JP2014175507A - Piezoelectric element, droplet discharge head, liquid cartridge, and droplet discharge recording device - Google Patents

Piezoelectric element, droplet discharge head, liquid cartridge, and droplet discharge recording device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric element which easily determines deficiency and excess in the polarization state at a piezoelectric material after polarization treatment.SOLUTION: A piezoelectric element 1 includes: a first electrode 3; first wiring 9 electrically connected with the first electrode 3; a second electrode 7; second wiring 11 electrically connected with the second electrode 7; a piezoelectric material 5 disposed between the first electrode 3 and the second electrode 7; and multiple current detection wiring lines 13a, 13b, 13c disposed at the first wiring 9 and having allowable current values different from each other.

Description

本発明は、圧電素子、液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ及び液滴吐出記録装置に関するものである。   The present invention relates to a piezoelectric element, a droplet discharge head, a liquid cartridge, and a droplet discharge recording apparatus.

圧電体を用いた圧電素子においては、圧電体に対して分極処理(ポーリング)が行なわれることが知られている(例えば特許文献1を参照。)。分極処理は、常温〜200℃程度の温度条件下にて、圧電体を挟むようにして配置された電極を通じて圧電体に直流高電圧(例えば、約2〜5kV/mm)を印加することによって行われる。分極処理は、圧電体の内部の自発分極に方向性を与え、残留分極を持たせて圧電性を得るために行われる。   In a piezoelectric element using a piezoelectric body, it is known that polarization processing (polling) is performed on the piezoelectric body (see, for example, Patent Document 1). The polarization treatment is performed by applying a direct current high voltage (for example, about 2 to 5 kV / mm) to the piezoelectric body through electrodes arranged so as to sandwich the piezoelectric body under a temperature condition of about room temperature to about 200 ° C. The polarization treatment is performed in order to give directionality to the spontaneous polarization inside the piezoelectric body and to obtain the piezoelectricity by giving the remanent polarization.

分極処理は、接地電極と入力電極との間に配置された圧電体に対して、入力電極から直流高電圧を印加することによって行われる。このとき、入力電極から圧電体を通じて接地電極へ電流が流れる。この電流値は、圧電体内部の分極状況に応じて増減する。したがって、結果的に圧電体の分極状態に過不足が生じることがある。   The polarization process is performed by applying a DC high voltage from the input electrode to the piezoelectric body disposed between the ground electrode and the input electrode. At this time, a current flows from the input electrode through the piezoelectric body to the ground electrode. This current value increases or decreases according to the polarization state inside the piezoelectric body. Therefore, as a result, the polarization state of the piezoelectric body may be excessive or insufficient.

特に、インクジェットヘッドのように、多数の圧電素子が独立して配置されているデバイスにおいては、面内の圧電素子のばらつきや回路上の不具合などに起因して、個別に適切な分極処理を行なうことが難しい。分極処理時に圧電素子に過大な電圧が印加されると、圧電素子自体が絶縁破壊されたり、圧電体が適切に分極されず分極処理が不足したりする。   In particular, in a device in which a large number of piezoelectric elements are arranged independently, such as an ink-jet head, appropriate polarization processing is performed individually due to variations in piezoelectric elements in the surface, malfunctions in the circuit, and the like. It is difficult. When an excessive voltage is applied to the piezoelectric element during the polarization process, the piezoelectric element itself is broken down, or the piezoelectric body is not properly polarized and the polarization process is insufficient.

特許文献1には、分極処理後に絶縁破壊した圧電素子を判別できる分極処理装置を提供することを目的として、分極処理時に圧電素子が絶縁破壊した場合には発光ダイオードが点灯して識別する分極処理装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses a polarization process in which a light-emitting diode is turned on and discriminated when a piezoelectric element breaks down during polarization processing in order to provide a polarization processing apparatus that can determine a piezoelectric element that has undergone dielectric breakdown after polarization processing. An apparatus is disclosed.

しかし、特許文献1に開示された分極処理装置は、圧電体の分極処理が不足している圧電素子を識別することができないという問題があった。   However, the polarization processing apparatus disclosed in Patent Document 1 has a problem that it cannot identify a piezoelectric element that is insufficient in the polarization processing of the piezoelectric body.

本発明は、分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を容易に判別することができる圧電素子を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a piezoelectric element that can easily determine the excess or deficiency of the polarization state in a piezoelectric body after polarization treatment.

本発明にかかる圧電素子は、圧電体と、上記圧電体を挟んで配置された一対の電極と、上記一対の電極のいずれか一方に電気的に接続された電流検知配線部と、を備え、上記電流検知配線部は、並列に接続された、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線を備えていることを特徴とするものである。   A piezoelectric element according to the present invention includes a piezoelectric body, a pair of electrodes arranged with the piezoelectric body interposed therebetween, and a current detection wiring portion electrically connected to one of the pair of electrodes, The current detection wiring section includes a plurality of current detection wirings connected in parallel and having different allowable current values.

本発明は、分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を容易に判別することができる圧電素子を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a piezoelectric element that can easily determine the excess or deficiency of the polarization state in a piezoelectric body after polarization treatment.

圧電素子の一実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。It is the schematic plan view and sectional drawing for demonstrating one Example of a piezoelectric element. 図1に示された圧電素子の作成方法の一例を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating an example of the production method of the piezoelectric element shown by FIG. 図1に示された圧電素子の作成方法の一例を説明するための断面図であって、図2の続きの工程を説明するための図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for producing the piezoelectric element shown in FIG. 1, for explaining a process subsequent to FIG. 2. 圧電素子の一実施例における、分極処理後の電流検知配線の状態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state of the electric current detection wiring after the polarization process in one Example of a piezoelectric element. 分極処理時に接地電極に流れる電流に対して各電流検知配線に流れる電流の例を説明するための図表である。It is a graph for demonstrating the example of the electric current which flows into each current detection wiring with respect to the electric current which flows into a ground electrode at the time of a polarization process. 液滴吐出ヘッドの一実施例を説明するための概略的な分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view for explaining one example of a droplet discharge head. 同実施例を説明するための概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the Example. 図7の一部分を拡大して示した概略的な断面図である。It is the schematic sectional drawing which expanded and showed a part of FIG. 液体カートリッジの一実施例を説明するための概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view for demonstrating one Example of a liquid cartridge. 液滴吐出記録装置の一実施例を説明するための概略的な斜視図である。1 is a schematic perspective view for explaining an embodiment of a droplet discharge recording apparatus. 同実施例の機構部を説明するための概略的な側面図である。It is a schematic side view for demonstrating the mechanism part of the Example. 圧電素子の他の実施例を説明するための概略的な平面図である。It is a schematic top view for demonstrating the other Example of a piezoelectric element. 圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。It is a schematic top view for demonstrating the further another Example of a piezoelectric element. 圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。It is a schematic top view for demonstrating the further another Example of a piezoelectric element. 圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。It is a schematic top view for demonstrating the further another Example of a piezoelectric element. 圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。It is a schematic top view for demonstrating the further another Example of a piezoelectric element. 圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。It is a schematic top view for demonstrating the further another Example of a piezoelectric element.

分極処理が施された圧電素子に対して、分極処理時に圧電体に流れた電流値を判別できれば、圧電体の分極状態の過不足を判断できる。本発明の圧電素子は、圧電体を挟んで配置された一対の電極のいずれか一方に電気的に接続された電流検知配線部を備えている。電流検知配線部は、並列に接続された、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線を備えている。ここで、電流検知配線の許容電流値は、電流検知配線が破断される最小電流値を意味する。   If the current value that has flowed through the piezoelectric body during the polarization process can be determined for the piezoelectric element that has been subjected to the polarization process, it is possible to determine whether the polarization state of the piezoelectric body is excessive or insufficient. The piezoelectric element of the present invention includes a current detection wiring portion that is electrically connected to one of a pair of electrodes arranged with a piezoelectric body interposed therebetween. The current detection wiring unit includes a plurality of current detection wirings connected in parallel and having different allowable current values. Here, the allowable current value of the current detection wiring means a minimum current value at which the current detection wiring is broken.

例えば、本発明の圧電素子において、分極処理における適切な電流値の電流が分極処理時に圧電体に流れたときに少なくとも1つの電流検知配線が破断し、残りの電流検知配線は破断しないように設定される。また、分極処理時に圧電体に上記適切な電流値よりも大きい電流が流れたときに、少なくとも1つの上記電流検知配線がさらに破断するように設定される。本発明の圧電素子は、分極処理後に、破断した電流検知配線が読み取られることにより、分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を容易に判別することができる。これにより、本発明の圧電素子は、圧電素子の信頼性を向上させることができる。   For example, in the piezoelectric element of the present invention, when a current having an appropriate current value in the polarization process flows to the piezoelectric body during the polarization process, at least one current detection wiring is set to be broken and the remaining current detection lines are set not to be broken. Is done. Further, it is set such that at least one of the current detection wirings is further broken when a current larger than the appropriate current value flows through the piezoelectric body during the polarization process. The piezoelectric element of the present invention can easily determine the excess or deficiency of the polarization state in the piezoelectric body after the polarization process by reading the broken current detection wiring after the polarization process. Thereby, the piezoelectric element of this invention can improve the reliability of a piezoelectric element.

本発明にかかる液滴吐出ヘッドは、ノズル孔を有するノズル層と、該ノズル孔に連通する液室を形成する流路層と、該液室に流れる流体に振動板を介して圧力を発生させる圧電素子とを備えた液滴吐出ヘッドであって、上記圧電素子は本発明の圧電素子であるものである。本発明の液滴吐出ヘッドは、本発明の圧電素子を備えているので、圧電素子に関する信頼性が向上し、ひいては液滴吐出ヘッド全体の信頼性を向上させることができる。   A liquid droplet ejection head according to the present invention generates a pressure through a diaphragm in a nozzle layer having nozzle holes, a flow path layer that forms a liquid chamber communicating with the nozzle holes, and a fluid flowing in the liquid chamber. A droplet discharge head including a piezoelectric element, wherein the piezoelectric element is the piezoelectric element of the present invention. Since the droplet discharge head according to the present invention includes the piezoelectric element according to the present invention, the reliability of the piezoelectric element is improved, and as a result, the reliability of the entire droplet discharge head can be improved.

本発明にかかる液体カートリッジは、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと該液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジであって、上記液滴吐出ヘッドは本発明の液滴吐出ヘッドであるものである。本発明の液体カートリッジは、本発明の液滴吐出ヘッドを備えているので、液滴吐出ヘッドに関する信頼性が向上し、ひいては液体カートリッジ全体の信頼性を向上させることができる。   The liquid cartridge according to the present invention is a liquid cartridge in which a liquid droplet discharge head for discharging liquid droplets and a liquid tank for supplying liquid to the liquid droplet discharge head are integrated. It is a droplet discharge head. Since the liquid cartridge of the present invention includes the liquid droplet ejection head of the present invention, the reliability of the liquid droplet ejection head can be improved, and as a result, the reliability of the entire liquid cartridge can be improved.

本発明にかかる液滴吐出記録装置は、液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出記録装置であって、上記液滴吐出ヘッドは本発明の液滴吐出ヘッドであるものである。本発明の液滴吐出記録装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えているので、液滴吐出ヘッドに関する信頼性が向上し、ひいては液滴吐出記録装置全体の信頼性を向上させることができる。   A droplet discharge recording apparatus according to the present invention is a droplet discharge recording apparatus including a droplet discharge head that discharges droplets, and the droplet discharge head is the droplet discharge head of the present invention. . Since the droplet discharge recording apparatus of the present invention includes the droplet discharge head of the present invention, the reliability of the droplet discharge head can be improved, and as a result, the reliability of the entire droplet discharge recording apparatus can be improved. .

以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、圧電素子の一実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。図1において、断面図は、平面図のA−A’位置の断面を示している。図1の平面図において、層間絶縁膜及び保護膜の図示は省略されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view and cross-sectional view for explaining an embodiment of a piezoelectric element. In FIG. 1, the cross-sectional view shows a cross section at the position AA ′ in the plan view. In the plan view of FIG. 1, the illustration of the interlayer insulating film and the protective film is omitted.

