JP2013051236A - 圧電素子ユニット、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電素子形成部材の基端部の厚みの変化を抑えながら、コストダウンした圧電素子ユニット、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置を得ること。
【解決手段】非活性領域Ｉにおいて、個別内部電極１６から基端部１３２に向けて延長された位置に、基端部１３２に形成されたダミー電極端部１６ｂと、孤立したダミー電極島部１６ａとが形成されているので、非活性領域Ｉに連続して形成されたダミー電極と比較して、ダミー電極の面積を少なくできる。したがって、ダミー電極にかかるコストが抑えられ、コストの低減した圧電素子ユニット１０を得ることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、圧電素子に電圧を印加することによって変位する圧電素子ユニット、それを用いた液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。

液体としてのインク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、振動板を圧電素子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液体噴射ヘッドおよびそれを備えた液体噴射装置が知られている。
液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドとして、例えば、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電素子ユニットを使用したものが知られている。
縦振動モードの圧電素子ユニットとしては、共通内部電極と個別内部電極とで圧電材料層を挟んで積層して形成された積層型の圧電素子が複数形成された圧電素子形成部材を有し、圧電素子形成部材が固定基板に接合されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
圧電素子形成部材は、先端部である自由端と固定基板に接合される基端部を備え、基端部に駆動配線が接続されている。共通内部電極に接続された共通外部電極および個別内部電極に接続された個別外部電極が基端部まで形成され、駆動配線は、基端部で共通外部電極および個別外部電極に接続される。
また、共通内部電極および個別内部電極には、圧電材料層と適合する焼成収縮率、圧電材料層との密着性および信頼性の点からＡｇ／Ｐｄ合金が用いられる（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。

特開２００４−３２７４６２号公報 特開２０１１−５６７３１号公報 特開２０１１−７１３６５号公報

共通内部電極および個別内部電極に用いられるＡｇ／Ｐｄ合金は、希少金属であるＰｄを含むため、コストアップの一因となっている。コストダウンのため、振動に寄与しない非活性領域の共通内部電極または個別内部電極の一部が省略できるが、これらの電極が積層された非活性領域である基端部の厚みが変化することで、駆動配線との接続や、固定基板との接合による位置合わせが困難になる。
したがって、圧電素子形成部材の基端部の厚みの変化を抑えながら、コストダウンした圧電素子ユニット、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置を得るのが困難である。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
圧電素子形成部材の一端部側から他端部側に向う複数のスリットにより形成された複数の圧電素子と駆動電極が片面に形成された配線基板とを備えた圧電素子ユニットであって、前記圧電素子は、第１内部電極、第２内部電極、前記第１内部電極と前記第２内部電極とに挟まれた圧電材料層および絶縁性の外層が積層された活性領域を有し、前記圧電素子形成部材は、前記活性領域から前記他端部側にわたって形成された前記第１内部電極、前記第２内部電極から前記他端部に向けて延長された位置の前記他端部に形成された第１ダミー電極、前記第２内部電極と前記第１ダミー電極との間に形成された少なくとも１つの孤立した第２ダミー電極、前記圧電材料層および前記外層が積層された非活性領域と、前記第１内部電極と前記他端部の端面で接続された第１外部電極と、前記活性領域から前記一端部側にわたって形成された前記第２内部電極と前記一端部の端面で接続された第２外部電極とを備え、前記第１外部電極および前記第２外部電極は、前記非活性領域の片側の前記外層の表面まで延びて設けられ、前記駆動電極が、前記非活性領域に設けられた前記第１外部電極および前記第２外部電極と接続されていることを特徴とする圧電素子ユニット。

