特許 7443829 インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20240228BHJP

   B41J 2/045 20060101ALI20240228BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 611

B41J2/045

B41J2/14 305

B41J2/14 613

B41J2/16 305

B41J2/16 507

B41J2/16 501

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020035425

(22)【出願日】2020-03-03

(65)【公開番号】P2021137987

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-12-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中島 晃治

(72)【発明者】

【氏名】江口 秀幸

【審査官】小宮山 文男

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０８２６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３０４５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２５４２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４０３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６４２８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクを吐出するノズル孔を有するノズル板と、
前記ノズル孔に連通するインク室と、
前記インク室の壁面の一部をなす振動板と、
圧電部材と、当該圧電部材を挟む第１電極及び第２電極とを有し、前記振動板の前記インク室とは反対側に接する圧電素子と、
前記圧電素子の周囲に位置する絶縁層と、
一端が前記第２電極に接続された信号線と、
前記絶縁層の第１面上の第３電極及び第４電極と、
を備え、
前記第１電極は、前記圧電部材と前記振動板との間に位置し、
前記第２電極は、前記圧電部材の前記第１電極とは反対側に位置し、
前記第１面は、前記圧電部材の前記第２電極と接する面と同一平面内にあり、
前記信号線は、前記一端とは反対の他端が前記第４電極とつながり、
前記第１電極は、前記絶縁層を貫く貫通導体を介して前記第３電極とつながっており、
前記第３電極は、前記貫通導体上に位置している
ことを特徴とするインクジェットヘッド。

【請求項2】

前記振動板と前記ノズル板との間に位置して複数の前記インク室を各々分離する隔壁部を備え、
前記隔壁部は、金属部材である
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。

【請求項3】

インクを吐出するノズル孔を有するノズル板と、
前記ノズル孔に連通するインク室と、
前記インク室の壁面の一部をなす振動板と、
圧電部材と、当該圧電部材を挟む第１電極及び第２電極とを有し、前記振動板の前記インク室とは反対側に接する圧電素子と、
前記圧電素子の周囲に位置する絶縁層と、
一端が前記第２電極に接続された信号線と、
前記絶縁層の第１面上の第３電極及び第４電極と、
前記振動板と前記ノズル板との間に位置して複数の前記インク室を各々分離する隔壁部と、
を備え、
前記第１電極は、前記圧電部材と前記振動板との間に位置し、
前記第２電極は、前記圧電部材の前記第１電極とは反対側に位置し、
前記第１面は、前記圧電部材の前記第２電極と接する面と同一平面内にあり、
前記信号線は、前記一端とは反対の他端が前記第４電極とつながり、
前記第１電極は、前記絶縁層を貫く貫通導体を介して前記第３電極とつながっており、
前記隔壁部は、金属部材であって電気めっき厚膜である
ことを特徴とするインクジェットヘッド。

【請求項4】

前記第３電極は、前記貫通導体上に位置していることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。

【請求項5】

前記第１電極は、複数の前記圧電部材に共通の共通電極であり、
前記第２電極は、複数の前記圧電部材に各々対応する個別電極である
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。

【請求項6】

前記第２電極と前記信号線とは、一体の薄膜形状であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。

【請求項7】

基板上に第１導電体層を形成し、当該第１導電体層上の所定範囲に圧電体層を形成し、前記所定範囲外に貫通孔を有する絶縁層を形成する第１形成ステップと、
前記圧電体層及び前記貫通孔の内側を含む前記絶縁層の表面に第１電極をなす第２導電体層及び振動板をなす部材の層を順番に形成し、前記基板に垂直な方向から見た平面視で前記振動板上に前記所定範囲に応じた範囲を囲う隔壁部を形成する第２形成ステップと、
前記基板を除去した後に前記第１導電体層をパターンエッチングして、前記圧電体層上の第２電極と、当該第２電極につながり前記絶縁層上に延びる信号線と、前記貫通孔内を貫通している前記第２導電体層と接触する第３電極と、前記信号線の他端をなす第４電極と、を同一の平面内で形成する第３形成ステップと、
を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ノズルから所望のタイミング及び量のインクを吐出させるインクジェットヘッドがある。インクジェットヘッドには、ノズルが配置されたノズル基板と、吐出させるインクに圧力変動を付与する圧力室基板と、圧力変動を付与する機構を駆動する駆動部を有する駆動基板とが積層されたものがある。

