JP6375992B2 - 液体吐出装置、及び、圧電アクチュエータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置、及び、液体吐出装置の圧電アクチュエータの製造方法に関する。

特許文献１には、液体吐出装置として、走査方向に移動しながら記録媒体に対してインクを吐出する、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドが開示されている。このインクジェットヘッドは、複数のノズルが形成されたノズルプレートと、複数の圧力室が形成された流路形成部材と、流路形成部材の上面に、複数の圧力室に対応して設けられた複数の圧電素子とを備える。

ノズルプレートに形成された複数のノズルは２列に配列されている。また、複数のノズルの配列に対応して、複数の圧力室、及び、複数の圧電素子も２列に配列されている。各圧電素子の個別電極は、圧電体膜の下側に配置されている。この個別電極には配線（リード電極）が接続されている。各配線は、対応する個別電極から、ノズル配列方向と直交する方向に沿って、２つの圧電素子列の間の領域まで引き出されている。流路形成部材の上面の、２つの圧電素子列の間の領域には、配線部材が接合されている。配線部材は、複数の個別電極から引き出された複数の配線と電気的に接続されている。

特開２０１４−１８８７１７号公報（図２等）

特許文献１では、流路形成部材の上面において、各個別電極に接続された配線が２つの圧電素子列の間の領域に引き出され、この領域に配線部材が接合されている。この構成では、流路形成部材の上面に、配線部材との接合領域を確保するために、２つの圧電素子列を離して配置する必要があり、これに伴って、２つのノズル列の距離も大きくなってしまう。２つのノズル列の距離が大きくなると様々な問題が生じる。例えば、インクジェットヘッドの走査方向に往復移動する際の、その１回の移動（パスともいう）における移動距離が長くなる。また、インクジェットヘッドが傾いて取り付けられた場合には、２つのノズル列からそれぞれ吐出されるインクの着弾位置ズレが大きくなる。さらに、ノズルプレートのサイズが大きくなるという問題もあり、コストアップに繋がる。

本発明の目的は、２列の個別電極からの配線の引き出しを工夫することにより、２つのノズル列の距離を小さくすることである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明の液体吐出装置は、第１方向に沿って配列された複数の第１圧力室と、前記第１方向に沿って配列され、且つ、前記複数の第１圧力室に対して前記第１方向と直交する第２方向における一方側に配置された複数の第２圧力室とを有する流路基板と、前記第１圧力室と対向する複数の第１個別電極と、前記第２圧力室と対向する複数の第２個別電極と、複数の前記第１個別電極と複数の前記第２個別電極とを覆うように配置された圧電膜と、前記圧電膜を覆い、且つ、前記複数の第１個別電極及び前記複数の第２個別電極と対向するように配置された共通電極と、前記第１個別電極の前記圧電膜から露出した露出部に接続され、前記露出部から、前記第１方向において隣接する２つの前記第２個別電極の間を通過して、前記第２方向における前記一方側に延びる第１配線と、を備え、
前記共通電極は、前記隣接する２つの第２個別電極と対向する部分の間に、前記第１配線と重ならないように、前記第２方向における前記一方側から切り欠かれた切欠形状を有し、前記第１配線は、前記露出部から前記圧電膜の上面まで連続的に形成されていることを特徴とするものである。

流路基板には、第１方向に配列された複数の第１圧力室と、第１方向に配列され、且つ、第１圧力室に対して第２方向における一方側に配置された複数の第２圧力室が形成されている。また、第１圧力室には第１個別電極が対向し、第２圧力室には第２個別電極が対向している。第１圧力室と第２圧力室の配置関係に従って、第２個別電極は、第１個別電極に対して、第２方向における前記一方側に配置される。圧電膜は、第１個別電極と第２個別電極を覆うように配置されている。また、第１個別電極は、圧電膜から露出した露出部を有し、この露出部に第１配線が接続されている。第１配線は、露出部から、第１方向に隣接する２つの第２個別電極の間を通過して、第２方向における前記一方側に延びている。

つまり、本発明では、第１個別電極に接続された第１配線が、２つの第２個別電極の間を通過して、第２方向における前記一方側に延びている。この構成では、複数の第１個別電極と複数の第２個別電極との間に、第１配線と接続される接点の配置領域を確保する必要がないため、第１圧力室と第２圧力室の第２方向における距離を狭めることができる。これにより、第１圧力室に連通するノズルと、第２圧力室に連通するノズルの、第２方向における距離も小さくすることができる。

また、第１個別電極は、圧電膜によって覆われる電極であるから、この第１個別電極に接続され、且つ、２つの第２個別電極の間を通過する第１配線が、圧電膜の下側に配置された構成を採用することもできる。この場合には、先に第１配線を形成してから、その上に圧電膜を成膜することになる。しかし、第１配線が先に形成されていると、圧電膜の成膜ムラや配向性の変化などの問題が生じる虞がある。この点、本発明では、第１配線は、第１個別電極の露出部から圧電膜の上面まで連続的に形成されている。この構成では、圧電膜が成膜された後に第１配線が形成されるため、第１配線の上に圧電膜を成膜することに起因する、上述の問題が生じない。また、第１配線が、露出部から圧電膜の上面まで連続的に配置されているため、第１配線が圧電膜の上に乗り上げていない構成と比べて、第１個別電極の露出部との導通信頼性が高くなる。

また、本発明では、２つの第２個別電極の間では、圧電膜を覆っている共通電極が第２方向における前記一方側から切り欠かれた切欠形状になっている。そのため、圧電膜の上に形成される第１配線を、共通電極と接触させることなく、２つの第２個別電極の間に配置することができる。

第２の発明の液体吐出装置は、前記第１の発明において、前記圧電膜の、前記第１方向において隣接する２つの前記第２個別電極の間の部分には、前記第２方向に沿って延びるスリットが形成され、前記第１個別電極の一部が前記スリットまで延びて、前記スリットにおいて前記圧電膜から露出して、前記露出部を構成していることを特徴とするものである。

本発明では、圧電膜の、第２圧力室とそれぞれ対向する部分の間にスリットが形成されていることから、圧力室と対向する部分を大きく変形させやすくなる。尚、２つの第２個別電極の間において、共通電極が切欠形状に形成されていることから、スリットにおける、第１配線と共通電極の短絡が防止される。

第３の発明の液体吐出装置は、前記第１又は第２の発明において、前記共通電極の異なる２つの部分と接触する補助導体を備えていることを特徴とするものである。

補助導体により、共通電極の２つの部分の間に、共通電極とは別の電流経路が形成される。そのため、共通電極の上記２つの部分の間での電位差が小さくなり、その結果、複数の圧力室の間での圧電膜への印加電圧（個別電極と共通電極の間の電圧）のばらつきが抑えられる。

第４の発明の液体吐出装置は、前記第３の発明において、前記補助導体は、前記第１個別電極よりも前記第２方向における他方側において前記第１方向に延び、且つ、前記第１方向において離れた前記共通電極の２つの部分と接触する第１導電部を有することを特徴とするものである。

本発明では、第１個別電極よりも前記第２方向における他方側において、第１導電部が、共通電極の、第１方向に離れた２つの部分を繋ぐように配置されているため、上記２つの部分の間での電位差が小さくなる。これにより、第１方向に配列された複数の第１圧力室の間での、圧電膜への印加電圧（個別電極と共通電極の間の電圧）のばらつきが抑えられる。尚、本発明では、第１個別電極に接続された第１配線は、第２方向の一方側（第２個別電極側）に延びているため、第１個別電極の、第２個別電極と反対側（第２方向における他方側）には、第１方向に延びる第１導電部を配置することが可能である。

第５の発明の液体吐出装置は、前記第４の発明において、前記補助導体は、前記第１導電部から、前記第１方向に隣接する２つの前記第１個別電極の間において前記第２方向に延び、且つ、前記共通電極と接触する、第２導電部を有することを特徴とするものである。