この適用例によれば、非活性領域において、第２内部電極から他端部に向けて延長された位置に、他端部に形成された第１ダミー電極と、孤立した第２ダミー電極とが形成されているので、非活性領域に連続して形成されたダミー電極と比較して、ダミー電極の面積が少なくて済む。したがって、ダミー電極にかかるコストが抑えられ、コストの低減した圧電素子ユニットが得られる。
合わせて、非活性領域において、第２内部電極と第１ダミー電極との間に、少なくとも１つの孤立した第２ダミー電極を備えているので、孤立した第２ダミー電極が存在しない場合と比較して、第１ダミー電極および第２ダミー電極が存在する非活性領域の厚みは、活性領域と同じ厚みに保たれ、非活性領域での圧電素子形成部材の厚みの変化を抑えられる。したがって、非活性領域の片側の外層の表面まで延びて設けられた第１外部電極および第２外部電極が略平坦に保たれ、配線基板の片面に形成された駆動電極と第１外部電極および第２外部電極との面での接続が容易な圧電素子ユニットが得られる。

［適用例２］
上記圧電素子ユニットにおいて、前記第１内部電極および前記第２内部電極は、Ａｇ／Ｐｄ合金を含むことを特徴とする圧電素子ユニット。
この適用例では、貴金属であるＰｄの使用量が低減され、コストのより低減した圧電素子ユニットが得られる。

［適用例３］
上記圧電素子ユニットにおいて、前記駆動電極と前記第１外部電極および前記第２外部電極とは、異方性導電膜によって接続されていることを特徴とする圧電素子ユニット。
この適用例では、第１外部電極および第２外部電極が略平坦に保たれているので、異方性導電膜に圧力を加えて接続する際に、異方性導電膜が均一につぶれる。したがって、異方性導電膜内の金属粒子の接触が確実に行なわれ、配線基板の片面に形成された駆動電極と第１外部電極および第２外部電極との接続が確実に行なえる圧電素子ユニットが得られる。

［適用例４］
上記圧電素子ユニットにおいて、前記第１内部電極は、複数の前記圧電素子の共通内部電極で、前記第２内部電極は、複数の前記圧電素子の個別内部電極であることを特徴とする圧電素子ユニット。
この適用例では、第１内部電極は、活性領域から他端部側にわたって形成され、圧電素子形成部材の他端部の端面で第１外部電極と接続されているので、共通電極として形成し易い圧電素子ユニットが得られる。一方、第２内部電極は、活性領域から一端部側にわたって形成され、圧電素子形成部材の一端部側から他端部側に向う複数のスリットにより形成された複数の圧電素子の一端部の端面で第２外部電極と接続されているので、個別電極として形成し易い圧電素子ユニットが得られる。

［適用例５］
液体を噴射するノズル開口が穿設されたノズル形成基板と、前記ノズル開口と連通する圧力発生室の一部が形成され、前記ノズル形成基板に接合された流路形成基板と、前記圧力発生室の一部を構成する振動板とを備え、上記圧電素子ユニットの前記非活性領域が、平板の固定基板に位置決めされて固定され、前記一端部が前記振動板に当接していることを特徴とする液体噴射ヘッド。

この適用例によれば、前述の効果を有すると共に、非活性領域での圧電素子形成部材の厚みの変化が抑えられ、略平坦に保たれているので、非活性領域と平板の固定基板との位置決めのずれが少なく、圧電素子の一端部と振動板との当接位置のずれが少なくなる。したがって、圧電素子の伸長、収縮が振動板に効率よく伝わり、所定の液体の噴射量を噴射できる液体噴射ヘッドが得られる。

［適用例６］
上記の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。

この適用例によれば、前述の効果を有する液体噴射装置が得られる。

インクジェット式記録装置を示す概略斜視図。 （ａ）はインクジェット式記録ヘッドの概略断面図、（ｂ）は概略部分平面図。 圧電素子ユニットの圧電素子側から見た概略斜視図。 （ａ）は実施形態の圧電素子ユニットの概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ概略断面図。 実施例におけるＡ−Ａ断面図に相当する断面図。 ダミー電極の存在しない距離と、凹部の深さおよびダミー電極の存在しない場所での総厚の関係を表す図。 比較例１および比較例２における実施形態のＡ−Ａ断面図に相当する断面図。 従来例におけるＡ−Ａ断面図に相当する断面図。 変形例におけるＡ−Ａ断面図に相当する断面図。

