JP7151862B2 - 圧電アクチュエータ、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、圧電アクチュエータ、及び、圧電アクチュエータを有する液体吐出装置に関する。

特許文献１には、液体吐出装置として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、複数のノズルと、複数のノズルに連通する複数の圧力室が形成されたヘッド本体と、複数の圧力室にそれぞれ対応した複数の圧電素子を有するアクチュエータを備えている。

ヘッド本体の複数の圧力室は、複数のノズルにそれぞれ対応して配列され、且つ、ノズル配列方向と直交する方向に並ぶ４つの圧力室列を構成している。アクチュエータは、複数の圧力室を覆う振動板と、振動板の上に配置された圧電体膜と、この圧電体膜の上側に、複数の圧力室にそれぞれ対応して配置された複数の個別電極とを有する。圧電体膜のうちの、各圧力室に対応する部分が１つの圧電素子である。つまり、複数の圧力室の配列に従って、複数の圧電素子が４列に配列された構成となっている。また、振動板は、Ｃｒ又はＣｒ系金属で形成され、圧電体膜を挟んで複数の個別電極と対向しており、この振動板は、複数の圧電素子についての共通電極を兼ねている。

圧電体膜の、ノズル配列方向と直交する方向における一端部の上面には、複数の電気接点部が配置されている、４列に配列された複数の圧電素子の個別電極からは、それぞれ複数の駆動配線が電気接点部へ向けて延びている。尚、４つの圧電素子列のうちの、電気接点部とは反対側に位置する圧電素子列を構成する圧電素子に対応する駆動配線は、電気接点部側に位置する圧電素子列を構成する圧電素子の間を通過して、電気接点部へ延びている。電気接点部には、各圧電素子に電圧を印加するためのＩＣチップが接続される。

特開２０００－７９６８３号公報

上記特許文献には明確な記載はないが、電気接点部では、複数の駆動配線とＩＣチップとの電気的接続だけでなく、共通電極（振動板）とＩＣチップとの接続を行うことによって、共通電極に対する基準電位（例えば、グランド）の付与も行う構成を採用することも多い。

上記の構成とした場合、圧力室の配列方向と直交する方向に並ぶ複数の圧電素子列の間で、前記直交する方向における電気接点部との距離が異なる。即ち、複数の圧電素子列の間で、共通電極のうちの、圧電体膜を挟んで個別電極と対向して各圧電素子に電圧を印加するための電極部分と、電気接点部までの距離が異なることとなる。これにより、電気接点部から遠い位置にある圧電素子列では、電気接点部に近い位置にある圧電素子列と比べて、電気接点部から、共通電極の上記電極部分までの経路が長くなる。

従って、圧電素子の駆動時に、上記経路での電圧降下が大きくなる。また、複数の圧電素子列の間で上述の経路の長さが異なることに起因して、電圧降下の程度にも差が生じる。この電圧降下の差によって、複数の圧電素子列の間で、圧電素子に印加される電圧にばらつきが生じ、さらに、その印加電圧のばらつきは、複数のノズル間での吐出特性のばらつきとなって現れる。

尚、経路の長さの違いに起因する、圧電素子間での印加電圧のばらつきを小さく抑えるためには、共通電極の厚みを大きくすることで、共通電極における電圧降下の差を無視できるほど小さくすればよい。しかし、共通電極が厚いと、圧力室における圧電体膜の変形が阻害されて、変形効率が低下するという問題がある。

本発明の目的は、共通電極を流れる電流の経路を増やして電圧降下を抑制し、複数の圧電素子列の間での、圧電素子へ印加される電圧のばらつきを抑制することである。

本発明の圧電アクチュエータは、基板上において第１方向に配列され、且つ、第１圧電素子列と、前記第１圧電素子列と前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ第２圧電素子列とを構成する、複数の圧電素子と、前記基板上の、前記第１圧電素子列に対して、前記第２方向において前記第２圧電素子列とは反対側の位置に配置された、接点部と、前記複数の圧電素子から前記接点部に向けて、前記第２方向にそれぞれ延びる複数の駆動配線と、を備え、
各圧電素子は、圧電部と、前記圧電部の厚み方向における一方側に配置された第１電極と、前記圧電部の厚み方向における他方側に配置された第２電極とを有し、各駆動配線は、各圧電素子の前記第１電極に接続され、前記複数の圧電素子の前記第２電極は、複数の第２電極の間に配置された電極導通部によって互いに導通し、前記複数の第２電極と前記電極導通部により前記複数の圧電素子についての共通電極が構成され、前記第２圧電素子列を構成する前記圧電素子に対応する前記駆動配線は、前記第１圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間を通って前記接点部へ延びており、前記第２圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間に配置され、且つ、前記第２方向に離れた２つの位置において前記共通電極の前記電極導通部とそれぞれ導通した、導通配線が配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、複数の圧電素子が第１方向に配列されて、第２方向に並ぶ２つの圧電素子列を構成している。また、第２圧電素子列の圧電素子に対応する駆動配線は、第１圧電素子列の圧電素子の間を通って第２方向に延びて、接点部まで延びている。ここで、２列の圧電素子列のうち、接点部とは反対側に位置する第２圧電素子列においては、第１圧電素子列と比べて、接点部までの距離が遠くなるために、各圧電素子の第２電極から接点部へ電流が流れる際の電圧降下が大きくなる。そこで、本発明では、接点部から離れた位置にある第２圧電素子列において、隣接する２つの圧電素子の間に、２つの位置で共通電極とそれぞれ導通する導通配線が配置されている。この導通配線により、第２圧電素子列の各圧電素子の第２電極と、接点部との間で、電流が流れる経路が増えることになり、電圧降下を抑えることができる。

また、接点部に近い第１圧電素子列の圧電素子の間には、接点部から離れた第２圧電素子列の圧電素子に対応する駆動配線が通過している。これに対して、第２圧電素子列の圧電素子の間には空いた領域が存在するため、第１圧電素子列と比べると、圧電素子の間に導通配線を設置することが容易である。

本実施形態に係るプリンタ１の概略的な平面図である。 インクジェットヘッド４のヘッドユニット１６の上面図である。 図２のＸ部拡大図である。 図３のIV-IV線断面図である。 圧電アクチュエータ２３の製造工程を示す図であり、（ａ）振動膜３０の成膜、（ｂ）共通電極４２（下部電極３１）の形成、（ｃ）圧電膜３２の成膜、（ｄ）圧電膜３２のエッチング、の各工程を示す。 圧電アクチュエータ２３の製造工程を示す図であり、（ａ）上部電極３３の形成、（ｂ）保護膜３８の形成、（ｃ）配線３５，５２の形成の、各工程を示す。 変更形態のヘッドユニット１６の上面図である。 別の変更形態のヘッドユニット１６の上面図である。 別の変更形態の圧電アクチュエータ２３の一部拡大図である。 別の変更形態の圧電アクチュエータ２３の一部拡大図である。 図１０のXI-XI線断面図である。 開示発明についての実施形態に係るヘッドユニット１６の上面図である。

