JP2002289933A

JP2002289933A - 圧電型駆動体、インクジェットヘッド及びプリンタ

Info

Publication number: JP2002289933A
Application number: JP2001085991A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ogata; 賢一尾方
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-10-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッドの小型化に伴って発生する歩留まり低
下や製造コスト上昇、及び信頼性の低下を抑える。【解決手段】圧電体層と内部電極とを交互に複数層積
層配置し、内部電極に電圧を印加することにより圧電体
層が伸縮を行い、積層方向に変位を発生する積層圧電型
駆動体に関する。複数の積層圧電型駆動体が基板１上に
一方向に並んで配置され、積層圧電型駆動体の積層方向
の一端面が基板１上に接続されるとともに、他端面が振
動板ユニット３に接続され、積層圧電型駆動体の一端面
と基板１との接続面積をＳｂ、積層圧電型圧駆動体の他
端面と振動板ユニット３との接続面積をＳａとしたとき
に、Ｓｂ＞Ｓａである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層圧電型駆動体
並びにインクジェットヘッドに関し、インクジェットプ
リンタ、ファクシミリ、印刷機等に応用が可能なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の
画像形成装置として用いるインクジェット記録装置にお
いて、インク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが
連通する圧力室と、各圧力室内にインク滴吐出のための
圧力を加える圧力発生手段とを備えたピエゾアクチュエ
ータ方式のインクジェットヘッドを搭載し、ヘッドの圧
電型駆動体素子を印字データに応じて駆動することで所
要のノズルからインク滴を吐出させて用紙に画像を記録
するものがある。そして、このピエゾアクチュエータ方
式のインクジェットヘッドには積層型圧電素子（積層圧
電型駆動体）を用いるものがある。

【０００３】この積層型圧電素子は、その電極形成にお
いて、一般に、主として二通りの方式が考えられてい
る。第１の方式は、図３０に示すように、圧電体１０１
と内部電極１０２及び内部電極１０３を交互に積層し、
内部電極１０２は一方の端面に引き出して端面電極（外
部電極）１０４に接続し、内部電極１０３は他方の端面
に引き出して端面電極（外部電極）１０５に接続する。
ここで、内部電極１０２と内部電極１０３がオーバーラ
ップしている領域ａは、内部電極１０２と内部電極１０
３間に電位を与えることで圧電体１０１に電界が加えら
れる活性部（活性領域）となるが、両端の内部電極１０
２、１０３のいずれか一方のみ存在している領域ｂは、
不活性領域となる。そして、この場合、同図に示すよう
に左側に出ている内部電極１０２に正電位を、右側に出
ている内部電極１０３に０Ｖ（ＧＮＤ）電位を与えるた
めに、圧電素子の両端面に外部電極１０４、１０５を設
けることで、各層の内部電極に対して一括して電位を与
えるようにしている。そして、電位が与えられることに
よって、活性部が圧電作用によって変形し、結果として
積層方向に変位が発生し、駆動力となる。

【０００４】第２の方式は、図３１に示すように、内部
電極１０２、１０３は共にに圧電体１０１の両端にまで
達する構成としている。このため、不活性領域ａは形成
されず、全体が活性領域ｂとなる。この構造では、単
に、圧電素子の端面に外部電極１０４、１０５を形成す
るのみでは正負の外部電極１０４、１０５を独立して接
続することが出来ないため、外部電極１０４、１０５端
に絶縁領域１０６を形成し、一側面では一方の極性の電
位のみ接続される形態としている。

【０００５】以上二つの方式が、積層型圧電素子として
広く用いられている形式であるが、その他には例えば特
開平１０−１８１０１２にみられるように、積層圧電体
の各層の寸法を変え、基板に近い層ほどその底面積を小
さく構成したものがある。この形態は、圧電体の駆動効
率を向上する効果がある。また、特開２０００−２５２
２７にみられるように、駆動体両端に支持体を取り付け
たものがある。この形態は、圧電体の幅が狭くなった場
合に、圧電体形成時に破損する事を防ぐ効果がある。

【０００６】これらの圧電型駆動体を、インクジェット
ヘッドとして適用する場合、その構造は一般に図３２の
ようになる。即ちセラミック、ガラスエポキシ樹脂等か
らなる絶縁性の基板１上に、積層圧電型駆動体によって
形成される複数の圧電素子を配列して接合し、駆動ユニ
ット２を構成する。これに振動板ユニット３が接続さ
れ、振動板ユニット３は液室ユニット４の壁面の一部を
構成している。また、液室ユニット４の一面にはノズル
形成部材５が配置している。尚、振動板ユニット３、液
室ユニット４、ノズル形成部材５はこれ以外の構成もあ
り得る。

【０００７】図３２において、側面（紙面では右若しく
は左）からみた図を図３３に示す。尚、図示しないが液
室ユニット４は実際には流体抵抗部を介して流路が外部
のインク供給部に接続される。図から明らかな通り、駆
動ユニット２の幅は、液室ユニット４によって決まる振
動板３の寸法により決定され、基板１に固定されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来技術においては、以下に示す通りの問題がある。即
ち、高速化、高画質化に伴うヘッドサイズの小型化によ
り、図３３における液室ユニット２の寸法は小さくな
り、これに伴い振動ユニット３の幅も狭くなる。このた
め、駆動ユニット２即ち圧電体の幅も狭くなるが、これ
によって基板１への取り付け面積が減少するため、圧電
体の基板への拘束力が弱まり、圧電体を切断加工してア
レイを形成する際に破損しやすく製造歩留まりが低下し
やすいという問題がある。また、駆動中に振動により基
板から脱落する可能性も高くなり、信頼性が低下する。

【０００９】また、駆動体の小型化に伴い、内部電極か
ら外部電極へ接続される部分の接触面積が減少していく
という問題が発生する。このため、接触不良が発生しや
すくなる。更に、従来外部電極材料としては導電性接着
剤が多く使われてきたが、ヘッド寸法の微細化が進め
ば、加工が難しくなってくる問題がある。

【００１０】特開平１０−１８１０１２においては、基
板への圧電体の取り付け面積が減少するため、この問題
がより顕著に発生するようになる。また、特開２０００
−２５２２７においては、加工時の破損等の問題には対
処できるが、ヘッドサイズが全体として大型化してしま
う問題がある。

【００１１】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あり、ヘッドの小型化に伴って発生する歩留まり低下や
製造コスト上昇、及び信頼性の低下を抑えることを目的
とする。

【００１２】また、以上二つの方式が、積層型圧電素子
として広く用いられている形式であるが、その他には特
開２０００-１１７９７１に見られるとおり、不活性領
域を活性領域の両端ではなく一方の端のみに形成する形
態がある。これを図３４に示す。これは、不活性領域に
よる活性領域の変位抑制を減らし、同じ駆動電圧で、よ
り大きな変位を得るものである。活性層側からは外部電
極として取り出すことが出来ないため、内部電極は図３
５に示す通り正負ともに同じ端（不活性側）から引き出
す構造となっている。他に、特開２０００-２５２２７
のように、駆動体両端に支持体を取り付けたものがあ
る。この形態は、圧電体の幅が狭くなった場合に、圧電
体形成時に破損する事を防ぐ効果がある。