圧電素子1は、下部電極3(第1電極又は第2電極)、圧電体5、上部電極7(第2電極又は第1電極)、接地配線9(第1配線又は第2配線)、入力配線11(第2配線又は第1配線)、電流検知配線部13を備えている。   The piezoelectric element 1 includes a lower electrode 3 (first electrode or second electrode), a piezoelectric body 5, an upper electrode 7 (second electrode or first electrode), a ground wiring 9 (first wiring or second wiring), and an input wiring. 11 (second wiring or first wiring) and a current detection wiring section 13.

基材15上に絶縁膜17を介して下部電極3が形成されている。基材15は、例えばシリコンウエハである。絶縁膜17は、例えばシリコン酸化膜である。   The lower electrode 3 is formed on the base material 15 via the insulating film 17. The base material 15 is, for example, a silicon wafer. The insulating film 17 is, for example, a silicon oxide film.

下部電極3上に圧電体5が形成されている。圧電体5上に上部電極7が形成されている。圧電体5は、下部電極3と上部電極7の間に配置されている。   A piezoelectric body 5 is formed on the lower electrode 3. An upper electrode 7 is formed on the piezoelectric body 5. The piezoelectric body 5 is disposed between the lower electrode 3 and the upper electrode 7.

下部電極3、圧電体5及び上部電極7の積層体を覆って、絶縁膜17上に層間絶縁膜19が形成されている。層間絶縁膜19には、下部電極3上の所定の位置及び上部電極7上の所定の位置に、それぞれ接続孔が形成されている。   An interlayer insulating film 19 is formed on the insulating film 17 so as to cover the laminated body of the lower electrode 3, the piezoelectric body 5 and the upper electrode 7. In the interlayer insulating film 19, connection holes are formed at predetermined positions on the lower electrode 3 and predetermined positions on the upper electrode 7, respectively.

層間絶縁膜19上に接地配線9及び入力配線11が形成されている。接地配線9は、下部電極3上で層間絶縁膜19に形成された接続孔を介して、下部電極3と電気的に接続されている。入力配線11は、上部電極7上で層間絶縁膜19に形成された接続孔を介して、上部電極7と電気的に接続されている。   A ground wiring 9 and an input wiring 11 are formed on the interlayer insulating film 19. The ground wiring 9 is electrically connected to the lower electrode 3 through a connection hole formed in the interlayer insulating film 19 on the lower electrode 3. The input wiring 11 is electrically connected to the upper electrode 7 through a connection hole formed in the interlayer insulating film 19 on the upper electrode 7.

接地配線9及び入力配線11を覆って、層間絶縁膜19上にパッシベーション膜21が形成されている。パッシベーション膜21には、接地配線9上の所定の位置及び入力配線11上の所定の位置に、それぞれパッド開口が形成されている。パッド開口に露出している接地配線9の部分は接地電極23を構成している。パッド開口に露出している入力配線11の部分は入力電極25を構成している。   A passivation film 21 is formed on the interlayer insulating film 19 so as to cover the ground wiring 9 and the input wiring 11. In the passivation film 21, pad openings are respectively formed at predetermined positions on the ground wiring 9 and predetermined positions on the input wiring 11. The portion of the ground wiring 9 exposed at the pad opening constitutes the ground electrode 23. The portion of the input wiring 11 exposed at the pad opening constitutes the input electrode 25.

電流検知配線部13は、下部電極3と接地電極23の間の接地配線9に配置されている。電流検知配線部13は電流検知配線13a,13b,13cを備えている。電流検知配線13a,13b,13cは並列に接続されている。電流検知配線13a,13b,13cは、互いに幅が異なっていることにより、互いに抵抗値及び許容電流値が異なっている。   The current detection wiring portion 13 is disposed on the ground wiring 9 between the lower electrode 3 and the ground electrode 23. The current detection wiring unit 13 includes current detection wirings 13a, 13b, and 13c. The current detection wirings 13a, 13b, and 13c are connected in parallel. The current detection wirings 13a, 13b, and 13c have different resistance values and allowable current values due to different widths.

図2及び図3は、図1に示された圧電素子の作成方法の一例を説明するための断面図である。図2及び図3における断面は、図1のA−A’位置に対応している。以下に説明する各工程のかっこ数字は図2及び図3中のかっこ数字に対応している。   2 and 3 are cross-sectional views for explaining an example of a method for producing the piezoelectric element shown in FIG. 2 and 3 correspond to the A-A 'position in FIG. The parentheses for each step described below correspond to the parentheses in FIGS.

(1)例えばシリコンウエハからなる基材15上に、絶縁膜17、下部電極膜3a、圧電体膜5a、上部電極膜7aを順番に成膜する。 (1) An insulating film 17, a lower electrode film 3a, a piezoelectric film 5a, and an upper electrode film 7a are sequentially formed on a base material 15 made of, for example, a silicon wafer.

(2)写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極膜7aに対してパターニング処理を行い、上部電極7を形成する。 (2) The upper electrode film 7a is patterned by photolithography and etching techniques to form the upper electrode 7.

(3)写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極7を保護しながら圧電体膜5aに対してパターニング処理を行い、圧電体5を形成する。 (3) The piezoelectric film 5 is formed by patterning the piezoelectric film 5a while protecting the upper electrode 7 by photolithography and etching techniques.

(4)写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極7及び圧電体5を保護しながら下部電極膜5aに対してパターニング処理を行い、下部電極3を形成する。 (4) The lower electrode 3 is formed by patterning the lower electrode film 5a while protecting the upper electrode 7 and the piezoelectric body 5 by photolithography and etching techniques.

(5)層間絶縁膜19を全面に成膜する。写真製版技術及びエッチング技術により、下部電極3上及び上部電極7上の層間絶縁膜19の所定の位置に接続孔を形成する。 (5) An interlayer insulating film 19 is formed on the entire surface. A connection hole is formed at a predetermined position of the interlayer insulating film 19 on the lower electrode 3 and the upper electrode 7 by photolithography and etching techniques.

(6)例えばアルミニウムからなる金属材料膜を全面に成膜する。該金属材料膜に対して、写真製版技術及びエッチング技術によりパターニング処理を行い、接地配線9及び入力配線11を形成する。このとき、接地配線9には電流検知配線部13が形成される。 (6) A metal material film made of, for example, aluminum is formed on the entire surface. The metal material film is subjected to a patterning process by a photoengraving technique and an etching technique to form the ground wiring 9 and the input wiring 11. At this time, the current detection wiring portion 13 is formed in the ground wiring 9.

(7)パッシベーション膜21を全面に成膜する。写真製版技術及びエッチング技術により、接地配線9上及び入力配線11上のパッシベーション膜21の所定の位置にパッド開口を形成する。接地配線9の接地電極23の部分がパッド開口により露出される。入力配線11の入力電極25の部分がパッド開口により露出される。 (7) A passivation film 21 is formed on the entire surface. Pad openings are formed at predetermined positions on the passivation film 21 on the ground wiring 9 and the input wiring 11 by photolithography and etching techniques. A portion of the ground electrode 23 of the ground wiring 9 is exposed through the pad opening. The portion of the input electrode 25 of the input wiring 11 is exposed through the pad opening.

図4は、分極処理後の電流検知配線の状態について説明するための図である。図5は、分極処理時に接地電極に流れる電流に対して各電流検知配線に流れる電流の例を説明するための図表である。図5において、図表(A),(B),(C)は、図4の(A),(B),(C)の電流検知配線部の状態に対応している。   FIG. 4 is a diagram for explaining the state of the current detection wiring after the polarization processing. FIG. 5 is a chart for explaining an example of a current flowing through each current detection wiring with respect to a current flowing through the ground electrode during the polarization process. In FIG. 5, charts (A), (B), and (C) correspond to the states of the current detection wiring portions in (A), (B), and (C) of FIG. 4.

分極処理時に接地電極23(圧電体5)に流れる適切な電流値は、分極条件や圧電素子の構造にもよるが、例えば1.75〜2.5mA(ミリアンペア)程度とする。電流検知配線部13の電流検知配線13a,13b,13cの抵抗比は、例えば15:10:6とする。ここで抵抗比は抵抗値の比を意味する。例えば、電流検知配線13aの許容電流値は0.35mA程度、電流検知配線13bの許容電流値は0.93mA程度、電流検知配線13cの許容電流値は5.0mA程度とする。   An appropriate current value that flows through the ground electrode 23 (piezoelectric body 5) during the polarization treatment is, for example, about 1.75 to 2.5 mA (milliampere), although it depends on the polarization condition and the structure of the piezoelectric element. The resistance ratio of the current detection wirings 13a, 13b, 13c of the current detection wiring unit 13 is, for example, 15: 10: 6. Here, the resistance ratio means a ratio of resistance values. For example, the allowable current value of the current detection wiring 13a is about 0.35 mA, the allowable current value of the current detection wiring 13b is about 0.93 mA, and the allowable current value of the current detection wiring 13c is about 5.0 mA.

以下に分極処理後の電流検知配線の状態から、分極状態を判断できる理由を説明する。
図4(A)に示された電流検知配線部13の状態は、並列配置された電流検知配線13a,13b,13cはいずれも破断していない。最も許容電流値の小さい電流検知配線13aが破断していないことから、分極処理時に接地電極23に流れた電流値は1.75mA以下であったことが判別できる(図5(A)を参照。)。接地電極23に流れた電流値が分極処理時の適切電流値より少ないことから、分極処理時の印加電圧不足や回路上に短絡箇所が存在することが疑われ、圧電体5の分極状態は不足していることが判別できる。
The reason why the polarization state can be determined from the state of the current detection wiring after the polarization process will be described below.
In the state of the current detection wiring portion 13 shown in FIG. 4A, none of the current detection wirings 13a, 13b, 13c arranged in parallel is broken. Since the current detection wiring 13a having the smallest allowable current value is not broken, it can be determined that the current value flowing to the ground electrode 23 during the polarization process is 1.75 mA or less (see FIG. 5A). ). Since the current value flowing through the ground electrode 23 is less than the appropriate current value during the polarization process, it is suspected that the applied voltage is insufficient during the polarization process or there is a short-circuit portion on the circuit, and the polarization state of the piezoelectric body 5 is insufficient. Can be determined.

図4(B)に示された電流検知配線部13の状態は、電流検知配線13aが破断し、電流検知配線13b,13cは破断していない。したがって、分極処理時に接地電極23に流れた電流値は、1.75mA以上で、2.5mAよりも小さいことが判別できる(図5(B)を参照。)。図4(B)に示された圧電素子1には、分極処理時に適切電流値の電流が流れていることから、圧電体5の分極状態は適性であることが判別できる。   In the state of the current detection wiring portion 13 shown in FIG. 4B, the current detection wiring 13a is broken and the current detection wirings 13b and 13c are not broken. Therefore, it can be determined that the value of the current flowing through the ground electrode 23 during the polarization process is 1.75 mA or more and smaller than 2.5 mA (see FIG. 5B). In the piezoelectric element 1 shown in FIG. 4B, a current having an appropriate current value flows at the time of polarization processing, so that it can be determined that the polarization state of the piezoelectric body 5 is appropriate.

図4(C)に示された電流検知配線部13の状態は、電流検知配線13a,13bが破断し、電流検知配線13cは破断していない。したがって、分極処理時に接地電極23に流れた電流値は、2.5mA以上で、5mAよりも小さいことが判別できる(図5(C)を参照。)。図4(C)に示された圧電素子1には、分極処理時に適切電流値よりも大きい電流が流れていることから、圧電体5の分極状態は過度の状態であることが判別できる。   In the state of the current detection wiring portion 13 shown in FIG. 4C, the current detection wirings 13a and 13b are broken and the current detection wiring 13c is not broken. Therefore, it can be determined that the current value flowing through the ground electrode 23 during the polarization process is 2.5 mA or more and smaller than 5 mA (see FIG. 5C). In the piezoelectric element 1 shown in FIG. 4C, a current larger than an appropriate current value flows during the polarization process, so that it can be determined that the polarization state of the piezoelectric body 5 is an excessive state.