本発明では、第１方向に隣接する２つの第１個別電極の間において、第２方向に延びる第２導電部が配置されている。また、第２導電部は共通電極と接触している。これにより、共通電極の、各第１圧力室と対向する電極部分に対して、共通電極自体による電流経路に加えて、補助導体の第１導電部と第２導電部による電流経路が増えることになる。これにより、第１圧力室と第２圧力室の間での、共通電極の圧力室と対向する電極部分の電位差を小さくして、圧電膜への印加電圧のばらつきを抑えることができる。また、隣接する２つの第２個別電極の間に第１配線が配置される一方で、隣接する２つの第１個別電極の間にも第２導電部が配置されることで、第１圧力室と第２圧力室との間で、圧電膜の変形に関する条件を近づけることができ、圧電膜の変形特性の差を小さくすることができる。

前記第５の発明において、前記２つの第２個別電極の間を通過する前記第１配線の前記第１方向における幅と、前記２つの第１個別電極の間に配置された前記第２導電部の前記第１方向における幅とが等しいことが好ましい（第６の発明）。また、前記補助導体と前記第１配線とが同じ材料で形成されていることが好ましい（第７の発明）。あるいは、前記補助導体と前記第１配線の厚みが同じであることが好ましい（第８の発明）。このように、第１配線と第２導電部の間で、幅、材料、又は、厚みを同じにすることで、第１圧力室と第２圧力室との間での圧電膜の変形特性の差をさらに小さくすることができる。

第９の発明の液体吐出装置は、前記第５〜第８の何れかの発明において、前記第２導電部が配置されている領域において、前記共通電極に開口部が形成されていることを特徴とするものである。
ものである。

本発明では、２つの第１個別電極の間の、第２導電部が配置されている領域において、共通電極に開口部が形成され、この領域には共通電極が配置されていない。そのため、第１圧力室と第２圧力室との間での、圧電膜の変形に関する条件が近づき、両者の間での圧電膜の変形特性差をさらに小さくすることができる。

第１０の発明の液体吐出装置は、前記第９の発明において、前記共通電極の、前記第１方向に隣接する２つの第２個別電極と対向する部分の間に、前記第２方向に延びる切欠部が形成され、前記共通電極の、前記第１方向に隣接する２つの第１個別電極と対向する部分の間に形成された前記開口部も、前記第２方向に延びており、前記切欠部と前記開口部の間で、前記第２方向における長さと、前記第１方向における幅が、共に等しいことを特徴とするものである。

第１圧力室と第２圧力室との間での、圧電膜の変形に関する条件をさらに近づけるためには、共通電極の、２つの第１個別電極の間に配置される切欠部と、２つの第２個別電極の間に配置される開口部の、長さと幅が共に等しいことが好ましい。

第１１の発明の液体吐出装置は、前記第４〜第１０の何れかの発明において、前記補助導体は、前記複数の第１個別電極及び前記複数の第２個別電極よりも前記第１方向における外側において、前記第１導電部から前記第２方向の前記一方側に延びる、第３導電部を有することを特徴とするものである。

本発明では、第１導電部に、第２方向に延びる第３導電部が接続されている。これにより、共通電極の、第２方向に離れた２つの部分の間の電位差が小さくなる。

第１２の発明の液体吐出装置は、前記第１０の発明において、前記第２個別電極から前記第２方向における前記一方側に延びる第２配線を備えていることを特徴とするものである。

本発明では、第２個別電極に接続された第２配線も、第１個別電極に接続された第１配線と同じく、第２方向における前記一方側に引き出されている。そのため、複数の第１個別電極と複数の第２個別電極との間に、第２配線と接続される接点の配置領域を確保する必要がない。

第１３の発明の液体吐出装置は、前記第１２の発明において、前記流路基板の、前記第２圧力室よりも前記第２方向における前記一方側に設けられ、前記第１配線と接続される第１接点と、前記第２配線と接続される第２接点と、前記補助導体の前記第３導電部に接続される第３接点とを有する、電気接続部を備えていることを特徴とするものである。

本発明では、第１導電部が、第２方向に延びる第３導電部を介して、電気接続部の第３接点と接続されている。従って、この第３導電部と前記第１導電部により、共通電極の、第１圧力室と対向する電極部分と、電気接続部の第３接点との間での電流経路が増える。そのため、第３接点から遠い位置にある第１圧力室と、第３接点に近い位置にある第２圧力室との間での、圧電膜への印加電圧の差を小さく抑えることができる。

第１２の発明の液体吐出装置は、前記第３の発明において、前記補助導体は、前記第１方向に隣接する２つの前記第１個別電極の間において前記第２方向に延び、前記第２方向において離れた前記共通電極の２つの部分と接触することを特徴とするものである。

本発明では、第１圧力室と対向する電極部分に対して、共通電極自体の電流経路に加えて、補助導体による電流経路が増えることになる。従って、第１圧力室と第２圧力室との間での、共通電極の圧力室と対向する電極部分の電位差が小さくなり、圧電膜への印加電圧のばらつきが抑えられる。また、隣接する２つの第２個別電極の間に第１配線が配置される一方で、隣接する２つの第１個別電極の間に補助導体が配置されることで、第１圧力室と第２圧力室との間で、圧電膜の変形に関する条件を近づけることができ、圧電膜の変形特性差を小さくすることができる。

前記第１２の発明において、前記２つの第２個別電極の間を通過する前記第１配線の前記第１方向における幅と、前記２つの第１個別電極の間に配置された前記補助導体の前記第１方向における幅とが等しいことが好ましい（第１３の発明）。また、前記補助導体と前記第１配線とが同じ材料で形成されていることが好ましい（第１４の発明）。あるいは、前記補助導体と前記第１配線の厚みが同じであることが好ましい（第１５の発明）。このように、第１配線と補助導体の間で、幅、材料、又は、厚みを同じにすることで、第１圧力室と第２圧力室との間の圧電膜の変形特性差を小さくすることができる。

第１６の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第１５の何れかの発明において、前記第１配線は、金又はアルミニウムで形成されていることを特徴とするものである。

圧電膜を成膜する前に第１配線が形成されていると、この第１配線の材質によっては、後に成膜する圧電膜の配向性が変化する場合がある。この問題を回避するために、第１配線を、白金（Ｐｔ）などの、圧電膜の配向性に影響を及ぼす虞が少ない材料で形成する必要が生じる。つまり、個別配線の材料選定に制約が生じ、白金よりも安価な材料、あるいは、電気抵抗率の低い材料を使用しにくくなる。一方、本発明では、第１配線は、露出部から圧電膜の上面まで連続的に形成されており、第１配線は、圧電膜の成膜後に形成される。従って、第１配線の材質は圧電膜の配向性に影響を与えない。そのため、電気抵抗を小さくする、あるいは、コストダウンを図る等の観点から、第１配線を金やアルミニウムで形成することができる。

第１７の発明の圧電アクチュエータの製造方法は、流路基板に、第１方向に沿って配列された複数の第１個別電極と、前記第１方向に沿って配列され、且つ、前記複数の第１個別電極に対して前記第１方向と直交する第２方向における一方側に配置された複数の第２個別電極とを形成する、個別電極形成工程と、前記複数の第１個別電極及び前記複数の第２個別電極を覆うように圧電膜を成膜する、成膜工程と、前記第１個別電極の一部分を覆っている前記圧電膜を除去して、前記圧電膜から露出する露出部を形成する露出部形成工程と、前記圧電膜の前記流路基板と反対側の面に、前記複数の第１個別電極及び前記複数の第２個別電極と対向し、且つ、前記第１方向に隣接する２つの前記第２個別電極と対向する部分の間に、前記第２方向における前記一方側から切り欠かれた切欠形状を有する共通電極を形成する、共通電極形成工程と、前記共通電極形成工程の後に、前記露出部に接続され、且つ、前記２つの第２個別電極の間の前記共通電極の前記切欠形状が形成された領域を通過して、前記第２方向における前記一方側に延びる配線を形成する、配線形成工程と、を備えていることを特徴とするものである。

本発明では、複数の第１個別電極と複数の第２個別電極を覆う圧電膜を成膜してから、隣接する２つの第２個別電極の間において切欠形状を有する共通電極を形成する。その後に、第１個別電極に接続される配線を、２つの第２個別電極の間の、共通電極の切欠形状が形成された領域を通過するように形成する。

