JP2016137679A - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電素子を構成する圧電体層の破損を防止する。【解決手段】液体噴射ヘッドは、Ｙ方向に沿う尺状の圧力室ＳCの壁面を構成する振動部と、圧力室ＳCとは反対側で振動部に設置された圧電素子３８と、圧電素子３８を外部配線に電気的に接続するための引出部６４２とを具備し、圧電素子３８は、第１電極６２および第２電極８０と、第１電極６２と第２電極８０との間の圧電体層７０とを含み、第１電極６２は、平面視で第２電極８０に内包される平面形状で圧力室ＳCの内側に形成され、引出部６４２は、平面視で、第１電極６２の周縁から、圧力室ＳCの内周縁のうちＹ方向に沿う長辺を跨ぐように形成される。【選択図】図４

Description

本発明は、圧電素子を利用してインク等の液体を噴射する技術に関する。

複数の圧力室の各々の壁面を構成する振動板を圧力室毎の圧電素子により振動させることで各圧力室内の液体をノズルから噴射する構造の液体噴射ヘッドが従来から提案されている。例えば特許文献１には、圧電素子毎に個別に形成された第１電極と複数の圧電素子にわたる第２電極との間に圧電体層を形成した圧電素子が開示されている。第１電極は、圧力室に沿って直線状に形成されて平面視で圧力室の外側まで延在する（すなわち、第１電極が平面視で圧力室の短辺を跨ぐ）とともに端部が外部配線に接続される。

特開２０１４−８３７９７号公報

圧電体層のうち第１電極と第２電極との間の電界に応じた圧電効果で変形する領域（以下「能動部」という）とそれ以外の非能動部との境界には応力が発生し易い。他方、振動板のうち圧力室の短辺に沿う領域は、圧力室の長辺に沿う領域と比較して変形し難い。特許文献１の構成では、平面視で圧力室の短辺を跨ぐように第１電極が形成されるから、圧電体層のうち能動部と非能動部との境界近傍の応力による圧電体層の変形が振動板により拘束され、結果的に圧電体層が破損（焼損）する可能性がある。以上の事情を考慮して、本発明は、圧電素子を構成する圧電体層の破損の防止を目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の液体噴射ヘッドは、第１方向に沿う長尺状の圧力室の壁面を構成する振動部と、圧力室とは反対側で振動部に設置された圧電素子と、圧電素子を外部配線に電気的に接続するための引出部とを具備し、圧電素子は、第１電極および第２電極と、第１電極と第２電極との間の圧電体層とを含み、第１電極は、平面視で第２電極に内包される平面形状で圧力室の内側に形成され、引出部は、平面視で、第１電極の周縁から、圧力室の内周縁のうち第１方向に沿う長辺を跨ぐように形成される。

圧電体層のうち第１電極と第２電極との間の電界の作用で変形し得る能動部とそれ以外の非能動部との境界には応力が発生し易い。他方、振動部のうち圧力室の長辺の近傍の領域は、短辺の近傍の領域と比較して変形し易い。本発明の液体噴射ヘッドでは、圧電素子と外部配線とを電気的に接続する引出部が、平面視で圧力室の長辺を跨ぐように形成されるから、引出部が平面視で圧力室の短辺を跨ぐ構成と比較して、圧電体層のうち引出部に対応する領域に発生する応力が吸収または分散され易く、結果的に圧電体層の破損を防止できるという利点がある。

なお、平面視で第１電極の一部が第２電極と重複しない構成では、圧電体層のうち第１電極の当該部分に対応する領域が能動部として機能しない。本発明の構成では、第１電極が平面視で第２電極に内包されるから、平面視で第１電極の全域にわたる形状の能動部が画定される。以上のように能動部が充分に確保される結果、振動部を振動させ易いという利点もある。

本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、第１方向に交差する第２方向に沿って配列する複数の圧電素子を具備する。以上の態様では、複数の圧電素子の各々について圧電体層の破損を防止できるという利点がある。

複数の圧電素子を具備する液体噴射ヘッドの好適例において、第１電極および第２電極は、圧電素子毎に形成された個別電極であり、複数の圧電素子の第１電極は、引出部を介して共通配線に電気的に接続される。以上の態様では、共通配線から引出部を介して複数の第１電極に共通の信号（例えば基準電圧）を供給する一方、複数の第２電極の各々に駆動用の信号（例えば駆動電圧）を個別に供給することで、各圧電素子を個別に制御することが可能である。

