JP2005059551A - Ink jet printer head - Google Patents

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    • B41J2002/14419Manifold

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink jet printer head in which print performance is enhanced while lowering the driving voltage. <P>SOLUTION: The ink jet printer head is arranged such that a piezoelectric sheet between a discrete electrode 36 and a common electrode 37 facing the laying direction thereof becomes an active part corresponding to each pressure chamber 23 when a piezoelectric sheet 33 provided with the discrete electrode 36 of a piezoelecric actuator being bonded to a cavity unit and a piezoelectric sheet 34 provided with the common electrode 37 are laid in layers alternately. The common electrode 37 is patterned to include a first electrically conductive part 37a elongated in the longitudinal direction of each pressure chamber 23 while overlapping the arranging position thereof in the plan view, and a second electrically conductive part 37b for coupling the opposite ends of the first electrically conductive part 37a along the X-axis direction in correspondence with the opposite ends of each pressure chamber 23 in the longitudinal direction. Consequently, a voltage is applied substantially uniformly on the first electrically conductive part 37a, and the quantity of conductive paste used and the capacitance are reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インクジェットプリンタヘッドに係り、より詳しくは、圧電アクチュエータの駆動により複数のノズルから選択的にインクを吐出するインクジェットプリンタヘッドの構成に関するものである。   The present invention relates to an inkjet printer head, and more particularly to a configuration of an inkjet printer head that selectively ejects ink from a plurality of nozzles by driving a piezoelectric actuator.

先行技術のオンディマンド型のインクジェットプリンタヘッドにおいては、特許文献1や特許文献2等に開示されているように、複数枚のプレートを積層して、インク流路を有するキャビティユニットが構成され、これらのプレートは複数個のノズルを備えたノズルプレートと、この各ノズルごとの圧力室を備えたベースプレートと、インク供給源に接続され、且つ前記各圧力室に接続する共通インク室とのしてのマニホールド室を有するマニホールドプレート等とから構成されている。圧電アクチュエータは、圧電セラミックス板(圧電シート)を挟んでコモン電極と個別電極とを交互に積層して構成され、積層方向に対向する前記個別電極とコモン電極との間の圧電シートの部分である活性部が前記圧力室の上方にて平面視で重なるように、圧電アクチュエータとキャビティユニットとが接合されている。   In the on-demand type ink jet printer head of the prior art, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, etc., a plurality of plates are stacked to form a cavity unit having an ink flow path. The plate is a manifold as a nozzle plate having a plurality of nozzles, a base plate having a pressure chamber for each nozzle, and a common ink chamber connected to the ink supply source and connected to each pressure chamber. It is comprised from the manifold plate etc. which have a chamber. The piezoelectric actuator is configured by alternately laminating common electrodes and individual electrodes with a piezoelectric ceramic plate (piezoelectric sheet) interposed therebetween, and is a portion of the piezoelectric sheet between the individual electrodes and the common electrode facing each other in the laminating direction. The piezoelectric actuator and the cavity unit are joined so that the active portion overlaps the pressure chamber in plan view.

そして、圧電アクチュエータの各活性部に電圧印加するために、外部からの制御信号を伝達するためのフラットケーブル等のケーブル部材における接合端子部と圧電アクチュエータの最上層シートの表面電極とを接合させる一方、前記表面電極と個別電極またはコモン電極とを圧電アクチュエータの積層方向に延びる導通部にて接続させている。   Then, in order to apply a voltage to each active part of the piezoelectric actuator, the joining terminal part in the cable member such as a flat cable for transmitting a control signal from the outside is joined to the surface electrode of the uppermost sheet of the piezoelectric actuator. The surface electrode and the individual electrode or the common electrode are connected by a conduction portion extending in the stacking direction of the piezoelectric actuator.

また、特許文献2等に示すように、コモン電極が形成された一方の圧電シートに、積層方向に隣接する他方の圧電シートにおける各個別電極の延長端部に対応したダミー個別電極を形成する一方、前記他方の圧電シートには、前記一方の圧電シートにおけるコモン電極の延長端部(引き出し部)に対応したダミーコモン電極を形成し、各圧電シートにはその板厚さ方向に貫通するスルーホール内に充填した内部導通電極にて、コモン電極とダミーコモン電極とを接続し、また各個別電極とダミー個別電極とを接続することが開示されている。   In addition, as shown in Patent Document 2 and the like, a dummy individual electrode corresponding to the extended end portion of each individual electrode in the other piezoelectric sheet adjacent in the stacking direction is formed on one piezoelectric sheet on which the common electrode is formed. The other piezoelectric sheet is formed with a dummy common electrode corresponding to an extended end portion (leading portion) of the common electrode in the one piezoelectric sheet, and each piezoelectric sheet has a through hole penetrating in the thickness direction thereof. It is disclosed that a common electrode and a dummy common electrode are connected by an internal conductive electrode filled therein, and each individual electrode and a dummy individual electrode are connected.

そして、前記特許文献2では、ダミー個別電極の平面視でのパターン形状は、隣接する圧電シートにおける個別電極の延長端部の形状と同じく矩形状であって、圧電シートの長辺と直交する方向に延び、且つその長辺の側縁にまで達するように形成されており、この各ダミー個別電極の平面視パターン内の中途部に、前記スルーホールが穿設されている。
特開2002−36544公報 特開2002−19102号公報
And in the said patent document 2, the pattern shape in planar view of a dummy individual electrode is the same rectangular shape as the shape of the extended end part of the individual electrode in an adjacent piezoelectric sheet, Comprising: The direction orthogonal to the long side of a piezoelectric sheet The through-hole is formed in the middle of the dummy individual electrode in a plan view pattern so as to reach the side edge of the long side.
JP 2002-36544 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-19102

ところで、圧電シ−トの平面視において、活性部として必要なコモン電極の形状は、個別電極の形状と略等しければ良く、これらの全てのコモン電極を前記引き出し部に接続させるだけで良いのに、前記特許文献1及び2においては、圧電アクチュエータの平面視において、コモン電極の形状は、個別電極への島状の個別ダミ−電極の箇所を除き、圧電シ−トの平板面のほぼ中央部の全面に形成され、このコモン電極に連接するように圧電シ−トの側縁の近傍に前記引き出し部が形成されていた。   By the way, in the plan view of the piezoelectric sheet, the shape of the common electrode necessary as the active portion only needs to be substantially equal to the shape of the individual electrode, and all these common electrodes need only be connected to the lead portion. In Patent Documents 1 and 2, in the plan view of the piezoelectric actuator, the shape of the common electrode is substantially the center of the flat plate surface of the piezoelectric sheet, except for the location of the island-like individual dummy electrode to the individual electrode. The lead-out portion is formed near the side edge of the piezoelectric sheet so as to be connected to the common electrode.

従って、コモン電極の形成のために銀−パラジュウム系等の導電性材料(導電ペースト)の使用量が多くなり、製造コストが高くなる。   Therefore, the amount of silver-palladium-based conductive material (conductive paste) used for forming the common electrode increases, and the manufacturing cost increases.

また、前記活性部を作用させるために、前記個別電極とコモン電極との間に駆動電圧を印加させるが、前記コモン電極の形成面積が大きいと、圧電アクチュエータ全体の静電容量が大きくなり、前記印加すべき電圧を高くしなければ、各活性部に所定の圧電歪みを付与することができないという問題があった。   Further, in order to make the active part act, a driving voltage is applied between the individual electrode and the common electrode. However, if the formation area of the common electrode is large, the capacitance of the entire piezoelectric actuator increases, There is a problem in that a predetermined piezoelectric strain cannot be applied to each active portion unless the voltage to be applied is increased.

さらに、前記特許文献1、2では、一つの圧電アクチュエータに2列の活性部を形成しているが、この活性部の列数が増大すると、前記の問題の影響が大きくなるのであった。   Further, in Patent Documents 1 and 2, two rows of active portions are formed in one piezoelectric actuator. However, when the number of rows of the active portions increases, the influence of the above problem increases.

本発明は、前記従来の問題を解決すべくなされたものであって、駆動電圧を小さくでき、且つ製造コストも低減できるインクジェットプリンタヘッドを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet printer head capable of reducing the driving voltage and reducing the manufacturing cost.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、第1の方向に沿って列状に配置された複数個のノズルの列と前記各ノズル毎に対応する圧力室の列とが形成されたキャビティユニットに、前記圧力室毎に選択的に駆動可能な活性部を有してインクを吐出させるための積層型の圧電アクチュエータを接合してなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記各圧力室は、平面視において、前記第1の方向と交差する方向に長く形成されており、前記圧電アクチュエータは圧電シートを含む複数枚のシートを積層して形成されており、圧電シートを積層方向に挟んで形成されている個別電極とコモン電極の積層方向に対向する前記両電極間の前記圧電シートが前記各圧力室に対応する前記活性部となるように構成する一方、前記コモン電極のパターンを、前記各圧力室の配置位置と平面視で重複し、且つその各圧力室の長手方向に沿って長い第1電気導通部分と、前記各圧力室の長手方向の両端部に対応して、前記第1電気導通部分の両端を前記第1の方向に沿って連結する第2電気導通部分とからなるように形成したものである。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of nozzle rows arranged in a row along the first direction and a row of pressure chambers corresponding to each nozzle are formed. In the ink jet printer head formed by bonding a stacked piezoelectric actuator for ejecting ink having an active portion that can be selectively driven for each pressure chamber to the cavity unit, each of the pressure chambers includes: In plan view, it is formed long in a direction intersecting the first direction, and the piezoelectric actuator is formed by laminating a plurality of sheets including a piezoelectric sheet and sandwiching the piezoelectric sheets in the laminating direction. The piezoelectric sheet between the electrodes facing each other in the stacking direction of the individual electrode and the common electrode is configured to be the active portion corresponding to each pressure chamber, while the common electrode The pattern overlaps with the arrangement position of each pressure chamber in plan view, and corresponds to the first electrically conductive portion that is long along the longitudinal direction of each pressure chamber, and both ends in the longitudinal direction of each pressure chamber. The first electrical conducting portion is formed to include a second electrical conducting portion that connects both ends of the first electrical conducting portion along the first direction.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記コモン電極のパターンが形成された同一の平板面には、前記積層方向に隣接するシートにおける前記各個別電極と圧電シートの板厚さ方向に貫通する内部導通電極を介して電気的に導通するための第1の島状個別導通部を、前記コモン電極のパターンにおける前記第1の方向に沿って延びる縁から一定距離だけ隔てて形成されているものである。   According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect of the present invention, the individual flat electrodes and the piezoelectric elements on the sheet adjacent in the stacking direction are formed on the same flat surface on which the common electrode pattern is formed. A first island-like individual conducting portion for electrical conduction through an internal conducting electrode penetrating in the sheet thickness direction of the sheet is constant from an edge extending along the first direction in the common electrode pattern. They are separated by a distance.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記活性部を構成する圧電シートの上方に積層されるシートの片方の平板面には、前記コモン電極のパターンの一部に電気的に接続されるコモン導通部を形成すると共に、前記各第1の島状個別導通部と前記シートの板厚さ方向に貫通する内部導通電極を介して電気的に導通するための第2の島状個別導通部を、前記コモン導通部のパターンにおける前記第1の方向に沿って延びる縁から一定距離だけ隔てて形成したものである。   According to a third aspect of the present invention, in the inkjet printer head according to the second aspect of the present invention, a pattern of the common electrode is formed on one flat plate surface of the sheet laminated above the piezoelectric sheet constituting the active portion. Forming a common conduction part electrically connected to the part and electrically conducting via each first island-like individual conduction part and an internal conduction electrode penetrating in the plate thickness direction of the sheet The second island-shaped individual conductive portion is formed at a predetermined distance from an edge extending along the first direction in the pattern of the common conductive portion.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記ノズルの列とこれに対応する圧力室の列とを前記第1の方向と交差する第2の方向に適宜間隔隔てて複数列状に配置し、
前記圧電シートの平板面には、前記コモン電極のパターンにおける前記第1の方向に沿って延びる縁同士を前記第2の方向に適宜間隔隔てて形成すると共に、前記第1の島状個別導通部及び第2の島状個別導通部は、前記両縁の間の領域に形成されているものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the third aspect, the nozzle row and the corresponding pressure chamber row are appropriately spaced in a second direction intersecting the first direction. Arranged in multiple rows,
On the flat plate surface of the piezoelectric sheet, edges extending along the first direction in the pattern of the common electrode are formed at appropriate intervals in the second direction, and the first island-shaped individual conducting portion is formed. And the 2nd island-like individual conduction | electrical_connection part is formed in the area | region between the said both edges.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記複数のノズルからなる列を4列とし、前記各ノズルの列に対応させて配置する前記圧電アクチュエータには、前記各ノズルの列に対応するように4列の活性部が形成されているものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to any one of the first to fourth aspects, the plurality of nozzles are arranged in four rows, and the piezoelectric elements are arranged corresponding to the rows of the nozzles. The actuator is formed with four rows of active portions so as to correspond to the nozzle rows.

