JP6708523B2 - Piezoelectric substrate, liquid ejection head using the same, and recording device - Google Patents

Piezoelectric substrate, liquid ejection head using the same, and recording device Download PDF

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Description

本開示は、圧電基板、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置に関するものである。 The present disclosure relates to a piezoelectric substrate, a liquid ejection head using the same, and a recording device.

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基板と、吐出孔および吐出孔と繋がっている加圧室を有する流路部材とが積層されて構成されたものが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。特許文献1に記載の圧電アクチュエータ基板には、加圧室内の液体を加圧する圧電素子を駆動する、個別電極が設けられている。個別電極は、加圧室と重なっている個別電極本体と、個別電極本体より引き出されている引出電極とから成っており、引出電極は、個別電極本体に対して、同じ方向に引き出されている。 As a liquid ejection head that ejects a liquid, there is known a liquid ejection head configured by laminating a piezoelectric actuator substrate and a flow path member having a discharge chamber and a pressure chamber connected to the discharge hole (for example, Patent Document 1). See 1.). The piezoelectric actuator substrate described in Patent Document 1 is provided with an individual electrode that drives a piezoelectric element that pressurizes the liquid in the pressurizing chamber. The individual electrode is composed of an individual electrode body that overlaps with the pressurizing chamber and an extraction electrode that is extracted from the individual electrode body, and the extraction electrode is extracted in the same direction with respect to the individual electrode body. ..

特開2003−311953号公報JP, 2003-311953, A

本開示の圧電基板は、複数の圧電素子と第1面とを有しており、前記複数の圧電素子の、それぞれの一部を構成している複数の個別電極が前記第1面に配置されており、前記第1面には、前記個別電極が第3方向に所定間隔で並んで構成されている個別電極行が、前記第3方向と交差する方向である第1方向に複数並んでおり、前記個別電極は、個別電極本体と、該個別電極本体から引き出された引出電極とを含んでおり、前記個別電極には、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第1方向側に引き出されている第1個別電極と、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第1方向の反対方向である第2方向側に引き出されている第2個別電極とがあり、少なくとも1つの前記個別電極行では、2つの前記第1個別電極と、1つの前記第2個別電極とが交互に並んでいることを特徴とする。 The piezoelectric substrate of the present disclosure has a plurality of piezoelectric elements and a first surface, and a plurality of individual electrodes forming a part of each of the plurality of piezoelectric elements are arranged on the first surface. On the first surface, a plurality of individual electrode rows in which the individual electrodes are arranged at predetermined intervals in the third direction are arranged in a first direction that is a direction intersecting with the third direction. The individual electrode includes an individual electrode main body and an extraction electrode drawn from the individual electrode main body, and the extraction electrode is provided in the individual electrode from the individual electrode main body in the first direction side. There is a first individual electrode that is drawn out and a second individual electrode that is drawn out from the individual electrode body toward the second direction side that is the opposite direction of the first direction, and at least one In the individual electrode row, two first individual electrodes and one second individual electrode are alternately arranged.

また、本開示の液体吐出ヘッドは、圧電基板と、該圧電基板と、前記第1面の反対側の面で接合されていて、前記複数の圧電素子にそれぞれ対応している複数の吐出孔を有する流路部材とを含むことを特徴とする。 In addition, the liquid discharge head of the present disclosure includes a piezoelectric substrate, a plurality of discharge holes that are bonded to the piezoelectric substrate on a surface opposite to the first surface, and that correspond to the plurality of piezoelectric elements. And a flow path member having.

また、本開示の記録装置は、液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記圧電基板を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。 Further, the recording apparatus of the present disclosure is characterized by including a liquid ejection head, a conveyance section that conveys a recording medium to the liquid ejection head, and a control section that controls the piezoelectric substrate.

