JP2019048423A - Liquid discharge head, liquid discharge device and piezoelectric device - Google Patents

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Abstract

To prevent a piezoelectric body from being broken due to occurrence of stress concentration in the vicinity of a boundary between parts whose thicknesses and shapes are different from each other of a protective layer on an electrode when a piezoelectric device deforms.SOLUTION: A liquid discharge device comprises: a pressure chamber; a piezoelectric element that deforms the pressure chamber; a nozzle for discharging a liquid in the pressure chamber; wiring for applying voltages to the piezoelectric element; and a protective layer covering the piezoelectric element and the wiring. The piezoelectric element comprises: a piezoelectric body layer; a first electrode layer arranged on one surface of the piezoelectric body layer and positioned between the piezoelectric body layer and the pressure chamber; and a second electrode layer arranged on the other surface of the piezoelectric body layer and connected to the wiring in a surface at the opposite side of the piezoelectric body layer. The protective layer has: a first part covering the wiring; a second part covering other configurations without covering the wiring; and a third part, positioned between the first part and the second part, whose surface at the pressure chamber side is flat, which has at least either one of an inclination surface connecting the surface of the first part to the surface of the second part and a plurality of steps on a side opposite to the pressure chamber side.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、圧電デバイスに関する。   The present invention relates to a piezoelectric device.

従来、圧電デバイスは、液体吐出ヘッドや気圧センサーなど、さまざまな装置に使用されている。圧電デバイスは、圧電体層と、圧電体層の両側に配される電極と、を備え、電極に接続された配線によって電圧を印加されて、変形する。特許文献1の技術においては、一方の電極に対して圧電体層とは逆の側から、その一方の電極に配線が接続されている。そして、配線とその電極とは、Al,ZrO,Y,Ta,TiOなどで構成された保護層で、覆われている。保護層の各部位の厚みおよび形状は、それぞれの部位が達成すべき性能に応じて、設定されている。その結果、電極のうち配線が接続されている部分を覆う保護層の一部と、電極のうち配線が接続されていない部分を覆う保護層の他の一部とは、厚みおよび外形の形状が異なる。 Piezoelectric devices are conventionally used in various devices such as liquid discharge heads and barometric pressure sensors. The piezoelectric device includes a piezoelectric layer and electrodes disposed on both sides of the piezoelectric layer, and a voltage is applied by a wire connected to the electrode to be deformed. In the technique of Patent Document 1, a wire is connected to one of the electrodes from the side opposite to the piezoelectric layer. The wiring and its electrode are covered with a protective layer made of Al 2 O 3 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 3 , TiO 2 or the like. The thickness and shape of each part of the protective layer are set according to the performance that each part should achieve. As a result, the shape of the thickness and the outer shape of the part of the protective layer covering the part of the electrode to which the wiring is connected and the other part of the protective layer covering the part of the electrode to which the wiring is not connected It is different.

特開2014−179549号公報JP, 2014-179549, A

電極上の保護層の厚みや形状が異なる部分同士の境界においては、圧電デバイス周辺の構造の変形のしやすさが、急激に変化している。このため、圧電デバイスが電圧を印加されて変形する際に、その境界近傍において、応力集中が発生し、圧電体層が破壊される場合がある。このような保護層の厚みや形状に起因する応力集中および圧電体層の破壊の問題は、電圧を印加されて変形する圧電デバイスに限らず、外力によって変形されて電極から電気信号を送信する圧電デバイスにおいても、同様に生じうる。   At the boundaries between portions of the protective layer on the electrode having different thicknesses and shapes, the ease of deformation of the structure around the piezoelectric device is rapidly changing. Therefore, when the piezoelectric device is deformed by applying a voltage, stress concentration may occur in the vicinity of the boundary and the piezoelectric layer may be broken. The problems of stress concentration and breakage of the piezoelectric layer due to the thickness and shape of the protective layer are not limited to the piezoelectric device that is deformed by application of voltage, and piezoelectric that is deformed by external force and transmits an electrical signal from the electrode The same may occur in devices.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following modes or application examples.

(1)本発明の一形態によれば、液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドは:液体を収容する圧力室と;前記圧力室を変形させる圧電素子と;前記圧力室に収容されていた液体を吐出するノズルと;前記圧電素子に電圧を印加する配線と;前記圧電素子と前記配線との少なくとも一部を覆う1以上の保護層と、を備える。前記圧電素子は:電圧を印加されて変形する圧電体層と;前記圧電体層の一方の面に配され、前記圧電体層と前記圧力室の間に位置する第1電極層と;前記圧電体層の他方の面に配され、前記圧電体層が位置する側とは逆の側の面において前記配線と接続されている第2電極層と、を備える。前記保護層は:前記配線の少なくとも一部を覆う第1部分と;前記配線を覆わず他の構成の少なくとも一部を覆う第2部分と;前記第1部分と前記第2部分との間に位置し、前記圧力室側の面が平坦な第3部分であって、前記圧力室側とは逆の側に、前記第1部分の表面と前記第2部分の表面とを接続する傾斜面と複数の段差の少なくとも一方を有する第3部分と、を有する。
このような態様とすれば、保護層のうち、配線を覆う第1部分の表面と、他の構成を覆う第2部分の表面とが、一つの段差によって接続されている態様に比べて、第1部分と第2部分との境界の位置において、圧電体層に応力集中が生じにくい。その結果、圧電素子が繰り返し変形しても、第1部分と第2部分とが一つの段差によって接続されている態様に比べて、圧電体層が破壊されにくい。
(1) According to one aspect of the present invention, a liquid discharge head is provided. The liquid discharge head includes: a pressure chamber for containing liquid; a piezoelectric element for deforming the pressure chamber; a nozzle for discharging the liquid stored in the pressure chamber; a wire for applying a voltage to the piezoelectric element; And at least one protective layer covering at least a part of the piezoelectric element and the wiring. The piezoelectric element comprises: a piezoelectric layer that deforms when a voltage is applied; a first electrode layer disposed on one surface of the piezoelectric layer and positioned between the piezoelectric layer and the pressure chamber; And a second electrode layer disposed on the other side of the body layer and connected to the wiring on the side opposite to the side where the piezoelectric layer is located. The protective layer comprises: between a first portion covering at least a portion of the wire; a second portion not covering the wire and at least a portion of the other configuration; and between the first portion and the second portion A third portion located on the side opposite to the pressure chamber side, the inclined surface connecting the surface of the first portion and the surface of the second portion, And a third portion having at least one of the plurality of steps.
According to such an aspect, compared to the aspect in which the surface of the first portion covering the wiring and the surface of the second portion covering the other configuration in the protective layer are connected as compared with the aspect in which one step is connected. Stress concentration hardly occurs in the piezoelectric layer at the position of the boundary between the first portion and the second portion. As a result, even if the piezoelectric element is repeatedly deformed, the piezoelectric layer is less likely to be broken as compared with the aspect in which the first portion and the second portion are connected by one step.

(2)上記形態の液体吐出ヘッドであって、前記第2電極層に垂直な方向に投影したときに、前記第3部分は、前記圧力室が設けられている範囲内に設けられている、態様とすることもできる。
圧電素子およびその周辺の構造のうち、第2電極層に垂直な方向に投影したときに、圧力室が設けられている範囲に位置する構造は、圧力室を変形させるために少なくとも一部が変形する可能性が高い。上記の態様においては、圧電素子のうち、圧力室を変形させるために変形する可能性が高い部分に、傾斜面と複数の段差の少なくとも一方を有する保護層の第3部分が配されている。このため、圧電素子のうち、圧力室を変形させる際に応力がかかる可能性が高い部分において、効果的に応力集中を抑制することができる。
(2) In the liquid discharge head according to the above aspect, when projected in a direction perpendicular to the second electrode layer, the third portion is provided in a range in which the pressure chamber is provided. It can also be an aspect.
Among the structures of the piezoelectric element and the periphery thereof, when projected in the direction perpendicular to the second electrode layer, the structure located in the range in which the pressure chamber is provided is at least partially deformed to deform the pressure chamber. There is a high possibility of doing. In the above aspect, the third portion of the protective layer having at least one of the inclined surface and the plurality of steps is disposed in the portion of the piezoelectric element that is likely to be deformed to deform the pressure chamber. For this reason, it is possible to effectively suppress stress concentration in a portion of the piezoelectric element where the possibility of applying stress when deforming the pressure chamber is high.

(3)上記形態の液体吐出ヘッドであって、前記第3部分は、前記配線を覆わず前記第2電極層の一部を覆う、態様とすることもできる。
圧電素子において、第2電極層が設けられている部分は、圧力室を変形させる際に変形する可能性が高い。このため、上記の態様においては、圧電素子のうち、圧力室を変形させる際に応力がかかる可能性が高い部分において、効果的に応力集中を抑制することができる。
(3) In the liquid discharge head according to the above aspect, the third portion may cover the part of the second electrode layer without covering the wiring.
In the piezoelectric element, the portion provided with the second electrode layer has a high possibility of being deformed when the pressure chamber is deformed. For this reason, in the above aspect, stress concentration can be effectively suppressed in a portion of the piezoelectric element where the possibility of applying stress when deforming the pressure chamber is high.

(4)上記形態の液体吐出ヘッドであって、前記保護層は:前記配線の少なくとも一部を覆う第1保護層と;前記第2電極層に垂直な方向について、前記配線に対して前記圧力室側に配され絶縁性を有する第2保護層と;を備え、前記第2保護層の端部は、前記第2電極層に垂直な方向に投影したときに、前記第2電極層が設けられている範囲において、前記第1保護層に覆われている、態様とすることもできる。
このような態様とすれば、第2保護層の端部が第1保護層に覆われていない態様に比べて、第2保護層が固定されている構造から、第2保護層が剥離する可能性を、低減することができる。
(4) The liquid discharge head according to the above aspect, wherein the protective layer includes: a first protective layer covering at least a part of the wiring; and the pressure against the wiring in a direction perpendicular to the second electrode layer A second protective layer disposed on the chamber side and having an insulating property; and an end of the second protective layer is provided with the second electrode layer when projected in a direction perpendicular to the second electrode layer In the range which is being covered, it can also be an aspect covered by the first protective layer.
With such an embodiment, the second protective layer can be peeled off from the structure in which the second protective layer is fixed, as compared with the embodiment in which the end of the second protective layer is not covered by the first protective layer. Can be reduced.

(5)本発明の他の形態によれば、上記形態の液体吐出ヘッドを備える、液体吐出装置が提供される。 (5) According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid ejection apparatus comprising the liquid ejection head of the above aspect.

(6)本発明の他の形態によれば、圧電デバイスが提供される。この圧電デバイスは: 圧電素子と;前記圧電素子に電圧を印加する配線と;前記圧電素子と前記配線との少なくとも一部を覆う1以上の保護層と、を備える。前記圧電素子は:電圧を印加されて変形する圧電体層と;前記圧電体層の一方の面に配される第1電極層と;前記圧電体層の他方の面に配され、前記圧電体層が位置する側とは逆の側の面において前記配線と接続されている第2電極層と、を備える。前記保護層は:前記配線の少なくとも一部を覆う第1部分と;前記配線を覆わず他の構成の少なくとも一部を覆う第2部分と;前記第1部分と前記第2部分との間に位置し、前記圧電素子側の面が平坦な第3部分であって、前記圧電素子側とは逆の側に、前記第1部分の表面と前記第2部分の表面とを接続する傾斜面と複数の段差の少なくとも一方を有する第3部分と、を有する。 (6) According to another aspect of the present invention, a piezoelectric device is provided. The piezoelectric device comprises: a piezoelectric element; a wiring for applying a voltage to the piezoelectric element; and one or more protective layers covering at least a part of the piezoelectric element and the wiring. The piezoelectric element comprises: a piezoelectric layer that is deformed by application of a voltage; a first electrode layer disposed on one surface of the piezoelectric layer; and the other surface of the piezoelectric layer; And a second electrode layer connected to the wiring on the side opposite to the side on which the layer is located. The protective layer comprises: between a first portion covering at least a portion of the wire; a second portion not covering the wire and at least a portion of the other configuration; and between the first portion and the second portion A third portion located on the side of the piezoelectric element which is flat and on the opposite side to the piezoelectric element side, and an inclined surface connecting the surface of the first portion and the surface of the second portion And a third portion having at least one of the plurality of steps.

上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。   The plurality of components included in each aspect of the present invention described above are not all essential, and some or all of the effects described in the present specification may be solved in order to solve some or all of the above-described problems. In order to achieve the above, it is possible to appropriately change, delete, replace with another new component, and partially delete limited content for some components of the plurality of components. In addition, in order to solve some or all of the problems described above, or to achieve some or all of the effects described in the present specification, the technical features included in one embodiment of the present invention described above It is also possible to combine some or all of the technical features included in the other aspects of the present invention described above into one independent aspect of the present invention.

本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、圧電デバイス以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、それらの装置の製造方法や制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。   The present invention can also be realized in various forms other than the liquid discharge head, the liquid discharge device, and the piezoelectric device. For example, the present invention can be realized in the form of a manufacturing method or control method of those devices, a computer program for realizing the control method, or a non-temporary recording medium recording the computer program.