請求項1に記載の発明によれば、圧電シートを積層方向に挟んで形成されている個別電極とコモン電極の積層方向に対向する前記両電極間の前記圧電シートが前記各圧力室に対応する前記活性部を形成する場合に、前記コモン電極のパターンを、前記各圧力室の配置位置と平面視で重複し、且つその各圧力室の長手方向に沿って長い第1電気導通部分と、前記各圧力室の長手方向の両端部に対応して、前記第1電気導通部分の両端を前記第1の方向に沿って連結する第2電気導通部分とからなるように形成したから、圧電シートの平板面のほぼ全体にコモン電極のパターンを形成する場合に比べて、パターン形成のための導電性ペーストの使用量が少なくなり、製造コストを低減できる。また、コモン電極の導電部分の面積が小さい分だけ圧電アクチュエータの静電容量が小さいので、圧電アクチュエータにインク吐出用の所要の印加電圧(駆動電圧)の値を小さくできる結果、その駆動電圧回路基板も低電圧用にして製造コストを低減できる。さらに、圧力室の長手方向に長い第1電気導通部分の両端部をそれぞれ第2電気導通部分に接続しているので、各第1電気導通部分の長手方向及び複数の第1電気導通部分の配列方向において、電圧降下が少なく、各活性部をほぼ均一に動作させることができるという効果を奏する。   According to the first aspect of the present invention, the piezoelectric sheet between the electrodes facing each other in the stacking direction of the individual electrode and the common electrode formed by sandwiching the piezoelectric sheet in the stacking direction corresponds to each pressure chamber. When forming the active portion, the pattern of the common electrode overlaps the arrangement position of each pressure chamber in plan view, and is long along the longitudinal direction of each pressure chamber, and The piezoelectric sheet is formed so as to correspond to both ends in the longitudinal direction of each pressure chamber, and to include both ends of the first electrically conductive portion connected along the first direction. Compared with the case where the pattern of the common electrode is formed on almost the entire flat plate surface, the amount of conductive paste used for pattern formation is reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the capacitance of the piezoelectric actuator is small by the area of the conductive portion of the common electrode, the required applied voltage (driving voltage) for discharging ink to the piezoelectric actuator can be reduced. As a result, the driving voltage circuit board However, the manufacturing cost can be reduced by using a low voltage. Furthermore, since the both ends of the 1st electrical conduction part long in the longitudinal direction of a pressure chamber are each connected to the 2nd electrical conduction part, the longitudinal direction of each 1st electrical conduction part and arrangement | sequence of several 1st electrical conduction parts There is little voltage drop in the direction, and there is an effect that each active part can be operated almost uniformly.

請求項2及び3に記載の発明によれば、コモン電極、個別電極、第1及び第2の島状個別導通部、コモン導通部の各パターンの印刷形成時に、パターンの輪郭がにじむ等して、パターンの領域(面積)に若干の大小の誤差ができても、圧電シートの同一平面に形成した電極間に間隔を所定距離に保持できるから、その各電極に電圧を印加したときに、隣接する電極間に電流が漏れることがなく、所定の圧力室に対応する活性部のみを確実に作動させることができて、コンパクトでありながら印字品質を良好に保持できるという効果を奏する。   According to invention of Claim 2 and 3, the outline of a pattern bleeds at the time of printing formation of each pattern of a common electrode, an individual electrode, the 1st and 2nd island-like individual conduction part, and a common conduction part. Even if there is a slight error in the pattern area (area), the distance between the electrodes formed on the same plane of the piezoelectric sheet can be maintained at a predetermined distance. The current does not leak between the electrodes, and only the active part corresponding to the predetermined pressure chamber can be operated reliably, and the print quality can be satisfactorily maintained while being compact.

請求項4に記載の発明によれば、1つの圧電アクチュエータの平面部にノズルの列(圧力室の列)が複数列形成される場合に、積層方向に個別電極と電気的に接続される前記第1及び第2の島状個別導通部の周囲を囲むように、同じく積層方向にコモン電極に電気的に接続されるコモン導通部のパターンが形成されるから、外部からの駆動信号を伝達するためのフラットケーブルとの接合電極部分が圧電シートの上のシートの平面板部分に形成できる結果、圧電アクチュエータの第2の方向(短辺方向)の寸法を短くできるという効果を奏する。   According to the fourth aspect of the present invention, when a plurality of rows of nozzles (pressure chamber rows) are formed on the plane portion of one piezoelectric actuator, the electrodes are electrically connected to the individual electrodes in the stacking direction. Since the pattern of the common conduction part that is also electrically connected to the common electrode in the stacking direction is formed so as to surround the first and second island-like individual conduction parts, an external drive signal is transmitted. As a result, the bonding electrode portion with the flat cable can be formed on the flat plate portion of the sheet on the piezoelectric sheet. As a result, the size of the piezoelectric actuator in the second direction (short side direction) can be shortened.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記複数のノズルからなる列を4列とし、前記各ノズルの列に対応させて配置する前記圧電アクチュエータには、前記各ノズルの列に対応するように4列の活性部が形成されているものであるから、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明による効果に加えて、カラー用等の多ノズルのインクジェットプリンタをコンパクトに製造できるという効果を奏する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to any one of the first to fourth aspects, the plurality of nozzles are arranged in four rows, and the piezoelectric elements are arranged corresponding to the rows of the nozzles. Since the actuator is formed with four rows of active portions corresponding to the rows of the nozzles, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 4, for the color, etc. The multi-nozzle inkjet printer can be manufactured in a compact manner.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面について説明する。図1は本発明の実施の形態による圧電式のインクジェットプリンタヘッド10におけるキャビティユニット11と圧電アクチュエータ12との斜視図、図2はキャビティプレートとその下面側に隣接する第3スペーサプレート21、第2スペーサプレート20の一部切欠き拡大斜視図、図3は図1の III−III 線矢視拡大断面図、図4(a)は図1のIV−IV線矢視拡大断面図、図6〜図12は圧電アクチュエータ12における各層の電極パターンを示す図、図13〜図16は電極パターンの重なり状態を示す平面図、図19は圧力室の一端からノズルへのインク流路の形態を示す一部拡大平面図である。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a cavity unit 11 and a piezoelectric actuator 12 in a piezoelectric inkjet printer head 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a third spacer plate 21 adjacent to the cavity plate and its lower surface side. FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line III-III in FIG. 1, FIG. 4A is an enlarged sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 12 is a diagram showing electrode patterns of each layer in the piezoelectric actuator 12, FIGS. 13 to 16 are plan views showing the overlapping state of the electrode patterns, and FIG. 19 is a diagram showing the form of the ink flow path from one end of the pressure chamber to the nozzles. FIG.

図1において、金属板製のキャビティユニット11の上面に対して接合されるプレート積層型の圧電アクチュエータ12の上面には、外部機器との接続のために、ケーブル部材の一例としての可撓性を有するフラットケーブル13(個別には符号13a,13bで示す、図1、図3及び図4(a)参照)が重ね接合されている。   In FIG. 1, the plate laminated piezoelectric actuator 12 joined to the upper surface of the cavity unit 11 made of a metal plate has flexibility as an example of a cable member for connection to an external device. The flat cable 13 (individually indicated by reference numerals 13a and 13b, see FIGS. 1, 3 and 4A) is lap-joined.

前記キャビティユニット11は図2〜図4に示すように構成されている。すなわち、下層から順にノズルプレート14、カバープレート15、ダンパープレート16、二枚のマニホールドプレート17,18、3枚のスペーサプレート19,20,21及び圧力室23が形成されているベースプレート22の合計9枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構成であり、実施形態では、合成樹脂製のノズルプレート14を除き、各プレート15〜22は、42%ニッケル合金鋼板製で、50μm〜150μm程度の厚さを有する。   The cavity unit 11 is configured as shown in FIGS. That is, a total of 9 base plates 22 in which the nozzle plate 14, the cover plate 15, the damper plate 16, the two manifold plates 17, 18, the three spacer plates 19, 20, 21 and the pressure chamber 23 are formed in order from the lower layer. In this embodiment, each of the plates 15 to 22 is made of 42% nickel alloy steel plate and has a thickness of 50 μm, except for the nozzle plate 14 made of synthetic resin. It has a thickness of about ~ 150 μm.

前記ノズルプレート14には、微小径(実施形態では25μm程度)の多数のインク噴出用のノズル24が、当該ノズルプレート14における第1の方向(キャビティユニット11の長辺方向であり、図1及び図3において、X軸方向)に沿ってなした列が4列千鳥配列状に設けられている。   The nozzle plate 14 has a large number of nozzles 24 for ejecting ink having a small diameter (in the embodiment, about 25 μm) in the first direction (the long side direction of the cavity unit 11) in FIG. In FIG. 3, four rows formed along the X-axis direction) are provided in a four-row staggered arrangement.

即ち、キャビティユニット11を図1のY軸方向(短辺方向)に沿って切断し、且つ前記短辺の中央線Cより右側のみ示す図4(a)において、右側位置の第1列のノズル24−1と、前記中央線Cに近い側の第2列のノズル24−2とは、ノズルプレート14の前記第1の方向に延びる2つの平行状の近接した基準線(図示せず)に沿って各々微小ピッチPの間隔で千鳥状配列にて多数個穿設されており、同様に、前記中央線Cより左側においても、第3列のノズル24−3と第4列のノズル24−4(但し、図3及び図4(a)には図示せず)とは、同じく前記第1の方向(X軸方向)に延びる2つの平行状の近接した基準線に沿って、各々微小ピッチPの間隔で千鳥状配列にて多数個穿設されている。また、第1列のノズル24−1と第2列のノズル24−2との組と、第3列のノズル24−3と第4列のノズル24−4との組は、キャビティユニット11の短辺方向(第2の方向、図1において、Y軸方向)に間隔をおいて平行に配置されている。実施例では、第1列〜第4列の各々のノズル列の長さは2インチ、各々のノズル24の数は150個で、つまり配列密度は75(dpi[ドット・パー・インチ])である。   That is, the cavity unit 11 is cut along the Y-axis direction (short side direction) in FIG. 1, and only the right side of the center line C of the short side is shown in FIG. 24-1 and the second row of nozzles 24-2 closer to the center line C are connected to two parallel adjacent reference lines (not shown) of the nozzle plate 14 extending in the first direction. A large number of holes are formed in a staggered arrangement at intervals of a minute pitch P along the same line. Similarly, on the left side of the center line C, the third row of nozzles 24-3 and the fourth row of nozzles 24- 4 (not shown in FIG. 3 and FIG. 4A) is a minute pitch along two parallel adjacent reference lines extending in the first direction (X-axis direction). A large number of holes are formed in a staggered arrangement at intervals of P. Further, the set of the first row nozzle 24-1 and the second row nozzle 24-2 and the set of the third row nozzle 24-3 and the fourth row nozzle 24-4 are the same as those of the cavity unit 11. They are arranged in parallel in the short-side direction (second direction, Y-axis direction in FIG. 1) at intervals. In the embodiment, the length of each nozzle row of the first row to the fourth row is 2 inches, and the number of each nozzle 24 is 150, that is, the arrangement density is 75 (dpi [dot per inch]). is there.

図2に示すキャビティユニット11の最上層であるベースプレート22には、圧力室23が、前記各ノズル24に対応して同じピッチPだけ隔てて板厚さ方向に貫通するように設けられ、且つキャビティユニット11の短辺と略平行状に細長く形成され、圧力室23の列はキャビティユニット11の長辺方向(X軸方向)に列状に配置されている。従って、隣接する圧力室23の間は、キャビティユニット11の短辺と略平行状の細長い隔壁70にて隔絶されている(図2、図3、図13等を参照)。該各隔壁70の幅寸法W2は、圧力室23の幅寸法W1よりも若干小さく設定されている(図2及び図13を参照)。   In the base plate 22 which is the uppermost layer of the cavity unit 11 shown in FIG. 2, pressure chambers 23 are provided so as to penetrate the plate thickness direction with the same pitch P corresponding to the nozzles 24. The pressure chambers 23 are arranged in a row in the long side direction (X-axis direction) of the cavity unit 11. Therefore, the adjacent pressure chambers 23 are isolated by the elongated partition wall 70 that is substantially parallel to the short side of the cavity unit 11 (see FIGS. 2, 3, and 13). The width dimension W2 of each partition wall 70 is set slightly smaller than the width dimension W1 of the pressure chamber 23 (see FIGS. 2 and 13).

そして、第1列の圧力室23−1は前記第1列のノズル24−1と対応する。同様にして、第2列の圧力室23−2は第2列のノズル24−2と、第3列の圧力室23−3は第3列のノズル24−3と、第4列の圧力室23−4は第4列のノズル24−4と、各々対応関係にある。   The first row of pressure chambers 23-1 corresponds to the first row of nozzles 24-1. Similarly, the second row of pressure chambers 23-2 is the second row of nozzles 24-2, and the third row of pressure chambers 23-3 is the third row of nozzles 24-3, and the fourth row of pressure chambers. 23-4 has a corresponding relationship with the nozzle 24-4 in the fourth row.

次に、キャビティユニット11の最上層であるベースプレート22における圧力室23の配置関係を、その上に前記ノズル24の列方向(第1の方向、X軸方向)に縦列させて配置する2つの圧電アクチュエータ12(個別には符号12a、12bを付する)における活性部の配置との関係から説明する。   Next, two piezoelectric elements are arranged such that the arrangement relationship of the pressure chambers 23 in the base plate 22 which is the uppermost layer of the cavity unit 11 is arranged in the column direction (first direction, X-axis direction) of the nozzles 24 thereon. This will be described from the relationship with the arrangement of the active portion in the actuator 12 (indicated by reference numerals 12a and 12b individually).

1つの圧電アクチュエータ12a(または12b)が、前記4列のノズル24の個数のうちの列方向の半数(1列につき75個)の圧力室23を作動させるように75個の活性部を有して配置される。従って、図1及び図3に示すように、キャビティユニット11の上面のうち長手方向(前記X軸方向)の前半部に一方の圧電アクチュエータ12aが配置され、後半部に他方の圧電アクチュエータ12bが配置される。   One piezoelectric actuator 12a (or 12b) has 75 active portions so as to actuate half (75 per row) of pressure chambers 23 in the row direction out of the number of nozzles 24 in the four rows. Arranged. Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 3, one piezoelectric actuator 12a is disposed in the front half of the upper surface of the cavity unit 11 in the longitudinal direction (the X-axis direction), and the other piezoelectric actuator 12b is disposed in the rear half. Is done.

