JP5590295B2

JP5590295B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

Info

Publication number: JP5590295B2
Application number: JP2010024868A
Authority: JP
Inventors: 岳高
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2030-02-05
Also published as: JP2011161694A

Description

本発明は、液体噴射ヘッド及び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。このインクジェット式記録ヘッドとしては、例えばノズル開口に連通する圧力発生室とこの圧力発生室に連通する連通部とが形成される流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に形成される圧電素子と、流路形成基板の圧電素子側の面に接合されて圧電素子を保持するための圧電素子保持部を有する保護基板とを具備したものが知られている。ここで、保護基板上には、圧電素子を駆動するための駆動回路であるＩＣが載置されている。また、駆動回路と圧電素子とは、圧電素子の一方の電極から引き出されたリード電極を介して導電性ワイヤーからなる接続配線によりワイヤーボンディング法により接続されている。

保護基板は、相対向する２列の圧力発生室に対応させて配設した２列の圧電素子を保護するものもあり、この種の保護基板にはその中央部に前記接続配線が挿通される貫通孔が形成してある。かかるインクジェット式記録ヘッドでは、前記貫通孔部分で前記リード電極と接続配線とを接続している（例えば、特許文献１参照）。

この場合、ワイヤーボンディング法により駆動回路と圧電素子とを接続しているので、コストの高騰を招来する場合もある。そこで、貫通孔に接続配線が設けられたＣＯＦ（ＣｈｉｐｏｎＦｉｌｍ）基板を挿通させてリード電極と接続配線とを接続することが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−１４８８１３号公報特開２００９−２０８４６２号公報

しかしながら、バイアス電力を供給するためのバイアス配線と共通電極とを接続するために、同一のＣＯＦ基板にバイアス配線も設ける必要があるので、液体噴射ヘッドが圧電素子の並設方向において大型化するという問題がある。この問題は、さらにノズル開口の高密度化が進んだ場合に問題となる。

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だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッド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、大型化を抑制した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。

本発明の液体噴射ヘッドは、液滴を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を備えた流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子を備え、前記圧電素子は、複数の前記圧電素子に共通する共通電極と、前記圧電素子毎に設けられた個別電極と、前記共通電極及び前記個別電極間に設けられた圧電体層とを有し、複数の前記圧電素子が並設されて圧電素子列を構成している液体噴射ヘッドであって、前記個別電極に電気的に接続される個別配線基板と、前記共通電極に電気的に接続される共通配線基板とを備え、前記個別配線基板は、前記圧電素子の並設方向における圧電素子列に重なる第１領域において、前記個別電極と前記流路形成基板上で接続され、前記共通配線基板は、前記圧電素子の並設方向における前記圧電素子列の列方向の外側の第２領域において、前記共通電極と前記流路形成基板上で接続され、前記共通配線基板と前記共通電極との各接続領域の面積は、前記個別配線基板と前記個別電極との各接続領域の面積よりも大きいことを特徴とする。本発明においては、共通配線基板を備え、この共通配線基板と前記共通電極との各接続領域の面積は、前記個別配線基板と前記個別電極との各接続領域の面積よりも大きいことで、液体噴射ヘッドをその圧電素子の並設方向において小型化することが可能である。

ここで、前記共通電極と電気的に接続され、かつ、前記圧電素子列の列方向と交差する方向に前記圧電素子列とは離間して設けられた拡張電極を前記流路形成基板上に備え、該拡張電極の、前記圧電素子の並設方向における前記圧電素子列に重なる第１領域において、さらに共通配線基板が接続されていることが好ましい。このように拡張電極及び共通配線基板を設けることで、液体噴射ヘッドをその圧電素子の並設方向において小型化すると共に電圧降下を抑制できる。

