JP2022012609A - 圧電デバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電アクチュエーターの破壊を抑制することができる圧電デバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】複数の凹部１２が形成された基板１０と、振動板５０と、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを備える圧電アクチュエーター３００と、を備え、前記圧電アクチュエーター３００は、活性部３１０を複数有し、前記第１電極６０及び前記第２電極７０の何れか一方の電極は、前記活性部３１０の個別電極を構成し、他方の電極は、前記活性部３１０の共通電極を構成し、前記第１電極６０及び前記第２電極８０は、前記圧電アクチュエーター３００を駆動するスイッチング素子を有する駆動回路１２０と電気的に接続され、前記凹部１２の長手方向Ｙにおいて前記圧電体層７０は、前記凹部１２の外側まで延在され、前記凹部１２の長手方向Ｙにおいて、前記共通電極の少なくとも一方の端部は、前記凹部１２内に存在する。【選択図】図５

Description

本発明は、基板に振動板を介して設けられた圧電アクチュエーターを具備する圧電デバイス及び液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関する。

液滴を吐出する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。インクジェット式記録ヘッドとしては、例えばノズルに連通する圧力室が形成された流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられた圧電アクチュエーターと、を具備し、圧電アクチュエーターによって圧力室内のインクに圧力変化を生じさせることで、ノズルからインク滴を噴射するものが知られている。

圧電アクチュエーターは、流路形成基板上に設けられた第１電極、圧電体層及び第２電極を具備する。第１電極及び第２電極の何れか一方を活性部毎に独立した個別電極として構成し、第１電極及び第２電極の何れか他方を複数の活性部に共通する共通電極として構成した圧電アクチュエーターが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、圧電アクチュエーターの活性部の長手方向は、個別電極の引き出し配線とは反対側において、個別電極の端部で規定され、個別電極の引き出し配線側において、共通電極の端部で規定されている。

特開２０１８－２７７１０号公報

しかしながら、活性部の長手方向を規定する共通電極の端部が、圧力室よりも外側である非可撓部に配置されていると、圧電アクチュエーターを駆動した際のひずみに起因する応力が、共通電極の端部に集中し、圧電体層に焼損破壊、いわゆる、マイクロクラックから絶縁破壊に至る虞があるという問題がある。

なお、このような問題は、インクを吐出する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限定されず、その他の圧電デバイスにおいても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、圧電アクチュエーターの破壊を抑制することができる圧電デバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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の態様は、複数の凹部が形成された基板と、前記基板の一方面側に設けられた振動板と、前記振動板の前記基板とは反対面側に形成された第１電極と圧電体層と第２電極とを備える圧電アクチュエーターと、を備え、前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とにより前記圧電体層が挟まれた活性部を複数有し、前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方の電極は、前記活性部の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、前記第１電極及び前記第２電極の何れか他方の電極は、複数の前記活性部に共通して設けられた共通電極を構成し、前記第１電極及び前記第２電極は、前記圧電アクチュエーターを駆動するスイッチング素子を有する駆動回路と電気的に接続され、前記凹部の長手方向において前記圧電体層は、前記凹部の外側まで延在され、前記凹部の前記長手方向において、前記共通電極の少なくとも一方の端部は、前記凹部内に存在することを特徴とする圧電デバイスにある。

また、本発明の他の態様は、複数の凹部が形成された基板と、前記基板の一方面側に設けられた振動板と、前記振動板の前記基板とは反対面側に形成された第１電極と圧電体層と第２電極とを備える圧電アクチュエーターと、を備え、前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とにより前記圧電体層が挟まれた活性部を複数有し、前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方の電極は、前記活性部の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、前記第１電極及び前記第２電極の何れか他方の電極は、複数の前記活性部に共通して設けられた共通電極を構成し、前記第１電極及び前記第２電極は、前記圧電アクチュエーターを駆動するスイッチング素子を有する駆動回路と電気的に接続され、前記凹部の長手方向において前記圧電体層は、前記凹部の外側まで延在され、前記凹部の前記長手方向において、前記共通電極の少なくとも一方の端部は、前記凹部内に存在することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様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にある。

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態１に係る流路形成基板の平面図である。 実施形態１に係る流路形成基板の要部平面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態１に係る圧電アクチュエーターの動作を説明する断面図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの要部断面図である。 他の実施形態に係る記録ヘッドの要部を拡大した平面図である。 一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図においてＸ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向とする。各図の矢印が向かう方向を正（＋）方向、矢印の反対方向を負（－）方向として説明する。また、Ｚ方向は、鉛直方向を示し、＋Ｚ方向は鉛直下向き、－Ｚ方向は鉛直上向きを示す。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。図２は、記録ヘッドの平面図である。図３は、図２の要部を拡大した図である。図４は、図２のＡ－Ａ′線断面図である。図５及び図６は、図４の要部を拡大した図である。図７は、圧電アクチュエーターの動作を説明する図３のＢ－Ｂ′線に準ずる断面図である。

図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１（以下、単に記録ヘッド１とも言う）は、基板の一例として流路形成基板１０を具備する。流路形成基板１０は、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板からなる。

流路形成基板１０には、複数の圧力室１２が第１方向であるＸ方向に沿って配置されている。複数の圧力室１２は、Ｘ方向及びＺ方向に直交するＹ方向の位置が同じ位置となるように、Ｘ方向に沿った直線上に配置されている。Ｘ方向で互いに隣り合う圧力室１２は、隔壁１１によって区画されている。もちろん、圧力室１２の配置は特にこれに限定されず、例えば、Ｘ方向に沿って配置された圧力室１２において、１つ置きにＹ方向にずれた位置に配置した、所謂、千鳥配置としてもよい。

また、本実施形態の圧力室１２は、Ｚ方向からの平面視においてＹ方向に長尺な長尺形状を有する。すなわち、圧力室１２は、Ｚ方向からの平面視において、Ｙ方向が長手方向となり、Ｘ方向が短手方向となる形状となっている。また、本実施形態の圧力室１２は、Ｚ方向からの平面視において、Ｙ方向が長手方向となる長方形状を有する。もちろん、圧力室１２をＺ方向からの平面視した際の形状は、特にこれに限定されず、圧力室１２は、平行四辺形状であってもよく、長方形状を基本として長手方向の両端部を半円形状とした、いわゆる、角丸長方形状（別名、トラック形状とも言う）であってもよく、多角形状であってもよい。

