JP2016041485A - Liquid injection apparatus and electrode position determination method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid injection apparatus capable of ensuring that crosstalk is suppressed while making the distortion of a piezoelectric actuator as large as possible.SOLUTION: A first individual electrode 44 overlapping a central portion of a pressure chamber 10 in a transport direction, and a second individual electrode having two overlap portions 45a overlapping two end portions of the pressure chamber 10 in the transport direction, respectively are disposed on an upper surface of a piezoelectric layer 42. The piezoelectric layer 42 is held between the first individual electrode 44 and the overlap portions 45a and a common electrode 43. A center 46a of a clearance 46 between the first individual electrode 44 and each overlap portion 45a is located in a predetermined region Ra overlapping a central region of the pressure chamber 10. The predetermined region Ra is a region where the distortion of a piezoelectric actuator 22 toward the pressure chamber 10 becomes a maximum level when an electric field in a thickness direction is generated in the entire predetermined region Ra.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射装置、及び、液体噴射装置において電極の位置を決定する電極位置決定方法に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting apparatus that ejects liquid from a nozzle, and an electrode position determining method that determines the position of an electrode in the liquid ejecting apparatus.

ノズルから液体を噴射する液体噴射装置として、特許文献1には、ノズルからインクを噴射するインクジェットヘッドが記載されている。特許文献1に記載のインクジェットヘッドは、キャビティユニットと圧電アクチュエータとを備えている、キャビティユニットは、記録用紙の配列方向に配列された複数の圧力室を有している。圧電アクチュエータは、キャビティユニットの上面に互いに積層されて配置された3つの圧電材料層と、常時第1の定電位が付与される第1の定電位電極と、常時第2定電位が付与される第2定電位電極と、個別電極とを備えている。第1定電位電極は、3枚の圧電材料層のうち、中央の圧電材料層と上側の圧電材料層との間の、圧力室の中央部と重なる部分に配置されている。第2定電位電極は、3枚の圧電材料層のうち下側の圧電材料層と中央の圧電材料層との間の、記録用紙の搬送方向における圧力室の両端部と重なる部分に配置されている。個別電極は、3枚の圧電材料層のうち上側の圧電材料層の上面の圧力室と重なる部分に、第1定電位電極及び第2定電位電極の両方と重なっている。また、上側の圧電材料層の第1定電位電極と個別電極とに挟まれた部分は厚み方向の上向きに分極されている。また、上側及び中央の圧電材料層の第2定電位電極と個別電極とに挟まれた部分は、厚み方向の下向きに分極されている。   As a liquid ejecting apparatus that ejects liquid from a nozzle, Patent Document 1 describes an inkjet head that ejects ink from a nozzle. The ink jet head described in Patent Document 1 includes a cavity unit and a piezoelectric actuator. The cavity unit has a plurality of pressure chambers arranged in the arrangement direction of the recording paper. The piezoelectric actuator is provided with three piezoelectric material layers arranged on top of each other on the upper surface of the cavity unit, a first constant potential electrode to which a first constant potential is always applied, and a second constant potential at all times. A second constant potential electrode and an individual electrode are provided. The first constant potential electrode is disposed in a portion of the three piezoelectric material layers that overlaps the central portion of the pressure chamber between the central piezoelectric material layer and the upper piezoelectric material layer. The second constant potential electrode is arranged in a portion overlapping the both ends of the pressure chamber in the recording paper conveyance direction between the lower piezoelectric material layer and the central piezoelectric material layer among the three piezoelectric material layers. Yes. The individual electrode overlaps both the first constant potential electrode and the second constant potential electrode in a portion overlapping the pressure chamber on the upper surface of the upper piezoelectric material layer among the three piezoelectric material layers. In addition, the portion of the upper piezoelectric material layer sandwiched between the first constant potential electrode and the individual electrode is polarized upward in the thickness direction. Further, the portions of the upper and central piezoelectric material layers sandwiched between the second constant potential electrode and the individual electrodes are polarized downward in the thickness direction.

そして、個別電極に第1の定電位が付与されると、圧電材料層の個別電極と第2定電位電極とに挟まれた部分に、分極方向と平行な厚み方向下向きの電界が発生する。これにより、圧電材料層のこの部分が面方向に収縮し、圧電アクチュエータの圧力室と重なる部分が、圧力室と反対側に撓む。一方、個別電極に第2の定電位が付与されると、圧電材料層の個別電極と第1定電位電極とに挟まれた部分に、分極方向と平行な厚み方向上向きの電界が発生する。これにより、圧電材層層のこの部分が面方向に収縮し、圧電アクチュエータの圧力室と重なる部分が、圧力室側に撓む。   When the first constant potential is applied to the individual electrode, a downward electric field in the thickness direction parallel to the polarization direction is generated in a portion sandwiched between the individual electrode and the second constant potential electrode of the piezoelectric material layer. As a result, this portion of the piezoelectric material layer contracts in the plane direction, and the portion overlapping the pressure chamber of the piezoelectric actuator bends to the opposite side of the pressure chamber. On the other hand, when the second constant potential is applied to the individual electrode, an upward electric field in the thickness direction parallel to the polarization direction is generated in a portion sandwiched between the individual electrode and the first constant potential electrode of the piezoelectric material layer. Thereby, this portion of the piezoelectric material layer is contracted in the surface direction, and the portion overlapping the pressure chamber of the piezoelectric actuator is bent toward the pressure chamber.

そして、個別電極に付与する電位を第1の定電位と第2の定電位との間で切り替えて圧電アクチュエータを駆動すると、圧電層の個別電極と第1定電位電極とに挟まれた部分が面方向に収縮するときに、圧電層の個別電極と第2定電位電極とに挟まれた部分が収縮前の状態に面方向に伸長する。また、圧電層の個別電極と第2定電位電極とに挟まれた部分が面方向に収縮するときに、圧電層の個別電極と第1定電位電極とに挟まれた部分が収縮前の状態に面方向に伸長する。このとき、圧電層の個別電極と第1定電位電極とに挟まれた部分、及び、圧電層の個別電極と第2定電位電極とに挟まれた部分のうち、一方の部分の面方向の収縮が、他方の部分の面方向の伸長によって相殺される。これにより、圧電層のある圧力室と重なる部分の変形が、圧電層の隣接する圧力室と重なる部分の変形に影響を与える、いわゆるクロストークを抑制することができる。   When the piezoelectric actuator is driven by switching the potential applied to the individual electrode between the first constant potential and the second constant potential, the portion sandwiched between the individual electrode and the first constant potential electrode of the piezoelectric layer is When contracting in the surface direction, a portion of the piezoelectric layer sandwiched between the individual electrode and the second constant potential electrode extends in the surface direction to a state before contraction. Further, when the portion sandwiched between the individual electrode and the second constant potential electrode of the piezoelectric layer contracts in the plane direction, the portion sandwiched between the individual electrode and the first constant potential electrode of the piezoelectric layer is in a state before contraction. Elongate in the surface direction. At this time, one of the portion of the piezoelectric layer sandwiched between the individual electrode and the first constant potential electrode and the portion of the piezoelectric layer sandwiched between the individual electrode and the second constant potential electrode in the surface direction. Shrinkage is offset by the planar extension of the other part. Accordingly, it is possible to suppress so-called crosstalk in which the deformation of the portion overlapping the pressure chamber with the piezoelectric layer affects the deformation of the portion overlapping the adjacent pressure chamber of the piezoelectric layer.

特開2011−51121号公報JP 2011-51121 A

ここで、特許文献1に記載されているようなインクジェットヘッドでは、通常、個別電極を第1の定電位にしたときの、圧電アクチュエータの圧力室と反対側への撓みが、個別電極を第2の定電位にしたときの、圧電アクチュエータの圧力室側への撓みよりも小さい。このとき、圧電アクチュエータの、圧力室側の撓みと、圧力室と反対側への撓みとの差が大きすぎると、クロストークの抑制の効果を十分に得られない虞がある。   Here, in the ink jet head described in Patent Document 1, usually, when the individual electrode is set to the first constant potential, the deflection of the piezoelectric actuator to the side opposite to the pressure chamber causes the second electrode to move to the second electrode. This is smaller than the deflection of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber when the constant potential is set to. At this time, if the difference between the deflection of the piezoelectric actuator on the pressure chamber side and the deflection on the side opposite to the pressure chamber is too large, the effect of suppressing the crosstalk may not be sufficiently obtained.

一方で、特許文献1では、記録用紙の搬送方向において、第1定電位電極の端部と第2定電位電極の端部とが重なっている。しかしながら、第1定電位電極と第2定電位電極との間の電位差による下側の圧電層の変形の抑制や、第1定電位電極と第2定電位電極との間の絶縁性の確保などの観点から、第1定電位電極と第2定電位電極とは、記録用紙の搬送方向に隙間をあけて配置されていることが好ましい。ただし、この場合には、第1定電位電極と第2定電位電極とが重なっている場合と比較して、第1定電位電極及び第2定電位電極のうち、少なくとも一方の電極と個別電極とが対向する面積が小さくなってしまい、個別電極を第1の定電位と第2の定電位との間で切り替えたときの、圧電アクチュエータの撓みが小さくなってしまう虞がある。   On the other hand, in Patent Document 1, the end portion of the first constant potential electrode and the end portion of the second constant potential electrode overlap each other in the conveyance direction of the recording paper. However, the deformation of the lower piezoelectric layer due to the potential difference between the first constant potential electrode and the second constant potential electrode is suppressed, the insulation between the first constant potential electrode and the second constant potential electrode is ensured, etc. From this point of view, it is preferable that the first constant potential electrode and the second constant potential electrode are arranged with a gap in the recording sheet conveyance direction. However, in this case, at least one of the first constant potential electrode and the second constant potential electrode and the individual electrode are compared with the case where the first constant potential electrode and the second constant potential electrode overlap each other. There is a possibility that the area of the piezoelectric actuator will be small, and the deflection of the piezoelectric actuator will be small when the individual electrode is switched between the first constant potential and the second constant potential.

本発明の目的は、圧電アクチュエータの撓みの減少を極力抑えつつ、クロストークを確実に抑制することが可能な液体噴射装置、及び、液体噴射装置における電極位置決定方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus and a method for determining an electrode position in the liquid ejecting apparatus that can reliably suppress crosstalk while suppressing a decrease in the bending of a piezoelectric actuator as much as possible.

本発明に係る液体噴射装置は、液体を噴射するためのノズルと連通し、一方向に配列された複数の圧力室を有する流路ユニットと、前記複数の圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータと、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧力室にまたがって連続的に延びた圧電層と、前記圧電層の前記圧力室の中央部と重なる部分に配置された第1電極と、前記圧電層の前記圧力室と重なる部分のうち、前記一方向における前記第1電極よりも外側の部分に配置された第2電極と、を備え、前記第1電極と前記第2電極とは、前記一方向に隙間をあけて配置され、前記隙間の中心は、前記一方向において、前記圧電層の前記圧力室の中央の領域と重なる領域である所定領域に位置し、前記所定領域は、前記所定領域全体に厚み方向の電界を発生させたときに、前記圧電アクチュエータの前記圧力室側への撓みが最大となる領域のである。   A liquid ejecting apparatus according to the present invention communicates with a nozzle for ejecting liquid, and has a flow path unit having a plurality of pressure chambers arranged in one direction, and applies pressure to the liquid in the plurality of pressure chambers. The piezoelectric actuator comprises: a piezoelectric layer continuously extending across the plurality of pressure chambers; and a first electrode disposed on a portion of the piezoelectric layer overlapping a central portion of the pressure chamber. And a second electrode disposed on a portion of the piezoelectric layer that overlaps the pressure chamber and outside the first electrode in the one direction, and the first electrode and the second electrode, Is disposed with a gap in the one direction, and the center of the gap is located in a predetermined area that is an area overlapping the central area of the pressure chamber of the piezoelectric layer in the one direction, and the predetermined area is The entire predetermined area When an electric field is generated in the viewing direction, deflection to the pressure chamber side of the piezoelectric actuator is the region of maximum.

本発明に係る電極位置決定方法は、液体を噴射するためのノズルと連通し、一方向に配列された複数の圧力室を有する流路ユニットと、前記複数の圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータと、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧力室にまたがって連続的に延びた圧電層と、前記圧電層の前記圧力室の中央部と重なる部分に配置された第1電極と、前記圧電層の前記圧力室と重なる部分のうち、前記一方向における前記第1電極よりも外側の部分に配置された第2電極と、を備えた液体噴射装置において、前記第1電極及び前記第2電極の位置を決定する電極位置決定方法であって、前記第1電極と前記第2電極とが、前記一方向に隙間をあけて配置され、且つ、前記隙間の中心が、前記一方向において、前記圧電層の前記圧力室の中央の領域と重なる領域である所定領域に位置するように、前記第1電極及び前記第2電極の位置を決定し、前記所定領域は、前記所定領域全体に厚み方向に電界を発生させたときに、前記圧電アクチュエータの前記圧力室側への撓みが最大となる領域である。   An electrode position determination method according to the present invention is a flow path unit having a plurality of pressure chambers arranged in one direction and communicating with a nozzle for ejecting liquid, and applies pressure to the liquid in the plurality of pressure chambers. A piezoelectric actuator, and the piezoelectric actuator is disposed in a portion overlapping the piezoelectric layer continuously extending over the plurality of pressure chambers and a central portion of the pressure chamber of the piezoelectric layer. In the liquid ejecting apparatus, comprising: an electrode; and a second electrode disposed in a portion of the piezoelectric layer that overlaps the pressure chamber in an outer side of the first electrode in the one direction. And an electrode position determining method for determining the position of the second electrode, wherein the first electrode and the second electrode are arranged with a gap in the one direction, and the center of the gap is In one direction, front The positions of the first electrode and the second electrode are determined so as to be located in a predetermined area that is an area overlapping with a central area of the pressure chamber of the piezoelectric layer, and the predetermined area extends in the thickness direction over the entire predetermined area. When the electric field is generated, the piezoelectric actuator is the region where the deflection of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber is maximized.