そして、各圧電アクチュエータ12a(または12b)は、後に図5、図7及び図13等を参照して詳述するように、コモン電極37と、前記各圧力室23の位置毎に対応させて配置された個別電極36とが圧電シートを挟んで交互に積層された場合、圧電シートを積層方向に挟んで形成されている個別電極36とコモン電極37の積層方向に対向する前記両電極間の前記圧電シートが各圧力室23に対応する活性部となる。そして、任意の個別電極36とコモン電極37との間に電圧を印加することにより、その印加された個別電極36に対応した圧電シートの活性部に、当該積層方向に圧電縦効果による歪みが発生するものである。該活性部は、圧力室23の数と同一の数で同一の列にてその対応する位置に形成されている。   Each piezoelectric actuator 12a (or 12b) is arranged corresponding to each position of the common electrode 37 and each pressure chamber 23, as will be described in detail later with reference to FIGS. When the individual electrodes 36 formed are alternately stacked with the piezoelectric sheets sandwiched therebetween, the individual electrodes 36 formed with the piezoelectric sheets sandwiched in the stacking direction and the common electrode 37 between the electrodes facing each other in the stacking direction. The piezoelectric sheet becomes an active part corresponding to each pressure chamber 23. When a voltage is applied between any individual electrode 36 and the common electrode 37, distortion due to the piezoelectric longitudinal effect is generated in the active direction of the piezoelectric sheet corresponding to the applied individual electrode 36 in the stacking direction. To do. The active portions are formed in the same number in the same row with the same number as the number of pressure chambers 23.

即ち、前記活性部は、ノズル24(圧力室23)の列方向(X軸方向)に沿って並べられ、且つ前記ノズルの列の数(4つ)と同じ数だけ、第2の方向に並べられている。また、各活性部は、前記第2の方向(キャビティユニット11の幅方向、Y軸方向)に圧力室23の長手方向に長く形成され、且つ隣接する活性部の配置間隔(ピッチP)も後述する圧力室23の配置と同様であって、千鳥状配列されることになる(図3参照)。   In other words, the active portions are arranged along the row direction (X-axis direction) of the nozzles 24 (pressure chambers 23), and are arranged in the second direction by the same number as the number of the nozzle rows (four). It has been. Each active part is formed long in the longitudinal direction of the pressure chamber 23 in the second direction (the width direction of the cavity unit 11, the Y-axis direction), and the arrangement interval (pitch P) between adjacent active parts is also described later. The pressure chambers 23 are arranged in a staggered manner (see FIG. 3).

前記圧力室23は、2つの圧電アクチュエータ12a、12bと対応してベースプレート22の長手方向(X軸方向)に2グループに分けて配置される。つまり、一方のアクチュエータ12aに対応するグループの圧力室23は、ノズル24の列方向(第1の方向、X軸方向)の前半部のものに対応し、他方のアクチュエータ12bに対応するグループの圧力室23は、ノズル24の列方向(第1の方向、X軸方向)の後半部のものに対応して、それぞれノズル24の配置間隔(ピッチP)と同じ間隔で、且つ2列の千鳥状配列を2組、計4列をなして配置されている(図1参照)。   The pressure chambers 23 are arranged in two groups in the longitudinal direction (X-axis direction) of the base plate 22 corresponding to the two piezoelectric actuators 12a and 12b. In other words, the pressure chambers 23 of the group corresponding to one actuator 12a correspond to those in the first half of the row direction (first direction, X-axis direction) of the nozzles 24, and the pressure of the group corresponding to the other actuator 12b. The chambers 23 correspond to the latter half of the nozzles 24 in the row direction (first direction, X-axis direction), and have the same interval as the arrangement interval (pitch P) of the nozzles 24 and two rows of staggered shapes. Two sets of arrays are arranged in a total of four rows (see FIG. 1).

前記各圧力室23は、ベースプレート22の幅方向(第2の方向、Y軸方向)に長く、且つベースプレート22を厚さ方向に貫通して形成されている。その各圧力室23の入口端23bは、スペーサプレート19、20、21に形成された第2インク通路30、絞り部28、第1インク通路29を介して後述するマニホールド室26に連通する(図2及び図4(a)参照)。   Each of the pressure chambers 23 is long in the width direction (second direction, Y-axis direction) of the base plate 22 and is formed so as to penetrate the base plate 22 in the thickness direction. An inlet end 23b of each pressure chamber 23 communicates with a manifold chamber 26 described later via a second ink passage 30, a throttle portion 28, and a first ink passage 29 formed in the spacer plates 19, 20, and 21 (FIG. 2 and FIG. 4 (a)).

また、各圧力室23の流出端23aは、ベースプレート22とノズルプレート14との間に位置するスペーサプレート19、20、21、マニホールドプレート17、18、ダンパープレート16及び中間プレート15に形成されたインク流通路としての各連通路25を介して各ノズル24に連通するが、この連通路25の一部は、ベースプレート22とノズルプレート14との間の積層されるプレート15〜21のうち少なくとも1枚(1層)のプレートにはその平板面(表面または裏面)と略平行状の凹溝状流通路50を備えることにより、前記各圧力室23に対応するノズル24の位置を、前記各圧力室23の流出端23a(インク流出部)から、ベースプレート24の表面と直交する直線(垂線)がノズルプレート14に至る個所より、横方向(プレートの第1方向に沿った方向、X軸方向)に距離L3だけずれた位置に設定することができるものである(図2及び図3参照)。   In addition, the outflow end 23 a of each pressure chamber 23 is ink formed on the spacer plates 19, 20, 21, the manifold plates 17, 18, the damper plate 16, and the intermediate plate 15 positioned between the base plate 22 and the nozzle plate 14. Each of the communication passages 25 is communicated with each nozzle 24 via each communication passage 25 as a flow passage. A part of this communication passage 25 is at least one of the plates 15 to 21 stacked between the base plate 22 and the nozzle plate 14. The (one layer) plate is provided with a concave groove-like flow passage 50 substantially parallel to the flat plate surface (front surface or back surface), so that the position of the nozzle 24 corresponding to each pressure chamber 23 can be determined. A straight line (perpendicular line) perpendicular to the surface of the base plate 24 extends from the outflow end 23a (ink outflow portion) of the nozzle plate 14 to the nozzle plate 14. , In which can be set in the lateral direction (direction along the first direction of the plate, X-axis direction) to the distance L3 shifted position (see FIGS. 2 and 3).

つまり、図1、図3及び図19に示すごとく、圧電アクチュエータ12a,12bの2つのグループの圧力室23の間は、ベースプレート22の長手方向に圧力室23の配置間隔(ピッチP)よりも広い間隔L2に設定されている。これは、各圧電アクチュエータ12a,12bの製作上、最列端の個別電極36、36とそれに近接する圧電アクチュエータ12aの一端部44(他方の圧電アクチュエータ12bの一端部45)との距離L1を、個別電極36のピッチPの1/2以下に製作することが困難なため、距離L1を圧電アクチュエータ12a,12bの製作しやすい大きさとして、それよりも大きい間隔L2を設定したのである。   That is, as shown in FIGS. 1, 3, and 19, the space between the two pressure chambers 23 of the piezoelectric actuators 12 a and 12 b is wider than the arrangement interval (pitch P) of the pressure chambers 23 in the longitudinal direction of the base plate 22. The interval L2 is set. This is because, in manufacturing each piezoelectric actuator 12a, 12b, the distance L1 between the individual electrodes 36, 36 at the end of the row and the one end 44 (one end 45 of the other piezoelectric actuator 12b) of the piezoelectric actuator 12a adjacent to it. Since it is difficult to manufacture the individual electrodes 36 to be equal to or less than ½ of the pitch P, the distance L1 is set to a size that facilitates the manufacture of the piezoelectric actuators 12a and 12b, and a larger interval L2 is set.

そして、一方の圧電アクチュエータ12aの一端部44と、これに隣接する他方の圧電アクチュエータ12bの一端部45とを相対向させて、且つ該対向する両端部44、45の間隔を距離L4だけ隔てて、両圧電アクチュエータ12a,12bを直列状に配置することになる(図1及び図3参照)。   Then, one end 44 of one piezoelectric actuator 12a and one end 45 of the other piezoelectric actuator 12b adjacent to each other are opposed to each other, and the distance between the opposing ends 44, 45 is separated by a distance L4. Both piezoelectric actuators 12a and 12b are arranged in series (see FIGS. 1 and 3).

これにより、ノズル24のピッチPは、その列方向に一定に設定されているが、対応する圧力室23の位置とはプレートの板厚に垂直な線(垂線)に対して横方向(X軸方向)に距離L3だけずれているから、対応する各圧力室23の流出端23aからノズル24に接続する連通路25のうち少なくとも一部を、上記したように、プレートの平板面と平行な凹溝状連通路50にて構成することにより、その他のプレートにおける連通路25は各プレートの板厚方向に垂直に貫通させて、この凹溝状連通路50の一端部及び他端部に連通させるだけで、前記横ずれに対応させることができる。なお、前記凹溝状連通路50は前記横ずれとともに圧力室23の延長方向にも延び、2グループの圧力室23の間隔L2の中央を境にして対称に傾斜している。   As a result, the pitch P of the nozzles 24 is set to be constant in the row direction, but the position of the corresponding pressure chamber 23 is transverse to the line (perpendicular) perpendicular to the plate thickness (X-axis). Since at least a part of the communication passage 25 connected from the outflow end 23a of each corresponding pressure chamber 23 to the nozzle 24 is parallel to the flat plate surface of the plate as described above. By constituting the groove-shaped communication path 50, the communication paths 25 in the other plates are vertically penetrated in the plate thickness direction of each plate and communicated with one end and the other end of the groove-shaped communication path 50. It is possible to cope with the lateral displacement only by this. The groove-shaped communication path 50 extends in the extending direction of the pressure chamber 23 together with the lateral displacement and is inclined symmetrically with respect to the center of the interval L2 between the two groups of pressure chambers 23.

本実施形態では、圧力室23が設けられたベースプレート22の下面側に隣接する第3スペーサプレート21に凹溝状連通路50が設けられるものであって、この凹溝状連通路50の構成をさらに詳述すると、図2〜図4(a)及び図19に示すように、第3スペーサプレート21の表面(上面)側に開放されて、対応する圧力室23の流出端23aに連通する一端50aと、該第3スペーサプレート21の裏面(下面)側に開放された凹溝状水平通路部50bと、下側の第2スペーサプレート20における垂直状の連通路25の上端に連通する他端50cとからなる。   In the present embodiment, the groove-shaped communication path 50 is provided in the third spacer plate 21 adjacent to the lower surface side of the base plate 22 provided with the pressure chamber 23. More specifically, as shown in FIG. 2 to FIG. 4A and FIG. 19, one end that opens to the surface (upper surface) side of the third spacer plate 21 and communicates with the outflow end 23 a of the corresponding pressure chamber 23. 50a, a concave groove-like horizontal passage portion 50b opened to the back surface (lower surface) side of the third spacer plate 21, and the other end communicating with the upper end of the vertical communication passage 25 in the lower second spacer plate 20 50c.

このように、圧力室23から対応するノズル24までのインク流通路としての連通路25のうちの一部をプレートの平面と平行状に延びる凹溝状連通路50に形成し、その他の連通路25をプレートの平面と垂直な方向に貫通させる形状を採用することにより、圧力室23と対応するノズル24の位置が平面視で大きくずれていても、その両者を簡単に連通させるようなインク流通路の設計ができる。また、各圧力室23から対応するノズル24までのインク流通路としての連通路25の全長(凹溝状連通路50を含む距離)を等しくするように制御することも至極簡単となる。   In this way, a part of the communication path 25 as an ink flow path from the pressure chamber 23 to the corresponding nozzle 24 is formed in the concave groove communication path 50 extending in parallel to the plane of the plate, and the other communication paths. By adopting a shape that penetrates 25 in the direction perpendicular to the plane of the plate, even if the positions of the nozzles 24 corresponding to the pressure chambers 23 are greatly displaced in plan view, the ink flow that allows them to communicate easily The road can be designed. In addition, it is extremely easy to control so that the total length (the distance including the concave groove-like communication path 50) of the communication path 25 as the ink flow path from each pressure chamber 23 to the corresponding nozzle 24 is equal.

前記二枚のマニホールドプレート17、18には、マニホールド室26が、前記ノズル24の列に沿って延びるように穿設されている。さらに詳述すると、各マニホールド室26の長さは、前記各ノズル列方向に並ぶ圧力室23を適宜数毎に分割した長さであり、実施例では、圧力室23の1グループ(1グループの1列の圧力室23の数が75)の長さにわたった長さを有し、且つキャビティユニット11には、圧力室23の列が4列あるので、その1つの列毎に配置する。従って、実施例では、8本のマニホールド室26が形成されている。各マニホールド室26の長手方向一端部は、その上方の積層されたスペーサプレート19〜21及びベースプレート22の端部に穿設されたインク供給孔31に連通する。図示しないインクタンク等のインク供給源から供給されるインク中の塵を除去するためのフィルタ32が、最上のベースプレート22の端部に穿設されたインク供給孔31の上面に張設されている。   A manifold chamber 26 is formed in the two manifold plates 17 and 18 so as to extend along the row of the nozzles 24. More specifically, the length of each manifold chamber 26 is a length obtained by dividing the pressure chambers 23 arranged in the direction of each nozzle row into appropriate numbers. In the embodiment, one group (one group of pressure chambers 23) is provided. The number of the pressure chambers 23 in one row is 75), and the cavity unit 11 has four rows of the pressure chambers 23, and is arranged for each row. Therefore, in the embodiment, eight manifold chambers 26 are formed. One end portion in the longitudinal direction of each manifold chamber 26 communicates with the ink supply holes 31 formed in the end portions of the spacer plates 19 to 21 and the base plate 22 stacked thereabove. A filter 32 for removing dust in ink supplied from an ink supply source such as an ink tank (not shown) is stretched on the upper surface of the ink supply hole 31 formed in the end of the uppermost base plate 22. .

