された振動板と、前記圧電セラミック層と前記振動板との間に配置された第１の電極と、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面に形成された第２の電極と、前記圧電セラミック層の前記表面に前記第２の電極から離隔するよう形成された第３の電極と、前記第１の電極が露出されるように前記第３の電極と前記圧電セラミック層とを貫通した貫通孔と、前記第２の電極上に、前記貫通孔の径より小さな径を有するよう形成された、配線部材の端子と接続される第１のランドと、前記第３の電極上に、前記貫通孔の径より小さな径を有し且つ前記第１のランドと同じ高さになるように形成された、前記配線部材の別の端子と接続される第２のランドと、前記第１の電極の前記貫通孔から露出した領域の一部分だけと接触し、且つ、前記圧電セラミック層からの高さが前記第１及び第２のランド以下となるよう前記貫通孔内に形成された、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続する導電体と、を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータが提供される。
【００２４】
本発明の第６の観点によると、圧電セラミック層と、前記圧電セラミック層に積層された振動板と、前記圧電セラミック層と前記振動板との間に配置された第１の電極と、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面に形成された第２の電極と、前記圧電セラミック層の前記表面に前記第２の電極から離隔するよう形成された第３の電極と、前記第１の電極が露出されるように前記圧電セラミック層を貫通した第１の貫通孔と、前記第１の電極が露出されるように前記圧電セラミック層を貫通し、前記第１の貫通孔から離隔し、且つ、前記第１の貫通孔の径より小さな径を有する第２の貫通孔と、前記第２の電極上に、前記第１の貫通孔の径より小さな径を有するよう形成された、配線部材の端子と接続される第１のランドと、前記第３の電極上に、前記第１の貫通孔の径より小さな径を有し且つ前記第１のランドと同じ高さになるように形成された、前記配線部材の別の端子と接続される第２のランドと、前記圧電セラミック層からの高さが前記第１及び第２のランド以下となるよう前記第２の貫通孔内に形成された、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続する導電体と、を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータが提供される。
【００２５】
上記第５及び第６の観点によると、導電体の圧電セラミック層からの高さが第１及び第２ランドの当該高さ以下であるため、圧電アクチュエータと配線部材との電気的接続が保証される。
【００２６】
上記第５の観点では、前記導電体が、前記貫通孔内において前記配線部材から最も離隔した位置に形成されていることが好ましい。この場合、導電体と配線部材との接触が効果的に抑制されるため、圧電アクチュエータと配線部材との電気的接続が確実に保証される。
【００２７】
また、上記第５の観点では、互いに離隔された複数の前記導電体を備えていることが好ましい。この場合、導電体が複数存在することで、第１の電極と第３の電極との接続の信頼性が向上する。
【００２８】
上記第５及び第６の観点では、前記第１のランド、前記第２のランド、及び前記導電体が同一径を有することが好ましい。また、上記第５及び第６の観点では、前記第１のランド、前記第２のランド、及び前記導電体が同一材料からなることが好ましい。これにより、第１のランド、第２のランド、及び導電体をより容易に形成することが可能となることから、低コスト化が実現される。
【００２９】
本発明の第７の観点によると、圧電セラミック層と、前記圧電セラミック層に積層された振動板と、前記圧電セラミック層と前記振動板との間に配置された第１の電極と、前記圧電セラミック層における前記第１の電極とは反対側の表面に形成された第２の電極と、前記圧電セラミック層の前記表面に前記第２の電極から離隔するよう形成された第３の電極と、前記第１の電極が露出されるように前記圧電セラミック層を貫通した第１の貫通孔と、前記第１の電極が露出されるように前記第３の電極と前記圧電セラミック層とを貫通し、前記第１の貫通孔から離隔し、且つ、前記第１の貫通孔より小さな径を有する第２の貫通孔と、前記第２の電極上に、前記第１の貫通孔の径より小さな径を有するよう形成された、配線部材の端子と接続されるランドと、前記圧電セラミック層からの高さが前記ランドと同じになるよう前記第２の貫通孔内に形成された、前記第１の電極と前記第３の電極とを接続すると共に、前記配線部材の別の端子と接続される導電体と、を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータが提供される。
【００３０】
上記第７の観点によると、導電体の圧電セラミック層からの高さがランドの当該高さ以下であるため、第５及び第６の観点と同様、圧電アクチュエータと配線部材との電気的接続が保証される。加えて、導電体が上記第５及び第６の観点における第２のランドの機能をも兼ね備えたものであることから、構成の簡略化と共に材料コストの削減及び工程数の低減が実現されるため、低コスト化が可能となる。
【００３１】
上記第７の観点では、前記ランド及び前記導電体が同一径を有することが好ましい。また、上記第７の観点では、前記ランド及び前記導電体が、同一材料からなることが好ましい。これにより、ランド及び導電体をより容易に形成することが可能となることから、さらなる低コスト化が実現される。
【００３２】
本発明の第８の観点によると、ノズル及び圧力室を含む個別液体流路が複数形成され、複数の前記圧力室が表面に開口した流路ユニットと、前記流路ユニットの前記表面に、前記圧電セラミック層が前記複数の圧力室に跨るように且つ前記第２の電極が前記圧力室に対応するように配置された上記第５〜第７の観点のいずれかに係る圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータの前記第２の電極及び前記第３の電極と接続された配線部材と、を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッドが提供される。