第1電極と第2電極とが圧電層の同じ面に配置される場合には、第1電極と第2電極との間に隙間を設ける必要がある。また、第1電極と第2電極とが圧電層の異なる面に配置されている場合でも、電極間の絶縁信頼性の確保などの観点から、第1電極と第2電極との間に隙間があることが好ましい。   When the first electrode and the second electrode are disposed on the same surface of the piezoelectric layer, it is necessary to provide a gap between the first electrode and the second electrode. Even when the first electrode and the second electrode are arranged on different surfaces of the piezoelectric layer, there is a gap between the first electrode and the second electrode from the viewpoint of ensuring insulation reliability between the electrodes. Preferably there is.

一方で、複数の圧力室が一方向に配列され、且つ、圧電層がこれら複数の圧力室にまたがって連続的に延びている場合、圧電層のある圧力室と重なる部分の変形が、圧電アクチュエータの隣接する圧力室と重なる部分の撓みに影響を与える、いわゆるクロストークが発生する虞がある。本発明では、第1電極を用いて圧電層に電界を発生させて圧電アクチュエータを圧力室側に撓ませた状態と、第2電極を用いて圧電層に電界を発させて圧電アクチュエータを圧力室と反対側に撓ませた状態とを切り替える際に、圧電層の第1電極と重なる部分及び第2電極と重なる部分のうち、一方の部分が収縮し、他方の部分が収縮前の状態に伸長する。これにより、上記一方の部分の収縮と、上記他方の部分の伸長とが相殺され、クロストークを抑制することができる。ただし、第1電極が圧力室の中央部と重なり、第2電極が圧力室の第1電極と重なる部分よりも外側の部分と重なるような圧電アクチュエータでは、圧力室側への撓みが、圧力室と反対側への撓みよりも大きくなる。このとき、圧力室側への撓みと、圧力室と反対側への撓みとの差が大きいと、クロストークの抑制効果は小さくなってしまう。   On the other hand, when a plurality of pressure chambers are arranged in one direction and the piezoelectric layer continuously extends across the plurality of pressure chambers, the deformation of the portion overlapping the pressure chamber with the piezoelectric layer is changed. There is a possibility that so-called crosstalk, which affects the deflection of the portion overlapping the adjacent pressure chambers, may occur. In the present invention, an electric field is generated in the piezoelectric layer using the first electrode and the piezoelectric actuator is bent toward the pressure chamber side, and an electric field is generated in the piezoelectric layer using the second electrode and the piezoelectric actuator is moved to the pressure chamber. When switching between the state bent to the opposite side, one of the portions overlapping the first electrode and the second electrode of the piezoelectric layer contracts and the other portion expands to the state before contraction. To do. As a result, the contraction of the one part and the extension of the other part are offset, and crosstalk can be suppressed. However, in a piezoelectric actuator in which the first electrode overlaps with the central portion of the pressure chamber and the second electrode overlaps with a portion outside the portion overlapping the first electrode of the pressure chamber, the deflection toward the pressure chamber is And greater than the deflection to the opposite side. At this time, if the difference between the deflection toward the pressure chamber and the deflection toward the opposite side of the pressure chamber is large, the effect of suppressing the crosstalk is reduced.

そこで、本発明では、第1電極と第2電極との隙間の中心が、一方向において、圧電層の圧力室の中央の領域と重なる所定領域に位置するように、第1電極及び第2電極を配置している。ここで、所定領域とは、所定領域全体に厚み方向の電界を発生させたときの、圧電アクチュエータの圧力室側への撓みが最も大きくなる領域のことである。これにより、上記隙間の中心が、一方向における所定領域よりも外側に位置している場合と比較して、圧電アクチュエータの圧力室側への撓みと圧力室と反対側への撓みとの差を小さくすることができる。これにより、クロストークを確実に抑制することができる。   Therefore, in the present invention, the first electrode and the second electrode are positioned so that the center of the gap between the first electrode and the second electrode is located in a predetermined region that overlaps the central region of the pressure chamber of the piezoelectric layer in one direction. Is arranged. Here, the predetermined region is a region where the deflection of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber side is greatest when an electric field in the thickness direction is generated in the entire predetermined region. As a result, the difference between the deflection of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber side and the deflection toward the opposite side of the pressure chamber is compared with the case where the center of the gap is located outside the predetermined region in one direction. Can be small. Thereby, crosstalk can be reliably suppressed.

また、本発明では、上記隙間の中心が、一方向における所定領域よりも外側に位置している場合と比較して、圧電アクチュエータの圧力室側への撓みが小さくなる。しかしながら、上述したように、圧電アクチュエータは、圧力室側への撓みが圧力室と反対側への撓みよりも大きい。そのため、上記隙間の中心が、一方向における所定領域に位置するようにした場合には、上記隙間の中心が、一方向における所定領域よりも外側に位置するようにした場合と比較して、隙間を形成することによる圧電アクチュエータの撓みへの影響を小さくすることができる。   Further, in the present invention, the deflection of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber is reduced as compared with the case where the center of the gap is located outside a predetermined region in one direction. However, as described above, in the piezoelectric actuator, the deflection toward the pressure chamber side is larger than the deflection toward the side opposite to the pressure chamber. Therefore, when the center of the gap is located in a predetermined area in one direction, the gap is larger than the case where the center of the gap is located outside the predetermined area in one direction. The influence on the deflection of the piezoelectric actuator due to the formation of can be reduced.

第1実施形態に係るプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a printer according to a first embodiment. 図1のインクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of the inkjet head of FIG. 図2のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図2のVI−IV線断面図である。It is the VI-IV sectional view taken on the line of FIG. (a)が第1実施形態との比較例を示す図4相当の図であり、(b)が(a)とは別の比較例を示す図4相当の図である。(A) is a figure equivalent to FIG. 4 which shows the comparative example with 1st Embodiment, (b) is a figure equivalent to FIG. 4 which shows the comparative example different from (a). (a)が第1実施形態における圧力室の長さと所定領域の長さとの関係を示す表であり、(b)が(a)の関係を、横軸を圧力室の長さ、縦軸を所定領域の長さとする平面上に示した図である。(A) is a table | surface which shows the relationship between the length of the pressure chamber in 1st Embodiment, and the length of a predetermined area | region, (b) is the relationship of (a), the horizontal axis shows the length of a pressure chamber, and the vertical axis | shaft. It is the figure shown on the plane which makes the length of a predetermined area | region. 第2実施形態に係るインクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of the ink jet head concerning a 2nd embodiment. (a)が下側圧電層の上面図であり、(b)が中間圧電層の上面図であり、(c)が上側圧電層の上面図である。(A) is a top view of the lower piezoelectric layer, (b) is a top view of the intermediate piezoelectric layer, and (c) is a top view of the upper piezoelectric layer. 図2のIX−IX線断面図である。It is the IX-IX sectional view taken on the line of FIG. 図2のX−X線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line XX in FIG. 2. (a)が第2実施形態との比較例を示す図10相当の図であり、(b)が(a)とは別の比較例を示す図10相当の図である。(A) is a figure equivalent to FIG. 10 which shows the comparative example with 2nd Embodiment, (b) is a figure equivalent to FIG. 10 which shows the comparative example different from (a). (a)が第2実施形態における圧力室の長さと所定領域の長さとの関係を示す表であり、(b)が(a)の関係を、横軸を圧力室の長さ、縦軸を所定領域の長さとする平面上に示した図である。(A) is a table | surface which shows the relationship between the length of the pressure chamber in 2nd Embodiment, and the length of a predetermined area | region, (b) is the relationship of (a), the horizontal axis shows the length of a pressure chamber, and the vertical axis | shaft. It is the figure shown on the plane which makes the length of a predetermined area | region. (a)が変形例1の図10相当の図であり、(b)が変形例2の図10相当の図である。(A) is a figure equivalent to FIG. 10 of the modification 1, (b) is a figure equivalent to FIG. 10 of the modification 2. (a)が変形例3の図10相当の図であり、(b)が変形例4の図10相当の図である。(A) is a figure equivalent to FIG. 10 of the modification 3, and (b) is a figure equivalent to FIG. 10 of the modification 4.

[第1実施形態]
以下、本発明の好適な第1実施形態について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a preferred first embodiment of the present invention will be described.

(プリンタ)
図1に示すように、第1実施形態に係るプリンタ1は、キャリッジ2、インクジェットヘッド3、搬送ローラ4などを備えている。キャリッジ2は、走査方向に延びた2本のガイドレール5に支持され、ガイドレール5に沿って走査方向に往復移動する。なお、以下では、図1に示すように、走査方向の右側及び左側を定義して説明を行う。
(Printer)
As shown in FIG. 1, the printer 1 according to the first embodiment includes a carriage 2, an inkjet head 3, a conveyance roller 4, and the like. The carriage 2 is supported by two guide rails 5 extending in the scanning direction, and reciprocates along the guide rail 5 in the scanning direction. In the following description, the right and left sides in the scanning direction are defined as shown in FIG.

インクジェットヘッド3は、キャリッジ2に搭載され、その下面に形成された複数のノズル15からインクを噴射する。搬送ローラ4は、走査方向と直交する搬送方向におけるキャリッジ2の両側に配置され、記録用紙Pを搬送方向に搬送する。   The inkjet head 3 is mounted on the carriage 2 and ejects ink from a plurality of nozzles 15 formed on the lower surface thereof. The conveyance rollers 4 are arranged on both sides of the carriage 2 in the conveyance direction orthogonal to the scanning direction, and convey the recording paper P in the conveyance direction.

そして、プリンタ1では、搬送ローラ4により記録用紙Pを搬送方向に搬送させつつ、キャリッジ2とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド3からインクを噴射させることによって、記録用紙Pに印刷を行う。   In the printer 1, printing is performed on the recording paper P by ejecting ink from the inkjet head 3 that reciprocates in the scanning direction together with the carriage 2 while transporting the recording paper P in the transport direction by the transport roller 4.

(インクジェットヘッド)
インクジェットヘッド3は、図2〜図4に示すように、複数のノズル15や、複数のノズル15に連通する複数の圧力室10等のインク流路を有する流路ユニット21と、圧力室10内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータ22とを備えている。
(Inkjet head)
As shown in FIGS. 2 to 4, the inkjet head 3 includes a plurality of nozzles 15, a flow path unit 21 having an ink flow path such as a plurality of pressure chambers 10 communicating with the plurality of nozzles 15, and the pressure chamber 10. And a piezoelectric actuator 22 for applying pressure to the ink.

<流路ユニット>
流路ユニット21は、4枚のプレート31〜34が積層されることによって形成されている。4枚のプレート31〜34のうち、上側3枚のプレート31〜33は、ステンレスなどの金属材料からなる。プレート34は、ポリイミドなどの合成樹脂材料からなる。あるいは、プレート34も、プレート31〜33と同様の金属材料によって構成されていてもよい。
<Flow path unit>
The flow path unit 21 is formed by stacking four plates 31 to 34. Of the four plates 31 to 34, the upper three plates 31 to 33 are made of a metal material such as stainless steel. The plate 34 is made of a synthetic resin material such as polyimide. Or the plate 34 may also be comprised with the metal material similar to the plates 31-33.

プレート31には、複数の圧力室10が形成されている。圧力室10は、走査方向を長手方向とする略楕円形状を有し、搬送方向の長さXが250〜400[μm]程度となっている。複数の圧力室10は、搬送方向に配列されることによって圧力室列9を形成している。プレート31には、4つの圧力室列9が走査方向に配列されている。プレート32には、複数の圧力室10の左側の端部と重なる部分に略円形の複数の貫通孔12が形成されている。また、プレート32には、複数の圧力室10の右側の端部と重なる部分に、略円形の複数の貫通孔13が形成されている。   A plurality of pressure chambers 10 are formed in the plate 31. The pressure chamber 10 has a substantially elliptical shape with the scanning direction as the longitudinal direction, and the length X in the transport direction is about 250 to 400 [μm]. The plurality of pressure chambers 10 are arranged in the transport direction to form a pressure chamber row 9. On the plate 31, four pressure chamber rows 9 are arranged in the scanning direction. In the plate 32, a plurality of substantially circular through holes 12 are formed in portions overlapping the left end portions of the plurality of pressure chambers 10. Further, a plurality of substantially circular through holes 13 are formed in the plate 32 at portions overlapping the right end portions of the plurality of pressure chambers 10.

