JP2019177501A - Piezoelectric actuator, liquid discharge head, liquid discharge unit, and liquid discharge device - Google Patents

Piezoelectric actuator, liquid discharge head, liquid discharge unit, and liquid discharge device Download PDF

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Abstract

To reduce variation of a drive characteristic.SOLUTION: A common electrode wiring member 116 connected to a common external electrode 124 of a piezoelectric element 112 in each row passes between a bottom face of the piezoelectric member 12 and a base member 13 and is drawn to outside faces 13a and 13a sides of the base member 13 in a portion 116b along a direction orthogonal to a lamination direction of the piezoelectric element 112, and is bent in a direction along the lamination direction of the piezoelectric element 112. A portion 116a in a direction along the lamination direction of the piezoelectric element 112 is drawn to an opposite side of a surface for holding the piezoelectric member 12 of the base member 13 along the side face 13a of the base member 13.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。   The present invention relates to a piezoelectric actuator, a liquid discharge head, a liquid discharge unit, and an apparatus for discharging liquid.

液体を吐出する液体吐出ヘッドとして、圧電アクチュエータを使用するものがある。   Some liquid ejection heads that eject liquid use piezoelectric actuators.

従来、複数の柱状の積層型圧電素子が配列された圧電部材を有し、配列方向両端部の非駆動部分で他方の端面電極を一方の端面電極側に内部電極を通じて引出し、圧電素子の同じ面に、個別電極となる端面電極と、共通電極となる端面電極を配置し、個別電極配線及び共通電極配線を有するフレキシブル配線基板を接続するようにしたものが知られている(特許文献1)。   Conventionally, it has a piezoelectric member in which a plurality of columnar stacked piezoelectric elements are arranged, and the other end face electrode is drawn to the one end face electrode side through the internal electrode at the non-driven portion at both ends in the arrangement direction, and the same face of the piezoelectric element In addition, there is known an arrangement in which an end face electrode to be an individual electrode and an end face electrode to be a common electrode are arranged and a flexible wiring board having individual electrode wiring and common electrode wiring is connected (Patent Document 1).

特開平10−286951号公報JP-A-10-286951

しかしながら、特許文献1に開示の構成にあっては、フレキシブル配線基板の両端部に配置される共通電極配線から各圧電素子の共通電極となる端面電極までの距離に差が生じることになる。そのため、圧電素子の配列方向において、中央部のインピーダンスが両端部のインピーダンスよりも大きくなり、電圧変動による駆動特性のばらつきが生じるという課題がある。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, there is a difference in the distance from the common electrode wiring arranged at both ends of the flexible wiring board to the end face electrode that is the common electrode of each piezoelectric element. Therefore, in the arrangement direction of the piezoelectric elements, there is a problem that the impedance at the center is larger than the impedance at both ends, and the drive characteristics vary due to voltage fluctuation.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、駆動特性のばらつきを低減することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to reduce variation in driving characteristics.

上記の課題を解決するため、本発明に係る圧電アクチュエータは、
圧電層と内部電極が交互に積層され、前記内部電極は交互に異なる端面に引き出されてそれぞれ端面電極に接続されている柱状の圧電素子が複数列並べて配置され、
各列の前記圧電素子の一方の端面電極に接続された個別電極配線部材と、
各列の前記圧電素子の他方の端面電極に接続された共通電極配線部材と、を有し、
前記各列の前記共通電極配線及び前記個別電極配線部材の少なくとも一方は、前記圧電素子の積層方向に沿う部分と前記積層方向と直交する方向に沿う部分とを含んで配置されている
構成とした。
In order to solve the above problems, the piezoelectric actuator according to the present invention is:
Piezoelectric layers and internal electrodes are alternately stacked, and the internal electrodes are alternately drawn out to different end faces and arranged in a plurality of rows of columnar piezoelectric elements respectively connected to the end face electrodes,
An individual electrode wiring member connected to one end face electrode of the piezoelectric element in each row;
A common electrode wiring member connected to the other end face electrode of the piezoelectric element in each row,
At least one of the common electrode wiring and the individual electrode wiring member in each row is configured to include a portion along the stacking direction of the piezoelectric elements and a portion along a direction orthogonal to the stacking direction. .

本発明によれば、駆動特性のばらつきを低減できる。   According to the present invention, variation in drive characteristics can be reduced.

本発明の第1実施形態に係る圧電アクチュエータの分解斜視説明図である。It is a disassembled perspective explanatory drawing of the piezoelectric actuator which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同じく圧電素子の配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。It is a cross-sectional explanatory drawing along the direction orthogonal to the arrangement direction of piezoelectric elements. 同じく圧電素子の配列方向に沿う一方の端面電極(個別外部電極)側の側面説明図である。It is side surface explanatory drawing by the side of the one end surface electrode (individual external electrode) along the arrangement direction of a piezoelectric element similarly. 同じく圧電素子の配列方向に沿う他方の端面電極(共通外部電極)側の側断面説明図である。It is side sectional explanatory drawing by the side of the other end surface electrode (common external electrode) along the arrangement direction of a piezoelectric element similarly. 本発明の第2実施形態に係る圧電アクチュエータの圧電素子の配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which follows the direction orthogonal to the arrangement direction of the piezoelectric element of the piezoelectric actuator which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例の外観斜視説明図である。FIG. 3 is an external perspective view illustrating an example of a liquid discharge head according to the present invention. 同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the head. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of an example of the apparatus which discharges the liquid which concerns on this invention. 同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。It is a plane explanatory view of an example of a head unit of the device. 液体循環装置の一例のブロック説明図である。It is a block explanatory view of an example of a liquid circulation device. 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例の要部平面説明図である。It is principal part plane explanatory drawing of the other example of the apparatus which discharges the liquid which concerns on this invention. 同装置の要部側面説明図である。It is principal part side explanatory drawing of the apparatus. 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。It is principal part plane explanatory drawing of the other example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。It is front explanatory drawing of the further another example of the liquid discharge unit which concerns on this invention.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態について図1ないし図4を参照して説明する。図1は同実施形態に係る圧電アクチュエータの分解斜視説明図、図2は同じく圧電素子の配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。図3は同じく圧電素子の配列方向に沿う一方の端面電極(個別外部電極)側の側面説明図、図4は同じく圧電素子の配列方向に沿う他方の端面電極(共通外部電極)側の側面説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of the piezoelectric actuator according to the embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view along the direction orthogonal to the arrangement direction of the piezoelectric elements. 3 is an explanatory side view of one end face electrode (individual external electrode) along the arrangement direction of piezoelectric elements, and FIG. 4 is an explanatory side view of the other end face electrode (common external electrode) side along the arrangement direction of piezoelectric elements. FIG.

