JP2020104476A - 圧電デバイス、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電デバイスにおいて流路構造体と配線基板との接着不良を低減する。【解決手段】第１基板と、前記第１基板の面上において第１方向に沿って配列される複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子に間隔をあけて対向する第２基板とを具備し、前記複数の圧電素子の各々は、第１電極と圧電体層と第２電極との積層を含み、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構成され、前記第１基板と前記第２基板との間には、前記共通電極において前記第１方向に沿う周縁に重なるように前記第１方向に配列された複数の接着部が介在する圧電デバイス。【選択図】図７

Description

本発明は、圧電デバイス、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。

圧電素子を利用して圧力室内の液体をノズルから噴射する技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、振動板の面上に形成された複数の圧電素子を封止板により封止した構造の液体噴射ヘッドが開示されている。各圧電素子は、第１電極と圧電体層と第２電極との積層で構成される。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構成される。封止板のうち振動板側に突起する仕切壁が共通電極の周縁に重なるように封止板が振動板に接着されることで、圧電素子の焼損の可能性が低減される。

特開２０１７−７４７９８号公報

特許文献１における封止板の仕切壁は全部の圧電素子にわたり連続する長尺状の部分である。したがって、仕切壁の表面に塗布された接着剤には、仕切壁が延在する方向に沿って塗布量のムラが発生する。したがって、封止板を振動板に接着する過程において接着剤に気泡が混入し易い。接着剤に気泡が混入すると、当該気泡の近傍において共通電極の周縁を仕切壁により充分に押圧できず、圧電素子の焼損の可能性を充分に低減できないという課題がある。

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る圧電デバイスは、第１基板と、前記第１基板の面上において第１方向に沿って配列される複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子に間隔をあけて対向する第２基板とを具備し、前記複数の圧電素子の各々は、第１電極と圧電体層と第２電極との積層を含み、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構成され、前記第１基板と前記第２基板との間には、前記共通電極において前記第１方向に沿う周縁に重なるように前記第１方向に配列された複数の接着部が介在する。

本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、ノズルに連通する圧力室を含む流路が形成された第１基板と、前記第１基板の面上において第１方向に沿って配列される複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子に間隔をあけて対向する第２基板とを具備し、前記複数の圧電素子の各々は、第１電極と圧電体層と第２電極との積層を含み、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構成され、前記第１基板と前記第２基板との間には、前記共通電極において前記第１方向に沿う周縁に重なるように前記第１方向に配列された複数の接着部が介在する。

第１実施形態に係る液体噴射装置の構成を例示するブロック図である。 液体噴射装置の機能的な構成を例示するブロック図である。 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である。 圧電素子を拡大した平面図である。 図５におけるｂ−ｂ線の断面図である。 図６におけるｃ−ｃ線の断面図である。 配線基板における第１面の平面図である。 比較例に係る配線基板における第１面の平面図である。 第２実施形態における第１接着部の近傍の断面図である。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る液体噴射装置１００を例示する構成図である。第１実施形態の液体噴射装置１００は、液体の一例であるインクを媒体１２に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体１２として利用される。図１に例示される通り、液体噴射装置１００には、インクを貯留する液体容器１４が設置される。例えば液体噴射装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが、液体容器１４として利用される。

図１に例示される通り、液体噴射装置１００は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４と液体噴射ヘッド２６とを具備する。制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置１００の各要素を統括的に制御する。制御ユニット２０は「制御部」の一例である。搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。

移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとで液体噴射ヘッド２６をＸ方向に沿って往復させる。Ｘ方向は、媒体１２が搬送されるＹ方向に交差する。例えばＸ方向とＹ方向とは相互に直交する。第１実施形態の移動機構２４は、液体噴射ヘッド２６を収容する略箱型の搬送体２４２と、搬送体２４２が固定された搬送ベルト２４４とを具備する。なお、複数の液体噴射ヘッド２６を搬送体２４２に搭載した構成、または、液体容器１４を液体噴射ヘッド２６とともに搬送体２４２に搭載した構成も採用され得る。

液体噴射ヘッド２６は、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズルから媒体１２に噴射する。搬送機構２２による媒体１２の搬送と搬送体２４２の反復的な往復とに並行して各液体噴射ヘッド２６が媒体１２にインクを噴射することで、媒体１２の表面に画像が形成される。