【0003】

圧力付与機構の一つとしては、圧力室基板に設けられた圧電部材を挟んで位置する電極間に対し、駆動部が出力する電圧を印加する構成が知られている（例えば、特許文献１）。上記各電極には、それぞれ信号線が接続され、当該信号線の他端の接続電極が駆動部に接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－４５８７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、インク吐出解像度の向上に応じてノズル及び各ノズルに対応する圧力付与機構を高密度で配置する要求がある。したがって、圧力付与機構に接続される信号線やその接続電極の数も増加する。このような多数の接続電極と駆動部との接続位置が異なる複数の面内に位置すると、接続時に局所的なストレスがかかりやすく、信号線に影響を及ぼし、断線や劣化などを生じやすくなるという課題がある。

【0006】

この発明の目的は、より容易かつ確実に多数の信号線を接続することのできるインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
インクを吐出するノズル孔を有するノズル板と、
前記ノズル孔に連通するインク室と、
前記インク室の壁面の一部をなす振動板と、
圧電部材と、当該圧電部材を挟む第１電極及び第２電極とを有し、前記振動板の前記インク室とは反対側に接する圧電素子と、
前記圧電素子の周囲に位置する絶縁層と、
一端が前記第２電極に接続された信号線と、
前記絶縁層の第１面上の第３電極及び第４電極と、
を備え、
前記第１電極は、前記圧電部材と前記振動板との間に位置し、
前記第２電極は、前記圧電部材の前記第１電極とは反対側に位置し、
前記第１面は、前記圧電部材の前記第２電極と接する面と同一平面内にあり、
前記信号線は、前記一端とは反対の他端が前記第４電極とつながり、
前記第１電極は、前記絶縁層を貫く貫通導体を介して前記第３電極とつながっており、
前記第３電極は、前記貫通導体上に位置している
ことを特徴とするインクジェットヘッドである。

【0008】

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記振動板と前記ノズル板との間に位置して複数の前記インク室を各々分離する隔壁部を備え、
前記隔壁部は、金属部材である
ことを特徴とする。

【0010】

また、請求項３記載の発明は、
インクを吐出するノズル孔を有するノズル板と、
前記ノズル孔に連通するインク室と、
前記インク室の壁面の一部をなす振動板と、
圧電部材と、当該圧電部材を挟む第１電極及び第２電極とを有し、前記振動板の前記インク室とは反対側に接する圧電素子と、
前記圧電素子の周囲に位置する絶縁層と、
一端が前記第２電極に接続された信号線と、
前記絶縁層の第１面上の第３電極及び第４電極と、
前記振動板と前記ノズル板との間に位置して複数の前記インク室を各々分離する隔壁部と、
を備え、
前記第１電極は、前記圧電部材と前記振動板との間に位置し、
前記第２電極は、前記圧電部材の前記第１電極とは反対側に位置し、
前記第１面は、前記圧電部材の前記第２電極と接する面と同一平面内にあり、
前記信号線は、前記一端とは反対の他端が前記第４電極とつながり、
前記第１電極は、前記絶縁層を貫く貫通導体を介して前記第３電極とつながっており、
前記隔壁部は、金属部材であって電気めっき厚膜である
ことを特徴とするインクジェットヘッドである。
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第３電極は、前記貫通導体上に位置していることを特徴とする。

【0011】

また、請求項５記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第１電極は、複数の前記圧電部材に共通の共通電極であり、
前記第２電極は、複数の前記圧電部材に各々対応する個別電極である
ことを特徴とする。

【0012】

また、請求項６記載の発明は、請求項１～５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第２電極と前記信号線とは、一体の薄膜形状であることを特徴とする。