以下、実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度は実際とは異なっている。
図１は、実施形態における液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置１００を示す概略斜視図である。
図１において、インクジェット式記録装置１００は、キャリッジ１０１を備えている。キャリッジ１０１は、キャリッジモーター１０２により駆動されるタイミングベルト１０３を介し、ガイド部材１０４に案内されてプラテン１０５の軸方向に往復移動する。

キャリッジ１０１の記録用紙２００に対向する位置には、後述する液体噴射ヘッドである、例えば、インクジェット式記録ヘッド３００が搭載されている。
また、インクジェット式記録ヘッド３００の上部には、インクジェット式記録ヘッド３００に、液体としてのインクを供給するブラックインクカートリッジ１０６およびカラー用インクカートリッジ１０７が着脱可能に装填されている。
記録用紙２００は、印字等領域Ｐに配置されて、インクジェット式記録ヘッド３００によってインクが吐出され、印字等される。

また、図１に示すように、記録用紙２００が配置されない非印字等領域である、例えば、ホームポジションＨには、キャップ部材や吸引手段等を有するクリーニング手段である、例えば、キャッピング手段１２０、吸引ポンプ１３０、そしてワイピング部材１４０が配置されている。

図２は、インクジェット式記録ヘッド３００の概略図である。図２（ａ）は概略断面図、図２（ｂ）は概略部分平面図である。
図２において、インクジェット式記録ヘッド３００は、圧電素子ユニット１０と、流路形成基板６０と、振動板６５と、ノズル開口６６が穿設されたノズル形成基板６７と、ヘッドケース６８とを備えている。

圧電素子ユニット１０は、複数の圧電素子１１と、圧電素子形成部材１３と、第１外部電極としての共通外部電極２１と、第２外部電極としての個別外部電極２２と、配線基板５０とを備えている。
配線基板５０は、例えば、駆動配線５１上に駆動ＩＣ５２が搭載されたＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）等が用いられる。
配線基板５０は、例えば、電極パッド２６等によって各個別外部電極２２および共通外部電極２１に接続されている。また、電極パッド２６と駆動配線５１とが接続される領域以外は、絶縁層５３で絶縁されている。

図２において、流路形成基板６０は、シリコン単結晶基板からなり、その一方面側には、複数の隔壁６１によって画成された圧力発生室６２がその幅方向に並設されている。また、各圧力発生室６２の長手方向一端部側には、各圧力発生室６２にインクを供給するためのリザーバ６３がインク供給口６４を介して連通されている。また、流路形成基板６０の圧力発生室６２の開口面側は振動板６５で封止され、他方面側にはノズル開口６６が穿設されたノズル形成基板６７が接着剤や熱溶着フィルムを介して接合されている。

振動板６５上には、図１に示したブラックインクカートリッジ１０６およびカラー用インクカートリッジ１０７に接続されるインク供給路を有するヘッドケース６８が固定されており、且つこのヘッドケース６８には、圧電素子ユニット１０が、平板の固定基板１４によって高精度に位置決めされて固定されている。すなわち、圧電素子１１の一端部である先端が各圧力発生室６２に対応する領域に設けられた振動板６５の一部である各アイランド部６９に当接されて固定されている。固定基板１４は、例えば、ステンレスを打ち抜いて形成される。

以下に、圧電素子ユニット１０について詳しく説明する。
図３に、圧電素子ユニット１０の圧電素子１１側から見た概略斜視図を、図４（ａ）に概略平面図、図４（ｂ）に（ａ）のＡ−Ａ概略断面図を示した。なお、図３および図４では、配線基板５０を省略して描いてある。

図３および図４において、圧電素子ユニット１０は、複数の圧電素子１１がその幅方向に並設された列１２を有する圧電素子形成部材１３を備えている。圧電素子形成部材１３の一端部である先端部１３１が自由端となり、他端部である基端部１３２には固定基板１４が接合されている。