プレート33には、4つのマニホールド流路11が形成されている。4つのマニホールド流路11は、4つの圧力室列9に対して設けられたものであり、搬送方向に延び、対応する圧力室列9の右端部を除く部分と重なっている。4つのマニホールド流路11には、右側に配置されたものから順に、搬送方向における下流側の端部に設けられたインク供給口8からブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが供給される。また、プレート33には、複数の貫通孔13と重なる部分に、略円形の複数の貫通孔14が形成されている。プレート34には、複数の貫通孔14と重なる部分に複数のノズル15が形成されている。   Four manifold channels 11 are formed in the plate 33. The four manifold channels 11 are provided for the four pressure chamber rows 9, extend in the transport direction, and overlap the portions excluding the right end portion of the corresponding pressure chamber rows 9. The four manifold channels 11 are supplied with black, yellow, cyan, and magenta inks from the ink supply port 8 provided at the downstream end in the transport direction in order from the one arranged on the right side. In addition, a plurality of substantially circular through holes 14 are formed in the plate 33 so as to overlap the plurality of through holes 13. In the plate 34, a plurality of nozzles 15 are formed in portions overlapping with the plurality of through holes 14.

<圧電アクチュエータ>
圧電アクチュエータ22は、インク分離層40、圧電層41、42、共通電極43、複数の第1駆動電極44、複数の第2駆動電極45などを備えている。インク分離層40は、ステンレスなどの金属材料からなり、流路ユニット21の上面に、複数の圧力室10を覆うように配置されている。インク分離層40は、圧力室10内のインクが、圧電層41に接触してしまうのを防止するためのものである。また、インク分離層40の厚みは、例えば、10[μm」程度である。
<Piezoelectric actuator>
The piezoelectric actuator 22 includes an ink separation layer 40, piezoelectric layers 41 and 42, a common electrode 43, a plurality of first drive electrodes 44, a plurality of second drive electrodes 45, and the like. The ink separation layer 40 is made of a metal material such as stainless steel, and is disposed on the upper surface of the flow path unit 21 so as to cover the plurality of pressure chambers 10. The ink separation layer 40 is for preventing the ink in the pressure chamber 10 from coming into contact with the piezoelectric layer 41. The thickness of the ink separation layer 40 is, for example, about 10 [μm].

圧電層41は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、インク分離層40の上面に配置され、複数の圧力室10にまたがって連続的に延びている。また、圧電層41の厚みは、例えば、15[μm]程度である。ここで、圧電層41は、後述の共通電極43とインク分離層40とを絶縁するためのものである。圧電層42は、圧電層41と同様の圧電材料からなり、圧電層41の上面に配置されている。また、圧電層42の厚みは、例えば、18[μm]程度である。   The piezoelectric layer 41 is made of a piezoelectric material mainly composed of lead zirconate titanate, which is a mixed crystal of lead titanate and lead zirconate, and is disposed on the upper surface of the ink separation layer 40 and spans the plurality of pressure chambers 10. It extends continuously. The thickness of the piezoelectric layer 41 is, for example, about 15 [μm]. Here, the piezoelectric layer 41 is for insulating a common electrode 43 and an ink separation layer 40 described later. The piezoelectric layer 42 is made of the same piezoelectric material as the piezoelectric layer 41 and is disposed on the upper surface of the piezoelectric layer 41. The thickness of the piezoelectric layer 42 is, for example, about 18 [μm].

共通電極43は、圧電層41と圧電層42との間のほぼ全域にわたって延びている。共通電極43は、常にグランド電位に保持されている。複数の第1個別電極44は、複数の圧力室10に対して個別に設けられている。第1個別電極44は、搬送方向における圧力室10の中央部と重なるように配置されている。また、第1個別電極44は、左側に圧力室10と重ならない部分まで延び、その先端部が接続端子44aとなっている。接続端子44aには図示しない配線部材を介して図示しないドライバICが接続されている。これにより、複数の第1個別電極44には、ドライバICにより個別に、グランド電位、及び、例えば20V程度の駆動電位のうち、いずれかの電位が選択的に付与される。   The common electrode 43 extends over almost the entire area between the piezoelectric layer 41 and the piezoelectric layer 42. The common electrode 43 is always held at the ground potential. The plurality of first individual electrodes 44 are individually provided for the plurality of pressure chambers 10. The first individual electrode 44 is disposed so as to overlap the central portion of the pressure chamber 10 in the transport direction. Further, the first individual electrode 44 extends to the left side so as not to overlap the pressure chamber 10, and the tip thereof serves as a connection terminal 44 a. A driver IC (not shown) is connected to the connection terminal 44a via a wiring member (not shown). Thereby, one of the ground potential and the drive potential of, for example, about 20V is selectively applied to the plurality of first individual electrodes 44 individually by the driver IC.

複数の第2個別電極45は、複数の圧力室10に対して個別に設けられている。第2個別電極45は、2つの重なり部45aと連結部45bとを備えている。2つの重なり部45aは、搬送方向における圧力室10の上流側の端部及び下流側の端部と重なっている。また、第1個別電極44と、各重なり部45aは、搬送方向に隙間46をあけて配置されている。隙間46の位置については、後程詳細に説明する。連結部45bは、搬送方向に延びて、2つの重なり部45aの右端部同士を連結させている。連結部45bには、図示しない配線部材を介して図示しないドライバICに接続されている。そして、複数の第2個別電極45には、ドライバICにより個別に、グランド電位、及び、上記駆動電位のうち、いずれかの電位が選択的に付与される。   The plurality of second individual electrodes 45 are individually provided for the plurality of pressure chambers 10. The second individual electrode 45 includes two overlapping portions 45a and a connecting portion 45b. The two overlapping portions 45a overlap the upstream end portion and the downstream end portion of the pressure chamber 10 in the transport direction. Further, the first individual electrode 44 and each overlapping portion 45a are disposed with a gap 46 in the transport direction. The position of the gap 46 will be described in detail later. The connecting portion 45b extends in the transport direction and connects the right end portions of the two overlapping portions 45a. The connecting portion 45b is connected to a driver IC (not shown) via a wiring member (not shown). The plurality of second individual electrodes 45 are selectively given a ground potential and any one of the drive potentials individually by the driver IC.

また、共通電極43、複数の第1個別電極44及び複数の第2個別電極45が上記のように配置されているのに対応して、圧電層42の、共通電極43と各第1個別電極44とに挟まれた第1活性部T1、及び、共通電極43と各第2個別電極45とに挟まれた第2活性部T2は、厚み方向の下向きに分極されている。   Corresponding to the arrangement of the common electrode 43, the plurality of first individual electrodes 44, and the plurality of second individual electrodes 45 as described above, the common electrode 43 and each first individual electrode of the piezoelectric layer 42 are provided. The first active part T1 sandwiched between 44 and the second active part T2 sandwiched between the common electrode 43 and each second individual electrode 45 is polarized downward in the thickness direction.

(圧電アクチュエータの駆動方法)
ここで、圧電アクチュエータ22の駆動方法について説明する。圧電アクチュエータ22では、予め、複数の第1個別電極44が駆動電位に保持され、複数の第2個別電極45がグランド電位に保持されている。この状態では、第1個別電極44と共通電極43との電位差により、第1活性部T1に分極方向と平行な厚み方向下向きの電界が発生し、第1活性部T1が分極方向と直交する面方向に収縮している。これにより、圧電層41、42及びインク分離層40の圧力室10と重なる部分が全体として、圧力室10側に撓んでいる。
(Piezoelectric actuator drive method)
Here, a driving method of the piezoelectric actuator 22 will be described. In the piezoelectric actuator 22, a plurality of first individual electrodes 44 are previously held at a driving potential, and a plurality of second individual electrodes 45 are held at a ground potential. In this state, due to the potential difference between the first individual electrode 44 and the common electrode 43, a downward electric field in the thickness direction parallel to the polarization direction is generated in the first active portion T1, and the surface where the first active portion T1 is orthogonal to the polarization direction. Shrink in the direction. Thereby, the part which overlaps with the pressure chamber 10 of the piezoelectric layers 41 and 42 and the ink separation layer 40 is bent to the pressure chamber 10 side as a whole.

あるノズル15からインクを噴射させるときには、まず、このノズル15に対応する第1個別電極44の電位をグランド電位に切り替えるとともに、このノズル15に対応する第2個別電極45の電位を駆動電位に切り替える。すると、第1個別電極44と共通電極43とが同電位となることにより、第1活性部T1が収縮前の状態に伸長する。また、第2個別電極45と共通電極43との電位差により、第2活性部T2に分極方向と平行な厚み方向下向きの電界が発生し、この電界により第2活性部T2が面方向に収縮する。これらのことから、圧電層41、42及びインク分離層40の圧力室10と重なる部分が全体として、圧力室10と反対側に撓む。これにより、圧力室10の容積が増大して、圧力室10内のインクの圧力が低下し、マニホールド流路11から圧力室10にインクが流れ込む。ただし、このときの圧力室10と反対側への撓みは、第1個別電極44が駆動電位に保持され、第2駆動電極45がグランド電位に保持されているときの、圧力室10側への撓みよりも小さくなっている。   When ejecting ink from a certain nozzle 15, first, the potential of the first individual electrode 44 corresponding to this nozzle 15 is switched to the ground potential, and the potential of the second individual electrode 45 corresponding to this nozzle 15 is switched to the drive potential. . Then, the first individual electrode 44 and the common electrode 43 have the same potential, so that the first active portion T1 extends to a state before contraction. Further, due to the potential difference between the second individual electrode 45 and the common electrode 43, a downward electric field in the thickness direction parallel to the polarization direction is generated in the second active portion T2, and the second active portion T2 contracts in the plane direction due to this electric field. . For these reasons, the portions of the piezoelectric layers 41 and 42 and the ink separation layer 40 that overlap with the pressure chamber 10 are bent to the opposite side of the pressure chamber 10 as a whole. As a result, the volume of the pressure chamber 10 increases, the pressure of the ink in the pressure chamber 10 decreases, and the ink flows from the manifold channel 11 into the pressure chamber 10. However, the bending to the opposite side to the pressure chamber 10 at this time is due to the pressure chamber 10 side when the first individual electrode 44 is held at the driving potential and the second driving electrode 45 is held at the ground potential. It is smaller than the deflection.

また、このときには、第1活性部T1の伸長と第2活性部T2の収縮とが相殺されることにより、圧電層42の圧力室10と重なる部分の変形が、圧電層42の搬送方向に隣接する圧力室10と重なる部分の変形に影響を与える、いわゆるクロストークを抑制することができる。   At this time, the extension of the first active portion T1 and the contraction of the second active portion T2 are offset, so that the deformation of the portion of the piezoelectric layer 42 overlapping the pressure chamber 10 is adjacent to the conveyance direction of the piezoelectric layer 42. It is possible to suppress so-called crosstalk that affects the deformation of the portion overlapping the pressure chamber 10 to be performed.

そして、所定時間経過後、第1個別電極44を駆動電位に戻すとともに、第2個別電極45をグランド電位に戻す。すると、第1活性部T1が収縮し、第2活性部T2が収縮前の状態に伸長することにより、圧電層41、42、インク分離層40の圧力室10と重なる部分が全体として圧力室10側に撓む。これにより、圧力室10の容積が減少して、圧力室10内のインクの圧力が増大し、圧力室10に連通するノズル15からインクが噴射される。そして、このときには、第1活性部T1の収縮と第2活性部T2の伸長とが相殺される。これにより、クロストークを抑制することができる。   Then, after a predetermined time has elapsed, the first individual electrode 44 is returned to the drive potential, and the second individual electrode 45 is returned to the ground potential. Then, the first active portion T1 contracts and the second active portion T2 expands to the state before contraction, so that the portions of the piezoelectric layers 41 and 42 and the ink separation layer 40 that overlap with the pressure chamber 10 as a whole. Bend to the side. As a result, the volume of the pressure chamber 10 decreases, the pressure of the ink in the pressure chamber 10 increases, and ink is ejected from the nozzle 15 communicating with the pressure chamber 10. At this time, the contraction of the first active part T1 and the extension of the second active part T2 are offset. Thereby, crosstalk can be suppressed.

(隙間の位置)
次に、第1個別電極44と第2個別電極45との間の隙間46の位置について説明する。隙間46の位置は、圧電層42の所定領域Raの位置に応じて決められている。ここで、所定領域Raは、圧電層42の圧力室10中央の領域と重なり、所定領域Ra全体に厚み方向の電界を発生させたときに、圧電アクチュエータ22の圧力室10側への撓みが最大となるような領域である。すなわち、所定領域Raは、圧電層42の、厚み方向の電界を発生させたときに、圧電アクチュエータ22を圧力室10側に撓ませることに寄与する領域である。一方、圧電層42の圧力室10と重なる部分のうち、所定領域Raよりも外側の領域は、厚み方向の電界を発生させたときに、圧電アクチュエータ22を圧力室10と反対側に撓ませることに寄与する領域となる。圧電層42の所定領域Raの位置は、搬送方向における圧力室10の長さ、インク分離層40及び圧電層41、42の厚みや材質など、インクジェットヘッド3の構造が決まれば1つに決まるものである。なお、図4では、所定領域Raに、直線同士が交差するハッチングを付している。
(Gap position)
Next, the position of the gap 46 between the first individual electrode 44 and the second individual electrode 45 will be described. The position of the gap 46 is determined according to the position of the predetermined region Ra of the piezoelectric layer 42. Here, the predetermined region Ra overlaps the central region of the pressure chamber 10 of the piezoelectric layer 42, and when the electric field in the thickness direction is generated in the entire predetermined region Ra, the piezoelectric actuator 22 is flexed to the pressure chamber 10 side. It is an area that becomes. That is, the predetermined region Ra is a region that contributes to bending the piezoelectric actuator 22 toward the pressure chamber 10 when an electric field in the thickness direction of the piezoelectric layer 42 is generated. On the other hand, of the portion of the piezoelectric layer 42 that overlaps the pressure chamber 10, the region outside the predetermined region Ra bends the piezoelectric actuator 22 to the side opposite to the pressure chamber 10 when an electric field in the thickness direction is generated. This is a region that contributes to The position of the predetermined region Ra of the piezoelectric layer 42 is determined to be one if the structure of the inkjet head 3 is determined, such as the length of the pressure chamber 10 in the transport direction and the thickness and material of the ink separation layer 40 and the piezoelectric layers 41 and 42. It is. In FIG. 4, hatching where straight lines intersect is given to the predetermined region Ra.