図２は、液体噴射装置１００の機能的な構成を例示するブロック図である。搬送機構２２および移動機構２４の図示は便宜的に省略した。図２に例示される通り、第１実施形態の制御ユニット２０は、駆動信号Ｄを液体噴射ヘッド２６に供給する。駆動信号Ｄは、所定の周期で電圧が変動する電圧信号である。

図２に例示される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６は、複数のノズルにそれぞれ対応する複数の圧電素子４０と、複数の圧電素子４０の各々を駆動する駆動回路７１とを具備する。駆動回路７１は、複数の圧電素子４０にそれぞれ対応する複数のスイッチＳＷを具備する。複数のスイッチＳＷの各々は、圧電素子４０に対する駆動信号Ｄの供給／停止を各種の制御信号に応じて切替えるトランスファーゲートで構成される。

図３は、液体噴射ヘッド２６の分解斜視図であり、図４は、図３おけるａ−ａ線の断面図である。図３に例示される通り、Ｘ-Ｙ平面に垂直なＺ軸を想定する。図４に図示された断面は、Ｘ-Ｚ平面に平行な断面である。Ｚ軸は、液体噴射ヘッド２６によるインクの噴射方向に相当する。

図３に例示される通り、液体噴射ヘッド２６は、Ｙ方向に沿って配列された複数のノズルＮを具備する。第１実施形態の複数のノズルＮは、Ｘ方向に相互に間隔をあけて並設された第１列Ｌaと第２列Ｌbとに区分される。第１列Ｌaおよび第２列Ｌbの各々は、Ｙ方向に沿って直線状に配列された複数のノズルＮの集合である。図４から理解される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６は、第１列Ｌaの各ノズルＮに関連する要素と第２列Ｌbの各ノズルＮに関連する要素とが、基準面Ｏを挟んで略面対称に配置された構造である。そこで、以下の説明では、第１列Ｌaに対応する要素を重点的に説明し、第２列Ｌbに対応する要素の説明は適宜に割愛する。基準面Ｏは、Ｙ-Ｚ平面に平行な平面である。

図３および図４に例示される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６は、流路構造体３０と複数の圧電素子４０と筐体部５０と配線基板６０と接続基板７０とを具備する。流路構造体３０と複数の圧電素子４０と配線基板６０との組合せは「圧電デバイス」に相当する。流路構造体３０は「第１基板」の一例である。

流路構造体３０は、複数のノズルＮの各々にインクを供給するための流路が内部に形成された構造体である。第１実施形態の流路構造体３０は、流路基板３１と圧力室基板３２と振動板３３とノズル板３４と吸振体３５とで構成される。流路構造体３０を構成する各部材は、Ｙ方向に長尺な板状部材である。流路基板３１におけるＺ方向の負側の表面に圧力室基板３２と筐体部５０とが設置される。他方、流路基板３１におけるＺ方向の正側の表面にノズル板３４および吸振体３５が設置される。流路構造体３０を構成する各部材は例えば接着剤により相互に固定される。

ノズル板３４は、第１列Ｌaおよび第２列Ｌbを構成する複数のノズルＮが形成された板状部材である。複数のノズルＮの各々は、インクを噴射する円形状の貫通孔である。例えばフォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコン（Ｓｉ）の単結晶基板を加工することで、ノズル板３４が製造される。ただし、ノズル板３４の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

図３および図４に例示される通り、流路基板３１には、第１空間３１１と複数の供給流路３１２と複数の連通流路３１３と中継流路３１４とが形成される。第１空間３１１は、Ｚ方向からの平面視でＹ方向に沿う長尺状に形成された開口である。供給流路３１２および連通流路３１３は、ノズルＮ毎に形成された貫通孔である。中継流路３１４は、複数のノズルＮにわたりＹ方向に沿う長尺状に形成された空間であり、第１空間３１１と複数の供給流路３１２とを相互に連通させる。複数の連通流路３１３の各々は、当該連通流路３１３に対応する１個のノズルＮに平面視で重なる。

図３および図４に例示される通り、圧力室基板３２には複数の圧力室Ｃが形成される。圧力室Ｃは、ノズルＮ毎に形成され、平面視でＸ方向に沿う長尺状の空間である。複数の圧力室ＣはＹ方向に沿って配列する。流路基板３１および圧力室基板３２は、前述のノズル板３４と同様に、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、流路基板３１および圧力室基板３２の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