(a)は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、(b)は平面図である。(A) is a side view of a recording apparatus including a liquid ejection head according to an embodiment of the present disclosure, and (b) is a plan view. (a)は、図1の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体の平面図であり、(b)は、(a)のヘッド本体に取り付けられる配線基板の平面図である。FIG. 1A is a plan view of a head body that constitutes the liquid ejection head of FIG. 1, and FIG. 1B is a plan view of a wiring board attached to the head body of FIG. 図2(a)の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した平面図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by a one-dot chain line in FIG. 2A, and is a plan view in which some flow paths are omitted for explanation. 図2(a)の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した平面図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by a dashed line in FIG. 図3のV−V線に沿った縦断面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view taken along the line VV of FIG. 3. (a)は、図3のヘッド本体をさらに拡大した一部であり、(b)は、(a)の一点鎖線の部分に対応する部分の配線基板の平面図である。3A is a further enlarged part of the head main body of FIG. 3, and FIG. 3B is a plan view of a portion of the wiring board corresponding to the portion indicated by the alternate long and short dash line in FIG. (a)は、図6(a)の一部の構造の他の実施形態であり、(b)は、(a)に対応した配線基板の平面図である。6A is another embodiment of a part of the structure of FIG. 6A, and FIG. 6B is a plan view of a wiring board corresponding to FIG. (a)は、参考例の個別電極の平面図であり。(b)は、(a)に対応する部分の参考例の配線基板の平面図である。(A) is a top view of the individual electrode of a reference example. (B) is a plan view of a wiring board of a reference example of a portion corresponding to (a).

図1(a)は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド2を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ1(以下で単にプリンタと言うことがある)の概略の側面図であり、図1(b)は、概略の平面図である。プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pをガイドローラ82Aから搬送ローラ82Bへと搬送することにより、印刷用紙Pを液体吐出ヘッド2に対して相対的に移動させる。制御部88は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド2を制御して、印刷用紙Pに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Pに液滴を着弾させて、印刷用紙Pに印刷などの記録を行なう。 FIG. 1A is a schematic side view of a color inkjet printer 1 (hereinafter may be simply referred to as a printer) that is a recording apparatus including a liquid ejection head 2 according to an embodiment of the present disclosure. (B) is a schematic plan view. The printer 1 moves the printing paper P relative to the liquid ejection head 2 by carrying the printing paper P, which is a recording medium, from the guide roller 82A to the carrying roller 82B. The control unit 88 controls the liquid ejection head 2 based on the image or character data to eject the liquid toward the printing paper P, land the droplets on the printing paper P, and print on the printing paper P. Etc. are recorded.

本実施形態では、液体吐出ヘッド2はプリンタ1に対して固定されており、プリンタ1はいわゆるラインプリンタとなっている。本開示の記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド2を、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させる動作と、印刷用紙Pの搬送を交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。 In this embodiment, the liquid ejection head 2 is fixed to the printer 1, and the printer 1 is a so-called line printer. As another embodiment of the recording apparatus of the present disclosure, an operation of moving the liquid ejection head 2 by reciprocating in a direction intersecting the conveyance direction of the printing paper P, for example, a direction substantially orthogonal thereto, and the printing paper P. There is a so-called serial printer that alternately carries the above-mentioned conveyance.

プリンタ1には、印刷用紙Pとほぼ平行となるように平板状のヘッド搭載フレーム70(以下で単にフレームと言うことがある)が固定されている。フレーム70には図示しない20個の孔が設けられており、20個の液体吐出ヘッド2がそれぞれの孔の部分に搭載されていて、液体吐出ヘッド2の、液体を吐出する部位が印刷用紙Pに面するようになっている。液体吐出ヘッド2と印刷用紙Pとの間の距離は、例えば0.5〜20mm程度とされる。5つの液体吐出ヘッド2は、1つのヘッド群72を構成しており、プリンタ1は、4つのヘッド群72を有している。 A flat plate-shaped head mounting frame 70 (hereinafter sometimes simply referred to as a frame) is fixed to the printer 1 so as to be substantially parallel to the printing paper P. The frame 70 is provided with 20 holes (not shown), 20 liquid ejection heads 2 are mounted in the respective holes, and the portion of the liquid ejection head 2 that ejects liquid is the printing paper P. To face. The distance between the liquid ejection head 2 and the printing paper P is, for example, about 0.5 to 20 mm. The five liquid ejection heads 2 form one head group 72, and the printer 1 has four head groups 72.