次に、本発明の実施の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平面図である。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に示す走査方向をプリンタ１の左右方向と定義する。また、図１の搬送方向の上流側をプリンタ１の後方、下流側をプリンタ１の前方と定義する。さらに、走査方向及び搬送方向と直交する方向（図１の紙面に直交する方向）を、プリンタの上下方向と定義する。尚、図１の手前側が上方、図１の向こう側が下方である。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、搬送機構５と、制御装置６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が載せられる。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に沿って走査方向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、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７と、図示しないチューブによって接続されている。インクジェットヘッド４は、走査方向に並ぶ２つのヘッドユニット１６（１６ａ，１６ｂ）を備えている。各ヘッドユニット１６の下面（図１の紙面向こう側の面）には、プラテン２に載置された記録用紙１００に向けてそれぞれインクを吐出する、複数のノズル２４（図２～図４参照）が形成されている。２つのヘッドユニット１６ａのうちの、一方のヘッドユニット１６ａは、ブラックとイエローの２色のインクを吐出するものであり、他方のヘッドユニット１６ｂは、シアンとマゼンタの２色のインクを吐出するものである。

搬送機構５は、搬送方向にプラテン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５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を搬送方向に搬送する。

制御装置６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６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６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のヘッドユニット１６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ヘッドユニットの詳細）
次に、インクジェットヘッド４のヘッドユニット１６の詳細構成について説明する。尚、２つのヘッドユニット１６ａ，１６ｂは同一の構造を有するため、以下では、ブラックとイエローのインクを吐出するヘッドユニット１６ａで代表して説明する。図２は、インクジェットヘッド４のヘッドユニット１６の上面図である。図３は、図２のＸ部拡大図である。図４は、図３のIV-IV線断面図である。図２～図４に示すように、ヘッドユニット
１６は、ノズルプレート２０、第１流路基板２１、第２流路基板２２、圧電アクチュエータ２３等を備えている。尚、図２では、図面の簡素化のため、図４において第１流路基板２１の上方に位置する保護部材２８は、二点鎖線で外形のみ示されている。さらに、図２において圧電アクチュエータ２３の構成が理解されやすくなるように、図３、図４に示される、第１流路基板２１を全面的に覆っている保護膜３８は、図２では図示が省略されている。

（ノズルプレート）
ノズルプレート２０は、例えば、シリコン等で形成されたプレートである。ノズルプレート２０には、複数のノズル２４が形成されている。図２に示すように、複数のノズル２４は、搬送方向（本発明の第１方向）に配列されて、走査方向（本発明の第２方向）に並ぶ４列のノズル列を構成している。右側の２列のノズル列は、ブラックインクを吐出するノズル列である。右側２列のノズル列の間で搬送方向におけるノズル２４の位置が、各ノズル列の配列ピッチＰの半分（Ｐ／２）だけずれている。左側の２列のノズル列は、イエローインクを吐出するノズル列である。左側２列のノズル列も、右側２列のノズル列と同様に、２列のノズル列の間で搬送方向におけるノズル２４の位置がＰ／２ずれている。

（流路基板）
第１流路基板２１、第２流路基板２２は、それぞれシリコン単結晶の基板である。第１流路基板２１には、複数のノズル２４とそれぞれ連通する複数の圧力室２６が形成されている。各圧力室２６は、走査方向に長い矩形の平面形状を有する。複数の圧力室２６は、複数のノズル２４に応じて搬送方向に配列されて、走査方向に並ぶ４列の圧力室列２７（２７ａ～２７ｄ）を構成している。右側２列の圧力室列２７ａ，２７ｂがブラックインクの圧力室列２７であり、左側２列の圧力室列２７ｃ，２７ｄがイエローインクの圧力室列２７である。また、第１流路基板２１は、その上面に形成されて複数の圧力室２６を覆う振動膜３０を有する。振動膜３０は、シリコン基板の表面が酸化、あるいは、窒化されることにより形成された膜である。

第２流路基板２２は、第１流路基板２１の下面に接合されている。また、この第２流路基板２２の下面に、上述したノズルプレート２０が接合されている。第２流路基板２２の、右側２列の圧力室列２７ａ，２７ｂと上下に重なる部分、及び、左側２列の圧力室２６ｃ，２７ｄと上下に重なる部分に、２つのマニホールド２５がそれぞれ形成されている。各マニホールド２５は、圧力室２６の配列方向である搬送方向に沿って延びている。各マニホールド２５と、これに対応する２列の圧力室列２７に属する圧力室２６とは、連通孔４８によって連通している。また、２つのマニホールド２５は、図示しないチューブ等によって、カートリッジホルダ７に装着された２つのインクカートリッジ１７（図１参照）とそれぞれ接続されている。

インクカートリッジ１７から供給されたインクは、マニホールド２５に供給され、さらに、このマニホールド２５から、対応する複数の圧力室２６にそれぞれ供給される。また、第２流路基板２２には、第１流路基板２１に形成された圧力室２６と、ノズルプレート２０に形成されたノズル２４とを連通させる連通孔４９も形成されている。次述の圧電アクチュエータ２３によって、圧力室２６内のインクに吐出エネルギーが付与されると、圧力室２６に連通するノズル２４から、インクの液滴が吐出される。

（圧電アクチュエータ）
圧電アクチュエータ２３は、複数の圧力室２６内のインクに、それぞれノズル２４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。圧電アクチュエータ２３は、第１流路基板２１の振動膜３０の上面に配置された複数の圧電素子３９を有する。複数の圧電素子３９は、複数の圧力室２６にそれぞれ対応して搬送方向に配列され、走査方向に並ぶ４つの圧電素子列４０（４０ａ～４０ｄ）を構成している。各圧電素子３９は、圧電部３７と、下部電極３１と、上部電極３３とを有する。尚、第１流路基板２１の上面には、圧電アクチュエータ２３の複数の圧電素子３９を覆う保護部材２８が接合されている。