複数の圧電素子を具備する液体噴射ヘッドの好適例において、複数の圧電素子のうち第２方向に沿って相互に隣合う第１圧電素子および第２圧電素子の対毎に、共通配線に電気的に接続された中継配線が形成され、各対の第１圧電素子に対応する引出部と当該対の第２圧電素子に対応する引出部とは、当該対に対応する中継配線に共通に接続される。以上の態様では、第２方向に沿って相互に隣合う第１圧電素子と第２圧電素子とで１個の中継配線が共用されるから、複数の圧電素子の各々について中継配線を個別に形成する構成と比較して、各圧電素子を外部配線に接続するための配線の形成に必要なスペースが削減される（ひいては液体噴射ヘッドが小型化される）という利点がある。

複数の圧電素子を具備する液体噴射ヘッドの好適例において、第１電極は、圧電素子毎に個別に形成された個別電極であり、第２電極は、複数の圧電素子にわたり連続する共通電極である。以上の態様では、外部配線から引出部を介して複数の第１電極の各々に駆動用の信号（例えば駆動電圧）を個別に供給することで、各圧電素子を個別に制御することが可能である。他方、第２電極は、複数の圧電素子にわたり連続する共通電極であるから、圧電素子毎に第２電極を個別に形成する構成と比較して、第２電極の形成工程が簡素化されるとともに第２電極の抵抗が低減されるという利点がある。

本発明の好適な態様において、圧電体層は、複数の圧電素子にわたり連続し、第２方向に沿って相互に隣合う圧電素子の間には第１方向に長尺な切欠部が形成され、引出部は、切欠部からみて第１方向の一方側に形成される。以上の態様では、切欠部からみて第１方向の一方側に引出部が形成される（すなわち引出部が切欠部に平面視で重複しない）から、引出部が切欠部に平面視で重複することに起因した不具合（例えば引出部が切欠部の内側に露出することによる引出部の破損）が防止されるという利点がある。

本発明の好適な態様に係る液体噴射装置は、前述の各態様に係る液体噴射ヘッドを具備する。液体噴射ヘッドの好例は、インクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。

第１実施形態に係る印刷装置の構成図である。 液体噴射ヘッドの分解斜視図である。 液体噴射ヘッドの断面図（図２のIII-III線の断面図）である。 複数の圧電素子の平面図である。 図４におけるＶ-Ｖ線の断面図である。 任意の１個の配線部を拡大した平面図である。 第２実施形態における複数の圧電素子の平面図である。 第３実施形態における複数の圧電素子の平面図である。 変形例における圧電素子の断面図である。 変形例における圧電素子の断面図である。 変形例における圧力室の平面図である。 変形例における圧力室の平面図である。 変形例における圧力室の平面図である。 変形例における圧力室の平面図である。 変形例に係る印刷装置の構成図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１０の部分的な構成図である。第１実施形態の印刷装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体（噴射対象）１２に噴射する液体噴射装置の具体例であり、制御装置２２と搬送機構２４と液体噴射モジュール２６とを具備する。印刷装置１０には、インクを貯留する液体容器（カートリッジ）１４が装着される。

制御装置２２は、印刷装置１０の各要素を統括的に制御する。搬送機構２４は、制御装置２２による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。液体噴射モジュール２６は、複数の液体噴射ヘッド１００を包含する。第１実施形態の液体噴射モジュール２６は、Ｙ方向に直交するＸ方向に沿って複数の液体噴射ヘッド１００が配列（いわゆる千鳥配置またはスタガ配置）された構造のラインヘッドである。各液体噴射ヘッド１００は、液体容器１４から供給されるインクを制御装置２２による制御のもとで媒体１２に噴射する。搬送機構２４による媒体１２の搬送に並行して各液体噴射ヘッド１００が媒体１２にインクを噴射することで媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、Ｘ-Ｙ平面（例えば媒体１２の表面に平行な平面）に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。各液体噴射ヘッド１００によるインクの噴射方向（例えば鉛直方向の下向き）がＺ方向に相当する。