また、流路形成基板の圧力室１２の＋Ｙ方向の外側の領域には、連通部１３が形成されている。連通部１３と各圧力室１２とは、圧力室１２毎に設けられたインク供給路１４及び連通路１５を介して連通されている。連通部１３は、詳しくは後述する保護基板３０のマニホールド部３２と連通して複数の圧力室１２の共通のインク室となるマニホールド１００の一部を構成する。このため、連通部１３は、複数の圧力室１２に対応してＸ方向に亘って連続して設けられている。インク供給路１４は、圧力室１２よりも流路を横断する断面の開口が小さくなるように形成されており、連通部１３から圧力室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。本実施形態では、インク供給路１４は、圧力室１２の＋Ｘ方向の片側の幅を－Ｘ方向に絞ることで、流路を横断する断面の開口面積を小さくしている。もちろん、インク供給路１４は、Ｘ方向の幅を絞るものに限定されず、Ｚ方向の高さを絞るようにしてもよい。また、連通路１５は、圧力室１２とＸ方向において同じ幅で形成されている。すなわち、ノズル２１毎に設けられた圧力室１２、インク供給路１４、連通路１５で構成される個別流路が、複数の隔壁１１によって区画されている。

流路形成基板１０の＋Ｚ方向の面には、圧力室１２毎に対応するノズル２１が設けられたノズルプレート２０が接合されている。ノズルプレート２０のノズル２１は、Ｙ方向において圧力室１２のインク供給路１４とは反対側、すなわち、圧力室１２の－Ｙ方向の端部近傍に連通する位置に配置されている。本実施形態の複数のノズル２１は、Ｙ方向の位置が同じ位置となるように、Ｘ方向に沿って配置されており、Ｘ方向に沿って配置された複数のノズル２１によってノズル列が構成されている。なお、ノズル２１の配置は、特にこれに限定されず、例えば、Ｘ方向に沿って配置された複数のノズル２１において、一つ置きにＹ方向にずれた位置に配置した、所謂、千鳥配置としてもよい。このようなノズルプレート２０としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、シリコン単結晶基板等のセラミックを用いることができる。ノズルプレート２０として流路形成基板１０と線膨張係数の同等の材料を用いることが好ましい。ノズルプレート２０と流路形成基板１０との線膨張係数を同等とすることで、ノズルプレート２０及び流路形成基板１０が加熱や冷却されることによる反りやクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

流路形成基板１０の－Ｚ方向側の面には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウム膜からなる絶縁体膜５２と、が設けられている。なお、圧力室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を＋Ｚ方向側の面から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力室１２等の液体流路の－Ｚ方向側の面は、弾性膜５１によって画成されている。もちろん、振動板５０は、特にこれに限定されるものではなく、弾性膜５１と絶縁体膜５２との何れか一方を設けるようにしてもよく、その他の膜が設けられていてもよい。振動板５０を構成するその他の膜の材料としては、シリコン、窒化ケイ素等が挙げられる。

振動板５０の－Ｚ方向側の面には、振動板５０を撓み変形させて圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧電アクチュエーター３００が設けられている。圧電アクチュエーター３００は、振動板５０側である＋Ｚ方向側から－Ｚ方向側に向かって順次積層された第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを具備する。圧電アクチュエーター３００が、圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段となっている。このような圧電アクチュエーター３００は、圧電素子とも言い、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを含む部分を言う。また、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分を活性部３１０と称する。これに対して、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非活性部と称する。すなわち、活性部３１０は、圧電体層７０が第１電極６０と第２電極８０とで挟まれた部分を言う。本実施形態では、凹部である圧力室１２毎に活性部３１０が形成されている。つまり、圧電アクチュエーター３００には複数の活性部３１０が形成されていることになる。そして、一般的には、活性部３１０の何れか一方の電極を活性部３１０毎に独立する個別電極とし、他方の電極を複数の活性部３１０に共通する共通電極として構成する。本実施形態では、第１電極６０が個別電極を構成し、第２電極８０が共通電極を構成している。もちろん、第１電極６０が共通電極を構成し、第２電極８０が個別電極を構成してもよい。この圧電アクチュエーター３００のうち、圧力室１２にＺ方向で対向する部分が可撓部となり、圧力室１２の外側部分が非可撓部となる。可撓部は圧電アクチュエーター３００の駆動により活性部３１０を変位させたときにＺ方向に可動する部分である。

具体的には、第１電極６０は、図２及び図３に示すように、圧力室１２毎に切り分けられて活性部３１０毎に独立する個別電極を構成する。第１電極６０は、Ｘ方向において、圧力室１２の幅よりも狭い幅で形成されている。すなわち、Ｘ方向において、第１電極６０の端部は、圧力室１２に対向する領域の内側に位置している。

また、図３及び図６に示すように、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａは、＋Ｙ方向において圧力室１２よりも外側、すなわち、圧力室１２の＋Ｙ方向の端部１２ａよりも＋Ｙ方向となる位置に配置されている。本実施形態では、第１電極６０の端部６０ａは、＋Ｚ方向でインク供給路１４に対向する位置に設けられている。

図３及び図５に示すように、第１電極６０の－Ｙ方向の端部６０ｂは、－Ｙ方向において圧力室１２よりも外側、すなわち、圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂよりも－Ｙ方向となる位置に配置されている。本実施形態では、第１電極６０の－Ｙ方向の端部６０ｂには、詳しくは後述する第２電極８０と同一層からなるが第２電極８０とは電気的に不連続となる配線部８１を介して引き出し配線である個別リード電極９１が接続されている。この個別リード電極９１には、圧電アクチュエーター３００を駆動するスイッチング素子である駆動回路１２０が実装された配線基板１２１が接続されている。

また、図３及び図６に示すように、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部の外側には、第１電極６０と同一層からなるが第１電極６０とは電気的に不連続となるように形成された下地電極６１が設けられている。下地電極６１は、Ｙ方向に所定の幅でＸ方向に亘って連続して設けられている。このように圧電体層７０の下である＋Ｚ方向側に下地電極６１を設けることで、第１電極６０上に形成される圧電体層７０の結晶構造をＹ方向に亘って揃えることができ、圧電特性を向上することができる。つまり、下地電極６１が設けられていないと、圧電体層７０の第１電極６０上に形成された部分と、第１電極６０が形成されていない第１電極６０の＋Ｙ方向の外側に形成された部分とで下地が異なり、結晶構造が異なってしまう。このように第１電極６０の境界で圧電体層７０の結晶構造が異なると、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部上に設けられた圧電体層７０の結晶構造にも影響を及ぼし、第１電極６０上にＹ方向に亘って圧電体層７０の結晶構造を揃えることができずに、圧電特性が低下してしまう虞がある。もちろん、下地電極６１を設けないようにしてもよい。

圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ＡＢＯ_３で示されるペロブスカイト型酸化物からなることができる。圧電体層７０に用いられるペロブスカイト型酸化物としては、例えば、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。

圧電体層７０は、図２に示すように、Ｙ方向の幅が所定の幅で、Ｘ方向に亘って連続して設けられている。図４に示すように、圧電体層７０のＹ方向の幅は、圧力室１２の長手方向であるＹ方向の長さよりも長い。このため、圧力室１２の±Ｙ方向の両側では、圧電体層７０は、圧力室１２の内側から圧力室１２の外側まで延在している。このように、圧電体層７０は、Ｙ方向において圧力室１２の外側まで延設されているため、振動板５０の強度を向上し、活性部３１０を駆動させて圧電アクチュエーター３００を変位させた際に、圧電体層７０の割れや剥離等を抑制することができる。

また、図４に示すように、圧電体層７０の＋Ｙ方向の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧電体層７０の－Ｙ方向の端部は、第１電極６０の端部よりも内側に位置しており、第１電極６０の－Ｙ方向の端部は、圧電体層７０に覆われていない。

このような圧電体層７０には、図３に示すように、各隔壁１１に対応して他の領域よりも厚さが薄い部分である凹部７１が形成されている。本実施形態の凹部７１は、圧電体層７０をＺ方向に完全に除去することで形成されている。すなわち、圧電体層７０が他の領域よりも厚さの薄い部分を有するとは、圧電体層７０がＺ方向に完全に除去されたものも含む。もちろん、凹部７１の＋Ｚ方向の底面に圧電体層７０が他の部分よりも薄く形成されていてもよい。

また、凹部７１のＸ方向の幅は、隔壁１１の幅と同一、もしくは、それより広くなっている。本実施形態では、凹部７１のＸ方向の幅は、隔壁１１の幅よりも広くなっている。

このような凹部７１は、－Ｚ方向からの平面視において、矩形状となるように形成されている。もちろん、凹部７１の－Ｚ方向からの平面視した形状は、矩形状に限定されず、５角形以上の多角形状であってもよく、円形状や楕円形状等であってもよい。

このように圧電体層７０に凹部７１を設けることにより、振動板５０の圧力室１２のＸ方向の端部に対向する部分、所謂、振動板５０の腕部の剛性が抑えられるため、圧電アクチュエーター３００を良好に変位させることができる。

本実施形態では、凹部７１のＺ方向で圧力室１２に対向する部分において、＋Ｙ方向の端部を凹部７１の端部７１ａと称し、－Ｙ方向の端部を凹部７１の端部７１ｂと称する。つまり、凹部７１の±Ｙ方向の両端部は、隔壁１１にＺ方向で対向する部分は含まれない。

第２電極８０は、図２～図４に示すように、圧電体層７０の第１電極６０とは反対側である－Ｚ方向側に設けられており、複数の活性部３１０に共通する共通電極を構成する。第２電極８０は、Ｙ方向が所定の幅となるように、Ｘ方向に亘って連続して設けられている。このため、図３に示すように、活性部３１０の±Ｘ方向の両端部は、第１電極６０の±Ｘ方向の両端部によって規定されている。すなわち、第１電極６０の±Ｘ方向の端部は、圧力室１２に相対向する領域内に設けられているため、活性部３１０の±Ｘ方向の端部は可撓部内に設けられている。このように活性部３１０の±Ｘ方向の端部を可撓部内に設けることで、活性部３１０と非活性部との境界における応力が振動板５０の変形によって開放される。このため、活性部３１０の±Ｘ方向の端部における応力集中に起因する焼損破壊を抑制することができる。

ここで図３及び図６に示すように、第２電極８０の＋Ｙ方向の端部８０ａは、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａよりも外側となるように配置されている。すなわち、Ｙ方向において、第２電極８０の＋Ｙ方向の端部８０ａは、圧力室１２の＋Ｙ方向の端部１２ａよりも外側に延在する。このため、活性部３１０の＋Ｙ方向の端部は、第１電極６０の端部６０ａによって規定されている。

また、図３及び図５に示すように、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂは、圧力室１２内に存在する。ここで、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂが圧力室１２内に存在するとは、第２電極８０の圧力室１２に－Ｚ方向で対向する部分において、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂが、圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂよりも＋Ｙ方向側に位置することを言う。言い換えると、－Ｚ方向からの平面視において、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂが圧力室１２に重なる位置に配置されていることを言う。なお、本実施形態では、第２電極８０は、Ｙ方向に同じ幅で、Ｘ方向に連続して設けるようにしたため、隔壁１１に対向する第２電極８０においても、－Ｙ方向の端部８０ｂは、Ｙ方向で圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂよりも＋Ｙ方向側に位置する。もちろん、これに限定されず、例えば、第２電極８０の端部８０ｂは、隔壁１１に－Ｚ方向で対向する一部が、Ｙ方向において圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂよりも－Ｙ方向側に位置するように、圧力室１２よりも－Ｙ方向に延在されていてもよい。

このように第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを、圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂよりも＋Ｙ方向側に配置することで、活性部３１０の－Ｙ方向の端部は、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂによって規定される。つまり、第１電極６０の－Ｙ方向の端部６０ｂは、引き出し配線である個別リード電極９１に接続されるように圧電体層７０の外側まで引き出されているため、第１電極６０の－Ｙ方向の端部６０ｂによって活性部３１０の－Ｙ方向の端部を規定することはできない。