【００３３】
上記第８の観点によると、対応する圧電アクチュエータについての効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
先ず、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド１を含むインクジェットプリンタ１０１の全体構成について説明する。インクジェットプリンタ１０１は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。インクジェットプリンタ１０１には、図１中左方に給紙トレイ１１、図１中右方に排紙トレイ１２がそれぞれ設けられており、給紙トレイ１１から排紙トレイ１２に向かって用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙トレイ１１のすぐ下流側には、用紙Ｐを狭持しながら給紙トレイ１１から図１中右方へと送り出す一対の送りローラ５ａ、５ｂが配置されている。
【００３６】
用紙搬送経路の中間には、ベルト搬送機構１３が設けられている。ベルト搬送機構１３は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、搬送ベルト８によって囲まれた領域内においてインクジェットヘッド１と対向する位置に配置されたプラテン１５とを含む。プラテン１５は、インクジェットヘッド１と対向する画像形成領域において搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持する。ベルトローラ７と対向する位置には、給紙トレイ１１から送りローラ５ａ、５ｂによって送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付けるニップローラ４が配置されている。
【００３７】
搬送モータ（図示せず）によってベルトローラ６を図１中時計回りに回転させると、搬送ベルト８が矢印Ｘに沿って走行する。これにより、ニップローラ４によって搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐは、外周面８ａ上に保持されつつ、排紙トレイ１２に向けて搬送される。
【００３８】
用紙搬送経路に沿ってベルトローラ６のすぐ下流側には、剥離板１４が設けられている。剥離板１４は、搬送ベルト８の外周面８ａ上に保持されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離して排紙トレイ１２に向けて送る。
【００３９】
４つのインクジェットヘッド１は、用紙搬送方向に沿って並列されており、それぞれマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクを吐出する。つまりインクジェットプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。各インクジェットヘッド１の下端には、用紙搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状を有するヘッド本体２が設けられている。ヘッド本体２はその下面が外周面８ａに対向するように配置されており、当該下面はノズル１０８（図５参照）が多数形成されたインク吐出面となっている。搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッド本体２のすぐ下方を順に通過する際に、各ヘッド本体２の下面から用紙Ｐの表面に向けて各色のインクが吐出されることで、用紙Ｐの表面に所望のカラー画像が形成される。
【００４０】
次に、インクジェットヘッド１について説明する。
【００４１】
図２に示すように、インクジェットヘッド１の下端に設けられたヘッド本体２は、主走査方向（図１及び図２の紙面に直交する方向）に沿って細長な直方体形状を有する流路ユニット９、及び、流路ユニット９上に固定された平面視台形形状の４つのアクチュエータユニット２１（図２は１のアクチュエータユニット２１の断面のみを示す）を有する。図４に示すように、流路ユニット９の上面における各アクチュエータユニット２１の配置領域には、多数の圧力室１１０がマトリクス状に形成されている。一方、流路ユニット９の下面におけるアクチュエータユニット２１と対応した領域は、多数のノズル１０８が圧力室１１０と同様にマトリクス状に形成されたインク吐出領域となっている。各アクチュエータユニット２１は、対応する多数の圧力室１１０の開口を塞ぐように流路ユニット９の上面に固定されていると共に、各圧力室１１０に対応したアクチュエータを含み、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する。
【００４２】
図２に戻って、各アクチュエータユニット２１の上面には、ＣＯＦ（Chip On Film）５０の一端近傍が固定されている。ＣＯＦ５０はドライバＩＣ５２が実装された平型柔軟基板であって、その各端子はアクチュエータユニット２１の個別ランド１３６及び共通ランド１４６（図７参照）と対向配置され導電性接着剤を介してこれらと電気的に接続されている。ＣＯＦ５０におけるアクチュエータユニット２１上面と対向する部分、即ち一端近傍は、アクチュエータユニット２１と略同様の台形形状である。ＣＯＦ５０は、その一端がアクチュエータユニット２１の上底近傍に配置されると共に、上底から下底に向けて延在し、さらに上方に引き出されている。ＣＯＦ５０の他端は、後述のリザーバユニット７１の上方に位置し、コネクタ５４ａを介して制御基板５４と電気的に接続されている。制御基板５４は、ドライバＩＣ５２を介してアクチュエータユニット２１の駆動を制御する。ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号を生成する。