図３に例示される通り、圧力室基板３２における流路基板３１とは反対側の表面には、弾性的に変形可能な振動板３３が設置される。振動板３３は、Ｚ方向からの平面視でＹ方向に長尺な矩形状に形成された板状部材である。図３および図４から理解される通り、圧力室Ｃは、流路基板３１と振動板３３との間に位置する空間である。すなわち、振動板３３は、各圧力室Ｃの壁面を構成する。図４に例示される通り、圧力室Ｃは、連通流路３１３および供給流路３１２に連通する。したがって、圧力室Ｃは、連通流路３１３を介してノズルＮに連通し、かつ、供給流路３１２と中継流路３１４とを介して液体貯留室Ｒに連通する。

図３の筐体部５０は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留するためのケースであり、例えば樹脂材料の射出成形で形成される。筐体部５０には供給口５１と第２空間５２とが形成される。供給口５１は、液体容器１４からインクが供給される管路であり、第２空間５２に連通する。図４に例示される通り、流路基板３１の第１空間３１１と筐体部５０の第２空間５２とは相互に連通する。第１空間３１１と第２空間５２とで構成される空間は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留する液体貯留室Ｒとして機能する。液体容器１４から供給されて供給口５１を通過したインクが液体貯留室Ｒに貯留される。液体貯留室Ｒに貯留されたインクは、中継流路３１４から各供給流路３１２に分岐して複数の圧力室Ｃに並列に供給および充填される。吸振体３５は、液体貯留室Ｒの壁面を構成する可撓性のフィルムであり、液体貯留室Ｒ内のインクの圧力変動を吸収する。

図３および図４に例示される通り、振動板３３のうち圧力室Ｃとは反対側の表面Ｆ0には圧力室Ｃ毎に圧電素子４０が形成される。圧電素子４０は、平面視でＸ方向に沿う長尺状の受動素子である。複数の圧電素子４０がＹ方向に沿って配列される。Ｙ方向は「第１方向」の一例である。各圧電素子４０は、印加電圧に応じて変形することで圧力室Ｃの圧力を変化させる。圧電素子４０が圧力室Ｃ内の圧力を変化させることで、圧力室Ｃ内のインクがノズルＮから噴射される。

配線基板６０は、複数の圧電素子４０が形成された振動板３３の表面Ｆ0に間隔をあけて対向する板状部材である。すなわち、流路構造体３０と配線基板６０との間に複数の圧電素子４０が位置する。複数の圧電素子４０を駆動するための複数の配線６１が配線基板６０に形成される。第１実施形態の配線基板６０は、液体噴射ヘッド２６の機械的な強度を補強する補強板、および、複数の圧電素子４０を保護および封止する封止板としても機能する。配線基板６０は、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。配線基板６０は「第２基板」の一例である。

配線基板６０の一方の表面（以下「第１面」という）Ｆ1は、複数の圧電素子４０が形成された振動板３３の表面Ｆ0に間隔をあけて対向する。配線基板６０における第１面Ｆ1とは反対側の表面（以下「第２面」という）Ｆ2には接続基板７０と駆動回路７１とが実装される。配線基板６０の複数の配線６１は、第１面Ｆ1および第２面Ｆ2の双方に形成される。駆動回路７１は、配線基板６０の長手方向に沿う長尺状のＩＣチップである。接続基板７０は、制御ユニット２０と駆動回路７１とを電気的に接続するための配線であり、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）またはＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の可撓性の接続部品で構成される。圧電素子４０を駆動するための駆動信号Ｄや所定の基準電圧Ｖbsが接続基板７０を介して液体噴射ヘッド２６に供給される。

図５は、圧電素子４０の近傍を拡大した平面図である。なお、図５においては、任意の１個の要素の奥側に位置する要素の輪郭も便宜的に実線で図示されている。また、図６は、図５におけるｂ−ｂ線の断面図であり、図７は、図６におけるｃ−ｃ線の断面図である。

図５から図７に例示される通り、圧電素子４０は、概略的には、第１電極４１と圧電体層４２と第２電極４３とを振動板３３側から以上の順番で積層した構造体である。なお、本明細書において「要素Ａと要素Ｂとが積層される」という表現は、要素Ａと要素Ｂとが直接的に接触する構成に限定されない。すなわち、要素Ａと要素Ｂとが一部または全部において平面視で相互に重なるならば、要素Ａと要素Ｂとの間に他の要素Ｃが介在する構成でも、「要素Ａと要素Ｂとが積層される」という概念に包含される。また、「要素Ａの面上に要素Ｂが形成される」という表現も同様に、要素Ａと要素Ｂとが直接的に接触する構成には限定されない。すなわち、要素Ａの表面に要素Ｃが形成され、要素Ｃの表面に要素Ｂが形成された構成でも、要素Ａと要素Ｂとの一部または全部が平面視で重なる構成であれば、「要素Ａの面上に要素Ｂが形成される」という概念に包含される。Ｚ方向は、第１電極４１と圧電体層４２と第２電極４３とが積層される方向に相当する。