そして、第1実施形態では、搬送方向における第1個別電極44の端が、搬送方向における所定領域Raの端よりも内側に位置している。また、搬送方向における重なり部45aの第1個別電極44側の端が、搬送方向における所定領域Raの端と重なっている。これにより、隙間46は、搬送方向における中心46aを含めた全体が、所定領域Raに位置している。   In the first embodiment, the end of the first individual electrode 44 in the transport direction is located inside the end of the predetermined region Ra in the transport direction. Further, the end of the overlapping portion 45a in the transport direction on the first individual electrode 44 side overlaps the end of the predetermined region Ra in the transport direction. As a result, the entire gap 46 including the center 46a in the transport direction is located in the predetermined region Ra.

圧電アクチュエータ22では、第1個別電極44と第2個別電極45とが、圧電層42の上面に配置されている。そのため、搬送方向において、第1個別電極44と第2個別電極45の重なり部45aとの間に隙間46を設ける必要がある。このとき、本発明とは異なり、隙間46の中心46aを、搬送方向における所定領域Raの外側に位置させることも可能である。例えば、図5(a)に示すように、中心46aを含めた隙間46全体を搬送方向における所定領域Raの外側に位置させることも可能である。あるいは、図5(b)に示すように、隙間46を、一部分を搬送方向における所定領域Raの外側に位置させることにより、中心46aを所定領域Raの外側に位置させることも可能である。   In the piezoelectric actuator 22, the first individual electrode 44 and the second individual electrode 45 are disposed on the upper surface of the piezoelectric layer 42. Therefore, it is necessary to provide a gap 46 between the overlapping portion 45a of the first individual electrode 44 and the second individual electrode 45 in the transport direction. At this time, unlike the present invention, the center 46a of the gap 46 can be positioned outside the predetermined region Ra in the transport direction. For example, as shown in FIG. 5A, the entire gap 46 including the center 46a can be positioned outside the predetermined region Ra in the transport direction. Alternatively, as shown in FIG. 5B, the center 46a can be positioned outside the predetermined region Ra by partially positioning the gap 46 outside the predetermined region Ra in the transport direction.

しかしながら、これらの場合には、第1実施形態の場合と比較して、第1個別電極44と共通電極43とが対向する面積が大きくなり、第2個別電極45と共通電極43とが対向する面積が小さくなる。そのため、第1実施形態の場合と比較して、圧電アクチュエータ22の圧力室10側への撓みが大きくなり、圧力室10と反対側への撓みが小さくなる。上述したように、圧電アクチュエータ22は、元々、圧力室10側への撓みが圧力室10と反対側への撓みよりも大きい。そのため、これらの場合には、圧電アクチュエータ22の圧力室10側への撓みと、圧力室10と反対側への撓みとの差が、大きくなってしまう。圧電アクチュエータ22の圧力室10側への撓みと、圧力室10と反対側への撓みとの差が大きくなりすぎると、圧電アクチュエータ22の駆動時に、第1活性部T1及び第2活性部T2のうち、一方の活性部の収縮と他方の活性部の伸長とが十分に相殺されず、クロストークを十分に抑制することができない虞がある。   However, in these cases, compared with the case of the first embodiment, the area where the first individual electrode 44 and the common electrode 43 face each other is large, and the second individual electrode 45 and the common electrode 43 face each other. The area becomes smaller. Therefore, as compared with the case of the first embodiment, the deflection of the piezoelectric actuator 22 toward the pressure chamber 10 is increased, and the deflection toward the side opposite to the pressure chamber 10 is decreased. As described above, the piezoelectric actuator 22 originally has a larger deflection toward the pressure chamber 10 than a deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10. Therefore, in these cases, the difference between the deflection of the piezoelectric actuator 22 toward the pressure chamber 10 and the deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10 becomes large. If the difference between the deflection of the piezoelectric actuator 22 toward the pressure chamber 10 and the deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10 becomes too large, the first active portion T1 and the second active portion T2 are not driven when the piezoelectric actuator 22 is driven. Of these, the contraction of one active part and the extension of the other active part are not sufficiently offset, and crosstalk may not be sufficiently suppressed.

これに対して、第1実施形態では、中心46aを含めた隙間46全体が所定領域Raに位置している、したがって、隙間46の中心46aが搬送方向における所定領域Raの外側に位置している場合と比較して、圧電アクチュエータ22の圧力室10側への撓みが小さくなり、圧力室10と反対側への撓みが大きくなる。そのため、第1実施形態では、隙間46の中心46aが搬送方向における所定領域Raの外側に位置している場合と比較して、圧電アクチュエータ22の圧力室10側への撓みと、圧力室10と反対側への撓みとの差を小さくすることができる。これにより、圧電アクチュエータ22の駆動時に、第1活性部T1及び第2活性部T2のうち、一方の活性部の収縮と他方の活性部の伸長とが十分に相殺され、クロストークを確実に抑制することができる。   On the other hand, in the first embodiment, the entire gap 46 including the center 46a is located in the predetermined area Ra. Therefore, the center 46a of the gap 46 is located outside the predetermined area Ra in the transport direction. Compared to the case, the deflection of the piezoelectric actuator 22 toward the pressure chamber 10 is reduced, and the deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10 is increased. Therefore, in the first embodiment, compared to the case where the center 46a of the gap 46 is located outside the predetermined region Ra in the transport direction, the bending of the piezoelectric actuator 22 toward the pressure chamber 10 side, The difference from the deflection to the opposite side can be reduced. Accordingly, when the piezoelectric actuator 22 is driven, the contraction of one active part and the extension of the other active part of the first active part T1 and the second active part T2 are sufficiently offset, and crosstalk is reliably suppressed. can do.

また、隙間46全体が所定領域Raに位置している場合には、隙間46の中心46aが搬送方向における所定領域Raの外側に位置している場合と比較して、圧電アクチュエータ22の圧力室10側への撓みが小さくなる。しかしながら、圧電アクチュエータ22は、元々、圧力室10側への撓みが、圧力室10と反対側への撓みよりも大きい。したがって、圧電アクチュエータ22の圧力室10側への撓みが小さくなることは、圧電アクチュエータ22の圧力室10と反対側への撓みが小さくなることよりも、圧電アクチュエータ22の撓みに与える影響が小さい。一方、搬送方向における重なり部45aの端を、搬送方向における所定領域Raの端と重なるように配置した場合には、圧電層42の所定領域Raよりも外側の領域における第2個別電極45と共通電極43とが重なる面積が最大となり、且つ、第2個別電極45が所定領域Raと重ならない。したがって、圧電アクチュエータ22の、圧力室10と反対側への撓みを極力大きくすることができる。   Further, when the entire gap 46 is located in the predetermined region Ra, the pressure chamber 10 of the piezoelectric actuator 22 is compared with the case where the center 46a of the gap 46 is located outside the predetermined region Ra in the transport direction. The deflection to the side is reduced. However, the piezoelectric actuator 22 originally has a larger deflection toward the pressure chamber 10 than the deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10. Therefore, the reduction of the deflection of the piezoelectric actuator 22 toward the pressure chamber 10 has a smaller influence on the deflection of the piezoelectric actuator 22 than the reduction of the deflection of the piezoelectric actuator 22 toward the opposite side of the pressure chamber 10. On the other hand, when the end of the overlapping portion 45a in the transport direction is arranged so as to overlap the end of the predetermined region Ra in the transport direction, it is common with the second individual electrode 45 in the region outside the predetermined region Ra of the piezoelectric layer 42. The area where the electrode 43 overlaps is maximized, and the second individual electrode 45 does not overlap the predetermined region Ra. Therefore, the deflection of the piezoelectric actuator 22 to the side opposite to the pressure chamber 10 can be maximized.

(所定領域の位置の特定方法)
次に、所定領域Raの位置を特定する方法について説明する。第1実施形態の圧電アクチュエータ22では、搬送方向における圧力室10の長さXが、250[μm]以上且つ400[μm]以下である場合には、長さYa[μm]を、Ya=(0.72・X+11)/2によって算出される長さとし、搬送方向において、圧力室10の中央の領域と重なり、且つ、搬送方向における両端の位置が、搬送方向における圧力室10の中心10aからYa[μm]だけ搬送方向に離れている領域を所定領域Raとして特定する。
(Method for specifying the position of the predetermined area)
Next, a method for specifying the position of the predetermined region Ra will be described. In the piezoelectric actuator 22 of the first embodiment, when the length X of the pressure chamber 10 in the transport direction is 250 [μm] or more and 400 [μm] or less, the length Ya [μm] is set to Ya = ( 0.72 · X + 11) / 2, which overlaps with the central region of the pressure chamber 10 in the transport direction, and positions of both ends in the transport direction are Ya from the center 10a of the pressure chamber 10 in the transport direction. An area separated by [μm] in the transport direction is specified as the predetermined area Ra.

ここで、図6(a)は、搬送方向における圧力室10の長さX[μm]と、所定領域Raの長さZa(=2・Ya)[μm]との関係を示す図である。なお、図6(a)は、インク分離層40の厚みが10[μm]、圧電層41の厚みが15[μm]、圧電層42の厚みが18[μm]であり、所定領域Raが搬送方向において圧力室10の中心10aに対称であるとした場合の、搬送方向における圧力室10の長さXと、所定領域Raの長さZa[μm]との関係を示している。   Here, FIG. 6A is a diagram illustrating a relationship between the length X [μm] of the pressure chamber 10 in the transport direction and the length Za (= 2 · Ya) [μm] of the predetermined region Ra. In FIG. 6A, the thickness of the ink separation layer 40 is 10 [μm], the thickness of the piezoelectric layer 41 is 15 [μm], the thickness of the piezoelectric layer 42 is 18 [μm], and the predetermined region Ra is conveyed. The relationship between the length X of the pressure chamber 10 in the transport direction and the length Za [μm] of the predetermined region Ra when the direction is symmetrical to the center 10a of the pressure chamber 10 is shown.

そして、横軸を長さX[μm]、縦軸を長さZa[μm]とする平面上に、図6(a)の関係を図示すると、図6(b)に示すようになる。図6(b)の結果から、圧力室10の長さX[μm]が250[μm]以上且つ400[μm]以下の範囲では、長さX[μm]と長さZa[μm]とがほぼ一次比例することがわかる。そして、図6(a)の結果を最小二乗法などによって一次近似した直線Laは、Za=0.72・X+11の関係を満たす直線となる。したがって、上述したように、長さYa(=Za/2)[μm]を算出し、その算出結果に基づいて所定領域Raの位置を特定すれば、所定領域Raの位置を正確に特定することができる。また、このようにして、所定領域Raの位置を特定すれば、所定領域Raの位置を容易に特定することができる。   Then, when the relationship of FIG. 6A is illustrated on a plane in which the horizontal axis is length X [μm] and the vertical axis is length Za [μm], it is as shown in FIG. 6B. From the result of FIG. 6B, when the length X [μm] of the pressure chamber 10 is in the range of 250 [μm] to 400 [μm], the length X [μm] and the length Za [μm] are It can be seen that it is almost linearly proportional. A straight line La obtained by linear approximation of the result of FIG. 6A by the least square method or the like is a straight line that satisfies the relationship of Za = 0.72 · X + 11. Therefore, as described above, if the length Ya (= Za / 2) [μm] is calculated and the position of the predetermined area Ra is specified based on the calculation result, the position of the predetermined area Ra can be specified accurately. Can do. In addition, if the position of the predetermined area Ra is specified in this way, the position of the predetermined area Ra can be easily specified.

なお、第1実施形態では、圧電層42が、本発明の圧電層に相当する。また、第1個別電極44が本発明の第1電極に相当し、第2個別電極45が本発明の第2電極に相当する。また、第1実施形態では、搬送方向が、本発明の一方向に相当する。   In the first embodiment, the piezoelectric layer 42 corresponds to the piezoelectric layer of the present invention. The first individual electrode 44 corresponds to the first electrode of the present invention, and the second individual electrode 45 corresponds to the second electrode of the present invention. In the first embodiment, the transport direction corresponds to one direction of the present invention.

[第2実施形態]
次に、本発明の好適な第2実施形態について、説明する。ただし、第2実施形態は、第1実施形態の圧電アクチュエータ22を、次に説明する圧電アクチュエータ122に置き換えたものであるため、以下では、主に圧電アクチュエータ122の構成について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a preferred second embodiment of the present invention will be described. However, in the second embodiment, since the piezoelectric actuator 22 of the first embodiment is replaced with a piezoelectric actuator 122 described below, the configuration of the piezoelectric actuator 122 will be mainly described below.

(圧電アクチュエータ)
図7〜図10に示すように、第2実施形態の圧電アクチュエータ122は、インク分離層140、下部圧電層141、中間圧電層142、上部圧電層143、第1定電位電極144、第2定電位電極145、複数の個別電極146等を備えている。
(Piezoelectric actuator)
As shown in FIGS. 7 to 10, the piezoelectric actuator 122 of the second embodiment includes an ink separation layer 140, a lower piezoelectric layer 141, an intermediate piezoelectric layer 142, an upper piezoelectric layer 143, a first constant potential electrode 144, and a second constant voltage. A potential electrode 145, a plurality of individual electrodes 146, and the like are provided.