図２は、任意の１個の液体噴射ヘッド１００の分解斜視図であり、図３は、図２におけるIII-III線の断面図（Ｙ-Ｚ平面に平行な断面）である。図２および図３に例示される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド１００は、流路基板３２のうちＺ方向の負側の面上に圧力室基板３４と振動部３６と複数の圧電素子３８と筐体４２と封止体４４とを設置するとともに、流路基板３２のうちＺ方向の正側の面上にノズル板４６とコンプライアンス部４８とを設置した構造体である。液体噴射ヘッド１００の各要素は、概略的にはＸ方向に長尺な略平板状の部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。

ノズル板４６は、Ｘ方向に沿って配列する複数のノズル（噴射孔）Ｎが形成された平板材であり、流路基板３２のうちＺ方向の正側の表面に例えば接着剤を利用して固定される。各ノズルＮはインクが通過する貫通孔である。

流路基板３２は、インクの流路を形成するための平板材である。図２および図３に例示される通り、第１実施形態の流路基板３２には、開口部３２２と供給流路３２４と連通流路３２６とが形成される。図２に例示される通り、開口部３２２は、複数のノズルＮにわたり連続するように平面視で（すなわちＺ方向からみて）Ｘ方向に沿う長尺状に形成された貫通孔である。他方、供給流路３２４および連通流路３２６は、ノズルＮ毎に個別に形成された貫通孔である。また、図３に例示される通り、流路基板３２のうちＺ方向の正側（圧力室基板３４とは反対側）の表面には、供給流路３２４と開口部３２２とを連通するようにＹ方向に沿って延在する溝状の分岐流路（マニホールド）３２８が供給流路３２４毎に形成される。

筐体４２は、例えば樹脂材料の射出成形で一体的に成形された構造体であり、流路基板３２のうちＺ方向の負側の表面に固定される。図３に例示される通り、第１実施形態の筐体４２には収容部４２２と導入孔４２４とが形成される。収容部４２２は、流路基板３２の開口部３２２に対応する外形の凹部であり、導入孔４２４は、収容部４２２に連通する貫通孔である。図３から理解される通り、流路基板３２の開口部３２２と筐体４２の収容部４２２とを相互に連通させた空間が液体貯留室（リザーバー）ＳRとして機能する。液体容器１４から供給されて導入孔４２４を通過したインクが液体貯留室ＳRに貯留される。

図２および図３のコンプライアンス部４８は、液体貯留室ＳRの圧力変動を吸収するための要素であり、例えば弾性変形が可能な可撓性のシート部材を包含する。具体的には、流路基板３２の開口部３２２と各分岐流路３２８と各供給流路３２４とを閉塞して液体貯留室ＳRの壁面（具体的には底面）を構成するように、流路基板３２のうちＺ方向の正側の表面にコンプライアンス部４８が設置される。したがって、液体貯留室ＳRからノズルＮ毎の分岐流路３２８に分岐して供給流路３２４に到達するインクの流路が形成される。

図２および図３に例示される通り、圧力室基板３４は、後述の圧力室（キャビティ）ＳCとなるべき複数の開口部３４２がＸ方向に沿って配列された平板材である。各開口部３４２は、平面視でＹ方向に沿う長尺状の貫通孔である。Ｙ方向の負側における開口部３４２の端部は平面視で流路基板３２の１個の供給流路３２４に重なり、Ｙ方向の正側における開口部３４２の端部は平面視で流路基板３２の１個の連通流路３２６に重なる。流路基板３２や圧力室基板３４の材料や製法は任意であるが、例えばシリコン（Ｓi）の単結晶基板をエッチング等の半導体製造技術により選択的に除去することで、所期の形状の流路基板３２や圧力室基板３４を簡便かつ高精度に形成することが可能である。

図２および図３に例示される通り、圧力室基板３４のうち流路基板３２とは反対側の表面には振動部３６が固定される。振動部３６は、弾性的に振動可能な平板材（振動板）である。例えば酸化シリコン（ＳiＯ₂）等の弾性材料で形成された弾性膜と、酸化ジルコニウム（ＺrＯ₂）等の絶縁材料で形成された絶縁膜との積層で振動部３６は形成され得る。なお、図２および図３では、圧力室基板３４とは別体の振動部３６を圧力室基板３４に固定した構成を例示したが、平板材のうち開口部３４２に対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、圧力室基板３４と振動部３６とを一体に形成することも可能である。以上の説明から理解される通り、圧力室基板３４は、振動部３６を振動可能に支持する要素として機能する。