圧電アクチュエータ11は、ベース部材13上に接着剤114で接合保持した2つの積層型圧電部材12、12を備えている。圧電部材12は、ハーフカットダイシングによって溝130を加工することで、所要数の柱状の圧電素子112(112A、112B)を所定の間隔で櫛歯状に形成している。これにより、ベース部材13上には、柱状の圧電素子112が複数列(ここでは、2列)並べて配置される。   The piezoelectric actuator 11 includes two laminated piezoelectric members 12 and 12 which are bonded and held on a base member 13 with an adhesive 114. The piezoelectric member 12 forms the required number of columnar piezoelectric elements 112 (112A, 112B) in a comb shape at a predetermined interval by processing the grooves 130 by half-cut dicing. Thereby, the columnar piezoelectric elements 112 are arranged on the base member 13 in a plurality of rows (here, two rows).

なお、本実施形態では、圧電素子112Aは駆動する圧電素子、圧電素子112Bは非駆動の圧電素子として使用するバイピッチ構成としている。ただし、圧電素子112A、112Bのいずれも駆動する圧電素子として使用するノーマルピッチ構成とすることもできる。   In the present embodiment, the piezoelectric element 112A has a bi-pitch configuration that is used as a driving piezoelectric element, and the piezoelectric element 112B is used as a non-driving piezoelectric element. However, it is possible to adopt a normal pitch configuration in which both the piezoelectric elements 112A and 112B are used as driving piezoelectric elements.

圧電素子112(圧電部材12)は、圧電層121と内部電極122(122A、122B)を交互に積層したものである。なお、圧電部材12の最も下側(ベース部材13側)の内部電極122よりも下方部分は、内部電極122が設けられないで圧電層121のみで形成されている。   The piezoelectric element 112 (piezoelectric member 12) is obtained by alternately stacking piezoelectric layers 121 and internal electrodes 122 (122A, 122B). Note that the lower portion of the piezoelectric member 12 lower than the internal electrode 122 (on the base member 13 side) is formed of only the piezoelectric layer 121 without the internal electrode 122 being provided.

そして、圧電素子112の配列方向と直交する方向の両端面には、内部電極122A、122Bが交互に引き出されて、端面電極である個別外部電極123及び共通外部電極124にそれぞれ接続されている。   The internal electrodes 122A and 122B are alternately drawn out from both end faces in the direction orthogonal to the arrangement direction of the piezoelectric elements 112, and are connected to the individual external electrodes 123 and the common external electrode 124, which are end face electrodes, respectively.

このとき、2つの圧電部材12、12は、圧電素子112の共通外部電極124が対向する関係で配置されている。   At this time, the two piezoelectric members 12 and 12 are arranged so that the common external electrodes 124 of the piezoelectric element 112 face each other.

そして、圧電素子112(本実施形態では圧電素子112A)の一方の端面電極である個別外部電極123に接続された個別電極配線部材115と、圧電素子112の他方の端面電極である共通外部電極124に接続された共通電極配線部材116とを有している。   The individual electrode wiring member 115 connected to the individual external electrode 123 that is one end face electrode of the piezoelectric element 112 (in this embodiment, the piezoelectric element 112A), and the common external electrode 124 that is the other end face electrode of the piezoelectric element 112. And a common electrode wiring member 116 connected to.

個別電極配線部材115は、圧電素子112Aの個別外部電極123に接続する配線パターン115Aが形成されている。この個別電極配線部材115は、圧電素子112の積層方向に沿う方向で、ベース部材13の外側面13aに沿って配置され、ベース部材13の圧電部材12を保持する面と反対側に引き出されている。   The individual electrode wiring member 115 has a wiring pattern 115A connected to the individual external electrode 123 of the piezoelectric element 112A. The individual electrode wiring member 115 is disposed along the outer surface 13a of the base member 13 in a direction along the stacking direction of the piezoelectric elements 112, and is drawn out to the opposite side of the surface of the base member 13 that holds the piezoelectric member 12. Yes.

共通電極配線部材116は、圧電素子112Aの共通外部電極124に接続する配線パターン116Aが形成されている。配線パターン116Aの圧電素子配列方向の幅は共通外部電極124の幅よりも広くしているが、これに限定されるものではない。   The common electrode wiring member 116 has a wiring pattern 116A connected to the common external electrode 124 of the piezoelectric element 112A. The width of the wiring pattern 116A in the piezoelectric element array direction is made wider than the width of the common external electrode 124, but is not limited to this.

共通電極配線部材116は、圧電部材12の底面側に折り曲げられ、圧電素子112の積層方向と直交する方向に沿う部分116bで、圧電部材12の底面とベース部材13との間を通ってベース部材13の外側面13a側に引き出されている。   The common electrode wiring member 116 is bent toward the bottom surface side of the piezoelectric member 12 and passes between the bottom surface of the piezoelectric member 12 and the base member 13 at a portion 116b along a direction orthogonal to the stacking direction of the piezoelectric elements 112. 13 is drawn to the outer surface 13a side.