第1実施形態の液体吐出装置100を示す説明図である。It is an explanatory view showing liquid discharge device 100 of a 1st embodiment. 液体吐出ヘッド26の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of the liquid discharge head 26. 図2のIII−III線の断面における液体吐出ヘッド26の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the liquid discharge head 26 in the cross section of the III-III line of FIG. Z方向に液体吐出ヘッド26を透視した場合の圧力室Chと圧電素子38と配線56との配置を示す透視図である。FIG. 8 is a perspective view showing the arrangement of the pressure chamber Ch, the piezoelectric element 38 and the wiring 56 when the liquid discharge head 26 is seen through in the Z direction. 図4のV−V線の断面における圧電素子38周辺の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the piezoelectric element 38 periphery in the cross section of the VV line | wire of FIG. 図4のV−V線の断面における圧電素子38周辺の第2実施形態の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of 2nd Embodiment of the piezoelectric element 38 periphery in the cross section of the VV line | wire of FIG. 図4のV−V線の断面における圧電素子38周辺の第3実施形態の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of 3rd Embodiment of the piezoelectric element 38 periphery in the cross section of the VV line | wire of FIG. 図4のV−V線の断面における圧電素子38周辺の第4実施形態の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of 4th Embodiment of the piezoelectric element 38 periphery in the cross section of the VV line | wire of FIG.

A.第1実施形態:
図1は、第1実施形態の液体吐出装置100を示す説明図である。液体吐出装置100は、液体であるインクを媒体12に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。液体吐出装置100は、インクを貯留する液体容器14を取りつけられ、媒体12をセットされることができる、液体吐出装置100は、液体容器14内のインクを、媒体12に向けて吐出することができる。液体吐出装置100は、制御ユニット20と、搬送機構22と、移動機構24と、液体吐出ヘッド26と、を備える。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory view showing a liquid discharge apparatus 100 according to the first embodiment. The liquid ejection apparatus 100 is an ink jet printing apparatus that ejects ink, which is liquid, onto the medium 12. The liquid ejection device 100 can be attached with a liquid container 14 for storing ink, and can set the medium 12. The liquid ejection device 100 can eject the ink in the liquid container 14 toward the medium 12 it can. The liquid ejection apparatus 100 includes a control unit 20, a transport mechanism 22, a moving mechanism 24, and a liquid ejection head 26.

液体吐出ヘッド26は、複数のノズルNzを備える。液体吐出ヘッド26は、液体容器14から供給されるインクを、複数のノズルNzから吐出する。ノズルNzから吐出されたインクは、所定の位置に配された媒体12に着弾する。液体吐出ヘッド26の構成については、後に詳細に説明する。   The liquid discharge head 26 includes a plurality of nozzles Nz. The liquid ejection head 26 ejects the ink supplied from the liquid container 14 from the plurality of nozzles Nz. The ink ejected from the nozzles Nz lands on the medium 12 disposed at a predetermined position. The configuration of the liquid discharge head 26 will be described in detail later.

移動機構24は、輪状のベルト244と、ベルト244に固定されており、液体吐出ヘッド26を保持することができるキャリッジ242と、を備える。移動機構24は、輪状のベルト244を双方向に回転させることにより、液体吐出ヘッド26をX方向に沿って往復させることができる。図1において、X方向を、逆向きの二つの矢印X1,X2で示す。   The moving mechanism 24 includes an annular belt 244 and a carriage 242 fixed to the belt 244 and capable of holding the liquid discharge head 26. The moving mechanism 24 can reciprocate the liquid discharge head 26 in the X direction by rotating the annular belt 244 in both directions. In FIG. 1, the X direction is indicated by two arrows X1 and X2 in opposite directions.

搬送機構22は、移動機構24による液体吐出ヘッド26の複数回の移動の間に、媒体12をY方向に沿って搬送する。Y方向は、X方向と直交する方向である。その結果、X方向とY方向で張られる仮想面に向かって吐出されたインクによって、媒体12上に、画像が形成される。図1において、Y方向を、逆向きの二つの矢印Y1,Y2で示す。矢印Y2出示される向きが、媒体12が搬送される向きである。   The transport mechanism 22 transports the medium 12 along the Y direction during the plurality of movements of the liquid discharge head 26 by the moving mechanism 24. The Y direction is a direction orthogonal to the X direction. As a result, an image is formed on the medium 12 by the ink ejected toward the virtual surface stretched in the X direction and the Y direction. In FIG. 1, the Y direction is indicated by two arrows Y1 and Y2 in opposite directions. The direction indicated by the arrow Y2 is the direction in which the medium 12 is transported.

図1には示していないが、X方向およびY方向に垂直な方向をZ方向とする。液体吐出ヘッド26は、X方向に沿って反動されている間に、Z方向に沿ってインクを吐出する。図1においては示されていないが、他の図において、Z方向のうち、液体吐出ヘッド26からインクが吐出される向きを矢印Z1で示し、逆の向きを矢印Z2で示す。   Although not shown in FIG. 1, the direction perpendicular to the X direction and the Y direction is taken as the Z direction. The liquid discharge head discharges ink along the Z direction while being recoiled along the X direction. Although not shown in FIG. 1, in the other drawings, in the Z direction, the direction in which the ink is ejected from the liquid ejection head 26 is indicated by an arrow Z1, and the opposite direction is indicated by an arrow Z2.

制御ユニット20は、搬送機構22と、移動機構24と、液体吐出ヘッド26と、を制御して、媒体12上に画像を形成させる。   The control unit 20 controls the transport mechanism 22, the moving mechanism 24, and the liquid discharge head 26 to form an image on the medium 12.

図2は、液体吐出ヘッド26の分解斜視図である。液体吐出ヘッド26は、流路基板32と、圧力室基板34と、振動板36と、圧電素子38と、筐体部42と、封止体44と、ノズル板46と、吸振体48と、を備える。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the liquid discharge head 26. As shown in FIG. The liquid discharge head 26 includes a flow path substrate 32, a pressure chamber substrate 34, a diaphragm 36, a piezoelectric element 38, a housing 42, a sealing body 44, a nozzle plate 46, and a vibration absorbing body 48. Equipped with

流路基板32は、略長方形の外形形状を有する板状の部材である。流路基板32は、それぞれ液体吐出ヘッド26内のインク流路の一部として機能する、開口部322と、供給流路324と、連通流路326と、中継流路328と、を備える。なお、中継流路328は、流路基板32のZ1側の面に設けられているため、図2には表されていない。   The flow path substrate 32 is a plate-like member having a substantially rectangular outer shape. The flow path substrate 32 includes an opening 322, a supply flow path 324, a communication flow path 326, and a relay flow path 328, which function as part of the ink flow path in the liquid discharge head 26, respectively. In addition, since the relay flow path 328 is provided on the surface of the flow path substrate 32 on the Z1 side, it is not shown in FIG.

開口部322は、流路基板32においてZ方向に伸びる一つの貫通孔である。液体吐出ヘッド26が備えるすべてのノズルNzから吐出されるインクは、開口部322内を通る。   The opening 322 is one through hole extending in the Z direction in the flow path substrate 32. The ink ejected from all the nozzles Nz of the liquid ejection head 26 passes through the opening 322.

連通流路326は、流路基板32においてZ方向に伸びる貫通孔である。流路基板32は、複数の連通流路326を有する。複数の連通流路326は、開口部322に対してX1側において、Y方向に並んで設けられている。一つの連通流路326は、液体吐出ヘッド26が備える複数のノズルNzの一つに接続されている。連通流路326の数と液体吐出ヘッド26が備えるノズルNzの数は一致する。液体吐出ヘッド26が備える各ノズルNzから吐出されるインクは、対応する連通流路326内を通る。   The communication flow channel 326 is a through hole extending in the Z direction in the flow channel substrate 32. The flow path substrate 32 has a plurality of communication flow paths 326. The plurality of communication channels 326 are provided side by side in the Y direction on the X1 side with respect to the opening 322. One communication channel 326 is connected to one of the plurality of nozzles Nz of the liquid discharge head 26. The number of communication channels 326 and the number of nozzles Nz provided in the liquid discharge head 26 coincide with each other. The ink ejected from each nozzle Nz of the liquid ejection head 26 passes through the corresponding communication channel 326.

供給流路324は、流路基板32においてZ方向に伸びる貫通孔である。流路基板32は、複数の供給流路324を備える。一つの供給流路324は、後述する圧力室Chおよび上述の連通流路326を介して、液体吐出ヘッド26が備える複数のノズルNzの一つに接続される。供給流路324の数と液体吐出ヘッド26が備えるノズルNzの数とは、一致する。各供給流路324は、共通の開口部322と、各供給流路324が接続されている連通流路326と、の間に設けられている。液体吐出ヘッド26が備える各ノズルNzから吐出されるインクは、対応する供給流路324内を通る。   The supply flow path 324 is a through hole extending in the Z direction in the flow path substrate 32. The flow path substrate 32 includes a plurality of supply flow paths 324. One supply flow path 324 is connected to one of the plurality of nozzles Nz provided in the liquid discharge head 26 via a pressure chamber Ch described later and the communication flow path 326 described above. The number of supply channels 324 and the number of nozzles Nz provided in the liquid discharge head 26 coincide with each other. Each supply flow channel 324 is provided between the common opening 322 and the communication flow channel 326 to which each supply flow channel 324 is connected. The ink ejected from each nozzle Nz of the liquid ejection head 26 passes through the corresponding supply channel 324.

中継流路328は、図2には表れていないが、流路基板32のZ1側の面に設けられた凹部である。中継流路328は、流路基板32のZ1側の面において、開口部322と、複数の供給流路324とを、接続している。液体吐出ヘッド26が備える各ノズルNzから吐出されるインクは、中継流路328を通る。   Although not shown in FIG. 2, the relay flow path 328 is a recess provided on the surface of the flow path substrate 32 on the Z1 side. The relay flow path 328 connects the opening 322 and the plurality of supply flow paths 324 on the surface of the flow path substrate 32 on the Z1 side. The ink ejected from each nozzle Nz of the liquid ejection head 26 passes through the relay flow path 328.

圧力室基板34は、略長方形の外形形状を有する板状部材である。圧力室基板34は、流路基板32に対してZ2側に配されている。より具体的には、圧力室基板34は、流路基板32の一部の領域であって、供給流路324および連通流路326が設けられている領域を覆うように、配されている。圧力室基板34は、複数の開口部342を備える。   The pressure chamber substrate 34 is a plate-like member having a substantially rectangular outer shape. The pressure chamber substrate 34 is disposed on the Z2 side with respect to the flow passage substrate 32. More specifically, the pressure chamber substrate 34 is disposed so as to cover a part of the flow path substrate 32 and the area where the supply flow path 324 and the communication flow path 326 are provided. The pressure chamber substrate 34 has a plurality of openings 342.

開口部342は、圧力室基板34においてZ方向に伸びる複数の貫通孔である。各開口部342は、流路基板32においてX方向に並んで配される一組の連通流路326および供給流路324と、Z方向に投影したときに、重なる位置に、配されている。各開口部342は、それら一組の連通流路326および供給流路324に接続されている。開口部342の数と液体吐出ヘッド26が備えるノズルNzの数とは、一致する。開口部342は、インクを収容し、液体吐出ヘッド26内の流路内のインクに圧力を加える圧力室Chとして機能する。   The openings 342 are a plurality of through holes extending in the Z direction in the pressure chamber substrate 34. The respective openings 342 are disposed at overlapping positions when projected in the Z direction with a pair of communication channels 326 and supply channels 324 which are arranged in the channel substrate 32 in the X direction. Each opening 342 is connected to the pair of communication flow channel 326 and supply flow channel 324. The number of openings 342 and the number of nozzles Nz provided in the liquid discharge head 26 coincide with each other. The opening 342 functions as a pressure chamber Ch that contains the ink and applies pressure to the ink in the flow path in the liquid ejection head 26.

振動板36は、圧力室基板34と一致する外形形状を有する板状部材である。振動板36は、圧力室基板34に対してZ2側に配されている。振動板36は、Z方向に投影したときに、振動板36の外形と圧力室基板34の外形とが一致するように、配されている。振動板36は、圧力室基板34の開口部342のZ2側を塞ぐ内壁として機能する。振動板36は、圧電素子38によって弾性変形されることができるように構成されている。   The diaphragm 36 is a plate-like member having an outer shape that matches the pressure chamber substrate 34. The diaphragm 36 is disposed on the Z2 side with respect to the pressure chamber substrate 34. The diaphragm 36 is disposed such that the outer shape of the diaphragm 36 and the outer shape of the pressure chamber substrate 34 match when projected in the Z direction. The vibration plate 36 functions as an inner wall that closes the Z2 side of the opening 342 of the pressure chamber substrate 34. The diaphragm 36 is configured to be elastically deformed by the piezoelectric element 38.