本発明の別の液体噴射ヘッドは、液滴を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を備えた流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子を備え、前記圧電素子は、複数の前記圧電素子に共通する共通電極と、前記圧電素子毎に設けられた個別電極と、前記共通電極及び前記個別電極間に設けられた圧電体層とを有し、複数の前記圧電素子が並設されて圧電素子列を構成している液体噴射ヘッドであって、前記個別電極に電気的に接続される個別配線基板と、前記共通電極に電気的に接続される共通配線基板と、前記共通電極と電気的に接続され、かつ、前記圧電素子列の列方向と交差する方向に前記圧電素子列とは離間して設けられた拡張電極とを備え、前記個別配線基板は、前記圧電素子の並設方向における前記圧電素子列に重なる第１領域において、前記個別電極と前記流路形成基板上で接続し、前記共通配線基板は、前記圧電素子の並設方向における前記第１領域において、前記拡張電極に前記流路形成基板上で接続し、該共通配線基板と該共通電極との各接続領域の面積は、前記個別配線基板と前記個別電極との各接続領域の面積よりも大きいことを特徴とする。本発明においては、このように拡張電極及び共通配線基板を設けることで、液体噴射ヘッドをその圧電素子の並設方向において小型化すると共に電圧降下を抑制できる。

液体噴射装置は、前記いずれかの液体噴射ヘッドを有することを特徴とする。その圧電素子の並設方向において小型化する液体噴射ヘッドを用いることで、本発明の液体噴射装置も小型化することが可能である。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。従来の記録ヘッドの平面図である。図４のＣＯＦ基板を抽出して示す正面図及び斜視図である。本発明の実施形態に係るＣＯＦ基板及びＦＰＣ基板を示す正面図である。本発明の実施形態２にかかる記録ヘッドの平面図である。本発明の実施形態３にかかる記録ヘッドの平面図である。本発明にかかるインクジェット式記録装置を示す概略図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
まず、液体噴射ヘッドについて図１〜図３を参照して詳細に説明する。なお、図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの分解斜視図であり、図２は、液体噴射ヘッドの平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′断面図である。

図示するように、液体噴射ヘッド１を構成する流路形成基板１０は、本実施形態ではシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。

流路形成基板１０には、壁部１１によって区画された複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設された列が２列設けられている。また、各列の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室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、後述する保護基板３０のリザーバー部３１と連通して圧力発生室１２の列毎に共通のインク室となるリザーバー１００の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。なお、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路１４を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。さらに、各連通路１５は、圧力発生室１２の幅方向両側の壁部１１を連通部１３側に延設してインク供給路１４と連通部１３との間の空間を区画することで形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２の幅方向の断面積より小さい断面積を有するインク供給路１４と、このインク供給路１４に連通すると共にインク供給路１４の幅方向の断面積よりも大きい断面積を有する連通路１５とが複数の壁部１１により区画されて設けられている。

また、流路形成基板１０の弾性膜５０が形成された面と反対側の面には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。本実施形態では、流路形成基板１０に圧力発生室１２が並設された列を２列設けたため、１つの液体噴射ヘッド１には、ノズル開口２１の並設されたノズル列が２列設けられている。なお、ノズルプレート２０は、例えばガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。

一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０とが順次積層形成されて、本実施形態のアクチュエーター装置である圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。本実施形態では、流路形成基板１０側の第１電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電素子３００の個別電極としている。なお、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。圧電素子３００は、本実施形態においては、流路形成基板１０に圧力発生室１２が並設された列を２列設けたため、圧力発生室１２の幅方向（圧電素子３００の幅方向）に２列並設されている。即ち、複数の圧電素子３００が列設されてなる圧電素子列３０１及び３０２が絶縁体膜５５上に互いに離間して形成されている。また、本実施形態では、液体噴射ヘッド１の平面視において、図２に示すように、圧電素子３００の並設方向（圧電素子列３０１、３０２の長手方向）において、圧電素子列３０１、３０２と重なる領域を第１領域とし、圧電素子３００の並設方向において圧電素子列３０１、３０２の外側の領域を第２領域とする。