そして、共通電極配線部材116は、ベース部材13の外側面13aで圧電素子112の積層方向に沿う方向に折り曲げられ、圧電素子112の積層方向に沿う方向の部分116aが、ベース部材13の側面13aに沿ってベース部材13の圧電部材12を保持する面と反対側に引き出されている。   The common electrode wiring member 116 is bent at the outer surface 13a of the base member 13 in a direction along the stacking direction of the piezoelectric elements 112, and a portion 116a in the direction along the stacking direction of the piezoelectric elements 112 is a side surface 13a of the base member 13. Is extended to the opposite side of the surface of the base member 13 that holds the piezoelectric member 12.

このようにして個別電極配線部材115と共通電極配線部材116は、圧電素子112の積層方向に沿って引き出されて一体化部材117で一体化されている。本実施形態では、ベース部材13の圧電部材12を保持する面と反対側の近傍で一体化されている。   In this way, the individual electrode wiring member 115 and the common electrode wiring member 116 are pulled out along the stacking direction of the piezoelectric elements 112 and integrated by the integration member 117. In the present embodiment, the base member 13 is integrated in the vicinity of the side opposite to the surface holding the piezoelectric member 12.

このように、圧電素子112Aの対向する端面電極である共通外部電極124に接続した共通電極配線部材116は、圧電素子112の積層方向に沿う部分116aと積層方向と直交する方向に沿う部分116bとを含んで配置されている。   As described above, the common electrode wiring member 116 connected to the common external electrode 124 which is the opposing end face electrode of the piezoelectric element 112A includes a portion 116a along the stacking direction of the piezoelectric element 112 and a portion 116b along the direction orthogonal to the stacking direction. It is arranged including.

これにより、2列の対向する端面電極である共通外部電極124に接続した共通電極配線部材116をベース部材13の外側に引出して、個別電極配線部材115と一体化することができる。   As a result, the common electrode wiring member 116 connected to the common external electrode 124 that is the two end-face electrodes facing each other can be drawn out of the base member 13 and integrated with the individual electrode wiring member 115.

したがって、圧電部材12の圧電素子配列方向において、各圧電素子112Aの共通外部電極124には共通電極配線部材116の配線パターン116Aをそれぞれ接続することができる。   Accordingly, the wiring pattern 116A of the common electrode wiring member 116 can be connected to the common external electrode 124 of each piezoelectric element 112A in the piezoelectric element array direction of the piezoelectric member 12.

これにより、各圧電素子112A間において、配線パターン116Aから共通外部電極124までの距離の差によるインピーダンスのばらつきが低減するので、駆動特性のばらつきが低減する。   As a result, variation in impedance due to a difference in distance from the wiring pattern 116A to the common external electrode 124 is reduced between the piezoelectric elements 112A, so that variation in drive characteristics is reduced.

次に、本発明の第2実施形態について図5を参照して説明する。図5は同実施形態に係る圧電アクチュエータの圧電素子の配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional explanatory diagram along a direction orthogonal to the arrangement direction of the piezoelectric elements of the piezoelectric actuator according to the embodiment.

本実施形態では、ベース部材13に、圧電素子112の積層方向に沿う貫通穴113を形成している。   In the present embodiment, a through hole 113 is formed in the base member 13 along the stacking direction of the piezoelectric elements 112.

そして、各圧電部材12、12に接続した共通電極配線部材116、116は、圧電素子112の積層方向に沿う方向の部分116aを貫通穴113に通した後折り曲げて、圧電素子112の積層方向と直交する方向に沿う方向の部分116bをベース部材13の圧電部材12を保持する面と反対面13cに沿って外側面13a、13aまで引出している。   The common electrode wiring members 116, 116 connected to the piezoelectric members 12, 12 are bent after passing through the through holes 113 through the portions 116 a in the direction along the stacking direction of the piezoelectric elements 112, A portion 116b in a direction along the orthogonal direction is drawn to the outer surfaces 13a and 13a along the surface 13c opposite to the surface of the base member 13 that holds the piezoelectric member 12.

ベース部材13の側面13a、13aまで引出した共通電極配線部材116は個別電極配線部材115と一体化されている。   The common electrode wiring member 116 drawn to the side surfaces 13 a and 13 a of the base member 13 is integrated with the individual electrode wiring member 115.

このように構成することで、圧電部材12とベース部材13との間を共通電極配線部材116が通らないので、圧電部材12のベース部材13に対する接合強度が高くなり、圧電素子112を駆動したときの駆動特性が向上する。   With this configuration, since the common electrode wiring member 116 does not pass between the piezoelectric member 12 and the base member 13, the bonding strength of the piezoelectric member 12 to the base member 13 is increased, and the piezoelectric element 112 is driven. Drive characteristics are improved.

また、本実施形態では、個別電極配線部材115に圧電素子112Aを駆動するドライバIC(駆動IC)150を実装し、このドライバIC150はベース部材13に接触させて配置している。   In this embodiment, a driver IC (driving IC) 150 that drives the piezoelectric element 112 </ b> A is mounted on the individual electrode wiring member 115, and the driver IC 150 is disposed in contact with the base member 13.

これにより、ベース部材13をドライバIC150の放熱部材として兼用することができる。   As a result, the base member 13 can also be used as a heat dissipation member for the driver IC 150.

また、上記各実施形態では、2つの圧電素子112の列の対向する端面電極が共通外部電極である例で説明しているが、各列の端面電極がいずれも個別外部電極であって、個別電極配線部材を接続する構成とすることもできる。また、2つの圧電素子112の列の対向する端面電極の一方が個別外部電極、他方が共通外部電極であって、個別電極配線部材、共通電極部材をそれぞれ接続する構成とすることもできる。   Further, in each of the above embodiments, the example in which the opposite end face electrodes of the two rows of the piezoelectric elements 112 are common external electrodes is described, but the end face electrodes of each row are individual external electrodes, It can also be set as the structure which connects an electrode wiring member. In addition, one of the opposing end face electrodes of the row of the two piezoelectric elements 112 may be an individual external electrode and the other is a common external electrode, and the individual electrode wiring member and the common electrode member may be connected to each other.