図３から理解される通り、振動部３６と流路基板３２とは、圧力室基板３４の各開口部３４２の内側で相互に間隔をあけて対向する。各開口部３４２の内側で流路基板３２と振動部３６との間に位置する空間は、当該空間に充填されたインクに圧力を付与する圧力室ＳCとして機能する。圧力室ＳCはノズルＮ毎に個別に形成される。以上の説明から理解される通り、圧力室ＳCはＹ方向に沿う長尺状の空間であり、振動部３６は圧力室ＳCの壁面（具体的には上面）を構成する。液体貯留室ＳRに貯留されたインクは、複数の分岐流路３２８に分岐したうえで供給流路３２４を通過して各圧力室ＳCに並列に供給および充填され、振動部３６の振動に応じた圧力変動により圧力室ＳCから連通流路３２６とノズルＮとを通過して外部に噴射される。

図２および図３に例示される通り、振動部３６のうち圧力室ＳC（圧力室基板３４）とは反対側の面上には、相異なるノズルＮ（圧力室ＳC）に対応する複数の圧電素子３８が設置される。各圧電素子３８は、駆動電圧の供給により振動する受動素子であり、各圧力室ＳCに対応するようにＸ方向に沿って配列する。図２および図３の封止体４４は、各圧電素子３８を保護するとともに圧力室基板３４や振動部３６の機械的な強度を補強する構造体であり、振動部３６の表面に例えば接着剤で固定される。封止体４４のうち振動部３６との対向面に形成された凹部の内側に複数の圧電素子３８が収容される。

図３に例示される通り、振動部３６の表面には、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等の可撓性の配線基板５０が固定される。配線基板５０には複数の外部配線５２が形成される。外部配線５２は、制御装置２２や電源回路（図示略）等の外部装置に液体噴射ヘッド１００を電気的に接続するための配線である。

複数の圧電素子３８の具体的な構造を以下に詳述する。図４は、複数の圧電素子３８の平面図であり、図５は、図４のＶ-Ｖ線の断面図である。なお、図４および図５では封止体４４の図示が便宜的に省略されている。

図４に例示される通り、振動部３６の面上には導電層６０が形成される。導電層６０は、振動部３６の表面に導電材料で形成された配線パターンである。導電層６０の材料や製法は任意であるが、例えば白金（Ｐt）等を含有する低抵抗な導電材料の薄膜をスパッタリング等の公知の成膜技術で振動部３６の表面に形成し、フォトリソグラフィやエッチング等の加工技術を利用して当該薄膜を選択的に除去することで、導電層６０を形成することが可能である。図４に例示される通り、第１実施形態の導電層６０は、圧力室ＳC毎（圧電素子３８毎）に形成された第１電極６２および配線部６４と、複数の圧電素子３８にわたる共通配線６６とを包含する。

第１電極６２は、圧電素子３８毎に個別に形成されてＹ方向に沿って延在する帯状の個別電極である。図４および図５に例示される通り、複数の圧力室ＳCの配列に対応するように、相異なる圧力室ＳCに対応する複数の第１電極６２が相互に間隔をあけてＸ方向に配列する。第１実施形態の第１電極６２は、平面視で圧力室ＳCの内側に形成される。すなわち、第１電極６２の周縁は平面視で圧力室ＳCの内周縁の内側に位置する。

共通配線６６は、複数の圧電素子３８にわたりＸ方向に延在する配線である。具体的には、複数の圧力室ＳCの配列からみてＹ方向の負側に共通配線６６は形成される。共通配線６６は、配線基板５０の外部配線５２に電気的に接続される。以上の説明から理解される通り、複数の第１電極６２の各々は、配線部６４と共通配線６６とを介して外部配線５２に電気的に接続される。すなわち、配線部６４は、第１電極６２（ひいては圧電素子３８）を外部配線５２に電気的に接続するための配線として機能する。例えば、外部装置から外部配線５２を介して供給される所定の基準電圧が、共通配線６６と配線部６４とを介して複数の第１電極６２に共通に供給される。

図６は、任意の１個の配線部６４を拡大した平面図である。図４および図６に例示される通り、第１実施形態の配線部６４は、引出部６４２と中継配線６４４とを包含する。引出部６４２は第１電極６２に接続され、中継配線６４４は引出部６４２と共通配線６６とを接続する。具体的には、引出部６４２は、第１電極６２のうちＹ方向に沿って延在する周縁（すなわち長辺）から平面視でＸ方向の正側に突出する形状に形成される。