図２（ａ）および図４（ｂ）において、圧電素子形成部材１３の一部は、圧電材料層１５と、圧電素子１１の２つの極を構成する内部電極、すなわち、隣接する圧電素子１１と電気的に独立する個別電極を構成する第２内部電極としての個別内部電極１６と、隣接する圧電素子１１と電気的に共通する共通電極を構成する第１内部電極としての共通内部電極１７とを交互に挟んで積層することにより形成されている。
個別内部電極１６および共通内部電極１７には、圧電材料層１５と適合する焼成収縮率、圧電材料層１５との密着性および信頼性の点からＡｇ／Ｐｄ合金を用いるのが好ましい。
また、外層として絶縁性の圧電材料層からなる上外層１５ａおよび下外層１５ｂが積層されている。
圧電素子形成部材１３は、例えば、圧電材料層１５、上外層１５ａおよび下外層１５ｂを形成する誘電体を含むスラリーから形成されたグリーンシート、個別内部電極１６および共通内部電極１７を形成する導電体粉末、不揮発有機成分等を含むペーストを積層し、焼結することによって得られる。焼結によって、グリーンシート、ペーストの体積は収縮する。
なお、図に示した積層数は例として示したものであり、示した積層数に限らない。

この圧電素子形成部材１３には、例えば、ワイヤソー等によって複数のスリット１８が形成され、その先端部１３１側が櫛歯状に切り分けられて圧電素子１１の列１２が形成されている。
圧電素子１１を構成する個別内部電極１６および共通内部電極１７間に電圧を印加すると、固定基板１４に接合されていない先端部１３１側の活性領域Ａが主に振動する。
なお、圧電素子１１の列１２の両外側には、各圧電素子１１よりも広い幅を有する位置決め部１９が設けられている。この位置決め部１９は、圧電素子ユニット１０を、図２に示したインクジェット式記録ヘッド３００に組み込む際に、圧電素子ユニット１０を高精度に位置決めするために設けられている。

ここで、各圧電素子１１の個別内部電極１６は、先端部１３１から活性領域Ａ（固定基板１４の端面１４ａ近く）まで形成されている。また、個別内部電極１６から基端部１３２に向けて延長された位置には、第１ダミー電極としてのダミー電極端部１６ｂと、孤立した第２ダミー電極としてのダミー電極島部１６ａとが形成されている。ダミー電極端部１６ｂは、基端部１３２に形成され、ダミー電極島部１６ａは、個別内部電極１６とダミー電極端部１６ｂとの間に形成されている。
一方、共通電極となる共通内部電極１７は、活性領域Ａから基端部１３２側にわたって形成されている。個別内部電極１６の存在しない圧電素子１１の固定基板１４に接合される領域は、振動にほとんど寄与しない非活性領域Ｉとなっている。

この圧電素子形成部材１３の片面側の表面、例えば、実施形態では、固定基板１４に固定された面１３３とは反対側の表面１３４、基端部１３２側の端面１３ａには、共通内部電極１７に接続される共通外部電極２１が形成されている。共通内部電極１７と共通外部電極２１とは、基端部１３２側の端面１３ａで接続されている。
先端部１３１側の端面１３ｂから表面１３４には、個別内部電極１６に接続される個別外部電極２２が電気的に独立して形成されている。
共通外部電極２１および個別外部電極２２は、非活性領域Ｉの表面１３４まで延びて設けられ、駆動配線５１が、非活性領域Ｉに設けられた共通外部電極２１および個別外部電極２２と接続されている。

以下に、共通外部電極２１および個別外部電極２２について詳しく説明する。
共通外部電極２１は、圧電素子形成部材１３の基端部１３２の表面１３４の両角部１３５と基端部１３２側の端面１３ａとに連続的して設けられている。
一方、個別外部電極２２は、先端部１３１側の端面１３ｂから圧電素子形成部材１３の表面１３４にかけて連続的に形成されている。表面１３４では、スリット１８の形成方向に、圧電素子形成部材１３の表面１３４の両角部１３５近傍領域に形成されている共通外部電極２１の間の領域の一部に重なるまで形成されている。
また、個別外部電極２２の基端部１３２側には、個別外部電極２２が形成されていない電極非形成部２４を有する。