【００４３】
ヘッド本体２の上面には、流路ユニット９にインクを供給するリザーバユニット７１が固定されている。アクチュエータユニット２１、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０、及び制御基板５４は、サイドカバー５３及びヘッドカバー５５によって覆われている。金属板であるサイドカバー５３は、流路ユニット９の長手方向、即ち主走査方向に沿って延在し、流路ユニット９上面の幅方向両端近傍に固定されている。ヘッドカバー５５は、２つのサイドカバー５３の上端にこれらを跨ぐように固定されている。
【００４４】
リザーバユニット７１は、互いに積層された４枚のプレート９１，９２，９３，９４を含む。リザーバユニット７１の内部には、インクタンク等のインク供給源（図示せず）からインクが流入するインク流入流路（図示せず）、インクを一時的に貯溜するインクリザーバ６１、及び１０個のインク流出流路６２（図２には１つのみ示す）が互いに連通するように形成されている。インク流出流路６２は、流路ユニット９の上面に形成された１０個のインク供給口１０５ｂ（図３参照）に対応して形成されており、インク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９と連通している。インク供給源からのインクは、インク流入流路、インクリザーバ６１、及びインク流出流路６２を順次通過し、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９に供給される。プレート９４の下面には、図３において二点差線で画定されたインク供給口１０５ｂを含む領域に対向する部分が凸部となり、４つのアクチュエータユニット２１を含有する領域に対向する部分が凹部となるように、凹凸が形成されている。そして、各アクチュエータユニット２１の上面に固定されたＣＯＦ５０とプレート９４の下面との間には、図２に示すように、間隙が形成されている。
【００４５】
ＣＯＦ５０は、サイドカバー５３とリザーバユニット７１との間に挟まれつつ上方に延在し、他端において制御基板５４に実装されたコネクタ５４ａと接続されている。ドライバＩＣ５２は、リザーバユニット７１の側面に貼り付けられたスポンジ８２によってサイドカバー５３に向けて付勢されると共に、ヒートシンク８１を介してサイドカバー５３に固定されている。
【００４６】
次に、ヘッド本体２についてより詳細に説明する。図４では、それぞれ流路ユニット９の内部及び下面に形成されていて破線で描くべきアパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。
【００４７】
流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４と略同じ平面形状の直方体形状を有する。図３に示すように、流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路６２（図２参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが設けられている。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。
【００４８】
図４に示すように、流路ユニット９の上面における各アクチュエータユニット２１の配置領域には、主走査方向に沿った圧力室１１０の列が１６個形成されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、アクチュエータユニット２１の長辺（下底）に近いものほど多く、短辺（上底）に近いものほど少ない。ノズル１０８についても同様である。
【００４９】
各圧力室１１０は、角部にアールが施された菱形の平面形状を有しており、その長い方の対角線は副走査方向と平行である。圧力室１１０の一方の鋭角部に対応した各圧力室１１０の一端はノズル１０８に連通しており、圧力室１１０の他方の鋭角部に対応した他端はアパーチャ１１２を介して副マニホールド流路１０５ａに連通している。
【００５０】
図５に示すように、流路ユニット９は、上から順に、キャビティプレート１２２、ベースプレート１２３、アパーチャプレート１２４、サプライプレート１２５、３枚のマニホールドプレート１２６，１２７，１２８、カバープレート１２９、及びノズルプレート１３０、という９枚のステンレス鋼等の金属プレートを含む。プレート１２２〜１３０は、それぞれ主走査方向に長尺な矩形平面形状を有し、流路ユニット９内に圧力室１１０毎の個別インク流路１３２が形成されるよう、互いに位置合わせしつつ積層されている。流路ユニット９の内部には、マニホールド流路１０５、副マニホールド流路１０５ａ、及び、副マニホールド流路１０５ａの出口から絞りとして機能するアパーチャ１１２さらに圧力室１１０を経てノズル１０８に至る流路が形成されている。このうち、個別インク流路１３２は、副マニホールド流路１０５ａの出口からノズル１０８に至る部分である。
【００５１】
次に、アクチュエータユニット２１について説明する。
【００５２】
図３に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、インク供給口１０５ｂを避けるよう主走査方向に千鳥状に配置されている。アクチュエータユニット２１の平行対向辺は主走査方向に延在している。隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は、副走査方向に関してオーバーラップしている。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、互いに積層された３枚の圧電セラミック層４１,４２，４３、最上層の圧電セラミック層４１の上面において各圧力室１１０に対応して形成された個別電極１３５、個別電極１３５と電気的に接続された個別ランド１３６、及び、圧電セラミック層４１とその下側の圧電セラミック層４２との間に全面に亘って形成された内部共通電極１３４を含む。圧電セラミック層４２と圧電セラミック層４３との間に電極は配置されていない。圧電セラミック層４１〜４３は、共に強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなり、１５μｍ程度の厚みで、アクチュエータユニット２１の外形を画定する台形形状を有する。