また、各マニホールド室26の深さはマニホールドプレート17、18の板厚さ全体にわたるようエッチング加工等にて穿設形成され、この二枚を合わせたマニホールドプレート17、18の上層の第一スペーサプレート19と、下層のダンパープレート16とにより積層されることにより密閉される構造となっている。なお、ダンパープレート16には、前記マニホールド室26と平面視形状が同じで下面側をエッチング加工により板厚を薄くしたダンパー室27を形成する。   Further, the depth of each manifold chamber 26 is formed by etching or the like so as to cover the entire plate thickness of the manifold plates 17 and 18, and the first spacer plate on the upper layer of the manifold plates 17 and 18 obtained by combining these two plates. 19 and a lower damper plate 16 are stacked so as to be hermetically sealed. The damper plate 16 is formed with a damper chamber 27 having the same shape as the manifold chamber 26 in plan view and having a plate thickness reduced by etching on the lower surface side.

圧電アクチュエータ12の駆動により圧力室23に作用する圧力波のうち、マニホールド室26の方向に向かう後退成分を、板厚の薄いダンパープレート16の振動により吸収し、いわゆるクロストークが発生することを防止するのである。   Of the pressure waves acting on the pressure chamber 23 by driving the piezoelectric actuator 12, the retreat component toward the manifold chamber 26 is absorbed by the vibration of the damper plate 16 having a thin plate thickness to prevent so-called crosstalk. To do.

また、第2スペーサプレート20には、インク流の絞り部28を、前記各圧力室23毎に対応させて形成する。この絞り部28の平面視形状は、図4(b)に示すように、長手方向の両端部28a,28bの面積が大きく、その中間の面積が小さく形成されている。また、各絞り部28の長手方向を前記圧力室23の長手方向と平行状になるように形成されている。そして、第2スペーサプレート20の下面側に前記第1スペーサプレート19を、上面側に第3スペーサプレート21をそれぞれ積層することにより、前記絞り部28が密閉されている。第1スペーサプレート19に穿設された第1インク通路29は、前記マニホールド室26を前記絞り部28における一端部28aに連通させている。他方、第3スペーサプレート21に穿設された第2インク通路30は、前記絞り部28における他端部28bを圧力室23の入口端23bに連通させている(図2及び図4(a)参照)。   The second spacer plate 20 is formed with an ink flow restricting portion 28 corresponding to each pressure chamber 23. As shown in FIG. 4B, the diaphragm portion 28 is formed so that the area of both end portions 28a and 28b in the longitudinal direction is large and the intermediate area is small. In addition, the longitudinal direction of each throttle portion 28 is formed to be parallel to the longitudinal direction of the pressure chamber 23. Then, the first spacer plate 19 is laminated on the lower surface side of the second spacer plate 20, and the third spacer plate 21 is laminated on the upper surface side, whereby the narrowed portion 28 is sealed. A first ink passage 29 formed in the first spacer plate 19 communicates the manifold chamber 26 with one end portion 28 a of the throttle portion 28. On the other hand, the second ink passage 30 formed in the third spacer plate 21 communicates the other end portion 28b of the throttle portion 28 with the inlet end 23b of the pressure chamber 23 (FIGS. 2 and 4A). reference).

一方、前記各圧電アクチュエータ12は、図5に示すように、1枚の厚さが30μm程度の圧電セラミックス板からなる複数枚(実施形態では7枚)の圧電シート33、34とが交互に積層された群と、該群の上面に2枚のシート46、47からなる拘束層を積層し、さらにその上面にトップシート35を積層した構造である。拘束層のシ−ト及びトップシ−トは圧電セラミックス板でも良いし、他の材料でも良く、電気的絶縁性を有すれば良い。   On the other hand, as shown in FIG. 5, each of the piezoelectric actuators 12 is composed of a plurality of (seven in the embodiment) piezoelectric sheets 33 and 34 made of piezoelectric ceramic plates each having a thickness of about 30 μm. In this structure, a constraining layer composed of two sheets 46 and 47 is laminated on the upper surface of the group, and a top sheet 35 is further laminated on the upper surface. The sheet and the top sheet of the constraining layer may be piezoelectric ceramic plates or other materials as long as they have electrical insulation.

コモン電極37を有する最下層の圧電シート34から上方へ数えて偶数番目の圧電シート33の上面(平板面)には、図8に示すように、前記キャビティユニット11における各圧力室23(点線で示す)に対応した箇所ごとに細幅の個別電極36(個別には符号36−1,36−2,36−3,36−4で示す)のパターンが、第1の方向(圧電シート33の長辺方向、図3のX軸方向、各ノズル24の列方向)に沿って列状に形成される。   As shown in FIG. 8, on the upper surface (flat plate surface) of the even-numbered piezoelectric sheet 33 counted upward from the lowermost piezoelectric sheet 34 having the common electrode 37, each pressure chamber 23 (indicated by a dotted line) in the cavity unit 11. The pattern of the narrow individual electrodes 36 (indicated by reference numerals 36-1, 36-2, 36-3, 36-4 individually) for each location corresponding to the first direction (the piezoelectric sheet 33) 3 in the long side direction, the X-axis direction in FIG. 3, and the row direction of the nozzles 24.

そして、第1列目の個別電極36−1と第4列目の個別電極36−4とは、各圧電シート33のー対の長辺の側縁に近い側に各々配置されている。また、第2列目の個別電極36−2と第3列目の個別電極36−3とは、各圧電シート33の短辺方向の中央寄り部位に配置されている。   The individual electrodes 36-1 in the first row and the individual electrodes 36-4 in the fourth row are respectively arranged on the sides close to the side edges of the long sides of each pair of the piezoelectric sheets 33. Further, the individual electrode 36-2 in the second row and the individual electrode 36-3 in the third row are disposed at the central portion in the short side direction of each piezoelectric sheet 33.

各個別電極36−1,36−2,36−3,36−4のパターンは、前記第1の方向と直交する第2の方向(Y軸方向)に沿って各圧電シート33の短辺と平行状に延びる。その場合、各個別電極36−1,36−2,36−3,36−4における直線部36bは、前記各圧力室23−1,23−2,23−3,23−4(図8の点線参照)とほぼ同じ長さで平面視で重複しており、且つ各圧力室よりもやや狭い幅の直線状に形成されている。第1列目の個別電極36−1と第2列目の個別電極36−2とが対向する端部36a及び第3列目の個別電極36−3と第4列目の個別電極36−4とが対向する端部36aは、それぞれ平面視で直線部36bに対して角度α(60度程度の鋭角)にて傾斜状に屈曲形成されて、圧力室外に延びている。その屈曲方向は、平面視で前記2つの圧電アクチュエータ12a,12bの相対向する一端部44(45)から離れる方向であり、且つ両端部36a,36a同士が互いに近づく方向に延びている(図8参照)。   The patterns of the individual electrodes 36-1, 36-2, 36-3, and 36-4 are formed on the short sides of the piezoelectric sheets 33 along a second direction (Y-axis direction) orthogonal to the first direction. Extends in parallel. In that case, the straight portions 36b of the individual electrodes 36-1, 36-2, 36-3, 36-4 are respectively connected to the pressure chambers 23-1, 23-2, 23-3, 23-4 (FIG. 8). It is substantially the same length as that of the dotted line) and overlaps in a plan view, and is formed in a straight line having a slightly narrower width than each pressure chamber. The end 36a where the individual electrode 36-1 in the first row and the individual electrode 36-2 in the second row face each other, the individual electrode 36-3 in the third row, and the individual electrode 36-4 in the fourth row. The end portions 36a facing each other are bent at an angle α (an acute angle of about 60 degrees) with respect to the straight portion 36b in plan view, and extend outside the pressure chamber. The bending direction is a direction away from the opposite one end 44 (45) of the two piezoelectric actuators 12a and 12b in a plan view and extends in a direction in which both ends 36a and 36a approach each other (FIG. 8). reference).

また、この各端部36aは、上下に隣接する圧電シート34における第1の島状個別導通部としてのダミー個別電極38及び後述する拘束層における下層シート46の第1接続パターン53(図9参照)と少なくとも一部が平面視で重なり、当該圧電シート34及び下層シート46を貫通する内部導通電極42a,42b,60とそれぞれ電気的に接続可能な位置に配置される(図13参照)。   Further, each end 36a has a dummy individual electrode 38 as a first island-like individual conductive portion in the vertically adjacent piezoelectric sheet 34 and a first connection pattern 53 of a lower layer sheet 46 in a constraining layer described later (see FIG. 9). ) And at least a portion thereof in plan view, and are disposed at positions where they can be electrically connected to the internal conduction electrodes 42a, 42b, and 60 that penetrate the piezoelectric sheet 34 and the lower layer sheet 46, respectively (see FIG. 13).

さらに、圧電シート33には、後述する圧電シート34におけるコモン電極37と平面視で一部重複する個所であって、前記個別電極36−1と36−2との列を囲み、且つ個別電極36−3及び36−4の列を囲むようにダミーコモン電極43が形成されている。   Further, the piezoelectric sheet 33 is a portion that partially overlaps a common electrode 37 in a piezoelectric sheet 34 to be described later in plan view, surrounds the row of the individual electrodes 36-1 and 36-2, and the individual electrode 36. A dummy common electrode 43 is formed so as to surround the columns -3 and 36-4.

前記コモン電極37は、最下層の圧電シート34とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート34の各表面に印刷形成されるものである(図7及び図14参照)。コモン電極37は、前記各列の圧力室23−1、23−2、23−3、23−4ひいては各列の個別電極36−1、36−2、36−3、36−4の配置位置と平面視で重複し、且つその各圧力室23(個別電極36の直線部36b)の長手方向(Y軸方向)に沿って長い第1電気導通部分37aと、前記各圧力室23の長手方向の両端部23a,23bに対応して、前記第1電気導通部分37aの両端を前記第1の方向(X軸方向)に沿って連結(電気的に接続)する第2電気導通部分37bとからなるように形成する。図7を参照しながら、コモン電極37のパターンをより詳しく説明すると、例えば、第1列の圧力室23−1の各圧力室23の長手方向の寸法に略等しい長さの平面視矩形状の第1電気導通部分37aと、前記各圧力室23の長手方向の両端部23a,23bに対応する上方で前記各第1電気導通部分37aの両端に連結し、圧力室23の列方向(X軸方向)に延びる第2電気導通部分37bとなり、この第1電気導通部分37aと第2電気導通部分37bとで囲まれた領域であって、第1列の圧力室23−1の隣接する圧力室23の間に位置する隔壁70の上方に対応して短冊状の空白部分72ができるものである。   The common electrode 37 is printed on each surface of the lowermost piezoelectric sheet 34 and the odd-numbered piezoelectric sheets 34 counted upward (see FIGS. 7 and 14). The common electrode 37 is disposed at the position of the pressure chambers 23-1, 23-2, 23-3, 23-4 in each row and the individual electrodes 36-1, 36-2, 36-3, 36-4 in each row. And a long first electric conducting portion 37a that extends in the longitudinal direction (Y-axis direction) of each pressure chamber 23 (the straight portion 36b of the individual electrode 36), and the longitudinal direction of each pressure chamber 23. Corresponding to both end portions 23a and 23b of the second electrical conductive portion 37b for connecting (electrically connecting) both ends of the first electrical conductive portion 37a along the first direction (X-axis direction). It forms so that it may become. The pattern of the common electrode 37 will be described in more detail with reference to FIG. 7. For example, the common electrode 37 has a rectangular shape in plan view having a length substantially equal to the length of each pressure chamber 23 in the first row of pressure chambers 23-1. The first electrically conductive portion 37a is connected to both ends of each first electrically conductive portion 37a above the corresponding longitudinal ends 23a, 23b of each pressure chamber 23, and the row direction of the pressure chambers 23 (X-axis) A second electric conduction portion 37b extending in the direction), and is a region surrounded by the first electric conduction portion 37a and the second electric conduction portion 37b and adjacent to the pressure chambers 23-1 in the first row. A strip-shaped blank portion 72 is formed so as to correspond to the upper part of the partition wall 70 located between the two.

これら第1電気導通部分37a及び第2電気導通部分37bの端部は圧電シート34の長辺に沿う側縁及び短辺に沿う側縁を囲むように形成される4周側縁導電部37cに連結接続されている。
各第1電気導通部分37aの配置間隔Pは各個別電極36−1,36−2,36−3,36−4の配置間隔Pひいては圧力室23の配置間隔Pと等しく設定配置されている(図7、図14参照)。
The ends of the first and second electrically conductive portions 37a and 37b are formed on a four-circumferential side conductive portion 37c formed so as to surround the side edge along the long side and the side edge along the short side of the piezoelectric sheet 34. Connected together.
The arrangement interval P of each first electrically conductive portion 37a is set to be equal to the arrangement interval P of each individual electrode 36-1, 36-2, 36-3, 36-4 and consequently the arrangement interval P of the pressure chamber 23 ( (See FIGS. 7 and 14).