さらに、圧電素子の列は3列以上の構成とすることもできる。また、各列の圧電素子は一体になっておらず、それぞれ個別にベース部材に接合保持されている構成とすることもできる。   Furthermore, the number of rows of piezoelectric elements can be three or more. Further, the piezoelectric elements in each row are not integrated, and may be configured to be individually joined and held on the base member.

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図6及び図7を参照して説明する。図6は同ヘッドの外観斜視説明図、図7は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。なお、ここでは、圧電素子1列分だけ図示している。   Next, an example of the liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is an external perspective view of the head, and FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the head. Here, only one row of piezoelectric elements is shown.

この液体吐出ヘッド100は、ノズル板1と、流路板2と、壁面部材としての振動板部材3とを積層接合している。そして、振動板部材3の振動領域(振動板)30を変位させる本発明に係る圧電アクチュエータ11と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材20とを備えている。   In the liquid discharge head 100, a nozzle plate 1, a flow path plate 2, and a vibration plate member 3 as a wall surface member are laminated and joined. And the piezoelectric actuator 11 which concerns on this invention which displaces the vibration area | region (diaphragm) 30 of the diaphragm member 3, and the common flow path member 20 which serves also as the frame member of the head are provided.

ノズル板1は、液体を吐出する複数のノズル4を有している。   The nozzle plate 1 has a plurality of nozzles 4 that discharge liquid.

流路板2は、複数のノズル4に各々ノズル連通路5を介して通じる複数の個別液室6と、複数の個別液室6に各々通じる複数の供給側流体抵抗部7と、1又は2以上供給側流体抵抗部7に通じる1又は複数の供給側液導入部8などを形成している。供給側液導入部8は、振動板部材3の供給側開口部9を介して供給側共通流路10に通じている。   The flow path plate 2 includes a plurality of individual liquid chambers 6 that communicate with the plurality of nozzles 4 via the nozzle communication passages 5, a plurality of supply-side fluid resistance units 7 that respectively communicate with the plurality of individual liquid chambers 6, and 1 or 2. As described above, one or a plurality of supply-side liquid introduction portions 8 that communicate with the supply-side fluid resistance portion 7 are formed. The supply side liquid introduction part 8 communicates with the supply side common flow path 10 through the supply side opening 9 of the diaphragm member 3.

本実施形態では、供給側開口部9、供給側液導入部8及び供給側流体抵抗部7で供給流路41を構成し、供給流路41と供給側共通流路10で供給側流路を構成している。なお、本実施形態では、流路板2は、複数枚の板状部材2A〜2Eを積層して構成しているが、これに限るものではない。   In this embodiment, the supply flow path 41 is constituted by the supply side opening 9, the supply side liquid introduction part 8 and the supply side fluid resistance part 7, and the supply side flow path is constituted by the supply flow path 41 and the supply side common flow path 10. It is composed. In the present embodiment, the flow path plate 2 is formed by laminating a plurality of plate-like members 2A to 2E, but is not limited thereto.

振動板部材3は、流路板2の個別液室6の壁面を形成する変形可能な振動領域30を有する。ここでは、振動板部材3は2層構造(限定されない)とし、流路板2側から薄肉部を形成する第1層と、厚肉部を形成する第2層で形成され、第1層で個別液室6に対応する部分に変形可能な振動領域30を形成している。   The vibration plate member 3 has a deformable vibration region 30 that forms the wall surface of the individual liquid chamber 6 of the flow path plate 2. Here, the diaphragm member 3 has a two-layer structure (not limited), and is formed of a first layer that forms a thin portion and a second layer that forms a thick portion from the flow path plate 2 side. A deformable vibration region 30 is formed in a portion corresponding to the individual liquid chamber 6.

そして、振動板部材3の個別液室6とは反対側に、振動板部材3の振動領域30を変形させる圧電アクチュエータ11を配置している。圧電アクチュエータ11の圧電素子112Aを振動板部材3の振動領域(振動板)30に接合している。   The piezoelectric actuator 11 that deforms the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is disposed on the opposite side of the diaphragm member 3 from the individual liquid chamber 6. The piezoelectric element 112 </ b> A of the piezoelectric actuator 11 is joined to the vibration region (vibration plate) 30 of the vibration plate member 3.

また、流路板2は、複数の個別液室6にノズル連通路5を介して各々通じる流路板2の面方向に沿う複数の個別回収流路56と、1又は2以上の個別回収流路56に通じる1又は複数の回収側液導出部58を形成している。回収側液導出部58は、振動板部材3の回収側開口部59を介して回収側共通流路50に通じている。   The flow path plate 2 includes a plurality of individual recovery flow paths 56 along the surface direction of the flow path plate 2 that respectively communicate with the plurality of individual liquid chambers 6 via the nozzle communication paths 5 and one or more individual recovery flows. One or a plurality of recovery side liquid lead-out portions 58 communicating with the passage 56 are formed. The recovery-side liquid lead-out portion 58 communicates with the recovery-side common flow channel 50 via the recovery-side opening 59 of the diaphragm member 3.

共通流路部材20は、供給側共通流路10と回収側共通流路50を形成する。供給側共通流路10は供給ポート71に通じ、回収側共通流路50は回収ポート72に通じている。   The common flow path member 20 forms the supply side common flow path 10 and the recovery side common flow path 50. The supply-side common flow channel 10 communicates with the supply port 71, and the recovery-side common flow channel 50 communicates with the collection port 72.

この液体吐出ヘッド100においては、例えば圧電素子112Aに与える電圧を基準電位(中間電位)から下げることによって圧電素子112Aが収縮し、振動板部材3の振動領域30が引かれて個別液室6の容積が膨張することで、個別液室6内に液体が流入する。   In the liquid discharge head 100, for example, the voltage applied to the piezoelectric element 112A is lowered from the reference potential (intermediate potential), so that the piezoelectric element 112A contracts, and the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is drawn, so that the individual liquid chamber 6 As the volume expands, the liquid flows into the individual liquid chamber 6.