【0013】

また、請求項７記載の発明は、
基板上に第１導電体層を形成し、当該第１導電体層上の所定範囲に圧電体層を形成し、前記所定範囲外に貫通孔を有する絶縁層を形成する第１形成ステップと、
前記圧電体層及び前記貫通孔の内側を含む前記絶縁層の表面に第１電極をなす第２導電体層及び振動板をなす部材の層を順番に形成し、前記基板に垂直な方向から見た平面視で前記振動板上に前記所定範囲に応じた範囲を囲う隔壁部を形成する第２形成ステップと、
前記基板を除去した後に前記第１導電体層をパターンエッチングして、前記圧電体層上の第２電極と、当該第２電極につながり前記絶縁層上に延びる信号線と、前記貫通孔内を貫通している前記第２導電体層と接触する第３電極と、前記信号線の他端をなす第４電極と、を同一の平面内で形成する第３形成ステップと、
を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法である。

【発明の効果】

【0014】

本発明に従うと、インクジェットヘッドにおいて、より容易かつ確実に多数の信号線を接続することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態のインクジェットヘッドの断面構造を説明する図である。

【図2】インクジェットヘッドの製造工程の例を示した図である。

【図3】インクジェットヘッドの製造工程の例を示した図である。

【図4】インクジェットヘッドの製造工程の例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のインクジェットヘッド１００の断面構造を説明する図である。ここでは、（ａ）パッド電極１５１及び１つのノズル孔２１を含む断面と、（ｂ）接地電極１５２及び１つのノズル孔２１を含む断面とをそれぞれ示す。ノズル孔２１は、インクジェットヘッド１００に複数適宜な配置間隔及び配列パターンで設けられ、図１（ａ）、（ｂ）に示すノズル孔２１は、同一である必要はない。

【0017】

図１（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１００は、圧電素子１１と、絶縁層１２と、振動板１３と、隔壁部１４と、信号線１５と、保護膜１６と、ノズル板２０（ノズル基板）などを備える。

【0018】

ノズル板２０は、インクを吐出するノズル孔２１を複数有する。ノズル板２０は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）であるが、これに限られない。例えば、ＳＵＳ、シリコン（Ｓｉ）基板、又はＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板などであってもよい。

【0019】

振動板１３、隔壁部１４及びノズル板２０をそれぞれ壁面として囲まれる範囲がインクを貯留し、当該インクに圧力変動を付与する圧力室１４５（インク室）をなす。なお、図１（ａ）、（ｂ）に示した各断面に垂直な方向には、図示略のインク流路があり、圧力室１４５に連通して当該圧力室１４５に供給されるインクが流れる。圧力室１４５の一面をなす振動板１３が図１の上下方向に振動することで、圧力室１４５内のインクに圧力変動が付与される。

【0020】

隔壁部１４は、圧力室１４５の側面を囲う。圧力室１４５は、複数のノズル孔２１のそれぞれに連通するように複数存在するので、隔壁部１４は、これら複数の圧力室１４５を分離する。隔壁部１４は、ここでは、金属部材であり、例えば、Ｎｉ又はＮｉ合金の電気めっき厚膜である。合金には、例えば、コバルト（Ｃｏ）、プラチナ（Ｐｔ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）などが含まれていてもよく、さらに、銅（Ｃｕ）などが含まれていてもよい。圧力室１４５の形状は、特には限られないが、例えば、円柱形状であってもよい。あるいは、圧力室１４５は、２つの半円柱の間に角柱部分が組み合わされた形状などであってもよい。

【0021】

振動板１３は、絶縁層１３１と、Ｎｉシード層１３２とが積層された構造を有する薄膜層である。絶縁層１３１は、例えば、Ｓｉの酸化物層や各種樹脂層などであり、圧電素子１１の下部電極層１１３と隔壁部１４とを電気的に分離する。Ｎｉシード層１３２は、隔壁部１４を形成するためのＮｉを含む薄膜層である。

【0022】

振動板１３は、圧力室１４５と反対側の面が圧電素子１１に接し、圧電素子１１の変形に応じて変形して振動を生じる。振動板１３の振動は、剛性の大きい隔壁部１４により端部で固定され、当該端部を節としたものとなる。