図６から理解される通り、引出部６４２は、圧力室ＳCの内周縁のうちＹ方向に沿う長辺３４４を平面視で跨ぐように形成される。すなわち、引出部６４２は、平面視で圧力室ＳCの長辺３４４を跨いで圧力室ＳCの内側から外側にわたり連続する。以上の説明から理解される通り、第１実施形態において第１電極６２を外部配線５２に接続するための配線部６４は、圧力室ＳCの内周縁のうちＹ方向に延在する短辺（すなわち圧力室ＳCの端部）を跨がない。

図４および図６に例示される通り、中継配線６４４は、引出部６４２のうち圧力室ＳCの外側に位置する端部からＹ方向に沿って帯状に延在するとともに引出部６４２とは反対側の端部が共通配線６６に接続される。第１実施形態の中継配線６４４は、平面視で圧力室ＳCの外側（具体的にはＸ方向に相互に隣合う１対の圧力室ＳCの間）に位置する。以上の説明から理解される通り、共通配線６６から分岐した複数の配線部６４の各々が第１電極６２に接続される。

以上に例示した導電層６０が形成された振動部３６の面上には、図４および図５に例示される通り、圧電体層７０が形成される。図４では圧電体層７０に便宜的に網掛が付加されている。圧電体層７０の材料や製法は任意であるが、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電材料をスパッタリング等の公知の成膜技術で成膜することで圧電体層７０を形成することが可能である。圧電体層７０は、圧電材料で形成されて複数の第１電極６２を被覆する。第１実施形態の圧電体層７０は、平面視で複数の圧力室ＳCにわたり連続するようにＸ方向に沿って延在する。具体的には、圧電体層７０は、圧力室ＳCのＹ方向の全長を上回る横幅の帯状に形成される。すなわち、複数の圧力室ＳCは、圧電体層７０が形成された領域に平面視で内包される。

図４に例示される通り、圧電体層７０のうち平面視で相互に隣合う１対の第１電極６２の間隙の位置には、Ｙ方向に長尺な切欠部（スリット）７２が形成される。各切欠部７２は、圧電体層７０に形成された貫通孔または有底孔であり、他の部位と比較して剛性が低減された部分である。図４および図６から理解される通り、配線部６４は、平面視で切欠部７２からみてＹ方向の一方側に位置する。具体的には、第１実施形態の配線部６４は、切欠部７２からみてＹ方向の負側（共通配線６６側）に形成される。すなわち、切欠部７２と共通配線６６との間に配線部６４（引出部６４２および中継配線６４４）が位置する。したがって、例えば切欠部７２を挟んで共通配線６６とは反対側に引出部６４２を形成した構成と比較して配線部６４の配線長（ひいては電気抵抗）が低減されるという利点がある。ただし、切欠部７２を省略した構成（圧電体層７０が複数の圧電素子３８にわたり帯状に連続する構成）や、圧電体層７０を圧電素子３８毎に相互に離間して個別に形成した構成も採用され得る。

図４および図５に例示される通り、圧電体層７０の面上には複数の第２電極８０が形成される。第１実施形態の各第２電極８０は、圧電素子３８毎に個別に形成されてＹ方向に沿って延在する帯状の個別電極であり、第１電極６２と同様に低抵抗の導電材料で形成される。各第２電極８０のうちＹ方向の正側の端部（図示略）が配線基板５０の外部配線５２に電気的に接続される。外部装置から供給される駆動電圧は、外部配線５２を介して第２電極８０に供給される。

図４に例示される通り、相異なる圧力室ＳCに対応する複数の第２電極８０が相互に間隔をあけてＸ方向に配列する。第２電極８０が平面視で第１電極６２を内包するように、第１電極６２および第２電極８０の寸法や位置が選定される。具体的には、図４に例示される通り、第１電極６２の配線幅は第１電極６２の配線幅を下回り、第１電極６２は第２電極８０の１対の長辺間に形成される。以上の説明から理解される通り、第１実施形態の第１電極６２は、平面視で第２電極８０に内包される平面形状で圧力室ＳCの内側に形成される。図６から理解される通り、配線部６４の引出部６４２は、平面視で第２電極８０のうちＹ方向に延在する長辺８２を跨ぐように形成される。