その後、圧電素子112Aに印加する電圧を上げて圧電素子112Aを積層方向に伸長させ、振動板部材3の振動領域30をノズル4に向かう方向に変形させて個別液室6の容積を収縮させることにより、個別液室6内の液体が加圧され、ノズル4から液体が吐出される。   Thereafter, the voltage applied to the piezoelectric element 112A is increased to extend the piezoelectric element 112A in the stacking direction, and the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is deformed in the direction toward the nozzle 4 to contract the volume of the individual liquid chamber 6. As a result, the liquid in the individual liquid chamber 6 is pressurized, and the liquid is discharged from the nozzle 4.

また、ノズル4から吐出されない液体はノズル4を通過して個別回収流路56から回収側共通流路50に回収され、回収側共通流路50から外部の循環経路を通じて供給側共通流路10に再度供給される。   Further, the liquid that is not discharged from the nozzle 4 passes through the nozzle 4 and is collected from the individual collection flow path 56 to the collection side common flow path 50, and from the collection side common flow path 50 to the supply side common flow path 10 through the external circulation path. Will be supplied again.

なお、ヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。   Note that the driving method of the head is not limited to the above example (drawing-pushing), and it is also possible to perform striking or pushing depending on the direction to which the drive waveform is given.

このように、この液体吐出ヘッド100は本発明に係る圧電アクチュエータ11を備えているので、駆動特性のばらつきによる吐出特性のばらつきが低減する。   Thus, since the liquid ejection head 100 includes the piezoelectric actuator 11 according to the present invention, variations in ejection characteristics due to variations in drive characteristics are reduced.

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図8及び図9を参照して説明する。図8は同装置の概略説明図、図9は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。   Next, an example of a device for ejecting liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic explanatory view of the apparatus, and FIG. 9 is an explanatory plan view of an example of a head unit of the apparatus.

この液体を吐出する装置である印刷装置500は、連続体510を搬入する搬入手段501と、搬入手段501から搬入された連続体510を印刷手段505に案内搬送する案内搬送手段503と、連続体510に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段505と、連続体510を乾燥する乾燥手段507と、連続体510を搬出する搬出手段509などを備えている。   The printing apparatus 500, which is a device for discharging the liquid, includes a carry-in means 501 for carrying in the continuous body 510, a guide carrying means 503 for guiding and carrying the continuous body 510 carried from the carry-in means 501 to the printing means 505, and a continuous body. A printing unit 505 that performs printing to form an image by discharging a liquid to 510, a drying unit 507 that dries the continuum 510, and an unloading unit 509 that unloads the continuum 510 are provided.

連続体510は搬入手段501の元巻きローラ511から送り出され、搬入手段501、案内搬送手段503、乾燥手段507、搬出手段509の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段509の巻取りローラ591にて巻き取られる。   The continuous body 510 is fed out from the original winding roller 511 of the carry-in means 501, guided and conveyed by the rollers of the carry-in means 501, the guide conveyance means 503, the drying means 507, and the carry-out means 509, and the take-up roller 591 of the carry-out means 509 It is wound up by.

この連続体510は、印刷手段505において、搬送ガイド部材559上をヘッドユニット550及びヘッドユニット555に対向して搬送され、ヘッドユニット550から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット555から吐出される処理液で後処理が行われる。   The continuous member 510 is transported on the transport guide member 559 by the printing unit 505 so as to face the head unit 550 and the head unit 555, and an image is formed by the liquid ejected from the head unit 550. Post-processing is performed with the processing liquid.

ここで、ヘッドユニット550には、例えば、搬送方向上流側から、4色分のフルライン型ヘッドアレイ551A、551B、551C、551D(以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ551」という。)が配置されている。   Here, the head unit 550 includes, for example, full-line head arrays 551A, 551B, 551C, and 551D for four colors from the upstream side in the transport direction (hereinafter referred to as “head array 551” when colors are not distinguished). Is arranged.

各ヘッドアレイ551は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体510に対してブラックK,シアンC、マゼンタM、イエローYの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。   Each head array 551 is a liquid ejecting unit, and ejects black K, cyan C, magenta M, and yellow Y liquids to the transported continuous body 510, respectively. The type and number of colors are not limited to this.

ヘッドアレイ551は、例えば、本発明に係る液体吐出ヘッド(これを、単に「ヘッド」ともいう。)100をベース部材552上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。   The head array 551 includes, for example, the liquid ejection heads according to the present invention (which are also simply referred to as “heads”) 100 arranged in a staggered manner on the base member 552, but is not limited thereto.

次に、液体循環装置の一例について図10を参照して説明する。図10は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは1つのヘッドのみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続することになる。   Next, an example of the liquid circulation device will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram of the circulation device. Although only one head is illustrated here, when a plurality of heads are arranged, a supply-side liquid path and a recovery-side liquid path are respectively provided on the supply side and the recovery side of the plurality of heads via a manifold or the like. Will be connected.

液体循環装置600は、供給タンク601、回収タンク602、メインタンク603、第1送液ポンプ604、第2送液ポンプ605、コンプレッサ611、レギュレータ612、真空ポンプ621、レギュレータ622、供給側圧力センサ631、回収側圧力センサ632などで構成されている。   The liquid circulation device 600 includes a supply tank 601, a recovery tank 602, a main tank 603, a first liquid feed pump 604, a second liquid feed pump 605, a compressor 611, a regulator 612, a vacuum pump 621, a regulator 622, and a supply side pressure sensor 631. And a recovery-side pressure sensor 632.

ここで、コンプレッサ611及び真空ポンプ621は、供給タンク601内の圧力と回収タンク602内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。   Here, the compressor 611 and the vacuum pump 621 constitute means for generating a differential pressure between the pressure in the supply tank 601 and the pressure in the recovery tank 602.