【0023】

絶縁層１２は、振動板１３上に配置されている下部電極層１１３上で、少なくとも圧電素子１１の周囲において圧電部材１１２が位置しない部分を埋め込むように広がっている。また、絶縁層１２は、圧電部材１１２の周縁を予め定められた幅で被覆する範囲まで広がっていてもよい。絶縁層１２は、例えば、シリコン酸化物層（ＳｉＯ_２）や各種樹脂層である。絶縁層１２は、水平方向に圧電部材１１２間を分離し、上下方向に下部電極層１１３と信号線１５とを分離する。

【0024】

圧電素子１１は、上部電極１１１（第２電極）と、圧電部材１１２と、下部電極層１１３（第１電極）とが順番に積層された構造を有する。圧電素子１１は、その変形に応じて振動板１３を振動させる。なお、下部電極層１１３も振動板１３とともに振動し、その振動特性に寄与する。

【0025】

圧電部材１１２は、上部電極１１１及び下部電極層１１３に挟まれ、これらに印加される電圧（電位差）に応じて変形する。圧電部材１１２は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などである。圧電部材１１２は、圧力室１４５の位置に各々対応して位置している。圧電部材１１２は、インクジェットヘッド１００の上方（図１の上側）から見た平面視で、圧力室１４５に内包される範囲内に位置していてもよい。すなわち、圧電部材１１２は、平面視で圧力室１４５よりも小さくてよい。

【0026】

圧電部材１１２の上面（下部電極層１１３とは反対側の面）は、上下方向について絶縁層１２の上面（下部電極層１１３とは反対側の面）と同一の平面内にある。ここでいう同一の面内には、製造上及び構造上生じ得る微小なずれ範囲を含んでよい。例えば、絶縁層１２の通常の研磨精度や表面粗さなどに対応する１μｍ以下のずれ、特に１０ｎｍ以下のずれは、同一平面内であるとされてよい。

【0027】

下部電極層１１３は、圧電部材１１２の下側の面に接する。下部電極層１１３は、導電性部材であり、例えば、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、Ｎｉ、イリジウム（Ｉｒ）、プラチナ（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などが挙げられる。下部電極層１１３は、複数の圧電部材１１２（圧電素子１１）にまたがって、すなわち、圧電部材１１２よりも広く広がる薄膜構造であり、これら複数の圧電部材１１２の下側の面に共通の電位、例えば、接地電位を印加する共通電極である。

【0028】

上部電極１１１は、各圧電部材１１２の上側の面にそれぞれ接する導電性部材であり、各圧電部材１１２に個別に駆動信号の電圧を印加する個別電極である。上部電極１１１は、平面視で圧電部材１１２と略同一のサイズ及び形状であってよい。上部電極１１１は、例えば、ＩｒやＰｔなどであるがこれらに限られない。圧電部材１１２及び上部電極１１１の形状は、例えば、上記圧力室１４５の形状と相似かつ中心位置が同一であってよい。

【0029】

信号線１５は、一端が上部電極１１１にそれぞれ接続され、圧電素子１１の駆動信号を伝える。信号線１５の上部電極１１１と反対側の端部（他端）は、パッド電極１５１（第４電極）であり、図示略の駆動基板の接続端子などが接続される接続電極である。信号線１５及びパッド電極１５１は、絶縁層１２の上面（第１面）上、すなわち、上部電極１１１と同一の面上に位置する薄膜形状の線であり、ここでは、当該上部電極１１１とひとつながり（一体）となっている。すなわち、パッド電極１５１を含む信号線１５と上部電極１１１とは、一連の回路としてまとめて形成される。したがって、信号線１５は、上部電極１１１と同一の材質及び同一の厚さであってもよい。

【0030】

保護膜１６は、インクジェットヘッド１００の上面を覆い、上部電極１１１及び信号線１５を被覆する。保護膜１６には、パッド電極１５１の接続用の開口が設けられていてよい。保護膜１６は、絶縁性のものであり、例えば、各種樹脂膜であってもよい。