図５に例示される通り、圧電体層７０は第１電極６２と第２電極８０とで挟まれる。第１電極６２と第２電極８０とが圧電体層７０を挟んで平面視で重なる領域が圧電素子３８に相当する。すなわち、第１電極（下電極）６２と圧電体層７０と第２電極（上電極）８０との積層で構成される複数の圧電素子３８がＸ方向に相互に間隔をあけて振動部３６の面上に配列される。外部装置から外部配線５２と共通配線６６と配線部６４とを介して第１電極６２に供給される基準電圧と、外部装置から外部配線５２を介して第２電極８０に供給される駆動信号との電圧差に応じた電界の作用で、各圧電素子３８の圧電体層７０が変位する。圧電体層７０の変位に連動した振動部３６の振動により圧力室ＳC内の圧力が変動することで、圧力室ＳCに充填されたインクが連通流路３２６を通過してノズルＮから外部に噴射される。圧電体層７０のうちＸ方向に相互に隣合う各圧電素子３８の間隙には切欠部７２が形成されるから、複数の圧電素子３８の相互間にわたる振動の伝播は抑制される。

第１実施形態では、平面視で第２電極８０に内包される形状に第１電極６２が形成されるから、圧電体層７０のうち第１電極６２と第２電極８０との間の電界の作用で変位する部分である能動部は、第１電極６２の平面形状に応じて規定される。すなわち、圧電体層７０のうち平面視で第１電極６２に重なる部分が能動部として機能する。また、第１電極６２は、平面視で第２電極８０の内側に形成されるから、第１実施形態の各能動部は平面視で圧力室ＳCの内側に位置する。

圧電体層７０のうち能動部とそれ以外の部分である非能動部との境界には顕著な応力が発生し易い。他方、振動部３６のうち圧力室ＳCの長辺３４４の近傍の領域は、圧力室ＳCの短辺の近傍の領域と比較して変形し易い。第１実施形態では、圧電素子３８（第１電極６２）と外部配線５２とを電気的に接続する引出部６４２が、平面視で圧力室ＳCの長辺３４４（振動部３６が変形し易い領域）を跨ぐように形成されるから、平面視で圧力室の短辺を跨ぐように第１電極６２を形成する特許文献１の構成と比較して、圧電体層７０のうち引出部６４２に対応する領域に発生する応力が吸収または分散され易く、結果的に圧電体層７０の破損を防止できるという利点がある。

ところで、平面視で第１電極６２の一部が第２電極８０と重複しない構成では、圧電体層７０のうち第１電極６２の当該部分に対応する領域が能動部として機能しない。例えば、特許３１１４８０８号公報の図２６の構成では、下電極膜が部分的に除去された除去部（切欠）は上電極膜に重ならないから、能動部は、除去部に対応する切欠（非能動部）が形成された平面形状（凹形状）となる。第１実施形態の構成では、第１電極６２が平面視で第２電極８０に内包される（すなわち略矩形状の第１電極６２の全域が第１電極６２に重複する）から、平面視で第１電極６２の全域にわたる形状の能動部が画定される。以上の通り、第１実施形態によれば能動部の面積を充分に確保できるから、振動部３６を振動させ易いという利点がある。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図７は、第２実施形態における複数の圧電素子３８の平面図である。第１実施形態では、圧電素子３８毎に配線部６４を形成した。第２実施形態の導電層６０は、図７に例示される通り、Ｘ方向に相互に隣合う２個の圧電素子３８（第１圧電素子３８A，第２圧電素子３８B）の対毎に配線部６４を包含する。すなわち、圧電素子３８の総数の半分に相当する個数の配線部６４が形成される。第１圧電素子３８Aは例えば奇数番目の圧電素子３８であり、第２圧電素子３８Bは例えば偶数番目の圧電素子３８である。なお、第１電極６２が圧電素子３８毎に個別に形成される構成や共通配線６６が複数の圧電素子３８にわたり形成される構成は第１実施形態と同様である。