【００５４】
個別電極１３５は、図６（ｂ）に示すように、圧力室１１０と略相似でこれよりも一回り小さい略菱形の平面形状を有する主電極部１３５ａ、及び、主電極部１３５ａにおける鋭角部の一方から主電極部１３５ａの長手方向に延出した延出部１３５ｂを含む。主電極部１３５ａは対応する圧力室１１０に対向する領域内に配置されており、延出部１３５ｂは主電極部１３５ａの一端から圧力室１１０に対向しない領域へと延出している。個別ランド１３６は、延出部１３５ｂの先端の表面上に配置されることで、圧電セラミック層４１の表面からの高さが個別電極１３５より高くなっている（図６（ａ）参照）。
【００５５】
アクチュエータユニット２１はさらに、図７及び図８に示すように、圧電セラミック層４１における台形上底の両端近傍の上面に形成された表面共通電極１４５（図７には上底の一端近傍に形成された表面共通電極１４５のみ示す）、及び、表面共通電極１４５上に形成されることで表面共通電極１４５と電気的に接続された共通ランド１４６を含む。表面共通電極１４５は、略Ｌ字型であり、アクチュエータユニット２１の上底に沿った長尺部と、当該長尺部と直交するよう接続された短尺部とからなる。短尺部の先端近傍に共通ランド１４６が配置されており、短尺部と長尺部との接続部近傍に、表面共通電極１４５及び圧電セラミック層４１を貫通して内部共通電極１３４に達する貫通孔１４０が形成されている。
【００５６】
内部共通電極１３４は、貫通孔１４０の底面として露出されていると共に、貫通孔１４０内に設けられた導電体１４１を介して表面共通電極１４５と電気的に接続されている。導電体１４１は、貫通孔１４０内全体に形成されるのではなく、内部共通電極１３４の貫通孔１４０から露出した領域の一部分だけと接触するように、貫通孔１４０内においてＣＯＦ５０から最も離隔した位置に形成されている。より詳細には、第１実施形態の導電体１４１は、貫通孔１４０内における、ＣＯＦ５０の引出方向（図７及び図８において矢印Ａで示された方向）とは反対方向に偏った位置に形成されており、その一部が貫通孔１４０からその径方向外側にはみ出ている。これにより、導電体１４１は円柱の一部を切り欠いたような形状となっており、導電体１４１の圧電セラミック層４１からの高さＨ１は一定であるが、導電体１４１の厚みは上記はみ出た部分が貫通孔１４０内に相当する部分より小さい。
【００５７】
個別電極１３５、内部共通電極１３４、及び表面共通電極１４５は共に例えばＡｇ−Ｐｄ系の金属材料からなり、これらのうち個別電極１３５及び表面共通電極１４５は略１μｍという同一の厚みを有し、内部共通電極１３４は略２μｍの厚みを有する。個別ランド１３６、共通ランド１４６、及び導電体１４１は共に、例えばガラスフリットを含む金からなり、略１６０μｍの径Ｄ１の略円柱形状を有する。貫通孔１４０の径Ｄ２は、個別ランド１３６、共通ランド１４６、及び導電体１４１の径Ｄ１より大きく、後述の検査工程Ｓ１５で用いられる検査具１７０（図１１参照）が挿入可能なよう、例えば２００〜３００μｍとなっている。図８に示すように、共通ランド１４６の圧電セラミック層４１からの高さＨ２は、導電体１４１の圧電セラミック層４１からの高さＨ１より高い。なお、図示していないが、個別ランド１３６の圧電セラミック層４１からの高さは共通ランド１４６の当該高さＨ２と略同一である。
【００５８】
共通ランド１４６はＣＯＦ５０の端子５１、個別ランド１３６はＣＯＦ５０の別の端子（図示せず）と、それぞれ対向配置され導電性接着剤を介して電気的に接続されている。これにより、内部共通電極１３４及び個別電極１３５はそれぞれＣＯＦ５０に設けられた配線を介してドライバＩＣ５２と接続され、内部共通電極１３４にはグランド電位に保持された信号、個別電極１３５には印字すべき画像パターンに応じてグランド電位と正電位とを交互に取る駆動信号が、それぞれドライバＩＣ５２から供給される。
【００５９】
ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について説明する。圧電セラミック層４１はその厚み方向に分極されている。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から最も離れた圧電セラミック層４１を活性部が存在する層とし且つこれより下側の圧力室１１０に近い２枚の圧電セラミック層４２，４３を非活性層とした、所謂ユニモルフタイプである。個別電極１３５を正又は負の所定電位にして圧電セラミック層４１の個別電極１３５と内部共通電極１３４とに挟まれた活性部に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電横効果により分極方向と直交する方向、即ち面方向に縮む。一方、圧電セラミック層４２，４３は電界の影響を受けないため自発的には変形しないので、上層の圧電セラミック層４１と下層の圧電セラミック層４２，４３との間で面方向への歪みに差が生じることとなり、圧電セラミック層４１〜４３全体が圧力室１１０に向けて凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。ここで、圧電セラミック層４１〜４３は圧力室１１０を区画するキャビティプレート１２２の上面に固定されているので、結果的に圧電セラミック層４１〜４３の活性部に相当する領域が圧力室１１０に向かって凸になるように変形する。このような変形が生じることで、圧力室１１０の容積が低下し、圧力室１１０内のインクに圧力つまり吐出エネルギーが付与され、ノズル１０８からインク滴が吐出される。その後、個別電極１３５を内部共通電極１３４と同じ電位に戻すと、圧電セラミック層４１〜４３は元の形状になって圧力室１１０の容積が元の容積に戻り、マニホールド流路１０５から圧力室１１０内にインクが吸い込まれる。