共通電極である第１電極６０は、圧電素子列３０１、３０２の長手方向に亘って形成されると共に、圧電素子列３０１、３０２の両端において、さらに各圧電素子３００の長手方向に延設されている。即ち、第１電極６０は、圧電素子３００の並設方向において第１領域に重なる共通第１領域部６１と、圧電素子３００の並設方向において第２領域に重なる共通第２領域部６２とを備えており、二つの共通第１領域部６１の両端部を共通第２領域部６２が接続している。このように上面視において矩形状である共通電極としての第１電極６０には、詳しくは後述するバイアス電圧を印加するための配線部材が接続され、これにより液体噴射ヘッド１を従来よりも小型化している。

なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電素子３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。

圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される電気機械変換作用を示す圧電材料、特に圧電材料の中でもペロブスカイト構造の強誘電体材料からなる。圧電体層７０は、ペロブスカイト構造の結晶膜を用いるのが好ましく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等が好適である。

また、圧電素子３００の個別電極である各第２電極８０には、絶縁体膜５５上まで延設された例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０（接続端子）が接続されている。リード電極９０は、一端部が第２電極８０に接続されていると共に、他端部側が圧電素子列３０１と圧電素子列３０２との間に延設されて、詳しくは後述するフレキシブル配線部材であるＣＯＦ基板と接続されている。

このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、第１電極６０、絶縁体膜５５及びリード電極９０上には、リザーバー１００の少なくとも一部を構成するリザーバー部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このリザーバー部３１は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバー１００を構成している。リザーバー１００は、圧力発生室１２に並設された列に対して１つずつ、合計２つ設けられている。そして、各リザーバー１００は、それぞれノズル開口２１の並設されたノズル列に連通して設けられている。なお、本実施形態では、流路形成基板１０にリザーバー１００となる連通部１３を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複数に分割して、リザーバー部３１のみをリザーバーとしてもよい。また、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にリザーバーと各圧力発生室１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。

また、保護基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する保持部である圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子保持部３２は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。なお、本実施形態では、圧電素子３００が並設された列が２列設けられているため、圧電素子保持部３２を圧電素子３００の並設された各列に対応してそれぞれ設けるようにした。すなわち、保護基板３０には、圧電素子保持部３２が並設された圧電素子３００の列が並ぶ列設方向に２つ設けられている。

このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミックス材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。

また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する開口が設けられている。開口は、本実施形態では、保護基板３０の長手方向に沿うように設けられ、２つの圧電素子保持部３２の間に設けられている第１貫通孔３３と、第１貫通孔３３の両端部に、第１貫通孔３３と連通し第１貫通孔３３よりも幅広に設けられた第２貫通孔３４とからなる。即ち、開口は上面視においてＨ字状である。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、第１貫通孔３３内に露出するように設けられている。また、第２貫通孔３４内には、圧電素子３００の共通電極である共通第２領域部６２が露出している。

圧電素子３００を駆動するための駆動回路２００は、可撓性を有する可撓性ケーブルであるＣＯＦ基板４１０に実装してある。ここで、ＣＯＦ基板４１０は、下端部がリード電極９０に接続されるとともにほぼ垂直に立ち上げられている。

さらに詳言すると、本実施形態に係る液体噴射ヘッド１では、上述のように圧力発生室１２、圧電素子３００及びリード電極９０の２列が相対向して設けられたものである。そして、２枚のＣＯＦ基板４１０の下端部が第１貫通孔３３に挿入されて、各ＣＯＦ基板４１０のそれぞれの下端部が圧電素子３００の各列のリード電極９０の端部に接続されると共に、ＣＯＦ基板４１０の上端部側がほぼ垂直に立ち上げられている。本実施形態では、各圧電素子列３０１、３０２にそれぞれ１枚のＣＯＦ基板４１０を設けるようにしたが、勿論これに限定されず、圧電素子３００の１列に対して複数枚のＣＯＦ基板を用いるようにしてもよい。