図７に例示される通り、任意の１個の配線部６４は、第１圧電素子３８Aに対応する引出部６４２Aと第２圧電素子３８Bに対応する引出部６４２Bと１個の中継配線６４４とを包含する。引出部６４２Aは、第１圧電素子３８Aの第１電極６２の長辺（Ｘ方向の正側の周縁）から平面視でＸ方向の正側に突出し、第１圧電素子３８Aに対応する圧力室ＳCのうちＸ方向の正側の長辺を跨ぐ平面形状に形成される。引出部６４２Bは、第２圧電素子３８Bの第１電極６２の長辺（Ｘ方向の負側の周縁）から平面視でＸ方向の負側に突出し、第２圧電素子３８Bに対応する圧力室ＳCのうちＸ方向の負側の長辺を跨ぐ平面形状に形成される。

圧電素子３８の各対に対応する中継配線６４４は、当該対の第１圧電素子３８Aと第２圧電素子３８Bとの間でＹ方向に延在する。図７に例示される通り、第１圧電素子３８Aの引出部６４２Aと第２圧電素子３８Bの引出部６４２Bとは当該対の中継配線６４４に対して共通に接続される。すなわち、第１圧電素子３８Aの第１電極６２と第２圧電素子３８Bの第１電極６２とは共通の中継配線６４４を介して共通配線６６に電気的に接続される。以上の説明から理解される通り、第２実施形態では、第１圧電素子３８Aと第２圧電素子３８Bとに対する基準電圧の供給に１個の中継配線６４４が共用される。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態では、１対の圧電素子３８（第１圧電素子３８A，第２圧電素子３８B）の各々の引出部６４２が当該対の中継配線６４４に対して共通に接続されるから、圧電素子３８毎に中継配線６４４を個別に形成する構成（例えば第１実施形態）と比較して、配線の形成に必要なスペースが削減されるという利点がある。

＜第３実施形態＞
図８は、第３実施形態における複数の圧電素子３８の平面図である。第１実施形態では、第１電極６２および第２電極８０の双方を圧電素子３８毎の個別電極とした構成を例示した。第３実施形態の第２電極８０は、図８に例示される通り、複数の圧電素子３８にわたり連続する共通電極である。具体的には、第３実施形態の第２電極８０は、圧電体層７０よりも狭い横幅でＹ方向に沿って帯状に延在する。第１電極６２が圧電素子３８毎に個別に形成される構成は第１実施形態と同様である。ただし、第１実施形態の共通配線６６は省略され、外部装置から外部配線５２を介して圧電素子３８毎に供給される駆動電圧が、各配線部６４を介して複数の第１電極６２の各々に対して個別に供給される。他方、第２電極８０には、外部装置から外部配線５２を介して基準電圧が供給される。

第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第３実施形態では、複数の圧電素子３８にわたり連続するように第２電極８０が形成されるから、第２電極８０を圧電素子３８毎に個別に形成する構成（第１実施形態）と比較して、第２電極８０の形成工程が簡素化されるとともに第２電極８０の抵抗が低減されるという利点がある。

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）第１電極６２と第２電極８０との間には絶縁層が形成され得る。例えば図９には、複数の圧電素子３８にわたり連続する絶縁層７６を第１電極６２と圧電体層７０との間に形成した構成が例示されている。絶縁層７６は、例えば酸化ジルコニウム等の絶縁材料で成膜され、圧電素子３８毎に開口部が形成される。圧電体層７０のうち第１電極６２との間に絶縁層７６が介在する領域は変形しないから、図９の構成では、絶縁層７６の開口部により圧電体層７０の能動部が規定される。なお、第１電極６２と圧電体層７０との間に絶縁層７６を形成した図９の構成に代えて（または図９の構成とともに）、圧電体層７０と第２電極８０との間に同様の絶縁層７６を形成することも可能である。

（２）第１実施形態では、第１電極６２および第２電極８０の双方を圧電素子３８毎の個別電極として、各第１電極６２に共通の基準電圧を供給するとともに各第２電極８０に駆動電圧を個別に供給したが、第１実施形態において共通配線６６を省略し、各第１電極６２に個別の駆動電圧を供給するとともに複数の第２電極８０に共通の基準電圧を供給することも可能である。

（３）前述の各形態では、圧力室ＳCの内周面がＺ方向に平行な構成を例示したが、図１０に例示される通り、圧力室ＳCの内周面をＸ-Ｙ平面に対する傾斜面とした構成も採用され得る。すなわち、図１０に例示された圧力室ＳCは、振動部３６側（圧電素子３８側）ほど面積が減少する空間である。