【００６０】
他の駆動方法として、予め個別電極１３５を内部共通電極１３４と異なる電位にしておき、吐出要求がある毎に個別電極１３５を内部共通電極１３４と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極１３５を内部共通電極１３４と異なる電位にすることもできる。この場合は、初期状態において、圧電セラミック層４１〜４３の活性部に相当する領域が圧力室１１０に向かって凸となるように変形している。そして吐出要求の際、個別電極１３５が内部共通電極１３４と同じ電位になるタイミングで、圧電セラミック層４１〜４３が平坦な形状になり、圧力室１１０の容積が初期状態と比較して増加することにより、マニホールド流路１０５から圧力室１１０内にインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５を内部共通電極１３４と異なる電位にしたタイミングで、圧電セラミック層４１〜４３の活性部に相当する領域が圧力室１１０に向かって凸となるように変形し、圧力室１１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。
【００６１】
次に、図９及び図１０を参照し、インクジェットヘッド１の製造方法について説明する。
【００６２】
インクジェットヘッド１を製造するには、先ず、ヘッド本体２を作製するにあたり、流路ユニット９及び４つのアクチュエータユニット２１を別々に作製する（図９のＳ１及びＳ２）。なお、流路ユニット作製工程（Ｓ１）及びアクチュエータユニット作製工程（Ｓ２）は、独立に行われるものであるため、いずれを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。
【００６３】
流路ユニット作製工程（Ｓ１）では、先ず、９枚のステンレス鋼等の金属プレートにそれぞれパターニングされたフォトレジストをマスクとしたエッチングを施して孔を形成し、プレート１２２〜１３０を作製する。その後、プレート１２２〜１３０を、図５に示す個別インク流路１３２が形成されるように互いに位置合わせしつつエポキシ系の熱硬化性接着剤を介して積層し、熱硬化性接着剤の硬化温度以上の温度に加熱しながら加圧する。これにより、熱硬化性接着剤が硬化してプレート１２２〜１３０が互いに固着され、流路ユニット９が完成する。
【００６４】
アクチュエータユニット作製工程（Ｓ２）では、先ず、予め焼成による収縮量を見込んで形成された、圧電セラミック層４１〜４３となるグリーンシートを３枚用意する。そして、圧電セラミック層４１となるグリーンシートに、径Ｄ２を有する貫通孔１４０を形成する（図１０のＳ１１）。その後、圧電セラミック層４１となるグリーンシート上に個別電極１３５のパターン及び表面共通電極１４５のパターンで、圧電セラミック層４２となるグリーンシート上に内部共通電極１３４のパターンで、それぞれＡｇ−Ｐｄ系の導電性ペーストをスクリーン印刷する（Ｓ１２）。
【００６５】
その後、治具を用いて位置合わせしつつ、印刷がされていない圧電セラミック層４３となるグリーンシート上に、内部共通電極１３４が印刷された面を上にして圧電セラミック層４２となるグリーンシートを重ね、さらにその上に、個別電極１３５及び表面共通電極１４５が印刷された面を上にして圧電セラミック層４１となるグリーンシートを重ねる（Ｓ１３）。そして互いに積層されたグリーンシートを、公知のセラミックと同様に脱脂し、所定の温度で焼成する（Ｓ１４）。これにより、３枚のグリーンシートが圧電セラミック層４１〜４３となり、導電性ペーストが個別電極１３５、表面共通電極１４５、及び内部共通電極１３４となる。したがって、Ｓ１１〜Ｓ１４の工程により、個別ランド１３６、共通ランド１４６、及び導電体１４１が未だ形成されていない、アクチュエータユニット２１の前躯体（以下、積層体と称す）が完成する。
【００６６】
しかる後、図１１に示すようにプローブ等の検査具１７０を圧電セラミック層４１に形成された貫通孔１４０に挿入し内部共通電極１３４に接触させることで、積層体の電気的特性を検査する（Ｓ１５）。そして検査の結果、電気的特性に不具合があると判断された場合（Ｓ１６：ＮＯ）、当該積層体は、ランド１３６，１４６及び導電体１４１が形成される前に破棄される（Ｓ１７）。一方、電気的特性に不具合がないと判断された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、図１２に示すようにパターニングされたマスク１８０を用いて、各個別電極１３５の延出部１３５ｂ上、表面共通電極１４５上の所定位置、及び貫通孔１４０内においてＣＯＦ５０から最も離隔した位置（図７及び図８参照）のそれぞれに、個別ランド１３６、共通ランド１４６、及び導電体１４１となるガラスフリットを含むＡｕ系の導電性ペーストを同一径Ｄ１となるように印刷する（Ｓ１８）。これにより個別ランド１３６、共通ランド１４６、及び導電体１４１が形成され、アクチュエータユニット２１が完成する。
【００６７】
そして図９に戻って、上記のようにして作製された４つのアクチュエータユニット２１を流路ユニット９の上面に固定する（Ｓ３）。ここでは、先ず流路ユニット９上面に熱硬化性接着剤を塗布し、４つのアクチュエータユニット２１を図３に示すように千鳥状配置となるよう位置決めして流路ユニット９上面に配置する。このとき各アクチュエータユニット２１は、個別電極１３５が圧力室１１０と対向するように、位置合わせされる。そして、個別ランド１３６及び共通ランド１４６によって支持されるようにセラミックヒータ等の加熱・加圧装置をアクチュエータユニット２１上に載置し、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを熱硬化性接着剤の硬化温度以上に加熱しながら加圧した後、自然冷却する。これにより、ヘッド本体２が完成する。
【００６８】