第１個別電極の配線が、隣接する２つの第２個別電極の間を通過して第２方向における前記一方側へ延びることから、第１個別電極と第２個別電極との間に、第１配線と接続される接点の配置領域を確保する必要がない。そのため、第１圧力室に連通するノズルと、第２圧力室に連通するノズルの、第２方向における距離を狭めることができる。また、本発明では、圧電膜を成膜した後に配線を形成する。そのため、先に配線を形成してその上に圧電膜を成膜する場合と違って、配線による圧電膜への悪影響が生じない。また、２つの第２個別電極の間では、共通電極が切欠形状になっていることから、第１個別電極に接続される配線を、共通電極と接触させることなく、２つの第２個別電極の間に配置することができる。

第１８の発明の圧電アクチュエータの製造方法は、前記第１７の発明において、前記配線形成工程において、前記配線を、前記露出部から前記圧電膜の上面まで連続的に延びるように形成することを特徴とするものである。

本発明では、配線を、露出部から圧電膜の上面まで延びるように連続的に形成するため、配線と第１個別電極の露出部との導通信頼性が高くなる。

第１９の発明の圧電アクチュエータの製造方法は、前記第１７又は第１８の発明において、前記共通電極の異なる２つの部分とそれぞれ接触する補助導体を形成する、補助導体形成工程を備え、前記配線と前記補助導体とを、同じ材料を用いて同一の成膜プロセスによって形成することを特徴とするものである。

共通電極の上に、この共通電極の異なる２つの部分を繋ぐように補助導体が配置されることで、前記２つの部分の電位差が小さくなるため、異なる圧力室間での圧電膜への印加電圧のばらつきが抑えられる。また、第１個別電極に接続される配線と、補助導体とを、同じ材料を用いて同じ成膜プロセスで形成することで、配線と補助導体とを一度に形成することができる。

本実施形態に係るプリンタの概略的な上面図である。 ４つのヘッドユニットが取り付けられたキャリッジの断面図である。 インクジェットヘッドの１つのヘッドユニットの上面図である。 図３のIV-IV線断面図である。 ヘッドユニットの上部基板の上面図である。 （ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図５のＢ−Ｂ線断面図である。 第１露出部と第１配線との接続部分の拡大図であり、（ａ）は第１配線が圧電膜の上面まで形成されている場合、（ｂ）は第１配線が圧電膜の上面まで形成されていない場合をそれぞれ示す。 圧電アクチュエータの製造工程を示す図である。 変更形態のヘッドユニットのヘッド本体部の上面図である。 別の変更形態のヘッドユニットの上面図である。 別の変更形態のヘッドユニットの上面図である。 別の変更形態のヘッドユニットの上面図である。 別の変更形態のヘッドユニットの上面図である。 別の変更形態のヘッドユニットの上面図である。 別の変更形態のヘッドユニットの上面図である。 別の変更形態のヘッドユニットの上面図である。 図１６のＣ−Ｃ線断面図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略的な上面図である。まず、図１を参照してインクジェットプリンタ１の概略構成について説明する。尚、図１に示す前後左右の各方向をプリンタの「前」「後」「左」「右」と定義する。また、紙面手前側を「上」、紙面向こう側を「下」とそれぞれ定義する。その上で、以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。

＜プリンタの概略構成＞
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、プラテン２と、キャリッジ３と、インクジェットヘッド４と、カートリッジホルダ５と、搬送機構６と、制御装置７等を備えている。

プラテン２の上面には、被記録媒体である記録用紙１００が載置される。キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って左右方向（以下、走査方向ともいう）に往復移動可能に構成されている。キャリッジ３には無端ベルト１４が連結され、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が駆動されることで、キャリッジ３は走査方向に移動する。

インクジェットヘッド４は、キャリッジ３に取り付けられており、キャリッジ３とともに走査方向に移動する。インクジェットヘッド４は、走査方向に並ぶ４つのヘッドユニット２０を備えている。インクジェットヘッド４は、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクカートリッジ１７が装着されるカートリッジホルダ５と、図示しないチューブによってそれぞれ接続されている。各ヘッドユニット２０は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に形成された複数のノズル３０（図２〜図５参照）を有する。各ヘッドユニット２０のノズル３０は、インクカートリッジ１７から供給されたインクを、プラテン２に載置された記録用紙１００に向けて吐出する。

搬送機構６は、前後方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有する。搬送機構６は、２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を前方（以下、搬送方向ともいう）に搬送する。

制御装置７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。 制御装置７は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＡＳＩＣにより、記録用紙１００への印刷や、インクジェットヘッド４のメンテナンス等の各種処理を実行する。

例えば、印刷処理においては、制御装置７は、ＰＣ等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド４やキャリッジ駆動モータ１５等を制御して、記録用紙１００に画像等を印刷させる。具体的には、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド４を走査方向に移動させながらインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ１８，１９によって記録用紙１００を搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。

＜インクジェットヘッドの詳細＞
次に、インクジェットヘッド４の詳細構成について説明する。図２は、４つのヘッドユニット２０が取り付けられたキャリッジ３の断面図である。図３は、インクジェットヘッド４の１つのヘッドユニット２０の上面図である。

図２に示すように、キャリッジ３の下部には板状のユニットホルダ３３が設けられ、このユニットホルダ３３の上面に、４つのヘッドユニット２０が走査方向に並べて取り付けられている。また、キャリッジ３には、４つのヘッドユニット２０の上方において４つのヘッドユニット２０に跨って配置された回路基板３４が設けられている。回路基板３４は、プリンタ１の制御装置７（図１参照）と電気的に接続されており、制御装置７からの指令を受けて、各ヘッドユニット２０に対して様々な制御信号を出力する。４つのヘッドユニット２０は、配線部材であるＣＯＦ３５（Chip On Film）によって、回路基板３４とそれぞれ接続されている。

各ヘッドユニット２０の下面には複数のノズル３０が形成されている。各ヘッドユニット２０の複数のノズル３０は、ユニットホルダ３３に形成された開口から露出している。図３に示すように、複数のノズル３０は、搬送方向に沿って配列されて、２つのノズル列３１を構成している。尚、２つのノズル列３１の間において、ノズル３０の位置が搬送方向にずれており、複数のノズル３０が、いわゆる千鳥状に配置されている。

１つのヘッドユニット２０の２つのノズル列３１は、それぞれ、異なる色のインクを吐出する。尚、以下の説明において、プリンタ１の構成要素のうち、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）のインクにそれぞれ対応するものについては、その構成要素を示す符号の後に、どのインクに対応するかが分かるように、適宜、ブラックを示す“ｋ”、イエローを示す“ｙ”、シアンを示す“ｃ”、マゼンタを示す“ｍ”の何れかの記号を付す。例えば、ノズル３１ｋとは、ブラックインクを吐出するノズル列３１を指す。

４つのヘッドユニット２０の全体で、４色のインクをそれぞれ吐出する４種類のノズル列３１が左右対称に配置されている。具体的には、４つのヘッドユニット２０のうち、走査方向における内側に配置されたヘッドユニット２０１とヘッドユニット２０２の各々は、内側に位置するブラックのノズル列３１ｋと、外側に位置するマゼンタのノズル列３１ｍを有する。また、ヘッドユニット２０１の左側に配置されたヘッドユニット２０３と、ヘッドユニット２０２の右側に配置されたヘッドユニット２０４、つまり、外側２つのヘッドユニット２０３，２０４の各々は、内側に位置するシアンのノズル列３１ｃと、外側に位置するイエローのノズル列３１ｙを有する。

つまり、４つのヘッドユニット２０を有するインクジェットヘッド４全体で、１色のインクにつき２つのノズル列３１、合計８つのノズル列３１が存在する。そして、これら８つのノズル列３１は、内側から左右両側に向けて、ブラックのノズル列３１ｋ、マゼンタのノズル列３１ｍ、シアンのノズル列３１ｃ、イエローのノズル列３１ｙの順で配置されている。尚、図２において、各色のノズル３０及びノズル列３１について、左側に配置されているものについては、符号“１”を付し、右側に配置されているものについては、符号“２”を付している。例えば、ノズル３０ｃ１とは、左側に配置された、シアンインクを吐出するノズル３０のことである。