【００１３】図３２において、ノズル形成部材５方向か
ら基板１を見た方向、即ち紙面にて上から下を見た図を
図３６に示す。但し、図３６においては、基板１及び駆
動ユニット２のみ表示している。これらの図で示される
通り、インクジェットプリンタの駆動装置として圧電駆
動素子を使用した場合、基板上に圧電素子がノズルの数
並んだ構成が通常の形状となる。また、このとき駆動体
の形成は、図３７に示す通り、駆動体部で分離する前に
基板１０７に圧電体１０１を取り付け、外部電極を形成
した後、ダイシングソーによる切断等により、各圧電体
を分離し、駆動ユニットを形成する。この際、外部電極
を圧電体間で独立させるため、図３８に示す通り圧電体
を完全に分離切断する。若しくは、図３９に示す通り、
基板１０７の一部も同時に切断する場合も有り得る。

【００１４】しかしながら、以上の従来技術において
は、以下に示す通りの問題がある。即ち、図３８、図３
９に示す圧電素子の配置においては、印字の高画質化若
しくは高速化のため、ノズル開口の配列ピッチが小さく
なると、これに合わせて駆動体の幅も小さくなる。この
ため、図３７に示す圧電体を切断加工して図３８若しく
は図３９の形状を形成する際に破損しやすく製造歩留ま
りが低下しやすいという問題がある。また、基板に固定
される面積が小さくなるため、駆動中に振動により基板
から脱落する可能性も高くなり、信頼性が低下する。更
に、外部電極から、外部の制御回路への配線の取り回し
も、幅が狭くなるため非常に難しくなるという問題があ
る。特に、外部電極は、正負両方に対応する配線が必要
となるため、駆動体アレイ方向の両側に制御回路への接
続部を形成する必要があり、特にヘッドを小型化した
際、この接続部によって構成が制限される問題が生じ
る。

【００１５】特開平１０−２９０３２２においては、正
負両外部電極を、駆動体の一端に配置しているため、上
記制限は緩くなるが、正負両極に対応する外部電極を圧
電体の一端に同時に形成するため、駆動体の幅が狭くな
った場合、その形成は困難となる問題がある。

【００１６】特開２０００-２５２２７においては、切
断に関する破損等による歩留まり低下に関しては改善さ
れるが、配線に関する問題に対しては効果が無い。本発
明は以上の点に鑑みてなされたものであり、ノズル開口
の配列ピッチが小さくなることに伴って発生する歩留ま
り低下や信頼性の低下を抑えることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、圧電体層と内部電極とを交互に複
数層積層配置し、該内部電極に電圧を印加することによ
り圧電体層が伸縮を行い、積層方向に変位を発生する積
層圧電型駆動体において、複数の積層圧電型駆動体が基
板上に一方向に並んで配置され、前記積層圧電型駆動体
の積層方向の一端面が基板上に接続されるとともに、他
端面が駆動対象に接続され、前記積層圧電型駆動体の一
端面と前記基板との接続面積をＳｂ、前記積層圧電型圧
駆動体の他端面と前記駆動対象との接続面積をＳａとし
たときに、Ｓｂ＞Ｓａであることを特徴とする圧電型駆動体である。また、請
求項２の発明は、圧電体層と内部電極とを交互に複数層
積層配置し、該内部電極に電圧を印加することにより圧
電体層が伸縮を行い、積層方向に変位を発生する積層圧
電型駆動体において、複数の積層圧電型駆動体が基板上
に一方向に並んで配置され、前記積層圧電型駆動体の積
層方向の一端面が基板上に接続されるとともに、他端面
が駆動対象に接続され、前記積層圧電型駆動体の一端面
と前記基板との長手方向の接続幅をＬｂ、前記積層圧電
型駆動体の他端面と前記駆動対象との長手方向の接続幅
をＬａとしたときに、Ｌｂ＞Ｌａであることを特徴とする圧電型駆動体である。また、請
求項３の発明は、請求項２の圧電型駆動体において、複
数層配置された各圧電体層の長手方向の長さは、駆動対
象に接続される側に近づくにつれて階段状に順次狭くな
るように形成されていることを特徴とする圧電型駆動体
である。また、請求項４の発明は、請求項３の圧電型駆
動体において、階段状の段差を形成する部分は、各圧電
体層のの長手方向の一端面のみとなっており、かつ、こ
の段差を形成する一端面は、積層方向において１層毎に
千鳥状に他端面と入れ替わっていることを特徴とする圧
電型駆動体である。また、請求項５の発明は、請求項４
の圧電型駆動体において、前記内部電極は各圧電体層の
上面全体に渡って形成されていることを特徴とする圧電
型駆動体である。また、請求項６の発明は、請求項２の
圧電型駆動体において、積層型圧電体の形状が略台形で
あることを特徴とする圧電型駆動体である。また、請求
項７の発明は、圧電体層と内部電極とを交互に複数層積
層配置し、該内部電極に電圧を印加することにより圧電
体層が伸縮を行い、積層方向に変位を発生する積層圧電
型駆動体において、複数の積層圧電型駆動体が、基板上
に一方向に並んで配置され、各積層圧電型駆動体に共通
の基板固定層と、該基板固定層から櫛形状に前記一方向
に分離する駆動体部分とを備えていることを特徴とする
圧電型駆動体である。また、請求項８の発明は、請求項
７の圧電型駆動体において、圧電体の両端にそれぞれ外
部電極が形成され、前記基板固定層の端部のみに切断部
が形成され、この切断部により外部電極が駆動体間で分
離されていることを特徴とする圧電型駆動体である。ま
た、請求項９の発明は、請求項８の圧電型駆動体におい
て、圧電体の両端の不活性領域端に配置された正負両極
の外部電極の中で、一方の外部電極のみが各圧電体間で
分離され、他方の外部電極は分離せずに各圧電体間で共
通化されていることを特徴とする圧電型駆動体である。
また、請求項１０の発明は、請求項８乃至９の何れかに
記載の圧電型駆動体において、各圧電型駆動体に接続さ
れた基板固定層に内包される形で、各圧電体間で分離さ
れている領域が存在することを特徴とする圧電型駆動体
である。また、請求項１１の発明は、請求項７乃至１０
の何れかに記載の圧電型駆動体において、基板固定層に
接続される圧電体の一部は、電界印加がなく変位の発生
しないダミー領域であることを特徴とする圧電型駆動体
である。また、請求項１２の発明は、請求項１１に記載
の圧電型駆動体において、ダミー領域となる圧電体は、
駆動体の並ぶアレイ方向の幅が、他の変位を発生する圧
電型駆動体よりも広いことを特徴とする圧電型駆動体で
ある。また、請求項１３の発明は、請求項９において、
基板固定層に接続される圧電体の一部は、電界印加がな
く変位の発生しないダミー領域であり、このダミー領域
は、共通となる外部電極から駆動体外部の制御回路への
接続部が形成されており、かつ、この接続部は、各駆動
体毎に独立した外部電極の、外部制御回路への接続部
と、圧電体アレイ方向に対し左右いずれか同じ側に存在
していることを特徴とする圧電型駆動体である。また、
請求項１４の発明は、インクを吐出するノズルと、ノズ
ルが連通する圧力室と、圧力室にインク滴吐出のための
圧力発生手段を備えるインクジェットヘッドにおいて、
前記圧力発生手段に前記請求項１〜１３の何れかに記載
の圧電型駆動体を用いたことを特徴とするインクジェッ
トヘッドである。また、請求項１５の発明は、請求項１
４記載のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴と
するプリンタである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。第１実施形態（請求項１）に係る積層圧電型駆動体の構
成の一例を図１に示す。圧電材料からなる、積層された
圧電体の各層は、一部長手方向（図１において紙面に対
し左右方向）の寸法の異なる層が存在し、これによりセ
ラミック材料等からなる基板１に取り付けられる最下層
の面積Ｓｂが、駆動対象である振動板ユニット３に接続
される最上層の面積Ｓａよりも大きくなっている。これ
により、振動板サイズが小さくなっても、基板取り付け
面積、即ち面積Ｓｂを大きく取ることが出来、基板１へ
の拘束力が強まり、加工時の破損及び駆動中の脱落等異
常発生を起こりにくくすることが出来る。