なお、可撓性を有する可撓性ケーブルであるＣＯＦ基板４１０は、単体で起立させようとしてもたわみ変形して自立させるのが困難である場合もあるので、このような場合には例えば、ＣＯＦ基板４１０を剛性部材である支持部材に接合してもよい。これにより、単体では自立し難いＣＯＦ基板４１０を支持部材によって支持させることができる。なお、支持部材としては、２枚のＣＯＦ基板４１０の間に設けられて、両側面にそれぞれＣＯＦ基板４１０が接合される板状部材等を用いることができる。

ＣＯＦ基板４１０の下端部とリード電極９０とは、半田等の金属材料を溶融させて両者を接続している。もちろん、ＣＯＦ基板４１０の下端部とリード電極９０との接続は、半田等に限定されず、例えば、導電性粒子（例えば、異方性導電膜（ＡＣＦ）や異方性導電ペースト（ＡＣＰ）などの異方性導電材に含有されるもの）で電気的に接続されるようにしてもよい。

ところで、駆動回路２００からの駆動電圧をリード電極９０に印加する場合に、同時に第１電極６０にバイアス電圧を印加する必要がある。本実施形態においては、第１電極６０にバイアス電圧を印加するための別の可撓性ケーブルであるＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔＣａｂｌｅ）基板４２０を各共通第２領域部６２においてそれぞれ２つずつ、その下端部が第１電極６０に接続されるとともにほぼ垂直に立ち上げられている。このようにバイアス電圧を印加するためのＦＰＣ基板４２０を設けていることで、本実施形態においては、図４、５に示す従来の液体噴射ヘッド１よりも液体噴射ヘッド１を小型化することができる。以下、詳細に説明する。

図４に示す従来の液体噴射ヘッド１において、各圧電素子列３０１、３０２に亘って設けられた従来の第１電極６０の共通第１領域部６３は、さらに第２領域側まで圧電素子３００の並設方向に延設されている。そして、この延設された第１電極６０の第２領域に重なる従来の共通第２領域部６４には、圧電素子列３０１と圧電素子列３０２との間に向かって接続部６５が延設されている。この接続部６５は、圧電素子３００の並設方向における圧電素子３００の間隔Ｌと同一になるように形成されている。また、従来の液体噴射ヘッド１におけるＣＯＦ基板４１１は、それぞれ各接続部６５及び各リード電極９０に接続している。

この従来のＣＯＦ基板４１１について図５も用いて詳細に説明すると、ＣＯＦ基板４１１は、駆動回路２００を備えると共に、入力配線２０１と、駆動配線２０２と、バイアス配線２０３とを備える。入力配線２０１は、図示しない入力回路に接続すると共に駆動回路２００に接続される。駆動配線２０２は、ＣＯＦ基板４１１の下端部にまで延設されており、駆動回路２００に接続すると共にＣＯＦ基板４１１の下端部でリード電極９０（図４参照）に接続される。バイアス配線２０３は、図示しない入力回路に接続すると共に、ＣＯＦ基板４１１の下端部まで延設されており、この下端部で接続部６５に接続される。そして、駆動回路に入力配線２０１を介して電力が供給され、駆動回路２００から駆動電力が駆動配線２０２を介して、各リード電極９０に供給される。また、バイアス電力がバイアス配線２０３を介して第１電極６０に供給される。

ここで、第１電極６０に十分なバイアス電力を供給するためには、第１電極６０とバイアス配線２０３との接続領域の面積を大きくする必要がある。しかしながら、ＣＯＦ基板４１１を各接続部６５及び各リード電極９０に接続する場合には、例えば半田等の金属を溶融したものを用いて接続するので、加熱時の熱分布の偏りが生じるのを抑制する必要がある。そのため、第１電極６０とバイアス配線２０３との接続領域の面積を大きくしようとしても、リード電極９０と駆動配線２０２との接続領域と同一幅の同一面積の小さな接続領域しか形成できない。他方で、合計の接続領域面積を増やすべく接続領域を複数形成しようとすれば、加熱時の熱分布の偏りが生じるのを抑制すべく、第１電極６０とバイアス配線２０３との接続領域間の距離を、圧電素子３００間の間隔Ｌと同一の間隔としなければならない。なお、リード電極９０と駆動配線２０２との接続領域の面積や間隔を変更して圧電素子３００に供給される駆動電力を変更するとなれば、大幅な設計変更が必要であるので、リード電極９０と駆動配線２０２との接続領域の面積や間隔を変更することは好ましくない。