即ち、中央側からブラック、マゼンタ、シアン、イエローの順で、４色のノズル列３１が左右対称に配置されている。上記の構成では、キャリッジ３が左方に移動する場合と右方に移動する場合とで、記録用紙１００への４色のインクの着弾順序を同じにすることができる。これにより、双方向印字において、キャリッジ３が左方に移動する際に形成される画像部分と、右方に移動する際に形成される画像部分との間の、色目の違いを小さく抑えることが可能となる。

＜ヘッドユニットの構成＞
次に、ヘッドユニット２０の具体的な構成について説明する。尚、インクジェットヘッド４の４つのヘッドユニット２０は、全て同じ構成であるため、そのうちの１つについて説明を行い、他のヘッドユニット２０については説明を省略する。図４は、図３のIV-IV線断面図である。図５は、ヘッドユニット２０（上部基板４６）の上面図である。図６（ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図５のＢ−Ｂ線断面図である。尚、図５では、図４、図６に示されている保護部材４２が二点鎖線で概略的に示されている。

図３、図４に示すように、ヘッドユニット２０は、ホルダ部材４０と、このホルダ部材４０に保持されたヘッド本体部４３とを有する。ホルダ部材４０は、合成樹脂や金属等で形成されている。ホルダ部材４０の、ヘッド本体部４３を走査方向（左右方向）に挟む２つの部分には、左右２つのインク供給流路４４がそれぞれ形成されている。

ヘッドユニット２０の上方に配置された回路基板３４には貫通孔３４ａが形成され、この貫通孔３４ａにおいて、ヘッドユニット２０へインクを供給するための筒状の流路部材４１が、回路基板３４を貫通している。ホルダ部材４０のインク供給流路４４は、上記の流路部材４１を介して、カートリッジホルダ５（図１参照）と接続されている。そして、カートリッジホルダ５に装着された２色（ブラックとマゼンタ、あるいは、シアンとイエロー）のインクカートリッジ１７のインクが、インク供給流路４４を介して、ヘッド本体部４３へそれぞれ供給される。また、ホルダ部材４０の左端部には、ヘッド本体部４３の圧電アクチュエータ４９に接続されるＣＯＦ３５を通すための貫通孔３４ｂが形成されている。

ヘッド本体部４３は、上部基板４６、中間基板４７、下部基板４８、圧電アクチュエータ４９を有する。上部基板４６、中間基板４７、及び、下部基板４８には、それぞれ、インク流路の一部となる流路孔が形成されている。尚、上部基板４６、中間基板４７、及び、下部基板４８は、それぞれ、シリコン単結晶基板からなる。

図４〜図６に示すように、上部基板４６には、複数の圧力室５１が形成されている。複数の圧力室５１は、右側に配列された複数の第１圧力室５１ａと、左側に配列された複数の第２圧力室５１ｂを含む。複数の第１圧力室５１ａは、右側のノズル列３１を構成する複数のノズル３０にそれぞれ対応して搬送方向に配列されている。複数の第２圧力室５１ｂは、複数の第１圧力室５１ａよりも左側において、左側のノズル列３１を構成する複数のノズル３０にそれぞれ対応して搬送方向に配列されている。各圧力室５１は、走査方向に長い矩形の平面形状を有する。

上部基板４６は、複数の圧力室５１（第１圧力室５１ａ、第２圧力室５１ｂ）を覆う振動膜５７を有する。振動膜５７は、シリコンの上部基板４６の一部を酸化、又は、窒化することによって形成された、二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、あるいは、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる膜である。上部基板４６の左端部の上面には、後述する圧電アクチュエータ４９の接点７１ａ，７１ｂ，７２が配置された、電気接続部７０が設けられている。この電気接続部７０にはＣＯＦ３５が接合される。

中間基板４７は、上部基板４６の下面に接合されている。中間基板４７には、ホルダ部材４０の２つのインク供給流路４４とそれぞれ連通する、左右２つのマニホールド５２が形成されている。右側のマニホールド５２は、複数の第１圧力室５１ａの右端部と重なり、且つ、搬送方向（図４の紙面垂直方向）に延びている。左側のマニホールド５２は、複数の第２圧力室５１ｂの左端部と重なり、且つ、搬送方向に延びている。尚、中間基板４７のマニホールド５２は、圧力室５１よりも走査方向における外側に張り出して形成されている。そのため、中間基板４７の走査方向における幅は、上部基板４６の走査方向における幅よりも大きくなっている。

各マニホールド５２の下側は、合成樹脂製のフィルム５６によって覆われている。フィルム５６の下側には、ヘッドユニット２０を保持するユニットホルダ３３が配置されている。中間基板４７には、マニホールド５２と複数の圧力室５１とをそれぞれ連通させる、複数の連通孔５３が形成されている。さらに、中間基板４７には、複数の圧力室５１と、次述の下部基板４８に形成された複数のノズル３０とをそれぞれ連通させる、複数の連通孔５４も形成されている。

下部基板４８は、中間基板４７の下面に接合されている。この下部基板４８には、搬送方向に配列された複数のノズル３０が形成されている。上述したように、複数のノズル３０は２つのノズル列３１を構成している。各ノズル３０は、中間基板４７に形成された連通孔５４を介して、上部基板４６の圧力室５１（第１圧力室５１ａ、第２圧力室５１ｂ）と連通している。尚、下部基板４８は、中間基板４７の下面全域に接合されているのではなく、中間基板４７の、複数の連通孔５４が形成されている領域にのみ接合されている。そのため、下部基板４８の走査方向における幅は、上部基板４６の幅、及び、中間基板４７の幅よりも小さくなっている。

圧電アクチュエータ４９は、複数の圧力室５１内のインクに、それぞれノズル３０から吐出させるための吐出エネルギーを付与するものである。図４〜図６に示すように、圧電アクチュエータ４９は、上部基板４６の振動膜５７の上面に配置されている。圧電アクチュエータ４９は、複数の個別電極６０、圧電膜６１、及び、共通電極６２等を有する。

複数の個別電極６０は、上部基板４６の振動膜５７の上面に、複数の圧力室５１にそれぞれ対向して配置されている。即ち、複数の第１圧力室５１ａにそれぞれ対応して、複数の第１個別電極６０ａが搬送方向に配列され、複数の第２圧力室５１ｂにそれぞれ対応して、複数の第２個別電極６０ｂが搬送方向に配列されている。各個別電極６０は、白金（Ｐｔ）で形成されている。各個別電極６０は、圧力室５１よりも小さい矩形の平面形状を有する。

図５、図６に示すように、振動膜５７の上面には、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料からなる圧電膜６１が形成されている。圧電膜６１は、右側の複数の第１個別電極６０ａと左側の複数の第２個別電極６０ｂの両方を、共通に覆っている。図５、図６（ｂ）に示すように、圧電膜６１の右側部分の、搬送方向に隣接する２つの第１個別電極６０ａの間の部分には、走査方向に沿って延びるスリット６４が形成されている。また、図５、図６（ａ）に示すように、圧電膜６１の左側部分の、搬送方向に隣接する２つの第２個別電極６０ｂの間の部分にも、走査方向に沿って延びるスリット６４が形成されている。別の言い方をすれば、各個別電極６０の、搬送方向における両側に、圧電膜６１の２つのスリット６４がそれぞれ配置されている。尚、第１個別電極６０ａの間に配置されている右側のスリット６４と、第２個別電極６０ｂの間に配置されている左側のスリット６４とで、走査方向における長さ、及び、搬送方向における幅が同じである。搬送方向に隣接する２つの個別電極６０の間において、圧電膜６１にスリット６４が形成されていることにより、圧電膜６１の、各圧力室５１と対向する部分を大きく変形させやすくなる。

第１個別電極６０ａの左端部は、第１圧力室５１ａの左端よりもさらに左方へ延び、圧電膜６１のスリット６４の右端部と重なる位置に配置されている。このスリット６４において、第１個別電極６０ａの左端部が圧電膜６１から露出して、第１露出部６５を構成している。第２個別電極６０ｂの左端部は、第２圧力室５１ｂの左端よりもさらに左方へ延びて、圧電膜６１の左側の縁から露出し、第２露出部６６を構成している。