【００１９】このとき、圧電素子の構成は、例えば厚さ
１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺ
Ｔ）等の圧電材と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジウム
（ＡｇＰｄ）等の金属材等の導電材料による内部電極と
の積層によって行われる。

【００２０】第２実施形態（請求項２）に係る積層圧電
型駆動体の構成の一例を図１に示す。圧電材料からな
る、積層された圧電体の各層は、一部長手方向（図１に
おいて紙面に対し左右方向）の寸法の異なる層が存在
し、これによりセラミック材料等からなる基板１に取り
付けられる最下層の幅Ｌｂが、駆動対象である振動板ユ
ニット３に接続される最上層の幅Ｌａよりも大きくなっ
ている。これにより、振動板サイズが小さくなっても、
基板取り付け寸法、即ち幅Ｌｂを大きく取ることが出
来、基板１への拘束力が強まり、加工時の破損及び駆動
中の脱落等異常発生を起こりにくくすることが出来る。

【００２１】このとき、圧電素子の構成は、例えば厚さ
１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺ
Ｔ）等の圧電材と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジウム
（ＡｇＰｄ）等の金属材等の導電材料による内部電極と
の積層によって行われ、駆動体アレイ方向の幅は１駆動
体当たり７０〜１００μｍが一般的であるが、必ずしも
この限りではない。また、図１においては、上部数層の
幅（Ｌａに相当）が等しく、下部層の幅（Ｌｂ）も等し
い構成となっているが、各層の幅は任意であり、駆動対
象及び基板への接続層即ち最上層と最下層の幅がＬａ＞
Ｌｂになっていれば良い。

【００２２】第３実施形態（請求項３）に係る積層圧電
型駆動体を図２に示す。図に示されている通り、各圧電
層の幅が上層に向かうにつれ階段状に減少していく構成
となる。この構成の場合、請求項１の積層圧電型駆動体
で述べたＬｂ＞Ｌａを満足し、同様の効果が得られる点
に加え、内部電極と外部電極の接続部が、内部電極の端
部ではなく内部電極の上面の一部（図２における接続部
１１２）となることから、その面積を広げることとな
り、接触不良等の不良の発生率を下げることができる。
また、変形の大きな駆動体端面縦方向に直線的に外部電
極を形成せず、断続的に縦方向、横方向に接続されて形
成されることから、駆動中に外部電極において大きな変
形加重を受ける部分が無く、切断等の発生も減らすこと
が出来る。

【００２３】第４実施形態（請求項４）に係る積層圧電
型駆動体を図３に示す。図に示されているとおり、隣接
する層との寸法差は、圧電体の片側端にのみ存在する段
差部によって発生している。また、この段差部は、１層
毎に左右入れ替わっている。この構造は、１層毎の寸法
差が片側の段差のみによって決定されるため、ＬａとＬ
ｂの寸法制御を行いやすい。即ち、図２に示す形状にお
いては、１層上がる度に両側の段差分の寸法が減少して
いくため、内部電極と外部電極との必要な接触面積の確
保等の制約から、段差部分の幅が大きくなった際に、Ｌ
ｂが必要以上にＬａに対し大きくなってしまう場合も起
こりうるが、この構成ではこの問題を回避することが出
来る。

【００２４】第５実施形態（請求項５）に係る積層圧電
型駆動体を図４に示す。図に示されている通り、内部電
極を各圧電層の上面全域に渡って形成している。このた
め、内部電極の段差部の反対側の端部は、絶縁部を形成
し異なる極性の外部電極との接触を避けている。

【００２５】この構造であれば、内部電極を形成する
際、非形成領域（積層圧電型駆動体における不活性領域
に対応）を無くすことが出来るため、形成／非形成領域
界面の寸法誤差による、特性ばらつきの発生を抑えられ
ると同時に、圧電体形成も簡略化出来る。

【００２６】第６実施形態（請求項６）に係る積層圧電
型駆動体を図５に示す。図に示されているとおり、積層
圧電型駆動体の端面を傾斜加工する事により、台形形状
をなしている。この構成は、先に述べたＬｂ＞Ｌａを満
たすと同時に、その加工が容易であるという特徴を持
つ。即ち、図６に示すアレイ形成前の積層圧電型駆動体
を、図７に示す通り研磨により傾斜部を形成し、しかる
後、図８に示すように、ダイシングソー等により切断加
工を施し、図８に示す圧電体アレイを形成すれば良い。
尚、図には基板を表示していないが、基板への圧電体の
取り付けは、傾斜加工前後どちらでも良い。

【００２７】本発明に係る第６実施形態の変形例の圧電
型駆動体の製造方法を図１１乃至図１３を用いて説明す
る。まず、外部電極形成前の積層圧電型駆動体全体に渡
り、絶縁膜１１３を堆積する。この時、絶縁膜１１３の
種類及び堆積方法は任意であるが、加工の容易な手段と
しては例えば絶縁膜として二酸化珪素、体積手段として
ＣＶＤ（Cheｍical Vapor Deposition）が挙げられる。
また、堆積する際の膜厚は段差部分の高さ即ち圧電体１
層当たりの高さによって決まるが、実用的な範囲として
は平坦部で３０〜８０μｍとなるようにすればよい。但
し、必ずしもこの限りではない。