圧電素子38は、振動板36に対してZ2側に配されている。より具体的には、一つの圧電素子38は、振動板36を挟んで、圧力室基板34の一つの開口部342と重なる位置に設けられている。圧電素子38は、図示しない密着層を介して振動板36に接合される。圧電素子38の数と液体吐出ヘッド26が備えるノズルNzの数とは、一致する。各圧電素子38は、配線基板50を介して電圧を印加されて、変形し、各開口部342(すなわち各圧力室Ch)の内壁を構成している振動板36を変形させる。その結果、圧力室Chが変形されて、圧力室Ch内のインクに圧力が加えられる。なお、配線基板50は、技術の理解を容易にするため、図2において省略されている。   The piezoelectric element 38 is disposed on the Z 2 side with respect to the diaphragm 36. More specifically, one piezoelectric element 38 is provided at a position overlapping the one opening 342 of the pressure chamber substrate 34 with the diaphragm 36 interposed therebetween. The piezoelectric element 38 is bonded to the diaphragm 36 via an adhesive layer (not shown). The number of piezoelectric elements 38 and the number of nozzles Nz provided in the liquid discharge head 26 coincide with each other. Each piezoelectric element 38 is applied with a voltage through the wiring substrate 50 to be deformed, thereby deforming the diaphragm 36 that constitutes the inner wall of each opening 342 (that is, each pressure chamber Ch). As a result, the pressure chamber Ch is deformed and pressure is applied to the ink in the pressure chamber Ch. The wiring substrate 50 is omitted in FIG. 2 in order to facilitate understanding of the technology.

封止体44は、振動板36および圧電素子38に対してZ2側に配されている。より具体的には、封止体44は、振動板36の一部の領域であって、圧電素子38が設けられている領域を覆うように、配されている。封止体44は、Z1側の面に、一つの凹部を備えている。振動板36上に配された複数の圧電素子38は、この凹部に収容される。各圧電素子38は、電圧を印加されると、封止体44の凹部内において変形することができる。封止体44は、圧電素子38を保護するとともに圧力室基板34および振動板36の機械的な強度を補強する機能を奏する。   The sealing body 44 is disposed on the Z 2 side with respect to the diaphragm 36 and the piezoelectric element 38. More specifically, the sealing body 44 is disposed so as to cover a part of the area of the diaphragm 36 and the area where the piezoelectric element 38 is provided. The sealing body 44 is provided with one recess on the surface on the Z1 side. The plurality of piezoelectric elements 38 disposed on the vibration plate 36 are accommodated in the recess. Each piezoelectric element 38 can be deformed in the recess of the sealing body 44 when a voltage is applied. The sealing body 44 functions to protect the piezoelectric element 38 and to reinforce the mechanical strength of the pressure chamber substrate 34 and the diaphragm 36.

筐体部42は、流路基板32に対してZ2側に配されている。より具体的には、筐体部42は、流路基板32の一部の領域であって、開口部322が設けられている領域を覆うように、配されている。筐体部42は、封止体44、振動板36、および圧力室基板34に対して、X2側に配されている。筐体部42は、収容部422と導入口424とを備える。   The housing portion 42 is disposed on the Z2 side with respect to the flow path substrate 32. More specifically, the housing 42 is disposed so as to cover a part of the flow path substrate 32 and the area where the opening 322 is provided. The housing portion 42 is disposed on the X2 side with respect to the sealing body 44, the diaphragm 36, and the pressure chamber substrate 34. The housing portion 42 includes a housing portion 422 and an introduction port 424.

収容部422は、Z1側に開口している一つの凹部である。収容部422は、筐体部42の内部およびZ1側の面に設けられているため、図2には表されていない。収容部422は、流路基板32の開口部322と、Z方向に投影したときに、重なる位置に配されている。収容部422は、開口部322に接続されている。   The housing portion 422 is a single recess that is open to the Z1 side. The housing portion 422 is not shown in FIG. 2 because it is provided on the inside of the housing portion 42 and the surface on the Z1 side. The housing portion 422 is disposed at an overlapping position with the opening 322 of the flow path substrate 32 when projected in the Z direction. The housing portion 422 is connected to the opening 322.

導入口424は、Z方向に伸びる貫通孔であり、収容部422と接続されている。導入口424は、筐体部42のZ2側の面において、X方向およびY方向について略中央に配されている。   The introduction port 424 is a through hole extending in the Z direction, and is connected to the housing portion 422. The introduction port 424 is disposed substantially at the center in the X direction and the Y direction on the surface on the Z 2 side of the housing unit 42.

ノズル板46は、流路基板32に対してZ1側に配されている。より具体的には、ノズル板46は、流路基板32の一部の領域であって、連通流路326が設けられている領域を覆うように、配されている。ノズル板46は、複数のノズルNzを備える。各ノズルNzは、流路基板32の各連通流路326と重なる位置に配されている。各ノズルNzは、各連通流路326に接続されている。各ノズルNzは、圧力室Chに収容されていたインクを吐出する。   The nozzle plate 46 is disposed on the Z1 side with respect to the flow path substrate 32. More specifically, the nozzle plate 46 is disposed so as to cover a part of the flow path substrate 32 and an area where the communication flow path 326 is provided. The nozzle plate 46 includes a plurality of nozzles Nz. Each nozzle Nz is disposed at a position overlapping with each communication channel 326 of the channel substrate 32. Each nozzle Nz is connected to each communication channel 326. Each nozzle Nz discharges the ink stored in the pressure chamber Ch.

吸振体48は、流路基板32に対してZ2側に配されている。より具体的には、吸振体48は、流路基板32の一部の領域であって、開口部322、中継流路328(図2において示されず)、および供給流路324が設けられている領域を覆うように、配されている。吸振体48は、開口部322、中継流路328、および供給流路324のZ1側を塞ぐ内壁として機能する。吸振体48は、開口部322、中継流路328、および供給流路324の内部のインクの圧力に応じて弾性変形し、圧力変化を緩和するように構成されている。   The vibration absorbing body 48 is disposed on the Z 2 side with respect to the flow path substrate 32. More specifically, the vibration absorber 48 is a partial region of the flow path substrate 32, and the opening 322, the relay flow path 328 (not shown in FIG. 2), and the supply flow path 324 are provided. It is arranged to cover the area. The vibration absorber 48 functions as an inner wall that closes the opening 322, the relay flow path 328, and the Z1 side of the supply flow path 324. The vibration absorbing body 48 is configured to be elastically deformed in response to the pressure of the ink inside the opening 322, the relay flow path 328, and the supply flow path 324, and to reduce the pressure change.

図3は、図2のIII−III線の断面における液体吐出ヘッド26の構成を模式的に示す説明図である。図3は、図2に示した筐体部42の導入口424、圧力室基板34の開口部342(圧力室Ch)、流路基板32の供給流路324および連通流路326等をとおるX−Z平面による液体吐出ヘッド26の断面を示している。なお、図3においては、図2において省略した配線基板50が示されている。   FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a configuration of the liquid discharge head 26 in a cross section taken along line III-III in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the inlet port 424 of the housing 42 shown in FIG. 2, the opening 342 (pressure chamber Ch) of the pressure chamber substrate 34, the supply passage 324 of the passage substrate 32, the communication passage 326, and so on. The cross section of the liquid discharge head 26 by-Z plane is shown. In FIG. 3, the wiring substrate 50 omitted in FIG. 2 is shown.

配線基板50は、制御ユニット20(図1参照)および電源回路(図1〜図3において省略)と、液体吐出ヘッド26とを、電気的に接続するための複数の配線が形成された回路基板である。圧電素子38を駆動するための駆動信号が、配線基板50から各圧電素子38に供給される。配線基板50としては、たとえば、FPC(Flexible Printed Circuit)やFFC(Flexible Flat Cable)等の可撓性を有する基板を採用することができる。   Wiring substrate 50 is a circuit substrate on which a plurality of wires for electrically connecting control unit 20 (see FIG. 1) and a power supply circuit (not shown in FIGS. 1 to 3) and liquid discharge head 26 are formed. It is. A drive signal for driving the piezoelectric element 38 is supplied from the wiring substrate 50 to each piezoelectric element 38. As the wiring substrate 50, for example, a flexible substrate such as a flexible printed circuit (FPC) or a flexible flat cable (FFC) can be employed.

振動板36は、圧力室Ch側に配される弾性層361と、圧電素子38側に配される絶縁層362と、を備える。弾性層361は、酸化シリコン(SiO)等の弾性材料で形成された弾性膜である。絶縁層362は、酸化ジルコニウム(ZrO)等の絶縁材料で形成された絶縁膜である。 The diaphragm 36 includes an elastic layer 361 disposed on the pressure chamber Ch side and an insulating layer 362 disposed on the piezoelectric element 38 side. The elastic layer 361 is an elastic film formed of an elastic material such as silicon oxide (SiO 2 ). The insulating layer 362 is an insulating film formed of an insulating material such as zirconium oxide (ZrO 2 ).

液体吐出ヘッド26に供給されたインクは、導入口424から収容部422内に導入され、開口部322、中継流路328、および供給流路324を通って、圧力室Ch(開口部342)に導入される。なお、収容部422と開口部322とで構成される空間を、液体貯留室Rsとも呼ぶ。液体貯留室Rsには、導入口424から供給され、液体吐出ヘッド26の各ノズルNzに供給されるインクが、貯留される。   The ink supplied to the liquid discharge head 26 is introduced into the housing portion 422 from the introduction port 424, passes through the opening 322, the relay flow path 328, and the supply flow path 324, and is introduced to the pressure chamber Ch (opening 342). be introduced. In addition, the space comprised by the accommodating part 422 and the opening part 322 is also called liquid storage chamber Rs. The ink supplied from the inlet port 424 and supplied to each nozzle Nz of the liquid discharge head 26 is stored in the liquid storage chamber Rs.

供給流路324、圧力室Ch、圧電素子38、および連通流路326は、一つのノズルNzに対して、一つづつ設けられる。供給流路324から圧力室Chに供給されたインクは、電圧を印加された圧電素子38によって振動板36を介して押圧される。そして、圧力室Ch内のインクは、連通流路326を介してノズルNzから吐出される。圧力室Ch内のインクが液体吐出ヘッド26外に吐出され、その後、振動板36が平板状に戻ることに伴って、導入口424から液体貯留室Rs(収容部422および開口部322)内に新たにインクが供給される。   The supply flow channel 324, the pressure chamber Ch, the piezoelectric element 38, and the communication flow channel 326 are provided one by one for one nozzle Nz. The ink supplied from the supply flow path 324 to the pressure chamber Ch is pressed through the diaphragm 36 by the piezoelectric element 38 to which a voltage is applied. Then, the ink in the pressure chamber Ch is discharged from the nozzle Nz through the communication flow path 326. The ink in the pressure chamber Ch is discharged to the outside of the liquid discharge head 26, and thereafter, as the diaphragm 36 returns to a flat plate shape, the ink is introduced into the liquid storage chamber Rs (the housing portion 422 and the opening 322) from the introduction port 424. Ink is newly supplied.

図4は、Z方向に液体吐出ヘッド26を透視した場合の圧力室Chと圧電素子38と配線56との配置を示す透視図である。図4は、液体吐出ヘッド26が備える複数の圧電素子38のうち、3個の圧電素子38の周辺の構成を示している。図4においては、技術の理解を容易にするため、圧電素子38や配線56を覆う保護層60は示していない。   FIG. 4 is a perspective view showing the arrangement of the pressure chamber Ch, the piezoelectric element 38 and the wiring 56 when the liquid discharge head 26 is seen through in the Z direction. FIG. 4 shows a configuration around the three piezoelectric elements 38 among the plurality of piezoelectric elements 38 provided in the liquid discharge head 26. In FIG. 4, the protective layer 60 covering the piezoelectric element 38 and the wiring 56 is not shown to facilitate understanding of the technology.

圧力室Chは、Y方向の寸法に比べて、X方向の寸法が大きい長円形の形状を有する。配線56は、圧力室ChのX2側の端を含む一部と重なる位置に、配されている。圧電素子38は、第1電極層51と、圧電体層52と、第2電極層53と、を備える。   The pressure chamber Ch has an oblong shape whose dimension in the X direction is larger than the dimension in the Y direction. The wiring 56 is disposed at a position overlapping a part including the end on the X2 side of the pressure chamber Ch. The piezoelectric element 38 includes a first electrode layer 51, a piezoelectric layer 52, and a second electrode layer 53.

第1電極層51は、振動板36の絶縁層362上に設けられる、厚さが略均一の導電層である。第1電極層51は、密着層を介して振動板36に接合される。第1電極層51は、振動板36の絶縁層362上において、複数の圧力室Chが設けられている領域を覆うように、配されている。第1電極層51は、複数の圧電素子38によって共有される。しかし、本明細書においては、後述する圧電体層52の変形によって変形する機能が、各圧電素子38によって個別に奏されることから、液体吐出ヘッド26は、「複数の圧電素子38」を備えるものとして、記述する。   The first electrode layer 51 is a conductive layer provided on the insulating layer 362 of the diaphragm 36 and having a substantially uniform thickness. The first electrode layer 51 is bonded to the diaphragm 36 via the adhesion layer. The first electrode layer 51 is disposed on the insulating layer 362 of the diaphragm 36 so as to cover a region in which the plurality of pressure chambers Ch are provided. The first electrode layer 51 is shared by the plurality of piezoelectric elements 38. However, in the present specification, since the function of being deformed by the deformation of the piezoelectric layer 52 described later is individually exhibited by each piezoelectric element 38, the liquid discharge head 26 includes the “plurality of piezoelectric elements 38”. Describe as things.