図１および図２において、このように構成されたインクジェット式記録ヘッド３００では、ブラックインクカートリッジ１０６およびカラー用インクカートリッジ１０７に連通されるインク供給路を介してリザーバ６３にインクが供給され、インク供給口６４を介して各圧力発生室６２に分配される。
具体的には、圧電素子ユニット１０に電圧を印加することにより圧電素子ユニット１０を収縮させる。これにより、振動板６５が圧電素子ユニット１０と共に引き上げられて圧力発生室６２の容積が広げられ、圧力発生室６２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口６６に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子ユニット１０に印加していた電圧を解除すると、圧電素子ユニット１０が伸長されて元の状態に戻る。これにより、振動板６５も変位して元の状態に戻るため圧力発生室６２が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口６６からインク滴が吐出される。

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）非活性領域Ｉにおいて、個別内部電極１６から基端部１３２に向けて延長された位置に、基端部１３２に形成されたダミー電極端部１６ｂと、孤立したダミー電極島部１６ａとが形成されているので、非活性領域Ｉに連続して形成されたダミー電極と比較して、ダミー電極の面積を少なくできる。したがって、ダミー電極にかかるコストが抑えられ、コストの低減した圧電素子ユニット１０を得ることができる。
合わせて、非活性領域Ｉにおいて、個別内部電極１６とダミー電極端部１６ｂとの間に、少なくとも１つの孤立したダミー電極島部１６ａを備えているので、孤立したダミー電極島部１６ａが存在しない場合と比較して、ダミー電極島部１６ａおよびダミー電極端部１６ｂが存在する非活性領域Ｉの厚みは、活性領域Ａと同じ厚みに保たれ、非活性領域Ｉでの圧電素子形成部材１３の厚みの変化を抑えることができる。したがって、非活性領域Ｉの表面１３４まで延びて設けられた個別外部電極２２および共通外部電極２１を略平坦に保つことができ、配線基板５０の片面に形成された駆動配線５１と共通外部電極２１および個別外部電極２２との面での接続が容易な圧電素子ユニット１０を得ることができる。

（２）貴金属であるＰｄの使用量が低減され、コストのより低減した圧電素子ユニット１０を得ることができる。

（３）個別外部電極２２および共通外部電極２１が略平坦に保たれているので、電極パッド２６に圧力を加えて接続する際に、電極パッド２６が均一につぶれる。したがって、電極パッド２６内の金属粒子の接触が確実に行なわれ、配線基板５０の片面に形成された駆動配線５１と個別外部電極２２および共通外部電極２１との接続が確実に行なえる圧電素子ユニット１０を得ることができる。

（４）共通内部電極１７は、活性領域Ａから基端部１３２側にわたって形成され、圧電素子形成部材１３の基端部１３２の端面１３ａで共通外部電極２１と接続されているので、共通電極として形成し易い圧電素子ユニット１０を得ることができる。一方、個別内部電極１６は、活性領域Ａから先端部１３１側にわたって形成され、圧電素子形成部材１３の先端部１３１側から基端部１３２側に向う複数のスリット１８により形成された複数の圧電素子１１の先端部１３１の端面１３ｂで個別外部電極２２と接続されているので、個別電極として形成し易い圧電素子ユニット１０を得ることができる。

（５）前述の効果を有すると共に、非活性領域Ｉでの圧電素子形成部材１３の厚みの変化が抑えられ、略平坦に保たれているので、非活性領域Ｉと平板の固定基板１４との位置決めのずれを少なくでき、圧電素子１１の先端部１３１と振動板６５との当接位置のずれを少なくできる。したがって、圧電素子１１の伸長、収縮が振動板６５に効率よく伝わり、所定のインクの吐出量を吐出できるインクジェット式記録ヘッド３００を得ることができる。