図５から図７に例示される通り、第１電極４１は、振動板３３の表面Ｆ0に形成される。第１電極４１は、圧電素子４０毎に相互に離間して形成された個別電極である。具体的には、Ｘ方向に沿う長尺状の複数の第１電極４１が、相互に間隔をあけてＹ方向に沿って配列する。第１電極４１は、例えば白金（Ｐｔ）またはイリジウム（Ｉｒ）等の導電材料で形成される。第１電極４１における基準面Ｏとは反対側の端部に形成された接続端子（図示略）に駆動回路７１から駆動信号Ｄが供給される。

圧電体層４２は、振動板３３の面上に形成されて第１電極４１を被覆する。圧電体層４２は、複数の圧電素子４０にわたりＹ軸に沿って連続する帯状の誘電膜である。圧電体層４２は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）等の公知の圧電材料で形成される。図５に例示される通り、圧電体層４２のうち相互に隣合う各圧力室Ｃの間隙に対応する領域には、Ｘ方向に沿う切欠４２１が形成される。切欠４２１は、圧電体層４２を貫通する開口である。以上の構成によれば、各圧電素子４０は圧力室Ｃ毎に個別に変形し、圧電素子４０の相互間における振動の伝播が抑制される。

第２電極４３は、圧電体層４２を被覆する。第１実施形態の第２電極４３は、複数の圧電素子４０にわたり連続する共通電極４４で構成される。具体的には、共通電極４４は、Ｙ方向に沿って延在する帯状の電極である。第２電極４３には所定の基準電圧Ｖbsが印加される。第２電極４３は、例えばアルミニウム（Ａｌ），白金（Ｐｔ）またはイリジウム（Ｉｒ）等の低抵抗な導電材料で形成される。

図５および図６に例示される通り、共通電極４４の面上には、第１導電層４６および第２導電層４７がＸ方向に所定の間隔をあけて形成される。第１導電層４６および第２導電層４７は、複数の圧電素子４０にわたりＹ方向に延在する帯状の電極である。第１導電層４６および第２導電層４７には基準電圧Ｖbsが印加される。第２電極４３に印加される基準電圧Ｖbsと第１電極４１に供給される駆動信号Ｄとの差分に相当する電圧が圧電体層４２に印加される。第１導電層４６および第２導電層４７は、共通電極４４よりも低抵抗な導電材料で形成され、当該共通電極４４における電圧降下を抑制する補助配線として機能する。例えば、第１導電層４６および第２導電層４７は、ニクロム（ＮｉＣｒ）で形成された導電膜の表面に金（Ａｕ）の導電膜を積層した構造の導電パターンである。

図５および図６に例示される通り、圧電体層４２におけるＸ方向の正側の周縁Ｅ1は、共通電極４４におけるＸ方向の正側の周縁Ｅ2よりもＸ方向の正側に位置する。また、共通電極４４の周縁Ｅ2は、第１導電層４６におけるＸ方向の正側の周縁Ｅ31よりもＸ方向の正側に位置する。第１電極４１は、第２電極４３の周縁Ｅ2に平面視で交差するようにＸ方向に延在する。

圧電体層４２のうち共通電極４４の周縁Ｅ2からみてＸ方向の負側の部分は、第１電極４１と第２電極４３とに挟まれるから、第１電極４１と第２電極４３との間の電圧に応じて変形する。他方、圧電体層４２のうち周縁Ｅ2からみてＸ方向の正側の部分は、第１電極４１には重なるが第２電極４３には重ならないから殆ど変形しない。すなわち、圧電体層４２のうち共通電極４４の周縁Ｅ2の近傍は、変形する部分と変形しない部分との境界に相当する。したがって、圧電体層４２のうち周縁Ｅ2の近傍の部分には応力が集中し、長期間にわたる使用により破損する可能性がある。圧電体層４２が破損すると、例えば水分の付着により第１電極４１と第２電極４３とが相互に短絡する可能性がある。圧電体層４２の破損に起因して第１電極４１と第２電極４３とが相互に短絡する現象を以下では「焼損」と表記する。