従って、従来では、駆動電力よりも大きな電力を供給しなければならないにもかかわらず、第１電極６０とバイアス配線２０３との各接続領域の面積は、リード電極９０と駆動配線２０２との接続領域と同一幅でなければならず、また、第１電極６０とバイアス配線２０３との各接続領域間の間隔も間隔Ｌと同一でないと接続できない。そのため、所望の第１電極６０とバイアス配線２０３との接続領域の面積を得るためには、圧電素子３００の並設方向においてバイアス配線２０３とを接続するための接続部６５を間隔Ｌをあけて複数形成する必要があった。これにより、液体噴射ヘッド１が圧電素子３００の並設方向において長くなってしまい、大型化してしまうという問題があった。

これに対し、本実施形態においては、図６に示すように、ＣＯＦ基板４１０には入力配線２０１、駆動回路２００、駆動配線２０２のみを設け、バイアス電力を供給するバイアス配線２０３はＦＰＣ基板４２０に設けている。なお、バイアス配線２０３については、駆動回路２００を介する必要がないために、ＣＯＦ基板４１０とは別体とすることが可能である。即ち、ＣＯＦ基板４１０とは別にＦＰＣ基板４２０を用いているので、バイアス配線２０３と第１電極６０との接続領域の面積を、リード電極９０と駆動配線２０２との接続領域の幅、面積によらずに大きくすることができる。この結果、バイアス配線２０３と第１電極６０との接続領域を、図２に示すように、共通第２領域部６２内において圧電素子３００の長手方向に長くすることで、共通第２領域部６２を圧電素子３００の並設方向において長くする必要がなく、第１電極６０の圧電素子３００の並設方向における長さを短くし、従来よりも液体噴射ヘッド１を小型化することができる。

このように、本実施形態では、バイアス配線２０３と第１電極６０との接続領域を一つとし、この接続領域の面積を大きくとることができ、従来よりも液体噴射ヘッド１を小型化している。例えば、従来の共通第２領域部６４は、それぞれ３つの接続部６５を間隔Ｌの幅で設けるために、本実施形態の共通第２領域部６２よりも少なくとも６Ｌ分（両端でそれぞれ３Ｌ分長くなっているため）長くなっている。

また、従来の液体噴射ヘッド１においては、このような接続部６５の数は、液体噴射ヘッド１のノズル開口２１が高密度化すればするほどより多くなるものであり、液体噴射ヘッド１のノズル開口２１の高密度化によりさらに液体噴射ヘッド１が圧電素子３００の並設方向において大型化してしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態の液体噴射ヘッド１の構造を採用すれば、バイアス配線２０３が設けられたＦＰＣ基板４２０をＣＯＦ基板４１０とは別体にし、接続領域の面積を増やした上で共通第２領域部６２に設ければよいので、液体噴射ヘッド１が圧電素子３００の並設方向において大型化する問題が生じない。

また、図３に示すように、保護基板３０上には、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。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバー部３１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（例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバー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、リザーバー１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。

さらに、コンプライアンス基板４０上には、保持部材であるヘッドケース１１０が設けられている。ヘッドケース１１０には、インク導入口４４に連通してカートリッジ等の貯留手段からのインクをリザーバー１００に供給するインク導入路１１１（図３参照）が設けられている。また、ヘッドケース１１０には、開口部４３に対向する領域に凹形状の逃がし部（図示せず）が形成され、開口部４３のたわみ変形が適宜行われるようになっている。さらに、ヘッドケース１１０には、保護基板３０に設けられた第１貫通孔３３及び第２貫通孔３４と連通する配線部材保持孔１１３が設けられており、ＣＯＦ基板４１０及びＦＰＣ基板４２０は、配線部材保持孔１１３内に挿通された状態で、ＣＯＦ基板４１０の下端部がリード電極９０と接続されている。そして、ヘッドケース１１０の配線部材保持孔１１３に挿通されたＣＯＦ基板４１０は、ヘッドケース１１０と接着剤１２０を介して接着されている。これにより、ＣＯＦ基板４１０が、ヘッドケース１１０の配線部材保持孔１１３内で直立することができる。

