JP2010173269A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに圧電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】外部電極と内部電極との短絡を抑制することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに圧電素子を提供する。
【解決手段】第１の内部電極２１と同一平面に設けられる第３の内部電極３９を有し、圧電素子１６の一方面には、第１の内部電極２２に接続される第１の外部電極４０と、第２の内部電極２３及び第３の内部電極３９に接続される第２の外部電極４１とが設けられ、圧電素子１６の一方面側最外層の圧電体層２２ａが、第１の外部電極４０と第１の内部電極２１とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、第１の外部電極４０は第３の内部電極３９に対向する領域まで延設されており、圧電素子１６の一方面側一層目の第３の内部電極３９ａが、圧電体層２１の積層方向で第１の外部電極４０と重ならない構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びにこれらに用いられる圧電素子に関する。

液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、インク滴を噴射するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板（バネ板材）で構成し、この振動板を圧電素子（アクチュエーター）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がある。このようなインクジェット式記録ヘッドに用いられる圧電素子としては、例えば、内部電極及び個別内部電極と圧電体層とを交互に積層することで形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、このように圧電体層と電極とを交互に積層した圧電素子の構造については、様々な提案がなされている（例えば、特許文献２〜５参照）。

例えば、これらの特許文献にも記載されているように、積層型の圧電素子の構造として、圧電素子の表面に外部電極を設けて、圧電体層間に積層された各内部電極と接続するようにしたものがある。

特開２００４−３２７４６２号公報 特開２００５−２８５８１７号公報 特許第３２１４０１７号公報 特開平４−２３５０４１号公報 特開平４−１８６３７９号公報

このように圧電素子の表面に外部電極が設けられた構成では、外部電極と内部電極とが短絡してしまい、圧電素子が破壊されてしまう虞がある。その原因としては、例えば、不活性な最外層の厚みが薄く絶縁抵抗が不足している場合や、いわゆるイオンマイグレーション等によって絶縁抵抗が経時的に劣化する場合に、このような問題が特に生じやすい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、外部電極と内部電極との短絡を抑制することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに圧電素子を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、ノズルに連通する圧力発生室と、該圧力発生室の一方面を構成する振動板上に設けられる圧電素子とを具備し、該圧電素子は、複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有すると共に、前記第１の内部電極と同一平面に設けられる第３の内部電極を有し、前記圧電素子の一方面には、前記第１の内部電極に接続される第１の外部電極と、前記第２の内部電極及び前記第３の内部電極に接続される第２の外部電極とが設けられ、前記圧電素子の前記一方面側最外層の圧電体層は、前記第１の外部電極と前記第１の内部電極とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、前記第１の外部電極は前記第３の内部電極に対向する領域まで延設されており、前記圧電素子の前記一方面側一層目の前記第３の内部電極が、前記圧電体層の積層方向で前記第１の外部電極と重ならないように構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。

具体的には、例えば、前記圧電素子の前記一方面側一層目の第３の内部電極の長さをその他の第３の内部電極の長さよりも短くすることで、第３の内部電極と第１の外部電極とが重ならないようにする。

かかる本発明の態様では、不活性な最外層の厚みが薄く絶縁抵抗が不足している場合であっても外部電極と内部電極とが短絡することによる破壊は生じない。また、いわゆるイオンマイグレーション等に起因する第１の外部電極と第３の内部電極との短絡が抑制される。これにより圧電素子の耐久性が向上し、長期に亘って液滴を良好に噴射させることができるようになる。

またこのような構成とする場合、前記圧電素子の前記一方面側一層目の第１の内部電極と同一平面には、当該第１の内部電極と前記第３の内部電極との間に、これら第１及び第３の内部電極とは独立するダミーの内部電極がさらに設けられていることが好ましい。これにより、圧電素子を形成する際に生じる圧電素子の変形（撓みや反り）を抑制することができる。

また本発明は、ノズルに連通する圧力発生室と、該圧力発生室の一方面を構成する振動板上に設けられる圧電素子とを具備し、該圧電素子は、複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有すると共に、前記第１の内部電極と同一平面に設けられる第３の内部電極を有し、前記圧電素子の一方面には、前記第１の内部電極に接続される第１の外部電極と、前記第２の内部電極及び前記第３の内部電極に接続される第２の外部電極とが設けられ、前記圧電素子の前記一方面側最外層の圧電体層は、前記第１の外部電極と前記第１の内部電極とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、前記第１の外部電極は前記第３の内部電極に対向する領域まで延設されており、前記圧電素子の前記一方面側一層目の第１の内部電極と同一平面においては、前記第３の内部電極が設けられておらず前記圧電体層の積層方向で前記第１の外部電極と重ならないように構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。