【0031】

図１（ｂ）に示すように、下部電極層１１３は、絶縁層１２を貫通する貫通導体１５３を介して接地電極１５２（第３電極）に接続されている。接地電極１５２は、駆動基板の接地端子などが接続される接続電極である。ここでは、例えば、下部電極層１１３及び振動板１３を折り曲げて絶縁層１２内を貫通させることで、下部電極層１１３の一部が貫通導体１５３とされている。上述のように、下部電極層１１３は、複数の圧電部材１１２に対して共通の電極であるので、貫通導体１５３及び接地電極１５２は、圧電部材１１２の数より少なくてよい。接地電極１５２は、ここでは、貫通導体１５３の直上に位置して当該貫通導体１５３と接触しているビアオンパッド構造となっている。複数の圧電部材１１２に対して１つの貫通導体１５３及び接地電極１５２が設けられていればよい。接地電極１５２は、絶縁層１２上のパッド電極１５１と同一平面上に位置している。

【0032】

上記の各構成のうち、圧電素子１１、絶縁層１２、振動板１３、隔壁部１４、信号線１５及び保護膜１６が圧力室部材に含まれる。これらに対してノズル板２０、インク流路に接続される流路部材及びインク貯留室、並びにパッド電極１５１に接続される駆動基板などが接合されたものがインクジェットヘッド１００である。

【0033】

次に、本実施形態のインクジェットヘッド１００の製造方法について説明する。
図２～図４は、インクジェットヘッド１００の製造工程の例を示した図である。ここでは、パッド電極１５１及び接地電極１５２の形成をまとめて説明するために、単一断面内にパッド電極１５１と接地電極１５２があるものとして示すが、インクジェットヘッド１００内にこのような断面がなくてもよい。

【0034】

図２（ａ）に示すように、まず、基板５０の一平面上に導電体層５１１（第１導電体層）を形成し、次いで、導電体層５１１上の所定範囲に圧電部材１１２（圧電体層）を配置、形成する。導電体層５１１は、上部電極１１１となる部分であり、上部電極１１１の材料と同一、すなわち、例えば、Ｉｒ、Ｐｔなどである。圧電部材１１２は、例えば、所定範囲内を覆うレジストを用いたパターンエッチングにより形成されてよい。基板５０は、例えば、シリコン（Ｓｉ）などである。あるいは、その他平坦な導電体層５１１の薄膜を形成可能であり、かつ後で導電体層５１１から適切に除去可能なものであればよく、再利用可能なものでなくてもよい。

【0035】

次に、導電体層５１１上のうち貫通導体１５３が設けられる部分を除く圧電部材１１２に覆われていない部分（所定範囲外）から圧電部材１１２の周縁上にかけて、絶縁層１２が形成される。（図２（ｂ））。貫通導体１５３が設けられる部分は、貫通孔となる。この貫通孔を有する絶縁層１２は、例えば、感光性永久レジストを上記形成範囲に応じた形状に露光現像し、硬化することで得られてもよい。圧電部材１１２及び絶縁層１２上、並びに貫通孔の内側のそれぞれ表面に沿って、下部電極層１１３（第２導電体層）が形成され、さらにこの下部電極層１１３上には、振動板１３となる絶縁層１３１及びＮｉシード層１３２（振動板をなす部材の層）が形成される（図２（ｃ））。これにより、下部電極層１１３は、貫通孔の壁面に沿って折れ曲がって当該貫通孔内を上下に貫き、貫通導体１５３となる。

【0036】

Ｎｉシード層１３２上には、圧力室１４５となる領域を囲う隔壁部１４が形成される（図３（ａ））。隔壁部１４は、貫通孔の内部の隙間にも入り込んでＮｉシード層１３２と接合されてよい。隔壁部１４は、例えば、圧力室１４５の部分にレジストパターンを形成し、その周囲のＮｉシード層１３２上に電気めっきなどで形成される。その後、基板５０が除去される（図３（ｂ））。この図３（ｂ）以降では、図３（ａ）までに形成された構造を上下反転して示す。