前記第1列の圧力室23−1と第2列の圧力室23−2との間(及び第3列と第4列の圧力室23−3、23−4との間)に対応する圧電シート34の部位には、前記2列の第2電気導通部分37bの長辺縁37b′で囲まれた領域内に、平面視で略小判型のダミー個別電極38(個別には符号38−1,38−2,38−3,38−4で示す)が圧力室23ひいては個別電極36の列方向に沿って一定間隔で配置されている。各ダミー個別電極38は、各個別電極36の直線部36bではなく、各一端部36aの少なくとも一部と平面視で重複するように一定間隔で配置形成されている。この小判型の各ダミー個別電極38も、平面視において、前記各個別電極36における一端部36aが延びる方向と同じ方向にのびている。換言すると、それぞれ平面視で圧電アクチュエータ12a(12b)の一端部44(45)の直線が延びる方向に対して角度α(60度程度の鋭角)にて傾斜状に延びている。   Piezoelectric elements corresponding to the space between the first row pressure chambers 23-1 and the second row pressure chambers 23-2 (and between the third row and fourth row pressure chambers 23-3 and 23-4). In the region of the sheet 34, in the region surrounded by the long side edge 37b 'of the two rows of the second electrically conductive portions 37b, a substantially oval dummy individual electrode 38 (individually designated by reference numeral 38-1) in plan view. , 38-2, 38-3, 38-4) are arranged at regular intervals along the column direction of the pressure chambers 23 and thus the individual electrodes 36. The dummy individual electrodes 38 are arranged and formed at regular intervals so as to overlap with at least a part of each one end portion 36a instead of the straight portion 36b of each individual electrode 36 in a plan view. Each of the oval dummy individual electrodes 38 also extends in the same direction as the direction in which the one end 36a of each individual electrode 36 extends in a plan view. In other words, each extends in an inclined manner at an angle α (an acute angle of about 60 degrees) with respect to the direction in which the straight line of the one end 44 (45) of the piezoelectric actuator 12a (12b) extends in plan view.

この各ダミー個別電極38を第1の島状個別導通部と称する。そして、各ダミー個別電極38のパターン領域の輪郭縁と、前記第2電気導通部分37bの長辺縁37b′との最接近した位置での間隔、並びに隣接するダミー個別電極38、38のパターン領域の輪郭縁同士の間隔を一定距離e2に設定する(図15の二点鎖線参照)。   Each dummy individual electrode 38 is referred to as a first island-shaped individual conduction portion. The distance between the contour edge of the pattern area of each dummy individual electrode 38 and the long edge 37b 'of the second electrically conductive portion 37b at the closest position, and the pattern area of the adjacent dummy individual electrodes 38, 38 Is set to a certain distance e2 (see the two-dot chain line in FIG. 15).

このように、第1の島状個別導通部としての各ダミー個別電極38を傾斜状に形成すると、各ダミー個別電極38の長さ寸法m1を長く形成できるものでありながら、隣接するパターン領域の輪郭縁同士の間隔を一定距離e2に保持しながら、前記対向する一対の第2電気導通部分37bの長辺縁37b′、37b′間の距離n1を短く設定できる(図7及び図15参照)。その結果、前記各パターンの印刷形成時に、パターンの輪郭がにじむ等して、パターンの領域(面積)に若干の大小の誤差ができても、隣接するパターンの間隔を所定距離e2以上に保持できるから、その各電極に電圧を印加したときに、隣接する電極間に電流が漏れることがなく、所定の圧力室に対応する活性部のみを確実に作動させることができ、印字品質を良好に保持できるという効果を奏する。その結果、各圧電アクチュエータ12a(12b)の短辺(Y軸方向)の寸法を短く形成でき、インクジェットプリンタヘッドをコンパクトに形成できるという効果を奏する。   Thus, when each dummy individual electrode 38 as the first island-shaped individual conductive portion is formed in an inclined shape, the length dimension m1 of each dummy individual electrode 38 can be formed long, but the adjacent pattern region The distance n1 between the long side edges 37b 'and 37b' of the pair of second electrically conductive portions 37b facing each other can be set short while keeping the distance between the contour edges at a constant distance e2 (see FIGS. 7 and 15). . As a result, even when there is a slight error in the pattern area (area) due to blurring of the pattern outline during printing of each pattern, the interval between adjacent patterns can be maintained at a predetermined distance e2 or more. Therefore, when a voltage is applied to each electrode, current does not leak between adjacent electrodes, and only the active part corresponding to the predetermined pressure chamber can be operated reliably, maintaining good print quality. There is an effect that can be done. As a result, the size of the short side (Y-axis direction) of each piezoelectric actuator 12a (12b) can be shortened, and the ink jet printer head can be formed compactly.

そして、最下層の圧電シート34を除き、それより上層の圧電シート34、33には、幹部37a,37b,37c等のコモン電極37とダミーコモン電極43との複数箇所を上下方向に電気的に接続するために、電極37、43の位置において、各圧電シート34、33の板厚さを貫通するように穿設された複数のスルーホール内にそれぞれ充填した導電部材(導電性ペースト)にて内部導通電極41を形成する。同様に、複数枚の圧電シート33における各個別電極36−1,36−2,36−3,36−4の端部36aと、圧電シート34における各ダミー個別電極38−1,38−2,38−3,38−4とには、それぞれを上下方向に電気的に接続するために、端部36aと電極38の位置において、各圧電シート33、34の板厚さを貫通するように穿設された複数のスルーホール内にそれぞれ充填した導電部材(導電性ペースト)にて内部導通電極42a,42bが形成されている。その場合、圧電シート33における内部導通電極42aと圧電シート34における内部導通電極42bとは、平面視で上下に重複しない位置に適宜距離e1だけ隔てて形成されている(図6参照)。   Except for the lowermost piezoelectric sheet 34, the upper piezoelectric sheets 34 and 33 are electrically connected to a plurality of locations of the common electrode 37 such as the trunks 37a, 37b, and 37c and the dummy common electrode 43 in the vertical direction. In order to connect, at the positions of the electrodes 37 and 43, conductive members (conductive paste) filled in a plurality of through-holes drilled so as to penetrate the thickness of the piezoelectric sheets 34 and 33, respectively. The internal conduction electrode 41 is formed. Similarly, end portions 36 a of the individual electrodes 36-1, 36-2, 36-3 and 36-4 in the plurality of piezoelectric sheets 33, and the dummy individual electrodes 38-1 and 38-2 in the piezoelectric sheet 34. 38-3 and 38-4 are drilled so as to penetrate through the plate thickness of the piezoelectric sheets 33 and 34 at the positions of the end 36a and the electrode 38 in order to electrically connect each of them in the vertical direction. Internal conductive electrodes 42a and 42b are formed of conductive members (conductive paste) filled in the plurality of through holes provided. In that case, the internal conductive electrode 42a in the piezoelectric sheet 33 and the internal conductive electrode 42b in the piezoelectric sheet 34 are formed by appropriately separating the distance e1 at a position that does not overlap vertically in a plan view (see FIG. 6).

前記拘束層としての2枚のシート46、47のうちの下層シート46の上面には、図9に示すように、平面視で略小判型の第1接続用パターン53(個別には符号53−1,53−2,53−3,53−4で示す)が前記圧電シート34における各ダミー個別電極38−1,38−2,38−3,38−4の少なくとも一部と平面視で重複するように一定間隔で配置形成されている。この各第1接続用パターン53もそれぞれ平面視で圧電アクチュエータ12a(12b)の一側端44(45)が延びる方向に対して角度α(60度程度の鋭角)にて傾斜状に延びている。また、前記下層シ−ト46の上面の4隅等には、前記圧電シ−ト34におけるコモン電極37の一部にそれぞれ平面視で重複する位置にコモン導通部としての連絡用パターン54が形成されている。   On the upper surface of the lower sheet 46 of the two sheets 46, 47 as the constraining layer, as shown in FIG. 9, the first connection pattern 53 (individually, reference numeral 53- 1, 53-2, 53-3, and 53-4) overlap with at least a part of each of the dummy individual electrodes 38-1, 38-2, 38-3, and 38-4 in the piezoelectric sheet 34 in plan view. In such a manner, they are arranged and formed at regular intervals. Each of the first connection patterns 53 also extends in an inclined manner at an angle α (an acute angle of about 60 degrees) with respect to the direction in which the one end 44 (45) of the piezoelectric actuator 12a (12b) extends in plan view. . Further, at four corners on the upper surface of the lower layer sheet 46, contact patterns 54 as common conductive portions are formed at positions overlapping with a part of the common electrode 37 in the piezoelectric sheet 34 in plan view. Has been.

他方、図10に示すように、上層シ−ト47の上面には、前記圧電シ−ト34におけるコモン電極37と平面視でほぼ同じ大きさで重複するようなコモン導通部としての連絡用パターン55と、前記下層シ−ト46における第1接続用パターン53(個別には符号53−1,53−2,53−3,53−4で示す)の少なくとも一部と平面視で重複するように、第2接続用パターン56(個別には符号56−1,56−2,56−3,56−4で示す)が一定間隔で配置形成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 10, on the upper surface of the upper layer sheet 47, a contact pattern as a common conductive portion that overlaps with the common electrode 37 in the piezoelectric sheet 34 in the same size in plan view. 55 and at least a part of the first connection pattern 53 (individually indicated by reference numerals 53-1, 53-2, 53-3, 53-4) in the lower layer sheet 46 so as to overlap in plan view. In addition, second connection patterns 56 (individually indicated by reference numerals 56-1, 56-2, 56-3, 56-4) are arranged and formed at regular intervals.

この第2接続用パターン56を第2の島状個別導通部と称する。実施形態では、第1の島状個別導通部であるダミー個別電極38とは、第1接続用パターン53を介し、且つ各圧電シートの層厚さ方向に貫通するような後述する内部導通電極60,62を介して電気的に導通している。   This second connection pattern 56 is referred to as a second island-shaped individual conduction portion. In the embodiment, the dummy individual electrode 38 which is the first island-shaped individual conductive portion is an internal conductive electrode 60 which will be described later and penetrates in the layer thickness direction of each piezoelectric sheet via the first connection pattern 53. , 62 are electrically connected.

そして、この各第2接続用パターン56もそれぞれ平面視で圧電アクチュエータ12a(12b)の一側端44(45)が延びる方向に対して角度α(60度程度の鋭角)にて傾斜状に延びている(図10及び図16参照)。さらに、各第2接続用パターン56のパターン領域の輪郭縁と、前記連絡用パターン55のパターン領域の直線状の輪郭縁55aとの最接近した位置での間隔、並びに隣接する第2接続用パターン56、56のパターン領域の輪郭縁同士の間隔を一定距離e2に設定する(図16の二点鎖線参照)。   Each of the second connection patterns 56 also extends in an inclined manner at an angle α (an acute angle of about 60 degrees) with respect to the direction in which the one end 44 (45) of the piezoelectric actuator 12a (12b) extends in plan view. (See FIGS. 10 and 16). Further, the distance at the closest position between the contour edge of the pattern region of each second connection pattern 56 and the linear contour edge 55a of the pattern region of the connection pattern 55, and the adjacent second connection pattern The interval between the contour edges 56 and 56 is set to a constant distance e2 (see the two-dot chain line in FIG. 16).

このように、第2の島状個別導通部としての各第2接続用パターン56を傾斜状に形成すると、各第2接続用パターン56の長さ寸法m2を長く形成できるものでありながら、隣接するパターン領域の輪郭縁同士の間隔を一定距離e2に保持しながら、前記対向する一対の輪郭縁55a,55a間の距離n2を短く設定できる(図10及び図16参照)。その結果、前記各パターンの印刷形成時に、パターンの輪郭がにじむ等して、パターンの領域(面積)に若干の大小の誤差ができても、隣接するパターンの間隔を所定距離e2以上に保持できるから、その各電極に電圧を印加したときに、隣接する電極間に電流が漏れることがなく、所定の圧力室に対応する活性部のみを確実に作動させることができて、印字品質を良好に保持できるという効果を奏する。   As described above, when each second connection pattern 56 as the second island-shaped individual conductive portion is formed in an inclined shape, the length dimension m2 of each second connection pattern 56 can be formed long, but adjacent to each other. The distance n2 between the pair of opposing contour edges 55a, 55a can be set short while keeping the distance between the contour edges of the pattern region to be maintained at a constant distance e2 (see FIGS. 10 and 16). As a result, even when there is a slight error in the pattern area (area) due to blurring of the pattern outline during printing of each pattern, the interval between adjacent patterns can be maintained at a predetermined distance e2 or more. Therefore, when a voltage is applied to each electrode, current does not leak between adjacent electrodes, and only the active part corresponding to the predetermined pressure chamber can be operated reliably, and the print quality is improved. There is an effect that it can be held.

その結果、各圧電アクチュエータ12a(12b)の短辺(Y軸方向)の寸法を短く形成でき、インクジェットプリンタヘッドをコンパクトに形成できるという効果を奏する。   As a result, the size of the short side (Y-axis direction) of each piezoelectric actuator 12a (12b) can be shortened, and the ink jet printer head can be formed compactly.