インク分離層140は、インク分離層40(図3参照)と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、流路ユニット21の上面に配置され、複数の圧力室10を覆っている。インク分離層140の厚みは、例えば、10[μm]程度である。圧電層141〜143は、圧電層41、42(図3参照)と同様の圧電材料からなる。下部圧電層141は、インク分離層140の上面に、複数の圧力室10にまたがって連続的に延びている。圧電層141の厚みは、例えば、14[μm]程度である。ここで、圧電層141は、後述の第2定電位電極145とインク分離層40とを絶縁するためのものである。中間圧電層142は、下部圧電層141の上面に配置されている。また、中間圧電層142の厚みは、例えば、18[μm]程度である。上部圧電層143は、中間圧電層142の上面に配置されている。上部圧電層143の厚みは、例えば、18[μm]程度である。   Like the ink separation layer 40 (see FIG. 3), the ink separation layer 140 is made of a metal material such as stainless steel, is disposed on the upper surface of the flow path unit 21, and covers the plurality of pressure chambers 10. The thickness of the ink separation layer 140 is, for example, about 10 [μm]. The piezoelectric layers 141 to 143 are made of the same piezoelectric material as the piezoelectric layers 41 and 42 (see FIG. 3). The lower piezoelectric layer 141 continuously extends over the plurality of pressure chambers 10 on the upper surface of the ink separation layer 140. The thickness of the piezoelectric layer 141 is, for example, about 14 [μm]. Here, the piezoelectric layer 141 is for insulating a second constant potential electrode 145 and an ink separation layer 40 described later. The intermediate piezoelectric layer 142 is disposed on the upper surface of the lower piezoelectric layer 141. The thickness of the intermediate piezoelectric layer 142 is, for example, about 18 [μm]. The upper piezoelectric layer 143 is disposed on the upper surface of the intermediate piezoelectric layer 142. The thickness of the upper piezoelectric layer 143 is, for example, about 18 [μm].

第1定電位電極144は、中間圧電層142と上部圧電層143との間に配置されている。第1定電位電極144は、複数の重なり部144aと、4つの連結部144bと、連結部144cと、引出部144dとを有している。重なり部144aは、複数の圧力室10に対して個別に設けられ、搬送方向における圧力室10の中央部と重なっている。4つの連結部144bは、4つの圧力室列9に対応して設けられており、搬送方向に延びて各圧力室列9に対応する複数の重なり部144aの右側の端部同士を連結している。連結部144cは、走査方向に延びて、4つの連結部144bの搬送方向下流側の端部同士を連結させている。引出部144dは、連結部144c左端部に接続され、連結部144cとの接続部から搬送方向に延びている。引出部144dは、上部圧電層143に形成されたスルーホール139aを介して上部圧電層143の上面に引き出され、上部圧電層143の上面に形成された表面電極148と接続されている。表面電極148は、図示しない配線部材を介して図示しないドライバICに接続されている。そして、第1定電位電極144は、ドライバICにより、常に、例えば20V等、所定の駆動電位に保持されている。   The first constant potential electrode 144 is disposed between the intermediate piezoelectric layer 142 and the upper piezoelectric layer 143. The first constant potential electrode 144 has a plurality of overlapping portions 144a, four connecting portions 144b, a connecting portion 144c, and a lead-out portion 144d. The overlapping portion 144a is individually provided for the plurality of pressure chambers 10, and overlaps the central portion of the pressure chamber 10 in the transport direction. The four connecting portions 144b are provided corresponding to the four pressure chamber rows 9, and extend in the transport direction to connect the right end portions of the plurality of overlapping portions 144a corresponding to the pressure chamber rows 9. Yes. The connecting portion 144c extends in the scanning direction and connects the ends of the four connecting portions 144b on the downstream side in the transport direction. The lead-out portion 144d is connected to the left end portion of the connecting portion 144c and extends in the transport direction from the connecting portion with the connecting portion 144c. The lead portion 144d is drawn to the upper surface of the upper piezoelectric layer 143 through a through hole 139a formed in the upper piezoelectric layer 143, and is connected to the surface electrode 148 formed on the upper surface of the upper piezoelectric layer 143. The surface electrode 148 is connected to a driver IC (not shown) via a wiring member (not shown). The first constant potential electrode 144 is always held at a predetermined driving potential such as 20 V by the driver IC.

第2定電位電極145は、下部圧電層141と中間圧電層142との間に配置されている。第2定電位電極145は、複数の重なり部145aと、4つの連結部145bと、連結部145cと、引出部145dとを有している。複数の重なり部145aは、搬送方向における複数の圧力室10の両端部と重なるように配置されている。また、第2定電位電極145の重なり部145aは、第1定電位電極144の重なり部144aと、搬送方向に隙間147をあけて配置されている。隙間147の位置については、後程詳細に説明する。4つの連結部145bは4つの圧力室列9に対応して設けられており、搬送方向に延びて、各圧力室列9に対応する複数の重なり部145aの左側の端部同士を連結している。連結部145cは、走査方向に延びて、4つの連結部145bの搬送方向における上流側の端部同士を接続させている。引出部145dは、接続部145cの左端部から搬送方向の下流側に延びている。引出部145dは、中間圧電層142及び上部圧電層143にまたがって延びたスルーホール139bを介して上部圧電層143の上面に引き出され、上部圧電層143の上面に配置された表面電極149に接続されている。表面電極149は、図示しない配線部材を介して、図示しない電源に接続されている。そして、第2定電位電極145は、図示しない電源によって常にグランド電位に保持されている。   The second constant potential electrode 145 is disposed between the lower piezoelectric layer 141 and the intermediate piezoelectric layer 142. The second constant potential electrode 145 includes a plurality of overlapping portions 145a, four connecting portions 145b, a connecting portion 145c, and a leading portion 145d. The plurality of overlapping portions 145a are disposed so as to overlap both end portions of the plurality of pressure chambers 10 in the transport direction. Further, the overlapping portion 145a of the second constant potential electrode 145 is arranged with a gap 147 in the transport direction from the overlapping portion 144a of the first constant potential electrode 144. The position of the gap 147 will be described in detail later. The four connecting portions 145 b are provided corresponding to the four pressure chamber rows 9, extend in the transport direction, and connect the left ends of the plurality of overlapping portions 145 a corresponding to the pressure chamber rows 9. Yes. The connecting portion 145c extends in the scanning direction and connects the upstream ends of the four connecting portions 145b in the transport direction. The lead portion 145d extends from the left end portion of the connecting portion 145c to the downstream side in the transport direction. The lead portion 145 d is drawn to the upper surface of the upper piezoelectric layer 143 through a through hole 139 b extending across the intermediate piezoelectric layer 142 and the upper piezoelectric layer 143, and is connected to the surface electrode 149 disposed on the upper surface of the upper piezoelectric layer 143. Has been. The surface electrode 149 is connected to a power source (not shown) via a wiring member (not shown). The second constant potential electrode 145 is always held at the ground potential by a power source (not shown).

複数の個別電極146は、複数の圧力室10に対して個別に設けられている。個別電極146は、圧力室10のほぼ全体と重なっており、第1定電位電極144の重なり部144a及び第2定電位電極145の重なり部145aの両方と重なっている。また、個別電極146の左端部には、圧力室10よりも重ならない位置まで延びた接続端子146aが設けられている。接続端子146aは、図示しない配線部材を介して図示しないドライバICに接続されている。そして、複数の個別電極146には、ドライバICにより個別に、グランド電位、及び、上記駆動電位のうち、いずれかの電位が選択的に付与される。   The plurality of individual electrodes 146 are individually provided for the plurality of pressure chambers 10. The individual electrode 146 overlaps substantially the entire pressure chamber 10 and overlaps both the overlapping portion 144a of the first constant potential electrode 144 and the overlapping portion 145a of the second constant potential electrode 145. A connection terminal 146 a extending to a position that does not overlap with the pressure chamber 10 is provided at the left end of the individual electrode 146. The connection terminal 146a is connected to a driver IC (not shown) via a wiring member (not shown). A plurality of individual electrodes 146 are selectively given a ground potential and any one of the drive potentials by a driver IC.

また、第1定電位電極144、第2定電位電極145及び複数の個別電極146がこのように配置されているのに対応して、上部圧電層143の個別電極146と第1定電位電極144の重なり部144aとに挟まれた第1活性部S1が、厚み方向の上向きに分極されている。また、中間圧電層142及び上部圧電層143の、個別電極146と第2定電位電極145の重なり部145aとに挟まれた第2活性部S2が、厚み方向の下向きに分極されている。   Corresponding to the arrangement of the first constant potential electrode 144, the second constant potential electrode 145, and the plurality of individual electrodes 146, the individual electrode 146 and the first constant potential electrode 144 of the upper piezoelectric layer 143 are arranged. The first active portion S1 sandwiched between the overlapping portions 144a is polarized upward in the thickness direction. Further, the second active portion S2 sandwiched between the individual electrode 146 and the overlapping portion 145a of the second constant potential electrode 145 of the intermediate piezoelectric layer 142 and the upper piezoelectric layer 143 is polarized downward in the thickness direction.

(圧電アクチュエータの駆動方法)
次に、圧電アクチュエータ122の駆動方法について説明する。圧電アクチュエータ122では、予め、全ての個別電極146がグランド電位に保持されている。この状態では、個別電極146と第1定電位電極144との電位差により、第1活性部S1に、分極方向と平行な厚み方向上向きの電界が発生している。これにより、上部圧電層143の上記部分が面方向に収縮し、圧電層141〜143、インク分離層140の圧力室10と重なる部分が全体として、圧力室10側に撓んでいる。
(Piezoelectric actuator drive method)
Next, a method for driving the piezoelectric actuator 122 will be described. In the piezoelectric actuator 122, all the individual electrodes 146 are previously held at the ground potential. In this state, due to the potential difference between the individual electrode 146 and the first constant potential electrode 144, an electric field upward in the thickness direction parallel to the polarization direction is generated in the first active portion S1. As a result, the portion of the upper piezoelectric layer 143 contracts in the surface direction, and the portions of the piezoelectric layers 141 to 143 and the ink separation layer 140 that overlap with the pressure chamber 10 are bent toward the pressure chamber 10 as a whole.

あるノズル15からインクを噴射させるときには、まず、そのノズル15に対応する個別電極146の電位を上記駆動電位に切り替える。すると、個別電極146が第1定電位電極144と同電位となり、第1活性部S1が収縮前の状態に伸長する。一方、個別電極146と第2定電位電極145との電位差により、第2活性部S2に分極方向と平行な厚み方向下向きの電界が発生し、第2活性部S2が面方向に収縮する。これにより、圧電層141〜143及びインク分離層140の圧力室10と重なる部分が、全体として圧力室10と反対側に撓む。その結果、圧力室10の容積が増大して圧力室10内のインクの圧力が低下し、圧力室10にマニホールド流路11側からインクが供給される。ただし、このときの圧力室10と反対側への撓みは、個別電極146が駆動電位に保持されているときの、圧力室10側への撓みよりも小さくなっている。また、このときには、第1活性部S1の伸長と第2活性部S2の収縮とが相殺されることにより、クロストークを抑制することができる。   When ejecting ink from a certain nozzle 15, first, the potential of the individual electrode 146 corresponding to the nozzle 15 is switched to the driving potential. Then, the individual electrode 146 becomes the same potential as the first constant potential electrode 144, and the first active part S1 expands to a state before contraction. On the other hand, due to the potential difference between the individual electrode 146 and the second constant potential electrode 145, a downward electric field in the thickness direction parallel to the polarization direction is generated in the second active portion S2, and the second active portion S2 contracts in the plane direction. As a result, the portions of the piezoelectric layers 141 to 143 and the ink separation layer 140 that overlap with the pressure chamber 10 are bent to the opposite side of the pressure chamber 10 as a whole. As a result, the volume of the pressure chamber 10 increases, the pressure of the ink in the pressure chamber 10 decreases, and ink is supplied to the pressure chamber 10 from the manifold channel 11 side. However, the deflection toward the side opposite to the pressure chamber 10 at this time is smaller than the deflection toward the pressure chamber 10 when the individual electrode 146 is held at the drive potential. At this time, the crosstalk can be suppressed by canceling out the expansion of the first active part S1 and the contraction of the second active part S2.

そして、所定時間経過後、個別電極146の電位をグランド電位に戻す。すると、上述したように、第1活性部S1が面方向に収縮し、第2活性部S2が収縮前の状態に伸長する。これにより、圧電層141〜143及びインク分離層140の圧力室10と重なる部分が、全体として圧力室10側に撓む。その結果、圧力室10の容積が減少して圧力室10内のインクの圧力が増大し、圧力室10に連通するノズル15からインクが噴射される。そして、このときには、第1活性部S1の収縮と第2活性部S2の伸長とが相殺され、クロストークを抑制することができる。   Then, after a predetermined time has elapsed, the potential of the individual electrode 146 is returned to the ground potential. Then, as described above, the first active portion S1 contracts in the surface direction, and the second active portion S2 expands to a state before contraction. Thereby, the part which overlaps with the pressure chamber 10 of the piezoelectric layers 141-143 and the ink separation layer 140 bends to the pressure chamber 10 side as a whole. As a result, the volume of the pressure chamber 10 decreases, the pressure of the ink in the pressure chamber 10 increases, and ink is ejected from the nozzle 15 communicating with the pressure chamber 10. At this time, the contraction of the first active part S1 and the extension of the second active part S2 are offset, and crosstalk can be suppressed.