第1電極層51は、配線56と重なる領域、すなわち、配線56に対してZ1側にも存在する。第1電極層51は、図4には表されていないY1方向の端部において、配線基板50(図3参照)の配線に接続されている。第1電極層51は、配線基板50に設けられた回路から駆動信号Vbsを供給される。   The first electrode layer 51 is also present in a region overlapping with the wiring 56, that is, on the Z1 side with respect to the wiring 56. The first electrode layer 51 is connected to the wiring of the wiring substrate 50 (see FIG. 3) at an end portion in the Y1 direction not shown in FIG. The first electrode layer 51 is supplied with a drive signal Vbs from a circuit provided on the wiring substrate 50.

圧電体層52は、第1電極層51上に設けられる、厚さが略均一の層である。圧電体層52は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電材料で構成される。圧電体層52は、第1電極層51上において、圧力室Chが設けられている領域内に設けられる。具体的には、圧電体層52は、Y方向の寸法に比べて、X方向の寸法が大きい長円形の形状を有する。圧電体層52は、第1電極層51と第2電極層53とから電圧を印加されて、Z1方向(図4において紙面の奥に向かう方向)に変形する。   The piezoelectric layer 52 is a layer provided on the first electrode layer 51 and having a substantially uniform thickness. The piezoelectric layer 52 is made of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate (PZT). The piezoelectric layer 52 is provided on the first electrode layer 51 in a region where the pressure chamber Ch is provided. Specifically, the piezoelectric layer 52 has an oblong shape whose dimension in the X direction is larger than the dimension in the Y direction. The piezoelectric layer 52 is applied with a voltage from the first electrode layer 51 and the second electrode layer 53, and is deformed in the Z1 direction (the direction toward the back of the sheet in FIG. 4).

第2電極層53は、圧電体層52上に設けられる、厚さが略均一の導電層である。第2電極層53は、圧電体層52が設けられている領域内に設けられる。具体的には、第2電極層53は、Y方向の寸法に比べて、X方向の寸法が大きい長円形の形状を有する。第2電極層53は、X2側の端部近傍において、Z2側の面で、配線56と接続されている。第2電極層53と配線56とが接続されている保護層62のコンタクトホールを、H2として図4に示す。   The second electrode layer 53 is a conductive layer provided on the piezoelectric layer 52 and having a substantially uniform thickness. The second electrode layer 53 is provided in the region where the piezoelectric layer 52 is provided. Specifically, the second electrode layer 53 has an oblong shape whose dimension in the X direction is larger than the dimension in the Y direction. The second electrode layer 53 is connected to the wiring 56 on the surface on the Z2 side in the vicinity of the end on the X2 side. A contact hole of the protective layer 62 where the second electrode layer 53 and the wiring 56 are connected is shown as H2 in FIG.

第1電極層51、圧電体層52、および第2電極層53が、それぞれ略均一の厚さを有するため、圧電素子38は、第2電極層53が設けられている範囲において、Z方向について略均一の厚さを有する。第2電極層53のZ2側(図4において紙面の手前側)の面は平坦である。   Since each of the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 has a substantially uniform thickness, the piezoelectric element 38 is in the Z direction in the range in which the second electrode layer 53 is provided. It has a substantially uniform thickness. The surface of the second electrode layer 53 on the Z2 side (the front side in the drawing of FIG. 4) is flat.

配線56は、第2電極層53のX2側の端部を含む第2電極層53の一部と重なるように配されている。配線56は、第1電極層51および圧電体層52とも重なるように配されている。しかし、配線56と、第1電極層51および圧電体層52とは、後述する保護層62(図4において表示されず)によって絶縁されている。一方、配線56と、第2電極層53とは、保護層62に設けられたコンタクトホールH2を介して電気的に接続されている。   The wiring 56 is disposed to overlap a part of the second electrode layer 53 including the end on the X2 side of the second electrode layer 53. The wiring 56 is disposed so as to also overlap the first electrode layer 51 and the piezoelectric layer 52. However, the wiring 56 and the first electrode layer 51 and the piezoelectric layer 52 are insulated by a protective layer 62 (not shown in FIG. 4) described later. On the other hand, the wiring 56 and the second electrode layer 53 are electrically connected through the contact hole H2 provided in the protective layer 62.

配線56は、図4には表れていない部位において、配線基板50(図3参照)に接続されている。配線56は、配線基板50に設けられた回路から駆動信号Vdrを供給される。配線56を介して第2電極層53に供給される駆動信号Vdrと、第1電極層51に供給される駆動信号Vbsとの電位差により、圧電体層52が変形されて、圧電素子38が駆動される。すなわち、配線56は、圧電素子38に電圧(すなわち、駆動信号Vdrと駆動信号Vbsの電位差)を印加する。   The wiring 56 is connected to the wiring board 50 (see FIG. 3) at a portion which does not appear in FIG. The wiring 56 is supplied with a drive signal Vdr from a circuit provided on the wiring substrate 50. The piezoelectric layer 52 is deformed by the potential difference between the drive signal Vdr supplied to the second electrode layer 53 via the wiring 56 and the drive signal Vbs supplied to the first electrode layer 51, and the piezoelectric element 38 is driven. Be done. That is, the wiring 56 applies a voltage (that is, a potential difference between the drive signal Vdr and the drive signal Vbs) to the piezoelectric element 38.

図5は、図4のV−V線の断面における圧電素子38周辺の構成を模式的に示す説明図である。前述のように、振動板36のZ2側には、圧電素子38の第1電極層51と圧電体層52と第2電極層53とが、その順に配されている。すなわち、第1電極層51は、圧電体層52のZ1側の面に配され、圧電体層52と圧力室Chの間に位置する。第2電極層53は、圧電体層52のZ2側の面に配され、圧電体層52が位置する側とは逆の側(Z2側)の面において配線56と接続されている。   FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the configuration around the piezoelectric element 38 in the cross section taken along the line V-V in FIG. As described above, on the Z2 side of the diaphragm 36, the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52 and the second electrode layer 53 of the piezoelectric element 38 are disposed in that order. That is, the first electrode layer 51 is disposed on the Z1 side surface of the piezoelectric layer 52, and is located between the piezoelectric layer 52 and the pressure chamber Ch. The second electrode layer 53 is disposed on the Z2 side surface of the piezoelectric layer 52, and is connected to the wiring 56 on the side (Z2 side) opposite to the side on which the piezoelectric layer 52 is located.

本実施形態の液体吐出ヘッド26においては、各圧電素子38に、保護層61,62が設けられている。保護層62は、圧電体層52と配線56が連通するコンタクトホールH2を除いて、第1電極層51、圧電体層52、および第2電極層53を覆うように構成されている。保護層61は、保護層62上に形成される配線56を覆うように形成される。保護層61,62を総称して、保護層60と呼ぶ。   In the liquid discharge head 26 of the present embodiment, protective layers 61 and 62 are provided on each piezoelectric element 38. The protective layer 62 is configured to cover the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 except for the contact hole H2 in which the piezoelectric layer 52 and the wiring 56 communicate with each other. The protective layer 61 is formed to cover the wire 56 formed on the protective layer 62. The protective layers 61 and 62 are collectively referred to as a protective layer 60.

保護層60は、酸化珪素(SiOx)や窒化珪素(SiNx)等の絶縁材料で形成される。保護層60は、第1電極層51および圧電体層52と、配線56と、を絶縁する機能を奏する。また、保護層60は、配線56、第1電極層51、圧電体層52、および第2電極層53を、外気から保護する機能を奏する。   The protective layer 60 is formed of an insulating material such as silicon oxide (SiOx) or silicon nitride (SiNx). The protective layer 60 has a function of insulating the first electrode layer 51 and the piezoelectric layer 52 from the wiring 56. The protective layer 60 also has a function of protecting the wiring 56, the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 from the outside air.

保護層60は、封止体44(図3参照)の凹部内において、配線56を覆う第1部分P1と、配線56を覆わず第1電極層51と圧電体層52と第2電極層53とを覆う第2部分P2と、を有する。第2電極層53を覆う第2部分P2(保護層62)のZ方向の厚さは、100nm以下である。このような構成とすることにより、保護層60の第2部分P2は、圧電素子38の変形に十分追従することができる。すなわち、保護層60の第2部分P2が、圧電素子38の変形を阻害する程度を十分小さくすることができる。また、圧電素子38の変形による力を繰り返し受ける保護層60の第2部分P2の耐久性を、十分、向上させることができる。   The protective layer 60 does not cover the wiring 56 in the concave portion of the sealing body 44 (see FIG. 3), and the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 without covering the wiring 56. And a second portion P2 covering the The thickness in the Z direction of the second portion P2 (protective layer 62) covering the second electrode layer 53 is 100 nm or less. With such a configuration, the second portion P2 of the protective layer 60 can sufficiently follow the deformation of the piezoelectric element 38. That is, the extent to which the second portion P2 of the protective layer 60 inhibits the deformation of the piezoelectric element 38 can be sufficiently reduced. Further, the durability of the second portion P2 of the protective layer 60, which is repeatedly subjected to the force due to the deformation of the piezoelectric element 38, can be sufficiently improved.

保護層60は、さらに、X方向についての第1部分P1と第2部分P2との間の位置に、第3部分P3を有する。第3部分P3の圧力室Ch側(Z1側)の面P3pは、第2電極層53のZ2側の面と平行であり、平坦である。より具体的には、本実施形態において、第3部分P3のZ1側の面P3pは、第2電極層53のZ2側の面に接している。ただし、面P3pと第2電極層53の間に他の層が設けられていてもよい。   The protective layer 60 further has a third portion P3 at a position between the first portion P1 and the second portion P2 in the X direction. The surface P3p on the pressure chamber Ch side (Z1 side) of the third portion P3 is parallel to the surface on the Z2 side of the second electrode layer 53 and is flat. More specifically, in the present embodiment, the surface P3p on the Z1 side of the third portion P3 is in contact with the surface on the Z2 side of the second electrode layer 53. However, another layer may be provided between the surface P3 p and the second electrode layer 53.

なお、第3部分P3について、圧力室Ch側の面P3pが「平坦」であるとは、その面P3pの凹凸の大きさが、第3部分P3のZ2側の外形形状が有する凹凸や段差の大きさの1/10以下であることを意味する。なお、面の凹凸の大きさは、その面のうち、第2電極層に垂直な方向(Z方向)について最も離れた2点間の、第2電極層に垂直な方向(Z方向)についての距離(いわゆるRy)である。   In the third portion P3, that the surface P3p on the pressure chamber Ch side is "flat" means that the size of the unevenness of the surface P3p is the unevenness or level difference of the external shape on the Z2 side of the third portion P3. It means that it is 1/10 or less of the size. The size of the unevenness of the surface is the direction of the direction perpendicular to the second electrode layer (Z direction) between two points farthest in the direction (Z direction) perpendicular to the second electrode layer in the surface. It is a distance (so-called Ry).

第3部分P3は、圧力室Ch側とは逆の側(Z2側)に、第1部分P1の表面(Z2側の面)P1sと第2部分P2の表面(Z2側の面)P2sとを接続する段差C11,C12,C13を含む外形形状を備える。段差C11,C12,C13は、X2方向にその順に並ぶように配置される。保護層60の外形形状は、X2方向に進むにつれて、段差C11,C12,C13を越えるたびに、Z2方向の高さが高くなる形状である。段差C11,C12,C13は、配線56よりもX1側に設けられている。   The third portion P3 is a surface (surface on the Z2 side) P1s of the first portion P1 and a surface (surface on the Z2 side) P2s of the second portion P2 on the side (Z2 side) opposite to the pressure chamber Ch side. An outer shape including steps C11, C12, and C13 to be connected is provided. The steps C11, C12 and C13 are arranged in the X2 direction in that order. The outer shape of the protective layer 60 is a shape in which the height in the Z2 direction is increased each time the steps C11, C12, and C13 are exceeded as it proceeds in the X2 direction. The steps C11, C12, and C13 are provided closer to the X1 side than the wiring 56.

段差C11は、保護層62のZ2側の表面において、Z方向に投影したときに、第2電極層53が設けられている範囲内に、設けられている。段差C12は、保護層61のX1側の端部によって、保護層62のZ2側の表面に対して形成されている。段差C13は、保護層61のZ2側の表面において、Z方向に投影したときに、第2電極層53が設けられている範囲内に、設けられている。   The step C11 is provided on the surface of the protective layer 62 on the Z2 side in the range in which the second electrode layer 53 is provided when projected in the Z direction. The step C12 is formed on the surface of the protective layer 62 on the Z2 side by the end on the X1 side of the protective layer 61. The step C13 is provided on the surface of the protective layer 61 on the Z2 side in the range in which the second electrode layer 53 is provided when projected in the Z direction.