そして、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂよりも＋Ｙ方向側に配置することで、活性部３１０と非活性部との境界が、圧力室１２に－Ｚ方向で対向する領域に配置することができる。したがって、活性部３１０を駆動した際に、－Ｙ方向の活性部３１０と非活性部との境界における応力を、振動板５０の変形によって開放させることができる。すなわち、－Ｙ方向の活性部３１０と非活性部との境界部分で振動板５０が流路形成基板１０に拘束されることなく変形することができるため、活性部３１０と非活性部との境界部分に生じる応力を、振動板５０の変形によって開放させることができる。このため活性部３１０を駆動した際の応力が活性部３１０と非活性部との境界に集中するのを抑制して、圧電体層７０に焼損破壊、所謂、マイクロクラックから絶縁破壊が生じるのを抑制することができる。

ちなみに、図３及び図６に示すように、活性部３１０の＋Ｙ方向の端部は、第１電極６０によって規定されており、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａ、すなわち、活性部３１０と非活性部との境界は、圧力室１２の外側に配置されている。しかしながら、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａ上には、圧電体層７０、第２電極８０等が形成されているため、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａで活性部３１０の＋Ｙ方向の端部を規定していても、応力集中によって破壊され難い。また、本実施形態では、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａは、インク供給路１４に対向する領域に形成されているため、活性部３１０を駆動した際に、活性部３１０と非活性部との境界部分が流路形成基板１０に拘束されずに撓み変形することで、応力集中を抑制することができる。ただし、インク供給路１４は、圧力室１２に比べてＸ方向の幅が狭いため、圧電アクチュエーター３００が変形し難く、第２電極８０の－Ｙ方向側の端部８０ｂによって圧力室１２に対向する位置に設けられた活性部３１０と非活性部との境界部分よりも応力緩和は小さくなる。

また、図３及び図５に示すように、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂは、－Ｙ方向において、凹部７１の端部７１ｂよりも外側となるように配置されている。すなわち、圧力室１２に－Ｚ方向で対向する部分において、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂは、Ｙ方向において圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂと凹部７１の－Ｙ方向の端部７１ｂとの間に配置されている。

このように第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを、Ｙ方向において圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂと凹部７１の－Ｙ方向の端部７１ｂとの間に配置することで、活性部３１０を駆動した際に、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂに応力が集中するのを抑制することができる。すなわち、図７に示すように、活性部３１０を駆動して圧電アクチュエーター３００が圧力室１２内に向かう＋Ｚ方向側が凸となるように変形すると、圧力室１２の－Ｙ方向の凹部７１が設けられていない部分Ｃでは、曲率半径の中心が振動板５０よりも＋Ｚ方向側となるように変形するものの変形量は小さく、凹部７１が設けられた部分Ｄでは、曲率半径の中心が振動板よりも－Ｚ方向側となるように大きな変形量で変形する。この凹部７１が設けられた部分Ｄでは、曲率半径の中心が振動板５０よりも－Ｚ方向側となるように変形するため、圧電体層７０には引っ張り応力が印加される。このように圧電体層７０に引っ張り応力が印加される部分Ｄに、第２電極８０が形成された領域と第２電極８０が形成されていない領域との境界を設けると、この境界に応力集中が生じてしまう。本実施形態では、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを、凹部７１が設けられておらず変形量が小さい部分Ｃに設けることで、構造の違いによる応力集中を抑制することができる。また、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを圧電体層７０に圧縮応力が印加される部分に配置することで、引っ張り応力に比べて破壊の生じ難い圧縮応力が印加される部分で構造を変更することができ、圧電体層７０の破壊を抑制することができる。

また、図３及び図５に示すように、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂのさらに外側、すなわち、－Ｙ方向には、配線部８１が設けられている。配線部８１は、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂと接触しないように間隔を空けた状態で、圧電体層７０上から圧電体層７０よりも－Ｙ方向に延設された第１電極６０の端部６０ｂ上に亘って形成されている。この配線部８１は、活性部３１０毎に独立して設けられている。すなわち、配線部８１は、Ｘ方向に沿って所定の間隔で複数配置されている。また、配線部８１は、第２電極８０と同一層で形成することで、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

このような圧電アクチュエーター３００の第１電極６０と第２電極８０とには、図１及び図２に示すように、本実施形態の引き出し配線である個別リード電極９１と駆動用共通電極である共通リード電極９２とがそれぞれ接続されている。

個別リード電極９１及び共通リード電極９２は、本実施形態では、同一層からなるが、電気的に不連続となるように形成されている。これにより、個別リード電極９１と共通リード電極９２とをそれぞれ個別に形成する場合に比べて、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。もちろん、個別リード電極９１と共通リード電極９２とを異なる層で形成するようにしてもよい。

個別リード電極９１及び共通リード電極９２は、導電性を有する材料であれば特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。また、個別リード電極９１及び共通リード電極９２は、第１電極６０及び第２電極８０や振動板５０との密着性を向上する密着層を有してもよい。本実施形態では、個別リード電極９１及び共通リード電極９２として金（Ａｕ）を用いた。

個別リード電極９１は、活性部３１０毎、すなわち、第１電極６０毎に設けられたものである。個別リード電極９１は、図５に示すように、圧電体層７０の外側に設けられた第１電極６０の－Ｙ方向の端部６０ｂに配線部８１を介して接続され、流路形成基板１０上、実際には振動板５０上まで－Ｙ方向に引き出されている。

また、個別リード電極９１は、圧電体層７０上の配線部８１上まで延設されている。これは、詳しくは後述する保護基板３０を接着剤３５によって接合する際に個別リード電極９１によって接着面の高さを揃えて、接着剤３５の厚さにばらつきが生じるのを抑制することができる。

共通リード電極９２は、図１及び図２に示すように、±Ｘ方向の両端部において、圧電体層７０上の共通電極を構成する第２電極８０上から振動板５０上にまで－Ｙ方向に引き出されている。

また、図５及び図６に示すように、共通リード電極９２は、Ｙ方向において、第２電極８０の両端部８０ａ、８０ｂ上のそれぞれに延設部９３を具備する。

図２及び図６に示すように、第２電極８０の＋Ｙ方向の端部８０ａ上に設けられた延設部９３は、圧力室１２の端部１２ａ上に可撓部と非可撓部とに跨って設けられている。

また、図２及び図５に示すように、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂ上に設けられた延設部９３は、Ｙ方向において圧力室１２の端部１２ｂよりも内側に配置されている。