圧電素子３９の構成について詳細に説明する。振動膜３０の上面には、複数の圧力室２６を跨ぐように共通電極４２が連続的に形成されている。共通電極４２の、圧力室２６と対向する部分が、各圧電素子３９の下部電極３１である。そして、複数の圧電素子３９の下部電極３１が、共通電極４２の、複数の圧力室２６の間に配置された部分（電極導通部４１）によって、互いに導通した構成となっている。共通電極４２（複数の下部電極３１、及び、電極導通部４１）の材質は特に限定されるものではないが、例えば、白金（Ｐｔ）で形成される。また、共通電極４２の厚みは、例えば、０．１μｍである。

振動膜３０の上面には、共通電極４２を覆うように圧電膜３２が形成されている。圧電膜３２は、振動膜３０の上面において、４つの圧力室列２７にわたって形成された、平面視で矩形状の膜である。尚、圧電膜３２のうちの、各圧力室２６に対向する部分が、１つの圧電素子３９の圧電部３７を構成している。つまり、圧電膜３２は、複数の圧電素子３９の圧電部３７が互いに繋がって形成された膜であるとも言える。圧電膜３２は、例えば、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなる。あるいは、圧電膜３２は、鉛が含有されていない非鉛系の圧電材料で形成されていてもよい。尚、圧電膜３２の厚みは、例えば、１μｍである。

圧電膜３２の上面には、複数の圧力室２６にそれぞれ対応した複数の上部電極３３が形成されている。上部電極３３は、各圧力室２６に対して個別に設けられた個別電極である。上部電極３３の形状は特に限定されないが、例えば、図３には、圧力室２６よりも小さい矩形の平面形状を有するものが示されている。また、上部電極３３の材質も特に限定はされないが、例えば、イリジウム（Ｉｒ）で形成される。また、上部電極３３の厚みは、例えば、０．１μｍである。

尚、圧電膜３２の下部電極３１と上部電極３３とに挟まれた部分である、各圧電素子３９の圧電部３７は、厚み方向において下向き、即ち、上部電極３３から下部電極３１に向かう方向に分極されている。

振動膜３０及び圧電膜３２の上面には、複数の圧電素子３９を覆うように、絶縁性材料からなる保護膜３８が形成されている。保護膜３８が設けられている主な目的は、圧電素子３９の防湿である。保護膜３８の材質は特に限定されないが、例えば、窒化シリコン、二酸化シリコン、アルミナなどで形成される。また、尚、保護膜３８は、各圧電素子３９の一部のみを覆うように配置されてもよい。例えば、保護膜３８に、上部電極３３を露出させる開口が形成され、上部電極３３が保護膜３８で覆われていない構成であってもよい。

保護膜３８の上面には、複数の圧電素子３９にそれぞれ対応する複数の駆動配線３５が形成されている。各駆動配線３５の一端部は、上部電極３３に乗り上げるように配置されている。保護膜３８の、駆動配線３５の一端部と重なる部分にはスルーホール３８ａが形成されている。このスルーホール３８ａ内に配置された導電性材料からなり、保護膜３８を貫通するように設けられた導通部４６によって、駆動配線３５と上部電極３３とが導通している。各圧電素子３９の上部電極３３に接続された駆動配線３５は、保護膜３８の上面において右方に延びている。

本実施形態では、図２、図３に示すように、複数の圧電素子３９の上部電極３３にそれぞれ接続された複数の駆動配線３５の全てが、対応する上部電極３３から右方へ延びている。そのため、左側３つの圧電素子列４０の上部電極３３から引き出された駆動配線３５は、それよりも右側に位置する他の圧電素子列４０に属する２つの圧電素子３９の間を通過して右方へ延びている。例えば、図２に示すように、最も右側に位置する圧電素子列４０ａの、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の間には、左側３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄにそれぞれ対応する３本の駆動配線３５ｂ～３５ｄが配置されている。尚、駆動配線３５の材質は特に限定されないが、電気抵抗率の低い金（Ａｕ）、あるいは、アルミニウム系材料（例えば、Ａｌ－Ｃｕ合金）を好適に用いることができる。金の電気抵抗率は２．２×１０^-8Ωｍ、アルミニウムの電気抵抗率は２．７×１０^-8Ωｍ、銅の電気抵抗率は１．７×１０^-8Ωｍである。尚、これに対して、共通電極４２を構成する材料である、白金の電気抵抗率は、１．０×１０^-7Ωｍである。但し、アルミニウムは、金と比べて、マイグレーションを起こしやすい材料であるため、駆動配線３５がアルミニウムで形成される場合は、マイグレーション防止のために、複数の駆動配線３５が絶縁膜で覆われることが好ましい。また、駆動配線３５の厚みは、例えば、１μｍである。

図２に示すように、第１流路基板２１の振動膜３０の右端部上面には、配線部材であるＣＯＦ５０が接合される接点部４３が設けられている。この接点部４３には、搬送方向に並ぶ、複数の駆動接点部４４と２つのグランド接点部４５とが配置されている。各圧電素子３９の上部電極３３に接続された駆動配線３５は、接点部４３に配置された駆動接点部４４に接続されている。また、複数の下部電極３１を含む共通電極４２は、配線３６によって２つのグランド接点部４５と接続されている。

図２～図４に示すように、上記の接点部４３にはＣＯＦ５０が接合され、接点部４３に配置された複数の駆動接点部４４とＣＯＦ５０に形成された複数の信号配線（図示省略）とが、それぞれ電気的に接続されている。また、接点部４３に配置された２つのグランド接点部４５は、ＣＯＦ５０に形成されたグランド配線（図示省略）と接続されている。尚、図示は省略するが、ＣＯＦ５０は、プリンタ１の制御装置６（図１参照）にも接続されている。

図２に示すように、ＣＯＦ５０にはドライバＩＣ５１が実装されている。ドライバＩＣ５１は、制御装置６から送られてきた制御信号に基づいて、各圧電素子３９を駆動するための駆動信号を生成して出力する。ドライバＩＣ５１から出力された駆動信号は、ＣＯＦ５０の信号配線を介して駆動接点部４４に入力され、さらに、駆動配線３５を介して各上部電極３３に供給される。上部電極３３に駆動信号が供給されると、この上部電極３３の電位は所定の駆動電位とグランド電位との間で変化する。また、グランド接点部４５がＣＯＦ５０のグランド配線と接続されることにより、グランド接点部４５と接続されている下部電極３１の電位は、常にグランド電位に維持される。