図８は、配線基板６０において振動板３３に対向する第１面Ｆ1の平面図である。図８に例示される通り、配線基板６０の第１面Ｆ1には複数の接続端子Ｔ（Ｔa，Ｔb，Ｔc）が形成される。複数の接続端子Ｔの各々は、第１面Ｆ1から突起するバンプ電極である。例えば、各接続端子Ｔは、樹脂材料で形成された突起の表面に接続用の電極を形成した樹脂コアバンプである。複数の接続端子Ｔは、複数の接続端子Ｔaと複数の接続端子Ｔbと複数の接続端子Ｔcとを包含する。

複数の接続端子Ｔcは、基準面Ｏに沿ってＹ方向に配列する。複数の接続端子Ｔaは、第１面Ｆ1のうちＸ方向の正側の周縁に沿ってＹ方向に配列する。複数の接続端子Ｔbは、第１面Ｆ1のうちＸ方向の負側の周縁に沿ってＹ方向に配列する。すなわち、複数の接続端子Ｔaの配列と複数の接続端子Ｔbの配列との間に複数の接続端子Ｔcが形成される。第１列Ｌaに対応する複数の圧電素子４０の各々について接続端子Ｔaが形成され、第２列Ｌbに対応する複数の圧電素子４０の各々について接続端子Ｔbが形成される。複数の接続端子Ｔcは、第１列Ｌaに対応する共通電極４４と第２列Ｌbに対応する共通電極４４とに電気的に接続される。接続基板７０から配線基板６０に供給される基準電圧Ｖbsは、複数の接続端子Ｔcを介して各共通電極４４に供給される。

第１列Ｌaに対応する各圧電素子４０に対して駆動回路７１から出力される駆動信号Ｄは、配線基板６０の配線６１を介して各接続端子Ｔaに供給される。駆動信号Ｄは、複数の接続端子Ｔaの各々を介して、第１列Ｌaに対応する各圧電素子４０の第１電極４１に供給される。同様に、第２列Ｌbに対応する各圧電素子４０に対して駆動回路７１から出力される駆動信号Ｄは、配線基板６０の配線６１を介して各接続端子Ｔbに供給される。駆動信号Ｄは、複数の接続端子Ｔbの各々を介して、第２列Ｌbに対応する各圧電素子４０の第１電極４１に供給される。以上の例示の通り、各接続端子Ｔは、配線基板６０の配線６１と各圧電素子４０とを電気的に接続するための電極である。

図８に例示される通り、配線基板６０の第１面Ｆ1には第１封止部６３と第２封止部６４とが形成される。第１封止部６３および第２封止部６４は、例えばエポキシ系等の感光性の接着剤により形成される。図４に例示される通り、第１封止部６３および第２封止部６４は、配線基板６０と流路構造体３０との間に介在することで、配線基板６０と流路構造体３０とを相互に接合する。第１封止部６３は、配線基板６０の周縁に沿って複数の接続端子Ｔを包囲する矩形枠状に形成される。第２封止部６４は、複数の接続端子Ｔcを包囲する矩形枠状に形成される。以上の説明から理解される通り、第１封止部６３の内周面と第２封止部６４の外周面とで包囲された空間に複数の圧電素子４０が封止される。

図８に例示される通り、配線基板６０の第１面Ｆ1には、複数の第１接着部６６aと複数の第２接着部６６bとが形成される。第１接着部６６aおよび第２接着部６６bは、例えばエポキシ系等の感光性の接着剤により形成される。第１接着部６６aおよび第２接着部６６bは、第１封止部６３および第２封止部６４とともに配線基板６０と流路構造体３０とを相互に接合する。第１接着部６６aは、第１列Ｌaに対応する複数の圧電素子４０の各々について形成される。複数の第１接着部６６aは、相互に間隔をあけてＹ方向に沿って配列する。第２接着部６６bは、第２列Ｌbに対応する複数の圧電素子４０の各々について形成される。複数の第２接着部６６bは、相互に間隔をあけてＹ方向に沿って配列する。第１接着部６６aおよび第２接着部６６bは「接着部」の一例である。

図５から図７に例示される通り、複数の第１接着部６６aは、流路構造体３０の表面Ｆ0と配線基板６０の第１面Ｆ1との間に介在する。具体的には、図６および図７から理解される通り、第１接着部６６aにおけるＺ方向の負側の表面は配線基板６０の第１面Ｆ1に接触する。他方、第１接着部６６aにおけるＺ方向の正側の表面は、圧電体層４２と第２電極４３と第１導電層４６とに接触する。すなわち、第２電極４３と第１接着部６６aとの間には金（Ａｕ）で形成された第１導電層４６が介在する。複数の第２接着部６６bも同様に、流路構造体３０の表面Ｆ0と配線基板６０の第１面Ｆ1との間に介在する。