（６）前述の効果を有するインクジェット式記録装置１００を得ることができる。

以下に、実施例、比較例１および比較例２、従来例により具体的に実施形態を説明する。
（実施例）
図５に、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図の詳細を示した。圧電材料層１５は、上外層１５ａ、下外層１５ｂを含めて１３層からなり、個別内部電極１６と共通内部電極１７とに挟まれた圧電材料層１５は１１層からなっている。
ここで、圧電素子形成部材１３の厚みをａ、活性領域Ａの長さをｂ、個別内部電極１６とダミー電極島部１６ａとの間の距離をｃ、ダミー電極島部１６ａの長さをｄ、ダミー電極島部１６ａとダミー電極端部１６ｂとの間の距離をｅ、ダミー電極端部１６ｂの長さをｆ、固定基板１４の端面１４ａからダミー電極島部１６ａまでの長さ方向の距離をｇとする。厚み以外は、基端部１３２から先端部１３１に向かう方向の距離、長さを示している。

実施例におけるこれらの寸法は、ａ＝０．２８ｍｍ、ｂ＝１．２０ｍｍ、ｃ＝０．６２ｍｍ、ｄ＝０．２０ｍｍ、ｅ＝０．３５ｍｍ、ｆ＝０．１３ｍｍ、ｇ＝０．５５ｍｍであった。ここで、ｄ＝０．１０ｍｍ、ｅ＝０．４５ｍｍとしてもよい。

図６は、この実施例、次に述べる比較例１および比較例２、従来例、変形例を含めて、個別内部電極１６とダミー電極島部１６ａとの間の距離ｃまたはダミー電極島部１６ａとダミー電極端部１６ｂとの間の距離ｅ（ダミー電極の存在しない距離）を横軸に、凹部１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの深さ、およびダミー電極の存在しない場所での総厚、を縦軸にした図である。
実施例は、上述のとおり、横軸の０．６２ｍｍ、０．４５ｍｍ、０．３５ｍｍに対応している。
凹部１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃは、ダミー電極を形成するペーストの有り無しによって、収縮する体積が場所によって異なることによって生じる。
ダミー電極の存在しない距離が長くなると、凹部の深さも深くなり、総厚が薄くなる。
ダミー電極の存在しない距離と凹部の深さおよび総厚は、ほぼ線形の関係にある。

実施例におけるｃ＝０．６２ｍｍ、ｅ＝０．４５ｍｍ、ｅ＝０．３５ｍｍのときの凹部の深さの値は、それぞれ０．５μｍ、０．２μｍ、０．０μｍであった。
０．５μｍ以下の凹部の深さであれば、配線基板５０と共通外部電極２１および個別外部電極２２との接続に問題はなかった。
また、実施例では、平板の固定基板１４のダレ部１４ｂを避けた領域に、総厚ａの部分（ダミー電極島部１６ａとダミー電極端部１６ｂが形成された部分）が２ヵ所存在して圧電素子形成部材１３が固定されるので、非活性領域Ｉと平板の固定基板１４との位置決めのずれを少なくできた。

固定基板１４は、例えば、ステンレスを打ち抜いて形成した場合、端にダレ部１４ｂが生じる。ダミー電極島部１６ａは、ダレ部１４ｂから外れた位置に形成するのが好ましい。例えば、ダレ部１４ｂが、端から最大０．５ｍｍ内側まで生じる場合、固定基板１４の端面１４ａからダミー電極島部１６ａまでの距離ｇは、０．５５ｍｍ程度が好ましい。

（比較例１）
図７に、比較例１による断面図を示した。
比較例１と実施例とは、比較例１ではダミー電極島部１６ａが形成されていない点が異なる。個別内部電極１６とダミー電極端部１６ｂとの間の距離ｈは、１．１０ｍｍであった。その他の構成および寸法は、実施形態と同様であった。
凹部の深さについては、図６のｈ＝１．１０ｍｍのときの２．７μｍであり、凹部１３０ｃの縁には傾斜部１３０ｄが生じる。傾斜部１３０ｄによって、非活性領域Ｉにおける個別外部電極２２が平坦に保たれず、配線基板５０と個別外部電極２２との間に接触不良が生じた。
また、平板の固定基板１４のダレ部１４ｂを避けた領域に、総厚ａの部分（ダミー電極端部１６ｂが形成された部分）が１ヵ所しか存在していないため、圧電素子形成部材１３が傾いて固定され、非活性領域Ｉと平板の固定基板１４との位置決めのずれが大きかった。