共通電極６２は、圧電膜６１を覆うように配置されている。この共通電極６２は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）で形成されている。また、共通電極６２は、複数の個別電極６０（第１個別電極６０ａ、第２個別電極６０ｂ）と、圧電膜６１を挟んで対向している。共通電極６２の左側部分には、搬送方向に隣接する２つの第２個別電極６０ｂと対向する部分の間に、左側から切り欠かれた切欠部６８が形成されている。これにより、共通電極６２の左側部分は、共通電極６２の中央部から左方に向けて延びる櫛歯形状に形成されている。言い換えれば、搬送方向に隣接する２つの第２個別電極６０ｂの間には、共通電極６２が配置されていない。

尚、圧電膜６１の、個別電極６０と共通電極６２と挟まれた部分（以下、活性部６１ａとも呼ぶ）は、厚み方向において上向き、即ち、下側の個別電極６０から上側の共通電極６２に向かう方向に分極されている。

共通電極６２の上には、この共通電極６２と接触して配置された補助導体６３が設けられている。この補助導体６３は、共通電極６２の異なる部分に接触することにより、上記異なる部分の間に別の電流経路を構築することで、共通電極６２内の電位ばらつきを抑える。補助導体６３は、金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの電気抵抗率の小さい金属材料で形成されている。また、補助導体６３の厚みは、共通電極６２の厚みよりも大きい。補助導体６３は、第１導電部６３ａと、第１導電部６３ａに導通する複数の第２導電部６３ｂと、第１導電部６３ａに導通する２つの第３導電部６３ｃとを有する。

第１導電部６３ａは、共通電極６２の、複数の第１個別電極６０ａよりも右側の部分の上に配置されている。第１導電部６３ａは、複数の第１個別電極６０ａにわたって搬送方向に延びている。各第２導電部６３ｂは、搬送方向に隣接する２つの第１個別電極６０ａの間において、共通電極６２の上に配置され、且つ、走査方向に延びている。２つの第３導電部６３ｃは、第１導電部６３ａの前端部と後端部にそれぞれ接続されている。これら２つの第３導電部６３ｃは、共通電極６２の、複数の個別電極６０よりも前側部分と後側部分に配置され、第１導電部６３ａから左方にそれぞれ延びている。

先にも触れたように、上部基板４６の左端部の上面には電気接続部７０が設けられている。この電気接続部７０は、複数の第１駆動接点７１ａと、複数の第２駆動接点７１ｂと、２つのグランド接点７２を有する。

複数の個別電極６０には、複数の配線７３がそれぞれ接続されている。各配線７３は、個別電極６０から左方に引き出されて、上部基板４６の左端部に設けられた電気接続部７０の駆動接点７１まで延びている。後でも述べるが、各配線７３は、圧電膜６１の成膜の後に形成されるものであり、図６に示すように、配線７３の一部は圧電膜６１の上に配置されている。また、複数の配線７３は、補助導体６３と同じ材料（例えば、金やアルミニウム）により、同じ成膜プロセスで形成される。つまり、配線７３と補助導体６３の間で、材質と厚みとが同じとなっている。また、配線７３の厚みは、個別電極６０の厚みよりも大きくなっている。

図５、図６（ａ）に示すように、右側の第１個別電極６０ａの第１露出部６５は、２つの第２個別電極６０ｂの間のスリット６４において圧電膜６１から露出している。第１個別電極６０ａに対応する第１配線７３ａの右端部は、第１露出部６５から圧電膜６１の上面まで連続的に形成されている。また、第１配線７３ａは、第１露出部６５から、スリット６４において２つの第２個別電極６０ｂの間を通過して、上部基板４６の振動膜５７の上面に沿って左方に延びている。さらに、第１配線７３ａは、圧電膜６１の左端部を乗り越えて、電気接続部７０の第１駆動接点７１ａに接続されている。尚、共通電極６２は、２つの第２個別電極６０ｂの間の領域において、第１配線７３ａと重ならないように切欠形状に形成されているため、圧電膜６１のスリット６４において、第１配線７３ａと共通電極６２とが短絡することがない。

また、２つの第２個別電極６０ｂの間に配置された第１配線７３ａの、搬送方向における幅は、２つの第１個別電極６０ａの間に配置された補助導体６３の第２導電部６３ｂの、搬送方向における幅と、等しくなっている。尚、配線７３を形成する際の誤差を考慮して、本実施形態において「第１配線７３ａと第２導電部６３ｂの幅が等しい」とは、第１配線７３ａの幅Ｗ１と第２導電部６３ｂの幅Ｗ２の差（Ｗ１−Ｗ２）が、第１配線７３ａの幅Ｗ１の１０％以下に収まっていることを言う。

図５、図６（ｂ）に示すように、左側の第２個別電極６０ｂの第２露出部６６は、圧電膜６１の左側の縁から露出している。第２個別電極６０ｂに対応する第２配線７３ｂの右端部は、第２露出部６６から圧電膜６１の上面まで連続的に形成されている。第２配線７３ｂは、第２露出部６６から上部基板４６の振動膜５７の上面に沿って左方に延び、電気接続部７０の第２駆動接点７１ｂに接続されている。

図７は、第１露出部６５と第１配線７３ａとの接続部分の拡大図であり、（ａ）は第１配線７３ａが圧電膜６１の上面まで形成されている場合、（ｂ）は第１配線７３ａが圧電膜６１の上面まで形成されていない場合をそれぞれ示す。本実施形態では、図７（ａ）のように、第１配線７３ａ（第２配線７３ｂ）の端部が、第１露出部６５（第２露出部６６）から、圧電膜６１の側面を経て圧電膜６１の上面まで連続的に形成されている。この構成では、配線７３の端部が圧電膜６１の側面及び上面にも接触しているため、この配線７３の端部に露出部６５（６６）から剥離する方向の力が作用しても、露出部６５（６６）から剥離しにくい。そのため、図７（ｂ）のように、配線７３の端部が、圧電膜６１に重ねられていない構成と比べて、配線７３の端部と露出部６５（６６）との電気的接続の信頼性が高くなる。

また、補助導体６３の２つの第３導電部６３ｃは、第１導電部６３ａからそれぞれ左方へ延びて、電気接続部７０のグランド接点７２に接続されている。

以上説明した圧電アクチュエータ４９は、上部基板４６の上面に配置された保護部材４２によって覆われている。より具体的には、保護部材４２は、凹状のカバー部４２ａと、カバー部４２ａよりも左側部分に形成された開口部４２ｂとを有する。図４に示すように、保護部材４２の開口部４２ｂは、その上に位置するホルダ部材４０の開口部４０ａと上下に連通している。保護部材４２が上部基板４６の上面に配置されたときに、カバー部４２ａが圧電アクチュエータ４９の圧電膜６１を覆う。一方、上部基板４６の電気接続部７０は、保護部材４２の開口部４２ｂから露出する。

上部基板４６の電気接続部７０には、ＣＯＦ３５が接続されている。図４に示すように、ＣＯＦ３５は、保護部材４２の開口部４２ｂ及びホルダ部材４０の開口部４０ａ内において、Ｓ字状に蛇行しながら上方の回路基板３４へ向けて延びている。回路基板３４には、ホルダ部材４０の開口部４０ａの上方に位置し、ＣＯＦ３５を通過させる貫通孔３４ｂが形成されている。また、回路基板３４の、貫通孔３４ｂよりも右側部分の上面には、接続端子７５が設けられている。電気接続部７０から上方へ延びるＣＯＦ３５は、回路基板３４の貫通孔３４ｂを通過して、接続端子７５に接続されている。

ＣＯＦ３５の上下方向における途中部には、ドライバＩＣ７６が設けられている。ドライバＩＣ７６は、ＣＯＦ３５上の配線７３を介して、回路基板３４と電気的に接続されている。また、ドライバＩＣ７６は、ＣＯＦ３５上の配線７３を介して、電気接続部７０の駆動接点とも電気的に接続されている。そして、ドライバＩＣ７６は、回路基板３４から送られる制御信号に基づいて、個別電極６０に対して駆動信号を出力し、個別電極６０の電位をグランド電位と所定の駆動電位との間で切り換える。尚、電気接続部７０のグランド接点７２は、ＣＯＦ３５のグランド（図示省略）と電気的に接続され、共通電極６２はグランド電位に保持される。