供給側圧力センサ631は、供給タンク601とヘッド100との間であって、ヘッド100の供給ポート71に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ632は、ヘッド1と回収タンク602との間であって、ヘッド100の回収ポート72に繋がった回収側液体経路に接続されている。   The supply-side pressure sensor 631 is connected between the supply tank 601 and the head 100 and connected to a supply-side liquid path connected to the supply port 71 of the head 100. The recovery side pressure sensor 632 is connected between the head 1 and the recovery tank 602 and is connected to a recovery side liquid path connected to the recovery port 72 of the head 100.

回収タンク602の一方は、第1送液ポンプ604を介して供給タンク601と接続されており、回収タンク602の他方は第2送液ポンプ605を介してメインタンク603と接続されている。   One of the recovery tanks 602 is connected to the supply tank 601 via the first liquid feed pump 604, and the other of the recovery tanks 602 is connected to the main tank 603 via the second liquid feed pump 605.

これにより、供給タンク601から供給ポート71を通ってヘッド100内に液体が流入し、回収ポート72から回収タンク602へ回収され、第1送液ポンプ604によって回収タンク602から供給タンク601へ液体が送られることによって、液体が循環する循環経路が構成される。   As a result, the liquid flows from the supply tank 601 through the supply port 71 into the head 100 and is recovered from the recovery port 72 to the recovery tank 602, and the liquid is supplied from the recovery tank 602 to the supply tank 601 by the first liquid feed pump 604. By being sent, a circulation path through which the liquid circulates is configured.

ここで、供給タンク601にはコンプレッサ611がつなげられており、供給側圧力センサ631で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク602には真空ポンプ621がつなげられており、回収側圧力センサ632で所定の負圧が検知されるよう制御される。   Here, a compressor 611 is connected to the supply tank 601 and is controlled so that a predetermined positive pressure is detected by the supply-side pressure sensor 631. On the other hand, a vacuum pump 621 is connected to the recovery tank 602 and is controlled so that a predetermined negative pressure is detected by the recovery side pressure sensor 632.

これにより、ヘッド100内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。   Thereby, the negative pressure of the meniscus can be kept constant while circulating the liquid through the head 100.

また、ヘッド100のノズル4から液体を吐出すると、供給タンク601及び回収タンク602内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第2送液ポンプ605を用いて、メインタンク603から回収タンク602に液体を補充する。   Further, when liquid is discharged from the nozzle 4 of the head 100, the amount of liquid in the supply tank 601 and the recovery tank 602 decreases. Therefore, the liquid is replenished from the main tank 603 to the recovery tank 602 using the second liquid feeding pump 605 as appropriate.

なお、メインタンク603から回収タンク602への液体補充のタイミングは、回収タンク602内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、回収タンク602内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。   The liquid replenishment timing from the main tank 603 to the recovery tank 602 is provided in the recovery tank 602 such that liquid replenishment is performed when the liquid level in the recovery tank 602 falls below a predetermined level. It can be controlled by the detection result of a liquid level sensor or the like.

次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図11及び図12を参照して説明する。図11は同装置の要部平面説明図、図12は同装置の要部側面説明図である。   Next, another example of a printing apparatus as an apparatus for ejecting a liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is an explanatory plan view of the main part of the apparatus, and FIG. 12 is an explanatory side view of the main part of the apparatus.

この印刷装置500は、シリアル型装置であり、主走査移動機構493によって、キャリッジ403は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構493は、ガイド部材401、主走査モータ405、タイミングベルト408等を含む。ガイド部材401は、左右の側板491A、491Bに架け渡されてキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407間に架け渡したタイミングベルト408を介して、キャリッジ403は主走査方向に往復移動される。   The printing apparatus 500 is a serial type apparatus, and the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning moving mechanism 493. The main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, and the like. The guide member 401 spans the left and right side plates 491A and 491B and holds the carriage 403 so as to be movable. The carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning motor 405 via the timing belt 408 spanned between the driving pulley 406 and the driven pulley 407.

このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド100及びヘッドタンク441を一体にした液体吐出ユニット440を搭載している。液体吐出ユニット440の液体吐出ヘッド100は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド100は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。   The carriage 403 is equipped with a liquid discharge unit 440 in which the liquid discharge head 100 and the head tank 441 according to the present invention are integrated. The liquid discharge head 100 of the liquid discharge unit 440 discharges, for example, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) liquids. Further, the liquid ejection head 100 is mounted with a nozzle row composed of a plurality of nozzles arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and the ejection direction facing downward.

液体吐出ヘッド100は、前述した液体循環装置600と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。   The liquid discharge head 100 is connected to the liquid circulation device 600 described above, and a liquid of a required color is circulated and supplied.

この印刷装置500は、用紙410を搬送するための搬送機構495を備えている。搬送機構495は、搬送手段である搬送ベルト412、搬送ベルト412を駆動するための副走査モータ416を含む。   The printing apparatus 500 includes a transport mechanism 495 for transporting the paper 410. The transport mechanism 495 includes a transport belt 412 serving as transport means, and a sub-scanning motor 416 for driving the transport belt 412.

搬送ベルト412は用紙410を吸着して液体吐出ヘッド100に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413と、テンションローラ414との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。   The conveyance belt 412 adsorbs the sheet 410 and conveys it at a position facing the liquid ejection head 100. The transport belt 412 is an endless belt and is stretched between the transport roller 413 and the tension roller 414. The adsorption can be performed by electrostatic adsorption or air suction.

そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417及びタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。   The transport belt 412 rotates in the sub-scanning direction when the transport roller 413 is rotationally driven by the sub-scanning motor 416 via the timing belt 417 and the timing pulley 418.

さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方に液体吐出ヘッド100の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。   Further, on one side of the carriage 403 in the main scanning direction, a maintenance / recovery mechanism 420 that performs maintenance / recovery of the liquid ejection head 100 is disposed on the side of the transport belt 412.