（比較例２）
比較例２は、比較例１と個別内部電極１６とダミー電極端部１６ｂとの間の距離ｈが、２．０９ｍｍである点のみが異なる。
凹部の深さについては、図６のｈ＝２．０９ｍｍのとき４．６μｍであり、凹部１３０ｃの縁には大きな傾斜部１３０ｄが生じる。傾斜部１３０ｄによって、非活性領域Ｉにおける個別外部電極２２が平坦に保たれず、配線基板５０と個別外部電極２２との間に比較例１と同様の接触不良が生じた。

（従来例）
図８に、従来例における図４（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当する断面図を示した。
従来例では、実施例におけるダミー電極島部１６ａとダミー電極端部１６ｂとが形成されず、基端部１３２から個別内部電極１６の近くまでダミー電極１６ｃが形成されている。ダミー電極１６ｃと個別内部電極１６とは、間隔ｉがあいており、例えばｉは０．１５ｍｍである。従来例では、凹部はほとんど形成されない。

（変形例）
図９に、変形例における図４（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当する断面図を示した。
変形例では、ダミー電極島部１６ｄが４ヶ所に形成されている。ダミー電極島部１６ｄの長さｊは、コストの低減から短いほうがよいが、形成可能な長さ、例えば、印刷の限界長さによって決まる。印刷の限界長さが０．１ｍｍであれば、下限は０．１ｍｍとなる。
また、ダミー電極島部１６ｄ間の距離ｋの長さは、図６のグラフから、凹部の深さが０．５μｍ以下になるところ、すなわちダミー電極の存在しないところが０．６２ｍｍ以下を選択することができる。
ここで、ダミー電極島部１６ｄは、４ヵ所に限らず、何ヵ所であってもよい。

上述した実施形態以外にも、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、圧電素子形成部材１３の表面１３４に設けられる共通外部電極２１および個別外部電極２２のパターンは、上述した実施形態に限定されるものではない。
また、スリット１８は、圧電素子形成部材１３の端面１３ａに達することなく形成されているが、スリット１８は、圧電素子形成部材１３の端面１３ａに達する長さで形成されていてもよい。圧電素子形成部材１３の端面１３ａには、両端部近傍以外の領域に共通外部電極２１が形成されている。このため、圧電素子形成部材１３の端面１３ａに達するようにスリット１８を形成し、積層されている共通内部電極１７の一部が圧電素子１１毎に完全に分離されたとしても、分離された各共通内部電極１７は端面１３ａに設けられている共通外部電極２１によって導通が確保される。

なお、実施形態では、個別外部電極２２を、圧電素子１１の列１２に対応する領域よりも若干広い領域に形成するようにしたため、位置決め部１９上の一部にも個別外部電極２２が形成されている。このように、圧電素子１１の列１２の長さよりも広い領域に一体的に個別外部電極２２を形成しておくことで、スリット１８の形成位置に多少の誤差が生じても、個別外部電極２２を圧電素子１１毎に確実に分離して個別外部電極２２とすることができる。

また、実施形態では、圧電素子形成部材１３の表面１３４の個別外部電極２２の基端部１３２側は、全ての領域が電極非形成部２４となっているが、これに限定されず、共通外部電極２１が、基端部１３２に沿って設けられる電極層によって圧電素子形成部材１３表面に連続的に設けられるようにしてもよい。
また、実施形態では、共通外部電極２１が、圧電素子形成部材１３の基端部１３２側の端面１３ａで共通内部電極１７と接続されるようにしたが、これに限定されない。例えば、共通外部電極２１を圧電素子形成部材１３の幅方向両端面、すなわち、圧電素子形成部材１３の両側面１３ｃ，１３ｄに連続的に設けるようにし、圧電素子形成部材１３の側面１３ｃ，１３ｄで、共通外部電極２１と共通内部電極１７とが接続されるようにしてもよい。共通外部電極２１は、圧電素子形成部材１３の両側面１３ｃ，１３ｄと共に端面１３ａに連続的に設けられていてもよい。