段差C11,C12,C13を備える第3部分P3は、Z方向に投影したときに、圧力室Chおよび第2電極層53が設けられている範囲内に、設けられている。第2部分P2および前記第3部分P3は、Z方向について、配線56を覆わず第2電極層53の一部を覆っている。保護層60のこれらの形状は、保護層62を形成し、その後、保護層62を成形し、さらに、保護層61を形成し、その後、保護層61を成形することにより、実現することができる。なお、保護層61,62の成形は、まとめて行ってもよい。   The third portion P3 provided with the steps C11, C12, and C13 is provided in the range in which the pressure chamber Ch and the second electrode layer 53 are provided when projected in the Z direction. The second portion P2 and the third portion P3 do not cover the wiring 56 in the Z direction and cover a part of the second electrode layer 53. These shapes of the protective layer 60 can be realized by forming the protective layer 62, thereafter forming the protective layer 62, further forming the protective layer 61, and then forming the protective layer 61. . The formation of the protective layers 61 and 62 may be performed collectively.

保護層60に、本実施形態のような複数の段差C11,C12,C13を有する第3部分P3を備えず、第1部分P1の表面P1sと第2部分P2の表面P2sとを一つの段差Cc1で接続する構成することもできる。そのような態様を、図5において、破線で示す。しかし、そのような態様においては、圧電素子38が電圧を印加されてZ方向に変形する際の変形のしやすさ(剛性)が、X方向について、段差Cc1を境に急激に変化する。このため、圧電素子38が電圧を印加されて変形する際に、段差Cc1近傍において、圧電体層52に応力集中が発生し、圧電体層52が破壊される場合がある。   The protective layer 60 does not include the third portion P3 having the plurality of steps C11, C12, and C13 as in the present embodiment, and the surface P1s of the first portion P1 and the surface P2s of the second portion P2 are one step Cc1. Can also be configured to connect. Such an embodiment is shown in FIG. 5 by dashed lines. However, in such an embodiment, the ease (rigidity) of deformation when the piezoelectric element 38 is deformed in the Z direction when a voltage is applied changes rapidly at the step Cc1 in the X direction. Therefore, when the piezoelectric element 38 is deformed by applying a voltage, stress concentration may occur in the piezoelectric layer 52 in the vicinity of the step Cc1, and the piezoelectric layer 52 may be broken.

しかし、本実施形態においては、保護層60の第1部分P1と第2部分P2との間に、厚さの異なる第1部分P1と第2部分P2を接続する複数の段差C11,C12,C13を含む第3部分P3が、設けられている。このため、圧電素子38周辺の構成の弾性変形のしやすさ(剛性)が、X方向について、段差C11,C12,C13の位置において、少しづつ変化する。そのため、第1部分P1と第2部分P2とが、一つの段差Cc1によって接続されている態様に比べて、第1部分P1と第2部分P2との間の部位において、圧電体層52内の一点に過大な応力集中が生じにくい。その結果、圧電素子38が繰り返し変形しても、圧電体層52が破壊されにくい。   However, in the present embodiment, between the first portion P1 and the second portion P2 of the protective layer 60, a plurality of steps C11, C12, C13 connecting the first portion P1 and the second portion P2 having different thicknesses. A third portion P3 including the is provided. For this reason, the ease of the elastic deformation (rigidity) of the configuration around the piezoelectric element 38 changes little by little at the positions of the steps C11, C12 and C13 in the X direction. Therefore, compared to the aspect in which the first portion P1 and the second portion P2 are connected by one step Cc1, the portion in the piezoelectric layer 52 is at a portion between the first portion P1 and the second portion P2. Excessive stress concentration is unlikely to occur at one point. As a result, even if the piezoelectric element 38 is repeatedly deformed, the piezoelectric layer 52 is unlikely to be broken.

また、本実施形態においては、第2電極層53に垂直な方向(Z方向)に投影したときに、保護層60の第3部分P3は、圧力室Chが設けられている範囲内に設けられている。すなわち、インクを吐出する際に、圧力室Chを変形させるために変形する部分に、複数の段差C11,C12,C13を有する保護層の第3部分P3が配されている。よって、圧力室Chを変形させる際に応力がかかる部分において、効果的に応力集中を抑制することができる。   Further, in the present embodiment, when projected in the direction (Z direction) perpendicular to the second electrode layer 53, the third portion P3 of the protective layer 60 is provided within the range in which the pressure chamber Ch is provided. ing. That is, the third portion P3 of the protective layer having the plurality of steps C11, C12, and C13 is disposed in a portion that is deformed to deform the pressure chamber Ch when discharging the ink. Therefore, stress concentration can be effectively suppressed in a portion to which stress is applied when deforming the pressure chamber Ch.

そして、本実施形態においては、複数の段差C11,C12,C13を有する第3部分P3は、配線56を覆わず第2電極層53の一部を覆っている。そして、圧電素子38において、第2電極層53が設けられている部分は、圧力室Chを変形させる際に、Z1方向に凸となる形状に変形する。このため、本実施形態においては、第3部分P3が保護層60のうち配線56を覆う部位に設けられている態様に比べて、圧力室Chを変形させる際に応力がかかる部分において、効果的に応力集中を抑制することができる。   And in this embodiment, the 3rd portion P3 which has a plurality of level differences C11, C12, and C13 does not cover wiring 56, and has covered a part of 2nd electrode layer 53. Then, in the piezoelectric element 38, when the pressure chamber Ch is deformed, the portion where the second electrode layer 53 is provided is deformed so as to be convex in the Z1 direction. For this reason, in the present embodiment, as compared with the aspect in which the third portion P3 is provided in the portion covering the wiring 56 in the protective layer 60, it is effective in the portion to which stress is applied when deforming the pressure chamber Ch. Stress concentration can be suppressed.

B.第2実施形態:
図6は、図4のV−V線の断面における圧電素子38周辺の第2実施形態の構成を模式的に示す説明図である。第2実施形態の圧電素子38周辺の構成においては、保護層61,62(図5参照)に代えて、保護層61b,62b,63bが設けられている。第2実施形態の他の点は、第1実施形態と同じである。
B. Second embodiment:
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing the configuration of the second embodiment around the piezoelectric element 38 in the cross section taken along the line V-V in FIG. In the configuration around the piezoelectric element 38 according to the second embodiment, protective layers 61b, 62b, 63b are provided instead of the protective layers 61, 62 (see FIG. 5). The other points of the second embodiment are the same as the first embodiment.

保護層63bは、圧電体層52と配線56が連通するコンタクトホールH2を除いて、第1電極層51、圧電体層52、および第2電極層53を覆うように構成されている。保護層62bは、保護層63b上であって、Z方向に投影したときに、配線56が位置する領域に、設けられている。また、保護層62bは、第2電極層53のX2側の端部を含む一部の領域であって、保護層63bに設けられたコンタクトホールH2の周辺を含む領域に設けられている。一方、保護層62bのX1側の端部は、Z方向に投影したときに、第2電極層53が設けられている領域において、保護層63bのZ2側の面上に位置している(図6のC21参照)。保護層61bは、保護層62b上において、保護層62b上に形成される配線56を覆うように形成される。   The protective layer 63 b is configured to cover the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 except for the contact holes H 2 in which the piezoelectric layer 52 and the wiring 56 communicate with each other. The protective layer 62 b is provided on the protective layer 63 b in a region where the wiring 56 is located when projected in the Z direction. The protective layer 62b is a partial region including the end on the X2 side of the second electrode layer 53, and is provided in a region including the periphery of the contact hole H2 provided in the protective layer 63b. On the other hand, when projected in the Z direction, the end of the protective layer 62b on the X1 side is located on the surface on the Z2 side of the protective layer 63b in the region where the second electrode layer 53 is provided (see FIG. 6 C21). The protective layer 61 b is formed on the protective layer 62 b so as to cover the wiring 56 formed on the protective layer 62 b.

保護層61b,62b,63bを総称して、保護層60bと呼ぶ。保護層60bも、保護層60と同様の機能を奏する。すなわち、保護層60bは、第1電極層51および圧電体層52と、配線56と、を絶縁する機能を奏する。また、保護層60bは、配線56、第1電極層51、圧電体層52、および第2電極層53を、外気から保護する機能を奏する。   The protective layers 61b, 62b and 63b are collectively referred to as a protective layer 60b. The protective layer 60 b also exhibits the same function as the protective layer 60. That is, the protective layer 60 b functions to insulate the first electrode layer 51 and the piezoelectric layer 52 from the wiring 56. The protective layer 60 b also has a function of protecting the wiring 56, the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 from the open air.

保護層60bは、封止体44の凹部内において、配線56の一部を覆う第1部分P1と、配線56を覆わず第1電極層51と圧電体層52と第2電極層53との一部を覆う第2部分P2と、を有する。第2電極層53を覆う第2部分P2(保護層63b)のZ方向の厚さは、100nm以下である。このような構成とすることにより、保護層60bの第2部分P2は、圧電素子38の変形に十分追従することができる。   The protective layer 60 b includes a first portion P 1 covering a part of the wiring 56 in the recess of the sealing body 44, and the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52 and the second electrode layer 53 without covering the wiring 56. And a second portion P2 covering a portion. The thickness in the Z direction of the second portion P2 (protective layer 63b) covering the second electrode layer 53 is 100 nm or less. With such a configuration, the second portion P2 of the protective layer 60b can sufficiently follow the deformation of the piezoelectric element 38.

保護層60bは、さらに、第1部分P1と第2部分P2との間に、第3部分P3を有する。第3部分P3の圧力室Ch側(Z1側)の面P3pは、第2電極層53のZ2側の面と平行であり、平坦である。本実施形態において、第3部分P3のZ1側の面P3pは、第2電極層53のZ2側の面に接している。第3部分P3は、圧力室Ch側とは逆の側(Z2側)に、第1部分P1の表面P1sと第2部分P2の表面P2sとを接続する段差C21,C22,C23を有する。段差C21,C22,C23は、X2方向にその順に並ぶように配置される。保護層60bの外形形状は、X2方向に進むにつれて、段差C21,C22,C23を越えるたびに、Z2方向の高さが高くなる形状である。段差C21,C22,C23は、配線56よりもX1側に設けられている。   The protective layer 60b further has a third portion P3 between the first portion P1 and the second portion P2. The surface P3p on the pressure chamber Ch side (Z1 side) of the third portion P3 is parallel to the surface on the Z2 side of the second electrode layer 53 and is flat. In the present embodiment, the surface P3p on the Z1 side of the third portion P3 is in contact with the surface on the Z2 side of the second electrode layer 53. The third portion P3 has steps C21, C22, and C23 connecting the surface P1s of the first portion P1 and the surface P2s of the second portion P2 on the side (Z2 side) opposite to the pressure chamber Ch side. The steps C21, C22 and C23 are arranged in the X2 direction in that order. The outer shape of the protective layer 60b is a shape in which the height in the Z2 direction is increased each time the steps C21, C22, and C23 are exceeded as the X2 direction is advanced. The steps C21, C22, and C23 are provided closer to the X1 side than the wiring 56.

段差C21は、保護層62bのX1側の端部によって、保護層63bのZ2側の表面に対して形成されている。段差C22は、保護層61bのX1側の端部によって、保護層62bのZ2側の表面に対して形成されている。段差C23は、保護層61bのZ2側の表面において設けられている。   The step C21 is formed on the surface on the Z2 side of the protective layer 63b by the end on the X1 side of the protective layer 62b. The step C22 is formed on the surface on the Z2 side of the protective layer 62b by the end on the X1 side of the protective layer 61b. The step C23 is provided on the surface on the Z2 side of the protective layer 61b.

段差C21,C22,C23を備える第3部分P3は、Z方向に投影したときに、圧力室Chおよび第2電極層53が設けられている範囲内に、設けられている。第2部分P2および前記第3部分P3は、配線56を覆わず第2電極層53の一部を覆っている。   The third portion P3 including the steps C21, C22, and C23 is provided in the range in which the pressure chamber Ch and the second electrode layer 53 are provided when projected in the Z direction. The second portion P <b> 2 and the third portion P <b> 3 do not cover the wiring 56 and cover a part of the second electrode layer 53.

保護層60bに、本実施形態のような複数の段差C21,C22,C23を有する第3部分P3を備えず、第1部分P1と第2部分P2とを一つの段差Cc2で接続する構成することもできる。そのような態様を、図6において、破線で示す。しかし、そのような態様においては、圧電素子38が電圧を印加されて変形する際に、段差Cc2近傍において、圧電体層52に応力集中が発生し、圧電体層52が破壊される場合がある。   A configuration in which the first portion P1 and the second portion P2 are connected by one step Cc2 without providing the third portion P3 having the plurality of steps C21, C22, C23 as in the present embodiment in the protective layer 60b. You can also. Such an embodiment is shown in FIG. 6 by a dashed line. However, in such an embodiment, when the piezoelectric element 38 is deformed by applying a voltage, stress concentration may occur in the piezoelectric layer 52 in the vicinity of the step Cc2, and the piezoelectric layer 52 may be broken. .

本実施形態においては、第1部分P1と第2部分P2との間に、厚さの異なる第1部分P1と第2部分P2を接続する複数の段差C21,C22,C23を含む第3部分P3が、設けられている。このため、第1部分P1と第2部分P2とが、一つの段差Cc2によって接続されている態様に比べて、第1部分P1と第2部分P2との境界の位置において、圧電体層52の一点に過大な応力集中が生じにくい。その結果、圧電素子38が繰り返し変形しても、圧電体層52が破壊されにくい。   In the present embodiment, a third portion P3 including a plurality of steps C21, C22, and C23 connecting the first portion P1 and the second portion P2, which have different thicknesses, between the first portion P1 and the second portion P2. Is provided. For this reason, compared with the aspect in which the first portion P1 and the second portion P2 are connected by one step Cc2, the piezoelectric layer 52 is formed at the position of the boundary between the first portion P1 and the second portion P2. Excessive stress concentration is unlikely to occur at one point. As a result, even if the piezoelectric element 38 is repeatedly deformed, the piezoelectric layer 52 is unlikely to be broken.