維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド100のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。   The maintenance / recovery mechanism 420 includes, for example, a cap member 421 for capping the nozzle surface (surface on which the nozzle is formed) of the liquid ejection head 100, a wiper member 422 for wiping the nozzle surface, and the like.

主走査移動機構493、維持回復機構420、搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。   The main scanning movement mechanism 493, the maintenance / recovery mechanism 420, and the transport mechanism 495 are attached to a housing including the side plates 491A and 491B and the back plate 491C.

このように構成したこの印刷装置500においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。   In the printing apparatus 500 configured as described above, the paper 410 is fed and sucked onto the transport belt 412, and the paper 410 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the transport belt 412.

そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド100を駆動することにより、停止している用紙410に液体を吐出して画像を形成
する。
Therefore, the liquid ejection head 100 is driven according to the image signal while moving the carriage 403 in the main scanning direction, thereby ejecting liquid onto the stopped paper 410 to form an image.

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図13を参照して説明する。図13は同ユニットの要部平面説明図である。   Next, another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an explanatory plan view of the main part of the unit.

この液体吐出ユニット440、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板491A、491B及び背板491Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構493と、キャリッジ403と、液体吐出ヘッド100で構成されている。   Of the members constituting the liquid ejection unit 440 and the device for ejecting the liquid, a casing portion composed of side plates 491A, 491B and a back plate 491C, a main scanning movement mechanism 493, a carriage 403, and a liquid The discharge head 100 is configured.

なお、この液体吐出ユニット440の例えば側板491Bに、前述した維持回復機構420を更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。   A liquid discharge unit in which the above-described maintenance / recovery mechanism 420 is further attached to, for example, the side plate 491B of the liquid discharge unit 440 can be configured.

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図14を参照して説明する。図14は同ユニットの正面説明図である。   Next, still another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an explanatory front view of the unit.

この液体吐出ユニット440は、流路部品444が取付けられた液体吐出ヘッド100と、流路部品444に接続されたチューブ456で構成されている。   The liquid discharge unit 440 includes a liquid discharge head 100 to which a flow path component 444 is attached, and a tube 456 connected to the flow path component 444.

なお、流路部品444はカバー442の内部に配置されている。流路部品444に代えてヘッドタンク441を含むこともできる。また、流路部品444の上部には液体吐出ヘッド100と電気的接続を行うコネクタ443が設けられている。   The flow path component 444 is disposed inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path component 444. In addition, a connector 443 that is electrically connected to the liquid ejection head 100 is provided above the flow path component 444.

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。   In the present application, the liquid to be ejected is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, and the viscosity becomes 30 mPa · s or less at room temperature, normal pressure, or by heating and cooling. It is preferable. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , Edible materials such as natural pigments, etc., suspensions, emulsions, etc. These include, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic elements and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns It can be used in applications such as a liquid for use, a material liquid for three-dimensional modeling.

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。   As energy generation sources for discharging liquid, piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin film piezoelectric elements), thermal actuators using electrothermal transducers such as heating resistors, electrostatic actuators consisting of a diaphragm and counter electrode are used. To be included.

「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。   The “liquid ejection unit” is a unit in which functional parts and mechanisms are integrated with a liquid ejection head, and includes an assembly of parts related to liquid ejection. For example, the “liquid discharge unit” includes a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, a main scanning movement mechanism, and a liquid circulation device in which at least one of the configurations of the liquid circulation unit is combined.

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。   Here, the term “integrated” refers to, for example, a liquid discharge head, a functional component, and a mechanism that are fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, etc., and one that is held movably with respect to the other. Including. Further, the liquid discharge head, the functional component, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.

例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。   For example, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a head tank are integrated. Also, there are some in which the liquid discharge head and the head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, a unit including a filter may be added between the head tank and the liquid discharge head of these liquid discharge units.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。   In addition, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a carriage are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。   In addition, there is a liquid discharge unit in which the liquid discharge head and the scanning movement mechanism are integrated by holding the liquid discharge head movably on a guide member that constitutes a part of the scanning movement mechanism. In some cases, a liquid discharge head, a carriage, and a main scanning movement mechanism are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。   Also, there is a liquid discharge unit in which a cap member that is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed to a carriage to which the liquid discharge head is attached, and the liquid discharge head, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated .

また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。   In addition, there is a liquid discharge unit in which a tube is connected to a liquid discharge head to which a head tank or a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. The liquid from the liquid storage source is supplied to the liquid discharge head via this tube.

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。   The main scanning movement mechanism includes a guide member alone. The supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。   The “apparatus for ejecting liquid” includes an apparatus that includes a liquid ejection head or a liquid ejection unit and that ejects liquid by driving the liquid ejection head. The apparatus for ejecting a liquid includes not only an apparatus capable of ejecting a liquid to an object to which the liquid can adhere, but also an apparatus for ejecting the liquid into the air or liquid.

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。   This “apparatus for discharging liquid” may include means for feeding, transporting, and discharging a liquid to which liquid can adhere, as well as a pre-processing apparatus and a post-processing apparatus.

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。   For example, as a “liquid ejecting device”, an image forming device that forms an image on paper by ejecting ink, a powder is formed in layers to form a three-dimensional model (three-dimensional model) There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that discharges a modeling liquid onto the powder layer.

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。   Further, the “apparatus for ejecting liquid” is not limited to an apparatus in which significant images such as characters and figures are visualized by the ejected liquid. For example, what forms a pattern etc. which does not have a meaning in itself, and what forms a three-dimensional image are also included.

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。   The above-mentioned “applicable liquid” means that the liquid can be attached at least temporarily and adheres and adheres, or adheres and penetrates. Specific examples include recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic parts such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, unless specifically limited, includes everything that the liquid adheres to.

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。   The material of the above-mentioned “material to which liquid can adhere” is not limited as long as liquid such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics can be adhered even temporarily.