ドライバＩＣ５１から駆動信号が供給されたときの、各圧電素子３９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、上部電極３３の電位はグランド電位となっており、下部電極３１と同電位である。この状態から、ある上部電極３３に駆動信号が供給されて、上部電極３３に駆動電位が印加されると、その上部電極３３と下部電極３１との電位差により、圧電部３７に、その厚み方向に平行な電界が作用する。ここで、圧電部３７の分極方向と電界の方向とが一致するために、圧電部３７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。この圧電部３７の収縮変形に伴って、振動膜３０が圧力室２６側に凸となるように撓む。これにより、圧力室２６の容積が減少して圧力室２６内に圧力波が発生することで、圧力室２６に連通するノズル２４からインクの液滴が吐出される。

ところで、本実施形態では、複数の圧電素子３９が、走査方向に並ぶ４つの圧電素子列４０ａ～４０ｄを構成している。また、複数の圧電素子３９の下部電極３１を含む共通電極４２は、第１流路基板２１の右端部に位置する、接点部４３のグランド接点部４５と接続されている。この構成においては、４つの圧電素子列４０ａ～４０ｄの間で、圧電素子３９の下部電極３１と、接点部４３のグランド接点部４５との距離が異なっている。接点部４３から離れた位置にある圧電素子列４０ｄでは、各圧電素子３９の下部電極３１とグランド接点部４５との距離が最も遠くなるために、その間の電気抵抗が最も大きくなる。これにより、圧電素子３９の駆動時に、第２電極３１からグランド接点部４５へ向けて電流が流れるときの電圧降下が大きくなる。特に、多数のノズル２４から同時にインクを吐出させる際には、多くの圧電素子３９を同時に駆動することになる。そのため、相対的に、共通電極４２での電圧降下が大きくなり、各圧電素子３９に印加される電圧が小さくなる。

この点について、共通電極４２の厚みを大きくして共通電極４２の電気抵抗を小さくすることによって、上記の電圧降下を低く抑えることは可能である。しかし、共通電極４２（特に、下部電極３１）の厚みを大きくすると、その厚みによって圧電部３７の変形が阻害されてしまう。また、共通電極４２の材料としては、圧電膜３２の配向に影響を及ぼしにくい白金（Ｐｔ）が適しているが、白金は高価な材料であるため、コストの観点からも共通電極４２の厚みを大きくすることは難しい。

上記の理由から、４つの圧電素子列４０ａ～４０ｄの間で、グランド接点部４５からの距離に応じて、下部電極３１とグランド接点部４５との間での電圧降下の程度に差が生じると、電圧降下の大きい圧電素子列４０では、圧電素子３９に実質的に印加される電圧が低下してしまう。つまり、４つの圧電素子列４０ａ～４０ｄの間で、圧電素子３９への印加電圧にばらつきが生じる。この印加電圧のばらつきは、４つのノズル列の間でのノズル２４の吐出特性のばらつきとなって現れ、印字品質の悪化に繋がる。そこで、本実施形態では、接点部４３から離れた圧電素子列４０を構成する圧電素子３９の下部電極３１と、接点部４３のグランド接点部４５との間の、電圧降下を低く抑えることを目的として、以下の構成が採用されている。

図２～図４に示すように、４つの圧電素子列４０ａ～４０ｄのうち、左側（接点部４３と反対側）に配置された３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄのそれぞれにおいて、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の上部電極３３の間に、共通電極４２と導通する導通配線５２が設けられている。

導通配線５２は、駆動配線３５と同じ導電材料（金やアルミニウム系材料等）により、上述した駆動配線３５と同様、複数の圧電素子３９を覆う保護膜３８の上面に配置されている。即ち、導通配線５２は、圧電膜３２と保護膜３８を挟んで、共通電極４２と重なって配置されている。また、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄのそれぞれにおいて、導通配線５２は、隣接する２つの圧電素子３９の間において走査方向に延びている。

尚、導通配線５２の走査方向における長さは、隣接する２つの圧電素子３９の上部電極３３の、走査方向における長さよりも長くなっている。より詳細には、導通配線５２の走査方向における長さは、圧力室２６の走査方向における長さとほぼ等しい。また、導通配線５２の厚みは駆動配線３５と同じであって、共通電極４２の厚みよりは大きくなっている。例えば、共通電極４２の厚みが、０．１μｍである場合に、導通配線５２の厚みは、駆動配線３５と同じく、１．０μｍである。

尚、圧電素子３９の周囲に、駆動配線３５や導通配線５２等の導電体が配置されることにより、各膜の成膜や、圧電膜３２のパターニング等に起因して圧電素子に生じる残留応力が変化する。そこで、複数の圧電素子３９の間での残留応力のばらつきを小さくするという観点から、導通配線５２の厚みは、駆動配線３５の厚みと同じになっている。また、同様の理由から、導通配線５２は、駆動配線３５と同じ導電材料で形成されている。

図３、図４に示すように、圧電膜３２の、各導通配線５２の両端部と重なる部分には、２つのスルーホール３２ａがそれぞれ形成されている。また、保護膜３８の、各導通配線５２の両端部と重なる部分にも２つのスルーホール３８ｂがそれぞれ形成されている。圧電膜３２のスルーホール３２ａ、及び、保護膜３８のスルーホール３８ｂ内に、導通配線５２を構成する導電材料が充填されることにより、圧電膜３２及び保護膜３８を貫通する導通部５３が配置されている。そして、各導通配線５２の両端部は、それぞれ、２つの導通部５３を介して共通電極４２の電極導通部４１と接続されている。尚、導通配線５２と共通電極４２とを導通させる２つの導通部５３の位置は、導通配線５２の両端部には限られない。但し、導通部５３が導通配線５２の中央部に近い位置にあると、共通電極４２を流れる電流の一部を流す経路として機能する導通配線５２の長さが実質的に短くなってしまうため、２つの導通部５３は、導通配線５２の両端部に設けられていることが好ましい。

右から２番目に位置する圧電素子列４０ｂにおいては、隣接する２つの圧電素子３９の間に、導通配線５２ｂと、圧電素子列４０ｃ，４０ｄからそれぞれ引き出された２本の駆動配線３５ｃ，３５ｄが配置されている。また、右から３番目に位置する圧電素子列４０ｃにおいては、隣接する２つの圧電素子３９の間に、導通配線５２ｃと、圧電素子列４０ｄから引き出された１本の駆動配線３５ｄが配置されている。尚、圧電素子列４０ｂ，４０ｃにおいて、導通配線５２は、駆動配線３５に対して後方に配置されている。さらに、最も左側に位置する圧電素子列４０ｄにおいては、隣接する２つの圧電素子３９の間には導通配線５２ｄのみが配置されている。