その後、各アクチュエータユニット２１にＣＯＦ５０の一端近傍を接合する（Ｓ４）。ここでは、先ず、各アクチュエータユニット２１について、個別ランド１３６及び共通ランド１４６上にそれぞれ熱硬化性の導電性接着剤を塗布し、ＣＯＦ５０の端子５１と共通ランド１４６とが対向するように、且つ、ＣＯＦ５０の別の端子（図示せず）と個別ランド１３６とが対向するように位置合わせした状態で、ＣＯＦ５０をヘッド本体２に向けて加圧しつつ加熱する。これにより、アクチュエータユニット２１のそれぞれにＣＯＦ５０の一端近傍が接合される。
【００６９】
さらにその後、流路ユニット９の上面９ａにリザーバユニット７１を固定する（Ｓ５）。これにより、インクジェットヘッド１の主要部分が完成する。
【００７０】
以上に述べたように、第１実施形態に係るアクチュエータユニット２１の製造方法によると、Ｓ１８の印刷工程において、個別ランド１３６、共通ランド１４６、及び導電体１４１を一度に形成することで、工程数が少なくなり、製造コストを低減することができる。したがって、電気的検査の実施と製造コスト低減とを共に実現可能である。
【００７１】
Ｓ１８の印刷工程において、導電体１４１となる導電性ペーストを貫通孔１４０内においてＣＯＦ５０から最も離隔した位置に印刷することにより、導電体１４１とＣＯＦ５０との接触が効果的に抑制されるため、アクチュエータユニット２１とＣＯＦ５０との電気的接続が保証される。
【００７２】
Ｓ１８において個別ランド１３６、共通ランド１４６、及び導電体１４１が同一径Ｄ１となるように印刷を行うことにより、当該工程を容易に行うことができる。また、Ｓ１８において同一材料からなる（本実施形態ではガラスフリットを含むＡｕ系の）導電性ペーストを用いることによって、当該工程をさらに容易に行うことができる。そしてこのように工程が容易になることによって、さらなる低コスト化が実現される。
【００７３】
第１実施形態に係るアクチュエータユニット２１によると、導電体１４１の圧電セラミック層４１からの高さＨ１が個別ランド１３６及び共通ランド１４６の当該高さＨ２より低いため、アクチュエータユニット２１とＣＯＦ５０との電気的接続がより確実に保証される。
【００７４】
なお、上述した第１実施形態では、貫通孔１４０内に導電体１４１を１つのみ形成しているが、これに限定されず、貫通孔１４０内に互いに離隔された複数の導電体を形成してよい。例えば図１３に示すように、導電体１４１に加えて、貫通孔１４０の中心に関して導電体１４１と対称になるように、導電体１４１と同様の導電体１４２を貫通孔１４０内に形成してよい。当該変形例のように導電体を複数形成することで、内部共通電極１３４と表面共通電極１４５との接続の信頼性が向上する。
【００７５】
また、アクチュエータユニット２１を流路ユニット９の上面に固定する工程（Ｓ３）及びアクチュエータユニット２１にＣＯＦ５０を接合する工程（Ｓ４）のそれぞれにおいて、加圧力の分布を一様にして良好な接合を実現するという観点から、図１３に示す変形例において、導電体１４１，１４２の圧電セラミック層４１からの高さは、個別ランド１３６及び共通ランド１４６の当該高さＨ２以下となることが好ましく、本変形例では上述のように高さＨ２より低くなっている。導電体１４２は、ＣＯＦ５０の端部のより近くに配置されることから、その圧電セラミック層４１からの高さが個別ランド１３６及び共通ランド１４６の当該高さＨ２より高い場合、ＣＯＦ５０の接合時においてＣＯＦ５０の端部近傍が導電体１４２上に乗り上がり、ＣＯＦ５０が剥がれやすくなるという問題が生じ得る。これに対し、本変形例では、導電体１４２の圧電セラミック層４１からの高さが個別ランド１３６及び共通ランド１４６の当該高さＨ２よりも低いため、上記のような問題が回避される。
【００７６】
次いで、図１４及び図１５を参照し、第２実施形態について説明する。本実施形態は、アクチュエータユニットの構成及びその作製工程が第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同様である。したがって、上述したものと同じ構成要素については同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００７７】
第２実施形態に係るアクチュエータユニット２２１においては、貫通孔１４０に加えて、別の貫通孔２４０が、貫通孔１４０と同様に表面共通電極１４５及び圧電セラミック層４１を貫通して内部共通電極１３４に達するように形成されている。貫通孔２４０は、貫通孔１４０の径Ｄ２より小さく共通ランド１４６と同一の径Ｄ１を有すると共に、貫通孔１４０と共通ランド１４６との略中間に形成されている。また本実施形態では、貫通孔１４０内ではなく貫通孔２４０内に、内部共通電極１３４と表面共通電極１４５とを電気的に接続する導電体２４１が形成されている。導電体２４１は、内部共通電極１３４が貫通孔２４０から露出されないように、貫通孔２４０内全体に、即ち貫通孔２４０を充填するよう形成されている。また図１５に示すように、導電体２４１の圧電セラミック層４１からの高さＨ１は、第１実施形態の導電体１４１と同一であり、共通ランド１４６の当該高さＨ２よりも低い。
【００７８】
第２実施形態に係るアクチュエータユニット２２１の作製工程は、図１０に示す第１実施形態に係るアクチュエータ作製工程のうち、Ｓ１１及びＳ１８が第１実施形態と異なる。具体的には、本実施形態では、Ｓ１１において、圧電セラミック層４１となるグリーンシートに、径Ｄ２を有する貫通孔１４０に加えて、径Ｄ１を有する貫通孔２４０をさらに形成する。Ｓ１８においては、貫通孔１４０内への導電性ペーストの印刷を省略し、各個別電極１３５の延出部１３５ｂ上、表面共通電極１４５上の所定位置、及び貫通孔２４０内のそれぞれに、個別ランド１３６、共通ランド１４６、及び導電体２４１となるガラスフリットを含むＡｕ系の導電性ペーストを、同一径Ｄ１となるように印刷する。
【００７９】