また、本実施形態においても、第2電極層53に垂直な方向(Z方向)に投影したときに、保護層60の第3部分P3は、圧力室Chが設けられている範囲内に設けられている。そして、第3部分P3は、配線56を覆わず第2電極層53の一部を覆っている。このため、本実施形態においても、圧力室Chを変形させる際に応力がかかる部分において、効果的に応力集中を抑制することができる。   Also in the present embodiment, when projected in the direction (Z direction) perpendicular to the second electrode layer 53, the third portion P3 of the protective layer 60 is provided within the range in which the pressure chamber Ch is provided. ing. The third portion P3 does not cover the wiring 56 and partially covers the second electrode layer 53. For this reason, also in the present embodiment, it is possible to effectively suppress stress concentration in a portion to which stress is applied when deforming the pressure chamber Ch.

また、本実施形態においては、第2電極層53上の保護層63bには、段差(図5のC11参照)が形成されておらず、保護層63b上に設けられる保護層62bの端部によって、段差C21が形成されている。このため、保護層63bを形成した後、保護層63bに段差を形成するために、除去加工(ここではエッチング)を行う必要がない。   Further, in the present embodiment, no step (see C11 in FIG. 5) is formed in the protective layer 63b on the second electrode layer 53, and the end of the protective layer 62b provided on the protective layer 63b is used. , And a step C21 is formed. For this reason, after forming the protective layer 63b, it is not necessary to perform removal processing (here, etching) in order to form a step in the protective layer 63b.

C.第3実施形態:
図7は、図4のV−V線の断面における圧電素子38周辺の第3実施形態の構成を模式的に示す説明図である。第3実施形態の圧電素子38周辺の構成においては、第2実施形態の保護層61b,62b(図6参照)に代えて、保護層61c,62cが設けられている。第3実施形態の他の点は、第2実施形態と同じである。
C. Third embodiment:
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the configuration of the third embodiment around the piezoelectric element 38 in the cross section along the line V-V in FIG. 4. In the configuration around the piezoelectric element 38 of the third embodiment, protective layers 61c and 62c are provided in place of the protective layers 61b and 62b (see FIG. 6) of the second embodiment. The other points of the third embodiment are the same as the second embodiment.

保護層61c,62cのX1側の端部の形状は、保護層61b,62b(図6参照)のX1側の部の形状とは異なっている。保護層61c,62cのX1側の各端部には、段差C21,C22に代えて、保護層61cのZ2側の表面(段差C23の表面)と、保護層63bのZ2側の表面とを、X2方向に進むにつれて、Z2方向に単調増加するようにつなぐ傾斜面SLが設けられている。なお、本明細書において、ある面や線が「(ある方向に進むにつれて)方向Dに単調増加する」とは、ある方向に沿って見たときに、その面や線が方向Dとは逆の方向の成分を含まないことを意味する。すなわち、その面や線が、一部において方向Dに垂直に伸びている部分(増加していない部分)を含んでいてもよい。傾斜面SLは、平面や、円錐台の側面の形状とすることができる。本実施形態において、傾斜面SLは、平面である。   The shape of the end portion on the X1 side of the protective layers 61c and 62c is different from the shape of the portion on the X1 side of the protective layers 61b and 62b (see FIG. 6). At each end of the protective layers 61c and 62c on the X1 side, instead of the steps C21 and C22, the surface on the Z2 side of the protective layer 61c (the surface of the step C23) and the surface on the Z2 side of the protective layer 63b are An inclined surface SL is provided so as to monotonously increase in the Z2 direction as it proceeds in the X2 direction. In the present specification, “a monotonically increasing in a direction D (as advancing in a certain direction) a certain plane or line” means that the plane or the line is opposite to the direction D when viewed along a certain direction. It does not contain the component of the direction of. That is, the surface or line may include a portion (a non-increased portion) extending in a direction perpendicular to the direction D in part. The inclined surface SL can be in the form of a plane or a side surface of a truncated cone. In the present embodiment, the inclined surface SL is a plane.

傾斜面SLが、第2部分P2の表面P2s(保護層63bのZ2側の表面)に対してなす角θは、本実施形態において、50度以下である。なお、傾斜面SLが第2部分P2の表面P2sに対してなす角θは、XZ断面における、保護層62cが存在する部位の角度とする。傾斜面SLは、Z方向に投影したときに、第2電極層53が設けられている範囲内に、設けられている。なお、段差C23は、保護層61cにおいて、第2実施形態と同様に設けられている(図6および図7参照)。保護層61c,62cの他の点は、第2実施形態の保護層61b,62bと同じである。   The angle θ formed by the inclined surface SL with respect to the surface P2s of the second portion P2 (the surface on the Z2 side of the protective layer 63b) is 50 degrees or less in the present embodiment. The angle θ between the inclined surface SL and the surface P2s of the second portion P2 is the angle of the portion where the protective layer 62c is present in the XZ cross section. The inclined surface SL is provided in the range in which the second electrode layer 53 is provided when projected in the Z direction. The step C23 is provided in the protective layer 61c in the same manner as the second embodiment (see FIGS. 6 and 7). The other points of the protective layers 61 c and 62 c are the same as the protective layers 61 b and 62 b of the second embodiment.

保護層61c,62c,63bを総称して、保護層60cと呼ぶ。保護層60cも、保護層60と同様の機能を奏する。保護層60cは、封止体44の凹部内において、配線56の一部を覆う第1部分P1と、配線56を覆わず第1電極層51と圧電体層52と第2電極層53との一部を覆う第2部分P2と、を有する。保護層60cは、さらに、第1部分P1と第2部分P2との間に、第3部分P3を有する。   The protective layers 61c, 62c and 63b are collectively referred to as a protective layer 60c. The protective layer 60 c also exhibits the same function as the protective layer 60. The protective layer 60 c has a first portion P 1 covering a part of the wiring 56 in the concave portion of the sealing body 44, and the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52 and the second electrode layer 53 without covering the wiring 56. And a second portion P2 covering a portion. The protective layer 60c further includes a third portion P3 between the first portion P1 and the second portion P2.

第3部分P3の圧力室Ch側(Z1側)の面P3pは、第2電極層53のZ2側の面と平行であり、平坦である。本実施形態において、第3部分P3のZ1側の面P3pは、第2電極層53のZ2側の面に接している。第3部分P3は、圧力室Ch側とは逆の側(Z2側)に、第1部分P1の表面P1sと第2部分P2の表面P2sとを接続する傾斜面SLおよび段差C23を有する。傾斜面SLと、段差C23は、X2方向にその順に並ぶように配置される。保護層60cの外形形状は、X2方向に進むにつれて、傾斜面SLおよび段差C23を越えるたびに、Z2方向の高さが高くなる形状である。傾斜面SLおよび段差C23は、配線56よりもX1側に設けられている。   The surface P3p on the pressure chamber Ch side (Z1 side) of the third portion P3 is parallel to the surface on the Z2 side of the second electrode layer 53 and is flat. In the present embodiment, the surface P3p on the Z1 side of the third portion P3 is in contact with the surface on the Z2 side of the second electrode layer 53. The third portion P3 has an inclined surface SL and a step C23 connecting the surface P1s of the first portion P1 and the surface P2s of the second portion P2 on the side (Z2 side) opposite to the pressure chamber Ch side. The inclined surface SL and the step C23 are arranged in that order in the X2 direction. The outer shape of the protective layer 60c is a shape in which the height in the Z2 direction becomes higher each time it goes over the inclined surface SL and the step C23 as it proceeds in the X2 direction. The inclined surface SL and the step C23 are provided closer to the X1 side than the wiring 56.

傾斜面SLおよび段差C23を備える第3部分P3は、Z方向に投影したときに、圧力室Chおよび第2電極層53が設けられている範囲内に、設けられている。第2部分P2および前記第3部分P3は、配線56を覆わず第2電極層53の一部を覆っている。   The third portion P3 provided with the inclined surface SL and the step C23 is provided in the range in which the pressure chamber Ch and the second electrode layer 53 are provided when projected in the Z direction. The second portion P <b> 2 and the third portion P <b> 3 do not cover the wiring 56 and cover a part of the second electrode layer 53.

保護層60cのこれらの形状は、積層およびエッチングによって保護層61c,62c,63bを形成し、成形することにより、実現することができる。たとえば、傾斜面SLは、エッチングに際して、除去されない部分を覆うマスクの端面形状を、以下のようにすることにより、形成することができる。すなわち、エッチングに際して、除去されない部分を覆うマスクの端面形状を、除去されるべき部分に向けて薄くなるように傾斜させ、さらに、傾斜の上端部分をマスクの表面に対してさらに突出させるように構成する。   These shapes of the protective layer 60c can be realized by forming and forming the protective layers 61c, 62c, 63b by lamination and etching. For example, the inclined surface SL can be formed by setting the end face shape of the mask covering a portion not removed during etching as follows. That is, in etching, the end face shape of the mask covering the portion not to be removed is inclined so as to become thinner toward the portion to be removed, and the upper end portion of the inclination is further projected to the surface of the mask Do.

本実施形態においては、第1部分P1と第2部分P2との間に、厚さの異なる第1部分P1と第2部分P2を接続する傾斜面SLおよび段差C23を有する第3部分P3が、設けられている。このため、第1部分P1と第2部分P2とが、一つの段差Cc2によって接続されている態様(図7において、破線で示す)に比べて、第1部分P1と第2部分P2との境界の位置において、圧電体層52の一点に過大な応力集中が生じにくい。特に、X方向について傾斜面SLが設けられている部分においては、圧電体層52に応力集中が生じない。その結果、圧電素子38が繰り返し変形しても、圧電体層52が破壊されにくい。   In the present embodiment, between the first portion P1 and the second portion P2, the third portion P3 having the inclined surface SL connecting the first portion P1 and the second portion P2 different in thickness and the step C23 is It is provided. For this reason, the boundary between the first portion P1 and the second portion P2 compared to the aspect in which the first portion P1 and the second portion P2 are connected by one step Cc2 (shown by a broken line in FIG. 7) In the above position, excessive stress concentration hardly occurs at one point of the piezoelectric layer 52. In particular, stress concentration does not occur in the piezoelectric layer 52 in the portion where the inclined surface SL is provided in the X direction. As a result, even if the piezoelectric element 38 is repeatedly deformed, the piezoelectric layer 52 is unlikely to be broken.

D.第4実施形態:
図8は、図4のV−V線の断面における圧電素子38周辺の第4実施形態の構成を模式的に示す説明図である。第4実施形態の圧電素子38においては、第2実施形態の保護層61b,62b(図6参照)に代えて、保護層61d,62dが設けられている。第4実施形態の他の点は、第2実施形態と同じである。
D. Fourth Embodiment:
FIG. 8 is an explanatory view schematically showing the configuration of the fourth embodiment around the piezoelectric element 38 in the cross section taken along the line V-V in FIG. 4. In the piezoelectric element 38 of the fourth embodiment, protective layers 61d and 62d are provided in place of the protective layers 61b and 62b (see FIG. 6) of the second embodiment. The other points of the fourth embodiment are the same as the second embodiment.

保護層62dは、保護層63b上であって、Z方向に投影したときに、配線56が位置する領域に、設けられている。絶縁性を有する保護層62dが、Z方向について、配線56に対して圧力室Ch側、すなわち、第1電極層51側に配されることにより、配線56と第1電極層51とが絶縁される。   The protective layer 62 d is provided on the protective layer 63 b and in a region where the wiring 56 is located when projected in the Z direction. The insulating protective layer 62d is disposed on the pressure chamber Ch side with respect to the wiring 56 in the Z direction, that is, on the first electrode layer 51 side, so that the wiring 56 and the first electrode layer 51 are insulated. Ru.

また、保護層62dは、Z方向に投影したときに、第2電極層53のX2側の端部を含む一部の領域であって、保護層63bに設けられたコンタクトホールH2の周辺を含む領域に設けられている。一方、保護層62dのX1側の端部62deは、Z方向に投影したときに、第2電極層53が設けられている領域において、保護層63bのZ2側の面上に位置している。   In addition, the protective layer 62d is a partial region including the end on the X2 side of the second electrode layer 53 when projected in the Z direction, and includes the periphery of the contact hole H2 provided in the protective layer 63b. It is provided in the area. On the other hand, the end 62de on the X1 side of the protective layer 62d is located on the surface on the Z2 side of the protective layer 63b in the region where the second electrode layer 53 is provided when projected in the Z direction.

保護層61dは、保護層62d上において、保護層62d上に形成される配線56を覆うように形成される。また、保護層61dは、Z方向に投影したときに、第2電極層53が設けられている範囲内において、保護層62dのX1側の端部62deを覆っている。   The protective layer 61 d is formed on the protective layer 62 d so as to cover the wiring 56 formed on the protective layer 62 d. Further, the protective layer 61d covers the end 62de on the X1 side of the protective layer 62d within the range in which the second electrode layer 53 is provided, when projected in the Z direction.