【００２８】次に、図１２に示す通り、堆積した絶縁膜
に対し、ウェットエッチング若しくはドライエッチング
により、エッチバック処理を施し、サイドウォール１１
４を形成する。このとき、段差部の平面上には絶縁層が
残らないようにエッチング時間を設定する。図において
は、サイドウォール１１４は段差部の高さ方向側面全体
に渡って形成されているが、これは内部電極端面を絶縁
する事を目的として形成しているので、内部電極端面よ
り上部は欠けていても良い。最後に、図１３に示すよう
に、外部電極１０４、１０５を形成する。外部電極１０
４、１０５の形成は、導電性接着剤を用いる他、蒸着、
スパッタ等の手段も適用できる。

【００２９】以上のプロセスを用いれば、不活性領域の
存在しない、即ち内部電極が圧電体全体に渡って形成さ
れている積層圧電型駆動体を、容易に形成することが出
来、また微細な駆動体形成にも対応できる。また、第５
実施形態（請求項５）に記した効果のある圧電型駆動体
を実現する事が出来る。

【００３０】圧電型駆動体の製造方法は、第６実施形態
（請求項６）の圧電型駆動体に対し、外部電極をスパッ
タ装置等の薄膜形成装置により形成する、若しくは上述
した製造方法において、外部電極形成（図１３に相当）
工程をスパッタにより行うものである。

【００３１】第６実施形態（請求項６）の圧電型駆動体
の場合、圧電体端面が傾斜形状となっており、電極形成
面も、駆動対象方向からみた場合、傾斜している。この
ため、図９に示す通り、スパッタ源から飛来する粒子
を、より効率的に堆積することが出来る。これに対し従
来は図１０の通り、飛来方向と堆積面が平行となるた
め、そのままでは堆積効率が低く、効率を上げるために
は被堆積対象を傾斜させて保持する等の対策が必要であ
る。しかし、この場合両端面に対し、２度スパッタ処理
を行う必要が生じ、スループットが低下する。本発明の
場合、両端面に同時に効率よく堆積することが出来るた
め、スループットを上げることが出来る。

【００３２】また、製造方法に適用する場合、図１４に
示す通り、絶縁膜が傾斜形状となるため、同様にスルー
プットを上げる効果がある。また、スパッタとエッチン
グを連続して同一チャンバーにて行える装置を用いれ
ば、図１１乃至図１３の処理若しくは図１２乃至図１３
の処理を、一つの装置で連続して行うことが出来、更に
スループットを上げることが出来る。

【００３３】（実施例１）本発明に係る積層圧電型駆動
体の第１実施例について説明する。まず１４層積層配置
された圧電型駆動体を形成するが、この時圧電体の材料
としてはＰＺＴを用い、各圧電体層の上面全域にはＡｇ
Ｐｄによる内部電極を形成している。圧電体層の厚さは
３５μｍ、内部電極の厚さは３μｍとしている。圧電体
の長さ方向即ちアレイ列方向の長さは３３ｍｍであり、
短手方向の幅は各層によって異なり、最下層は３０００
μｍ、これより１層上がる毎に５０μｍずつ減少し、最
上層は２３５０μｍとなっている。この時、各層の配置
は図３に示したとおり、片側５０μｍの段差を持つよう
に積み上げてある。

【００３４】この状態で、ＢａＴｉＯ３による基板に取
り付け、全面に二酸化珪素膜を１００μｍ体積し、図１
１に示す形状を得る。その後、全体をウェットエッチン
グによりエッチバック処理を施し、図１２に示す通りサ
イドウォールを形成する。このとき、サイドウォールの
高さは５０μｍ、幅は３５μｍとする。これを、スパッ
タ装置によりＡｕを１μｍ堆積し、外部電極を形成す
る。しかる後、ダイシングソーを用い、圧電体をアレイ
列方向に、切断溝幅７０μｍ、切断ピッチ１６９μｍで
切断し、圧電体アレイを１９２個形成する。以上より、
１５０ｄｐｉ/１９２ノズルのインクジェットヘッドに
対応した駆動素子を形成することが出来る。

【００３５】（実施例２）本発明に係る積層圧電型駆動
体の第２実施例について説明する。まず１４層積層配置
された圧電型駆動体を形成するが、この時圧電体の材料
としてはＰＺＴを用い、各圧電体層の上面にはＡｇＰｄ
による内部電極を形成する。圧電体層の厚さは３５μ
ｍ、内部電極の厚さは３μｍとしている。圧電体の長さ
方向即ちアレイ列方向の長さは３３ｍｍであり、短手方
向の幅は２．６ｍｍである。また、内部電極の幅は２．
３μｍで、各層毎に千鳥状に圧電体の端部左右いずれか
には３００μｍ電極が形成されていない形状となる。

【００３６】この圧電体を研磨装置により、圧電体層の
最上層の幅が２,０ｍｍ、最下層は２．６ｍｍのままと
なるように、左右両端を斜め研磨処理を施し、台形形状
に加工する。この状態で、２．６ｍｍ幅の圧電体層を、
ＢａＴｉＯ３基板に取り付け、銀ペーストにより外部電
極を形成する。しかる後、ダイシングソーを用い、圧電
体をアレイ列方向に、切断溝幅７０μｍ、切断ピッチ１
６９μｍで切断し、圧電体アレイを１９２個形成する。
以上より、１５０ｄｐｉ/１９２ノズルのインクジェッ
トヘッドに対応した駆動素子を形成することが出来る。

【００３７】図３２において、ノズル形成部材５方向か
ら基板１を見た方向、即ち紙面にて上から下を見た図を
図３６に示す。但し、図３６においては、基板１及び駆
動ユニット２のみ表示している。これらの図で示される
通り、インクジェットプリンタの駆動装置として圧電駆
動素子を使用した場合、基板上に圧電素子がノズルの数
並んだ構成が通常の形状となる。また、このとき駆動体
の形成は、図３７に示す通り、駆動体部で分離する前に
基板１０７に圧電体１０１を取り付け、外部電極１０
４、１０５を形成した後、ダイシングソーによる切断等
により、各圧電体を分離し、駆動ユニットを形成する。
この際、外部電極を圧電体間で独立させるため、図３８
に示す通り圧電体を完全に分離切断する。若しくは、図
３９に示す通り、基板１０７の一部も同時に切断する場
合も有り得る。