図4(D)に示された電流検知配線部13の状態は、電流検知配線13a,13b,13cの全てが破断している。電流検知配線13cが破断していることから、分極処理時に接地電極23に過度の電流が流れたことがわかる。圧電素子1の絶縁破壊や、上部電極7と下部電極3の間のリークの存在、他の回路上でのリーク箇所の存在などが疑われる。   In the state of the current detection wiring portion 13 shown in FIG. 4D, all of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c are broken. Since the current detection wiring 13c is broken, it can be seen that an excessive current flows through the ground electrode 23 during the polarization process. It is suspected that the dielectric breakdown of the piezoelectric element 1, the presence of a leak between the upper electrode 7 and the lower electrode 3, the presence of a leak location on another circuit, etc.

以上のように、この実施例は、抵抗比と許容電流値の異なる電流検知配線13a,13b,13cを並列に設置して、分極処理後の電流検知配線13a,13b,13cの状態を確認することで、圧電素子1に適切な分極処理が施されたかどうかを判別できる。さらに、圧電素子1の圧電体5の分極状態のみならず、圧電素子1や回路自体の良否まで判別することが外観観察により容易に可能である。このようにして良品と判別された圧電素子1は、信頼性が向上する。   As described above, in this embodiment, the current detection wirings 13a, 13b, and 13c having different resistance ratios and allowable current values are installed in parallel, and the state of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c after the polarization process is confirmed. This makes it possible to determine whether or not the piezoelectric element 1 has been subjected to an appropriate polarization process. Furthermore, not only the polarization state of the piezoelectric body 5 of the piezoelectric element 1 but also the quality of the piezoelectric element 1 and the circuit itself can be easily determined by appearance observation. Thus, the reliability of the piezoelectric element 1 determined to be non-defective is improved.

並列に配置された複数の電流検知配線が順次破断するようにすれば、上記以外の抵抗比や許容電流値であってもよい。   As long as the plurality of current detection wirings arranged in parallel are sequentially broken, a resistance ratio other than the above or an allowable current value may be used.

また、適切に分極処理された状態(図4(B)を参照。)では、複数ある電流検知配線13a,13b,13cのうち、一部(電流検知配線13a)は破断しているが、他の電流検知配線13b,13cは破断していない。通常の圧電素子の駆動電圧条件は分極処理に必要な電圧条件以下であるため、残存した電流検知配線13b,13cの存在によって圧電素子1は駆動回路として機能する。したがって、電流検知配線13aが破断した圧電素子1をそのまま良品として扱うことが可能である。   Moreover, in the state (refer FIG.4 (B)) in which it polarized appropriately, some (current detection wiring 13a) among the several current detection wiring 13a, 13b, 13c is fractured | ruptured, but others The current detection wirings 13b and 13c are not broken. Since the drive voltage condition of a normal piezoelectric element is less than or equal to the voltage condition necessary for polarization processing, the piezoelectric element 1 functions as a drive circuit due to the presence of the remaining current detection wirings 13b and 13c. Therefore, the piezoelectric element 1 with the current detection wiring 13a broken can be handled as a non-defective product as it is.

図6は、液滴吐出ヘッドの一実施例を説明するための概略的な分解斜視図である。図7は同実施例を説明するための概略的な断面図である。図7の断面は図6のB−B’位置に対応している。図8は図7の一部分を拡大して示した概略的な断面図である。なお、図7及び図8の断面は、便宜上、図6に対して上下逆転している。また、図8においてノズルカバー、パッキンプレート及びダンパープレートの図示は省略されている。   FIG. 6 is a schematic exploded perspective view for explaining an embodiment of the droplet discharge head. FIG. 7 is a schematic sectional view for explaining the embodiment. The cross section in FIG. 7 corresponds to the position B-B ′ in FIG. 6. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged part of FIG. 7 and 8 are turned upside down with respect to FIG. 6 for convenience. In FIG. 8, the nozzle cover, the packing plate, and the damper plate are not shown.

この実施例では本発明の圧電素子は液滴吐出ヘッドに適用されているが、本発明の圧電素子が適用される装置は液滴吐出ヘッドに限定されない。また、本発明の圧電素子が適用される液滴吐出ヘッドは、この実施例の液滴吐出ヘッドに限定されない。   In this embodiment, the piezoelectric element of the present invention is applied to the droplet discharge head, but the apparatus to which the piezoelectric element of the present invention is applied is not limited to the droplet discharge head. The droplet discharge head to which the piezoelectric element of the present invention is applied is not limited to the droplet discharge head of this embodiment.

液滴吐出ヘッド101の一例としてインクジェットヘッドについて説明する。液滴吐出ヘッド101は、ノズルカバー102、ノズル板(ノズル層)103、アクチュエータ基板104、バッキンプレート105、ダンパープレート106、フレーム107、FPC(Flexible printed circuits)108を備えている。ノズル板103、アクチュエータ基板104、バッキンプレート105、ダンパープレート106はその順に積層されてノズルカバー102によってフレーム107に固定されている。   An ink jet head will be described as an example of the droplet discharge head 101. The droplet discharge head 101 includes a nozzle cover 102, a nozzle plate (nozzle layer) 103, an actuator substrate 104, a backing plate 105, a damper plate 106, a frame 107, and an FPC (Flexible printed circuits) 108. The nozzle plate 103, the actuator substrate 104, the backing plate 105, and the damper plate 106 are stacked in that order and fixed to the frame 107 by the nozzle cover 102.

ノズル板103に、インク滴を飛翔させるための微細孔である多数のノズル孔109が形成されている。アクチュエータ基板104に、ノズル孔109に個別に連通する個別液室110を備えた流路基板111(流路層)が形成されている。個別液室110は加圧液室部112、流体抵抗部113、インク供給部114を備えている。   A large number of nozzle holes 109, which are fine holes for causing ink droplets to fly, are formed in the nozzle plate 103. On the actuator substrate 104, a flow path substrate 111 (flow path layer) including individual liquid chambers 110 that individually communicate with the nozzle holes 109 is formed. The individual liquid chamber 110 includes a pressurized liquid chamber section 112, a fluid resistance section 113, and an ink supply section 114.

ノズル孔109は、対応する個別液室110の加圧液室部112の先端位置に対応して配置されている。ノズル孔109の径は例えば10〜35μm(マイクロメートル)である。
ノズル板103は、例えばポリイミド等の樹脂フィルムで形成されている。また、ノズル板103の材料としては、例えば、電鋳工法によって製造したニッケルの金属プレートや、シリコン、その他金属材料などを用いることもできる。なお、ノズル板103には撥水性の表面処理膜が成膜されている。
The nozzle hole 109 is disposed corresponding to the tip position of the pressurized liquid chamber portion 112 of the corresponding individual liquid chamber 110. The diameter of the nozzle hole 109 is, for example, 10 to 35 μm (micrometer).
The nozzle plate 103 is formed of a resin film such as polyimide, for example. Further, as a material of the nozzle plate 103, for example, a nickel metal plate manufactured by an electroforming method, silicon, or other metal material can be used. The nozzle plate 103 is formed with a water-repellent surface treatment film.

個別液室110は、アクチュエータ基板104の一部として形成されており、例えばシリコンからなる流路基板111が加工されて形成されている。個別液室110はノズル孔109ごとに設けられている。例えば、流路基板111は、写真製版技術及びICP(Inductively Coupled Plasma)エッチャーによるフッ素系ガスを用いたシリコン深掘りドライエッチング技術によって形成される。通常、流路基板111に個別液室110を形成するためのエッチング工程は、後述するアクチュエータ基板104表面の駆動素子部が形成され、さらに裏面研磨によりシリコン基板厚が100μm程度に薄膜化された後に行なわれる。   The individual liquid chamber 110 is formed as a part of the actuator substrate 104, and is formed by processing a flow path substrate 111 made of, for example, silicon. The individual liquid chamber 110 is provided for each nozzle hole 109. For example, the flow path substrate 111 is formed by a photolithography technique and a silicon deep digging dry etching technique using a fluorine-based gas by an ICP (Inductively Coupled Plasma) etcher. Usually, an etching process for forming the individual liquid chamber 110 on the flow path substrate 111 is performed after a drive element portion on the surface of the actuator substrate 104 described later is formed and the silicon substrate thickness is reduced to about 100 μm by backside polishing. Done.

アクチュエータ基板104において、流路基板111上に振動板115が配置されている。振動板115上に圧電素子1が形成されている。振動板115は圧電素子1により発生した圧力を加圧液室部112内のインクに伝えるための部位である。振動板115は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリシリコン膜などの単膜又は複合膜からなり、拡散炉やCVD(Chemical Vapor Deposition)装置等を用いて形成される。振動板115の膜厚は、例えば積層膜の合計膜厚で0.5〜3μm程度である。   In the actuator substrate 104, a diaphragm 115 is disposed on the flow path substrate 111. The piezoelectric element 1 is formed on the vibration plate 115. The diaphragm 115 is a part for transmitting the pressure generated by the piezoelectric element 1 to the ink in the pressurized liquid chamber 112. The diaphragm 115 is made of, for example, a single film or a composite film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a polysilicon film, and is formed using a diffusion furnace, a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, or the like. The film thickness of the diaphragm 115 is, for example, about 0.5 to 3 μm as the total film thickness of the laminated films.

圧電素子1は、下部電極3、圧電体5、上部電極7、下部電極3に電気的に接続された接地配線(図示は省略)、入力配線11、及び電流検知配線部13を備えている。下部電極3は振動板115上に配置されている。下部電極3上に、圧電体5、上部電極7がその順に積層されている。入力配線11は上部電極7に電気的に接続されている。   The piezoelectric element 1 includes a lower electrode 3, a piezoelectric body 5, an upper electrode 7, a ground wiring (not shown) electrically connected to the lower electrode 3, an input wiring 11, and a current detection wiring section 13. The lower electrode 3 is disposed on the diaphragm 115. On the lower electrode 3, a piezoelectric body 5 and an upper electrode 7 are laminated in that order. The input wiring 11 is electrically connected to the upper electrode 7.

電流検知配線部13は入力配線11に配置されている。電流検知配線部13は、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線を備えている。例えば、電流検知配線部13の構成は、電流検知配線が入力配線11に配置されていることを除いて、図1に示された構成と同じである。なお、電流検知配線部13は、複数の電流検知配線として、分極処理時に破断した電流検知配線を少なくとも1つ含んでいる。   The current detection wiring unit 13 is disposed on the input wiring 11. The current detection wiring unit 13 includes a plurality of current detection wirings having different allowable current values. For example, the configuration of the current detection wiring unit 13 is the same as the configuration shown in FIG. 1 except that the current detection wiring is arranged in the input wiring 11. Note that the current detection wiring unit 13 includes at least one current detection wiring that is broken during the polarization process as a plurality of current detection wirings.

この実施例では、下部電極3及び接地配線は複数の圧電素子1で共通の電極及び配線として用いられ、上部電極7及び入力配線11は圧電素子1ごとで個別の電極として用いられる。   In this embodiment, the lower electrode 3 and the ground wiring are used as a common electrode and wiring for the plurality of piezoelectric elements 1, and the upper electrode 7 and the input wiring 11 are used as individual electrodes for each piezoelectric element 1.

圧電素子1の圧電体5は、下部電極3及び上部電極7から供給される電圧によって変位(変形)する。圧電体5の変位によって振動板115が変位し、加圧液室部112内の圧力が変化する。   The piezoelectric body 5 of the piezoelectric element 1 is displaced (deformed) by the voltage supplied from the lower electrode 3 and the upper electrode 7. The diaphragm 115 is displaced by the displacement of the piezoelectric body 5, and the pressure in the pressurized liquid chamber 112 is changed.

圧電体5の材料は、例えばゾルゲル法によって形成されたPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)である。圧電体5の膜厚は例えば1〜2μm程度である。ただし、圧電体5の材料及び膜厚はこれに限定されるものではない。例えば、圧電体5の材料として、PZTの他にBaTiO3(チタン酸バリウム)などがある。 The material of the piezoelectric body 5 is, for example, PZT (lead zirconate titanate) formed by a sol-gel method. The film thickness of the piezoelectric body 5 is, for example, about 1 to 2 μm. However, the material and film thickness of the piezoelectric body 5 are not limited to this. For example, the material of the piezoelectric body 5 includes BaTiO 3 (barium titanate) in addition to PZT.