ドライバＩＣ７６から駆動信号が供給されたときの、圧電アクチュエータ４９の動作について説明する。駆動信号が供給されていない状態では、個別電極６０の電位はグランド電位となっており、共通電極６２と同電位である。この状態から、ある個別電極６０に駆動信号が供給されて、個別電極６０に駆動電位が印加されると、その個別電極６０と共通電極６２との電位差により、圧電膜６１の活性部６１ａに、その厚み方向に平行な電界が作用する。ここで、活性部６１ａの分極方向と電界の方向とが一致するために、活性部６１ａはその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮する。この活性部６１ａの収縮変形に伴って、振動膜５７が圧力室５１側に凸となるように撓む。これにより、圧力室５１の容積が減少して圧力室５１内に圧力波が発生することで、圧力室５１に連通するノズル３０からインクの液滴が吐出される。

次に、上記のヘッドユニット２０の製造工程について、特に、圧電アクチュエータ４９の製造工程を中心に説明する。図８は、圧電アクチュエータ４９の製造工程を示す図である。本実施形態では、上部基板４６の振動膜５７の上に、成膜工程とパターニング工程を繰り返して、様々な膜を順に積層することにより、圧電アクチュエータ４９を製造する。

まず、図８（ａ）に示すように、上部基板４６の表面に、熱酸化等によって二酸化シリコン等の振動膜５７を成膜する。次に、図８（ｂ）に示すように、振動膜５７の上に、白金の膜をスパッタリング等で形成し、この膜をエッチングすることにより、複数の個別電極６０を形成する。

次に、図８（ｃ）に示すように、振動膜５７の上面に、複数の個別電極６０を覆うように、ゾルゲル法やスパッタリングで圧電膜６１を成膜する。そして、図８（ｄ）に示すように、この圧電膜６１をエッチングでパターニングする。尚、この圧電膜６１のエッチングの際に、圧電膜６１の、複数の第１個別電極６０ａの間の部分、及び、複数の第２個別電極６０ｂの間の部分に、スリット６４を形成する。同時に、圧電膜６１の、第１個別電極６０ａの左端部を覆っている部分をエッチングで除去して圧電膜６１から露出させて、第１露出部６５を形成する。

圧電膜６１のパターニング後、図８（ｅ）に示すように、圧電膜６１の上面に、共通電極６２となるイリジウム等の金属膜７８を、スパッタリング等で成膜する。次に、図８（ｆ）に示すように、金属膜７８をエッチングによりパターニングし、共通電極６２を形成する。この共通電極６２のパターニングの際に、共通電極６２の、複数の第２個別電極６０ｂの間の領域に、左側から切り欠かれた切欠部６８を形成する。

次に、図８（ｇ）に示すように、個別電極６０の露出部６５（６６）に接続される配線７３を形成する。ここで、配線７３は、その右端部が、露出部６５（６６）から圧電膜６１の側面を経て上面まで連続的に延びるように形成する。また、このときに、配線７３と同じ成膜プロセスによって、圧電膜６１（共通電極６２）の上に、補助導体６３を形成する。

配線７３と補助導体６３を金で形成する場合であれば、メッキ法で成膜するのが好適である。まず、複数の配線７３と補助導体６３とを形成しない領域に、フォトレジストによるマスクを形成する。次に、マスクの上からメッキにより金の膜を成膜する。その後で、マスクを剥離することにより、マスクで覆われていない領域に、複数の配線７３と補助導体６３とが配置される。また、配線７３と補助導体６３をアルミニウムで形成する場合であれば、スパッタリング等で上部基板４６の上面のほぼ全域にアルミニウムの導電膜を成膜し、次に、導電膜にエッチングを行って不要部分を除去することにより、複数の配線７３と補助導体６３を形成する。このように、複数の配線７３と補助導体６３とを、同じ材料で同じ成膜プロセスで形成するため、配線７３と補助導体６３とを一度に形成することができる。また、配線７３と補助導体６３の厚みを等しくすることも容易である。

以上で、圧電アクチュエータ４９の製造が完了する。その後、保護部材４２の接合、上部基板４６のエッチングによる圧力室５１の形成、中間基板４７及び下部基板４８の接合、及び、ＣＯＦ３５の接続等の工程を順次行う。

以上の説明したように、本実施形態では、第１個別電極６０ａに接続された第１配線７３ａと、第２個別電極６０ｂに接続された第２配線７３ｂが、共に、左方へ延びて、電気接続部７０の駆動接点７１ａ，７１ｂに接続されている。この構成では、複数の第１個別電極６０ａと複数の第２個別電極６０ｂとの間に、電気接続部７０の駆動接点７１ａ，７１ｂやグランド接点７２が配置されない。そのため、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂの走査方向における距離を狭めることができる。これにより、第１圧力室５１ａに連通するノズル３０（右側のノズル列３１）と、第２圧力室５１ｂに連通するノズル３０（左側のノズル列３１）の、走査方向における距離も小さくすることができる。

尚、各ヘッドユニット２０の２つのノズル列３１の距離が大きいと、下記のような様々な問題が生じる。まず、図２において、４つのヘッドユニット２０を有するインクジェットヘッド４の全体で、左端に位置するノズル列３１ｙ１と右端に位置するノズル列３１ｙ２との間の、走査方向の距離が大きくなる。これにより、インクジェットヘッド４が走査方向に往復移動しながら、左端のノズル列３１ｙ１と右端のノズル列３１ｙ２の両方を使用して記録用紙１００に対して印刷を行う際に、１回のパスにおける移動距離が長くなってしまう。そのため、１回のパスに要する時間が長くなり、１枚の記録用紙１００への印刷に要する時間も長くなってしまう。また、１つのヘッドユニット２０の２つのノズル列３１の距離が離れると、各ヘッドユニット２０の下部基板４８の、走査方向における幅も大きくなり、コストアップにつながる。

さらに、インクジェットヘッド４の各ヘッドユニット２０は、ノズル３０の配列方向（ノズル列３１の延在方向）が搬送方向と完全に平行となるように取り付けられるのが理想であるが、実際には、ノズル３０の配列方向が搬送方向に対して僅かに傾いた状態で取り付けられてしまうことも多い。その場合に、上記の傾きに起因して、２つのノズル列３１の間で、ノズル３０から吐出されたインクの液滴の着弾位置が搬送方向にずれる。ここで、２つのノズル列３１の走査方向の距離が大きくなるほど、上記の２つのノズル列３１の間での着弾位置ズレは大きくなる。

この点、本実施形態では、各ヘッドユニット２０の２つのノズル列３１の距離を小さくすることができるから、上で述べたような様々な問題を抑制することができる。

ところで、個別電極６０は、圧電膜６１によって覆われる電極であるから、個別電極６０に接続される配線７３が圧電膜６１の下に配置される構成を採用することもできる。この場合には、先に配線７３を形成してから、その上に圧電膜６１を成膜することになる。しかし、圧電膜６１の成膜前に配線７３が先に形成されていると、例えば、次のような問題が生じうる。

まず、圧電膜６１の成膜前に配線７３が形成されていると、この配線７３の材質によっては、後に成膜する圧電膜６１の配向性が変化する虞がある。これを抑えるには、配線７３を、白金（Ｐｔ）などの、圧電膜６１の配向性に影響を及ぼす虞が少ない材料で形成する必要がある。つまり、配線７３の材料選定に制約が生じ、白金よりも安価な材料、あるいは、電気抵抗率の低い材料を使用しにくくなる。また、配線７３の電気抵抗を小さくするために、配線７３の厚みは大きいことが望ましいが、厚みの大きい配線７３を形成した後に、圧電膜６１を成膜すると、圧電膜６１の成膜ムラ（厚みのムラ）が生じてしまう、という問題もある。

この点、本実施形態では、圧電膜６１を成膜してから、その後に、配線７３を形成することで、配線７３は、個別電極６０の露出部６５（６６）から圧電膜６１の上面まで連続的に形成されている。このように、圧電膜６１の成膜後に配線７３を形成することで、上に挙げた圧電膜６１の配向性の変化や成膜ムラといった問題は生じないため、配線７３の材料や形状等について、設計の自由度が高まる。例えば、配線７３の電気抵抗を小さくする、あるいは、コストダウンを図る等の観点から、配線７３を金やアルミニウムで形成することができる。また、配線７３の電気抵抗を小さくするために、配線７３の厚みを、個別電極６０の厚みと比べて、かなり大きくすることもできる。また、配線７３が、露出部６５（６６）から圧電膜６１の上面まで連続的に配置されていることにより、図７で説明したように、配線７３が圧電膜６１の上に乗り上げていない構成と比べて、配線７３と露出部との導通信頼性が高くなる。