【００３８】しかしながら、図３６乃至図３９の例で
は、以下に示す通りの問題がある。即ち、図３８、図３
９に示す圧電素子の配置においては、印字の高画質化若
しくは高速化のため、ノズル開口の配列ピッチが小さく
なると、これに合わせて駆動体の幅も小さくなる。この
ため、図３７に示す圧電体を切断加工して図８若しくは
図３９の形状を形成する際に破損しやすく製造歩留まり
が低下しやすいという問題がある。また、基板に固定さ
れる面積が小さくなるため、駆動中に振動により基板か
ら脱落する可能性も高くなり、信頼性が低下する。更
に、外部電極から、外部の制御回路への配線の取り回し
も、幅が狭くなるため非常に難しくなるという問題があ
る。特に、外部電極は、正負両方に対応する配線が必要
となるため、駆動体アレイ方向の両側に制御回路への接
続部を形成する必要があり、特にヘッドを小型化した
際、この接続部によって構成が制限される問題が生じ
る。

【００３９】以下の実施形態では、さらに、ノズル開口
の配列ピッチが小さくなることに伴って発生する歩留ま
り低下や信頼性の低下を抑えることを目的とする。

【００４０】第７実施形態（請求項７）に係る積層圧電
型駆動体は、その基本構成は図３０乃至図３１と同様、
圧電体層１０１と内部電極１０２、１０３を交互に形成
し、また圧電体両側に外部電極１０４及び１０５を配置
する。図３０の形状においては圧電体は図中ａで示され
る不活性領域とｂで示される活性領域が存在し、図３１
の形状においては不活性領域は存在せず、活性領域ｂの
みの形状となる。この圧電体の基板への取り付けに際
し、従来技術である図３８乃至図３９に対し、図１５に
示す通り、圧電体１０１を完全には分離せず、図に示す
層Ａにおいて各圧電体は接続された状態で、基板１０７
へ取り付ける。このときの上面からみた図を図１６に示
す。

【００４１】このとき、圧電素子の構成は、例えば厚さ
１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺ
Ｔ）等の圧電材と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジウム
（ＡｇＰｄ）等の金属材による内部電極の積層により行
われ、駆動体アレイ方向の幅は１駆動体当たり７０〜１
００μｍ程度が一般的であるが、必ずしもこの限りでは
ない。層Ａの高さは圧電体構成、及び形成に用いる加工
装置によって変化するが、５０〜１００μｍ程度が最も
適用しやすい範囲となるが、これ以外の値の場合も有り
得る。図１５の構成を取れば、駆動体全体が一体となっ
て基板１０７へ取り付けられるため、基板１０７への拘
束力が強くなり、圧電体切断加工時の破損、及び動作中
の脱落等の問題が発生しにくくなる。これから、ユニッ
ト形成時の歩留まりは向上し、また駆動中の信頼性も向
上する。

【００４２】第８実施形態（請求項８）に係る積層圧電
型駆動体は、第７実施形態（請求項７）に係る積層圧電
型駆動体において、図１７に示す通り、駆動体の両側に
存在する外部電極１０４（図示しないが反対側の端面に
も同様に外部電極が形成されている）が、接続線１１０
を経由して、図示しない外部の駆動回路に接続される
が、この時各駆動体間で外部電極１０４を分離させるた
め、図１７、図１８に示す通り、層Ａに相当する部分の
端部には切断部Ｂが形成されている。この構成を取れ
ば、例えば外部電極を銀ペースト等の導電剤により、図
３７に示す分離前の状態で一度の工程で形成し、しかる
後各駆動体を切断分離する際に、同時に外部電極も分離
する事が出来るようになる。尚、このとき切断する範囲
を広げれば、接続線１１０も同時に分離することが可能
となるが、必ずしも同時に行わなくとも良い。

【００４３】第９実施形態（請求項９）に係る積層圧電
型駆動体は、図１９に示す通り、圧電体の一方の端のみ
切断部Ｂを形成するが、他方は切断部を形成しない構造
を取る。この場合、分離した側は各圧電体間で電極が分
離されるが、非切断部は全ての圧電体において電極が短
絡される。そのため、この非分離側の外部電極をＧＮＤ
電極とすれば、図２０に示す通り、ＧＮＤ電極側の接続
線１１１は１本で済むこととなり、配線の自由度が増
し、駆動体が高集積化されても設計上の対応を行いやす
い。また、圧電体のアレイ方向のピッチに関わらず接続
線１１１の幅をＧＮＤ側は広く出来るため、高集積化に
伴う接続線の細線化に伴う加工時の破断、及びマイグレ
ーションによる動作中の断線／抵抗変化等の特性劣下が
起こりにくくなる。これから、製造歩留まり及び信頼性
が向上する。

【００４４】第１０実施形態（請求項１０）に係る積層
圧電型駆動体は、図２１に示す通り、層Ａに内包される
形で、各圧電体間を分離する分離領域Ｃが存在する構成
とする。分離領域Ｃが存在しない場合、一つの駆動体の
伸縮動作によって発生する振動が、層Ａの構成や駆動条
件によっては、これに隣接する駆動体に伝わりやすくな
り、相互干渉を引き起こす場合が懸念される。このた
め、分離領域Ｃを形成することにより、この発生を抑え
ることが出来る。この分離領域Ｃは、圧電体の最も伸縮
が激しい付近、即ちその中央付近（図２１における紙面
に対し駆動体上下方向の中央付近）設けることが効果的
である。特に、図３０に示す不活性領域と活性領域が混
在する駆動体においては、活性領域（図３０における
ｂ）に対応する部分を層Ｃにより分離し、不活性領域
（図３０におけるａ）に対応する部分を層Ａにより接続
するという構成を取れば、最も効果的である。但し、こ
の配置は厳密に対応していなくとも良い。

【００４５】第１１実施形態（請求項１１）に係る積層
圧電型駆動体は、図２２に示す通り、圧電体アレイの一
部は駆動能力がなく、実際のインク吐出には寄与しない
ダミーＤを配置する。尚、図２２においては、ダミーＤ
に対し接続線１１０が接続されていない状態を示してい
るが、接続線自体は存在している場合も有り得る。但し
この場合、制御用の電圧は実際には印加されず、ダミー
の配線となる。但し、例えば図２３に示す通り、図２０
における接続線１１１を、ダミーＤから接続する場合は
あり得る。

【００４６】ダミー層を形成することにより、基板への
取り付け部の面積が増すため、圧電体全体の基板への拘
束力が強くなり、相互干渉の原因となる振動の発生及び
伝搬が起こりにくくなる。また、圧電体の脱落等の不良
もより発生しにくくなる。これから、より安定した特性
で駆動するようになる。

【００４７】第１２実施形態（請求項１２）に係る積層
圧電型駆動体は、第１１実施形態（請求項１１）に係る
静電型駆動体において、図２４に示す通り、ダミーＤの
アレイ方向の幅が、他の変位を発生する圧電型駆動体と
は異なっている事を特徴とする。この場合、特にダミー
Ｄの幅を広くすれば、基板への圧電体の取り付け部の面
積が更に増すため、より基板への拘束力がまして安定し
た動作を行えるようになる。また、図２３に示したとお
り、ダミーＤに接続線を形成する場合、ダミーＤの幅を
広めることにより、共通接続線１１１を幅広く取ること
が出来、図２０に示した共通接続線化と同様、細線化に
伴う問題、即ち加工時の破断、及びマイグレーションに
よる動作中の断線／抵抗変化等の特性劣下が起こりにく
くなる。この構成の場合、図２０に示す構成に対し、共
通接続線１１１を圧電体の切断と同時に形成する事が可
能となるため、形成プロセスをより簡略化する事が出来
る。