（実施形態２）
実施形態２について、図７を用いて説明する。図７に示す実施形態２は、第１電極６０における電圧降下を抑制するために、第１電極６０に電気的に接続する拡張電極６６を備えるものであり、その他の構成は実施形態１と同様であるので詳細は省略する。

本実施形態では、拡張電極６６は、圧電素子列３０１、３０２と、圧電素子３００の長手方向に離間して設けられており、圧電素子３００と並設方向において第１領域と重なる拡張第１領域部６７と、圧電素子３００と並設方向において第２領域と重なる拡張第２領域部６８とからなる。拡張第２領域部６８は、第１電極６０の共通第２領域部６２から延設されている。拡張第１領域部６７は、共通第１領域部６１から接続電極６９を介して延設されている。接続電極６９は、３個の圧電素子３００毎に、圧電素子３００間で、共通第１領域部６１と拡張第１領域部６７とを接続している。そして、各拡張第１領域部６７には、２つのＦＰＣ基板４２０が接続されている。

このように拡張電極６６を設けた場合には、第２領域においてＦＰＣ基板４２０を接続しなくても、第１領域においてＦＰＣ基板４２０を接続することが可能であり、この場合もＦＰＣ基板４２０をＣＯＦ基板４１０とは別体とすることで、バイアス配線２０３と拡張電極６６との接続領域の面積を十分に得ることができることができる。これにより、第１電極６０及び拡張電極６６を圧電素子３００の並設方向において長くする必要がなく、液体噴射ヘッド１が大型化することを抑制できる。

即ち、実施形態１及び実施形態２においてはＦＰＣ基板４２０を別体とし、バイアス配線２０３と第１電極６０（又は拡張電極６６）との各接続領域の面積を、駆動配線２０２とリード電極９０との各接続領域の面積より大きくすることができる。かつ、別体であるから、第１電極６０及び拡張電極６６の任意の場所に圧電素子３００と並設方向において小型化できるように設けることができる。この場合には、圧電素子３００と並設方向において小型化できれば、自由にその位置を変えることができる。

また、実施形態１と比較して、本実施形態では、拡張電極６６を設けているために、第１電極６０における電圧降下を抑制できる。即ち、実施形態１では、第１電極６０の両端部である共通第２領域部６２にＦＰＣ基板４２０を接続していることから、第１電極６０において電圧降下が問題となる可能性があったが、本実施形態では、拡張電極６６を設けていることで、電圧降下を抑制できる。さらに、拡張電極６６に直接ＦＰＣ基板４２０を接続し、接続電極６９により各圧電素子３００にバイアス電力をより均一に供給することができるため、より電圧降下を抑制できる。これにより液体噴射ヘッド１の吐出特性をより均一化することができる。

なお、ヘッドケース１１０をはじめとして流路形成基板１０上に設けられる各基板には、ＦＰＣ基板４２０を拡張電極６６に接続するための貫通穴１１４を設けて、拡張電極６６の拡張第１領域部６７の一部を露出している。

この場合において、さらに共通第２領域部６２にＦＰＣ基板４２０を接続するように構成することももちろん可能である。また、さらに拡張第２領域部６２にＦＰＣ基板４２０を接続することももちろん可能である。接続箇所を増やすことで、十分なバイアス電力を第１電極６０に供給することができる。さらにまた、拡張第２領域部６２にＦＰＣ基板４２０を接続することももちろん可能である。