(隙間の位置)
次に、第1定電位電極144の重なり部144aと第2定電位電極145の重なり部145aとの間の隙間147の位置について説明する。隙間147の位置は、圧電層142、143の所定領域Rbの位置に応じて決められている。ここで、所定領域Rbは、上部圧電層、142、143の圧力室10の中央の領域と重なり、所定領域Rb全体に厚み方向の電界を発生させたときに、圧電アクチュエータ122の圧力室10側への撓みが最大となる領域である。所定領域Rbの位置は、搬送方向における圧力室10の長さ、インク分離層140及び圧電層141〜143の厚みや材質など、インクジェットヘッド3の構造が決まれば1つに決まるものである。
(Gap position)
Next, the position of the gap 147 between the overlapping portion 144a of the first constant potential electrode 144 and the overlapping portion 145a of the second constant potential electrode 145 will be described. The position of the gap 147 is determined according to the position of the predetermined region Rb of the piezoelectric layers 142 and 143. Here, the predetermined region Rb overlaps the central region of the pressure chamber 10 of the upper piezoelectric layer 142, 143, and when the electric field in the thickness direction is generated over the entire predetermined region Rb, the piezoelectric actuator 122 side of the pressure actuator 10 This is a region where the deflection to the maximum is maximized. The position of the predetermined region Rb is determined to be one if the structure of the inkjet head 3 is determined, such as the length of the pressure chamber 10 in the transport direction, the thickness and material of the ink separation layer 140 and the piezoelectric layers 141 to 143.

そして、第1定電位電極144は、搬送方向における重なり部144aの端が、搬送方向における所定領域Rbの端よりも内側に位置するように配置されている。また、第2定電位電極145は、搬送方向における重なり部145aの重なり部144a側の端が、搬送方向における所定領域Rbの端と重なっている。これにより、隙間147は、搬送方向における中心147aを含めた全体が、所定領域Rbに位置している。   The first constant potential electrode 144 is arranged such that the end of the overlapping portion 144a in the transport direction is located inside the end of the predetermined region Rb in the transport direction. In the second constant potential electrode 145, the end of the overlapping portion 145a in the transport direction on the overlapping portion 144a side overlaps the end of the predetermined region Rb in the transport direction. As a result, the entire gap 147 including the center 147a in the transport direction is located in the predetermined region Rb.

(隙間の位置)
次に、第1定電位電極144と第2定電位電極145との隙間147の位置について説明する。第2実施形態では、第1定電位電極144が中間圧電層142と上部圧電層143との間に配置されているのに対して、第2定電位電極145が下部圧電層141と中間圧電層142との間に配置されている。そのため、第1実施形態とは異なり、第1定電位電極144及び第2定電位電極145を、重なり部144aと重なり部145aとが重なるように配置するように配置することも可能である。あるいは、搬送方向における重なり部144aの端及び重なり部145aの端の両方が、搬送方向における所定領域Rbの端に位置するように配置することも可能である。すなわち、重なり部144aと重なり部145aとの間に隙間147を設けないことも可能である。
(Gap position)
Next, the position of the gap 147 between the first constant potential electrode 144 and the second constant potential electrode 145 will be described. In the second embodiment, the first constant potential electrode 144 is disposed between the intermediate piezoelectric layer 142 and the upper piezoelectric layer 143, whereas the second constant potential electrode 145 is disposed between the lower piezoelectric layer 141 and the intermediate piezoelectric layer. 142. Therefore, unlike the first embodiment, it is possible to arrange the first constant potential electrode 144 and the second constant potential electrode 145 so that the overlapping portion 144a and the overlapping portion 145a overlap each other. Or it is also possible to arrange | position so that both the edge of the overlap part 144a in a conveyance direction and the edge of the overlap part 145a may be located in the edge of the predetermined area | region Rb in a conveyance direction. That is, it is possible not to provide the gap 147 between the overlapping portion 144a and the overlapping portion 145a.

しかしながら、重なり部144aと重なり部145aとが重なっていると、中間圧電層142の、重なり部144aと重なり部145aとに挟まれた部分が、これらの電位差によって生じる電界により常に収縮した状態となり、圧電アクチュエータ122の撓みが阻害されてしまう虞がある。また、重なり部144aと重なり部145aとの間に隙間147がないと、重なり部144aと重なり部145aとの間の絶縁性を十分に確保することができない虞がある。   However, if the overlapping portion 144a and the overlapping portion 145a overlap, the portion of the intermediate piezoelectric layer 142 sandwiched between the overlapping portion 144a and the overlapping portion 145a is always contracted by the electric field generated by these potential differences, There is a possibility that the bending of the piezoelectric actuator 122 is hindered. In addition, if there is no gap 147 between the overlapping portion 144a and the overlapping portion 145a, there is a possibility that sufficient insulation between the overlapping portion 144a and the overlapping portion 145a cannot be ensured.

これらのことから、重なり部144aと重なり部145aとは、隙間147をあけて配置されることが好ましい。ただし、本発明とは異なり、隙間147の中心147aを、搬送方向における所定領域Rbの外側に位置させることも可能である。例えば、図11(a)に示すように、中心147aを含めた隙間147全体を、搬送方向における所定領域Rbの外側に位置させることも可能である。あるいは、図11(b)に示すように、隙間147の一部分を搬送方向における所定領域Rbの外側に位置させることにより、隙間147の中心147aを所定領域Rbの外側に位置させることも可能である。   For these reasons, the overlapping portion 144a and the overlapping portion 145a are preferably arranged with a gap 147 therebetween. However, unlike the present invention, the center 147a of the gap 147 can be positioned outside the predetermined region Rb in the transport direction. For example, as shown in FIG. 11A, the entire gap 147 including the center 147a can be positioned outside the predetermined region Rb in the transport direction. Alternatively, as shown in FIG. 11B, by positioning a part of the gap 147 outside the predetermined area Rb in the transport direction, the center 147a of the gap 147 can be positioned outside the predetermined area Rb. .

しかしながら、これらの場合には、第2実施形態の場合と比較して、重なり部144aと個別電極146とが対向する面積が大きくなり、重なり部145aと個別電極146とが対向する面積が小さくなる。そのため、第2実施形態の場合と比較して、圧電アクチュエータ122の圧力室10側への撓みが大きくなり、圧力室10と反対側への撓みが小さくなる。上述したように、圧電アクチュエータ122は、元々、圧力室10側への撓みが圧力室10と反対側への撓みよりも大きい。そのため、これらの場合には、圧電アクチュエータ122の圧力室10側への撓みと、圧力室10と反対側への撓みとの差が大きくなってしまう。圧電アクチュエータ122の圧力室10側への撓みと、圧力室10と反対側への撓みとの差が大きくなりすぎると、上述したように、クロストークを十分に抑制することができない虞がある。   However, in these cases, compared to the second embodiment, the area where the overlapping portion 144a and the individual electrode 146 face each other is large, and the area where the overlapping portion 145a and the individual electrode 146 face each other is small. . Therefore, compared with the case of 2nd Embodiment, the bending to the pressure chamber 10 side of the piezoelectric actuator 122 becomes large, and the bending to the opposite side to the pressure chamber 10 becomes small. As described above, the piezoelectric actuator 122 originally has a larger deflection toward the pressure chamber 10 than a deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10. Therefore, in these cases, the difference between the deflection of the piezoelectric actuator 122 toward the pressure chamber 10 and the deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10 becomes large. If the difference between the deflection of the piezoelectric actuator 122 toward the pressure chamber 10 and the deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10 becomes too large, there is a possibility that the crosstalk cannot be sufficiently suppressed as described above.

これに対して、第2実施形態では、上述したように、中心147aを含めた隙間147全体が所定領域Rbに位置している。したがって、隙間147の中心147aが搬送方向における所定領域Rbの外側に位置している場合と比較して、圧電アクチュエータ122の圧力室10側への撓みが小さくなり、圧力室10と反対側への撓みが大きくなる。そのため、隙間147の中心147aが搬送方向における所定領域Rbの外側に位置している場合と比較して、圧電アクチュエータ122の圧力室10側への撓みと、圧力室10と反対側への撓みとの差を小さくすることができる。これにより、圧電アクチュエータ122の駆動時に、第1活性部S1及び第2活性部S2のうち、一方の活性部の収縮と他方の活性部の伸長とが十分に相殺され、クロストークを確実に抑制することができる。   In contrast, in the second embodiment, as described above, the entire gap 147 including the center 147a is located in the predetermined region Rb. Therefore, compared to the case where the center 147a of the gap 147 is located outside the predetermined region Rb in the transport direction, the bending of the piezoelectric actuator 122 toward the pressure chamber 10 is reduced, and the pressure chamber 10 is moved to the opposite side. Deflection increases. Therefore, compared to the case where the center 147a of the gap 147 is located outside the predetermined region Rb in the transport direction, the deflection of the piezoelectric actuator 122 toward the pressure chamber 10 and the deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10 Can be reduced. Thereby, when the piezoelectric actuator 122 is driven, the contraction of one active part and the extension of the other active part of the first active part S1 and the second active part S2 are sufficiently offset, and crosstalk is reliably suppressed. can do.

また、隙間147全体が所定領域Rbに位置している場合には、隙間147の中心147aが搬送方向における所定領域Rbの外側に位置している場合と比較して、圧電アクチュエータ122の圧力室10側への撓みが小さくなる。しかしながら、圧電アクチュエータ122は、元々、圧力室10側への撓みが、圧力室10と反対側への撓みよりも大きい。したがって、圧電アクチュエータ122の圧力室10側への撓みが小さくなることは、圧電アクチュエータ122の圧力室10と反対側への撓みが小さくなることよりも、が圧電アクチュエータ122の撓みに与える影響が小さい。一方、搬送方向における重なり部145aの端を、搬送方向における所定領域Rbの端と重なるように配置した場合には、圧電層142、143の所定領域Rbよりも外側の領域において第2定電位電極145と個別電極146とが重なる面積が最大となり、且つ、第2定電位電極145が所定領域Rbと重ならない。したがって、圧電アクチュエータ122の、圧力室10と反対側への撓みを極力大きくすることができる。   Further, when the entire gap 147 is located in the predetermined region Rb, the pressure chamber 10 of the piezoelectric actuator 122 is compared with the case where the center 147a of the gap 147 is located outside the predetermined region Rb in the transport direction. The deflection to the side is reduced. However, the piezoelectric actuator 122 originally has a larger deflection toward the pressure chamber 10 than the deflection toward the opposite side of the pressure chamber 10. Therefore, a reduction in the deflection of the piezoelectric actuator 122 toward the pressure chamber 10 has less influence on the deflection of the piezoelectric actuator 122 than a reduction in the deflection of the piezoelectric actuator 122 toward the opposite side of the pressure chamber 10. . On the other hand, when the end of the overlapping portion 145a in the transport direction is arranged so as to overlap the end of the predetermined region Rb in the transport direction, the second constant potential electrode is formed in a region outside the predetermined region Rb of the piezoelectric layers 142 and 143. The area where 145 and the individual electrode 146 overlap is maximized, and the second constant potential electrode 145 does not overlap the predetermined region Rb. Therefore, the bending of the piezoelectric actuator 122 to the side opposite to the pressure chamber 10 can be maximized.

(所定領域の位置の決定方法)
次に、所定領域Rbの位置を特定する方法について説明する。第2実施形態の圧電アクチュエータ122では、搬送方向における圧力室10の長さXが、250[μm]以上且つ400[μm]以下である場合には、長さYb[μm]を、Yb=(0.7・X+28.333)/2によって算出される長さとし、搬送方向において、圧力室10の中央の領域と重なり、且つ、搬送方向における両端の位置が、搬送方向における圧力室10の中心10aからYb[μm]だけ搬送方向に離れている領域を所定領域Rbとして特定する。
(Method for determining the position of the predetermined area)
Next, a method for specifying the position of the predetermined region Rb will be described. In the piezoelectric actuator 122 of the second embodiment, when the length X of the pressure chamber 10 in the transport direction is 250 [μm] or more and 400 [μm] or less, the length Yb [μm] is set to Yb = ( 0.7 · X + 28.333) / 2, which overlaps the central region of the pressure chamber 10 in the transport direction, and the positions of both ends in the transport direction are the center 10a of the pressure chamber 10 in the transport direction. A region that is separated in the transport direction by Yb [μm] is specified as the predetermined region Rb.

ここで、図12(a)は、第2実施形態における、搬送方向における圧力室10の長さX[μm]と、所定領域Rbの長さZb[μm]との関係を示す図である。なお、図12(a)は、インク分離層140の厚みが10[μm]、下部圧電層141の厚みが14[μm、]中間圧電層142の厚みが18[μm]、上部圧電層143の厚みが18[μm]であり、所定領域Rbが搬送方向において圧力室10の中心10aに対称であるとした場合の、搬送方向における圧力室10の長さX[μm]と、所定領域Rbの長さZb[μm]との関係を示している。   Here, FIG. 12A is a diagram illustrating a relationship between the length X [μm] of the pressure chamber 10 in the transport direction and the length Zb [μm] of the predetermined region Rb in the second embodiment. In FIG. 12A, the thickness of the ink separation layer 140 is 10 [μm], the thickness of the lower piezoelectric layer 141 is 14 [μm], the thickness of the intermediate piezoelectric layer 142 is 18 [μm], and the thickness of the upper piezoelectric layer 143 is When the thickness is 18 [μm] and the predetermined region Rb is symmetrical to the center 10a of the pressure chamber 10 in the transport direction, the length X [μm] of the pressure chamber 10 in the transport direction and the predetermined region Rb The relationship with the length Zb [μm] is shown.