【0037】

導電体層５１１をパターンエッチングして、基板５０の表面に沿った同一平面上に位置する上部電極１１１、この上部電極１１１につながり絶縁層１２上に延びる信号線１５及びパッド電極１５１、並びに貫通導体１５３に接触する接地電極１５２を形成する（図３（ｃ））。すなわち、接地電極１５２が貫通導体１５３の直上に形成されるビアオンパッド構造となる。形成される信号線１５には、パッド電極１５１を含む。パターンエッチングは、例えば、フォトリソグラフィーなどにより、上部電極１１１及び信号線１５に当たる部分をマスクして行われればよい。なお、接地電極１５２及びパッド電極１５１の位置は、圧電素子１１の直近である必要はない。駆動基板との接続位置で貫通導体１５３が設けられればよく、また、駆動基板との接続位置に合わせて信号線１５が引き回されればよい。

【0038】

パッド電極１５１及び接地電極１５２を残して上面を保護する保護膜１６を形成する（図４（ａ））。保護膜１６は、例えば、絶縁性部材を塗布した後に当該絶縁性部材を焼結することで形成される。

【0039】

圧力室１４５の位置にノズル孔２１を合わせてノズル板２０を上記構造（圧力室部材）に対して接合する（図４（ｂ））。接合は、各種接着部材などで行われてよい。接着部材は、例えば、インクに対して安定な樹脂系接着剤などであってもよい。

【0040】

図２（ａ）、（ｂ）の処理が本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法における第１形成ステップを構成し、図２（ｃ）、図３（ａ）の処理が第２形成ステップを構成し、図３（ｂ）、図３（ｃ）が第３形成ステップを構成する。

【0041】

その他、圧力室部材に対するインクの流路部材、インク貯留室や駆動基板などの接合は、従来周知の技術に基づいてなされればよい。

【0042】

以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド１００は、インクを吐出するノズル孔２１を有するノズル板２０と、ノズル孔２１に連通する圧力室１４５と、圧力室１４５の壁面の一部をなす振動板１３と、圧電部材１１２と、当該圧電部材１１２を挟む下部電極層１１３及び上部電極１１１とを有し、振動板１３の圧力室１４５とは反対側に接する圧電素子１１と、圧電素子１１の周囲に位置する絶縁層１２と、一端が上部電極１１１に接続された信号線１５と、絶縁層１２の第１面上の接地電極１５２及びパッド電極１５１と、を備える。下部電極層１１３は、圧電部材１１２と振動板１３との間に位置し、上部電極１１１は、圧電部材１１２の下部電極層１１３とは反対側に位置する。第１面は、圧電部材１１２の上部電極１１１と接する面と同一平面内にあり、信号線１５は、一端とは反対の他端がパッド電極１５１とつながり、下部電極層１１３は、絶縁層１２を貫く貫通導体１５３を介して接地電極１５２とつながっている。
すなわち、インクジェットヘッド１００では、外部に接続されるパッド電極１５１と接地電極１５２が同一平面上にあるので、製造時などに不要に強いストレスをかけず、容易かつ確実に圧電素子１１へ配線をつなぐことができる。また、パッド電極１５１には、同一平面上の上部電極１１１から信号線１５で接続されるので、上部電極１１１から他の層へ上下方向につなぐ貫通導体やパッドなどを設ける必要がなく、配線が容易かつスペースを節約することができる。

【0043】

また、下部電極層１１３は、複数の圧電部材１１２に共通の共通電極であり、上部電極１１１は、複数の圧電部材１１２に各々対応する個別電極である。この場合、共通電極から接地電極１５２に接続する配線（貫通導体１５３）の数は、圧電部材１１２よりも少なくてよいので、トータルの貫通導体の数を低減し、配線を容易かつスペースを節約して行うことができる。

【0044】

また、上部電極１１１と信号線１５とは、一体の薄膜形状である。同一面上に形成される上部電極１１１と信号線１５を導電体膜のパターンエッチングなどで一体的に形成することで、精度よく省スペースで多数の信号線１５を絶縁層１２上に配置することができる。したがって、インクジェットヘッド１００のノズル数が多い場合でも大型化を抑制しながら効率よく確実に配線することができる。

【0045】

また、接地電極１５２は、貫通導体１５３上に位置しているビアオンパッド構造を有する。したがって、絶縁層１２上のスペースを節約することができ、駆動基板の接続端子などを無理なく接続することができる。