（実施形態３）
実施形態３は、実施形態２とは拡張電極６６の形成領域が異なる。図８に示すように、本実施形態においては、拡張電極６６Ａは、圧電素子列３０１、３０２間に設けられており、第１領域と重なる拡張第１領域部６７Ａからなる。拡張第１領域部６７Ａは、第１電極６０の共通第２領域部６２から延設されると共に、接続電極６９Ａを介して共通第１領域部６２からも延設されている。そして、拡張第１領域部６７Ａには、２つのＦＰＣ基板４２０が接続されている。これにより、本実施形態においても液体噴射ヘッド１を小型化することができる。この場合には、拡張電極６６Ａを設けることで、実施例２と同様に電圧降下を抑制することができる。さらに、ＣＯＦ基板４１０の間に拡張第１領域部６７Ａが形成され、この拡張第１領域部６７ＡにＦＰＣ基板４２０が接続されているから、実施形態２に比べて新たに貫通穴１１４を設ける必要がない。

このように、実施形態３においても、実施形態１及び実施形態２と同様に、ＦＰＣ基板４２０を別体とし、バイアス配線２０３と拡張電極６６Ａとの各接続領域の面積を、駆動配線２０２とリード電極９０との各接続領域の面積より大きくすることができ、かつ、別体であるから、第１電極６０及び拡張電極６６の任意の場所に圧電素子３００と並設方向において小型化できるように設けることができる。この場合には、圧電素子３００と並設方向において小型化できれば、自由にその位置を変えることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の構造は上述したものに限定されるものではない。

上述した各実施形態では、ＦＰＣ基板４２０を所定間隔をあけて複数枚設けたが、ＦＰＣ基板４２０の数はこれに制限されない。例えば、実施形態２において一枚のＦＰＣ基板４２０のみを拡張第１領域部６７に設けることも可能である。また、上述した実施形態１では、ＦＰＣ基板４２０とＣＯＦ基板４１０とはそれぞれ配線が形成された配線面を異なる方向に向けて第１貫通孔３３及び第２貫通孔３４に挿入しているが、ＦＰＣ基板４２０とＣＯＦ基板４１０とはそれぞれ配線面を同一方向に向けて第１貫通孔３３及び第２貫通孔３４に挿通するように構成してもよい。また、上述した実施形態では、流路形成基板１０に圧力発生室１２が並設された列を２列設けたものであるが、この場合の列数には特別な制限はない。

また、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挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッド１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る。

なお、上述した実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図９は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。図示するように、上記実施の形態に係るインクジェット式記録ヘッド１を有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。また、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置にも勿論適用することができる。

１液体噴射ヘッド、１０流路形成基板、１２圧力発生室、１３連通部、１４インク供給路、１５連通路、２１ノズル開口、３０保護基板、３２圧電素子保持部、３３第１貫通孔、６０第１電極、７０圧電体層、８０第２電極、９０リード電極、１００リザーバー、１１０ヘッドケース（保持部材）、２００駆動回路、２０１入力配線、２０２駆動配線、２０３バイアス配線、３００圧電素子（圧力発生素子）、４１０ＣＯＦ基板、４２０ＦＰＣ基板

Claims

液滴を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室を備えた流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子を備え、前記圧電素子は、複数の前記圧電素子に共通する共通電極と、前記圧電素子毎に設けられた個別電極と、前記共通電極及び前記個別電極間に設けられた圧電体層とを有し、複数の前記圧電素子が並設されて圧電素子列を構成している液体噴射ヘッドであって、前記個別電極に電気的に接続される個別配線基板と、前記共通電極に電気的に接続される共通配線基板と、前記共通電極と電気的に接続され、かつ、前記圧電素子列の列方向と交差する方向に前記圧電素子列とは離間して設けられた拡張電極とを備え、前記個別配線基板は、前記圧電素子の並設方向における前記圧電素子列に重なる第１領域において、前記個別電極と前記流路形成基板上で接続し、前記共通配線基板は、前記圧電素子の並設方向における前記第１領域において、前記拡張電極に前記流路形成基板上で接続し、該共通配線基板と該共通電極との各接続領域の面積は、前記個別配線基板と前記個別電極との各接続領域の面積よりも大きいことを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１に記載した液体噴射ヘッドを有することを特徴とする液体噴射装置。