これら第２電極８０の両端部８０ａ、８０ｂ上に設けられた２つの延設部９３は、それぞれ、複数の活性部３１０に対してＸ方向に亘って連続して設けられており、Ｘ方向の両端部で共通リード電極９２に連続する（図１、図２参照）。このように、延設部９３を設けることで、第２電極８０のＸ方向における電圧降下を抑制して、インク吐出特性の低下及びばらつきを抑制することができる。特に、本実施形態では、活性部３１０のＹ方向の両端部のそれぞれに延設部９３を設けることで、延設部９３のＹ方向及びＺ方向を含む面内方向の断面積を増大させて、電気抵抗値を比較的小さくすることができ、電圧降下を効果的に抑制することができる。また、第２電極８０の＋Ｙ方向の端部８０ａ上に延設部９３を設けることで、可撓部と非可撓部との境界の剛性を向上して、可撓部と非可撓部との境界の応力集中における圧電体層７０の破壊を抑制することができる。また、延設部９３を活性部３１０の変形量の比較的小さい両端部側に設け、変形量の比較的大きい中央部に設けないことで、延設部９３が活性部３１０の変形を阻害するのを抑制して、圧電アクチュエーター３００の変形量が著しく低下するのを抑制することができる。さらに、＋Ｙ方向側に設けられた延設部９３は、保護基板３０を接合する際の高さ調整を行うことができる。

また、図５に示すように、Ｙ方向において、圧電体層７０上の個別リード電極９１側には、第２電極８０の－Ｙ方向側の端部８０ｂ上に設けられた駆動用共通電極の一部である延設部９３とＹ方向において間隔を空けて配置された第３電極が設けられている。本実施形態の第３電極は、第１浮き電極８２と第２浮き電極９４とを具備する。

第１浮き電極８２は、第２電極８０及び配線部８１と同一層からなるが、これらと電気的に不連続となるように設けられている。すなわち、第１浮き電極８２は、Ｙ方向において第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂと配線部８１との間に、第２電極８０及び配線部８１と連続しないように間隔を空けて配置されている。

第２浮き電極９４は、第１浮き電極８２上に設けられたものであり、個別リード電極９１及び共通リード電極９２と同一層からなるが、これらと電気的に不連続となるように設けられている。すなわち、第２浮き電極９４は、Ｙ方向において個別リード電極９１と延設部９３との間に、個別リード電極９１及び延設部９３と連続しないように間隔を空けて配置されている。本実施形態では、第１浮き電極８２と第２浮き電極９４とが、第３電極を構成している。

このように駆動用共通電極の一部である延設部９３とＹ方向に間隔を空けて配置された第３電極である第１浮き電極８２及び第２浮き電極９４を設けることで、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを圧力室１２内となるように配置することができる。つまり、第３電極と延設部９３とを電気的に導通させることなく、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを圧力室１２内に配置することができる。ちなみに、第３電極を延設部９３及び第２電極８０と電気的に接続すると、活性部３１０の－Ｙ方向の端部が、第３電極によって規定されることになる。このため、第３電極がＹ方向において圧力室１２の外側まで設けられていると、活性部３１０と非活性部との境界が圧力室１２の外側に配置され、活性部３１０を駆動した際の応力集中によって圧電体層７０に焼損破壊が生じる虞がある。

また、第２浮き電極９４は、圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂ上に可撓部と非可撓部とに跨って設けられている。このため、第２浮き電極９４を設けることで、圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂにおいて可撓部と非可撓部との境界の剛性を向上して、可撓部と非可撓部との境界の応力集中における圧電体層７０の破壊を抑制することができる。

また、第２浮き電極９４を設けることで、保護基板３０が接着剤３５によって接合される際の高さ調整を行うことができる。

さらに、第１浮き電極８２及び第２浮き電極９４からなる第３電極を駆動用共通電極である延設部９３に間隔を空けて設けることで、延設部９３及び第２電極８０に大電流が流れた時などに第３電極に若干の放電を行うことができ、焼損破壊を抑制することができる。また、本実施形態では第１浮き電極８２及び第２浮き電極９４からなる第３電極は、引き出し配線である個別リード電極９１ともＹ方向に間隔を空けて配置されている。このため、第１電極６０及び個別リード電極９１に大電流が流れたときなどにも第３電極に若干の放電を行うことができ、焼損破壊を抑制することができる。

このような圧電アクチュエーター３００が形成された流路形成基板１０上には、図１及び図４に示すように、圧電アクチュエーター３００を保護するための保護基板３０が接着剤３５によって接合されている。

保護基板３０が接着剤３５によって接着される流路形成基板１０の接着面は、Ｙ方向において共通電極である第２電極８０の外側で、且つ圧力室１２の外側である。本実施形態の保護基板３０が接着される流路形成基板１０の接着面は、圧電体層７０上に形成された個別リード電極９１、第２浮き電極９４、±Ｙ方向側に設けられた延設部９３となっている。これら個別リード電極９１、第２浮き電極９４及び延設部９３に保護基板３０を、接着剤３５を介して接着することで、接着面の高さを揃えることができる。したがって、保護基板３０を接着する際の圧力が、流路形成基板１０側に均等に印加され易く、圧電アクチュエーター３００や流路形成基板１０等の破壊を抑制することができる。また、保護基板３０が接着される接着面の高さを揃えることができるため、無駄な接着剤３５が活性部３１０側に流れ出すのを抑制して、流れ出した接着剤３５によって活性部３１０の変形が阻害されるのを抑制することができる。また、－Ｙ方向において個別リード電極９１と第３電極を構成する第２浮き電極９４との間にも接着剤３５は設けられている。このため、接着剤３５による接着面積を広くすることができると共に、ＸＹ平面に沿った方向とＸＺ平面に沿った方向とに接着面を設けることができるため、アンカー効果によって保護基板３０と流路形成基板１０との接着強度を向上することができる。

このような保護基板３０には、圧電アクチュエーター３００を収容する空間を画成する凹部である保持部３１が設けられている。また、保護基板３０には、マニホールド１００の一部を構成するマニホールド部３２が設けられている。マニホールド部３２は、保護基板３０をＺ方向に貫通して複数の圧力室１２に対してＸ方向に亘って連続して設けられており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通している。また、保護基板３０は、個別リード電極９１及び共通リード電極９２の端部を覆わない大きさで設けられており、保護基板３０の外側に存在する個別リード電極９１及び共通リード電極９２に配線基板１２１が接続されている。

保護基板３０の－Ｚ方向側には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、マニホールド１００の－Ｚ方向の面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。