図５から図７に例示される通り、複数の第１接着部６６aは、第１列Ｌaに対応する共通電極４４の周縁Ｅ2に平面視で重なる。すなわち、共通電極４４の周縁Ｅ2は、図６に例示される通り、各第１接着部６６aにおけるＸ方向の正側の壁面Ｇ1と負側の壁面Ｇ2との間に平面視で位置する。第１接着部６６aの壁面Ｇ1は、平面視で圧電体層４２の周縁Ｅ1と共通電極４４の周縁Ｅ2との間に位置する。また、第１接着部６６aの壁面Ｇ2は、平面視で第１導電層４６の周縁Ｅ31と周縁Ｅ32との間に位置する。以上の説明から理解される通り、複数の第１接着部６６aは、共通電極４４においてＹ方向に沿う周縁Ｅ2に重なるようにＹ方向に沿って配列される。第２列Ｌbに対応する複数の第２接着部６６bについても同様であり、第２列Ｌbに対応する共通電極４４においてＹ方向に沿う周縁Ｅ2に重なるようにＹ方向に沿って配列される。

図７に例示される通り、複数の第１接着部６６aは、複数の圧電素子４０の配列と同等の周期でＹ方向に沿って配列する。図７に例示される通り、各第１接着部６６aの幅Ｗ1は、第１電極４１の幅Ｗ2よりも大きい。幅Ｗ1は、第１接着部６６aにおけるＹ方向の寸法であり、幅Ｗ2は、第１電極４１におけるＹ方向の寸法である。同様に、各第２接着部６６bの幅Ｗ1は、第１電極４１の幅Ｗ2よりも大きい。なお、第１接着部６６aの幅Ｗ1をＺ方向の位置に応じて相違させてもよい。

以上に例示した第１封止部６３および第２封止部６４と複数の第１接着部６６aおよび複数の第２接着部６６bとは、例えば以下の工程により形成される。

（１）流路構造体３０の表面に感光性の接着剤が塗布される。、具体的には、振動板３３および圧力室基板３２の表面に接着剤が塗布される。接着剤の塗布には、例えばスプレーまたはスピンコート等の公知の塗布技術が利用される。
（２）感光性の接着剤が、露光および現像によりパターニングされる。接着剤のパターニングにより、第１封止部６３と第２封止部６４と複数の第１接着部６６aと複数の第２接着部６６bとが形成される。
（３）パターニングされた接着剤を挟んで配線基板６０が振動板３３に加圧される。
（４）第１封止部６３と第２封止部６４と複数の第１接着部６６aと複数の第２接着部６６bとを加熱することで、配線基板６０が流路構造体３０に接合される。

なお、以上の例示では流路構造体３０に接着剤を塗布したが、配線基板６０の第１面Ｆ1に接着剤を塗布することで当該配線基板６０を流路構造体３０に接合してもよい。また、流路構造体３０の表面および配線基板６０の第１面Ｆ1の双方に接着剤を塗布することで、流路構造体３０と配線基板６０とを接合してもよい。ただし、流路構造体３０および配線基板６０の双方に接着剤を塗布した場合、余剰の接着剤が所定の領域からはみ出す可能性、または接着剤が過度に厚く形成される可能性がある。以上の問題を抑制する観点からは、流路構造体３０および配線基板６０の一方のみに接着剤を塗布することで、流路構造体３０と配線基板６０とを接合することが望ましい。

以上に説明した通り、第１実施形態では、配線基板６０と流路構造体３０との間に介在する複数の第１接着部６６aが、共通電極４４の周縁Ｅ2に平面視で重なる。すなわち、圧電体層４２のうち共通電極４４の周縁Ｅ2の近傍の部分が第１接着部６６aにより押圧される。以上の構成によれば、共通電極４４の周縁Ｅ2の近傍における圧電素子４０の変形が抑制され、圧電体層４２のうち周縁Ｅ2の近傍の部分に応力が集中することが抑制される。したがって、周縁Ｅ2の近傍に応力が集中することに起因して圧電素子４０が破損する可能性を低減することが可能である。