このように、走査方向において、接点部４３から離れた位置にある圧電素子列４０（４０ｂ～４０ｄ）において、隣接する圧電素子３９の間に、共通電極４２と導通する導通配線５２が設けられている。そのため、圧電素子列４０ｂ～４０ｄを構成する圧電素子３９の下部電極３１と、接点部４３のグランド接点部４５との間で、電流が流れる経路が増える。これにより、下部電極３１とグランド接点部４５との間の電気抵抗が実質的に低くなる。従って、接点部４３から離れた位置にある圧電素子列４０ｂ～４０ｄを構成する圧電素子３９において、下部電極３１から接点部４３のグランド接点部４５へ向けて電流が流れる際の、下部電極３１とグランド接点部４５との間での電圧降下を小さく抑えることができる。上記の電圧降下が小さく抑えられることにより、複数の圧電素子３９間で、圧電素子３９に印加される電圧のばらつきが抑えられるため、複数のノズル２４間での吐出特性差が小さくなる。

尚、接点部４３に近い第１圧電素子列４０ａにおいては、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の間に、他の３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄにそれぞれ対応する３本の駆動配線３５ｂ～３５ｄが通過している。これと比べて、他の３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄにおいては、隣接する２つの圧電素子３９の間を通過する駆動配線３５の数が少ない。つまり、接点部４３から離れた圧電素子列４０ｂ～４０ｃにおいては、圧電素子列４０ａと比べて、隣接する２つの圧電素子３９の間に存在する空いた領域の面積が大きいため、隣接する２つの圧電素子３９の間に導通配線５２を設置することが容易である。

また、導通配線５２が設けられている３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄの間でも、接点部４３からの距離が大きいほど、圧電素子３９の下部電極３１と接点部４３のグランド接点部４５との間での電気抵抗が大きく、電圧降下も大きくなる。そこで、接点部４３からの距離が離れている圧電素子列４０に設けられる導通配線５２の電気抵抗が、接点部４３に近い圧電素子列４０に設けられる導通配線５２の電気抵抗よりも小さくなっていることが好ましい。即ち、隣接する２つの圧電素子３９の間に配置される、導通配線５２は、駆動配線３５に対して、（１）配線幅が大きい、（２）配線の本数が多い、あるいは、（３）電気抵抗率の低い材料で形成されている、の何れかであることが好ましい。

一例として、本実施形態では、圧電素子列４０と接点部４３との距離が離れているほど、圧電素子列４０に設けられる導通配線５２の搬送方向における幅が大きくなっている。即ち、圧電素子列４０ｄの導通配線５２ｄの幅が最も大きく、次に、圧電素子列４０ｃの導通配線５２ｃの幅が大きく、圧電素子列４０ｂの導通配線５２ｂの幅が最も小さくなっている。

導通配線５２の幅の具体例を以下に挙げる。搬送方向に隣接する２つの上部電極３３の間の距離Ｄ（図３参照）が１５～２０μｍ、駆動配線３５の走査方向における幅が２～３μｍであるときに、最も幅の小さい導通配線５２ｂの幅は、駆動配線３５と同じく２～３μｍとするのが好ましい。また、導通配線５２ｃの幅は、導通配線５２ｂの倍の、４～６μｍとするのが好ましい。さらに、導通配線５２ｄの幅は、導通配線５２ｂの３倍の、６～９μｍとするのが好ましい。

尚、複数の圧電素子列４０の間での、導通配線５２の幅の関係は、以下のような式で一般化することができる。
接点部４３からｎ列目に位置する導通配線５２の幅をＷｎとしたときに、
Ｗｎ＝ｋ×（ｎ－１）（但し、ｋは定数）
となる。

また、導通配線５２そのものの電気抵抗も、極力小さいことが好ましい。そこで、導通配線５２は、共通電極４２よりも電気抵抗の小さい導電材料で形成されている。具体的には、共通電極４２が白金で形成されている場合に、駆動配線３５と同様に、白金よりも電気抵抗率が低い、金やアルミニウムで形成されるとよい。導通配線５２と駆動配線３５とで同じ導電材料を使用すれば、同じ成膜プロセスで、駆動配線３５と導通配線５２とを形成することができる。さらに、図４に示すように、導通配線５２の厚みは、共通電極４２の厚みよりも大きくなっている。

また、導通配線５２の走査方向における長さは、上部電極３３の走査方向における長さよりも長くなっている。導通配線５２の長さを長くすることによって、導通配線５２のそのものの電気抵抗が低くなるわけではないが、下部電極３１と接点部４３のグランド接点部４５との間で、共通電極４２とは別経路で電流が流れる区間が長くなるため、下部電極３１とグランド接点部４５との間の全体的な電気抵抗が下がるという効果がある。

これらの構成を採用することにより、圧電素子列４０ｂ～４０ｄを構成する圧電素子３９の下部電極３１から、接点部４３のグランド接点部４５までの間における電気抵抗を低くして、電圧降下を小さく抑えることができる。

次に、上述したインクジェットヘッド４のヘッドユニット１６の、特に、圧電アクチュエータ２３の製造工程について説明する。本実施形態では、第１流路基板２１の振動膜３０の上に、様々な膜を順に、成膜、パターニングしていくことにより、複数の圧電素子３９を含む圧電アクチュエータ２３を製造する。

図５は、（ａ）振動膜成膜、（ｂ）共通電極（下部電極）形成、（ｃ）圧電膜成膜、（ｄ）圧電膜エッチング、の各工程を示す。

まず、図５（ａ）に示すように、第１流路基板２１の表面に、熱酸化等によって二酸化シリコン等の振動膜３０を成膜する。次に、図５（ｂ）に示すように、振動膜３０の上に、スパッタリング等による成膜と、エッチングによるパターニングによって、共通電極４２（下部電極３１）を形成する。

次に、共通電極４２の上に圧電膜３２を形成する。まず、図５（ｃ）に示すように、振動膜３０の上面に、ゾルゲル法、スパッタリング法などで、圧電膜３２を共通電極４２を覆うように成膜する。次に、図５（ｄ）に示すように、圧電膜３２をドライエッチングでパターニングする。このとき、圧電膜３２の、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄに対応する部分に、後述する導通配線５２を共通電極４２と導通させるためのスルーホール３２ａを形成する。

図６は、（ａ）上部電極形成、（ｂ）保護膜形成、（ｃ）配線形成の、各工程を示す。図６（ａ）に示すように、圧電膜３２の上面に、複数の圧力室２６にそれぞれ対応する複数の上部電極３３を形成する。具体的には、スパッタリング等によって導電膜を成膜し、その後、この導電膜をエッチングでパターニングすることによって上部電極３３を形成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、振動膜３０の上面に、複数の圧電素子３９となる圧電膜３２を覆うように、保護膜３８を形成する。まず、振動膜３０の上面に、スパッタリング等の成膜法により、圧電膜３２を覆うように保護膜３８を成膜する。次に、この保護膜３８の、上部電極３３の右端部と重なる部分、及び、圧電膜３２のスルーホール３２ａと対応する部分を、それぞれエッチングで除去し、保護膜３８にスルーホール３８ａ，３８ｂを形成する。