このような本実施形態の記録ヘッド１では、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加する。これにより圧電アクチュエーター３００と共に振動板５０がたわみ変形して各圧力室１２内の圧力が高まり、各ノズル２１からインク滴が噴射される。

以上説明したように、本実施形態の圧電デバイスの一例である液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッド１では、複数の凹部である圧力室１２が形成された基板である流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一方面側である－Ｚ方向の面側に設けられた振動板５０と、振動板５０の流路形成基板１０とは反対面側である－Ｚ方向の面側に形成された第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを備える圧電アクチュエーター３００と、を備える。また、圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０と第２電極８０とにより圧電体層７０が挟まれた活性部３１０を複数有し、第１電極６０及び第２電極８０の何れか一方の電極は、活性部３１０の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、第１電極６０及び第２電極８０の何れか他方の電極は、複数の活性部３１０に共通して設けられた共通電極を構成する。また、第１電極６０及び第２電極８０は、圧電アクチュエーター３００を駆動するスイッチング素子を有する駆動回路１２０と電気的に接続され、圧力室１２の長手方向であるＹ方向において圧電体層７０は、圧力室１２の外側まで延在され、圧力室１２のＹ方向において、共通電極の少なくとも一方の端部である端部８０ｂは、圧力室１２内に存在する。

本実施形態の記録ヘッド１では、第１電極６０が、個別電極を構成し、第２電極８０が、共通電極を構成している。

そして、凹部である圧力室１２の長手方向であるＹ方向において、活性部３１０の一方の端部は、個別電極である第１電極６０の端部６０ａによって規定され、活性部３１０の他方の端部は、共通電極である第２電極８０の端部８０ｂによって規定され、活性部３１０の他方の端部を規定する第２電極８０の端部８０ｂが、圧力室１２内に存在する。

このように、活性部３１０のＹ方向の端部を規定する共通電極を構成する第２電極８０の端部８０ｂが、圧力室１２内に存在することで、活性部３１０を駆動した際の活性部３１０と非活性部との境界における応力が振動板５０の変形によって開放される。したがって、活性部３１０と非活性部との境界に応力集中が生じるのを抑制して、応力集中に起因する焼損破壊を抑制することができる。また、圧電アクチュエーター３００が、Ｙ方向において圧力室１２の外側まで延設されているため、振動板５０の強度を向上し、活性部３１０を駆動させて圧電アクチュエーター３００を変位させた際に、圧電体層７０の割れや剥離等を抑制することができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、活性部３１０が第１方向であるＸ方向に沿って複数配置されており、Ｘ方向に亘って連続して設けられた駆動用共通電極を構成する延設部９３と延設部９３と長手方向であるＹ方向において間隔を空けて配置され、Ｘ方向に亘って連続して設けられた第３電極である第１浮き電極８２及び第２浮き電極９４と、を具備する。このように第３電極を設けることで、第３電極と第２電極８０とを電気的に導通させることなく、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを圧力室１２内に配置することができる。また、第１浮き電極８２及び第２浮き電極９４からなる第３電極を駆動用共通電極である延設部９３に間隔を空けて設けることで、延設部９３及び第２電極８０に大電流が流れた時などに第３電極に若干の放電を行うことができ、焼損破壊を抑制することができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、基板である流路形成基板１０には、長手方向であるＹ方向において共通電極の外側で、凹部である圧力室１２の外側に保護基板３０が接合されていることが好ましい。これによれば、保護基板３０が圧力室１２の外側に接合されることで、保護基板３０が圧電アクチュエーター３００の圧力室１２内での変形を阻害しないため、変位量の低下を抑制することができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、第３電極は、個別電極から基板である流路形成基板１０上に引き出された引き出し配線である個別リード電極９１側に配置されていることが好ましい。これによれば、個別リード電極９１及び個別電極に大電流が流れた際に、第３電極に若干放電することができ、圧電体層７０に焼損破壊が生じるのを低減することができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、基板である流路形成基板１０の第３電極を構成する第１浮き電極８２及び第２浮き電極９４と引き出し配線である個別リード電極９１とには、保護基板３０が接着剤３５を介して接着され、接着剤３５は、第１浮き電極８２及び第２浮き電極９４と個別リード電極９１との間にも設けられていることが好ましい。これによれば、接着剤３５による接着面積を広くすることができると共に、ＸＹ平面に沿った方向とＸＺ平面に沿った方向とに接着面を設けることができるため、アンカー効果によって保護基板３０と流路形成基板１０との接着強度を向上することができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、圧電体層７０は、凹部である圧力室１２に対向する領域の少なくとも一部には、他の部分よりも厚さの薄い部分である凹部７１を有することが好ましい。このように凹部７１を設けることで、振動板５０を変形し易くして、振幅、すなわち、圧電アクチュエーター３００の変位量を大きくすることができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、凹部である圧力室１２の長手方向であるＹ方向において、圧力室１２内に存在する共通電極である第２電極８０の少なくとも一方の端部８０ｂは、圧電体層７０の厚さの薄い部分である凹部７１の圧力室１２に対向する領域における端部７１ｂよりも外側に配置されていることが好ましい。このように第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂを、Ｙ方向において圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂと凹部７１の－Ｙ方向の端部７１ｂとの間に配置することで、活性部３１０を駆動した際に、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂに応力が集中するのを抑制することができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、凹部である圧力室１２の短手方向であるＸ方向において、個別電極である第１電極６０の幅は、圧力室１２の幅よりも小さいことが好ましい。このようにＸ方向において個別電極である第１電極６０の幅を圧力室１２の幅よりも小さくすることで、Ｘ方向における活性部３１０と非活性部との境界を圧力室１２にＺ方向で対向する位置に配置することができる。したがって、活性部３１０を駆動した際の応力が、振動板５０が変形することによって開放され、活性部３１０と非活性部との境界に応力集中が生じるのを抑制して、焼損破壊が発生するのを抑制することができる。また、Ｘ方向において圧力室１２の壁面上における剛性が低下するため、圧電アクチュエーター３００の変位量を大きくすることができる。

（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの図６と同様の位置を示す要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本実施形態の圧電アクチュエーター３００は、上述した実施形態１と同様に、第１電極６０が個別電極を構成し、第２電極８０が共通電極を構成している。また、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂは、上述した実施形態１と同様に、圧力室１２内に存在する。