【００４８】第１３実施形態（請求項１３）に係る積層
圧電型駆動体は、図２５に示す通り、ダミーＤからＧＮ
Ｄ側の共通電極１０５を接続線１１１に接続するが、こ
の際、この接続線１１１は、各圧電体毎に独立した、信
号印加側の電極１０４に接続された接続線１１０と、駆
動体アレイ方向で同じ側（図２５においてはアレイ方向
に対し下側）に配置している構成とする。このため、ダ
ミーＤにおいて、ＧＮＤ電極を、反対側（図２５におい
てアレイ方向の上側から下側）へ接続する必要が生じる
が、この時図３０に示す不活性領域を含む圧電型駆動体
の場合、図２６に示す通り、外部電極１０５をダミー位
置に限り圧電体１０１の上面を回って両端を接続する方
法が考えられる。図３１に示す、不活性領域を含まない
圧電型駆動体の場合は、ダミーＤに限り絶縁層１０６を
形成せず、内部電極によって両端を接続すればよい。こ
の構成を取れば、アレイ方向に対し反対側（図２５にお
ける上側）には接続線及びここから外部の制御回路へ接
続される領域を形成する必要がなく、外部への接続部を
集中配置出来る。これにより、レイアウトの自由度を上
げることができ、例えば図２７に示す通り、アレイ列が
複数列存在する場合、アレイ列間のピッチを狭めること
が出来る。これから、駆動ヘッドの小型化を実現する事
が出来る。

【００４９】圧電型駆動体の製造方法は、図２８に示す
通り、圧電体１０１の分離切断はダイシングソー１２０
によって行うが、このとき、図２９に示す通り、ダイシ
ングソー１２０の位置設定を、切断のための走査中に変
更することによって行う。即ち、領域Ａの上部にダイシ
ングソー１２０が位置している場合は基板に対し浅め
（高め）、切断部Ｂ上部に位置している時は深め（低
め）に刃の位置をおくことにより、領域Ａと切断部Ｂ
を、１回の走査で同時に形成することが出来る。これに
より、製造プロセスを簡略化する事が出来る。

【００５０】第１４実施形態（請求項１４）に係るイン
クジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、ノ
ズルが連通する圧力室と、圧力室にインク滴吐出のため
の圧力発生手段を備えるインクジェットヘッドにおい
て、前記圧力発生手段に請求項１乃至請求項５いずれか
に記載の積層圧電型駆動体を用いる。これにより、製造
コストが低く、また信頼性の高いインクジェットヘッド
を得ることが出来る。

【００５１】また、第１４実施形態（請求項１４）に係
るインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズル
と、ノズルが連通する圧力室と、圧力室にインク滴吐出
のための圧力発生手段を備えるインクジェットヘッドに
おいて、前記圧力発生手段に請求項１乃至請求項７のい
ずれかに記載の積層圧電型駆動体を用いる。これによ
り、製造時の歩留まりが良く、また信頼性の高いインク
ジェットヘッドを得ることが出来る。

【００５２】第１５実施形態（請求項１５）に係るプリ
ンタは、第１４実施形態（請求項１４）に係るインクジ
ェットヘッドを搭載する。これにより、製造コストの低
く、動作の安定したプリンタを実現できる。この場合の
プリンタは、印字機能を有する機器一般に当てはまり、
コピー機やファクシミリ等の特定用途機器にも適用され
る。

【００５３】また、請求項１５に係るプリンタは、請求
項９に係るインクジェットヘッドを搭載する。これによ
り、製造コストの低く、動作の安定したプリンタを実現
出来る。この場合のプリンタは、印字機能を有する機器
一般に当てはまり、コピー機やファクシミリ等の特定用
途機器にも適用される。

【００５４】（実施例３）本発明に係る積層圧電型駆動
体の第３実施例について説明する。まず、図３７に示す
圧電体１０１を基板１０７の上にエポキシ樹脂により固
定する。このとき、圧電体層はＰＺＴ、内部電極はＡｇ
Ｐｄにて構成した。また、圧電体層の厚さは３５μｍ、
内部電極の厚さは３μｍとしている。内部電極は、図３
０に示す通り各層毎に千鳥型にその位置を変えている
が、圧電層の上下で電極がオーバーラップする部分の長
さｂは２０００μｍ、端部の片側のみとなる部分ａはそ
れぞれ３００μｍとしている。圧電体は全体で１４層か
らなっており、図３７における左右方向（後にアレイ列
を形成する方向）の幅即ち圧電体アレイ方向の幅は３
３．０ｍｍ、奥行き方向の幅は２．６ｍｍとなってい
る。また、基板はＢａＴｉＯ ₃を用いている。尚、基板
上には外部制御回路接続用の配線をあらかじめ用意して
いる。

【００５５】これに、外部電極として、銀ペーストを圧
電体の外部電極形成部（図３７における奥行き方向両
端）に塗布する。その後、ダイシングによって圧電体を
切断し、駆動体アレイを形成する。このとき、切断によ
り形成する溝の幅は７０μｍ、溝を形成するピッチは１
６９μｍとし、１５０ｄｐｉのプリンタヘッドに対応さ
せている。溝を形成する事により、全体として１９２個
の圧電型駆動体が並ぶアレイを形成するが、アレイの両
端にはそれぞれ２５２μｍ、３００μｍのダミーを設け
ている。

【００５６】また、ダイシングの際、ダイシングソーの
設定高さを、圧電体切断開始位置即ち圧電体端部より、
５０〜４００μｍ、及び２２００〜２５５０μｍの範囲
のみ、基板位置よりも４０μｍ高く設定するが、他は基
板位置よりも１０μｍ低く設定し、走査切断した。以上
の工程を経ることで、図２１に示す形状の圧電型駆動体
を形成することが出来る。

【００５７】（実施例４）本発明に係る積層圧電型駆動
体の第４実施例について説明する。まず、図３７に示す
圧電体を基板の上にエポキシ樹脂により固定する。この
とき、圧電体層はＰＺＴ、内部電極はＡｇＰｄにて構成
した。また、圧電体層の厚さは３５μｍ、内部電極の厚
さは３μｍとしている。内部電極は、図３０に示す通り
各層毎に千鳥型にその位置を変えているが、圧電層の上
下で電極がオーバーラップする部分の長さは２０００μ
ｍ、端部の片側のみとなる部分はそれぞれ３００μｍと
している。圧電体は全体で１４層からなっており、図３
７における左右方向（後にアレイ列を形成する方向）の
幅即ち圧電体アレイ方向の幅は３３．０ｍｍ、奥行き方
向の幅は２．６ｍｍとなっている。また、基板はＢａＴ
ｉＯ３を用いている。尚、基板上には外部制御回路接続
用の配線をあらかじめ用意している。