次に、図６（ｃ）に示すように、保護膜３８の上面に、金やアルミニウムなどの材料からなる駆動配線３５と導通配線５２とを同じ成膜プロセスで形成する（配線形成工程）。配線形成のプロセスは特に限定されないが、使用する材料によって好適な方法が多少異なる。例えば、金で形成する場合は、先に、圧電膜３２を部分的に覆うようにフォトレジストによるマスクを形成し、このマスクに覆われていない領域にメッキ法で金の膜を成膜することにより、駆動配線３５と導通配線５２とを形成するのがよい。また、アルミニウム系の材料で形成する場合には、先に、保護膜３８の上面全域に、スパッタリング等によってアルミニウム系材料の膜を成膜する。次に、上記の膜の一部を、ウェットエッチングで部分的に除去することにより、駆動配線３５と導通配線５２とを同時に形成する。

このように、共通電極４２に接続される導通配線５２を、複数の圧電素子３９にそれぞれ対応する複数の駆動配線３５と、同じ成膜プロセスで形成することから、導通配線５２を形成するための特別なプロセスが増えることがない。また、保護膜３８によって、共通電極４２と駆動配線３５を電気的に分断することができるため、共通電極４２の取り回しが容易になり、共通電極４２における電圧降下をより抑制することができる。

以上のようにして、振動膜３０の上に圧電アクチュエータ２３を形成したら、圧電アクチュエータ２３の複数の圧電素子３９を覆うように、第１流路基板２１に保護部材２８（図４参照）を接合する。また、第１流路基板２１に複数の圧力室２６をエッチングで形成する。さらに、第１流路基板２１に、第２流路基板２２、及び、ノズル２４を接合し、ヘッドユニット１６の製造を完了する。

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。第１流路基板２１が、本発明の「基板」に相当する。圧電素子列４０ａが、本発明の「第１圧電素子列」に相当し、圧電素子列４０ｂが、本発明の「第２圧電素子列」に相当し、圧電素子列４０ｃ，４０ｄが、本発明の「第３圧電素子列」に相当する。下部電極３１が、本発明の「第１電極」に相当し、上部電極３３が、本発明の「第２電極」に相当する。保護膜３８が、本発明の「絶縁膜」に相当する。導通部４６が、本発明の「第１導通部」に相当し、導通部５３が、本発明の「第２導通部」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］図７に示すように、左側３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄに対してそれぞれ設けられた、導通配線６２ｂ～６２ｄが、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄの間に配置された接続部６０ａ，６０ｂによって導通してもよい。より詳細には、圧電素子列４０ｃに設けられた導通配線６２ｃと、圧電素子列４０ｄに設けられた導通配線６２ｄとが、圧電素子列４０ｃと圧電素子列４０ｄとの間において、走査方向と交差する方向に延びる接続部６０ａによって導通している。また、圧電素子列４０ｂに設けられた導通配線６２ｂと、圧電素子列４０ｃに設けられた導通配線６２ｃとが、圧電素子列４０ｂと圧電素子列４０ｃとの間において、走査方向と交差する方向に延びる接続部６０ｂによって導通している。つまり、導通配線６２ｂ～６２ｄと、接続部６０ａ，６０ｂによって、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄにわたって延びる１本の導通配線が構成されている。

この構成によれば、接点部４３から離れた圧電素子列４０ｃ，４０ｄを構成する圧電素子３９の下部電極３１と、接点部４３のグランド接点部４５までの間において、共通電極４２とは別経路で電流が流れる区間が長くなる。従って、圧電素子列４０ｃ，４０ｄを構成する圧電素子３９から接点部４３までの間での電気抵抗が小さくなり、電圧降下がより一層小さく抑えられる。

２］前記実施形態では、接点部４３から遠い圧電素子列４０に対応する導通配線５２の電気抵抗を小さくする観点から、圧電素子列４０と接点部４３との距離が離れるほど、圧電素子列４０に設けられる導通配線５２の走査方向における幅が大きくなっている。これに対して、圧電素子列４０と接点部４３との距離が離れるほど、隣接する２つの圧電素子３９の間に設けられる導通配線の本数が多くなっていてもよい。

図８に示すように、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄについて、圧電素子列４０と接点部４３との距離が離れているほど、圧電素子列４０を構成する２つの圧電素子３９の間に設けられる導通配線６３の本数が大きくなっている。具体的には、圧電素子列４０ｄに設けられる導通配線６３ｄの本数が最も多く、圧電素子列４０ｄの２つの圧電素子３９の間には導通配線６３ｄが３本配置されている。次に、圧電素子列４０ｃに設けられる導通配線６３ｃの本数が多く、圧電素子列４０ｃの２つの圧電素子３９の間に導通配線６３ｃは２本配置されている。圧電素子列４０ｂに設けられる導通配線６３ｂの本数が最も少なく、圧電素子列４０ｂの２つの圧電素子３９の間に導通配線６３ｂは１本しか配置されていない。

このように、接点部４３からの距離が離れている圧電素子列４０に対して設けられる導通配線６３の本数が多くなっているため、前記実施形態と同様に、接点部４３から離れた圧電素子列４０を構成する圧電素子３９の下部電極３１と、接点部４３のグランド接点部４５までの電気抵抗が小さくなり、その間での電圧降下が小さく抑えられる。

また、図８では、４つの圧電素子列４０ａ～４０ｄの間で、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の間に配置されている、駆動配線３５と導通配線６３の合計本数が互いに等しくなっている。具体的には、圧電素子列４０ａにおいては、隣接する２つの圧電素子３９の間に３本の駆動配線３５が配置されている。圧電素子列４０ｂにおいては、２本の駆動配線３５と１本の導通配線６３が配置されている。圧電素子列４０ｃにおいては、１本の駆動配線３５と２本の導通配線６３が配置されている。さらに、圧電素子列４０ｄにおいては、３本の導通配線６３が配置されている。つまり、４つの圧電素子列４０にそれぞれ属する圧電素子３９の間で、各圧電素子３９の周囲に配置されている導電体の量、及び、配置されている場所等の条件が近づく。これにより、各種薄膜を成膜する際に発生する残留応力や、圧電膜３２のパターニング等に起因して圧電素子３９に発生する応力条件を近づけることができるため、残留応力のばらつきを極力小さくすることができる。