また、図８に示すように、本実施形態の第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａは、圧力室１２内に存在する。ここで、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａが圧力室１２内に存在するとは、第１電極６０の圧力室１２に－Ｚ方向で対向する部分において、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａが、圧力室１２の＋Ｙ方向の端部１２ａよりも－Ｙ方向側に位置することを言う。言い換えると、－Ｚ方向からの平面視において、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａが圧力室１２に重なる位置に配置されていることを言う。なお、本実施形態では、第１電極６０は、Ｘ方向において圧力室１２の幅よりも狭い幅で設けられているため、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａの全てが、圧力室１２の端部１２ａよりも－Ｙ方向側に位置する。

活性部３１０の＋Ｙ方向の端部は、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａによって規定されているため、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａを、圧力室１２の＋Ｙ方向の端部１２ａよりも－Ｙ方向側に配置することで、＋Ｙ方向における活性部３１０と非活性部との境界を圧力室１２に－Ｚ方向で対向する領域に配置することができる。したがって、活性部３１０を駆動した際に、＋Ｙ方向の活性部３１０と非活性部との境界における応力を、振動板５０の変形によって開放させることができる。このため、活性部３１０を駆動した際の応力が活性部３１０と非活性部との境界に集中するのを抑制して、圧電体層７０に焼損破壊、所謂、マイクロクラックから絶縁破壊が生じるのを抑制することができる。

また、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａは、＋Ｙ方向において、凹部７１の＋Ｙ方向の端部７１ａよりも外側となるように配置されている。すなわち、圧力室１２に－Ｚ方向で対向する部分において、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａは、Ｙ方向において、圧力室１２の＋Ｙ方向の端部１２ａと凹部７１の＋Ｙ方向の端部７１ａとの間に配置されている。

このように上述した実施形態１の第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂと同様に、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａを、Ｙ方向において圧力室１２の＋Ｙ方向の端部１２ａと凹部７１の＋Ｙ方向の端部７１ａとの間に配置することで、活性部３１０を駆動した際に、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａに応力が集中するのを抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態の圧電デバイスの一例であるインクジェット式記録ヘッド１では、凹部である圧力室１２の長手方向であるＹ方向において、活性部３１０の一方の端部は、個別電極である第１電極６０の端部６０ａによって規定され、活性部３１０の他方の端部は、共通電極である第２電極８０の端部８０ｂによって規定され、活性部３１０の他方の端部を規定する第２電極８０の端部８０ｂが、圧力室１２内に存在する。

このように、活性部３１０のＹ方向の端部を規定する共通電極を構成する第２電極８０の端部８０ｂが、圧力室１２内に存在することで、活性部３１０を駆動した際の活性部３１０と非活性部との境界における応力が振動板５０の変形によって開放される。したがって、活性部３１０と非活性部との境界に応力集中が生じるのを抑制して、応力集中に起因する焼損破壊を抑制することができる。また、圧電アクチュエーター３００が、Ｙ方向において圧力室１２の外側まで延設されているため、振動板５０の強度を向上し、活性部３１０を駆動させて圧電アクチュエーター３００を変位させた際に、圧電体層７０の割れや剥離等を抑制することができる。

また、本実施形態の圧電デバイスの一例であるインクジェット式記録ヘッド１では、凹部である圧力室１２の長手方向であるＹ方向において、活性部３１０の一方の端部を規定する個別電極である第１電極６０の端部６０ａは、圧力室１２内に存在する。このように第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａを、Ｙ方向において圧力室１２の＋Ｙ方向の端部１２ａと凹部７１の＋Ｙ方向の端部７１ａとの間に配置することで、活性部３１０を駆動した際に、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａに応力が集中するのを抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、上述した各実施形態では、圧力室１２の－Ｚ方向から平面視した際の形状を、長方形状としたが、特にこれに限定されない。また、凹部７１の－Ｚ方向から平面視した際の形状を長方形状としたが、特にこれに限定されない。ここで、圧力室１２及び凹部７１の変形例を図９に示す。

図９に示すように、圧力室１２の－Ｙ方向の端部１２ｂは、Ｘ方向に対して傾斜して設けられている。この場合、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂが圧力室１２内に設けられているとは、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂが、圧力室１２の傾斜した端部１２ｂの最も＋Ｙ方向側に位置する部分よりも＋Ｙ方向側に位置することを言う。

また、図９に示すように、凹部７１は、－Ｚ方向から平面視した際に六角形状を有する。この場合、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂが、－Ｙ方向において凹部７１の－Ｙ方向の端部７１ｂよりも外側となるように配置されているとは、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂが、凹部７１の－Ｙ方向の端部７１ｂの最も－Ｙ方向側に位置する部分よりも－Ｙ方向側に位置することを言う。なお、圧力室１２及び凹部７１の＋Ｙ方向の端部１２ａ、７１ａにおいても同様である。

また、上述した各実施形態では、第２電極８０の－Ｙ方向の端部８０ｂのみを圧力室１２内に配置し、第２電極８０の＋Ｙ方向の端部８０ａを圧力室１２よりも外側に配置するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、第２電極８０の＋Ｙ方向の端部８０ａを－Ｙ方向の端部８０ｂと同様に、圧力室１２内に存在するように配置してもよい。このとき、活性部３１０の＋Ｙ方向の端部は、第２電極８０の＋Ｙ方向の端部８０ａによって規定されていてもよいし、第１電極６０の＋Ｙ方向の端部６０ａで規定されていてもよい。ただし、第２電極８０の＋Ｙ方向の端部８０ａを圧力室１２内に存在するように配置した場合、延設部９３を設けるスペースが減少し、延設部９３のＹ方向及びＺ方向を含む面の断面積が減少してしまう。このため、２つの延設部９３を合わせた電気抵抗値が低下し、第２電極８０のＸ方向における電圧降下が生じる虞がある。したがって、上述した実施形態１及び２のように、共通電極を構成する第２電極８０の一方の端部である－Ｙ方向の端部８０ｂのみを圧力室１２内に存在するように配置するのが好ましい。これにより延設部９３の断面積が減少するのを抑制して第２電極８０のＸ方向における電圧降下を抑制することができる。