圧電体層４２を押圧するという観点からは、図９に例示される通り、複数の圧電素子４０にわたりＹ方向に直線状に連続する第１接着部６６a’および第２接着部６６b’を配線基板６０’の第１面Ｆ1に形成した構成（以下「比較例」という）も想定される。比較例では、圧電体層４２のうち共通電極４４の周縁Ｅ2の近傍の部分が、単体の第１接着部６６a’または第２接着部６６b’により押圧される。しかし、比較例の構成では、第１接着部６６a’および第２接着部６６b’となる接着剤が塗布される面積が広いため、第１面Ｆ1における接着剤の塗布量が面内で不均一となる場合がある。以上の状態では、流路構造体３０に配線基板６０’を接合する工程において、接着剤の塗布量が不足する位置に気泡が混入し易い。接着剤に混入した気泡は、配線基板６０’の接着不良の原因となり得る。また、気泡の近傍では、共通電極４４の周縁Ｅ2が充分に押圧されないから、圧電素子４０の焼損の可能性を充分に低減できないという問題がある。

また、対比例では、前述の工程（３）および工程（４）において接着剤が流動するスペースが小さい。したがって、第１接着部６６a'および第２接着部６６b'の内部に応力が残留し易いという問題がある。内部に応力が残留すると、例えば第１接着部６６a'または第２接着部６６b'が流路構造体３０に密着する度合が低下し、結果的に流路構造体３０から剥離する可能性がある。第１接着部６６a'または第２接着部６６b'が接触する第１導電層４６が例えば金（Ａｕ）により形成された構成では特に、第１接着部６６a'または第２接着部６６b'と第１導電層４６との密着性の低下が顕在化する。また、第１接着部６６a'または第２接着部６６b'の密着性の低下により共通電極４４の周縁Ｅ2が充分に押圧されず、圧電素子４０の焼損の可能性を充分に低減できない可能性もある。

以上に説明した比較例とは対照的に、第１実施形態では、複数の第１接着部６６aおよび複数の第２接着部６６bが第１面Ｆ1に形成されるから、比較例と比較して、接着剤の塗布量が均一化される。したがって、接着剤の塗布量のバラツキに起因した接着不良の可能性を低減することが可能である。また、第１実施形態では、複数の第１接着部６６aおよび複数の第２接着部６６bが相互に間隔をあけて形成されるから、前述の工程（３）および工程（４）において接着剤が流動するスペースが確保される。したがって、第１接着部６６aおよび第２接着部６６bが流路構造体３０に充分に密着する。以上の構成によれば、第１接着部６６aおよび第２接着部６６bの剥離の可能性が低減され、共通電極４４の周縁Ｅ2を充分に押圧することで圧電素子４０の焼損の可能性を有効に低減できるという利点がある。前述の通り、接着部の密着性の低下の問題は、第１導電層４６が金で形成された構成において顕在化し得る。したがって、第１実施形態は、第１接着部６６aまたは第２接着部６６bと第２電極４３との間に金（Ａｕ）の第１導電層４６が形成された構成において特に有効である。

また、第１実施形態では、各接続端子Ｔがバンプ電極で形成されるから、流路構造体３０と配線基板６０との間隔が一定に維持される。したがって、第１接着部６６aおよび第２接着部６６bを一定の厚さに維持し易いという利点もある。

＜第２実施形態＞
第２実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で参照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１０は、第２実施形態における配線基板６０の第１接着部６６aの構成を例示する断面図である。第１実施形態で参照した図７に対応する断面が図１０に図示されている。第１実施形態では、複数の圧電素子４０に対して１対１に第１接着部６６aを形成した。第２実施形態では、図１０に例示される通り、２個の圧電素子４０毎に１個の第１接着部６６aが形成される。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。

なお、１個の第１接着部６６aに対応する圧電素子４０の個数は任意であり、３個以上の圧電素子４０を単位として１個の第１接着部６６aを形成してもよい。すなわち、複数の第１接着部６６aの各々は１個以上の圧電素子４０毎に形成される。なお、以上の説明では第１接着部６６aに便宜的に着目したが、第２接着部６６bについても同様である。

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用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）前述の各形態では、流路構造体３０に配線基板６０を接合する構成を例示したが、流路構造体３０に接合される第２基板は配線基板６０に限定されない。例えば、複数の圧電素子４０を封止する封止板を流路構造体３０に接合する構成においても、第１接着部６６aおよび第２接着部６６bに関する前述の各形態の特徴が同様に採用される。すなわち、配線６１は第２基板に必須の要件ではない。また、配線基板６０が接合される第１基板は流路構造体３０に限定されない。