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。   In addition, the “device for ejecting liquid” includes a device in which the liquid ejection head and the device to which the liquid can adhere move relatively, but is not limited thereto. Specific examples include a serial type apparatus that moves the liquid discharge head, a line type apparatus that does not move the liquid discharge head, and the like.

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。   In addition, as the “device for ejecting liquid”, other than the above, a treatment liquid coating apparatus that ejects a treatment liquid onto a sheet in order to apply the treatment liquid to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet, There is an injection granulation apparatus that granulates raw material fine particles by spraying a composition liquid in which raw materials are dispersed in a solution through a nozzle.

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。   Note that the terms “image formation”, “recording”, “printing”, “printing”, “printing”, “modeling” and the like in the terms of the present application are all synonymous.

100 液体吐出ヘッド
1 ノズル板
4 ノズル
2 流路板
3 振動板部材
6 個別液室
10 供給側共通流路
11 圧電アクチュエータ
12 圧電部材
13 ベース部材
20 共通流路部材
41 供給流路
42 回収流路
50 回収側共通流路
112 圧電素子
115 個別電極配線部材
116 共通電極配線部材
121 圧電層
122A、122B 内部電極
123 個別外部電極(端面電極
124 共通外部電極(端面電極
403 キャリッジ
440 液体吐出ユニット
500 印刷装置(液体を吐出する装置)
550 ヘッドユニット
600 液体循環装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Liquid discharge head 1 Nozzle plate 4 Nozzle 2 Flow path plate 3 Vibration plate member 6 Individual liquid chamber 10 Supply side common flow path 11 Piezoelectric actuator 12 Piezoelectric member 13 Base member 20 Common flow path member 41 Supply flow path 42 Recovery flow path 50 Collection side common flow path 112 Piezoelectric element 115 Individual electrode wiring member 116 Common electrode wiring member 121 Piezoelectric layer 122A, 122B Internal electrode 123 Individual external electrode (end face electrode 124 Common external electrode (end face electrode 403 Carriage 440) Liquid discharge unit 500 Printing device ( Liquid discharge device)
550 Head unit 600 Liquid circulation device

Claims (8)

圧電層と内部電極が交互に積層され、前記内部電極は交互に異なる端面に引き出されてそれぞれ端面電極に接続されている柱状の圧電素子が複数列並べて配置され、
各列の前記圧電素子の一方の端面電極に接続された個別電極配線部材と、
各列の前記圧電素子の他方の端面電極に接続された共通電極配線部材と、を有し、
前記各列の前記共通電極配線及び前記個別電極配線部材の少なくとも一方は、前記圧電素子の積層方向に沿う部分と前記積層方向と直交する方向に沿う部分とを含んで配置されている
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。
Piezoelectric layers and internal electrodes are alternately laminated, and the internal electrodes are alternately drawn out to different end faces and arranged in a plurality of rows of columnar piezoelectric elements connected to the end face electrodes, respectively.
An individual electrode wiring member connected to one end face electrode of the piezoelectric element in each row;
A common electrode wiring member connected to the other end face electrode of the piezoelectric element in each row,
At least one of the common electrode wiring and the individual electrode wiring member in each row is arranged to include a portion along the stacking direction of the piezoelectric elements and a portion along a direction orthogonal to the stacking direction. A piezoelectric actuator.
前記複数列の圧電素子はベース部材上に保持され、
各列の前記共通電極配線部材及び前記個別電極配線部材の一方は、前記積層方向と直交する方向に折り曲げられ、前記圧電素子と前記ベース部材との間を通って前記ベース部材の外側面側に引き出され、前記積層方向に沿う方向に折り曲げられて配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電アクチュエータ。
The plurality of rows of piezoelectric elements are held on a base member,
One of the common electrode wiring member and the individual electrode wiring member in each row is bent in a direction orthogonal to the stacking direction, passes between the piezoelectric element and the base member, and is on the outer surface side of the base member. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric actuator is drawn out and bent in a direction along the stacking direction.
前記複数列の圧電素子はベース部材上に保持され、
前記ベース部材には、各列の間に、前記積層方向に沿う方向に貫通穴が設けられ、
各列の前記共通電極配線部材及び前記個別電極配線部材の一方は、前記貫通穴を通って前記ベース部材の前記圧電素子を保持する面と反対の面に引き出され、前記積層方向と直交する方向に折り曲げられて配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電アクチュエータ。
The plurality of rows of piezoelectric elements are held on a base member,
The base member is provided with a through hole in a direction along the stacking direction between the rows,
One of the common electrode wiring member and the individual electrode wiring member in each row is drawn through the through hole to a surface opposite to the surface of the base member that holds the piezoelectric element, and is orthogonal to the stacking direction. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric actuator is bent and arranged.
前記個別電極配線には前記圧電素子を駆動する駆動ICが搭載され、
前記駆動ICは前記ベース部材に接触している
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の圧電アクチュエータ。
A drive IC for driving the piezoelectric element is mounted on the individual electrode wiring,
The piezoelectric actuator according to claim 2, wherein the driving IC is in contact with the base member.
請求項1ないし4に記載の圧電アクチュエータを備えている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
A liquid discharge head comprising the piezoelectric actuator according to claim 1.
請求項5に記載の液体吐出ヘッドを含むことを特徴とする液体吐出ユニット。   A liquid discharge unit comprising the liquid discharge head according to claim 5. 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した
ことを特徴とする請求項6に記載の液体吐出ユニット。
A head tank for storing liquid to be supplied to the liquid discharge head, a carriage on which the liquid discharge head is mounted, a supply mechanism for supplying liquid to the liquid discharge head, a maintenance / recovery mechanism for maintaining and recovering the liquid discharge head, and the liquid The liquid discharge unit according to claim 6, wherein the liquid discharge head is integrated with at least one of a main scanning movement mechanism that moves the discharge head in the main scanning direction.
請求項5に記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項6しくは7に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。   An apparatus for ejecting liquid, comprising the liquid ejection head according to claim 5 or the liquid ejection unit according to claim 6 or 7.
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