図11に示すように、トップシ−ト35の上面には、前記上層シ−ト47における連絡用パターン55の一部に平面視で重複するようにコモン用導電層57が複数形成されている。また、トップシ−ト35の上面には、前記上層シ−ト47における各第2接続用パターン56−1,56−2,56−3,56−4にそれぞれ平面視で重複するように、個別用導電層58(個別には符号58−1,58−2,58−3,58−4で示す)が一定間隔で配置形成されている(図17参照)。この各個別用導電層58−1,58−2,58−3,58−4は、図11に示すように、トップシ−ト35の短辺縁(Y軸方向)ひいては各個別電極36−1,36−2,36−3,36−4と略平行であって、その各個別電極の直線部36bの部位方向に伸びる直線状に形成されるが、各個別電極の直線部36bよりは短い(図8と図11とを比較参照)。さらに、このトップシート235の上面に形成される各個別用導電層58−1,58−2,58−3,58−4は、図17及び図18に示すように、その各下方に並列状に位置する相隣接する圧力室23、23の間の隔壁70の上方に位置させる。図17では、隔壁70の中心からわずかずれているが、その中心に一致させても良い。   As shown in FIG. 11, a plurality of common conductive layers 57 are formed on the upper surface of the top sheet 35 so as to overlap a part of the contact pattern 55 in the upper layer sheet 47 in plan view. Further, on the top surface of the top sheet 35, the second connection patterns 56-1, 56-2, 56-3, and 56-4 in the upper layer sheet 47 are individually overlapped with each other in plan view. Conductive layers 58 (indicated individually by reference numerals 58-1, 58-2, 58-3, 58-4) are formed at regular intervals (see FIG. 17). As shown in FIG. 11, each of the individual conductive layers 58-1, 58-2, 58-3, 58-4 has a short edge (in the Y-axis direction) of the top sheet 35, and further, each individual electrode 36-1. , 36-2, 36-3, 36-4 and is formed in a straight line extending in the direction of the portion of the straight line portion 36b of each individual electrode, but shorter than the straight line portion 36b of each individual electrode. (Refer to FIG. 8 and FIG. 11 for comparison). Further, the individual conductive layers 58-1, 58-2, 58-3, 58-4 formed on the upper surface of the top sheet 235 are arranged in parallel below each other as shown in FIGS. Is positioned above the partition wall 70 between the pressure chambers 23 adjacent to each other. In FIG. 17, it is slightly shifted from the center of the partition wall 70, but it may be coincident with the center.

さらに、図12に示すように、前記トップシート35の上面には、前記フラットケーブル13a,13bの接続電極71に接続するための後付け電極として、平面視矩形状等の個別用表面電極66とコモン用表面電極67とダミー部68とが形成されている。その場合、図18に示すように、個別用表面電極66は、トップシート35における各個別用導電層58−1,58−2,58−3,58−4の長さ方向の適宜部分に平面視で一部だけ重複して電気的に接続するように島状に形成し、且つ各個別用導電層58−1,58−2,58−3,58−4の列方向(X軸方向)に隣接する箇所では、Y軸方向にずれるように千鳥状に配置形成する。   Further, as shown in FIG. 12, on the top surface of the top sheet 35, as a retrofitted electrode for connecting to the connection electrode 71 of the flat cables 13a and 13b, an individual surface electrode 66 having a rectangular shape in plan view and the like is common. A front surface electrode 67 and a dummy portion 68 are formed. In that case, as shown in FIG. 18, the individual surface electrode 66 is flat on an appropriate portion in the length direction of each individual conductive layer 58-1, 58-2, 58-3, 58-4 in the top sheet 35. It is formed in an island shape so as to be partially and electrically connected partially in view, and the row direction (X-axis direction) of each individual conductive layer 58-1, 58-2, 58-3, 58-4 Are arranged in a zigzag pattern so as to be displaced in the Y-axis direction.

換言すると、図示実施形態では、各個別用表面電極66は、対応する圧力室23ひいては活性部に対して平面視で、それらの配置間隔(ピッチ)Pの略半分だけずれた位置に配置され、且つ隣接する圧力室23,23の間の隔壁70の上方に配置されることになる(図18参照)。   In other words, in the illustrated embodiment, each individual surface electrode 66 is arranged at a position shifted by approximately half of their arrangement interval (pitch) P in plan view with respect to the corresponding pressure chamber 23 and thus the active part, And it will be arrange | positioned above the partition 70 between the adjacent pressure chambers 23 and 23 (refer FIG. 18).

なお、この実施形態の変形例として、隣接する圧力室23の間の隔壁70の上方に配置する前記各個別用表面電極66は、対応する圧力室23(活性部)に対して、前記配置間隔(ピッチP)の1.5倍の距離ずつX軸方向にずらして配置しても良い。   As a modification of this embodiment, the individual surface electrodes 66 arranged above the partition walls 70 between the adjacent pressure chambers 23 are arranged with respect to the corresponding pressure chambers 23 (active portions). The distance may be shifted in the X-axis direction by a distance of 1.5 times (pitch P).

さらに、図3及び図18に示すように、直列状に配置される2つの圧電アクチュエータ12a,12bの相対向する一端部44、45に最接近する位置の前記個別用表面電極66は、前記一端部44、45からの距離L5は、対応する活性部ひいては圧力室23の前記一端部44、45からの距離L1より大きくなるように偏倚させて配置するものである。   Further, as shown in FIGS. 3 and 18, the individual surface electrode 66 at a position closest to the opposing one end portions 44 and 45 of the two piezoelectric actuators 12 a and 12 b arranged in series is the one end. The distance L5 from the portions 44 and 45 is arranged so as to be biased so as to be larger than the distance L1 from the corresponding active portion and thus the one end portions 44 and 45 of the pressure chamber 23.

また、コモン用表面電極67は、トップシート35の上面に形成されたコモン用導電層57の一部に平面視で重複するように、島状に後付けされるものである。ダミー部68は、コモン用導電層57のX軸方向の延長上に島状に後付けされる。その電極67及びダミー部68も図12に示すように隔壁70の上方に位置される。   The common surface electrode 67 is retrofitted in an island shape so as to overlap a part of the common conductive layer 57 formed on the upper surface of the top sheet 35 in a plan view. The dummy portion 68 is retrofitted in an island shape on the extension of the common conductive layer 57 in the X-axis direction. The electrode 67 and the dummy portion 68 are also positioned above the partition wall 70 as shown in FIG.

そして、前記下層シ−ト46の各第1接続用パターン53−1,53−2,53−3,53−4の箇所には、下側にて隣接する圧電シ−ト34の各ダミー個別電極38−1,38−2,38−3,38−4とそれぞれを上下方向に電気的に接続するために、下層シ−ト46の板厚さを貫通するように穿設された複数のスルーホール内にそれぞれ充填した導電部材(導電性ペースト)にて内部導通電極60が形成されている(図9参照)。   Further, each dummy individual of the piezoelectric sheet 34 adjacent on the lower side is provided at each of the first connection patterns 53-1, 53-2, 53-3, 53-4 of the lower layer sheet 46. In order to electrically connect each of the electrodes 38-1, 38-2, 38-3, and 38-4 in the vertical direction, a plurality of holes formed so as to penetrate the plate thickness of the lower layer sheet 46 are provided. Internal conductive electrodes 60 are formed of conductive members (conductive paste) filled in the through holes, respectively (see FIG. 9).

また、下層シート46における連絡用パターン54の箇所には、前記下側にて隣接する圧電シート34のコモン電極37と上下方向に電気的に接続するために、前記と同様の複数のスルーホール内にそれぞれ充填した導電部材からなる内部導通電極61が形成されている(図9参照)。   Further, in order to make an electrical connection in the vertical direction with the common electrode 37 of the piezoelectric sheet 34 adjacent on the lower side, the connection pattern 54 in the lower layer sheet 46 has a plurality of through holes similar to those described above. The internal conduction electrode 61 made of a conductive member filled in each is formed (see FIG. 9).

同様に、上層シート47には、その第2接続用パターン56−1,56−2,56−3,56−4の箇所と下層シート46の第1接続用パターン53−1,53−2,53−3,53−4の箇所とを個別的に電気的に接続するためにスルーホール内に内部導通電極62、及び連絡用パターン55と連絡用パターン54とを電気的に接続するためにスルーホール内に内部導通電極63がそれぞれ形成されている(図10参照)。   Similarly, in the upper layer sheet 47, the locations of the second connection patterns 56-1, 56-2, 56-3, 56-4 and the first connection patterns 53-1, 53-2 of the lower layer sheet 46, The internal conductive electrode 62 and the through pattern 55 for electrically connecting the contact pattern 55 and the contact pattern 54 are electrically connected to the through holes in order to electrically connect the portions 53-3 and 53-4 individually. Internal conduction electrodes 63 are respectively formed in the holes (see FIG. 10).

トップシート35にも、前記と同様にして、個別用導電層58−1,58−2,58−3,58−4の箇所と、下に隣接する上層シート47における第2接続用パターン56−1,56−2,56−3,56−4の箇所とを個別的に電気的に接続するためにスルーホール内に内部導通電極64が設けられ、また、トップシート35には、そのコモン用導電層57と下に隣接する上層シート47における連絡用パターン55とを電気的に接続するためにスルーホール内に内部導通電極65がそれぞれ形成されている(図11参照)。   In the same manner as described above, the top sheet 35 is also provided with the positions of the individual conductive layers 58-1, 58-2, 58-3, 58-4 and the second connection pattern 56- in the upper layer sheet 47 adjacent to the bottom sheet 35-. An internal conduction electrode 64 is provided in the through hole in order to individually electrically connect the locations of 1, 56-2, 56-3, and 56-4. Internal conductive electrodes 65 are formed in the through holes in order to electrically connect the conductive layer 57 and the connecting pattern 55 in the upper layer sheet 47 adjacent below (see FIG. 11).

数枚のシートを積層した場合、その上下に隣接するシートにおける個別電極36及びそれに対応するダミー個別電極38、第1接続用パターン53、第2接続用パターン56の間を上下に接続するための内部導通電極42a,42b,60,62,64同士を平面視で重複しない位置に配置させることが好ましい。   When several sheets are stacked, the individual electrodes 36 and the dummy individual electrodes 38 corresponding to the upper and lower adjacent sheets, the first connection pattern 53, and the second connection pattern 56 are connected vertically. It is preferable to arrange the internal conduction electrodes 42a, 42b, 60, 62, 64 at positions that do not overlap each other in plan view.

本発明では、各圧電アクチュエータ12a,12bにおける個別電極36から各個別用表面電極66やコモン用表面電極67にそれぞれ電気的に接続するための内部接続電極は、拘束層としての下層シート46及び上層シート47、並びにトップシート35の各平面に沿って形成される第1接続用パターン53、第2接続パターン56、個別用導電層58と、各シート46,47,35を上下方向(板厚さ)方向に貫通する内部導通電極60,62,64を含む概念とする。   In the present invention, the internal connection electrodes for electrically connecting the individual electrodes 36 to the individual surface electrodes 66 and the common surface electrodes 67 in the piezoelectric actuators 12a and 12b are the lower layer sheet 46 and the upper layer as the constraining layers. The first connection pattern 53, the second connection pattern 56, the individual conductive layer 58 formed along each plane of the sheet 47 and the top sheet 35, and the sheets 46, 47, 35 are arranged in the vertical direction (plate thickness). The concept includes internal conduction electrodes 60, 62, and 64 penetrating in the direction.

圧電アクチュエータ12の製造方法の一例として、圧電シート33,34と拘束層シート46、47及びトップシート35のすべてをセラミックス板にて構成する。セラミックス板からなる大判のグリーンシートの表面に、前記圧電アクチュエータ12の動作単位の複数個分をマトリクス状にて一体で形成されるように、各動作単位を構成する領域毎に、圧電シート33、34では、前記個別電極36、コモン電極37、ダミー個別電極38,ダミーコモン電極43の電極パターンを銀−パラジゥム系ペースト等の導電性ペーストにてスクリーン印刷形成する(図7、図8参照)。上下2枚の拘束層のシート46、47では、第1、第2接続用パターン53,56及び連絡用パターン54,55を、同じく前記導電性ペーストにてスクリーン印刷形成する(図9、図10参照)。そして、トップシート35に対しては個別用導電層58、コモン用導電層57の各電極パターンを前記導電性ペーストにてスクリーン印刷形成する(図11参照)。   As an example of the manufacturing method of the piezoelectric actuator 12, the piezoelectric sheets 33 and 34, the constraining layer sheets 46 and 47, and the top sheet 35 are all made of a ceramic plate. On the surface of a large green sheet made of a ceramic plate, a piezoelectric sheet 33, for each region constituting each operation unit, so that a plurality of operation units of the piezoelectric actuator 12 are integrally formed in a matrix. In 34, the electrode patterns of the individual electrode 36, common electrode 37, dummy individual electrode 38, and dummy common electrode 43 are screen-printed with a conductive paste such as a silver-palladium paste (see FIGS. 7 and 8). On the upper and lower two constraining layer sheets 46 and 47, the first and second connection patterns 53 and 56 and the contact patterns 54 and 55 are similarly formed by screen printing using the conductive paste (FIGS. 9 and 10). reference). Then, each electrode pattern of the individual conductive layer 58 and the common conductive layer 57 is screen-printed with the conductive paste on the top sheet 35 (see FIG. 11).

なお、最下層の圧電シート34を除く圧電シート34、33及び上下層シート46、47、トップシート35における内部導通電極41,42,60〜65は板厚さ方向のスルーホールを穿設した後に前記ペーストを流し込む。次いで、各動作単位を構成する領域の位置を上下で一致させた状態で複数枚の素材シートを積層し、次いで積層方向に押圧し、一体化した後、焼成する。   Note that the internal conductive electrodes 41, 42, 60 to 65 in the piezoelectric sheets 34 and 33, the upper and lower layer sheets 46 and 47, and the top sheet 35 excluding the lowermost piezoelectric sheet 34 are formed after the through holes in the plate thickness direction are formed. Pour the paste. Next, a plurality of material sheets are laminated in a state where the positions of the regions constituting each operation unit are aligned with each other, and then pressed in the laminating direction, integrated, and then fired.