尚、残留応力のばらつきをさらに抑えるという観点からは、隣接する２つの圧電素子３９の間に配置される駆動配線３５と導通配線６３の幅が、全て等しいことが好ましい。例えば、搬送方向隣接する２つの圧電素子３９の上部電極の間の距離が１５～２０μｍである場合には、駆動配線３５の幅と導通配線６３の幅を、それぞれ、２～３μｍとするのがよい。また、駆動配線３５の厚みと導通配線６３の厚みも等しいことが好ましい。

４］接点部４３のグランド接点部４５から、圧電素子３９の下部電極３１までの電気抵抗を低くするためには、導通配線は、極力、電気抵抗率の低い導電材料で形成されることが好ましい。そこで、導通配線が、駆動配線３５よりも電気抵抗率の低い導電材料で形成されてもよい。例えば、前記実施形態の図２、図３において、駆動配線３５が、比較的安価なアルミニウム系の材料で形成されている場合に、導通配線５２は、アルミニウム系材料よりも高価だが、電気抵抗率の低い金で形成されてもよい。

５］前記実施形態では、接点部４３の複数の駆動接点部４４とグランド接点部４５は、搬送方向に並んで配置されている。そのため、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄの各々を構成する複数の圧電素子３９の間でも、グランド接点部４５からの距離が異なっている。そこで、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄの各々に対して設けられる複数の導通配線は、グランド接点部４５からの距離が遠いものほど幅が太くなっていてもよい。図９では、矢印Ａで示される図中上側が、搬送方向においてグランド接点部４５に近づく方向であり、矢印Ｂで示される図中下側が、グランド接点部４５から離れる方向である。そして、各圧電素子列４０に設けられる導通配線６４は、図中下側、即ち、グランド接点部４５から遠い側に配置されているものほど幅が大きくなっている。つまり、搬送方向において、グランド接点部４５から離れるほど、導通配線６４の幅が大きくなっている。この構成により、１つの圧電素子列４０の中の、特に、グランド接点部４５から遠い位置にある圧電素子３９についても、下部電極３１からグランド接点部４５までの間での電圧降下を小さく抑えることができる。尚、上記形態における駆動接点部４４が、本発明の「第１接点部」に相当し、グランド接点部４５が、本発明の「第２接点部」に相当する。

６］前記実施形態や上述した変更形態（図８等）のように、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄの間で、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の間に配置される導通配線の幅や本数を異ならせることは必ずしも必要ではない。即ち、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄの間で導通配線の幅、及び、本数を等しくしてもよい。

７］前記実施形態では、図２、図３に示すように、振動膜３０の上に、複数の圧力室２６を覆うように圧電膜３２が配置されており、複数の圧電素子３９の圧電部３７が互いに繋がっている。そして、圧電膜３２のうちの、隣接する圧電素子３９の圧電部３７の間の部分に、駆動配線３５及び導通配線５２が配置されている。これに対して、複数の圧電素子３９の圧電部が、搬送方向において分離されている場合にも本発明を適用することは可能である。

図１０、図１１に示すように、共通電極４２を覆うように圧電膜７２が配置されている。この圧電膜７２の、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の間の領域には、エッチングによって開口部７２ａが形成されている。各開口部７２ａにおいては、共通電極４２が、圧電膜７２から露出した状態となるが、上部電極３３の形成後に成膜される保護膜３８によって、開口部７２ａから露出した共通電極４２が覆われる。

その上で、各圧電素子列４０の、隣接する２つの圧電素子３９の間においては、開口部７２ａを覆う保護膜３８の上に、駆動配線３５と導通配線８２とが配置されている。前記実施形態の図４では、駆動配線３５及び導通配線５２と、共通電極４２との間には、圧電膜３２と保護膜３８とが配置されているが、図１１では、開口部７２ａが形成された領域において、駆動配線３５及び導通配線８２と、共通電極４２との間には、保護膜３８のみが配置された構成となっている。尚、導通配線８２は、保護膜３８を貫通するように配置された２つの導通部８３によって、共通電極４２と導通している。

また、圧電膜３２が圧力室２６毎にパターニングされ、複数の圧力室２６の間で、圧電部３７が完全に分離されていてもよい。この場合、圧電部３７と上部電極３３の大きさはほぼ同じか、上部電極３３が圧電部３７よりもやや小さくされる。

８］前記実施形態では、複数の圧電素子３９を覆うように保護膜３８が設けられていたが、この保護膜３８は省略することも可能である。

９］前記実施形態では、複数の下部電極３１が電極導通部４１によって互いに導通して、複数の圧電素子３９についての共通電極４２を構成する一方、各上部電極３３が個別電極となっているが、下部電極が個別電極、上部電極が共通電極であってもよい。

１０］前記実施形態の圧電アクチュエータ２３では、複数の圧電素子３９が４つの圧電素子列４０を構成しているが、圧電素子列の数は４つには限られない。即ち、本発明は、２つ以上の圧電素子列４０を有する圧電アクチュエータに対して適用可能である。

１１］前記実施形態の圧電アクチュエータ２３では、４つの圧電素子列４０のうちの、接点部４３と反対側の３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄに対して、導通配線５２が設けられているが、接点部４３に最も近い圧電素子列４０ａに対しても、導通配線５２が設けられてもよい。

上記とは逆に、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄの全てについて導通配線５２が設けられる必要は必ずしもなく、３つの圧電素子列４０ｂ～４０ｄのうちの何れか１つにのみ導通配線５２が設けられてもよい。

１３］前記実施形態では、第１流路基板２１に設けられた接点部４３に、配線部材であるＣＯＦ５０が接合されているが、接点部４３に、ＩＣチップ等の配線部材以外の部品と電気的に接続されてもよい。

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の圧電アクチュエータ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。また、本発明の圧電アクチュエータは、液体に圧力を与える目的で使用されるものにも限られない。例えば、固形の物体を動かすアクチュエータや気体を加圧するアクチュエータなどに、本発明を適用することも可能である。