下部電極3及び上部電極7の材料は、例えばPt(白金)、Au(金)、In(インジウム)等の低抵抗材料を挙げることができる。下部電極3及び上部電極7は例えばスパッタ法、写真製版技術及びエッチング技術によって形成される。下部電極3及び上部電極7の膜厚は例えば100〜200nm(ナノメートル)程度である。なお、下部電極3と上部電極7の材料は互いに異なっていてもよい。また、下部電極3の膜厚と上部電極7の膜厚は互いに異なっていてもよい。   Examples of the material of the lower electrode 3 and the upper electrode 7 include low resistance materials such as Pt (platinum), Au (gold), and In (indium). The lower electrode 3 and the upper electrode 7 are formed by, for example, a sputtering method, a photolithography technique, and an etching technique. The film thickness of the lower electrode 3 and the upper electrode 7 is, for example, about 100 to 200 nm (nanometers). The material of the lower electrode 3 and the upper electrode 7 may be different from each other. Further, the film thickness of the lower electrode 3 and the film thickness of the upper electrode 7 may be different from each other.

振動板115上に圧電素子1を覆って層間絶縁膜120が形成されている。層間絶縁膜120上に入力配線11が形成されている。入力配線11と上部電極7は層間絶縁膜120に設けられた接続孔を介して電気的に接続されている。   An interlayer insulating film 120 is formed on the vibration plate 115 so as to cover the piezoelectric element 1. An input wiring 11 is formed on the interlayer insulating film 120. The input wiring 11 and the upper electrode 7 are electrically connected through a connection hole provided in the interlayer insulating film 120.

層間絶縁膜120は、例えばALD(atomic layer deposition)方式によるシリコン酸化膜及びプラズマCVD方式によるシリコン酸化膜の積層膜である。層間絶縁膜120を構成する積層膜の合計膜厚は例えば0.5〜1μmである。   The interlayer insulating film 120 is, for example, a laminated film of a silicon oxide film by an ALD (atomic layer deposition) method and a silicon oxide film by a plasma CVD method. The total film thickness of the laminated films constituting the interlayer insulating film 120 is, for example, 0.5 to 1 μm.

入力配線11の材料は例えばアルミニウムである。入力配線11は例えばスパッタ法、写真製版技術及びエッチング技術によって形成される。入力配線11の膜厚は例えば1〜3μmである。上述のように、入力配線11には電流検知配線部13が形成されている。   The material of the input wiring 11 is, for example, aluminum. The input wiring 11 is formed by, for example, a sputtering method, a photolithography technique, and an etching technique. The film thickness of the input wiring 11 is, for example, 1 to 3 μm. As described above, the current detection wiring portion 13 is formed in the input wiring 11.

層間絶縁膜120上に入力配線11を覆ってパッシベーション膜122が形成されている。パッシベーション膜122はアクチュエータ基板104の内部構造を外気から遮断している。入力配線11のパッド部分上のパッシベーション膜122に、外部入力123と電気的接続をとるためのパッド開口部124が形成されている。
パッシベーション膜122の材料は例えばプラズマCVD方式によるシリコン窒化膜である。パッシベーション膜122の膜厚は例えば0.7〜1.5μmである。
A passivation film 122 is formed on the interlayer insulating film 120 so as to cover the input wiring 11. The passivation film 122 blocks the internal structure of the actuator substrate 104 from the outside air. A pad opening 124 for electrical connection with the external input 123 is formed in the passivation film 122 on the pad portion of the input wiring 11.
The material of the passivation film 122 is, for example, a silicon nitride film formed by plasma CVD. The thickness of the passivation film 122 is, for example, 0.7 to 1.5 μm.

外部入力123は例えばIC(Integrated Circuit)チップである。外部入力123は入力配線11を介して圧電素子1への電圧印加を制御する。外部入力123は、図6に示されたFCP108を介して液滴吐出ヘッド101外部と電気的に接続される。入力配線11のパッド部分と外部入力123との接続方法は例えばスタッドバンプ方式である。ただし、外部入力123及び接続方法はこれらに限定されない。   The external input 123 is, for example, an IC (Integrated Circuit) chip. The external input 123 controls voltage application to the piezoelectric element 1 through the input wiring 11. The external input 123 is electrically connected to the outside of the droplet discharge head 101 via the FCP 108 shown in FIG. The connection method between the pad portion of the input wiring 11 and the external input 123 is, for example, a stud bump method. However, the external input 123 and the connection method are not limited to these.

パッシベーション膜122上に接着剤125を介して保護基板126が配置されている。保護基板126はアクチュエータ基板104の剛性を補完するためのものである。保護基板126は、圧電素子1の形成領域を覆う凹部127と、個別液室110のインク供給部114に連通される貫通孔からなるインク供給孔128とを備えている。インク供給孔128はパッシベーション膜122、層間絶縁膜120及び振動板115に形成された貫通孔を介してインク供給部114に連通されている。   A protective substrate 126 is disposed on the passivation film 122 via an adhesive 125. The protective substrate 126 is for complementing the rigidity of the actuator substrate 104. The protective substrate 126 includes a recess 127 that covers the formation region of the piezoelectric element 1 and an ink supply hole 128 that is a through hole that communicates with the ink supply unit 114 of the individual liquid chamber 110. The ink supply hole 128 communicates with the ink supply unit 114 through a through hole formed in the passivation film 122, the interlayer insulating film 120, and the diaphragm 115.

保護基板126は、例えば厚みが400μm程度のシリコン基板が加工されて形成されたものである。例えば、保護基板126は、写真製版技術及びICPエッチャーによるフッ素系ガスを用いたシリコン深掘りドライエッチング技術によって形成される。   For example, the protective substrate 126 is formed by processing a silicon substrate having a thickness of about 400 μm. For example, the protective substrate 126 is formed by a photolithography technique and a silicon deep digging dry etching technique using a fluorine-based gas by an ICP etcher.

次にインクの流れについて説明する。
インク供給孔128に供給されたインクは、個別液室110のインク供給部114、流体抵抗部113を経由して加圧液室部112に流入する。加圧液室部112にインクが充填される。
Next, the ink flow will be described.
The ink supplied to the ink supply hole 128 flows into the pressurized liquid chamber portion 112 via the ink supply portion 114 and the fluid resistance portion 113 of the individual liquid chamber 110. The pressurized liquid chamber 112 is filled with ink.

アクチュエータ基板104に実装された外部入力123からの入力(電圧)が入力配線11を経由して圧電素子1の上部電極7に加わることで圧電体5に変位が発生する。下部電極3は電気的に接地された回路になっている(図示は省略。)。圧電体5の変位は振動板115を介して加圧液室部112内に圧力を発生させる。これにより、ノズル孔109からインク滴129が射出される。   Displacement occurs in the piezoelectric body 5 when an input (voltage) from the external input 123 mounted on the actuator substrate 104 is applied to the upper electrode 7 of the piezoelectric element 1 via the input wiring 11. The lower electrode 3 is a circuit that is electrically grounded (not shown). The displacement of the piezoelectric body 5 generates a pressure in the pressurized liquid chamber 112 via the vibration plate 115. As a result, the ink droplet 129 is ejected from the nozzle hole 109.

液滴吐出ヘッド101は、本発明の実施例としての圧電素子1を備えている。したがって、液滴吐出ヘッド101は、圧電素子1に関する信頼性が向上し、ひいては液滴吐出ヘッド101全体の信頼性を向上させることができる。   The droplet discharge head 101 includes a piezoelectric element 1 as an embodiment of the present invention. Therefore, the droplet discharge head 101 can improve the reliability related to the piezoelectric element 1 and can improve the reliability of the droplet discharge head 101 as a whole.

図9は、液体カートリッジの一実施例を説明するための概略的な斜視図である。
液体カートリッジ201は、ノズル孔109等を有する上記実施例の液滴吐出ヘッド101と、液滴吐出ヘッド101に対して液体を供給する液体タンク202とを一体化したものである。
FIG. 9 is a schematic perspective view for explaining an embodiment of the liquid cartridge.
The liquid cartridge 201 is obtained by integrating the droplet discharge head 101 of the above-described embodiment having the nozzle hole 109 and the like, and the liquid tank 202 that supplies liquid to the droplet discharge head 101.

液体タンク一体型の液体カートリッジ201の場合、液滴吐出ヘッド101の性能はただちに液体カートリッジ201全体の性能につながるので、信頼性の高い液滴吐出ヘッド101を使用することにより、信頼性の高い液体カートリッジ201を得ることができる。   In the case of the liquid cartridge 201 integrated with a liquid tank, the performance of the droplet discharge head 101 immediately leads to the performance of the entire liquid cartridge 201. Therefore, by using the highly reliable droplet discharge head 101, a highly reliable liquid can be obtained. A cartridge 201 can be obtained.

図10は、液滴吐出記録装置の一実施例を説明するための概略的な斜視図である。図11はこの実施例の機構部を説明するための概略的な側面図である。   FIG. 10 is a schematic perspective view for explaining an embodiment of the droplet discharge recording apparatus. FIG. 11 is a schematic side view for explaining the mechanism of this embodiment.

液滴吐出記録装置301は、キャリッジ310、記録ヘッド311、インクカートリッジ312等で構成される印字機構部303等を収納している。キャリッジ310は、記録装置本体302の内部に、主走査方向に移動可能に配置されている。記録ヘッド311は、本発明を実施した液滴吐出ヘッドからなり、キャリッジ310に搭載されている。インクカートリッジ312は、記録ヘッド311にインクを供給するためのものである。   The droplet discharge recording apparatus 301 houses a printing mechanism unit 303 including a carriage 310, a recording head 311, an ink cartridge 312 and the like. The carriage 310 is arranged inside the recording apparatus main body 302 so as to be movable in the main scanning direction. The recording head 311 includes a droplet discharge head that implements the present invention, and is mounted on the carriage 310. The ink cartridge 312 is for supplying ink to the recording head 311.

液滴吐出記録装置301は、記録装置本体302の下方部には前方側から多数枚の用紙304を積載可能な給紙カセット(又は給紙トレイでもよい。)305を抜き差し自在に装着することができる。また、液滴吐出記録装置301は、用紙304を手差しで給紙するための手差しトレイ306を開倒することができる。   In the droplet discharge recording apparatus 301, a sheet feeding cassette (or a sheet feeding tray) 305 capable of stacking a large number of sheets 304 from the front side is detachably attached to a lower portion of the recording apparatus main body 302. it can. Further, the droplet discharge recording apparatus 301 can open the manual feed tray 306 for manually feeding the paper 304.

液滴吐出記録装置301は、給紙カセット305又は手差しトレイ306から給送される用紙304を取り込み、印字機構部303によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ307に排紙する。   The droplet discharge recording device 301 takes in the paper 304 fed from the paper feed cassette 305 or the manual feed tray 306, records a required image by the printing mechanism unit 303, and then onto a paper discharge tray 307 mounted on the rear side. Eject paper.

印字機構部303は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド308と従ガイドロッド309とでキャリッジ310を主走査方向(図11で紙面垂直方向)に摺動自在に保持している。   The printing mechanism unit 303 holds the carriage 310 slidably in the main scanning direction (perpendicular to the paper in FIG. 11) with a main guide rod 308 and a sub guide rod 309 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). doing.

キャリッジ310にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド311が装着されている。記録ヘッド311は、複数のインク吐出口(ノズル)を主走査方向と交差する方向に配列され、インク滴吐出方向を下方に向けてキャリッジ310に装着されている。また、キャリッジ310には、記録ヘッド311に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ312が交換可能に装着されている。   Mounted on the carriage 310 is a recording head 311 comprising a droplet discharge head according to the present invention for discharging ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). The recording head 311 has a plurality of ink ejection openings (nozzles) arranged in a direction crossing the main scanning direction, and is mounted on the carriage 310 with the ink droplet ejection direction facing downward. In addition, each ink cartridge 312 for supplying ink of each color to the recording head 311 is replaceably mounted on the carriage 310.

インクカートリッジ312は、上方に大気と連通する大気口を有し、下方にインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を有している。また、インクカートリッジ312の内部には、インクが充填された多孔質体が配置されている。多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとして、ここでは各色の記録ヘッド311を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個のヘッドでもよい。   The ink cartridge 312 has an air port that communicates with the atmosphere above, and a supply port that supplies ink to the inkjet head below. A porous body filled with ink is disposed inside the ink cartridge 312. The ink supplied to the inkjet head is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the porous body. Further, although the recording heads 311 of the respective colors are used here as the recording heads, a single head having nozzles that eject ink droplets of the respective colors may be used.