このような構成とすることにより、保護層62dのX1側の端部62deが保護層61dに覆われておらず、保護層61dのX1側の端部(C41参照)と、保護層62dのX1側の端部62deとが、ともに大気に露出している態様に比べて、保護層60dの各層が繰り返し変形や酸化などのために剥離して、保護層60dの機能が低下する可能性を低減することができる。   With such a configuration, the end 62de on the X1 side of the protective layer 62d is not covered by the protective layer 61d, and the end on the X1 side of the protective layer 61d (see C41) and X1 on the protective layer 62d Each layer of the protective layer 60d is repeatedly peeled off due to repeated deformation, oxidation, and the like compared to the aspect in which both the side end portions 62de are exposed to the air, thereby reducing the possibility of the function of the protective layer 60d being reduced. can do.

保護層61d,62d,63bを総称して、保護層60dと呼ぶ。保護層60dも、保護層60と同様の機能を奏する。保護層60dは、封止体44の凹部内において、配線56の一部を覆う第1部分P1と、配線56を覆わず第1電極層51と圧電体層52と第2電極層53との一部を覆う第2部分P2と、を有する。保護層60dは、さらに、第1部分P1と第2部分P2との間に、第3部分P3を有する。   The protective layers 61d, 62d and 63b are collectively referred to as a protective layer 60d. The protective layer 60 d also exhibits the same function as the protective layer 60. The protective layer 60 d includes a first portion P1 covering a part of the wiring 56 in the recess of the sealing body 44, and the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 without covering the wiring 56. And a second portion P2 covering a portion. The protective layer 60d further has a third portion P3 between the first portion P1 and the second portion P2.

第3部分P3の圧力室Ch側(Z1側)の面P3pは、第2電極層53のZ2側の面と平行であり、平坦である。本実施形態において、第3部分P3のZ1側の面P3pは、第2電極層53のZ2側の面に接している。第3部分P3は、圧力室Ch側とは逆の側(Z2側)に、第1部分P1の表面P1sと第2部分P2の表面P2sとを接続する段差C41,C42,C43を有する。段差C41,C42,C43は、X2方向にその順に並ぶように配置される。保護層60dの外形形状は、X2方向に進むにつれて、段差C41,C42,C43を越えるたびに、Z2方向の高さが高くなる形状である。段差C41,C42,C43は、配線56よりもX1側に設けられている。   The surface P3p on the pressure chamber Ch side (Z1 side) of the third portion P3 is parallel to the surface on the Z2 side of the second electrode layer 53 and is flat. In the present embodiment, the surface P3p on the Z1 side of the third portion P3 is in contact with the surface on the Z2 side of the second electrode layer 53. The third portion P3 has steps C41, C42, and C43 connecting the surface P1s of the first portion P1 and the surface P2s of the second portion P2 on the side (Z2 side) opposite to the pressure chamber Ch side. The steps C41, C42 and C43 are arranged in the X2 direction in that order. The outer shape of the protective layer 60d is such that the height in the Z2 direction becomes higher each time it goes over the steps C41, C42, and C43 as it proceeds in the X2 direction. The steps C41, C42, and C43 are provided closer to the X1 side than the wiring 56.

段差C41は、保護層61dのX1側の端部によって、保護層63bのZ2側の表面に対して形成されている。段差C42,C43は、保護層61dのZ2側の表面に設けられている。   The step C41 is formed on the surface on the Z2 side of the protective layer 63b by the end on the X1 side of the protective layer 61d. The steps C42 and C43 are provided on the surface on the Z2 side of the protective layer 61d.

段差C41,C42,C43を備える第3部分P3は、Z方向に投影したときに、圧力室Chおよび第2電極層53が設けられている範囲内に、設けられている。第2部分P2および前記第3部分P3は、配線56を覆わず第2電極層53の一部を覆っている。   The third portion P3 including the steps C41, C42, and C43 is provided in the range in which the pressure chamber Ch and the second electrode layer 53 are provided when projected in the Z direction. The second portion P <b> 2 and the third portion P <b> 3 do not cover the wiring 56 and cover a part of the second electrode layer 53.

本実施形態においては、第1部分P1と第2部分P2との間に、厚さの異なる第1部分P1と第2部分P2を接続する複数の段差C41,C42,C43を有する第3部分P3が、設けられている。このため、第1部分P1と第2部分P2とが、一つの段差Cc2によって接続されている態様(図8において、破線で示す)に比べて、第1部分P1と第2部分P2との境界の位置において、圧電体層52の一点に過大な応力集中が生じにくい。その結果、圧電素子38が繰り返し変形しても、圧電体層52が破壊されにくい。   In the present embodiment, a third portion P3 having a plurality of steps C41, C42, and C43 connecting the first portion P1 and the second portion P2, which have different thicknesses, between the first portion P1 and the second portion P2. Is provided. For this reason, the boundary between the first portion P1 and the second portion P2 compared to the aspect in which the first portion P1 and the second portion P2 are connected by one step Cc2 (shown by a broken line in FIG. 8) In the above position, excessive stress concentration hardly occurs at one point of the piezoelectric layer 52. As a result, even if the piezoelectric element 38 is repeatedly deformed, the piezoelectric layer 52 is unlikely to be broken.

なお、本明細書において、保護層61dは、「第1保護層」とも呼ばれる。保護層62dは、「第2保護層」とも呼ばれる。   In the present specification, the protective layer 61 d is also referred to as a “first protective layer”. The protective layer 62 d is also referred to as a “second protective layer”.

E.他の形態:
E1.他の形態1:
(1)上記実施形態においては、保護層60,60b〜60dは、2層または3層で構成される(図5〜図8参照)。しかし、たとえば、第1電極層が保護層以外の構成によって第2電極層に接続された配線や第2電極層から絶縁されている構成においては、保護層は、1層で構成されてもよい。また、保護層は、5層、6層など、4層以上の層で構成されてもよい。保護層が複数の層で構成されている場合は、複数の層それら複数の層は、互いに接続されていてもよいし、互いに離間していてもよい。
E. Other forms:
E1. Other form 1:
(1) In the said embodiment, protective layer 60, 60b-60d is comprised by two layers or three layers (refer FIGS. 5-8). However, for example, in the configuration in which the first electrode layer is insulated from the wiring connected to the second electrode layer and the second electrode layer by a configuration other than the protective layer, the protective layer may be configured as one layer. . The protective layer may be composed of four or more layers, such as five or six layers. When the protective layer is composed of a plurality of layers, the plurality of layers may be connected to each other or separated from each other.

(2)上記実施形態においては、圧電素子38は、電圧を印加された際に圧力室Ch側に凸となる形状に変形し、電圧を印加されていない場合には、平板状となるように構成されている。しかし、圧電素子は、電圧を印加された際に平板状となり、電圧を印加されていないときに、他の形状となる態様とすることもできる。すなわち、圧電素子は、電圧の印加の有無により変形することができるものであればよい。そして、圧電素子の変形は、曲げ変形であると歪み変形であるとを問わない。また、圧電素子において圧電体層を変形させる1組の電極は、それぞれ独立して設けられていてもよいし、上記実施形態で例示したように(図4参照)、一方が他の圧電素子の電極と共有されていてもよい。 (2) In the above embodiment, the piezoelectric element 38 is deformed to be convex toward the pressure chamber Ch when a voltage is applied, and is flat when no voltage is applied. It is configured. However, the piezoelectric element may be in the form of a flat plate when a voltage is applied, and may have another shape when a voltage is not applied. That is, the piezoelectric element may be any one that can be deformed by the presence or absence of application of a voltage. The deformation of the piezoelectric element does not matter if it is bending deformation or distortion deformation. Further, in the piezoelectric element, one set of electrodes for deforming the piezoelectric layer may be provided independently, or as illustrated in the above embodiment (see FIG. 4), one of the other piezoelectric elements is It may be shared with the electrode.

(3)上記実施形態においては、保護層60,60b〜60dの第1部分P1は、封止体44の凹部内において、配線56を覆う(図5〜図8参照)。しかし、保護層の第1部分は、封止体の凹部内において、第2電極に接続された配線の一部を覆わない態様であってもよい。また、保護層の第1部分は、封止体の外部において、第2電極に接続された配線の一部(たとえば、配線基板との接続部分)を覆わない態様であってもよい。 (3) In the above embodiment, the first portions P1 of the protective layers 60 and 60b to 60d cover the wiring 56 in the recess of the sealing body 44 (see FIGS. 5 to 8). However, the first portion of the protective layer may not cover a part of the wiring connected to the second electrode in the recess of the sealing body. In addition, the first portion of the protective layer may not cover a portion of the wiring connected to the second electrode (for example, a connection portion with the wiring substrate) outside the sealing body.

(4)上記実施形態においては、保護層60,60b〜60dの第2部分P2は、封止体44の凹部内において、配線56を覆わず第1電極層51と圧電体層52と第2電極層53とを覆う(図5〜図8参照)。しかし、保護層の第2部分は、封止体の凹部内において、第1電極層51と圧電体層52と第2電極層53の一部を覆わない態様であってもよい。また、保護層の第2部分は、封止体の外部において、第1電極層51と圧電体層52と第2電極層53の一部(たとえば、第1電極層と配線基板との接続部分)を覆わない態様であってもよい。 (4) In the above embodiment, the second portion P2 of the protective layers 60, 60b to 60d does not cover the wiring 56 in the recess of the sealing body 44, and the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second And the electrode layer 53 (see FIGS. 5 to 8). However, the second portion of the protective layer may not cover part of the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 in the recess of the sealing body. In addition, the second portion of the protective layer is a part of the first electrode layer 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode layer 53 outside the sealing body (for example, a connection portion between the first electrode layer and the wiring substrate ) May not be covered.

(5)上記実施形態においては、保護層を構成する素材は、酸化珪素(SiOx)や窒化珪素(SiNx)等である。しかし、保護層材は、Al,ZrO,Y,Ta,TiOなどの、他の素材で構成することもできる。ただし、本明細書に開示された技術は、保護層を構成する素材が、第1電極層、圧電体層、および第2電極層を構成する素材よりも、弾性変形しにくい素材である場合に、特に有効である。 (5) In the above embodiment, the material constituting the protective layer is silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx) or the like. However, the protective layer material can also be made of other materials such as Al 2 O 3 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 3 and TiO 2 . However, in the technology disclosed in the present specification, the material forming the protective layer is a material that is less likely to be elastically deformed than the materials forming the first electrode layer, the piezoelectric layer, and the second electrode layer. Especially effective.

(6)上記第3実施形態においては、保護層60cは、一つの傾斜面SLと、一つの段差C23を有する(図7参照)。しかし、保護層は、複数の傾斜面を有していてもよい。また、複数の段差とともに、1以上の傾斜面を有していてもよい。また、複数の段差と1以上の傾斜面とは、どのような順番で並べられていてもよい。 (6) In the third embodiment, the protective layer 60c has one inclined surface SL and one step C23 (see FIG. 7). However, the protective layer may have a plurality of inclined surfaces. In addition to the plurality of steps, one or more slopes may be provided. In addition, the plurality of steps and the one or more slopes may be arranged in any order.

E2.他の形態2:
上記実施形態においては、第2電極層53に垂直な方向(Z方向)に投影したときに、保護層60,60b〜60dの第3部分P3は、圧力室Chが設けられている範囲内に設けられている(図5〜図8参照)。しかし、たとえば、第2電極層が圧力室が設けられている範囲を越えて設けられており、圧力室が設けられている範囲外において、配線が第2電極層に接続されている態様においては、保護層の第1部分とともに、第3部分の少なくとも一部は、圧力室が設けられている範囲外に設けられていてもよい。
E2. Other form 2:
In the above embodiment, when projected in the direction (Z direction) perpendicular to the second electrode layer 53, the third portions P3 of the protective layers 60, 60b to 60d are within the range in which the pressure chamber Ch is provided. Provided (see FIGS. 5-8). However, for example, in the aspect in which the second electrode layer is provided beyond the range in which the pressure chamber is provided, and the wiring is connected to the second electrode layer outside the range in which the pressure chamber is provided. The first part of the protective layer and at least a part of the third part may be provided outside the range in which the pressure chamber is provided.

E3.他の形態3:
上記実施形態においては、保護層60,60b〜60dの第3部分P3は、Z方向について、配線56を覆わず第2電極層53の一部を覆っている。しかし、保護層の第3部分は、第2電極層に接続された配線の一部を覆っていてもよい。たとえば、第2電極層に垂直な方向(Z方向)に投射したとき、第1部分の表面と第2部分の表面とを第2部分の表面から第1部分の表面に向かって単調増加で繋ぐ段差または傾斜面の一部が、第2電極層に接続された配線と重なる位置に配されていてもよい。
E3. Other form 3:
In the above embodiment, the third portions P3 of the protective layers 60 and 60b to 60d do not cover the wiring 56 and cover a part of the second electrode layer 53 in the Z direction. However, the third portion of the protective layer may cover a part of the wiring connected to the second electrode layer. For example, when projected in a direction (Z direction) perpendicular to the second electrode layer, the surface of the first portion and the surface of the second portion are connected monotonically increasing from the surface of the second portion to the surface of the first portion A part of the step or the inclined surface may be disposed at a position overlapping with the wiring connected to the second electrode layer.