次に、出願当初の特許請求の範囲に記載の請求項１～１７に係る発明以外の開示発明について説明する。
この発明は、基板上において第１方向に配列される第１圧電素子列と、前記第１圧電素子列と前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ第２圧電素子列とを構成する、複数の圧電素子と、
前記基板上の、前記第１圧電素子列に対して、前記第２方向において前記第２圧電素子列とは反対側の位置に配置され、配線部材が接合される接点部と、
前記複数の圧電素子から前記接点部に向けて、前記第２方向にそれぞれ延びる複数の駆動配線と、を備え、
各圧電素子は、圧電部と、前記圧電部の厚み方向における一方側に配置された第１電極と、前記圧電部の厚み方向における他方側に配置された第２電極とを有し、
各駆動配線は、対応する前記圧電素子の前記第１電極に接続され、
前記複数の圧電素子の前記第２電極は、これら複数の第２電極の間に配置された電極導通部によって互いに導通し、前記複数の第２電極と前記電極導通部により前記複数の圧電素子についての共通電極が構成され、
各圧電素子列を構成する複数の圧電素子の前記圧電部を互いに繋ぐ圧電連結部をさらに有し、
前記第２圧電素子列の前記圧電素子に対応する前記駆動配線は、前記第１圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間を通って前記接点部へ延びており、
前記第２圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間に配置され、前記駆動配線とは分離されたダミー配線が配置されていることを特徴とする、圧電アクチュエータの発明である。

上記開示発明の実施形態例について図１２を参照して説明する。圧電アクチュエータ１０３は、４つの圧力室列２７ａ～２７ｄにそれぞれ対応した４つの圧電素子列４０ａ～４０ｄを構成する、複数の圧電素子３９を有する。前記実施形態と同様に、４つの圧力室列２７に跨って圧電膜３２が形成されている。つまり、４つの圧電素子列４０を構成する複数の圧電素子３９の圧電部３７が、圧電膜３２のうちの隣接する圧力室２６の間に配置されている圧電連結部１１１によって互いに繋がった構成となっている。

４つの圧電素子列４０を構成する複数の圧電素子３９からは、対応する駆動配線３５が、接点部４３に向けて右側に引き出されている。そのため、右側３つの圧電素子列４０ａ～４０ｃにおいては、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の間を、他の圧電素子列４０からの駆動配線３５が通過している。一方、最も左側に位置する圧電素子列４０ｄにおいては、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の間には、他の圧電素子列４０の駆動配線３５が配置されていない。

隣接する２つの圧電素子３９の間の、圧電膜３２の上に、駆動配線３５等の導電膜が存在するか否かによって、各圧電素子３９における残留応力が変化する。これにより、４つの圧電素子列４０の間で、圧電素子３９の残留応力にばらつきが生じる。そこで、図１２では、最も左側の圧電素子列４０ｄにおいて、搬送方向に隣接する２つの圧電素子３９の間に、ダミー配線１１０ｄが配置されている。このダミー配線１１０ｄは、上部電極３３や駆動配線３５と導通するものではなく、また、前記実施形態の導通配線５２（図２，図３参照）と異なり、共通電極４２とも導通するものではない、孤立して配置された電極である。圧電素子列４０ｄの隣接する２つの圧電素子３９の間にダミー配線１１０が配置されることで、他の圧電素子列４０の圧電素子３９との間の、残留応力のばらつきが小さく抑えられる。

また、右側３つの圧電素子列４０ａ～４０ｃの間では、隣接する２つの圧電素子３９の間を通過する駆動配線３５の数が異なる。そこで、図１２では、通過する駆動配線３５の数が少ない、圧電素子列４０ｂ，４０ｃについても、圧電素子列４０ｄと同様に、ダミー配線１１０ｂ，１１０ｃが設けられている。但し、圧電素子列４０ｃのダミー配線１１０ｃの幅は、圧電素子列４０ｄのダミー配線１１０ｄの幅よりも小さい。また、圧電素子列４０ｂのダミー配線１１０ｂの幅は、圧電素子列４０ｃのダミー配線１１０ｃの幅よりもさらに小さくなっている。

４ インクジェットヘッド
２１ 第１流路基板
２３ 圧電アクチュエータ
２４ ノズル
２６ 圧力室
２７ 圧力室列
３０ 振動膜
３１ 下部電極
３２ 圧電膜
３３ 上部電極
３５ 駆動配線
３７ 圧電部
３８ 保護膜
３９ 圧電素子
４０ 圧電素子列
４１ 電極導通部
４２ 共通電極
４３ 接点部
４４ 駆動接点部
４５ グランド接点部
４６ 導通部
５２ 導通配線
５３ 導通部
６０ａ，６０ｂ 接続部
６２ 導通配線
６３ 導通配線
６４ 導通配線
７２ 圧電膜
８２ 導通配線
８３ 導通部

Claims (8)

1. 圧電部と、前記圧電部の厚み方向における一方側に配置された第１電極と、前記圧電部の厚み方向における他方側に配置された第２電極とを有し、基板上において第１方向に配列される複数の圧電素子と、
   前記基板上において前記第１方向に配列される接点部と、
   前記複数の圧電素子から前記接点部に向けて、前記第１方向と交差する第２方向にそれぞれ延びる複数の駆動配線と、
   を備え、
   各駆動配線は、各圧電素子の前記第１電極に接続され、
   前記複数の圧電素子の前記第２電極は、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間に配置される導通配線と導通し、
   前記複数の圧電素子は、複数の圧電素子列を有し、前記接点部から近い順に前記第２方向に第１圧電素子列、および第２圧電素子列が並び、
   前記第２圧電素子列を構成する前記圧電素子に接続する前記駆動配線は、前記第１圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間を通って前記接点部へ延びており、
   前記第１圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間に配置される前記駆動配線と前記導通配線の合計本数は、前記第２圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間に配置される前記駆動配線と前記導通配線の合計本数と等しいこと
   を特徴とする圧電アクチュエータ。
2. 前記導通配線の前記第１方向の幅と前記駆動配線の前記第１方向の幅は等しいことを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
3. 前記複数の圧電素子列のうちいずれか一列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間に複数の前記導通配線が配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電アクチュエータ。
4. 前記複数の圧電素子列は、
   前記接点部に対して前記第２圧電素子列より遠い位置に配列される第３圧電素子列を有することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
5. 前記導通配線は、
   前記第２圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間に配置される第１導通配線と、
   前記第３圧電素子列の、前記第１方向において隣接する２つの前記圧電素子の間に配置される第２導通配線と、を有することを特徴とする請求項４に記載の圧電アクチュエータ。
6. 各第２導通配線は、複数の配線を有することを特徴とする請求項５に記載の圧電アクチュエータ。
7. 前記第２圧電素子列と前記第３圧電素子列との間に配置され、前記第１導通配線と前記第２導通配線とを接続する接続部を有することを特徴とする請求項５または６に記載に圧電アクチュエータ。
8. 前記第２導通配線の本数は、前記第１導通配線の本数より多いことを特徴とする請求項５～７のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。

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