（４）圧力室ＳCや圧電素子３８の平面形状は前述の各形態の例示（長方形状）に限定されない。例えば、シリコン（Ｓi）の単結晶基板を圧力室基板３４として利用した構成では、実際には、圧力室ＳCの平面形状に結晶面が反映される。例えば、図１１に例示された台形状や図１２に例示された平行四辺形状の圧力室ＳCが形成され得る。また、輪郭線が曲線を含む平面形状の圧力室ＳCを形成することも可能である。例えば、図１３に例示された長円形や図１４に例示されたオーバル形状（卵形や楕円形）の圧力室ＳCが形成され得る。以上の例示から理解される通り、引出部６４２は、圧力室ＳCの内周縁のうち当該圧力室ＳCの長手方向（各形態の例示ではＹ方向）に沿う長辺を跨ぐように形成され、圧力室ＳCの内周縁の平面形状や当該長辺の直線／曲線は不問である。

（５）前述の各形態では、媒体１２が搬送されるＹ方向に直交するＸ方向に複数の液体噴射ヘッド１００を配列したラインヘッドを例示したが、シリアルヘッドにも本発明を適用することが可能である。例えば図１５に例示される通り、前述の各形態に係る複数の液体噴射ヘッド１００を搭載したキャリッジ２８が制御装置２２による制御のもとでＸ方向に往復しながら、各液体噴射ヘッド１００が媒体１２にインクを噴射する。

（６）以上の各形態で例示した印刷装置１０は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。

１０……印刷装置（液体噴射装置）、１２……媒体、１４……液体容器、２２……制御装置、２４……搬送機構、２６……液体噴射モジュール、２８……キャリッジ、１００……液体噴射ヘッド、３２……流路基板、３４……圧力室基板、３６……振動部、３８……圧電素子、４２……筐体、４４……封止体、４６……ノズル板、Ｎ……ノズル、４８……コンプライアンス部、５０……配線基板、５２……外部配線、６０……導電層、６２……第１電極、６４……配線部、６４２……引出部、６４４……中継配線、６６……共通配線、７０……圧電体層、７２……切欠部、７６……絶縁層、８０……第２電極。

Claims (7)

1. 第１方向に沿う長尺状の圧力室の壁面を構成する振動部と、
   前記圧力室とは反対側で前記振動部に設置された圧電素子と、
   前記圧電素子を外部配線に電気的に接続するための引出部とを具備し、
   前記圧電素子は、
   第１電極および第２電極と、
   前記第１電極と前記第２電極との間の圧電体層とを含み、
   前記第１電極は、平面視で前記第２電極に内包される平面形状で前記圧力室の内側に形成され、
   前記引出部は、平面視で、前記第１電極の周縁から、前記圧力室の内周縁のうち前記第１方向に沿う長辺を跨ぐように形成される
   液体噴射ヘッド。
2. 前記第１方向に交差する第２方向に沿って配列する複数の前記圧電素子
   を具備する請求項１の液体噴射ヘッド。
3. 前記第１電極および前記第２電極は、前記圧電素子毎に形成された個別電極であり、
   前記複数の圧電素子の前記第１電極は、前記引出部を介して共通配線に電気的に接続される
   請求項２の液体噴射ヘッド。
4. 前記複数の圧電素子のうち前記第２方向に沿って相互に隣合う第１圧電素子および第２圧電素子の対毎に、前記共通配線に電気的に接続された中継配線が形成され、
   前記各対の前記第１圧電素子に対応する前記引出部と当該対の前記第２圧電素子に対応する前記引出部とは、当該対に対応する前記中継配線に共通に接続される
   請求項３の液体噴射ヘッド。
5. 前記第１電極は、前記圧電素子毎に個別に形成された個別電極であり、
   前記第２電極は、前記複数の圧電素子にわたり連続する共通電極である
   請求項２の液体噴射ヘッド。
6. 前記圧電体層は、前記複数の圧電素子にわたり連続し、前記第２方向に沿って相互に隣合う圧電素子の間には前記第１方向に長尺な切欠部が形成され、
   前記引出部は、前記切欠部からみて前記第１方向の一方側に形成される
   請求項１から請求項５の液体噴射ヘッド。
7. 請求項１から請求項６の何れかの液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置。

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