かかる本発明の態様においても、不活性な最外層の厚みが薄く絶縁抵抗が不足している場合であっても外部電極と内部電極とが短絡することによる破壊は生じない。また、いわゆるイオンマイグレーション等に起因する第１の外部電極と第３の内部電極との短絡が抑制される。これにより圧電素子の耐久性が向上し、長期に亘って液滴を良好に噴射させることができるようになる。

また本発明は、このような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。かかる本発明では、耐久性に優れた液体噴射装置を実現することができる。

さらに本発明は、複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有すると共に、前記第１の内部電極と同一平面に設けられる第３の内部電極を有し、前記圧電体層の積層方向の一方面には、前記第１の内部電極に接続される第１の外部電極と、前記第２の内部電極及び前記第３の内部電極に接続される第２の外部電極とが設けられ、前記一方面側最外層の圧電体層は、前記第１の外部電極と前記第１の内部電極とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、前記第１の外部電極は前記第３の内部電極に対向する領域まで延設されており、前記一方面側一層目の前記第３の内部電極が、前記圧電体層の積層方向で前記第１の外部電極と重ならないように構成されていることを特徴とする圧電素子にある。

さらに本発明は、複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有すると共に、前記第１の内部電極と同一平面に設けられる第３の内部電極を有し、前記圧電体層の積層方向の一方面には、前記第１の内部電極に接続される第１の外部電極と、前記第２の内部電極及び前記第３の内部電極に接続される第２の外部電極とが設けられ、前記一方面側最外層の圧電体層は、前記第１の外部電極と前記第１の内部電極とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、前記第１の外部電極は前記第３の内部電極に対向する領域まで延設されており、前記圧電素子の前記一方面側一層目の第１の内部電極と同一平面においては、前記第３の内部電極が設けられておらず前記圧電体層の積層方向で前記第１の外部電極と重ならないように構成されていることを特徴とする圧電素子にある。

これら本発明の態様においても、不活性な最外層の厚みが薄く絶縁抵抗が不足している場合であっても外部電極と内部電極とが短絡することによる破壊は生じない。また、いわゆるイオンマイグレーション等に起因する第１の外部電極と第３の内部電極との短絡が抑制される。これにより圧電素子の耐久性が向上する。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る圧電素子を示す平面図及び断面図である。 本発明の実施形態１に係る圧電素子の変形例を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る圧電素子を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置を示す概略斜視図である。

以下に、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１に示すように、液体噴射ヘッドの一例となる本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、複数の圧力発生室１１が設けられた流路形成基板１２と、各圧力発生室１１に連通する複数のノズル１３が穿設されたノズルプレート１４と、流路形成基板１２のノズルプレート１４とは反対側の面に設けられる振動板１５と、振動板１５上の各圧力発生室１１に対応する領域に設けられる圧力発生手段としての圧電素子１６とを有する。

流路形成基板１２には、各圧力発生室１１が隔壁１７によって区画されてその幅方向に複数並設されている。例えば、本実施形態では、複数の圧力発生室１１が並設された列が流路形成基板１２に２列設けられている。

各圧力発生室１１の列の外側には、各圧力発生室１１にインクを供給するためのリザーバー１８が、流路形成基板１２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室１１とリザーバー１８とは、インク供給路１９を介して連通している。インク供給路１９は、本実施形態では、圧力発生室１１よりも狭い幅で形成されており、リザーバー１８から圧力発生室１１に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。

また圧力発生室１１は、本実施形態では、流路形成基板１２を貫通することなく形成されており、圧力発生室１１のリザーバー１８とは反対の端部側には、流路形成基板１２を貫通してノズル１３に連通するノズル連通路２０が形成されている。

流路形成基板１２の一方面側にはノズルプレート１４が接合されている。そして上述のように各ノズル１３が流路形成基板１２に設けられたノズル連通路２０を介して各圧力発生室１１と連通している。また、流路形成基板１２の他方面側、すなわち圧力発生室１１の開口面側には振動板１５が接合され、各圧力発生室１１はこの振動板１５によって封止されている。そしてこの振動板１５上には、圧力発生室１１内にインク滴を噴射するための圧力を発生する圧力発生手段である圧電素子１６が設けられている。圧電素子１６は、その先端部が振動板１５上に当接した状態で固定されている。