ここで、キャリッジ310は、後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド308に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送方向上流側)を従ガイドロッド309に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ310を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ313で回転駆動される駆動プーリ314と従動プーリ315との間にタイミングベルト316が張装されている。キャリッジ310はタイミングベルト316に固定されており、主走査モータ313の正逆回転によりキャリッジ310が往復駆動される。   Here, the carriage 310 is slidably fitted to the main guide rod 308 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction), and is slidably mounted on the sub guide rod 309 on the front side (upstream side in the paper conveyance direction). It is location. In order to move and scan the carriage 310 in the main scanning direction, a timing belt 316 is stretched between a driving pulley 314 and a driven pulley 315 that are rotationally driven by a main scanning motor 313. The carriage 310 is fixed to the timing belt 316, and the carriage 310 is reciprocated by forward and reverse rotation of the main scanning motor 313.

給紙カセット305にセットした用紙304を記録ヘッドの下方側に搬送するために、給紙ローラ317、フリクションパッド318、ガイド部材319、搬送ローラ320、搬送コロ321及び先端コロ322が設けられている。給紙ローラ317及びフリクションパッド318は給紙カセット305から用紙304を分離給装する。ガイド部材319は用紙304を案内する。搬送ローラ320は給紙された用紙304を反転させて搬送する。搬送コロ321は搬送ローラ320の周面に押し付けられる。先端コロ322は搬送ローラ320からの用紙304の送り出し角度を規定する。搬送ローラ320は副走査モータ323によってギヤ列を介して回転駆動される。   In order to convey the sheet 304 set in the sheet feeding cassette 305 to the lower side of the recording head, a sheet feeding roller 317, a friction pad 318, a guide member 319, a conveying roller 320, a conveying roller 321 and a leading end roller 322 are provided. . A paper feed roller 317 and a friction pad 318 separate and feed the paper 304 from the paper feed cassette 305. A guide member 319 guides the sheet 304. The conveyance roller 320 inverts and conveys the fed sheet 304. The conveyance roller 321 is pressed against the peripheral surface of the conveyance roller 320. The leading end roller 322 defines the feed angle of the sheet 304 from the transport roller 320. The conveyance roller 320 is rotationally driven by a sub-scanning motor 323 through a gear train.

キャリッジ310の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ320から送り出された用紙304を記録ヘッド311の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材324が設けられている。印写受け部材324の用紙搬送方向下流側には、用紙304を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ325、拍車326が設けられている。さらに用紙304を排紙トレイ307に送り出す排紙ローラ327及び拍車328と、排紙経路を形成するガイド部材329,330が配設されている。   A printing receiving member 324 is provided as a paper guide member for guiding the paper 304 fed from the conveying roller 320 below the recording head 311 corresponding to the range of movement of the carriage 310 in the main scanning direction. On the downstream side of the printing receiving member 324 in the sheet conveyance direction, a conveyance roller 325 and a spur 326 that are rotationally driven to send out the sheet 304 in the sheet discharge direction are provided. Further, a paper discharge roller 327 and a spur 328 for sending the paper 304 to the paper discharge tray 307, and guide members 329 and 330 for forming a paper discharge path are provided.

記録時には、キャリッジ310を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド311を駆動することにより、停止している用紙304にインクを吐出して1行分を記録し、用紙304を所定量搬送後次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙304の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙304を排紙する。   At the time of recording, the recording head 311 is driven according to the image signal while moving the carriage 310 to eject ink onto the stopped paper 304 to record one line. Record the line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the sheet 304 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the sheet 304 is discharged.

また、キャリッジ310の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッドの吐出不良を回復するための回復装置331が配置されている。回復装置331はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ310は印字待機中にはこの回復装置331側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッドをキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。   A recovery device 331 for recovering the ejection failure of the recording head is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 310. The recovery device 331 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit. The carriage 310 is moved to the recovery device 331 side during printing standby, and the recording head is capped by the capping means, and the ejection port portion is kept in a wet state to prevent ejection failure due to ink drying. Further, by ejecting ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and stable ejection performance is maintained.

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッドの吐出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   In case of ejection failure, etc., the ejection port (nozzle) of the recording head is sealed with a capping unit, air bubbles are sucked out together with ink from the ejection port with a suction unit through the tube, and ink or dust adhered to the ejection port surface Is removed by the cleaning means to recover the ejection failure. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

このように、液滴吐出記録装置301においては本発明の圧電素子を適用した液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド311が搭載されている。液滴吐出ヘッドの性能はただちに液滴吐出記録装置301全体の性能につながるので、信頼性の高い液滴吐出ヘッドを使用することにより、信頼性の高い液滴吐出記録装置301を得ることができる。   Thus, in the droplet discharge recording apparatus 301, the recording head 311 composed of a droplet discharge head to which the piezoelectric element of the present invention is applied is mounted. Since the performance of the droplet discharge head immediately leads to the overall performance of the droplet discharge recording apparatus 301, a highly reliable droplet discharge recording apparatus 301 can be obtained by using a highly reliable droplet discharge head. .

なお、上記実施例においては、本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェットヘッドに適用したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液滴吐出ヘッドにも適用することできる。   In the above embodiment, the liquid droplet ejection head of the present invention is applied to an ink jet head. However, the present invention can also be applied to a liquid droplet ejection head that ejects liquid droplets other than ink, for example, a liquid resist for patterning.

図12は、圧電素子の他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図12において、図1と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。   FIG. 12 is a schematic plan view for explaining another embodiment of the piezoelectric element. In FIG. 12, parts having the same functions as those in FIG.

この実施例の圧電素子1は、図1に示された実施例と比較して、電流検知配線部13において、電流検知配線13a,13b,13cの抵抗値は同じ値に設定されている。電流検知配線13a,13b,13cは、互いに線幅が異なっていることによって、互いに許容電流値が異なっている。また、電流検知配線13a,13b,13cは、互いに長さが異なっていることによって、互いに抵抗値が同じになっている。   In the piezoelectric element 1 of this embodiment, the resistance values of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c are set to the same value in the current detection wiring portion 13 as compared with the embodiment shown in FIG. The current detection wirings 13a, 13b, and 13c have mutually different allowable current values due to their different line widths. Further, the current detection wirings 13a, 13b, and 13c have the same resistance value because of their different lengths.

例えば、分極処理時に圧電体5に流れる適切な電流値が1.75〜2.5mAであるとする。このとき、電流検知配線13aは、約0.58mA(1.75mA×1/3)程度の電流で破断される抵抗値及び線幅に設定される。   For example, it is assumed that an appropriate current value flowing through the piezoelectric body 5 during the polarization process is 1.75 to 2.5 mA. At this time, the current detection wiring 13a is set to have a resistance value and a line width that are broken by a current of about 0.58 mA (1.75 mA × 1/3).

電流検知配線13a,13b,13cの抵抗値は同じ値なので、電流検知配線13aが破断されると、電流検知配線13b,13cには、電流検知配線13aが破断されていない場合に比べて1.5倍の電流が流れる。   Since the resistance values of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c are the same value, when the current detection wiring 13a is broken, the current detection wirings 13b and 13c are compared with the case where the current detection wiring 13a is not broken. Five times as much current flows.

電流検知配線13bは、1.25mA(2.5mA×1/2)程度の電流で破断される線幅に設定される。なお、電流検知配線13bの長さは、電流検知配線13a,13b,13cの同一抵抗値に基づいて設定される。   The current detection wiring 13b is set to a line width that is broken by a current of about 1.25 mA (2.5 mA × 1/2). The length of the current detection wiring 13b is set based on the same resistance value of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c.

電流検知配線13a,13bが破断されると、電流検知配線13cには、入力電極25と接地電極23の間に流れる全ての電流が流れる。   When the current detection wirings 13a and 13b are broken, all currents flowing between the input electrode 25 and the ground electrode 23 flow through the current detection wiring 13c.

電流検知配線13cは、圧電素子1の絶縁破壊や回路異常などを検知可能な電流値、例えば5mA程度の電流で破断される線幅に設定される。なお、電流検知配線13cの長さは、電流検知配線13a,13b,13cの同一抵抗値に基づいて設定される。   The current detection wiring 13c is set to a current value that can detect dielectric breakdown or circuit abnormality of the piezoelectric element 1, for example, a line width that is broken by a current of about 5 mA. Note that the length of the current detection wiring 13c is set based on the same resistance value of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c.

分極処理後の電流検知配線部13において、電流検知配線13aが破断されていないならば、図4(A)を参照して説明したのと同様に、圧電体5の分極状態は不足していることを判別できる。   In the current detection wiring portion 13 after the polarization process, if the current detection wiring 13a is not broken, the polarization state of the piezoelectric body 5 is insufficient as described with reference to FIG. Can be determined.

分極処理後の電流検知配線部13において、電流検知配線13aが破断され、電流検知配線13b,13cが破断されていないならば、図4(B)を参照して説明したのと同様に、圧電体5の分極状態は適性であることを判別できる。   In the current detection wiring portion 13 after the polarization processing, if the current detection wiring 13a is broken and the current detection wirings 13b and 13c are not broken, as in the case described with reference to FIG. It can be determined that the polarization state of the body 5 is appropriate.

分極処理後の電流検知配線部13において、電流検知配線13a,13bが破断され、電流検知配線13cが破断されていないならば、図4(C)を参照して説明したのと同様に、圧電体5の分極状態は過度の状態であることを判別できる。   In the current detection wiring portion 13 after the polarization treatment, if the current detection wirings 13a and 13b are broken and the current detection wiring 13c is not broken, the piezoelectric element is the same as described with reference to FIG. It can be determined that the polarization state of the body 5 is an excessive state.

分極処理後の電流検知配線部13において、電流検知配線13a,13b,13cの全てが破断しているならば、図4(D)を参照して説明したのと同様に、圧電素子1の絶縁破壊などが疑われる。   If all of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c are broken in the current detection wiring part 13 after the polarization process, the insulation of the piezoelectric element 1 is performed in the same manner as described with reference to FIG. Destruction is suspected.

このように、電流検知配線13a,13b,13cの抵抗値は同じ値であってもよい。なお、電流検知配線13a,13b,13cの抵抗値は互いに異なっていてもよい。また、同一の配線層で形成された電流検知配線13a,13b,13cの抵抗値及び許容電流値は、線幅及び長さをそれぞれ設定することにより、それぞれ任意の値に設定可能である。   As described above, the resistance values of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c may be the same value. Note that the resistance values of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c may be different from each other. Further, the resistance value and the allowable current value of the current detection wirings 13a, 13b, 13c formed of the same wiring layer can be set to arbitrary values by setting the line width and length, respectively.

図13は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図13において、図1と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。   FIG. 13 is a schematic plan view for explaining still another embodiment of the piezoelectric element. In FIG. 13, parts having the same functions as those in FIG.

この実施例の圧電素子1は、図1に示された実施例と比較して、電流検知配線部13が入力配線11に設けられている。電流検知配線部13が入力配線11に設けられている場合であっても、電流検知配線部13が接地配線9に設けられている場合と同様に、分極処理時に圧電体5に流れた電流を検知でき、分極処理後の圧電体5における分極状態の過不足を容易に判別できる。   Compared with the embodiment shown in FIG. 1, the piezoelectric element 1 of this embodiment is provided with a current detection wiring portion 13 in the input wiring 11. Even when the current detection wiring portion 13 is provided in the input wiring 11, the current that has flowed through the piezoelectric body 5 during the polarization process is obtained as in the case where the current detection wiring portion 13 is provided in the ground wiring 9. Therefore, it is possible to easily determine whether the polarization state of the piezoelectric body 5 after the polarization treatment is excessive or insufficient.

図14は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図14において、図1と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。   FIG. 14 is a schematic plan view for explaining still another embodiment of the piezoelectric element. In FIG. 14, parts having the same functions as those in FIG.