また、上述した各実施形態では、第１電極６０が活性部３１０毎の個別電極を構成し、第２電極８０が複数の活性部３１０の共通電極を構成するようにしたが、特にこれに限定されず、第１電極６０が複数の活性部３１０の共通電極を構成し、第２電極８０が活性部３１０毎の個別電極を構成するようにしてもよい。この場合であっても、共通電極を構成する第１電極６０のＹ方向の少なくとも一方の端部が、圧力室１２内に設けられていればよい。

また、これら各実施形態の記録ヘッド１は、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置に搭載される。図１０は、一実施形態に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。

図１０に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、記録ヘッド１は、インク供給手段を構成するカートリッジ２が着脱可能に設けられ、キャリッジ３に搭載されている。この記録ヘッド１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の軸方向に移動自在に設けられている。

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１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には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。

このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１に対して記録シートＳを＋Ｘ方向に搬送し、キャリッジ３を記録シートＳに対してＹ方向に往復移動させながら、記録ヘッド１からインク滴を吐出させることで記録シートＳの略全面に亘ってインク滴の着弾、所謂、印刷が実行される。

また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向であるＹ方向に往復移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向であるＸ方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

なお、上記実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の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各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ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ディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）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が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

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のみならず、超音波発信機等の超音波デバイス、超音波モーター、圧力センサー、焦電センサー等他の圧電デバイスにも適用することができる。

Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２…カートリッジ、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…搬送ローラー、１０…流路形成基板（基板）、１１…隔壁、１２…圧力室（凹部）、１２ａ…圧力室の＋Ｙ方向の端部、１２ｂ…圧力室の－Ｙ方向の端部、１３…連通部、１４…インク供給路、１５…連通路、２０…ノズルプレート、２１…ノズル、３０…保護基板、３１…保持部、３２…マニホールド部、３５…接着剤、４０…コンプライアンス基板、４１…封止膜、４２…固定板、４３…開口部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁体膜、６０…第１電極、６０ａ…第１電極の＋Ｙ方向の端部、６０ｂ…第１電極の－Ｙ方向の端部、６１…下地電極、７０…圧電体層、７１…凹部、７１ａ…凹部の＋Ｙ方向の端部、７１ｂ…凹部の－Ｙ方向の端部、８０…第２電極、８０ａ…第２電極の＋Ｙ方向の端部、８０ｂ…第２電極の－Ｙ方向の端部、８１…配線部、８２…第１浮き電極、９１…個別リード電極、９２…共通リード電極、９３…延設部、９４…第２浮き電極、１００…マニホールド、１２０…駆動回路、１２１…配線基板、３００…圧電アクチュエーター、３１０…活性部、Ｓ…記録シート

Claims (13)

1. 複数の凹部が形成された基板と、
   前記基板の一方面側に設けられた振動板と、
   前記振動板の前記基板とは反対面側に形成された第１電極と圧電体層と第２電極とを備える圧電アクチュエーターと、
   を備え、
   前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とにより前記圧電体層が挟まれた活性部を複数有し、
   前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方の電極は、前記活性部の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、
   前記第１電極及び前記第２電極の何れか他方の電極は、複数の前記活性部に共通して設けられた共通電極を構成し、
   前記第１電極及び前記第２電極は、前記圧電アクチュエーターを駆動するスイッチング素子を有する駆動回路と電気的に接続され、
   前記凹部の長手方向において前記圧電体層は、前記凹部の外側まで延在され、
   前記凹部の前記長手方向において、前記共通電極の少なくとも一方の端部は、前記凹部内に存在することを特徴とする圧電デバイス。
2. 前記活性部が第１方向に沿って配置されており、
   前記第１方向に亘って連続して設けられた駆動用共通電極と、前記駆動用共通電極と前記長手方向において間隔を空けて配置され、前記第１方向に亘って連続して設けられた第３電極と、を具備することを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
3. 前記基板には、前記長手方向において前記共通電極の外側で、且つ前記凹部の外側に保護基板が接合されていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧電デバイス。
4. 前記第３電極は、前記個別電極から前記基板上に引き出された引き出し配線側に配置されていることを特徴とする請求項２記載の圧電デバイス。
5. 前記基板の前記第３電極と前記引き出し配線とには、保護基板が接着剤を介して接着され、
   前記接着剤は、前記第３電極と前記引き出し配線との間にも設けられていることを特徴とする請求項４記載の圧電デバイス。
6. 前記圧電体層は、前記凹部に対向する領域の少なくとも一部には、他の部分よりも厚さの薄い部分を有することを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の圧電デバイス。
7. 前記凹部の前記長手方向において、前記凹部内に存在する前記共通電極の少なくとも一方の端部は、前記圧電体層の厚さの薄い部分の前記凹部に対向する領域における端部よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項６記載の圧電デバイス。
8. 前記凹部の短手方向において、前記個別電極の幅は、前記凹部の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載の圧電デバイス。
9. 前記第１電極が、前記個別電極を構成し、
   前記第２電極が、前記共通電極を構成していることを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載の圧電デバイス。
10. 前記凹部の前記長手方向において、前記活性部の一方の端部は、前記個別電極の端部によって規定され、
    前記活性部の他方の端部は、前記共通電極の端部によって規定され、
    前記活性部の前記他方の端部を規定する前記共通電極の端部が、前記凹部内に存在することを特徴とする請求項９に記載の圧電デバイス。
11. 前記凹部の前記長手方向において、前記活性部の前記一方の端部を規定する前記個別電極の端部は、前記凹部内に存在することを特徴とする請求項１０に記載の圧電デバイス。
12. 複数の凹部が形成された基板と、
    前記基板の一方面側に設けられた振動板と、
    前記振動板の前記基板とは反対面側に形成された第１電極と圧電体層と第２電極とを備える圧電アクチュエーターと、
    を備え、
    前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とにより前記圧電体層が挟まれた活性部を複数有し、
    前記第１電極及び前記第２電極の何れか一方の電極は、前記活性部の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、
    前記第１電極及び前記第２電極の何れか他方の電極は、複数の前記活性部に共通して設けられた共通電極を構成し、
    前記第１電極及び前記第２電極は、前記圧電アクチュエーターを駆動するスイッチング素子を有する駆動回路と電気的に接続され、
    前記凹部の長手方向において前記圧電体層は、前記凹部の外側まで延在され、
    前記凹部の前記長手方向において、前記共通電極の少なくとも一方の端部は、前記凹部内に存在することを特徴とする液体噴射ヘッド。
13. 請求項１２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。
    

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