圧電素子１６は、圧電体層２１と個別内部電極２２及び共通内部電極２３とが交互に積層され、圧電変形に寄与しない不活性領域が固定基板２４に固着されている。また圧電素子１６の不活性領域には、駆動ＩＣ２５が搭載された駆動配線２６が接続されている。なお、このような圧電素子１６の構造については、詳しく後述する。

振動板１５上には、圧電素子１６が固定基板２４に固定された状態で収容される収容部２７を有するヘッドケース２８が固定されている。圧電素子１６の先端が当接する振動板１５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２９と、この弾性膜２９を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板３０との複合板で形成されており、弾性膜２９側が流路形成基板１２に接合されている。また振動板１５の各圧力発生室１１に対向する領域内には、圧電素子１６の先端部が当接する島部３１が設けられている。すなわち振動板１５の各圧力発生室１１の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部３２が形成されて、この薄肉部３２の内側にそれぞれ島部３１が設けられている。

なお振動板１５のリザーバー１８に対向する領域には、薄肉部３２と同様に、支持板３０が除去されて実質的に弾性膜２９のみで構成されるコンプライアンス部３３が設けられている。ヘッドケース２８のコンプライアンス部３３に対向する部分には、コンプライアンス部３３の変形を許容する空間である空間部３４が形成されている。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、インク滴を噴射する際に、圧電素子１６及び振動板１５の変形によって各圧力発生室１１の容積を変化させて所定のノズル１３からインク滴を噴射させるようになっている。具体的には、図示しないインクカートリッジからリザーバー１８にインクが供給されると、インク供給路１９を介して各圧力発生室１１にインクが分配される。実際には、圧電素子１６に電圧を印加することにより圧電素子１６を収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１６と共に変形されて圧力発生室１１の容積が広げられ、圧力発生室１１内にインクが引き込まれる。そして、ノズル１３に至るまで内部にインクを満たした後、駆動ＩＣ２５からの記録信号に従い、圧電素子１６の個別内部電極２２及び共通内部電極２３に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子１６が伸張されて元の状態に戻ると共に振動板１５も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室１１の容積が収縮して圧力発生室１１内の圧力が高まりノズル１３からインク滴が噴射される。

以下、圧電素子１６の構造について詳しく説明する。本実施形態に係る圧電素子１６は、圧電体層２１のｄ３１方向の逆圧電効果により変形するものであり、図２に示すように、複数層の圧電体層２１と、各圧電体層２１間に交互に配された第１の内部電極である個別内部電極２２及び第２の内部電極である共通内部電極２３とで構成される圧電素子形成部材３５に複数一体的に形成されている。すなわち圧電素子形成部材３５には、例えば、ワイヤーソー等によって複数のスリット３６が形成されることでその先端部側が櫛歯状に切り分けられて、複数の圧電素子１６が形成されている。なお圧電素子１６の列３７の両外側には、圧電素子１６よりも広い幅を有する位置決め部３８が設けられている。この位置決め部３８は、各圧電素子１６をヘッドケース２８の収容部２７に対して高精度に位置決めするために設けられている。

各圧電素子１６の個別内部電極２２は、圧電素子形成部材３５の一方の端面（圧電素子１６の活性領域の先端部側の端面）３５ａで露出するように設けられている。そして本実施形態では、個別内部電極２２は圧電素子形成部材３５の端面３５ａから圧電素子形成部材３５の中央部まで不活領域側に向けて延設されている。一方、共通内部電極２３は、圧電素子形成部材３５の他方側の端面（圧電素子１６の基端部側の端面）３５ｂで露出するように設けられている。この共通内部電極２３は、圧電素子形成部材３５の略全面に亘って設けられているが、圧電素子形成部材３５の端面３５ａでは露出されないように形成されている。そして、これら個別内部電極２２と共通内部電極２３とが重なっている部分が電圧を印加した際に実際に圧電変形が生じる活性領域となり、それ以外の部分が、圧電変形が生じない、又は、活性領域の変位に伴い吐出に寄与しない程度に圧電変形する不活性領域となっている。

また個別内部電極２２と同一平面には、個別内部電極２２とは独立する第３の内部電極である補助内部電極３９が設けられている。後述するが最外層となる圧電体層２１ａに接するように補助内部電極３９は設けられていて、この最外層の圧電体層２１ａよりも活性領域側においては補助内部電極３９が形成されていない。