さらに、本実施形態では、２つの第２個別電極６０ｂの間では、圧電膜６１を覆っている共通電極６２が、左方から切り欠かれた切欠形状になっている。そのため、圧電膜６１の上に形成される第１配線７３ａを、共通電極６２と接触させることなく、２つの第２個別電極６０ｂの間に配置することができる。尚、本実施形態では、圧電膜６１の、２つの第２個別電極６０ｂの間の部分にはスリット６４が形成されているが、この領域において共通電極６２が切欠形状に形成されることで、スリット６４における、第１配線７３ａと共通電極６２の短絡が防止される。

図５に示すように、本実施形態では、共通電極６２の上に、この共通電極６２に接触する補助導体６３が配置されている。この補助導体６３により、共通電極６２の異なる２つの部分の間での電位差が小さくなり、その結果、複数の圧力室５１の間での圧電膜６１への印加電圧（個別電極６０と共通電極６２の間の電圧）のばらつきが抑えられる。

まず、補助導体６３の第１導電部６３ａは、複数の第１個別電極６０ａよりも右側において、搬送方向に延びている。即ち、第１導電部６３ａは、共通電極６２の、搬送方向に離れた２つの部分を繋ぐように配置されている。これにより、搬送方向に配列された複数の第１圧力室５１ａの間での、圧電膜６１への印加電圧のばらつきが抑えられる。また、個別電極６０に接続された配線７３（７３ａ，７３ｂ）は、全て左側（第２個別電極６０ｂ側）に延びているため、第１個別電極６０ａの、第２個別電極６０ｂと反対側に、搬送方向に延びる第１導電部６３ａを配置することが可能である。

補助導体６３の第２導電部６３ｂは、搬送方向に隣接する２つの第１個別電極６０ａの間において、走査方向に延びている。また、この第２導電部６３ｂは共通電極６２の上に設けられて共通電極６２と接触している。これにより、共通電極６２の、各第１圧力室５１ａと対向する電極部分に対して、共通電極６２自体の電流経路に加えて、補助導体６３の第１導電部６３ａと第２導電部６３ｂによる電流経路が増えることになる。従って、グランド接点７２から遠い位置にある第１圧力室５１ａと、グランド接点７２に近い第２圧力室５１ｂの間での、共通電極６２の圧力室５１と対向する電極部分の電位差が小さくなり、圧電膜６１への印加電圧のばらつきが抑えられる。

また、隣接する２つの第２個別電極６０ｂの間に第１配線７３ａが配置される一方で、隣接する２つの第１個別電極６０ａの間にも第２導電部６３ｂが配置されることになる。これにより、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂとの間で、圧電膜６１の変形に関する条件を近づけることができ、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂの間での、圧電膜６１の変形特性の差を小さくすることができる。

また、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂとの間で、圧電膜６１の変形に関する条件をさらに近づけるという観点から、２つの第２個別電極６０ｂの間を通過する第１配線７３ａの幅と、２つの第１個別電極６０ａの間に配置された第２導電部６３ｂの幅とが等しくなっている。また、補助導体６３（第２導電部６３ｂ）と第１配線７３ａとが同じ材料で形成されている。さらに、補助導体６３（第２導電部６３ｂ）と第１配線７３ａの厚みが同じになっている。

さらに、補助導体６３の第３導電部６３ｃは、複数の個別電極６０よりも前側及び後側において、第１導電部６３ａから左方に延びている。また、第３導電部６３ｃは、電気接続部７０のグランド接点７２に接続されている。そのため、この第３導電部６３ｃと前記第１導電部６３ａにより、共通電極６２の、第１圧力室５１ａと対向する電極部分と、電気接続部７０のグランド接点７２との間での電流経路が増える。そのため、グランド接点７２から遠い位置にある第１圧力室５１ａと、第３接点に近い位置にある第２圧力室５１ｂとの間での、圧電膜６１への印加電圧の差をさらに小さく抑えることができる。

以上説明した実施形態において、インクジェットヘッド４が、本発明の「液体吐出装置」に相当する。上部基板４６が、本発明の「流路基板」に相当する。第１駆動接点７１ａが、本発明の「第１接点」に相当する。第２駆動接点７１ｂが、本発明の「第２接点」に相当する。グランド接点７２が、本発明の「第３接点」に相当する。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］共通電極６２の、搬送方向に隣接する２つの第１個別電極６０ａの間の領域にも、開口部が形成されて、圧電膜６１が共通電極６２から部分的に露出していてもよい。図９では、共通電極６２の右側部分の、搬送方向に隣接する２つの第１個別電極６０ａと対向する部分の間に、右側から切り欠かれた切欠部８０が形成されている。これにより、共通電極６２の右側部分は、左側部分と同様に、共通電極６２の中央部から左方に向けて延びる櫛歯形状に形成されている。そして、共通電極６２の切欠部８０が形成された領域に、補助導体６３の第２導電部６３ｂが配置されている。第２導電部６３ｂの先端部は、切欠部８０の底部よりもさらに左方に延び、第２導電部６３ｂは共通電極６２と接触している。

図９では、まず、上述した実施形態と同じく、共通電極６２の、２つの第２個別電極６０ｂの間の切欠部６８が形成された領域に、第１配線７３ａが配置されている。これに加えて、共通電極６２の、２つの第１個別電極６０ａの間の切欠部８０が形成された領域に、第２導電部６３ｂが配置されている。つまり、２つの第２個別電極６０ｂの間では、圧電膜６１の上面に第１配線７３ａが直接形成され、２つの第１個別電極６０ａの間では、圧電膜６１の上面に第２導電部６３ｂが直接形成されている。この構成により、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂとの間で、圧電膜６１の変形に関する条件がさらに近づくため、両者の間での圧電膜６１の変形特性差をさらに小さくすることができる。また、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂとの間の、圧電膜６１の変形に関する条件を一層近づけるという観点からは、左側の切欠部６８と右側の切欠部８０の、長さと幅が共に等しいことが好ましい。

尚、図９では、共通電極６２の２つの第１個別電極６０ａの間に、右側の縁がない切欠形状の開口部が形成されていたが、図１０のように、全周に縁がある穴状の開口部８１が形成されてもよい。

２］共通電極６２に接触する補助導体６３は、前記実施形態の構成のものには限られず、以下のような構成のものを採用することもできる。

図１１に示すように、補助導体６３が、第１導電部６３ａと第２導電部６３ｂを有し、第３導電部６３ｃを有さない構成であってもよい。あるいは、図１２に示すように、補助導体６３が、第１導電部６３ａと第３導電部６３ｃを有し、第２導電部６３ｂを有さない構成であってもよい。さらに、図１３に示すように、補助導体６３が、搬送方向に延びる第１導電部６３ａのみを有する構成であってもよい。

前記実施形態では、補助導体６３は共通電極６２の上に配置され、補助導体６３の全体が共通電極６２と接触しているが、補助導体６３が共通電極６２の一部分にのみ接触していてもよい。例えば、図１４では、補助導体６３の第１導電部６３ａは、搬送方向における両端部においてのみ共通電極６２と接触し、それ以外の部分は共通電極６２よりも右側に配置されて、共通電極６２とは接触していない。

また、図１５に示すように、補助導体８３が、共通電極６２の上において、２つの第１個別電極６０ａの間にのみ配置されていてもよい。補助導体８３は、２つの第１個別電極６０ａの間において走査方向に延び、走査方向において離れた共通電極６２の２つの部分を繋ぐ。

この図１５の補助導体８３により、前記実施形態の第２導電部６３ｂと同様の効果が得られる。各第１圧力室５１ａと対向する電極部分に対して、共通電極６２自体の電流経路に加えて、補助導体８３による電流経路が増える。従って、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂとの間での、共通電極６２の圧力室５１と対向する電極部分の電位差が小さくなり、圧電膜６１への印加電圧のばらつきが抑えられる。また、隣接する２つの第２個別電極６０ｂの間に第１配線７３ａが配置される一方で、隣接する２つの第１個別電極６０ａの間に補助導体８３が配置されることで、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂとの間で、圧電膜６１の変形に関する条件を近づけることができ、圧電膜６１の特性差を小さくすることができる。