【0046】

また、インクジェットヘッド１００は、振動板１３とノズル板２０との間に位置して複数の圧力室１４５を各々分離する隔壁部１４を備え、隔壁部１４は、金属部材である。隔壁部１４は、その上方に位置する絶縁層１２を支えるので、剛性が高く強固な金属部材で絶縁層１２を支えることで、駆動基板の接続端子の接続時に周囲の構成にかかる不要なストレスを低減させることができ、配線の接続の確実性を高めることができる。

【0047】

また、隔壁部１４は、電気めっき厚膜である。これにより、隔壁部１４と振動板１３のＮｉシード層１３２とをより強固に接合することができ、駆動基板の接続端子の接続時に隔壁部１４が安定してより確実に絶縁層１２など上層を支えることができる。よって、このインクジェットヘッド１００では、より容易に、配線の接続の確実性を高めることができる。

【0048】

また、本実施形態のインクジェットヘッド１００の製造方法は、基板５０上に導電体層５１１を形成し、当該導電体層５１１上の所定範囲に圧電部材１１２を形成し、所定範囲外に貫通孔を有する絶縁層１２を形成する第１形成ステップと、圧電部材１１２及び貫通孔の内側を含む絶縁層１２の表面に下部電極層１１３及び振動板１３をなす絶縁層１３１及びＮｉシード層１３２を順番に形成し、基板５０に垂直な方向から見た平面視で振動板１３上に所定範囲に応じた範囲を囲う隔壁部１４を形成する第２形成ステップと、基板５０を除去した後に導電体層５１１をパターンエッチングして、圧電部材１１２上の上部電極１１１と、当該上部電極１１１につながり絶縁層１２上に延びる信号線１５と、貫通孔内を貫通している下部電極層１１３と接触する接地電極１５２と、信号線１５の他端をなすパッド電極１５１と、を同一の平面内で形成する第３形成ステップと、を含む。
このような製造方法を含んで得られるインクジェットヘッド１００により、信号配線に係る不要なストレスを低減させ、より容易かつ確実に多くの信号線を接続することができる。また、スペースを確保しやすく、駆動基板などをより容易かつ確実に圧力室基板に取り付け可能であり、多数のノズルを有するインクジェットヘッド１００を適切に得ることができる。

【0049】

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、下部電極層１１３が貫通孔内で上下方向に曲がって貫通導体１５３となるように形成されたが、貫通導体１５３は、下部電極層１１３と別個に形成されたものであってもよい。

【0050】

また、上記実施の形態では、圧電素子１１の下側（振動板１３の側）が共通電極であり、反対側が個別電極であるとして説明したが、反対であってもよい。

【0051】

また、上記実施の形態では、上部電極１１１と信号線１５をパターンエッチングで一体的に形成するものとして説明したが、信号線１５に電気めっきを行うなどにより膜厚を厚くしてもよい。また、上部電極１１１と信号線１５が別個に形成されてはんだなどで接合されてもよい。

【0052】

また、上記実施の形態では、接地電極１５２が貫通導体１５３の直上にあるものとして説明したが、異なる位置に設けられ、貫通導体から接地電極１５２へ信号線が設けられてもよい。

【0053】

また、上記実施の形態では、隔壁部１４としてＮｉ又はＮｉ合金層を電気めっきで生成するものとして説明したが、これに限られない。他の部材、例えば、ガラス基板やＳｉ基板などであってもよく、この場合には、接着部材を介して振動板１３に接合されてもよい。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、処理動作の内容及び手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲とその均等の範囲を含む。

【符号の説明】

【0054】

１１ 圧電素子
１１１ 上部電極
１１２ 圧電部材
１１３ 下部電極層
１２ 絶縁層
１３ 振動板
１３１ 絶縁層
１３２ Ｎｉシード層
１４ 隔壁部
１５ 信号線
１５１ パッド電極
１５２ 接地電極
１５３ 貫通導体
１６ 保護膜
２０ ノズル板
２１ ノズル孔
５０ 基板
１００ インクジェットヘッド
１４５ 圧力室
５１１ 導電体層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】