【００５８】これに、外部電極として、銀ペーストを圧
電体の外部電極形成部（図３７における奥行き方向両
端）に塗布する。これに加え、圧電体アレイ方向の端部
２００μｍの領域に限り、圧電体上部（図３７における
上部）にも銀ペーストを塗布する。この領域は、後にダ
ミーとなる部位であり、ＧＮＤ電極をアレイ方向反対側
に引き込む役割を持つ（図２６に相当）。その後、ダイ
シングによって圧電体を切断し、駆動体アレイを形成す
る。このとき、切断により形成する溝の幅は７０μｍ、
溝を形成するピッチは１６９μｍとし、１５０ｄｐｉの
プリンタヘッドに対応させている。溝を形成する事によ
り、全体として１９２個の圧電型駆動体が並ぶアレイを
形成するが、アレイの両端にはそれぞれ２５２μｍ、３
００μｍのダミーを設けている。

【００５９】また、ダイシングの際、ダイシングソーの
設定高さを、圧電体切断開始位置即ち圧電体端部より、
０〜５０μｍの範囲のみ、基板位置よりも１０μｍ低く
設定するが、他は基板位置よりも４０μｍ高く設定し、
走査切断した。以上の工程を経ることで、図２５に示す
形状の圧電型駆動体を形成することが出来る。なお、本
発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、本
発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施するこ
とができる。

【００６０】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１，２の
積層圧電型駆動体によれば、液室サイズに関わらず十分
な基板取り付け面積を確保できるため、歩留まりが高
く、信頼性も高い圧電型駆動体を得ることが出来る。ま
た、請求項３の積層圧電型駆動体によれば、電極に係る
接触不良等の問題を回避できるため、信頼性の高い圧電
型駆動体を得ることが出来る。また、請求項４の積層圧
電型駆動体によれば、請求項３記載の積層圧電型駆動体
の効果に加え、圧電体各層の寸法設計が容易になること
から、より柔軟に所望の形状を形成することが出来る。
また、請求項５の積層圧電型駆動体によれば、内部電極
の形成が容易になり、かつ寸法ばらつきも発生しにくく
なることから、製造が容易で、特性ばらつきの少ない圧
電型駆動体を得ることが出来る。また、請求項６の積層
圧電型駆動体によれば、加工が容易であることから、請
求項２記載の圧電型駆動体の効果を、より低コストにて
得ることが出来る。また、請求項７の積層圧電型駆動体
によれば、圧電体の切断加工時の破損、及び駆動中の脱
落等の問題を抑えることが出来るので、歩留まりが良
く、また信頼性の高い圧電型駆動体を得ることが出来
る。また、請求項８の積層圧電型駆動体によれば、請求
項１記載の圧電型駆動体の効果に加え、端面電極の分離
加工が容易に行えることから、製造コストをより低減す
る事が出来る。また、請求項９の積層圧電型駆動体によ
れば、請求項２記載の圧電型駆動体の効果に加え、ＧＮ
Ｄ側電極の引き出しが容易に行えるようになることか
ら、設計の自由度が高く、また信頼性の高い圧電型駆動
体を得ることが出来る。また、請求項１０の積層圧電型
駆動体によれば、請求項２乃至３記載の圧電型駆動体の
効果に加え、隣接する圧電体間での相互干渉が起こりに
くい構造となるため、より動作の安定した圧電型駆動体
を得ることが出来る。また、請求項１１の積層圧電型駆
動体によれば、請求項１乃至請求項４記載の圧電型駆動
体の効果に加え、基板への圧電体の拘束力が高まること
から、より信頼性の高い圧電型駆動体を得ることが出来
る。また、請求項１２の積層圧電型駆動体によれば、基
板取り付け部の面積が増すことから、請求項１１の圧電
型駆動体の効果を、より顕著に得ることが出来る。ま
た、請求項１３の積層圧電型駆動体によれば、圧電体と
外部制御回路の接続がレイアウト的に単純化出来るた
め、より設計の自由度が高く、また微細化が可能な圧電
型駆動体を得ることが出来る。また、請求項１４のイン
クジェットヘッドによれば、駆動部分が簡単かつ高歩留
まりな製造方法で形成出来、また信頼性も高いため、低
コストで得ることが可能になる。また、請求項１５のプ
リンタによれば、低コストのインクジェットヘッドを搭
載するため、製造コストの低いプリンタを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１及び第２実施形態の積層圧電
型駆動体の構成の一例を示す図である。