次いで、前記トップシート35の上面には、前記フラットケーブル13a,13bの接続電極71に接続するための後付け電極として、平面視矩形状等の個別用表面電極66とコモン用表面電極67とダミー部68とをそれぞれ厚膜にてスクリーン印刷した後乾燥させる(図12参照)。この電極66、67は焼成されていないから、後にフラットケーブル13a,13bの接続電極71との半田付け性が良いものにすることができる。   Next, on the upper surface of the top sheet 35, as a retrofitted electrode for connecting to the connection electrode 71 of the flat cables 13a and 13b, the individual surface electrode 66, the common surface electrode 67, and the dummy portion having a rectangular shape in plan view, etc. 68 are each screen-printed with a thick film and then dried (see FIG. 12). Since the electrodes 66 and 67 are not fired, the solderability with the connection electrodes 71 of the flat cables 13a and 13b can be improved later.

そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ12における下面(圧力室23と対面する平板面)全体に、接着剤層としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート(図示せず)を予め貼着または熱硬化性接着剤を塗布し、次いで、前記キャビティユニット11に対して、圧電アクチュエータ12a,12bが、その各個別電極36を前記キャビティユニット11における各圧力室23の各々に対応させて、一端部44,45の間を距離L4だけ隔てて接着・固定される(図4(a)及び図3参照)。このとき、平面状の治具を圧電アクチュエータ12a,12bの上面に当てて、その圧電アクチュエータ12a,12bをキャビティユニット11に向けて押すことになるが、圧電アクチュエータ12a,12bの上面に突出している電極66、67及びダミー部68が図12に示すように、圧力室23間の隔壁70に対応しているため、その電極66を介して作用した押圧力によって、隔壁70上の接着剤が圧電アクチュエータ12a,12bを隔壁70に確実に接着させる。従って、接着不良によりインクが漏れたり、空洞である圧力室上に直接押圧力が作用しないから、圧力室が変形したり、圧電アクチュエータがひび割れすることを防ぐことができる。   An adhesive sheet (not shown) made of an ink non-permeable synthetic resin material as an adhesive layer is formed on the entire lower surface (a flat plate surface facing the pressure chamber 23) of the plate-type piezoelectric actuator 12 having such a configuration. ) Is applied in advance or a thermosetting adhesive is applied, and then the piezoelectric actuators 12a and 12b are applied to the cavity unit 11 and the individual electrodes 36 are applied to the pressure chambers 23 of the cavity unit 11, respectively. Correspondingly, the one end portions 44 and 45 are bonded and fixed with a distance L4 therebetween (see FIGS. 4A and 3). At this time, a planar jig is applied to the upper surfaces of the piezoelectric actuators 12a and 12b, and the piezoelectric actuators 12a and 12b are pushed toward the cavity unit 11, but protrude from the upper surfaces of the piezoelectric actuators 12a and 12b. Since the electrodes 66 and 67 and the dummy portion 68 correspond to the partition wall 70 between the pressure chambers 23 as shown in FIG. 12, the adhesive on the partition wall 70 is piezoelectrically applied by the pressing force applied through the electrode 66. The actuators 12a and 12b are securely bonded to the partition wall 70. Therefore, ink leaks due to poor adhesion, and the pressing force does not act directly on the pressure chamber that is a cavity, so that the pressure chamber can be prevented from being deformed and the piezoelectric actuator can be prevented from cracking.

また、この各圧電アクチュエータ12a,12bにおける上側の表面に、前記各フラットケーブル13a,13bを重ね押圧して、このフラットケーブル13a,13bにおける各種の接続電極71が、前記各個別用表面電極66及びコモン用表面電極67にそれぞれ電気的に接合させる。   Further, the flat cables 13a and 13b are pressed against the upper surfaces of the piezoelectric actuators 12a and 12b so that various connection electrodes 71 of the flat cables 13a and 13b are connected to the individual surface electrodes 66 and Each is electrically connected to the common surface electrode 67.

その場合、上記圧電アクチュエータとキャビティユニットを接着する場合と同様に、前記各個別用表面電極66が隣接する圧力室23,23の間の隔壁70の上方に位置するので、フレキシブルフラットケーブル13a,13bを各圧電アクチュエータ12a,12b上面に押圧する力を大きくできて、前記接続電極71と各個別用表面電極66及びコモン用表面電極67と電気的導通を完全にできる。   In this case, as in the case of bonding the piezoelectric actuator and the cavity unit, the individual surface electrodes 66 are located above the partition wall 70 between the adjacent pressure chambers 23, 23, so that the flexible flat cables 13a, 13b Can be increased, and electrical connection between the connection electrode 71, the individual surface electrode 66, and the common surface electrode 67 can be completed.

前記実施形態では、個別電極36の端部36aを傾斜させることで、各圧電アクチュエータにおける最上層のシートの上面の個別用表面電極66と前記各個別電極36とを接続するための第1接続パターン53、第2接続パターン56、及び個別用導電層58とそれらを上下に接続するための内部導通電極60,62,64を、それぞれ個別的に前記一端部44(45)からX軸方向に離れるように横にずらせる設計が簡単にできるから、前記個別用表面電極66の位置も前記一端部44(45)からX軸方向に大きく離れるように偏倚でき、配列するフラットケーブル13a,13bの隣接箇所の間隔も簡単に離すことで互いに干渉させない設計が容易にできる。   In the embodiment, the first connection pattern for connecting the individual surface electrode 66 on the upper surface of the uppermost sheet of each piezoelectric actuator and the individual electrode 36 by inclining the end 36a of the individual electrode 36. 53, the second connection pattern 56, and the individual conductive layer 58 and the internal conduction electrodes 60, 62, 64 for connecting them vertically are individually separated from the one end 44 (45) in the X-axis direction. Thus, the position of the individual surface electrode 66 can also be biased so as to be greatly separated from the one end 44 (45) in the X-axis direction, and adjacent to the flat cables 13a and 13b to be arranged. A design that does not interfere with each other can be easily achieved by easily separating the intervals.

また、図18に示すように、トップシート35の上面に形成した島状の個別用導電層58に対して個別用表面電極66を後付け形成することにより、前記X軸方向(ノズル24の列方向)で、前記一端部44(45)から離れるように配置する個別用表面電極66の配置位置をさらに所定範囲でずらせるように設計できる。従って、X軸方向に直列状に配置した圧電アクチュエータ12a,12bの上面にそれぞれ形成された導電層上の個別用表面電極66、66の前記相対向する一端部44(45)からの距離L5を、同じく一端部44(45)から活性部(圧力室23)までの距離L1より大きく隔てるように偏倚させて形成しておけば、各フラットケーブルにおける側縁から、接続電極71までの距離が従来通りの大きいものであっても、当該両フラットケーブル13a,13bを、前記相対向する一端部44,45で互いに重複しない状態(互いに干渉しない状態)で、圧電アクチュエータ12a,12bと接合させるように配置することができる。   In addition, as shown in FIG. 18, the individual surface electrode 66 is retrofitted to the island-shaped individual conductive layer 58 formed on the upper surface of the top sheet 35, so that the X-axis direction (the row direction of the nozzles 24). ), The arrangement position of the individual surface electrode 66 arranged so as to be separated from the one end 44 (45) can be further designed to be shifted within a predetermined range. Accordingly, the distance L5 from the opposing one end 44 (45) of the individual surface electrodes 66, 66 on the conductive layer formed on the upper surface of each of the piezoelectric actuators 12a, 12b arranged in series in the X-axis direction is set as follows. Similarly, if the first end portion 44 (45) and the active portion (pressure chamber 23) are biased so as to be separated from the active portion (pressure chamber 23), the distance from the side edge of each flat cable to the connection electrode 71 is conventional. Even if the road is large, both the flat cables 13a and 13b are joined to the piezoelectric actuators 12a and 12b in a state where they do not overlap with each other at the opposite ends 44 and 45 (a state where they do not interfere with each other). Can be arranged.

前記個別用表面電極66及びコモン用表面電極67を省略して、前記トップシート35の上面に露出している個別用導電層58及びコモン用導電層57に直接フラットケーブル13a,13bの接続電極71を接合させても良い。   The individual surface electrode 66 and the common surface electrode 67 are omitted, and the connection electrodes 71 of the flat cables 13 a and 13 b are directly connected to the individual conductive layer 58 and the common conductive layer 57 exposed on the upper surface of the top sheet 35. May be joined.

この構成において、各圧電アクチュエータ12a,12bにおける前記各個別用表面電極66及びコモン用表面電極67を介して全個別電極36とコモン電極37との間に分極用の高電圧を印加することで、各個別電極36とコモン電極37との間に挟まれた圧電シート33、34の部分を分極処理する。これにより、各個別電極36とコモン電極37との間に挟まれた圧電シート33、34の部分を活性部とする。そして、任意の個別用表面電極66とコモン用表面電極67とを介して個別電極36とコモン電極37との間に駆動電圧を印加して、対応する活性部に分極方向と平行な電界を発生させると、その活性部が積層方向に伸長し、対応する圧力室23の内容積が縮小され、この圧力室23内のインクが、対応するノズル24から液滴状に吐出して、所定の印字が行われる。   In this configuration, by applying a high voltage for polarization between all the individual electrodes 36 and the common electrode 37 via the individual surface electrodes 66 and the common surface electrodes 67 in the piezoelectric actuators 12a and 12b, The portions of the piezoelectric sheets 33 and 34 sandwiched between the individual electrodes 36 and the common electrode 37 are polarized. As a result, the portions of the piezoelectric sheets 33 and 34 sandwiched between the individual electrodes 36 and the common electrode 37 serve as active portions. Then, a driving voltage is applied between the individual electrode 36 and the common electrode 37 via an arbitrary individual surface electrode 66 and a common surface electrode 67 to generate an electric field parallel to the polarization direction in the corresponding active portion. As a result, the active portion expands in the stacking direction, the internal volume of the corresponding pressure chamber 23 is reduced, and the ink in the pressure chamber 23 is ejected from the corresponding nozzle 24 in the form of droplets, so that predetermined printing is performed. Is done.

この場合、コモン電極37のパターンが前記したように、前記各圧力室23ひいては個別電極36の箇所と平面視で重なるような第1電気導通部分37aと、この第1電気導通部分37aの両端に連結し、個別電極36の列方向に延びる第2電気導通部分37bとにより構成することにより、前記隣接する圧力室23の間の隔壁70の上方に短冊状の空白部72が形成できる。従って、従来のように、コモン電極37が圧電シート34のほぼ全面に形成された場合に比べて、ノズル列、ひいては圧力室の列が増大するのに比例してコモン電極37の形成のための銀−パラジュウム系等の電気良導性の電極材料(導電性ペースト)の使用量が少なくなり、製造コストが削減できる。   In this case, as described above, the pattern of the common electrode 37 has a first electrically conductive portion 37a that overlaps with each of the pressure chambers 23 and thus the individual electrode 36 in plan view, and both ends of the first electrically conductive portion 37a. A strip-shaped blank portion 72 can be formed above the partition wall 70 between the adjacent pressure chambers 23 by being connected and configured by the second electrically conductive portion 37 b extending in the column direction of the individual electrodes 36. Therefore, as compared with the case where the common electrode 37 is formed on almost the entire surface of the piezoelectric sheet 34 as in the prior art, the number of nozzle rows and thus the pressure chamber rows increases in proportion to the increase in the number of nozzle rows. The amount of electrically conductive electrode material (conductive paste) such as silver-palladium is reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

また、コモン電極37の導電部分の面積が小さい分だけ各圧電アクチュエータ12a,12bの静電容量が小さいので、各圧電アクチュエータ12a,12bにインク吐出用の所要の印加電圧(駆動電圧)の値を小さくできる結果、その駆動電圧回路基板も低電圧用にして製造コストを低減できる。   Further, since the capacitance of each of the piezoelectric actuators 12a and 12b is small by the amount of the area of the conductive portion of the common electrode 37, the value of the applied voltage (drive voltage) required for ink ejection is set to each of the piezoelectric actuators 12a and 12b. As a result, the drive voltage circuit board can be used for a low voltage, and the manufacturing cost can be reduced.

そして、各第1電気導通部分37aの一方の端部のみを1本の第2電気導通部分37bに連結したような櫛歯状パターンの場合に比べ、電圧印加したとき、2本の第2電気導通部分37bを介して各第1電気導通部分37aの全長に沿って電圧降下が少なく電流が流れるので、各活性部がその全長にわたって均一な強さで圧電歪み変位できることになり、また、複数の第1電気導通部分37aの列方向においても電圧降下が少なくなり、ノズルの吐出性能を均一且つ安定させることができる。   Then, compared to a comb-like pattern in which only one end of each first electrically conductive portion 37a is connected to one second electrically conductive portion 37b, two second electric A current flows with little voltage drop along the entire length of each first electrically conductive portion 37a via the conductive portion 37b, so that each active portion can be displaced by piezoelectric strain with a uniform strength over the entire length, The voltage drop also decreases in the column direction of the first electrically conductive portions 37a, and the discharge performance of the nozzle can be made uniform and stable.