この実施例の圧電素子1は、図1に示された実施例と比較して、分極処理用配線27及び分極処理用電極29をさらに備えている。電流検知配線部13は分極処理用配線27に配置されている。   The piezoelectric element 1 of this embodiment further includes a polarization processing wire 27 and a polarization processing electrode 29, as compared with the embodiment shown in FIG. The current detection wiring section 13 is disposed on the polarization processing wiring 27.

分極処理用配線27は接地配線9に接続されている。分極処理用電極29は分極処理用配線27に接続されている。電流検知配線部13は、接地配線9と分極処理用電極29の間の位置で分極処理用配線27に形成されている。   The polarization processing wiring 27 is connected to the ground wiring 9. The polarization processing electrode 29 is connected to the polarization processing wiring 27. The current detection wiring portion 13 is formed in the polarization processing wiring 27 at a position between the ground wiring 9 and the polarization processing electrode 29.

この実施例では、分極処理時に、入力電極25と分極処理用電極29の間に電圧が印加される。電流は、入力電極25から、入力配線11、上部電極7、圧電体5、下部電極3、接地配線9、分極処理用配線27を介して分極処理用電極29に流れる。分極処理用配線27に配置された電流検知配線部13にも電流が流れる。電流検知配線部13は、上記の実施例と同様に、分極処理時に圧電体5に流れた電流を検知できる。したがって、この実施例の圧電素子1は、分極処理後の圧電体5における分極状態の過不足を容易に判別できる。   In this embodiment, a voltage is applied between the input electrode 25 and the polarization processing electrode 29 during the polarization processing. The current flows from the input electrode 25 to the polarization processing electrode 29 through the input wiring 11, the upper electrode 7, the piezoelectric body 5, the lower electrode 3, the ground wiring 9, and the polarization processing wiring 27. A current also flows through the current detection wiring portion 13 disposed in the polarization processing wiring 27. The current detection wiring unit 13 can detect the current that has flowed through the piezoelectric body 5 during the polarization process, as in the above embodiment. Therefore, the piezoelectric element 1 of this embodiment can easily determine whether the polarization state of the piezoelectric body 5 after the polarization process is excessive or insufficient.

なお、分極処理後の電流検知配線部13の状態の観察は、外観観察に限らず、接地電極23と分極処理用電極29を用いて電気的に行うことができる。例えば、接地電極23と分極処理用電極29の間の抵抗値を測定することにより、又は接地電極23と分極処理用電極29の間に電流を流した時の電流値を測定することなどにより、分極処理後の電流検知配線部13の状態を電気的に検知できる。さらに、圧電素子1の動作時に分極処理用配線27には電流が流れないので、分極処理用配線27の抵抗値は圧電素子1の動作に影響しない。したがって、分極処理用配線27に配置される電流検知配線部13の抵抗値を任意の値に、例えば入力配線11の抵抗値や接地配線9の抵抗値に対して大きい抵抗値に設定することができる。   Note that the observation of the state of the current detection wiring portion 13 after the polarization treatment is not limited to the appearance observation, and can be electrically performed using the ground electrode 23 and the polarization treatment electrode 29. For example, by measuring a resistance value between the ground electrode 23 and the polarization processing electrode 29, or by measuring a current value when a current is passed between the ground electrode 23 and the polarization processing electrode 29, etc. The state of the current detection wiring part 13 after the polarization process can be electrically detected. Further, since no current flows through the polarization processing wiring 27 during the operation of the piezoelectric element 1, the resistance value of the polarization processing wiring 27 does not affect the operation of the piezoelectric element 1. Therefore, the resistance value of the current detection wiring portion 13 arranged in the polarization processing wiring 27 can be set to an arbitrary value, for example, a resistance value larger than the resistance value of the input wiring 11 and the resistance value of the ground wiring 9. it can.

この実施例では、分極処理用配線27は下部電極3と接地電極23の間で接地配線9に接続されているが、分極処理用配線27は、接地配線9の接地電極23部分に接続されていてもよい。また、分極処理用配線27は、下部電極3に接続されていてもよい。   In this embodiment, the polarization processing wiring 27 is connected to the ground wiring 9 between the lower electrode 3 and the ground electrode 23, but the polarization processing wiring 27 is connected to the ground electrode 23 portion of the ground wiring 9. May be. In addition, the polarization processing wiring 27 may be connected to the lower electrode 3.

なお、分極処理用配線27及び分極処理用電極29が設けられ、分極処理用配線27に電流検知配線部13が配置された構成は、図13に示された入力配線11側に電流検知配線部13が配置される構成にも適用できる。分極処理用配線27は、分極処理用電極29と入力配線11との間に接続されてもよいし、分極処理用電極29と入力電極25との間に接続されてもよいし、分極処理用電極29と上部電極7の間に接続されてもよい。   The configuration in which the polarization processing wiring 27 and the polarization processing electrode 29 are provided and the current detection wiring section 13 is arranged in the polarization processing wiring 27 is the current detection wiring section on the input wiring 11 side shown in FIG. It is applicable also to the structure where 13 is arrange | positioned. The polarization processing wiring 27 may be connected between the polarization processing electrode 29 and the input wiring 11, may be connected between the polarization processing electrode 29 and the input electrode 25, or may be used for the polarization processing. It may be connected between the electrode 29 and the upper electrode 7.

また、電流検知配線13a,13b,13cの各一端が接地配線9に直接接続され、電流検知配線13a,13b,13cの各他端が分極処理用電極29に直接接続されているようにしてもよい。つまり、分極処理用配線27は電流検知配線13a,13b,13cで形成されているようにしてもよい。   Further, one end of each of the current detection wirings 13a, 13b, 13c is directly connected to the ground wiring 9, and the other end of each of the current detection wirings 13a, 13b, 13c is directly connected to the polarization processing electrode 29. Good. That is, the polarization processing wiring 27 may be formed by the current detection wirings 13a, 13b, and 13c.

図15は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図15において、図1と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。   FIG. 15 is a schematic plan view for explaining still another embodiment of the piezoelectric element. In FIG. 15, parts having the same functions as those in FIG.

この実施例の圧電素子1は、図1に示された実施例と比較して、電流検知配線部を構成する電流検知配線13a,13b,13cのうち、電流検知配線13aが入力配線11に設けられている。電流検知配線13b,13cは接地配線9に設けられている。   Compared with the embodiment shown in FIG. 1, the piezoelectric element 1 of this embodiment has a current detection wiring 13 a provided in the input wiring 11 among the current detection wirings 13 a, 13 b, 13 c constituting the current detection wiring section. It has been. The current detection wirings 13 b and 13 c are provided on the ground wiring 9.

電流検知配線13aは、電流検知配線13aが並列に接続された入力配線11の部分9aの抵抗値を考慮して、分極処理時の適切電流値の下限電流値程度の電流が圧電体5に流れた時に破断するように抵抗値及び線幅(許容電流値)が設定されている。   The current detection wiring 13a takes into consideration the resistance value of the portion 9a of the input wiring 11 to which the current detection wiring 13a is connected in parallel, and a current about the lower limit current value of the appropriate current value during the polarization process flows to the piezoelectric body 5. The resistance value and the line width (allowable current value) are set so that the wire breaks.

電流検知配線13bは、分極処理時の適切電流値の上限電流値程度の電流が圧電体5に流れた時に破断するように抵抗値及び線幅(許容電流値)が設定されている。
電流検知配線13cは、圧電素子1の絶縁破壊等の異常を検出可能な電流値程度の電流が圧電体5に流れた時に破断するように抵抗値及び線幅(許容電流値)が設定されている。
The current detection wiring 13b is set to have a resistance value and a line width (allowable current value) so that the current detection wiring 13b breaks when a current about the upper limit current value of the appropriate current value during the polarization process flows through the piezoelectric body 5.
The current detection wiring 13c has a resistance value and a line width (allowable current value) set so that the current detection wiring 13c breaks when a current having a current value that can detect an abnormality such as dielectric breakdown of the piezoelectric element 1 flows through the piezoelectric body 5. Yes.

このように、複数の電流検知配線13a,13b,13cが接地配線9と入力配線11に分けて配置されている場合であっても、上記の実施例と同様に、電流検知配線13a,13b,13cは分極処理時に圧電体5に流れた電流を検知できる。したがって、この実施例の圧電素子1は、分極処理後の圧電体5における分極状態の過不足を容易に判別できる。   As described above, even when the plurality of current detection wirings 13a, 13b, and 13c are divided into the ground wiring 9 and the input wiring 11, the current detection wirings 13a, 13b, 13c can detect the current flowing through the piezoelectric body 5 during the polarization process. Therefore, the piezoelectric element 1 of this embodiment can easily determine whether the polarization state of the piezoelectric body 5 after the polarization process is excessive or insufficient.

図16は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図16において、図1と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。   FIG. 16 is a schematic plan view for explaining still another embodiment of the piezoelectric element. In FIG. 16, parts having the same functions as those in FIG.

この実施例の圧電素子1では、電流検知配線部13において、電流検知配線13b,13cは並列に接続され、電流検知配線13aは電流検知配線13b,13cに対して直列に接続されている。   In the piezoelectric element 1 of this embodiment, in the current detection wiring portion 13, the current detection wirings 13b and 13c are connected in parallel, and the current detection wiring 13a is connected in series to the current detection wirings 13b and 13c.

電流検知配線13aは、電流検知配線13aが並列に接続された接地配線9の部分9aの抵抗値を考慮して、分極処理時の適切電流値の下限電流値の電流が圧電体5に流れた時に破断するように抵抗値及び線幅(許容電流値)が設定されている。   In the current detection wiring 13a, in consideration of the resistance value of the portion 9a of the ground wiring 9 to which the current detection wiring 13a is connected in parallel, the current having the lower limit current value of the appropriate current value during the polarization process flows to the piezoelectric body 5. The resistance value and the line width (allowable current value) are set so as to break sometimes.

電流検知配線13b,13cの抵抗値及び線幅(許容電流値)の設定は、図15の実施例と同様である。   The setting of the resistance value and the line width (allowable current value) of the current detection wirings 13b and 13c is the same as in the embodiment of FIG.

このように、電流検知配線13aが電流検知配線13b,13cに対して直列に接続されている場合であっても、上記の実施例と同様に、電流検知配線13a,13b,13cは分極処理時に圧電体5に流れた電流を検知できる。したがって、この実施例の圧電素子1は、分極処理後の圧電体5における分極状態の過不足を容易に判別できる。   As described above, even when the current detection wiring 13a is connected in series to the current detection wirings 13b and 13c, the current detection wirings 13a, 13b, and 13c are not subjected to polarization processing as in the above embodiment. The current flowing through the piezoelectric body 5 can be detected. Therefore, the piezoelectric element 1 of this embodiment can easily determine whether the polarization state of the piezoelectric body 5 after the polarization process is excessive or insufficient.

なお、電流検知配線13a,13b,13cの全部が直列に接続されていてもよい。この場合の電流検知配線13a,13b,13cの各許容電流値の設定方法は、接地配線9の部分9aと並列に接続された電流検知配線13aの許容電流値の設定方法と同様である。   Note that all of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c may be connected in series. The setting method of each allowable current value of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c in this case is the same as the setting method of the allowable current value of the current detection wiring 13a connected in parallel with the portion 9a of the ground wiring 9.

図1及び図12から図16を参照して、電流検知配線13a,13b,13cの配置例を説明したが、図1及び図12から図16に示された構成を組み合わせたり、入れ替えたりすることも可能である。   The arrangement examples of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c have been described with reference to FIGS. 1 and 12 to 16, but the configurations shown in FIGS. 1 and 12 to 16 may be combined or replaced. Is also possible.

また、電流検知配線は、所定の許容電流値で破断される電流検知部分と、電流検知配線の抵抗値を調節するための抵抗部分とが直列に接続された構成を備えていてもよい。抵抗部分は、電流検知部分の上段(高電位側)に配置されていてもよいし、後段(低電位側)に配置されていてもよいし、上段及び後段の両方に配置されていてもよい。このような構成は、複数の電流検知配線において、抵抗比と許容電流値を両立させる設計が難しい場合に特に有効である。   Further, the current detection wiring may include a configuration in which a current detection portion that is broken at a predetermined allowable current value and a resistance portion for adjusting the resistance value of the current detection wiring are connected in series. The resistance portion may be arranged at the upper stage (high potential side) of the current detection part, may be arranged at the rear stage (low potential side), or may be arranged at both the upper stage and the rear stage. . Such a configuration is particularly effective when it is difficult to design both the resistance ratio and the allowable current value in a plurality of current detection wirings.