E4.他の形態4:
(1)上記第4実施形態においては、保護層62dは、保護層63b上に設けられている(図8参照)。しかし、図8の態様において、保護層63bを有さない態様とすることもできる。そのような態様においては、保護層61dが、配線56を覆うとともに、第2電極層53上の保護層62d、第2電極層53、圧電体層52、および第1電極層51を、覆う態様とすることができる。
E4. Other form 4:
(1) In the fourth embodiment, the protective layer 62d is provided on the protective layer 63b (see FIG. 8). However, in the embodiment of FIG. 8, an embodiment without the protective layer 63b may be employed. In such an embodiment, the protective layer 61 d covers the wiring 56 and also covers the protective layer 62 d on the second electrode layer 53, the second electrode layer 53, the piezoelectric layer 52, and the first electrode layer 51. It can be done.

(2)上記第4実施形態においては、保護層61dは、第2電極層53が設けられている範囲内において、保護層62dのX1側の端部62deを覆っている(図8参照)。しかし、Z2側の第1保護層は、第2電極層が設けられている範囲内において、Z1側の第2保護層の端部を覆わない態様であってもよい。また、第1保護層は、第2電極層が設けられている範囲外において、第2保護層の端部を覆っていてもよいし、第2保護層の端部を覆っていなくてもよい。第1保護層は、第2保護層の端部の少なくとも一部を覆っていればよい。 (2) In the fourth embodiment, the protective layer 61d covers the end 62de on the X1 side of the protective layer 62d within the range in which the second electrode layer 53 is provided (see FIG. 8). However, the first protective layer on the Z2 side may not cover the end of the second protective layer on the Z1 side within the range in which the second electrode layer is provided. In addition, the first protective layer may cover the end of the second protective layer outside the range where the second electrode layer is provided, or may not cover the end of the second protective layer. . The first protective layer may cover at least a part of the end of the second protective layer.

E5.他の形態5:
上記実施形態においては、液体吐出ヘッド26と液体容器14とは所定のインク流路で接続されており、液体容器14は、移動機構24によって搬送されるわけではない。しかし、液体吐出ヘッドと液体容器とを一体で形成して、移動機構によって移動される態様とすることもできる。本明細書で開示する技術は、そのような液体吐出ヘッドと液体容器とが相互に固定された液体吐出ヘッドユニットに、適用することもできる。
E5. Another form 5:
In the above embodiment, the liquid discharge head 26 and the liquid container 14 are connected by a predetermined ink flow path, and the liquid container 14 is not transported by the moving mechanism 24. However, the liquid discharge head and the liquid container may be integrally formed, and may be moved by the moving mechanism. The technology disclosed herein can also be applied to a liquid discharge head unit in which such a liquid discharge head and a liquid container are fixed to each other.

E6.他の形態6:
上記実施形態においては、本明細書で開示する技術を、液体吐出ヘッド26および液体吐出装置100を例に説明した。しかし、本明細書で開示する技術は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置に限らず、平板状に構成された圧電素子に対して、前記平板の一方の面に配されている電極に配線が接続される様々な圧電デバイスに、適用することができる。
E6. Other embodiment 6:
In the above embodiment, the technology disclosed in the present specification has been described using the liquid discharge head 26 and the liquid discharge device 100 as an example. However, the technology disclosed in the present specification is not limited to the liquid discharge head and the liquid discharge device, and a wire is connected to an electrode disposed on one surface of the flat plate with respect to a piezoelectric element configured in a flat plate shape. Can be applied to various piezoelectric devices.

たとえば、本明細書で開示する技術は、圧電素子を振動させて超音波を発生させる超音波振動子や、超音波によって圧電素子が振動して信号を発振する超音波センサーに適用することができる。また、本明細書で開示する技術は、圧電素子を動かすことにより液体を送る送液ポンプに適用することができる。本明細書で開示する技術は、圧電素子による振動によってロータを回転させるMEMSモーターに適用することができる。さらに、本明細書で開示する技術は、環境圧力によって圧電素子が変形して信号を送信する気圧センサーに適用することもできる。   For example, the technology disclosed in this specification can be applied to an ultrasonic transducer that vibrates a piezoelectric element to generate an ultrasonic wave, or an ultrasonic sensor that vibrates a piezoelectric element by an ultrasonic wave to generate a signal. . In addition, the technology disclosed in the present specification can be applied to a liquid feeding pump that feeds liquid by moving a piezoelectric element. The technology disclosed herein can be applied to a MEMS motor that rotates a rotor by vibration due to a piezoelectric element. Furthermore, the technology disclosed herein can also be applied to an air pressure sensor in which the piezoelectric element is deformed by environmental pressure to transmit a signal.

E7.その他:
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
E7. Other:
The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be implemented with various configurations without departing from the scope of the invention. For example, technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in the respective forms described in the section of the summary of the invention can be provided to solve some or all of the problems described above, or In order to achieve part or all of the above-described effects, replacements or combinations can be made as appropriate. Also, if the technical features are not described as essential in the present specification, they can be deleted as appropriate.

12…媒体;14…液体容器;20…制御ユニット;22…搬送機構;24…移動機構;26…液体吐出ヘッド;32…流路基板;34…圧力室基板;36…振動板;38…圧電素子;42…筐体部;44…封止体;46…ノズル板;48…吸振体;50…配線基板;51…第1電極層;52…圧電体層;53…第2電極層;56…配線;60,60b〜60d…保護層;61,61b〜61d…保護層;62,62b〜62d…保護層;62de…保護層の端部;63b…保護層;100…液体吐出装置;242…キャリッジ;244…ベルト;322…開口部;324…供給流路;326…連通流路;328…中継流路;342…開口部;361…弾性層;362…絶縁層;422…収容部;424…導入口;C11〜C13…段差;C21〜C23…段差;C41,C42…段差;Cc1,Cc2…段差;Ch…圧力室;H2…コンタクトホール;Nz…ノズル;P1…第1部分;P1s…第1部分の表面;P2…第2部分;P2s…第2部分の表面;P3…第3部分;P3p…第3部分の第2電極側の面;Rs…液体貯留室;SL…傾斜面;Vbs…駆動信号;Vdr…駆動信号;X1,X2…X方向(キャリッジの移動方向)を示す矢印;Y1,Y2…Y方向(媒体の搬送方向)を示す矢印;Z1,Z2…Z方向(インクの吐出方向)を示す矢印;θ…傾斜面SLが、第2部分P2の表面P2sに対してなす角。   12: medium; 14: liquid container; 20: control unit; 22: transport mechanism; 24: moving mechanism; 26: liquid discharge head; 32: flow path substrate; 34: pressure chamber substrate; 36: diaphragm; 38: piezoelectric Element: 42: Case part: 44: Sealed body: 46: Nozzle plate; 48: Vibration absorber; 50: Wiring substrate; 51: First electrode layer; 52: Piezoelectric layer; 53: Second electrode layer; 60, 60b to 60d: protective layer; 61, 61b to 61d: protective layer; 62, 62b to 62d: protective layer; 62de: end of protective layer; 63b: protective layer; 100: liquid discharge device; ........................ 424 ... introduction port; C11 to C13 ... level difference; C 1 to C23: step; C41, C42: step; Cc1, Cc2: step; Ch: pressure chamber; H2: contact hole; Nz: nozzle; P1: first portion; P1s: first portion surface; P2: second Part: P2s: Surface of the second part P3: Third part P3: Surface of the third part on the second electrode side Rs: Liquid storage chamber SL: Sloped surface: Vbs: Drive signal: Vdr: Drive signal X1, X2: Arrows indicating the X direction (moving direction of the carriage); Y1, Y2: Arrows indicating the Y direction (medium conveying direction); Z1, Z2 ... Arrows indicating the Z direction (ink ejection direction); θ: The angle that the inclined surface SL makes with the surface P2s of the second portion P2.

Claims (6)

液体吐出ヘッドであって、
液体を収容する圧力室と、
前記圧力室を変形させる圧電素子と、
前記圧力室に収容されていた液体を吐出するノズルと、
前記圧電素子に電圧を印加する配線と、
前記圧電素子と前記配線との少なくとも一部を覆う1以上の保護層と、を備え、
前記圧電素子は、
電圧を印加されて変形する圧電体層と、
前記圧電体層の一方の面に配され、前記圧電体層と前記圧力室の間に位置する第1電極層と、
前記圧電体層の他方の面に配され、前記圧電体層が位置する側とは逆の側の面において前記配線と接続されている第2電極層と、を備え、
前記保護層は、
前記配線の少なくとも一部を覆う第1部分と、
前記配線を覆わず他の構成の少なくとも一部を覆う第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分との間に位置し、前記圧力室側の面が平坦な第3部分であって、前記圧力室側とは逆の側に、前記第1部分の表面と前記第2部分の表面とを接続する傾斜面と複数の段差の少なくとも一方を有する第3部分と、を有する、液体吐出ヘッド。
A liquid discharge head,
A pressure chamber for containing liquid,
A piezoelectric element that deforms the pressure chamber;
A nozzle for discharging the liquid contained in the pressure chamber;
A wire for applying a voltage to the piezoelectric element;
And at least one protective layer covering at least a part of the piezoelectric element and the wiring;
The piezoelectric element is
A piezoelectric layer that is deformed by applying a voltage;
A first electrode layer disposed on one surface of the piezoelectric layer and positioned between the piezoelectric layer and the pressure chamber;
And a second electrode layer disposed on the other side of the piezoelectric layer and connected to the wiring on the side opposite to the side where the piezoelectric layer is located,
The protective layer is
A first portion covering at least a part of the wiring;
A second portion that does not cover the wiring and covers at least a portion of another configuration;
A third portion located between the first portion and the second portion and having a flat surface on the pressure chamber side, and a surface opposite to the pressure chamber side, the surface of the first portion and A liquid discharge head comprising: an inclined surface connecting the surface of the second portion; and a third portion having at least one of a plurality of steps.
請求項1記載の液体吐出ヘッドであって、
前記第2電極層に垂直な方向に投影したときに、前記第3部分は、前記圧力室が設けられている範囲内に設けられている、液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to claim 1, wherein
When projected in a direction perpendicular to the second electrode layer, the third portion is provided in a range in which the pressure chamber is provided.
請求項1または2記載の液体吐出ヘッドであって、
前記第3部分は、前記配線を覆わず前記第2電極層の一部を覆う、液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the third portion does not cover the wiring and partially covers the second electrode layer.
請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドであって、
前記保護層は、
前記配線の少なくとも一部を覆う第1保護層と、
前記第2電極層に垂直な方向について、前記配線に対して前記圧力室側に配され絶縁性を有する第2保護層と、を備え、
前記第2保護層の端部は、前記第2電極層に垂直な方向に投影したときに、前記第2電極層が設けられている範囲において、前記第1保護層に覆われている、液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3, wherein
The protective layer is
A first protective layer covering at least a part of the wiring;
And a second protective layer disposed on the pressure chamber side with respect to the wiring and having an insulating property in a direction perpendicular to the second electrode layer,
An end portion of the second protective layer is covered with the first protective layer in a range in which the second electrode layer is provided when projected in a direction perpendicular to the second electrode layer. Discharge head.
請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドを備える、液体吐出装置。   A liquid discharge apparatus comprising the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 4. 圧電デバイスであって、
圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加する配線と、
前記圧電素子と前記配線との少なくとも一部を覆う1以上の保護層と、を備え、
前記圧電素子は、
電圧を印加されて変形する圧電体層と、
前記圧電体層の一方の面に配される第1電極層と、
前記圧電体層の他方の面に配され、前記圧電体層が位置する側とは逆の側の面において前記配線と接続されている第2電極層と、を備え、
前記保護層は、
前記配線の少なくとも一部を覆う第1部分と、
前記配線を覆わず他の構成の少なくとも一部を覆う第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分との間に位置し、前記圧電素子側の面が平坦な第3部分であって、前記圧電素子側とは逆の側に、前記第1部分の表面と前記第2部分の表面とを接続する傾斜面と複数の段差の少なくとも一方を有する第3部分と、を有する、圧電デバイス。
A piezoelectric device,
A piezoelectric element,
A wire for applying a voltage to the piezoelectric element;
And at least one protective layer covering at least a part of the piezoelectric element and the wiring;
The piezoelectric element is
A piezoelectric layer that is deformed by applying a voltage;
A first electrode layer disposed on one surface of the piezoelectric layer;
And a second electrode layer disposed on the other side of the piezoelectric layer and connected to the wiring on the side opposite to the side where the piezoelectric layer is located,
The protective layer is
A first portion covering at least a part of the wiring;
A second portion that does not cover the wiring and covers at least a portion of another configuration;
A third portion located between the first portion and the second portion, the surface on the side of the piezoelectric element being flat, and on the opposite side to the side of the piezoelectric element, the surface of the first portion and A piezoelectric device comprising: an inclined surface connecting the surface of the second portion; and a third portion having at least one of a plurality of steps.
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