この補助内部電極３９は、後述するように共通外部電極４１を介して共通内部電極２３に接続されており、共通内部電極２３の抵抗値を低減させる役割を果たしている。共通内部電極２３の抵抗値が高いと、電圧降下に起因して各圧電素子１６の変位量にバラツキが生じる虞がある。圧電素子１６が高密度に形成されている場合には、特にバラツキが生じやすい。しかしながら、補助内部電極３９が共通内部電極２３に接続されていることで、共通内部電極２３の抵抗値が実質的に低下するため、このような圧電素子１６の変位量のバラツキが抑えられる。

さらにこの補助内部電極３９が設けられていることで、圧電素子１６を製造する際の変形（撓みや反り）も抑えられる。すなわち、活性領域と不活性領域とで電極の層数が異なると、圧電素子１６（圧電素子形成部材３５）を製造する際に、熱による変形が生じる虞があるが、補助内部電極３９が設けられていることで、このような変形を抑制することができる。

圧電素子形成部材３５の表面には、個別内部電極２２に接続される個別外部電極４０と、共通内部電極２３及び補助内部電極３９に接続される共通外部電極４１とが電気的に独立した状態で形成されている。本実施形態では、個別外部電極４０は、圧電素子形成部材３５の端面３５ａ（活性領域の先端部）から圧電素子１６の個別外部電極４０と共通外部電極４１とが形成されている面の補助内部電極３９に対向する領域（不活性領域）まで連続的に設けられているが、最外層の補助内部電極３９ａに対向する領域の前まで形成されているに留まる。また個別外部電極４０は、圧電素子形成部材３５の端面３５ａで各個別内部電極２２と接続されている。一方、共通外部電極４１は、圧電素子形成部材３５の上記端面３５ａとは反対側の面となる端面３５ｂから圧電素子１６の個別外部電極４０と共通外部電極４１とが形成されている面の補助内部電極３９に対向する領域の少なくとも一部まで連続的に設けられている。また共通外部電極４１は圧電素子形成部材３５の端面３５ｂで共通内部電極２３及び補助内部電極３９に接続されている。そして、これら個別外部電極４０及び共通外部電極４１は、上述のように圧電素子１６（圧電素子形成部材３５）の不活性領域で駆動配線２６と接続されている。

ここで、圧電素子１６を構成する複数の圧電体層２１のうち最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂ、つまり積層方向両端部の圧電体層２１ａ，２１ｂは、圧電素子１６に電圧を印加した際に圧電変形しない、又は、活性層の圧電変形に伴って若干変形する不活性層となっている。また個別内部電極２２及び補助内部電極３９と共通内部電極２３とは、圧電素子形成部材３５の個別外部電極４０が形成された面側から個別内部電極２２及び補助内部電極３９、共通内部電極２３の順で交互に配されている。

したがって圧電素子１６の個別外部電極４０と共通外部電極４１とが形成されている面に接する最外層の圧電体層２１ａは活性領域であっても同じ極である個別内部電極２２と個別外部電極４０とによって挟まれることになり、圧電変形が生じない不活性層となっている。一方、固定基板２４側の最外層の圧電体層２１ｂの表面には、外部電極が形成されていないことで不活性層となっている。なお圧電体層２１ａとは反対側の最外層となる圧電体層２１ｂは圧電変形が生じる活性層となっていてもよい。

このように圧電素子１６（圧電素子形成部材３５）の表面に外部電極が形成された構成では、最外層の圧電体層２１ａが不活性層となっているにも拘わらず、外部電極と内部電極とが短絡してしまう虞がある。具体的には、個別外部電極４０と補助内部電極３９とが短絡してしまう虞がある。しかしながら、本発明では、補助内部電極３９が、圧電素子１６（圧電素子形成部材３５）の外部電極が形成された面側一層目の個別内部電極２２ａと同一平面においては、圧電体層２１の積層方向で個別外部電極４０と重ならないように形成されているため、上記のような個別外部電極４０と補助内部電極３９との短絡を抑制することができる。

例えば、本実施形態では、圧電素子１６の一層目の個別内部電極２２ａと同一平面に設けられる補助内部電極３９ａの圧電素子形成部材３５の端面３５ｂからの長さＬ１を、二層目以降の個別内部電極２２と同一平面に設けられる補助内部電極３９の長さＬ２よりも短くすることで、圧電体層２１の積層方向で個別外部電極４０と補助内部電極３９とが重ならないようにした。