そして、横軸を長さX[μm]、縦軸を長さZb[μm]とする平面上に、図12(a)の関係を図示すると、図12(b)に示すようになる。図12(b)の結果から、長さX[μm]と長さZb[μm]とはほぼ一次比例していることがわかる。そして、図12(a)の結果を最小二乗法などによって一次近似した直線Lbは、Zb=0.7・X+28.333の関係を満たす直線となる。したがって、上述したように、長さYb(=Zb/2)[μm]を算出し、その算出結果に基づいて所定領域Rbの位置を特定すれば、所定領域Rbの位置を正確に特定することができる。また、このようにして、所定領域Rbの位置を特定すれば、所定領域Rbの位置を容易に特定することができる。   Then, when the relationship of FIG. 12A is illustrated on a plane in which the horizontal axis is length X [μm] and the vertical axis is length Zb [μm], it is as shown in FIG. From the result of FIG. 12B, it can be seen that the length X [μm] and the length Zb [μm] are approximately linearly proportional. A straight line Lb obtained by linear approximation of the result of FIG. 12A by the least square method or the like is a straight line that satisfies the relationship of Zb = 0.7 · X + 28.333. Therefore, as described above, if the length Yb (= Zb / 2) [μm] is calculated and the position of the predetermined region Rb is specified based on the calculation result, the position of the predetermined region Rb can be specified accurately. Can do. Further, if the position of the predetermined region Rb is specified in this way, the position of the predetermined region Rb can be easily specified.

なお、第2実施形態では、圧電層142、143が、本発明の圧電層に相当する。また、第1定電位電極144の重なり部144aが本発明の第1電極に相当し、第2定電位電極145の重なり部145aが本発明の第2電極に相当する。   In the second embodiment, the piezoelectric layers 142 and 143 correspond to the piezoelectric layers of the present invention. The overlapping portion 144a of the first constant potential electrode 144 corresponds to the first electrode of the present invention, and the overlapping portion 145a of the second constant potential electrode 145 corresponds to the second electrode of the present invention.

次に、第1、第2実施形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。   Next, modified examples in which various changes are made to the first and second embodiments will be described.

第1実施形態では、Ya=(0.72・X+11)/2によって算出される長さYa[μm]に基づいて、圧電アクチュエータ22における所定領域Raの位置を特定し、第2実施形態では、Yb=(0.7・X+28.333)/2によって算出される長さYb[μm]に基づいて、圧電アクチュエータ122における所定領域Rbの位置を特定したが、これには限られない。   In the first embodiment, the position of the predetermined region Ra in the piezoelectric actuator 22 is specified based on the length Ya [μm] calculated by Ya = (0.72 · X + 11) / 2. In the second embodiment, Although the position of the predetermined region Rb in the piezoelectric actuator 122 is specified based on the length Yb [μm] calculated by Yb = (0.7 · X + 28.333) / 2, the present invention is not limited to this.

第2実施形態においても、第1実施形態と同様、Ya=(0.72・X+11)/2によって算出される長さYa[μm]に基づいて、圧電アクチュエータ122における所定領域Rbの位置を特定する。この場合には、圧電アクチュエータが、第1実施形態の圧電アクチュエータ22であるか、第2実施形態の圧電アクチュエータ122であるかなど、圧電アクチュエータの構成によらず、同一の関係式を用いて、所定領域の位置を特定することができる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the position of the predetermined region Rb in the piezoelectric actuator 122 is specified based on the length Ya [μm] calculated by Ya = (0.72 · X + 11) / 2. To do. In this case, the same relational expression is used regardless of the configuration of the piezoelectric actuator, such as whether the piezoelectric actuator is the piezoelectric actuator 22 of the first embodiment or the piezoelectric actuator 122 of the second embodiment. The position of the predetermined area can be specified.

ここで、第2実施形態では、上述したように、搬送方向における圧力室10の長さXと、所定領域Raの長さYとの関係を一次近似すると、Yb=0.7・X+28.333のようになる。一方、長さYa[μm]と長さYb[μm]とを比較すると、圧力室10の長さX[μm]が250[μm]以上且つ400[μm]以下の場合には、長さYaと長さYbとは、Ya<Ybの関係を満たす。したがって、第2実施形態において、長さYa[μm]に基づいて特定された所定領域は、長さYb[μm]に基づいて特定された所定領域Rbの一部分となる。そのため、隙間147全体が所定領域Rcに位置するように第1定電位電極144及び第2定電位電極145を配置すれば、必ず、隙間147全体が所定領域Rbに位置する。   Here, in the second embodiment, as described above, when the relationship between the length X of the pressure chamber 10 in the transport direction and the length Y of the predetermined region Ra is first-order approximated, Yb = 0.7 · X + 28.333 become that way. On the other hand, when comparing the length Ya [μm] and the length Yb [μm], when the length X [μm] of the pressure chamber 10 is 250 [μm] or more and 400 [μm] or less, the length Ya And the length Yb satisfy the relationship Ya <Yb. Therefore, in the second embodiment, the predetermined area specified based on the length Ya [μm] is a part of the predetermined area Rb specified based on the length Yb [μm]. Therefore, if the first constant potential electrode 144 and the second constant potential electrode 145 are arranged so that the entire gap 147 is located in the predetermined region Rc, the entire gap 147 is always located in the predetermined region Rb.

また、圧力室10の長さX[μm]が250[μm]以上且つ400[μm]以下の場合には、長さZa(=2・Ya)[μm]と長さZb(=2・Yb)[μm]との差(Zb−Za)[μm]は、最小で9.333[μm](X=400のとき)となり、最大で12.333[μm](X=250のとき)となる。したがって、所定領域Rcの長さZc[μm]の所定領域Rbの長さZb[μm]との差は、圧力室10の長さX[μm]のに対して十分に小さい。   Further, when the length X [μm] of the pressure chamber 10 is 250 [μm] or more and 400 [μm] or less, the length Za (= 2 · Ya) [μm] and the length Zb (= 2 · Yb) ) [Μm] difference (Zb−Za) [μm] is 9.333 [μm] at the minimum (when X = 400), and 12.333 [μm] (when X = 250) at the maximum. Become. Therefore, the difference between the length Zc [μm] of the predetermined region Rc and the length Zb [μm] of the predetermined region Rb is sufficiently smaller than the length X [μm] of the pressure chamber 10.

また、圧電アクチュエータ22、122の各層の厚みは、第1、第2実施形態のものには限られない。圧電アクチュエータ22、122では、各層の厚みの違いによる搬送方向における所定領域Ra、Rbの長さの違いは、圧力室10の長さX[μm]の違いによる搬送方向における所定領域Ra、Rbの長さの違いと比較して小さいものである。したがって、圧電アクチュエータ22、122の各層の厚みが、第1、第2実施形態の場合と多少異なっていても、第1、第2実施形態と同様にして所定領域Ra、Rbの位置を特定すれば、正確に所定領域Ra、Rbの位置を特定することができる。   Moreover, the thickness of each layer of the piezoelectric actuators 22 and 122 is not limited to that of the first and second embodiments. In the piezoelectric actuators 22 and 122, the difference in the length of the predetermined regions Ra and Rb in the transport direction due to the difference in the thickness of each layer is the difference between the predetermined regions Ra and Rb in the transport direction due to the difference in the length X [μm] of the pressure chamber 10. It is small compared to the difference in length. Therefore, even if the thicknesses of the layers of the piezoelectric actuators 22 and 122 are slightly different from those in the first and second embodiments, the positions of the predetermined regions Ra and Rb can be specified in the same manner as in the first and second embodiments. For example, the positions of the predetermined regions Ra and Rb can be specified accurately.

また、第1、第2実施の形態では、搬送方向における圧力室10の長さX[μm]が250[μm]以上且つ400[μm]以下であったが、これには限られない。搬送方向における圧力室10の長さX[μm]が、250[μm]未満であってもよいし、400[μm]よりも大きくてもよい。   In the first and second embodiments, the length X [μm] of the pressure chamber 10 in the transport direction is 250 [μm] or more and 400 [μm] or less, but is not limited thereto. The length X [μm] of the pressure chamber 10 in the transport direction may be less than 250 [μm] or may be greater than 400 [μm].

これらの場合には、解析などによって、圧力室10の長さを、実際の圧力室10の長さX[μm]を含む範囲で変化させたときの、図6(a)や図12(a)のような長さXと、搬送方向における所定領域の長さとの関係を取得し、取得した関係から得られる近似式を用いて、長さYa、Ybに対応する長さを算出するなどしてもよい。   In these cases, FIG. 6A and FIG. 12A when the length of the pressure chamber 10 is changed in a range including the actual length X [μm] of the pressure chamber 10 by analysis or the like. ) And the length of the predetermined area in the transport direction are obtained, and the lengths corresponding to the lengths Ya and Yb are calculated using an approximate expression obtained from the obtained relation. May be.

また、第1、第2実施の形態では、算出した長さYa[μm]、Yb[μm]に基づいて、所定領域Ra、Rbの位置を決定したが、これには限られない。例えば、圧電アクチュエータ22を備えたインクジェットヘッド3を、隙間46の位置を異ならせて複数種類製造し、これら複数種類のインクジェットヘッド3のうち、第1個別電極44に駆動電位を付与したときの、圧電アクチュエータの圧力室10側への撓みが最も大きくなる圧電アクチュエータにおいて、第1個別電極44が配置されている領域を、所定領域Raとしてもよい。また、圧電アクチュエータ122を備えたインクジェットヘッド3を、搬送方向における第1定電位電極144の重なり部144aの長さを異ならせて複数種類製造し、これら複数種類のインクジェットヘッド3のうち、個別電極146に駆動電位を付与したときの、圧電アクチュエータの圧力室10側への撓みが最も大きくなる圧電アクチュエータにおいて、重なり部144aが配置されている領域を、所定領域Rbとしてもよい。なお、これらの場合には、例えば、第1個別電極44、個別電極146に駆動電位を付与したときにノズル15から噴射されるインク滴のサイズが大きいほど、圧電アクチュエータ22、122の圧力室10側への撓みが大きいと判断すればよい。   In the first and second embodiments, the positions of the predetermined regions Ra and Rb are determined based on the calculated lengths Ya [μm] and Yb [μm]. However, the present invention is not limited to this. For example, when a plurality of types of inkjet heads 3 including the piezoelectric actuators 22 are manufactured with the positions of the gaps 46 being different, and a drive potential is applied to the first individual electrode 44 among the plurality of types of inkjet heads 3, In the piezoelectric actuator in which the deflection of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber 10 is the largest, the region where the first individual electrode 44 is disposed may be set as the predetermined region Ra. Also, a plurality of types of inkjet heads 3 including the piezoelectric actuators 122 are manufactured with different lengths of the overlapping portions 144a of the first constant potential electrodes 144 in the transport direction. In the piezoelectric actuator in which the bending of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber 10 when the drive potential is applied to 146 is the largest, the region where the overlapping portion 144a is disposed may be set as the predetermined region Rb. In these cases, for example, the larger the size of the ink droplet ejected from the nozzle 15 when the drive potential is applied to the first individual electrode 44 and the individual electrode 146, the larger the pressure chamber 10 of the piezoelectric actuators 22 and 122. What is necessary is just to judge that the deflection to the side is large.

また、第1実施形態では、搬送方向における第1個別電極44の端が、搬送方向における所定領域Raの端よりも内側に位置し、第2個別電極45の重なり部45aの第1個別電極44側の端が、搬送方向における所定領域Raの端と重なるように、第1個別電極44及び第2個別電極45を配置したが、これには限られない。   In the first embodiment, the end of the first individual electrode 44 in the transport direction is located inside the end of the predetermined region Ra in the transport direction, and the first individual electrode 44 of the overlapping portion 45a of the second individual electrode 45 is located. Although the first individual electrode 44 and the second individual electrode 45 are arranged so that the end on the side overlaps the end of the predetermined region Ra in the transport direction, the present invention is not limited to this.

変形例1では、図13(a)に示すように、搬送方向における重なり部45aの第1個別電極44側の端が、搬送方向における所定領域Raの端よりも内側に位置している。また、変形例2では、図13(b)に示すように、搬送方向における隙間46の中心46aは、所定領域Raに位置しているが、搬送方向における重なり部45aの第1個別電極44側の端が、所定領域Raの外側に位置している。   In the first modification, as shown in FIG. 13A, the end of the overlapping portion 45a on the first individual electrode 44 side in the transport direction is located inside the end of the predetermined region Ra in the transport direction. In the second modification, as shown in FIG. 13B, the center 46a of the gap 46 in the transport direction is located in the predetermined region Ra, but the first individual electrode 44 side of the overlapping portion 45a in the transport direction. Is located outside the predetermined region Ra.

変形例1、2の場合にも、隙間46の中心46aが所定領域Raに位置しているため、図5(a)、(b)の場合のように隙間46の中心46aが搬送方向における所定領域Raの外側に位置している場合と比較すれば、クロストークの抑制効果は高く、隙間46を設けたことによる圧電アクチュエータ22の撓みへの影響が小さい。   Also in the first and second modifications, since the center 46a of the gap 46 is located in the predetermined region Ra, the center 46a of the gap 46 is predetermined in the transport direction as in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Compared to the case where the region is located outside the region Ra, the effect of suppressing the crosstalk is high, and the influence on the bending of the piezoelectric actuator 22 due to the provision of the gap 46 is small.