また、この図１５の形態においても、第１圧力室５１ａと第２圧力室５１ｂとの間で、圧電膜６１の変形に関する条件を近づけるという観点から、２つの第２個別電極６０ｂの間を通過する第１配線７３ａの幅と、２つの第１個別電極６０ａの間に配置された補助導体８３の幅とが等しいことが好ましい。また、補助導体８３と第１配線７３ａとが同じ材料で形成されていることが好ましい。さらに、補助導体８３と第１配線７３ａの厚みが同じであることが好ましい。

３］共通電極６２に、補助導体が設けられている必要は必ずしもない。即ち、圧電膜６１の上に、共通電極６２のみが配置されてもよい。

４］前記実施形態では、２つの個別電極６０の間の領域において、圧電膜６１にスリット６４が形成されているが、図１６、図１７に示すように、圧電膜６１にスリット６４が形成されていなくてもよい。この場合、圧電膜６１の、第１個別電極６０ａの左端部を覆っている部分にスルーホール８４が形成され、このスルーホール８４により、第１個別電極６０ａの左端部の一部が露出して第１露出部８５が形成されている。また、スルーホール８４内に充填された導電材料により、第１個別電極６０ａの第１露出部８５と、圧電膜６１の上に形成された配線７３とが接続されている。

以上説明した実施形態及びその変更形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットヘッドに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本発明を適用することは可能である。

１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
２０ ヘッドユニット
３０ ノズル
４６ 上部基板
４９ 圧電アクチュエータ
５１ａ 第１圧力室
５１ｂ 第２圧力室
５７ 振動膜
６０ａ 第１個別電極
６０ｂ 第２個別電極
６１ 圧電膜
６２ 共通電極
６３ 補助導体
６３ａ 第１導電部
６３ｂ 第２導電部
６３ａ 第３導電部
６４ スリット
６５ 第１露出部
６８ 切欠部
７０ 電気接続部
７１ａ 第１駆動接点
７１ｂ 第２駆動接点
７２ グランド接点
７３ａ 第１配線
７３ｂ 第２配線
８０ 切欠部
８１ 開口部
８３ 補助導体
８５ 第１露出部

Claims (21)

1. 第１方向に沿って配列された複数の第１圧力室と、前記第１方向に沿って配列され、且つ、前記複数の第１圧力室に対して前記第１方向と直交する第２方向における一方側に配置された複数の第２圧力室とを有する流路基板と、
   前記第１圧力室と対向する複数の第１個別電極と、
   前記第２圧力室と対向する複数の第２個別電極と、
   複数の前記第１個別電極と複数の前記第２個別電極とを覆うように配置された圧電膜と、
   前記圧電膜を覆い、且つ、前記複数の第１個別電極及び前記複数の第２個別電極と対向するように配置された共通電極と、
   前記第１個別電極の前記圧電膜から露出した露出部に接続され、前記露出部から、前記第１方向において隣接する２つの前記第２個別電極の間を通過して、前記第２方向における前記一方側に延びる第１配線と、を備え、
   前記共通電極は、前記隣接する２つの第２個別電極と対向する部分の間に、前記第１配線と重ならないように、前記第２方向における前記一方側から切り欠かれた切欠形状を有し、
   前記第１配線は、前記露出部から前記圧電膜の上面まで連続的に形成されていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記圧電膜の、前記第１方向において隣接する２つの前記第２個別電極の間の部分には、前記第２方向に沿って延びるスリットが形成され、
   前記第１個別電極が、前記スリットまで延びて、前記スリットにおいて前記圧電膜から露出した部分を有し、前記スリットから露出した部分が前記露出部であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記共通電極の異なる２つの部分と接触する補助導体を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記補助導体は、前記第１個別電極よりも前記第２方向における他方側において前記第１方向に延び、且つ、前記第１方向において離れた前記共通電極の２つの部分と接触する第１導電部を有することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記補助導体は、前記第１導電部から、前記第１方向に隣接する２つの前記第１個別電極の間において前記第２方向に延び、且つ、前記共通電極と接触する、第２導電部を有することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記２つの第２個別電極の間を通過する前記第１配線の前記第１方向における幅と、前記２つの第１個別電極の間に配置された前記第２導電部の前記第１方向における幅とが等しいことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記補助導体と前記第１配線とが同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項５又は６の何れかに記載の液体吐出装置。
8. 前記補助導体と前記第１配線の厚みが同じであることを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の液体吐出装置。
9. 前記第２導電部が配置されている領域において、前記共通電極に開口部が形成されていることを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の液体吐出装置。
10. 前記共通電極の、前記第１方向に隣接する２つの第２個別電極と対向する部分の間に、前記第２方向に延びる切欠部が形成され、
    前記共通電極の、前記第１方向に隣接する２つの第１個別電極と対向する部分の間に形成された前記開口部も、前記第２方向に延びており、
    前記切欠部と前記開口部の間で、前記第２方向における長さと、前記第１方向における幅が、共に等しいことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
11. 前記補助導体は、
    前記複数の第１個別電極及び前記複数の第２個別電極よりも前記第１方向における外側において、前記第１導電部から前記第２方向の前記一方側に延びる、第３導電部を有することを特徴とする請求項４〜１０の何れかに記載の液体吐出装置。
12. 前記第２個別電極から前記第２方向における前記一方側に延びる第２配線を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出装置。
13. 前記流路基板の、前記第２圧力室よりも前記第２方向における前記一方側に設けられ、前記第１配線と接続される第１接点と、前記第２配線と接続される第２接点と、前記補助導体の前記第３導電部に接続される第３接点とを有する、電気接続部を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出装置。
14. 前記補助導体は、前記第１方向に隣接する２つの前記第１個別電極の間において前記第２方向に延び、前記第２方向において離れた前記共通電極の２つの部分と接触することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
15. 前記２つの第２個別電極の間を通過する前記第１配線の前記第１方向における幅と、前記２つの第１個別電極の間に配置された前記補助導体の前記第１方向における幅とが等しいことを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出装置。
16. 前記補助導体と前記第１配線とが同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の液体吐出装置。
17. 前記補助導体と前記第１配線の厚みが同じであることを特徴とする請求項１４〜１６の何れかに記載の液体吐出装置。
18. 前記第１配線は、金又はアルミニウムで形成されていることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載の液体吐出装置。
19. 圧電アクチュエータの製造方法であって、
    流路基板に、第１方向に沿って配列された複数の第１個別電極と、前記第１方向に沿って配列され、且つ、前記複数の第１個別電極に対して前記第１方向と直交する第２方向における一方側に配置された複数の第２個別電極とを形成する、個別電極形成工程と、
    前記複数の第１個別電極及び前記複数の第２個別電極を覆うように圧電膜を成膜する、成膜工程と、
    前記第１個別電極の一部分を覆っている前記圧電膜を除去して、前記圧電膜から露出する露出部を形成する露出部形成工程と、
    前記圧電膜の前記流路基板と反対側の面に、前記複数の第１個別電極及び前記複数の第２個別電極と対向し、且つ、前記第１方向に隣接する２つの前記第２個別電極と対向する部分の間に、前記第２方向における前記一方側から切り欠かれた切欠形状を有する共通電極を形成する、共通電極形成工程と、
    前記共通電極形成工程の後に、前記露出部に接続され、且つ、前記２つの第２個別電極の間の前記共通電極の前記切欠形状が形成された領域を通過して、前記第２方向における前記一方側に延びる配線を形成する、配線形成工程と、
    を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
20. 前記配線形成工程において、前記配線を、前記露出部から前記圧電膜の上面まで連続的に延びるように形成することを特徴とする請求項１９に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
21. 前記共通電極の異なる２つの部分とそれぞれ接触する補助導体を形成する、補助導体形成工程を備え、
    前記配線と前記補助導体とを、同じ材料を用いて同一の成膜プロセスによって形成することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の圧電アクチュエータの製造方法。

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