これにより、圧電素子１６に電圧を印加した際に、個別外部電極４０と補助内部電極３９とが短絡してしまうのを抑えることができる。なお、このように短絡を抑制することができるのは、個別外部電極４０と補助内部電極３９との間での、いわゆるイオンマイグレーションの発生が抑制されるからであると考えられる。

また上述したように、補助内部電極３９は共通内部電極２３の抵抗値を低減させるという重要な役割を果たすものである。つまり本発明の構成によれば、電圧降下による圧電素子１６の変位のバラツキを抑えつつ圧電素子１６の耐久性も向上することができる。よって、長期に亘ってインク滴を良好に噴射させることができるようになる。このように補助内部電極３９を設けた構成において生じる補助内部電極３９と個別外部電極４０との短絡を抑制できる本発明は、極めて有用なものである。

なお、本実施形態のように一層目の補助内部電極３９ａの長さＬ１を短くした場合には、例えば、図３に示すように、個別内部電極２２ａと補助内部電極３９ａとの間に、これら個別内部電極２２ａ及び補助内部電極３９ａとは電気的に接続せずに、独立したダミー電極４２をさらに設けることが好ましい。これにより、上述したように圧電素子１６を製造する際に起こる圧電素子１６（圧電素子形成部材３５）の変形（撓みや反り）を、より確実に抑制することができる。

ところで、不活性層である最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂのうち、少なくとも一方の厚さは、最外層以外の圧電体層（以下、「内層の圧電体層」という）２１ｃの厚さ以下となっている。好ましくは、最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂの厚さの合計が、内層の圧電体層２１ｃの２倍以下であり、特に、最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂのそれぞれが、内層の圧電体層２１ｃの厚さ以下となっていることが好ましい。本実施形態では、最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂのそれぞれの厚さが、内層の圧電体層２１ｃの厚さよりも薄くなるようにしている。

なお本実施形態では、内層の各圧電体層２１ｃは略同一の厚さで形成されているが、これら内層の圧電体層２１ｃの厚さは必ずしも同一である必要はない。内層の各圧電体層２１ｃの厚さが異なる場合には、最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂは、内層の圧電体層２１ｃの最大厚以下となっていればよいが、最小厚以下であることが好ましい。

このように、積層型の圧電素子１６を構成する最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂが不活性層となっている場合に、この最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂの厚さを内層の圧電体層２１ｃの厚さ以下とすることで、この最外層の圧電体層２１ａ，２１ｂによる圧電素子１６の変位の低下を抑えることができる。したがって、各圧電素子１６を十分に変位させてインク滴を良好に噴射させることができる。

またこのように最外層の圧電体層２１ａの厚さを薄くすると、最外層の圧電体層２１ａの両側に配された個別外部電極４０と補助内部電極３９ａとの短絡は生じやすくなるが、上述したように補助内部電極３９ａを圧電体層２１の積層方向で個別外部電極４０と重ならないように形成することで、個別外部電極４０と補助内部電極３９ａとの短絡を抑制することができる。

（実施形態２）
本実施形態は、圧電素子１６の補助内部電極３９の構成の変形例であり、補助内部電極３９以外の構成は、実施形態１と同様である。すなわち本実施形態では、図４に示すように、圧電素子１６の一層目の個別内部電極２２ａと同一平面においては、補助内部電極を形成しないことで圧電体層２１の積層方向で補助内部電極が個別外部電極４０と重ならないようにしている。なお、このような構成とする場合には、圧電素子１６の一層目の個別内部電極２２ａと同一平面の補助内部電極３９に対向する領域に、ダミー電極を形成するようにしてもよい。

勿論、このような構成としても、実施形態１の場合と同様に個別外部電極４０と補助内部電極３９との短絡を抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、圧電素子形成部材に複数の圧電素子が一体的に形成された構成を例示したが、勿論、圧電素子はそれぞれ独立したものであってもよい。

また例えば、上述の実施形態では、圧電素子として圧電体層のｄ３１方向の逆圧電効果により変形するものを例示したが、複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有する積層型の圧電素子であれば本発明を適用することができる。例えば、圧電体層のｄ３３方向の逆圧電効果により変形するものであってもよく、このようなタイプの圧電素子であっても変位の低下を抑制することができる。