以上に述べたように、第２実施形態に係るアクチュエータユニットアクチュエータユニット２２１の製造方法によると、上記第１実施形態に係るアクチュエータユニット２１の製造方法による効果に加えて、Ｓ１８の印刷工程で使用されるマスク１８０（図１２参照）における圧電セラミック層４１に対向する面への導電性ペーストの付着が防止されるという効果が得られる。例えば、第１実施形態のように貫通孔１４０内に当該貫通孔１４０からその径方向外側に一部はみ出るよう不均一な形状に導電体１４１を形成する場合、マスク１８０における圧電セラミック層４１に対向する面に、上記はみ出た部分に相当する導電体ペーストが付着しやすい。しかし本実施形態のように貫通孔２４０を充填するよう円柱形の導電体２４１を形成する場合、上記のような不具合が防止される。
【００８０】
また、第２実施形態に係るアクチュエータユニット２２１によると、第１実施形態に係るアクチュエータユニット２１の効果と同様の効果、即ち、アクチュエータユニット２２１とＣＯＦ５０との電気的接続が保証される、という効果が得られる。
【００８１】
なお、上述した第２実施形態では、表面共通電極１４５が貫通孔１４０の形成領域に及んでおり、貫通孔１４０が表面共通電極１４５及び圧電セラミック層４１を貫通しているが、これに限定されない。例えば図１６に示すように、貫通孔２４０の形成領域には及ぶが貫通孔１４０の形成領域には及ばないように表面共通電極１４５より小さい表面共通電極２４５を形成してよい。この場合、貫通孔１４０は圧電セラミック層４１のみを貫通し、貫通孔２４０は表面共通電極２４５及び圧電セラミック層４１を貫通している。当該変形例のように表面共通電極２４５を小さくすることで、材料コストの観点から経済的に有利になる。
【００８２】
次いで、図１７及び図１８を参照し、第３実施形態について説明する。本実施形態は、アクチュエータユニットの構成及びその作製工程が第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同様である。したがって、上述したものと同じ構成要素については同じ参照番号を付して説明を省略する。
【００８３】
第３実施形態に係るアクチュエータユニット３２１においては、貫通孔１４０に加えて、別の貫通孔３４０が、貫通孔１４０と同様に表面共通電極１４５及び圧電セラミック層４１を貫通して内部共通電極１３４に達するように形成されている。貫通孔３４０は、貫通孔１４０の径Ｄ２より小さく第１実施形態の共通ランド１４６と同一の径Ｄ１で、共通ランド１４６と同じ位置に形成されている。また本実施形態では、貫通孔１４０内ではなく貫通孔３４０内に、内部共通電極１３４と表面共通電極１４５とを電気的に接続する導電体３４６が形成されていると共に、共通ランド１４６が省略されている。換言すると、導電体３４６は、第１及び第２実施形態に係る導電体１４１；２４１の機能及び共通ランド１４６の機能を兼ね備えたものであり、即ち、内部共通電極１３４と表面共通電極１４５とを電気的に接続する機能と、ＣＯＦ５０の端子５１と接続されるという機能とを有する。導電体３４６は、内部共通電極１３４が貫通孔３４６から露出されないように、貫通孔３４０内全体に、即ち貫通孔３４０を充填するよう形成されている。また図１８に示すように、導電体３４６の圧電セラミック層４１からの高さＨ２は、第１実施形態の共通ランド１４６と同一であり、個別ランド１３６の当該高さ（図示せず）と略同一である。
【００８４】
第３実施形態に係るアクチュエータユニット３２１の作製工程は、図１０に示す第１実施形態に係るアクチュエータ作製工程のうち、Ｓ１１及びＳ１８が第１実施形態と異なる。具体的には、本実施形態では、Ｓ１１において、圧電セラミック層４１となるグリーンシートに、径Ｄ２を有する貫通孔１４０に加えて、径Ｄ１を有する貫通孔３４０をさらに形成する。Ｓ１８においては、貫通孔１４０内及び表面共通電極１４５上への導電性ペーストの印刷を省略し、各個別電極１３５の延出部１３５ｂ上及び貫通孔３４０内のそれぞれに、個別ランド１３６及び導電体３４６となるガラスフリットを含むＡｕ系の導電性ペーストを、同一径Ｄ１となるように印刷する。
【００８５】
以上に述べたように、第３実施形態に係るアクチュエータユニットアクチュエータユニット３２１の製造方法によると、上記第２実施形態に係るアクチュエータユニット２２１の製造方法による効果に加えて、導電体３４６が上記第１及び第２実施形態における共通ランド１４６の機能をも兼ね備えたものであることから、材料コストの削減及び工程数のさらなる低減が実現されるという効果が得られる。
【００８６】
また、第３実施形態に係るアクチュエータユニット３２１によると、第１実施形態に係るアクチュエータユニット２１の効果と同様の効果、即ち、アクチュエータユニット３２１とＣＯＦ５０との電気的接続が保証される、という効果が得られる。さらに、上述のように導電体３４６が上記第１及び第２実施形態における共通ランド１４６の機能をも兼ね備えたものであることから、構成の簡略化と共に材料コストの削減及び工程数の低減が実現されるため、低コスト化が可能となる。
【００８７】
なお、上述した第３実施形態では、表面共通電極１４５が貫通孔１４０の形成領域に及んでおり、貫通孔１４０が表面共通電極１４５及び圧電セラミック層４１を貫通しているが、これに限定されない。例えば図１９に示すように、貫通孔３４０の形成領域には及ぶが貫通孔１４０の形成領域には及ばないように表面共通電極１４５より小さい表面共通電極３４５を形成してよい。この場合、貫通孔１４０は圧電セラミック層４１のみを貫通し、貫通孔３４０は表面共通電極３４５及び圧電セラミック層４１を貫通している。図１６に示す変形例では、貫通孔２４０に加えて共通ランド１４６の形成領域にも及ぶように表面共通電極２４５を形成する必要があるが、図１９に示す変形例では、貫通孔３４０の形成領域にのみ及ぶように表面電極３４５を形成すればよいため、表面電極３４５をより小さくすることが可能であり、材料コストの観点からより経済的である。
【００８８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００８９】