１０…圧電素子ユニット、１１…圧電素子、１２…列、１３…圧電素子形成部材、１３ａ…基端部側の端面、１３ｂ…先端部側の端面、１３ｃ，１３ｄ…側面、１４…固定基板、１４ａ…端面、１４ｂ…ダレ部、１５…圧電材料層、１５ａ…上外層、１５ｂ…下外層、１６…個別内部電極、１６ａ…ダミー電極島部、１６ｂ…ダミー電極端部、１６ｃ…ダミー電極、１６ｄ…ダミー電極島部、１７…共通内部電極、１８…スリット、１９…位置決め部、２１…共通外部電極、２２…個別外部電極、２４…電極非形成部、２６…電極パッド、５０…配線基板、５１…駆動配線、５２…駆動ＩＣ、５３…絶縁層、６０…流路形成基板、６１…隔壁、６２…圧力発生室、６３…リザーバ、６４…インク供給口、６５…振動板、６６…ノズル開口、６７…ノズル形成基板、６８…ヘッドケース、６９…アイランド部、１００…インクジェット式記録装置、１０１…キャリッジ、１０２…キャリッジモーター、１０３…タイミングベルト、１０４…ガイド部材、１０５…プラテン、１０６…ブラックインクカートリッジ、１０７…カラー用インクカートリッジ、１２０…キャッピング手段、１３０…吸引ポンプ、１３０ａ…凹部、１３０ｂ…凹部、１３０ｃ…凹部、１３０ｄ…傾斜部、１３１…先端部、１３２…基端部、１３３…固定された面、１３４…表面、１３５…両角部、１４０…ワイピング部材、２００…記録用紙、３００…インクジェット式記録ヘッド。

Claims (6)

1. 圧電素子形成部材の一端部側から他端部側に向う複数のスリットにより形成された複数の圧電素子と駆動電極が片面に形成された配線基板とを備えた圧電素子ユニットであって、
   前記圧電素子は、第１内部電極、第２内部電極、前記第１内部電極と前記第２内部電極とに挟まれた圧電材料層および絶縁性の外層が積層された活性領域を有し、
   前記圧電素子形成部材は、前記活性領域から前記他端部側にわたって形成された前記第１内部電極、前記第２内部電極から前記他端部に向けて延長された位置の前記他端部に形成された第１ダミー電極、前記第２内部電極と前記第１ダミー電極との間に形成された少なくとも１つの孤立した第２ダミー電極、前記圧電材料層および前記外層が積層された非活性領域と、前記第１内部電極と前記他端部の端面で接続された第１外部電極と、前記活性領域から前記一端部側にわたって形成された前記第２内部電極と前記一端部の端面で接続された第２外部電極とを備え、
   前記第１外部電極および前記第２外部電極は、前記非活性領域の片側の前記外層の表面まで延びて設けられ、前記駆動電極が、前記非活性領域に設けられた前記第１外部電極および前記第２外部電極と接続されている
   ことを特徴とする圧電素子ユニット。
2. 請求項１に記載の圧電素子ユニットにおいて、
   前記第１内部電極および前記第２内部電極は、Ａｇ／Ｐｄ合金を含む
   ことを特徴とする圧電素子ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載の圧電素子ユニットにおいて、
   前記駆動電極と前記第１外部電極および前記第２外部電極とは、異方性導電膜によって接続されている
   ことを特徴とする圧電素子ユニット。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧電素子ユニットにおいて、
   前記第１内部電極は、複数の前記圧電素子の共通内部電極で、前記第２内部電極は、複数の前記圧電素子の個別内部電極である
   ことを特徴とする圧電素子ユニット。
5. 液体を噴射するノズル開口が穿設されたノズル形成基板と、
   前記ノズル開口と連通する圧力発生室の一部が形成され、前記ノズル形成基板に接合された流路形成基板と、
   前記圧力発生室の一部を構成する振動板とを備え、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の圧電素子ユニットの前記非活性領域が、平板の固定基板に位置決めされて固定され、前記一端部が前記振動板に当接している
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
6. 請求項５に記載の液体噴射ヘッドを備えた
   ことを特徴とする液体噴射装置。

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