【図２】本発明に係る第３実施形態の積層圧電型駆動体
の構成の一例を示す図である。

【図３】本発明に係る第４実施形態（請求項４）の積層
圧電型駆動体の構成の一例を示す図である。

【図４】本発明に係る第５実施形態（請求項５）の積層
圧電型駆動体の構成の一例を示す図である。

【図５】本発明に係る第６実施形態の積層圧電型駆動体
の構成の一例を示す図である。

【図６】本発明に係る第６実施形態の積層圧電型駆動体
の製造方法を示す図である。

【図７】本発明に係る第６実施形態の積層圧電型駆動体
の製造方法を示す図である。

【図８】本発明に係る第６実施形態の積層圧電型駆動体
の製造方法を示す図である。

【図９】本発明に係る第６実施形態の積層圧電型駆動体
の電極形成面にスパッタ源から飛来する粒子を堆積する
様子を示す図である。

【図１０】従来の積層圧電型駆動体の電極形成面にスパ
ッタ源から飛来する粒子を堆積する様子を示す図であ
る。

【図１１】本発明に係る第６実施形態の変形例の圧電型
駆動体の製造方法を示す図である。

【図１２】本発明に係る第６実施形態の変形例の圧電型
駆動体の製造方法を示す図である。

【図１３】本発明に係る第６実施形態の変形例の圧電型
駆動体の製造方法を示す図である。

【図１４】本発明に係る第６実施形態の積層圧電型駆動
体の電極形成面にスパッタ源から飛来する粒子を堆積す
る様子を示す図である。

【図１５】本発明に係る第７実施形態の積層圧電型駆動
体の正面図である。

【図１６】本発明に係る第７実施形態の積層圧電型駆動
体の平面図である。

【図１７】本発明に係る第８実施形態の積層圧電型駆動
体の斜視図である。

【図１８】本発明に係る第８実施形態の積層圧電型駆動
体の平面図である。

【図１９】本発明に係る第９実施形態の積層圧電型駆動
体の平面図である。

【図２０】本発明に係る第９実施形態の積層圧電型駆動
体のＧＮＤ側接続線を示す図である。

【図２１】本発明に係る第１０実施形態の積層圧電型駆
動体の平面図である。

【図２２】本発明に係る第１１実施形態の積層圧電型駆
動体の平面図である。

【図２３】本発明に係る第１１実施形態の変形例の積層
圧電型駆動体の平面図である。

【図２４】本発明に係る第１２実施形態の積層圧電型駆
動体を示す図である。

【図２５】本発明に係る第１３実施形態の積層圧電型駆
動体を示す図である。

【図２６】本発明に係る第１３実施形態の積層圧電型駆
動体の外部電極を示す図である。

【図２７】本発明に係る第１３実施形態の積層圧電型駆
動体のアレイ列が複数列存在する場合を示す図である。

【図２８】本発明に係る圧電型駆動体の製造方法を示す
図である。

【図２９】本発明に係る圧電型駆動体の製造方法におけ
るダイシングソーの位置設定を示す図である。

【図３０】第１の従来の積層型圧電素子の電極構造を示
す図である。

【図３１】第２の従来の積層型圧電素子の電極構造を示
す図である。

【図３２】従来の圧電型駆動体を、インクジェットヘッ
ドとして適用した場合を示す正面図である。

【図３３】従来の圧電型駆動体を、インクジェットヘッ
ドとして適用した場合を示す側面図である。

【図３４】不活性領域を活性領域の両端ではなく一方の
端のみに形成した例を示す断面図である。

【図３５】同斜視図である。

【図３６】図３２，３３のインクジェットヘッド平面図
である。

【図３７】基板に圧電体を取り付けた状態を示す図であ
る。

【図３８】図３７の圧電体を分離切断した状態を示す図
である。

【図３９】図３７の圧電体と基板の一部とを同時に切断
した状態を示す図である。

【符号の説明】

１基板２駆動ユニット３振動板ユニット４液室ユニット５ノズル形成部材６ノズル１０１圧電体層１０２内部電極（正）１０３内部電極（負）１０４外部電極（正）１０５外部電極（負）１０６絶縁層１０７基板１１０接続線１１１接続線（ＧＮＤ接続）１１２内部電極−外部電極接続部１１３絶縁材１１４サイドウォール１２０ダイシングソー２０１スパッタ粒子２０２圧電体端面ａ不活性領域幅ｂ活性領域幅ｃ空間幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電体層と内部電極とを交互に複数層積
層配置し、該内部電極に電圧を印加することにより圧電
体層が伸縮を行い、積層方向に変位を発生する積層圧電
型駆動体において、複数の積層圧電型駆動体が基板上に一方向に並んで配置
され、前記積層圧電型駆動体の積層方向の一端面が基板
上に接続されるとともに、他端面が駆動対象に接続さ
れ、前記積層圧電型駆動体の一端面と前記基板との接続面積
をＳｂ、前記積層圧電型圧駆動体の他端面と前記駆動対
象との接続面積をＳａとしたときに、Ｓｂ＞Ｓａであることを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項２】圧電体層と内部電極とを交互に複数層積
層配置し、該内部電極に電圧を印加することにより圧電
体層が伸縮を行い、積層方向に変位を発生する積層圧電
型駆動体において、複数の積層圧電型駆動体が基板上に一方向に並んで配置
され、前記積層圧電型駆動体の積層方向の一端面が基板
上に接続されるとともに、他端面が駆動対象に接続さ
れ、前記積層圧電型駆動体の一端面と前記基板との長手方向
の接続幅をＬｂ、前記積層圧電型駆動体の他端面と前記
駆動対象との長手方向の接続幅をＬａとしたときに、Ｌｂ＞Ｌａであることを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項３】請求項２の圧電型駆動体において、複数
層配置された各圧電体層の長手方向の長さは、駆動対象
に接続される側に近づくにつれて階段状に順次狭くなる
ように形成されていることを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項４】請求項３の圧電型駆動体において、階段
状の段差を形成する部分は、各圧電体層のの長手方向の
一端面のみとなっており、かつ、この段差を形成する一
端面は、積層方向において１層毎に千鳥状に他端面と入
れ替わっていることを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項５】請求項４の圧電型駆動体において、前記
内部電極は各圧電体層の上面全体に渡って形成されてい
ることを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項６】請求項２の圧電型駆動体において、積層
型圧電体の形状が略台形であることを特徴とする圧電型
駆動体。
【請求項７】圧電体層と内部電極とを交互に複数層積
層配置し、該内部電極に電圧を印加することにより圧電
体層が伸縮を行い、積層方向に変位を発生する積層圧電
型駆動体において、複数の積層圧電型駆動体が、基板上に一方向に並んで配
置され、各積層圧電型駆動体に共通の基板固定層と、該
基板固定層から櫛形状に前記一方向に分離する駆動体部
分とを備えていることを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項８】請求項７の圧電型駆動体において、圧電
体の両端にそれぞれ外部電極が形成され、前記基板固定
層の端部のみに切断部が形成され、この切断部により外
部電極が駆動体間で分離されていることを特徴とする圧
電型駆動体。
【請求項９】請求項８の圧電型駆動体において、圧電
体の両端の不活性領域端に配置された正負両極の外部電
極の中で、一方の外部電極のみが各圧電体間で分離さ
れ、他方の外部電極は分離せずに各圧電体間で共通化さ
れていることを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項１０】請求項８乃至９の何れかに記載の圧電
型駆動体において、各圧電型駆動体に接続された基板固
定層に内包される形で、各圧電体間で分離されている領
域が存在することを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項１１】請求項７乃至１０の何れかに記載の圧
電型駆動体において、基板固定層に接続される圧電体の
一部は、電界印加がなく変位の発生しないダミー領域で
あることを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項１２】請求項１１に記載の圧電型駆動体にお
いて、ダミー領域となる圧電体は、駆動体の並ぶアレイ
方向の幅が、他の変位を発生する圧電型駆動体よりも広
いことを特徴とする圧電型駆動体。
【請求項１３】請求項９において、基板固定層に接続
される圧電体の一部は、電界印加がなく変位の発生しな
いダミー領域であり、このダミー領域は、共通となる外
部電極から駆動体外部の制御回路への接続部が形成され
ており、かつ、この接続部は、各駆動体毎に独立した外
部電極の、外部制御回路への接続部と、圧電体アレイ方
向に対し左右いずれか同じ側に存在していることを特徴
とする圧電型駆動体。
【請求項１４】インクを吐出するノズルと、ノズルが
連通する圧力室と、圧力室にインク滴吐出のための圧力
発生手段を備えるインクジェットヘッドにおいて、前記
圧力発生手段に前記請求項１〜１３の何れかに記載の圧
電型駆動体を用いたことを特徴とするインクジェットヘ
ッド。
【請求項１５】請求項１４記載のインクジェットヘッ
ドを搭載したことを特徴とするプリンタ。