さらに、各圧力室の周囲及び圧力室の列の周囲全体を囲むように第1電気導通部分37a及び第2電気導通部分37bのパターンが形成されているので、圧電アクチュエータをグリーンシートの積層にて形成する場合の平面度も改善されるという効果を奏する。   Furthermore, since the pattern of the first electric conduction part 37a and the second electric conduction part 37b is formed so as to surround the circumference of each pressure chamber and the whole circumference of the row of pressure chambers, the piezoelectric actuator is formed by stacking green sheets. There is an effect that the flatness in forming is also improved.

カラー印刷する場合に、4色のインク(ブラック、シアン、イエロー、マゼンタ)を使用する時には、例えば、前記第1列のノズル24−1をブラックインクの吐出用とし、第2列のノズル24−2をシアンインク、第3列のノズル24−3をイエローインク、第4列のノズル24−4をマゼンタインクの吐出用にそれぞれ設定すると、対応するマニホールドプレート17(18)に形成された第1列目のマニホールド室26にはブラックインクが充填され、第2列目のマニホールド室26にはシアンインクが充填され、第3列目のマニホールド室26にはイエローインクが充填され、第4列目のマニホールド室26にはマゼンタインクが充填されるのである。   When four colors of ink (black, cyan, yellow, magenta) are used in color printing, for example, the first row of nozzles 24-1 is used for discharging black ink, and the second row of nozzles 24- When 2 is set to discharge cyan ink, the third row nozzle 24-3 is set to discharge yellow ink, and the fourth row nozzle 24-4 is set to discharge magenta ink, the first formed on the corresponding manifold plate 17 (18). The manifold chamber 26 in the row is filled with black ink, the manifold chamber 26 in the second row is filled with cyan ink, the manifold chamber 26 in the third row is filled with yellow ink, and the fourth row The manifold chamber 26 is filled with magenta ink.

上記のように本実施の形態においては、圧力室23をノズル24の列方向に沿って2つのグル−プに分け、そのグル−プの間隔をL2と広くする一方、圧力室23からノズル24まで連通する連通路25のうち少なくとも一部には、一枚のプレートの平板面と略平行状の凹溝状流通路50にて構成したものであるから、ノズル24の配置間隔(ピッチ)を従前のものと同一にしたままノズル数の多いヘッドを製作する場合、圧電アクチュエータ12a、12bはノズル24の列方向の長さの短いものをその列方向に並べて使用できる。   As described above, in the present embodiment, the pressure chamber 23 is divided into two groups along the row direction of the nozzles 24, and the interval between the groups is increased to L2. Since at least a part of the communication passage 25 communicating with each other is constituted by a concave groove-like flow passage 50 substantially parallel to the flat plate surface of one plate, the arrangement interval (pitch) of the nozzles 24 is set. When a head having a large number of nozzles is manufactured while keeping the same as the conventional one, the piezoelectric actuators 12a and 12b can be used by arranging the nozzles 24 having a short length in the row direction.

従って、圧電アクチュエータを製造したときの各アクチュエータの焼成時の収縮量が少なくなるから、活性部の間隔のバラツキも少なくでき、寸法精度の良い圧電アクチュエータを効率良く製造できる。   Accordingly, since the amount of contraction when firing each actuator when the piezoelectric actuator is manufactured is reduced, the variation in the interval between the active portions can be reduced, and a piezoelectric actuator with high dimensional accuracy can be manufactured efficiently.

また、前記実施形態では、ノズルの列は4列であったが、本発明では1列以上のノズル列に対して適用できる。また、単一の圧電アクチュエータと単一のケーブル部材との接合に対して適用できることはいうまでもない。   Moreover, in the said embodiment, although the row | line | column of the nozzle was 4 rows, it can apply with respect to 1 or more nozzle rows in this invention. Needless to say, the present invention can be applied to the joining of a single piezoelectric actuator and a single cable member.

本発明の第1実施形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドのキャビティユニットと圧電アクチュエータと、フラットケーブルとを分離して示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a cavity unit, a piezoelectric actuator, and a flat cable separately of the piezoelectric inkjet printer head according to the first embodiment of the present invention. キャビティユニットの一部分解斜視図である。It is a partial exploded perspective view of a cavity unit. 図1の III−III 線矢視拡大断面図である。It is an III-III arrow expanded sectional view of FIG. (a)は図1のIV−IV線矢視拡大断面図、(b)は絞り部の拡大平面図である。FIG. 4A is an enlarged sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 圧電アクチュエータの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of a piezoelectric actuator. 圧電シートにおける個別電極とダミー電極とそれらの内部導通電極の位置を示す部分拡大斜視図である。It is a partial expansion perspective view which shows the position of the individual electrode in a piezoelectric sheet, a dummy electrode, and those internal conduction electrodes. コモン電極等のパターンを示す圧電シートの一部切欠き拡大平面図である。It is a partially cutaway enlarged plan view of a piezoelectric sheet showing a pattern such as a common electrode. 個別電極等のパターンを示す圧電シートの一部切欠き拡大平面図である。It is a partially cutaway enlarged plan view of a piezoelectric sheet showing patterns of individual electrodes and the like. 拘束層の下層シートにおけるパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。It is a partially notched enlarged plan view which shows the pattern in the lower layer sheet | seat of a constrained layer. 拘束層の上層シートにおけるパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。It is a partially notched enlarged plan view which shows the pattern in the upper layer sheet | seat of a constrained layer. トップシートにおける個別用導電層等のパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。It is a partially notched enlarged plan view which shows patterns, such as an individual conductive layer, in a top sheet. トップシートにおける個別用表面電極等のパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。It is a partially cutout enlarged plan view showing a pattern of individual surface electrodes and the like on the top sheet. 活性部における圧力室に対する個別電極とダミー電極との重なり関係を示す一部切欠き拡大平面図である。It is a partially notched enlarged plan view showing the overlapping relationship between the individual electrode and the dummy electrode with respect to the pressure chamber in the active part. コモン電極等のパターンの詳細を示す圧電シートの一部切欠き拡大平面図である。It is a partially cutaway enlarged plan view of a piezoelectric sheet showing details of a pattern such as a common electrode. 図14のさらに詳細な一部拡大平面図で示す説明図である。It is explanatory drawing shown by the more detailed partial enlarged plan view of FIG. 図10の一部拡大平面図で示す説明図である。It is explanatory drawing shown in the partially expanded plan view of FIG. トップシートの平面視における圧力室に対する個別電極と第1及び第2接続用パターンと個別用導電層との重なり関係を示す一部切欠き拡大平面図である。FIG. 5 is a partially cutaway enlarged plan view showing an overlapping relationship among individual electrodes, first and second connection patterns, and individual conductive layers with respect to a pressure chamber in a plan view of the top sheet. トップシートの平面視における圧力室に対する個別電極と個別用導電層と個別用表面電極との重なり関係を示す一部切欠き拡大平面図である。It is a partially notched enlarged plan view showing the overlapping relationship among the individual electrode, the individual conductive layer, and the individual surface electrode with respect to the pressure chamber in a plan view of the top sheet. 図2の圧力室と凹溝状連通路との配置関係を示す一部拡大平面図である。FIG. 3 is a partially enlarged plan view showing an arrangement relationship between the pressure chambers of FIG. 2 and a grooved communication path.

符号の説明Explanation of symbols

10 インクジェットプリンタヘッド
11 キャビティユニット
12 圧電アクチュエータ
13 フラットケーブル
22 ベースプレート
23 圧力室
24 ノズル
33,34 圧電シート
36 個別電極
37 コモン電極
37a 第1電気導通部分
37b 第2電気導通部分
37c 4周側縁導通部分
38 第1の島状個別導通部としてのダミー個別電極
41,42,60〜65 内部導通電極
43 ダミーコモン電極
50 凹溝状連通路
53 第1接続用パターン
54 連絡用パターン
55 連絡用パターン
56 第2の島状個別導通部としての第2接続用パターン
57 コモン用導電層
58 個別用導電層
66 個別用表面電極
67 コモン用表面電極
70 隔壁
72 空白部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet printer head 11 Cavity unit 12 Piezoelectric actuator 13 Flat cable 22 Base plate 23 Pressure chamber 24 Nozzle 33, 34 Piezoelectric sheet 36 Individual electrode 37 Common electrode 37a 1st electrical conduction part 37b 2nd electrical conduction part 37c 4 circumference side edge conduction part 38 Dummy individual electrode 41, 42, 60 to 65 as first island-like individual conduction portion Internal conduction electrode 43 Dummy common electrode 50 Concave groove-shaped communication path 53 First connection pattern 54 Contact pattern 55 Contact pattern 56 Second connection pattern as two island-shaped individual conductive portions 57 Common conductive layer 58 Individual conductive layer 66 Individual surface electrode 67 Common surface electrode 70 Bulkhead 72 Blank portion

Claims (5)

第1の方向に沿って列状に配置された複数個のノズルの列と前記各ノズル毎に対応する圧力室の列とが形成されたキャビティユニットに、前記圧力室毎に選択的に駆動可能な活性部を有してインクを吐出させるための積層型の圧電アクチュエータを接合してなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記各圧力室は、平面視において、前記第1の方向と交差する方向に長く形成されており、
前記圧電アクチュエータは圧電シートを含む複数枚のシートを積層して形成されており、
圧電シートを積層方向に挟んで形成されている個別電極とコモン電極の積層方向に対向する前記両電極間の前記圧電シートが前記各圧力室に対応する前記活性部となるように構成する一方、
前記コモン電極のパターンを、前記各圧力室の配置位置と平面視で重複し、且つその各圧力室の長手方向に沿って長い第1電気導通部分と、前記各圧力室の長手方向の両端部に対応して、前記第1電気導通部分の両端を前記第1の方向に沿って連結する第2電気導通部分とからなるように形成したことを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
Can be selectively driven for each pressure chamber in a cavity unit in which a plurality of nozzle rows arranged in a row along the first direction and a row of pressure chambers corresponding to each nozzle are formed. In an inkjet printer head formed by bonding a laminated piezoelectric actuator for ejecting ink having an active part,
Each of the pressure chambers is formed long in a direction intersecting the first direction in plan view,
The piezoelectric actuator is formed by laminating a plurality of sheets including a piezoelectric sheet,
While the piezoelectric sheet between the two electrodes facing each other in the laminating direction of the individual electrode and the common electrode formed sandwiching the piezoelectric sheet in the laminating direction is configured as the active portion corresponding to each pressure chamber,
The common electrode pattern overlaps the arrangement position of each pressure chamber in plan view, and is long along the longitudinal direction of each pressure chamber, and both ends in the longitudinal direction of each pressure chamber Corresponding to the above, an ink jet printer head characterized in that the first electric conductive portion is formed to include a second electric conductive portion connecting both ends of the first electric conductive portion along the first direction.
前記コモン電極のパターンが形成された同一の平板面には、前記積層方向に隣接するシートにおける前記各個別電極と圧電シートの板厚さ方向に貫通する内部導通電極を介して電気的に導通するための第1の島状個別導通部を、前記コモン電極のパターンにおける前記第1の方向に沿って延びる縁から一定距離だけ隔てて形成されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッド。   The same flat surface on which the common electrode pattern is formed is electrically connected to each individual electrode in the sheet adjacent in the stacking direction via an internal conductive electrode penetrating in the plate thickness direction of the piezoelectric sheet. 2. The inkjet according to claim 1, wherein the first island-shaped individual conductive portion is formed at a predetermined distance from an edge extending along the first direction in the common electrode pattern. Printer head. 前記活性部を構成する圧電シートの上方に積層されるシートの片方の平板面には、前記コモン電極のパターンの一部に電気的に接続されるコモン導通部を形成すると共に、
前記各第1の島状個別導通部と前記シートの板厚さ方向に貫通する内部導通電極を介して電気的に導通するための第2の島状個別導通部を、前記コモン導通部のパターンにおける前記第1の方向に沿って延びる縁から一定距離だけ隔てて形成したことを特徴とする請求項2に記載のインクジェットプリンタヘッド。
On one flat plate surface of the sheet laminated above the piezoelectric sheet constituting the active part, a common conduction part electrically connected to a part of the pattern of the common electrode is formed,
The second island-shaped individual conductive portion for electrically conducting through each first island-shaped individual conductive portion and the internal conductive electrode penetrating in the plate thickness direction of the sheet is a pattern of the common conductive portion. The inkjet printer head according to claim 2, wherein the inkjet printer head is formed at a predetermined distance from an edge extending along the first direction.
前記ノズルの列とこれに対応する圧力室の列とを前記第1の方向と交差する第2の方向に適宜間隔隔てて複数列状に配置し、
前記圧電シートの平板面には、前記コモン電極のパターンにおける前記第1の方向に沿って延びる縁同士を前記第2の方向に適宜間隔隔てて形成すると共に、前記第1の島状個別導通部及び第2の島状個別導通部は、前記両縁の間の領域に形成されていることを特徴とする請求項3に記載のインクジェットプリンタヘッド。
The row of nozzles and the row of pressure chambers corresponding thereto are arranged in a plurality of rows at appropriate intervals in a second direction intersecting the first direction,
On the flat plate surface of the piezoelectric sheet, edges extending along the first direction in the pattern of the common electrode are formed at appropriate intervals in the second direction, and the first island-shaped individual conducting portion is formed. 4. The ink jet printer head according to claim 3, wherein the second island-shaped individual conductive portion is formed in a region between the two edges.
前記複数のノズルからなる列を4列とし、前記各ノズルの列に対応させて配置する前記圧電アクチュエータには、前記各ノズルの列に対応するように4列の活性部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッド。   Four rows of the plurality of nozzles are arranged, and the piezoelectric actuators arranged corresponding to the rows of the nozzles have four rows of active portions corresponding to the rows of the nozzles. The ink jet printer head according to claim 1, wherein
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