また本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５に示すように、インクジェット式記録装置におけ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、駆動モーター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ー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に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

なお上述の実施形態では、液体噴射ヘッドとしてインク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッドを例示したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルター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（電界放出ディスプレー）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を挙げることができる。

また本発明は、インクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに搭載される圧電素子に限られず、他の装置に搭載される圧電素子にも適用することができる。

１２ 流路形成基板、 １４ ノズルプレート、 １５ 振動板、 １６ 圧電素子、 ２１ 圧電体層、 ２２ 個別内部電極、 ２３ 共通内部電極、 ２４ 固定基板、 ２８ ヘッドケース、 ２９ 弾性膜、 ３０ 支持板、 ３５ 圧電素子形成部材、 ３９ 補助内部電極、 ４０ 個別外部電極、 ４１ 共通外部電極、 ４２ ダミー電極

Claims (7)

1. ノズルに連通する圧力発生室と、該圧力発生室の一方面を構成する振動板上に設けられる圧電素子とを具備し、
   該圧電素子は、複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有すると共に、前記第１の内部電極と同一平面に設けられる第３の内部電極を有し、
   前記圧電素子の一方面には、前記第１の内部電極に接続される第１の外部電極と、前記第２の内部電極及び前記第３の内部電極に接続される第２の外部電極とが設けられ、
   前記圧電素子の前記一方面側最外層の圧電体層は、前記第１の外部電極と前記第１の内部電極とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、前記第１の外部電極は前記第３の内部電極に対向する領域まで延設されており、
   前記圧電素子の前記一方面側一層目の前記第３の内部電極が、前記圧電体層の積層方向で前記第１の外部電極と重ならないように構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記圧電素子の前記一方面側一層目の第３の内部電極の長さがその他の第３の内部電極の長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記圧電素子の前記一方面側一層目の第１の内部電極と同一平面には、当該第１の内部電極と前記第３の内部電極との間に、これら第１及び第３の内部電極とは電気的に独立するダミーの内部電極がさらに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
4. ノズルに連通する圧力発生室と、該圧力発生室の一方面を構成する振動板上に設けられる圧電素子とを具備し、
   該圧電素子は、複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有すると共に、前記第１の内部電極と同一平面に設けられる第３の内部電極を有し、
   前記圧電素子の一方面には、前記第１の内部電極に接続される第１の外部電極と、前記第２の内部電極及び前記第３の内部電極に接続される第２の外部電極とが設けられ、
   前記圧電素子の前記一方面側最外層の圧電体層は、前記第１の外部電極と前記第１の内部電極とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、前記第１の外部電極は前記第３の内部電極に対向する領域まで延設されており、
   前記圧電素子の前記一方面側一層目の第１の内部電極と同一平面においては、前記第３の内部電極が設けられておらず前記圧電体層の積層方向で前記第１の外部電極と重ならないように構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載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。
6. 複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有すると共に、前記第１の内部電極と同一平面に設けられる第３の内部電極を有し、
   前記圧電体層の積層方向の一方面には、前記第１の内部電極に接続される第１の外部電極と、前記第２の内部電極及び前記第３の内部電極に接続される第２の外部電極とが設けられ、
   前記一方面側最外層の圧電体層は、前記第１の外部電極と前記第１の内部電極とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、前記第１の外部電極は前記第３の内部電極に対向する領域まで延設されており、
   前記一方面側一層目の前記第３の内部電極が、前記圧電体層の積層方向で前記第１の外部電極と重ならないように構成されていることを特徴とする圧電素子。
7. 複数層の圧電体層とこれらの圧電体層の間に交互に配される第１の内部電極及び第２の内部電極とを有すると共に、前記第１の内部電極と同一平面に設けられる第３の内部電極を有し、
   前記圧電体層の積層方向の一方面には、前記第１の内部電極に接続される第１の外部電極と、前記第２の内部電極及び前記第３の内部電極に接続される第２の外部電極とが設けられ、
   前記一方面側最外層の圧電体層は、前記第１の外部電極と前記第１の内部電極とで挟まれて圧電変形しない不活性層となっていると共に、前記第１の外部電極は前記第３の内部電極に対向する領域まで延設されており、
   前記圧電素子の前記一方面側一層目の第１の内部電極と同一平面においては、前記第３の内部電極が設けられておらず前記圧電体層の積層方向で前記第１の外部電極と重ならないように構成されていることを特徴とする圧電素子。

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