例えば、配線幅や長さ、厚み、材料などが互いに異なっていることにより互いに抵抗値が異なる複数の抵抗部分が並列に設けられる。抵抗部分の後段に、許容電流値が互いに異なるように配線幅や長さ、厚み、材料などが互いに異なっている複数の電流検知部分が設けられる。各抵抗部分には電流検知部分が直列に接続される。   For example, a plurality of resistance portions having different resistance values due to different wiring widths, lengths, thicknesses, materials, and the like are provided in parallel. A plurality of current detection portions having different wiring widths, lengths, thicknesses, materials, and the like are provided at the subsequent stage of the resistance portion so that the allowable current values are different from each other. A current detection portion is connected in series to each resistance portion.

図17は、圧電素子のさらに他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図17において、図1及び図14と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。   FIG. 17 is a schematic plan view for explaining still another embodiment of the piezoelectric element. In FIG. 17, parts having the same functions as those in FIGS. 1 and 14 are denoted by the same reference numerals.

この実施例の圧電素子1は、図1に示された実施例と比較して、分極処理用配線27及び分極処理用電極29をさらに備えている。電流検知配線部13は分極処理用配線27を兼ねている。   The piezoelectric element 1 of this embodiment further includes a polarization processing wire 27 and a polarization processing electrode 29, as compared with the embodiment shown in FIG. The current detection wiring unit 13 also serves as the polarization processing wiring 27.

分極処理用配線27を兼ねている電流検知配線部13は、例えば入力電極25と分極処理用配線27との間に接続されている。分極処理用電極29は分極処理用配線27に接続されている。   The current detection wiring portion 13 that also serves as the polarization processing wiring 27 is connected between, for example, the input electrode 25 and the polarization processing wiring 27. The polarization processing electrode 29 is connected to the polarization processing wiring 27.

電流検知配線部13は、電流検知配線13a,13b,13cを備えている。電流検知配線13a,13b,13cの各一端は入力電極25に接続されている。電流検知配線13a,13b,13cの各他端は分極処理用電極29に接続されている。電流検知配線13a,13b,13cは、入力電極25と分極処理用電極29の間に並列に接続されている。   The current detection wiring unit 13 includes current detection wirings 13a, 13b, and 13c. One end of each of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c is connected to the input electrode 25. The other ends of the current detection wires 13a, 13b, and 13c are connected to the polarization processing electrode 29. The current detection wirings 13a, 13b, and 13c are connected in parallel between the input electrode 25 and the polarization processing electrode 29.

電流検知配線13aは、電流検知部分13a−1と、電流検知部分13a−1の両端に1つずつ接続された一対の抵抗部分13a−2,13a−2を備えている。同様に、電流検知配線13bは、電流検知部分13b−1と一対の抵抗部分13b−2,13b−2を備えている。同様に、電流検知配線13cは、電流検知部分13c−1と一対の抵抗部分13c−2,13c−2を備えている。   The current detection wiring 13a includes a current detection portion 13a-1 and a pair of resistance portions 13a-2 and 13a-2 that are connected to both ends of the current detection portion 13a-1. Similarly, the current detection wiring 13b includes a current detection portion 13b-1 and a pair of resistance portions 13b-2 and 13b-2. Similarly, the current detection wiring 13c includes a current detection portion 13c-1 and a pair of resistance portions 13c-2 and 13c-2.

電流検知配線13aの抵抗値は、電流検知部分13a−1及び抵抗部分13a−2,13a−2の合成抵抗で決定される。電流検知配線13bの抵抗値は、電流検知部分13b−1及び抵抗部分13b−2,13b−2の合成抵抗で決定される。電流検知配線13cの抵抗値は、電流検知部分13c−1及び抵抗部分13c−2,13c−2の合成抵抗で決定される。電流検知配線13a,13b,13cの各抵抗値は、互いに異なっていてもよいし、いずれか2つ又は全部が同じであってもよい。   The resistance value of the current detection wiring 13a is determined by the combined resistance of the current detection portion 13a-1 and the resistance portions 13a-2 and 13a-2. The resistance value of the current detection wiring 13b is determined by the combined resistance of the current detection portion 13b-1 and the resistance portions 13b-2 and 13b-2. The resistance value of the current detection wiring 13c is determined by the combined resistance of the current detection portion 13c-1 and the resistance portions 13c-2 and 13c-2. The resistance values of the current detection wirings 13a, 13b, and 13c may be different from each other, or any two or all of them may be the same.

電流検知部分13a−1,13b−1,13c−1は、所望の許容電流値で切断される配線幅及び長さで形成されている。電流検知部分13a−1,13b−1,13c−1は、例えば配線幅が異なっていることにより、許容電流値が互いに異なっている。電流検知部分13a−1,13b−1,13c−1の各許容電流値は、例えば配線幅、長さ、厚み、材料又はこれらの組合せが異なっていることにより、互いに異なった値をもつことができる。   The current detection portions 13a-1, 13b-1, and 13c-1 are formed with a wiring width and a length that are cut at a desired allowable current value. The current detection portions 13a-1, 13b-1, and 13c-1 have different allowable current values due to, for example, different wiring widths. The permissible current values of the current detection portions 13a-1, 13b-1, and 13c-1 may have different values due to, for example, different wiring widths, lengths, thicknesses, materials, or combinations thereof. it can.

抵抗部分13a−2,13b−2,13c−2は、分極処理時に、電流検知部分13a−1,13b−1,13c−1に流れる電流比を調節する。抵抗部分13a−2,13b−2,13c−2は、例えば配線幅が互いに異なっていることにより、抵抗値が互いに異なっている。抵抗部分13a−2,13b−2,13c−2の各抵抗値は、例えば配線幅、長さ、厚み、材料又はこれらの組合せが異なっていることにより、互いに異なった値をもつことができる。   The resistance portions 13a-2, 13b-2, and 13c-2 adjust the ratio of current flowing through the current detection portions 13a-1, 13b-1, and 13c-1 during the polarization process. The resistance portions 13a-2, 13b-2, and 13c-2 have different resistance values due to, for example, different wiring widths. The resistance values of the resistance portions 13a-2, 13b-2, and 13c-2 can have different values due to, for example, different wiring widths, lengths, thicknesses, materials, or combinations thereof.

電流検知部分13a−1は抵抗部分13a−2よりも許容電流値が小さい。電流検知部分13b−1は抵抗部分13b−2よりも許容電流値が小さい。電流検知部分13c−1は抵抗部分13c−2よりも許容電流値が小さい。   The current detection portion 13a-1 has a smaller allowable current value than the resistance portion 13a-2. The current detection portion 13b-1 has a smaller allowable current value than the resistance portion 13b-2. The current detection portion 13c-1 has a smaller allowable current value than the resistance portion 13c-2.

電流検知部分13a−1と抵抗部分13a−2について、許容電流値を互いに異ならせるには、例えば、配線幅、長さ、厚み、材料又はこれらの組合せを異ならせればよい。この実施例では、電流検知部分13a−1と抵抗部分13a−2は、互いに配線幅が異なっていることにより、互いに許容電流値が異なっている。電流検知部分13b−1と抵抗部分13b−2、及び電流検知部分13c−1と抵抗部分13c−2についても、同様である。   In order to make the allowable current values different between the current detection portion 13a-1 and the resistance portion 13a-2, for example, the wiring width, length, thickness, material, or combination thereof may be different. In this embodiment, the current detection portion 13a-1 and the resistance portion 13a-2 have different allowable current values due to the different wiring widths. The same applies to the current detection portion 13b-1 and the resistance portion 13b-2, and the current detection portion 13c-1 and the resistance portion 13c-2.

検知配線部分13a−1は、分極処理時の適切電流値の下限電流値程度の電流が圧電体5に流れた時に破断するように許容電流値が設定されている。
電流検知部分13b−1は、分極処理時の適切電流値の上限電流値程度の電流が圧電体5に流れた時に破断するように許容電流値が設定されている。
電流検知部分13c−1は、圧電素子1の絶縁破壊等の異常を検出可能な電流値程度の電流が圧電体5に流れた時に破断するように許容電流値が設定されている。
The detection wiring portion 13 a-1 is set with an allowable current value so that the detection wiring portion 13 a-1 is broken when a current that is about the lower limit current value of the appropriate current value during the polarization process flows through the piezoelectric body 5.
The current detection portion 13b-1 is set to have an allowable current value so that the current detection portion 13b-1 breaks when a current of about the upper limit current value of the appropriate current value during the polarization process flows into the piezoelectric body 5.
The current detection portion 13 c-1 is set with an allowable current value so that the current detection portion 13 c-1 is broken when a current having a current value that can detect an abnormality such as dielectric breakdown of the piezoelectric element 1 flows through the piezoelectric body 5.

この実施例では、分極処理時に、分極処理用電極29と接地電極23との間に電圧が印加される。電流は、分極処理用電極29から、電流検知配線部13(分極処理用配線27)、入力電極25、入力配線11、上部電極7、圧電体5、下部電極3、接地配線9を介して接地電極23に流れる。   In this embodiment, a voltage is applied between the polarization processing electrode 29 and the ground electrode 23 during the polarization processing. The current is grounded from the polarization processing electrode 29 through the current detection wiring section 13 (polarization processing wiring 27), the input electrode 25, the input wiring 11, the upper electrode 7, the piezoelectric body 5, the lower electrode 3, and the ground wiring 9. It flows to the electrode 23.

電流検知配線部13は、上記の実施例と同様に、分極処理時に圧電体5に流れた電流を検知できる。したがって、この実施例の圧電素子1は、分極処理後の圧電体5における分極状態の過不足を容易に判別できる。   The current detection wiring unit 13 can detect the current that has flowed through the piezoelectric body 5 during the polarization process, as in the above embodiment. Therefore, the piezoelectric element 1 of this embodiment can easily determine whether the polarization state of the piezoelectric body 5 after the polarization process is excessive or insufficient.

なお、分極処理後の電流検知配線部13の状態の観察は、外観観察に限らず、入力電極25と分極処理用電極29を用いて、図14に示された実施例と同様に電気的に行うことができる。
さらに、圧電素子1の動作時に電流検知配線部13(分極処理用配線27)には電流が流れないので、電流検知配線部13の抵抗値は圧電素子1の動作に影響しない。したがって、電流検知配線部13の抵抗値を任意の値に、例えば入力配線11の抵抗値や接地配線9の抵抗値に対して大きい抵抗値に設定することができる。
The observation of the state of the current detection wiring portion 13 after the polarization process is not limited to the appearance observation, but is electrically performed using the input electrode 25 and the polarization process electrode 29 as in the embodiment shown in FIG. It can be carried out.
Further, since no current flows through the current detection wiring section 13 (polarization processing wiring 27) during the operation of the piezoelectric element 1, the resistance value of the current detection wiring section 13 does not affect the operation of the piezoelectric element 1. Therefore, the resistance value of the current detection wiring portion 13 can be set to an arbitrary value, for example, a resistance value larger than the resistance value of the input wiring 11 or the resistance value of the ground wiring 9.

この実施例では、電流検知配線部13は分極処理用配線27を兼ねているが、図14に示された実施例と同様に、電流検知配線部13は分極処理用配線27に配置されているようにしてもよい。   In this embodiment, the current detection wiring section 13 also serves as the polarization processing wiring 27, but the current detection wiring section 13 is arranged in the polarization processing wiring 27 as in the embodiment shown in FIG. 14. You may do it.

また、この実施例では、電流検知配線部13は入力電極25に接続されているが、電流検知配線部13は、入力配線11に接続されていてもよいし、上部電極7に接続されていてもよい。また、電流検知配線部13は、下部電極3に接続されていてもよいし、接地配線9に接続されていてもよいし、接地電極23に接続されていてもよい。   In this embodiment, the current detection wiring portion 13 is connected to the input electrode 25, but the current detection wiring portion 13 may be connected to the input wiring 11 or connected to the upper electrode 7. Also good. Further, the current detection wiring portion 13 may be connected to the lower electrode 3, may be connected to the ground wiring 9, or may be connected to the ground electrode 23.