本発明において、ランドや導電体の形成位置や形状は様々であってよい。例えば、第１実施形態の導電体１４１は、内部共通電極１３４と表面共通電極１４５とを電気的に接続する機能を果たすように貫通孔１４０内に形成される限り、その形成位置や形状は様々であってよい。つまり導電体１４１は、貫通孔１４０内においてＣＯＦ５０から最も離隔した位置に形成されなくてもよいし、その径はランド１３６，１４６の径と同一でなくてもよい。さらに、ランド及び導電体の材料としてはガラスフリットを含む金以外に様々なものを使用してよく、ランドの材料と導電体の材料とは異なってもよい。
【００９０】
図１３に示す変形例では、貫通孔１４０内に２つの導電体１４１，１４２を形成しているが、３以上の導電体を形成してよく、また、複数の導電体の位置は貫通孔１４０の中心に関して対称であることに限定されない。
【００９１】
圧電アクチュエータの構成は上述したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では圧電セラミック層４２が本発明に係る振動板として機能するが、振動板として圧電セラミック層以外の部材を適用してよい。また、圧電セラミック層４３を導電性材料からなる平板に置換したり、圧電セラミック層の数を増加させたり、内部共通電極をさらに設けたり、活性部を含む層の数や非活性層の数を適宜変更したりしてよい。
【００９２】
第３実施形態における貫通孔３４０及び導電体３４６は、アクチュエータユニット３２１とＣＯＦ５０との電気的接合の信頼性を確保するという観点から、導電体３４６の圧電セラミック層４１からの高さが個別ランド１３６の当該高さと略同一であればよく、これらのサイズや形状は様々に変更可能である。例えば、導電体３４６が、貫通孔３４０内に充填された部分と、表面共通電極１４５上において貫通孔３４０の中心から放射状に拡径した部分とを有してよい。
【００９３】
本発明に係るインクジェットヘッドは、ラインプリンタに限定されず、ヘッドが往復移動するシリアルプリンタにも適用可能である。また、プリンタに限定されず、インクジェット式のファクシミリやコピー機等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの全体構成を示す概略側面図である。
【図２】インクジェットヘッドの幅方向に沿った断面図である。
【図３】インクジェットヘッドに含まれるヘッド本体の平面図である。
【図４】図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】図４に示すＶ‐Ｖ線断面図である。
【図６】（ａ）は、図５に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。（ｂ）は、個別電極を示す平面図である。
【図７】図４に示す一点鎖線で囲まれた領域ＶＩＩにおけるアクチュエータユニットの平面図である。
【図８】図７に示すＶＩＩＩ‐ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】インクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】アクチュエータユニット作製工程を示すフローチャートである。
【図１１】アクチュエータユニット作製工程における検査工程の説明図である。
【図１２】アクチュエータユニット作製工程における印刷工程の説明図である。
【図１３】第１実施形態に係るアクチュエータユニットの一変形例を示す、図７に対応した平面図である。
【図１４】第２実施形態に係るアクチュエータユニットの、図７に対応した平面図である。
【図１５】図１４に示すＸＶ‐ＸＶ線断面図である。
【図１６】第２実施形態に係るアクチュエータユニットの一変形例を示す、図１４に対応した平面図である。
【図１７】第３実施形態に係るアクチュエータユニットの、図７に対応した平面図である。
【図１８】図１７に示すＸＶＩＩＩ‐ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】第３実施形態に係るアクチュエータユニットの一変形例を示す、図１７に対応した平面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
９  流路ユニット
２１；２２１；３２１  アクチュエータユニット（圧電アクチュエータ）
４１  圧電セラミック層
４２  圧電セラミック層（振動板）
５０  ＣＯＦ（配線部材）
５１  ＣＯＦの端子（配線部材の別の端子）
１０１  インクジェットプリンタ
１０８  ノズル
１１０  圧力室
１３２  個別インク流路（個別液体流路）
１３４  内部共通電極（第１の電極）
１３５  個別電極（第２の電極）
１３６  個別ランド（第１のランド；ランド）
１４０  貫通孔（第１の貫通孔）
１４５；２４５；３４５  表面共通電極（第３の電極）
１４６  共通ランド（第２のランド）
１４１，１４２；２４１；３４６  導電体
１７０  検査具
１８０  マスク
２４０；３４０  貫通孔（第２の貫通孔）
【図１】
2009126167.tif 000003
【図２】
2009126167.tif 000004
【図３】
2009126167.tif 000005
【図４】
2009126167.tif 000006
【図５】
2009126167.tif 000007
【図６】
2009126167.tif 000008
【図７】
2009126167.tif 000009
【図８】
2009126167.tif 000010
【図９】
2009126167.tif 000011
【図１０】
2009126167.tif 000012
【図１１】
2009126167.tif 000013
【図１２】
2009126167.tif 000014
【図１３】
2009126167.tif 000015
【図１４】
2009126167.tif 000016
【図１５】
2009126167.tif 000017
【図１６】
2009126167.tif 000018
【図１７】
2009126167.tif 000019
【図１８】
2009126167.tif 000020
【図１９】
2009126167.tif 000021