また、第2実施形態では、搬送方向における重なり部144aの端が、搬送方向における所定領域Rbの端よりも内側に位置し、搬送方向における重なり部145aの重なり部144a側の端が、搬送方向における所定領域Rbの端と重なるように、第1定電位電極144及び第2定電位電極145を配置したが、これには限られない。   In the second embodiment, the end of the overlapping portion 144a in the transport direction is located inside the end of the predetermined region Rb in the transport direction, and the end of the overlap portion 145a in the transport direction on the overlapping portion 144a side is the transport direction. Although the first constant potential electrode 144 and the second constant potential electrode 145 are disposed so as to overlap with the end of the predetermined region Rb in FIG.

変形例3では、図14(a)に示すように、搬送方向における重なり部145aの重なり部144a側の端が、搬送方向における所定領域Rbの端よりも内側に位置している。また、変形例4では、図14(b)に示すように、搬送方向における隙間147の中心147aは、所定領域Rbに位置しているが、搬送方向における重なり部145aの重なり部144a側の端が、所定領域Rbの外側に位置している。   In Modification 3, as shown in FIG. 14A, the end of the overlapping portion 145a in the transport direction on the side of the overlapping portion 144a is located inside the end of the predetermined region Rb in the transport direction. Further, in Modification 4, as shown in FIG. 14B, the center 147a of the gap 147 in the transport direction is located in the predetermined region Rb, but the end of the overlapping portion 145a in the transport direction on the overlapping portion 144a side. Is located outside the predetermined region Rb.

変形例3、4の場合にも、隙間147の中心147aが所定領域Rbに位置しているため、図11(a)、(b)の場合のように隙間147の中心147aが搬送方向における所定領域Rbの外側に位置している場合と比較すれば、クロストークの抑制効果は高く、隙間147を設けたことによる圧電アクチュエータ122の撓みへの影響が小さい。   Also in the modified examples 3 and 4, since the center 147a of the gap 147 is located in the predetermined region Rb, the center 147a of the gap 147 is predetermined in the transport direction as in FIGS. 11A and 11B. Compared to the case of being located outside the region Rb, the effect of suppressing the crosstalk is high, and the influence on the bending of the piezoelectric actuator 122 due to the provision of the gap 147 is small.

また、圧電アクチュエータの構成は、第1実施形態の圧電アクチュエータ22及び第2実施形態の圧電アクチュエータ122の構成であることには限られない。圧電アクチュエータは、圧電層の、搬送方向における圧力室10の中央部と重なる第1電極と、圧電層の圧力室と重なる部分のうち、搬送方向における第1電極よりも外側の部分と重なる第2電極とを備えた、別の構成を有するものであってもよい。   The configuration of the piezoelectric actuator is not limited to the configuration of the piezoelectric actuator 22 of the first embodiment and the piezoelectric actuator 122 of the second embodiment. The piezoelectric actuator includes a first electrode that overlaps the central portion of the pressure chamber 10 in the transport direction of the piezoelectric layer, and a second portion that overlaps a portion of the piezoelectric layer that overlaps the pressure chamber of the piezoelectric layer and outside the first electrode in the transport direction. It may have another configuration including an electrode.

また、以上では、ノズルからインクを噴射するインクジェットヘッドに本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。ノズルからインク以外の液体を噴射する、インクジェットヘッド以外の液体噴射装置に本発明を適用することも可能である。   Moreover, although the example which applied this invention to the inkjet head which ejects an ink from a nozzle was demonstrated above, it is not restricted to this. The present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus other than an ink jet head that ejects liquid other than ink from a nozzle.

10 圧力室
15 ノズル
21 流路ユニット
22 圧電アクチュエータ
41、42 圧電層
43 共通電極
44 第1個別電極
45 第2個別電極
46 隙間
122 圧電アクチュエータ
141、142、143 圧電層
144 第1定電位電極
145 第2定電位電極
146 個別電極
147 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pressure chamber 15 Nozzle 21 Flow path unit 22 Piezoelectric actuator 41, 42 Piezoelectric layer 43 Common electrode 44 1st separate electrode 45 2nd separate electrode 46 Gap 122 Piezoelectric actuator 141, 142, 143 Piezoelectric layer 144 1st constant potential electrode 145 1st 2 Constant potential electrode 146 Individual electrode 147 Gap

Claims (6)

液体を噴射するためのノズルと連通し、一方向に配列された複数の圧力室を有する流路ユニットと、
前記複数の圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記複数の圧力室にまたがって連続的に延びた圧電層と、
前記圧電層の前記圧力室の中央部と重なる部分に配置された第1電極と、
前記圧電層の前記圧力室と重なる部分のうち、前記一方向における前記第1電極よりも外側の部分に配置された第2電極と、を備え、
前記第1電極と前記第2電極とは、前記一方向に隙間をあけて配置され、
前記隙間の中心は、前記一方向において、前記圧電層の前記圧力室の中央の領域と重なる領域である所定領域に位置し、
前記所定領域は、前記所定領域全体に厚み方向の電界を発生させたときに、前記圧電アクチュエータの前記圧力室側への撓みが最大となる領域であることを特徴とする液体噴射装置。
A flow path unit having a plurality of pressure chambers arranged in one direction in communication with a nozzle for ejecting liquid;
A piezoelectric actuator for applying pressure to the liquid in the plurality of pressure chambers,
The piezoelectric actuator is
A piezoelectric layer extending continuously across the plurality of pressure chambers;
A first electrode disposed on a portion of the piezoelectric layer overlapping a central portion of the pressure chamber;
Of the portion of the piezoelectric layer that overlaps the pressure chamber, the second electrode disposed in a portion outside the first electrode in the one direction,
The first electrode and the second electrode are arranged with a gap in the one direction,
The center of the gap is located in a predetermined region which is a region overlapping the central region of the pressure chamber of the piezoelectric layer in the one direction,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the predetermined region is a region where the deflection of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber is maximized when an electric field in the thickness direction is generated in the entire predetermined region.
前記一方向における前記圧力室の長さX[μm]が250[μm]以上且つ400[μm]以下であり、
前記所定領域は、前記圧電層の前記圧力室の中央の領域と重なり、且つ、前記一方向における両端の位置が、前記一方向における前記圧力室の中心から、Y=(0.72X+11)/2によって算出される長さY[μm]だけ前記一方向に離れている領域であることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
The length X [μm] of the pressure chamber in the one direction is 250 [μm] or more and 400 [μm] or less,
The predetermined region overlaps the central region of the pressure chamber of the piezoelectric layer, and the positions of both ends in the one direction are Y = (0.72X + 11) / 2 from the center of the pressure chamber in the one direction. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is a region that is separated in the one direction by a length Y [μm] calculated by the formula (1).
前記第1電極と前記第2電極とが、前記圧電層の同じ面に配置され、
前記圧電アクチュエータは、前記圧電層の、前記第1電極及び前記第2電極が配置されているのと反対側の面に、前記第1電極及び前記第2電極の両方と重なる第3電極をさらに備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射装置。
The first electrode and the second electrode are disposed on the same surface of the piezoelectric layer;
The piezoelectric actuator may further include a third electrode that overlaps both the first electrode and the second electrode on a surface of the piezoelectric layer opposite to the first electrode and the second electrode. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is provided.
前記圧電層として、第1圧電層と、前記第1圧電層の前記流路ユニットと反対側に積層された第2圧電層と、を有し、
前記第1電極は、前記第1圧電層と前記第2圧電層との間に配置され、
前記第2電極は、前記第1圧電層の前記第2圧電層と反対側の面に配置され、
前記圧電アクチュエータは、前記第2圧電層の前記第1圧電層と反対側の面に、前記第1電極及び前記第2電極の両方と重なる第4電極をさらに備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射装置。
The piezoelectric layer has a first piezoelectric layer and a second piezoelectric layer laminated on the opposite side of the first piezoelectric layer from the flow path unit,
The first electrode is disposed between the first piezoelectric layer and the second piezoelectric layer,
The second electrode is disposed on a surface of the first piezoelectric layer opposite to the second piezoelectric layer;
The piezoelectric actuator further includes a fourth electrode that overlaps both the first electrode and the second electrode on a surface of the second piezoelectric layer opposite to the first piezoelectric layer. Item 3. The liquid ejecting apparatus according to Item 1 or 2.
液体を噴射するためのノズルと連通し、一方向に配列された複数の圧力室を有する流路ユニットと、
前記複数の圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記複数の圧力室にまたがって連続的に延びた圧電層と、
前記圧電層の前記圧力室の中央部と重なる部分に配置された第1電極と、
前記圧電層の前記圧力室と重なる部分のうち、前記一方向における前記第1電極よりも外側の部分に配置された第2電極と、を備えた液体噴射装置において、前記第1電極及び前記第2電極の位置を決定する電極位置決定方法であって、
前記第1電極と前記第2電極とが、前記一方向に隙間をあけて配置され、且つ、前記隙間の中心が、前記一方向において、前記圧電層の前記圧力室の中央の領域と重なる領域である所定領域に位置するように、前記第1電極及び前記第2電極の位置を決定し、
前記所定領域は、前記所定領域全体に厚み方向に電界を発生させたときに、前記圧電アクチュエータの前記圧力室側への撓みが最大となる領域であることを特徴とする電極位置決定方法。
A flow path unit having a plurality of pressure chambers arranged in one direction in communication with a nozzle for ejecting liquid;
A piezoelectric actuator for applying pressure to the liquid in the plurality of pressure chambers,
The piezoelectric actuator is
A piezoelectric layer extending continuously across the plurality of pressure chambers;
A first electrode disposed on a portion of the piezoelectric layer overlapping a central portion of the pressure chamber;
A liquid ejecting apparatus comprising: a second electrode disposed on a portion of the piezoelectric layer that overlaps the pressure chamber, the second electrode being disposed outside the first electrode in the one direction. An electrode position determination method for determining the position of two electrodes,
The first electrode and the second electrode are arranged with a gap in the one direction, and the center of the gap overlaps with the central region of the pressure chamber of the piezoelectric layer in the one direction. Determining the position of the first electrode and the second electrode so as to be located in a predetermined region,
The electrode position determining method, wherein the predetermined region is a region where the deflection of the piezoelectric actuator toward the pressure chamber is maximized when an electric field is generated in the thickness direction over the predetermined region.
前記一方向における前記圧力室の長さX[μm]が250[μm]以上且つ400[μm]以下である場合に、
前記所定領域を、前記圧電層の前記圧力室の中央の領域と重なり、且つ、前記一方向における両端の位置が、前記一方向における前記圧力室の中心から、Y=(0.72X+11)/2によって算出される長さY[μm]だけ前記一方向に離れている領域であるとして、前記第1電極及び前記第2電極の位置を決定することを特徴とする請求項5に記載の電極位置決定方法。
When the length X [μm] of the pressure chamber in the one direction is 250 [μm] or more and 400 [μm] or less,
The predetermined region overlaps the central region of the pressure chamber of the piezoelectric layer, and the positions of both ends in the one direction are Y = (0.72X + 11) / 2 from the center of the pressure chamber in the one direction. 6. The electrode position according to claim 5, wherein the positions of the first electrode and the second electrode are determined on the assumption that the region is separated in the one direction by a length Y [μm] calculated by the following equation. Decision method.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003008091A (en) * 2001-06-26 2003-01-10 Oki Data Corp Diaphragm type piezoelectric actuator and ink jet head
JP2004166463A (en) * 2001-12-06 2004-06-10 Brother Ind Ltd Piezoelectric actuator, fluid transferring device, and ink jet head
US20090109262A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Cruz-Uribe Tony S Fluid ejection device
JP2010082939A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Fujifilm Corp Method for manufacturing liquid jet head
US20100208004A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-19 Fujifilm Corporation Ring Electrode for Fluid Ejection
US20100231650A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Tsuyoshi Mita Liquid Ejection Head, Method of Manufacturing Liquid Ejection Head and Image Forming Apparatus
JP2011206929A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Brother Industries Ltd Liquid delivering head
JP2012106469A (en) * 2010-10-29 2012-06-07 Kyocera Corp Liquid discharge head, recorder using the same, and method of manufacturing the same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003008091A (en) * 2001-06-26 2003-01-10 Oki Data Corp Diaphragm type piezoelectric actuator and ink jet head
JP2004166463A (en) * 2001-12-06 2004-06-10 Brother Ind Ltd Piezoelectric actuator, fluid transferring device, and ink jet head
US20090109262A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Cruz-Uribe Tony S Fluid ejection device
JP2010082939A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Fujifilm Corp Method for manufacturing liquid jet head
US20100208004A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-19 Fujifilm Corporation Ring Electrode for Fluid Ejection
WO2010096531A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-26 Fujifilm Corporation Ring electrode for fluid ejection
JP2012518907A (en) * 2009-02-19 2012-08-16 富士フイルム株式会社 Ring electrode for fluid discharge
US20100231650A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Tsuyoshi Mita Liquid Ejection Head, Method of Manufacturing Liquid Ejection Head and Image Forming Apparatus
JP2010208300A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Fujifilm Corp Liquid discharge head, method for manufacturing the same and image forming apparatus
JP2011206929A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Brother Industries Ltd Liquid delivering head
JP2012106469A (en) * 2010-10-29 2012-06-07 Kyocera Corp Liquid discharge head, recorder using the same, and method of manufacturing the same

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