また、この実施例では、電流検知部分13a−1,13b−1,13c−1に対応して抵抗部分13a−2,13b−2,13c−2が設けられているが、1つの抵抗部分に複数の電流検知部分が並列に接続されていてもよい。例えば、抵抗部分13a−2が設けられずに、抵抗部分13b−2に電流検知部分13a−1,13b−1が並列に接続されているようにしてもよい。なお、この構成において、電流検知部分13a−1,13b−1,13c−1及び抗部分13b−2,13c−2について抵抗値及び許容電流値が適切に設定されることは言うまでもない。   In this embodiment, resistance portions 13a-2, 13b-2, and 13c-2 are provided corresponding to the current detection portions 13a-1, 13b-1, and 13c-1, but one resistance portion is provided. A plurality of current detection portions may be connected in parallel. For example, the current detection portions 13a-1 and 13b-1 may be connected in parallel to the resistance portion 13b-2 without providing the resistance portion 13a-2. In this configuration, it goes without saying that the resistance value and the allowable current value are appropriately set for the current detection portions 13a-1, 13b-1, 13c-1 and the resistance portions 13b-2, 13c-2.

また、この実施例では、電流検知配線13aは電流検知部分13a−1の両端にそれぞれ抵抗部分13a−2を備えているが、電流検知配線13aは、電流検知部分13a−1のいずれか一端のみに抵抗部分13a−2を備えていてもよい。電流検知配線13b,13cについても同様である。   In this embodiment, the current detection wiring 13a includes resistance portions 13a-2 at both ends of the current detection portion 13a-1, but the current detection wiring 13a has only one end of the current detection portion 13a-1. The resistor portion 13a-2 may be provided. The same applies to the current detection wirings 13b and 13c.

また、抵抗部分が電流検知部分の前段に配置された電流検知配線、抵抗部分が電流検知部分の後段に配置された電流検知配線、抵抗部分が電流検知部分の上段と下段にそれぞれ配置された電流検知配線のうち複数又は全部の電流検知配線が混載されていてもよい。また、電流検知部分及び抵抗部分を備えている電流検知配線と、電流検知部分及び抵抗部分を備えていない電流検知配線とが混載されていてもよい。   In addition, the current detection wiring in which the resistance part is arranged before the current detection part, the current detection wiring in which the resistance part is arranged after the current detection part, and the current in which the resistance part is arranged in the upper and lower stages of the current detection part A plurality or all of the current detection wirings among the detection wirings may be mounted together. Moreover, the current detection wiring provided with the current detection part and the resistance part and the current detection wiring not provided with the current detection part and the resistance part may be mounted together.

電流検知配線が電流検知部分及び抵抗部分を備えている図17の構成は、図1及び図12から図16に示された構成と組み合わせたり、入れ替えたりすることも可能である。   The configuration of FIG. 17 in which the current detection wiring includes a current detection portion and a resistance portion can be combined with or replaced with the configuration shown in FIGS. 1 and 12 to 16.

以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, the numerical value, material, arrangement | positioning, number, etc. in the said Example are examples, This invention is not limited to these, It was described in the claim Various modifications are possible within the scope of the present invention.

例えば、上記実施例では、電流検知配線13cの破断によって回路異常等を検出できることを説明している。ただし、本発明の圧電素子は、少なくとも、分極処理時の適切電流値の下限電流値の電流が圧電体に流れた時に破断する電流検知配線と、適切電流値の上限電流値の電流が圧電体に流れた時に破断する電流検知配線とを備えていればよい。これにより、本発明の圧電素子は、分極処理後の圧電体における分極状態の過不足を判別できる。   For example, in the above-described embodiment, it is described that a circuit abnormality or the like can be detected by breaking the current detection wiring 13c. However, the piezoelectric element of the present invention includes at least a current detection wiring that breaks when a current with a lower limit current value of an appropriate current value during polarization treatment flows through the piezoelectric body, and a current with an upper limit current value of an appropriate current value. It is only necessary to have a current detection wiring that breaks when the current flows. Thereby, the piezoelectric element of this invention can discriminate | determine the excess and deficiency of the polarization state in the piezoelectric material after polarization processing.

また、上記実施例では、電流検知配線13a,13b,13cの線幅は、それぞれ一定であるが、本発明の圧電素子において、電流検知配線の線幅は一定でなくてもよい。   Moreover, in the said Example, although the line width of current detection wiring 13a, 13b, 13c is respectively constant, in the piezoelectric element of this invention, the line width of current detection wiring does not need to be constant.

また、上記実施例は、電流検知配線部13において電流検知配線13a,13b,13cが接地配線9の線幅を全部使用している構成であるものを含んでいる。ただし、本発明の圧電素子において、電流検知配線は、第1配線もしくは第2配線の線幅の一部分を使用している構成であってもよいし、第1配線もしくは第2配線に並列に接続されている構成であってもよい。   Further, the above embodiment includes a configuration in which the current detection wirings 13 a, 13 b, 13 c use the entire line width of the ground wiring 9 in the current detection wiring unit 13. However, in the piezoelectric element of the present invention, the current detection wiring may be configured to use a part of the line width of the first wiring or the second wiring, or connected in parallel to the first wiring or the second wiring. It may be configured.

また、本発明の圧電素子において、複数の電流検知配線について許容電流値を互いに異ならせる手段は、配線の線幅や長さを異ならせる方法に限定されない。例えば、複数の電流検知配線は、互いに厚みが異なっていてもよい。また、複数の電流検知配線は、互いに電気抵抗率が異なる複数の材料によって形成されていてもよい。また、複数の電流検知配線は、複数層の配線層によって形成されていてもよい。本発明の圧電素子において、複数の電流検知配線について互いに許容電流値を異ならせる手段は特に限定されない。   In the piezoelectric element of the present invention, the means for making the allowable current values different from each other for the plurality of current detection wires is not limited to the method of making the wire widths and lengths of the wires different. For example, the plurality of current detection wirings may have different thicknesses. Further, the plurality of current detection wirings may be formed of a plurality of materials having different electric resistivity. Further, the plurality of current detection wirings may be formed of a plurality of wiring layers. In the piezoelectric element of the present invention, means for making the allowable current values different for the plurality of current detection wirings is not particularly limited.

また、分極処理時の適切電流値の範囲内又はその前後の電流が圧電体に流れたときに破断する、許容電流値が互いに異なる電流検知配線を3つ以上配置すれば、より詳細な圧電体の分極状態を把握できる。この場合、許容電流値が互いに異なる電流検知配線の本数を増やすほど、より詳細な圧電体の分極状態を把握できる。   Further, if three or more current detection wirings having different allowable current values that are broken when current flowing in or around the appropriate current value range during the polarization process flows to the piezoelectric body, more detailed piezoelectric body The polarization state of can be grasped. In this case, the more detailed the polarization state of the piezoelectric body can be grasped as the number of current detection wirings having different allowable current values is increased.

また、上記実施例では、下部電極3は接地電位に接続され、上部電極7に入力電圧が供給される構成であるが、本発明の圧電素子はこれに限定されない。本発明の圧電素子において、第1電極及び第2電極のいずれが高電位側(例えば入力電圧)に接続されてもよい。   In the above embodiment, the lower electrode 3 is connected to the ground potential and the input voltage is supplied to the upper electrode 7. However, the piezoelectric element of the present invention is not limited to this. In the piezoelectric element of the present invention, either the first electrode or the second electrode may be connected to the high potential side (for example, input voltage).

上記実施例において、圧電素子1は液滴吐出ヘッド101のアクチュエータ基板104に搭載されているが、本発明の圧電素子が適用される装置はこれに限定されない。本発明の圧電素子は、上記第1電極、上記第1配線、上記第2電極、上記第2配線及び上記圧電体を備えた構成の圧電素子であれば、どのような構成の圧電素子であっても適用できる。   In the above embodiment, the piezoelectric element 1 is mounted on the actuator substrate 104 of the droplet discharge head 101, but the apparatus to which the piezoelectric element of the present invention is applied is not limited to this. The piezoelectric element according to the present invention is a piezoelectric element having any configuration as long as the piezoelectric element includes the first electrode, the first wiring, the second electrode, the second wiring, and the piezoelectric body. Even applicable.

また、本発明の液滴吐出ヘッドは、液滴吐出ヘッド101の構成に限定されない。本発明の液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有するノズル層、該ノズル孔に連通する液室を形成する流路層、該液室に流れる流体に振動板を介して圧力を発生させる圧電素子を備えた液滴吐出ヘッドであればどのような構成の液滴吐出ヘッドであっても適用できる。   Further, the droplet discharge head of the present invention is not limited to the configuration of the droplet discharge head 101. The droplet discharge head of the present invention includes a nozzle layer having a plurality of nozzle holes, a flow path layer that forms a liquid chamber communicating with the nozzle holes, and a piezoelectric device that generates a pressure in the fluid flowing through the liquid chamber via a vibration plate. Any droplet discharge head having any configuration can be applied as long as the droplet discharge head includes an element.

また、本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、1つ液室に対して複数のノズル孔が配置されていてもよい。   In the droplet discharge head of the present invention, a plurality of nozzle holes may be arranged for one liquid chamber.

1 圧電素子
3 下部電極(第1電極又は第2電極)
5 圧電体
7 上部電極(第2電極又は第1電極)
9 接地配線(第1配線又は第2配線)
11 入力配線(第2配線又は第1配線)
13a,13b,13c 電流検知配線
101 液滴吐出ヘッド
103 ノズル板(ノズル層)
109 ノズル孔
110 液室
115 振動板
201 液体カートリッジ
1 Piezoelectric element 3 Lower electrode (first electrode or second electrode)
5 Piezoelectric body 7 Upper electrode (second electrode or first electrode)
9 Grounding wiring (first wiring or second wiring)
11 Input wiring (second wiring or first wiring)
13a, 13b, 13c Current detection wiring 101 Droplet discharge head 103 Nozzle plate (nozzle layer)
109 Nozzle hole 110 Liquid chamber 115 Vibration plate 201 Liquid cartridge

特開昭60−60788号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-60788

Claims (4)

第1電極と、
前記第1電極に電気的に接続された第1配線と、
第2電極と、
前記第2電極に電気的に接続された第2配線と、
前記第1電極と前記第2電極の間に配置された圧電体と、
前記第1配線もしくは前記第2配線又はその両方に配置された、許容電流値が互いに異なる複数の電流検知配線と、を備えていることを特徴とする圧電素子。
A first electrode;
A first wiring electrically connected to the first electrode;
A second electrode;
A second wiring electrically connected to the second electrode;
A piezoelectric body disposed between the first electrode and the second electrode;
A piezoelectric element comprising: a plurality of current detection wirings arranged in the first wiring, the second wiring, or both, and having different allowable current values.
ノズル孔を有するノズル層と、該ノズル孔に連通する液室を形成する流路層と、該液室に流れる流体に振動板を介して圧力を発生させる圧電素子とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
前記圧電素子は請求項1に記載の圧電素子であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
A droplet discharge head comprising a nozzle layer having a nozzle hole, a flow path layer forming a liquid chamber communicating with the nozzle hole, and a piezoelectric element that generates a pressure in the fluid flowing in the liquid chamber via a vibration plate In
The droplet discharge head according to claim 1, wherein the piezoelectric element is a piezoelectric element according to claim 1.
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと該液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジにおいて、
前記液滴吐出ヘッドは請求項2に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
In a liquid cartridge in which a droplet discharge head that discharges droplets and a liquid tank that supplies liquid to the droplet discharge head are integrated,
The liquid cartridge according to claim 2, wherein the liquid droplet ejection head is the liquid droplet ejection head according to claim 2.
液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出記録装置において、
前記液滴吐出ヘッドは請求項2に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液滴吐出記録装置。
In a droplet discharge recording apparatus equipped with a droplet discharge head for discharging droplets,
A droplet discharge recording apparatus according to claim 2, wherein the droplet discharge head is the droplet discharge head according to claim 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016074188A (en) * 2014-10-08 2016-05-12 ローム株式会社 Inkjet device and manufacturing method for inkjet device
JP2017050355A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Electronic device and manufacturing method therefor

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