（２）前述の各形態では、液体噴射ヘッド２６を搭載した搬送体２４２を往復させるシリアル方式の液体噴射装置１００を例示したが、複数のノズルＮが媒体１２の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。

（３）前述の各形態で例示した液体噴射装置１００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、液晶表示パネル等の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。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。

（４）前述の各形態で例示した液体噴射ヘッド２６は圧電デバイスの一例である。液体噴射ヘッド２６以外の圧電デバイスとしては、例えば、
［ａ］スチルカメラまたはビデオカメラ等の撮像装置の手振れ等によるレンズの焦点ズレを補正するための補正用アクチュエーター、
［ｂ］超音波洗浄機、超音波診断装置、魚群探知機、超音波発振器または超音波モーター等の超音波デバイス、
［ｃ］赤外線等の有害光線の遮断フィルター、量子ドット形成によるフォトニック結晶効果を使用した光学フィルター、または、薄膜の光干渉を利用した光学フィルター等の各種のフィルター、
［ｄ］その他、温度−電気変換器、圧力−電気変換器、強誘電体トランジスターまたは圧電トランス等の各種のデバイス、
が例示される。

また、センサーとして利用される圧電素子、または、強誘電体メモリーとして利用される圧電素子にも本発明は適用される。圧電素子が利用されるセンサーとしては、例えば、赤外線センサー、超音波センサー、感熱センサー、圧力センサー、焦電センサー、または角速度センサー等が例示される。

１００…液体噴射装置、１２…媒体、１４…液体容器、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２４…移動機構、２４２…搬送体、２４４…搬送ベルト、２６…液体噴射ヘッド、３０…流路構造体、３１…流路基板、３１１…第１空間、３１２…供給流路、３１３…連通流路、３１４…中継流路、３２…圧力室基板、３３…振動板、３４…ノズル板、３５…吸振体、４０…圧電素子、４１…第１電極、４２…圧電体層、４３…第２電極、４４…共通電極、４６…第１導電層、４７…第２導電層、５０…筐体部、５１…供給口、５２…第２空間、６０…配線基板、６１…配線、６３…第１封止部、６４…第２封止部、６６a…第１接着部、６６b…第２接着部、７０…接続基板、７１…駆動回路、Ｒ…液体貯留室、Ｃ…圧力室、Ｎ…ノズル。

Claims (8)

1. 第１基板と、
   前記第１基板の面上において第１方向に沿って配列される複数の圧電素子と、
   前記複数の圧電素子に間隔をあけて対向する第２基板とを具備し、
   前記複数の圧電素子の各々は、第１電極と圧電体層と第２電極との積層を含み、
   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構成され、
   前記第１基板と前記第２基板との間には、前記共通電極において前記第１方向に沿う周縁に重なるように前記第１方向に配列された複数の接着部が介在する
   圧電デバイス。
2. 前記複数の接着部の各々は、前記複数の圧電素子のうち１個以上の圧電素子毎に形成される
   請求項１の圧電デバイス。
3. 前記複数の接着部の各々は、前記圧電素子毎に形成される
   請求項２の圧電デバイス。
4. 前記第２基板は、前記複数の圧電素子を駆動するための配線が形成された配線基板であり、
   前記第２基板における前記第１基板との対向面とは反対側の面上には、前記複数の圧電素子の各々に駆動信号を供給する駆動回路が実装される
   請求項１から請求項３の何れかの圧電デバイス。
5. 前記第２基板における前記第１基板との対向面には、前記配線と前記圧電素子とを電気的に接続するバンプ電極が形成される
   請求項４の圧電デバイス。
6. 前記第２電極と前記接着部との間に金により形成された導電層
   を具備する請求項１から請求項５の何れかの圧電デバイス。
7. ノズルに連通する圧力室を含む流路が形成された第１基板と、
   前記第１基板の面上において第１方向に沿って配列される複数の圧電素子と、
   前記複数の圧電素子に間隔をあけて対向する第２基板とを具備し、
   前記複数の圧電素子の各々は、第１電極と圧電体層と第２電極との積層を含み、
   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構成され、
   前記第１基板と前記第２基板との間には、前記共通電極において前記第１方向に沿う周縁に重なるように前記第１方向に配列された複数の接着部が介在する
   液体噴射ヘッド。
8. 請求項７の液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドを制御する制御部と
   を具備する液体噴射装置。

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