液体吐出ヘッド2は、図1(a)の手前から奥へ向かう方向、図1(b)の上下方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。1つのヘッド群72内において、3つの液体吐出ヘッド2は、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の2つの液体吐出ヘッド2は搬送方向に沿ってずれた位置で、3つの液体吐出ヘッド2の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。液体吐出ヘッド2は、各液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲が、印刷用紙Pの幅方向に(印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向に)繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Pの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。 The liquid ejection head 2 has a long and slender shape in the direction from the front to the back in FIG. 1A, and the vertical direction in FIG. This long direction may be called the longitudinal direction. In one head group 72, the three liquid ejection heads 2 are arranged along a direction intersecting the conveyance direction of the printing paper P, for example, a direction substantially orthogonal to each other, and the other two liquid ejection heads 2 are conveyed. One is arranged between each of the three liquid ejection heads 2 at positions displaced along the direction. The liquid discharge heads 2 are arranged such that the printable range of each liquid discharge head 2 is connected in the width direction of the print paper P (in the direction intersecting the transport direction of the print paper P) or the ends overlap. Therefore, it is possible to perform printing without a gap in the width direction of the printing paper P.

4つのヘッド群72は、印刷用紙Pの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド2には、図示しない液体タンクから液体、例えば、インクが供給される。1つのヘッド群72に属する液体吐出ヘッド2には、同じ色のインクが供給されるようになっており、4つのヘッド群72で4色のインクが印刷できる。各ヘッド群72から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。このようなインクを、制御部88で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。 The four head groups 72 are arranged along the conveyance direction of the printing paper P. A liquid, for example, ink, is supplied to each liquid ejection head 2 from a liquid tank (not shown). Ink of the same color is supplied to the liquid ejection heads 2 belonging to one head group 72, and four head groups 72 can print four colors of ink. The colors of ink ejected from each head group 72 are, for example, magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K). A color image can be printed by controlling and printing such ink with the control unit 88.

プリンタ1に搭載されている液体吐出ヘッド2の個数は、単色で、1つの液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲を印刷するのなら1つでもよい。ヘッド群72に含まれる液体吐出ヘッド2の個数や、ヘッド群72の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群72の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群72を複数配置して、搬送方向に交互に印刷すれば、同じ性能
の液体吐出ヘッド2を使用しても搬送速度を速くできる。これにより、時間当たりの印刷面積を大きくすることができる。また、同色で印刷するヘッド群72を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Pの幅方向の解像度を高くしてもよい。
The number of the liquid ejection heads 2 mounted on the printer 1 may be one as long as it is monochrome and prints within a printable range with one liquid ejection head 2. The number of liquid ejection heads 2 included in the head group 72 and the number of head groups 72 can be appropriately changed depending on the printing target and printing conditions. For example, the number of head groups 72 may be increased in order to perform printing in more colors. If a plurality of head groups 72 that print in the same color are arranged and printed alternately in the transport direction, the transport speed can be increased even if the liquid ejection heads 2 having the same performance are used. As a result, the printing area per unit time can be increased. Further, a plurality of head groups 72 for printing with the same color may be prepared and arranged in a staggered manner in the direction intersecting the transport direction to increase the resolution in the width direction of the printing paper P.

さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、印刷用紙Pの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。 Further, in addition to printing colored ink, a liquid such as a coating agent may be printed in order to surface-treat the printing paper P.

プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pに印刷を行なう。印刷用紙Pは、給紙ローラ80Aに巻き取られた状態になっており、2つのガイドローラ82Aの間を通った後、フレーム70に搭載されている液体吐出ヘッド2の下側を通り、その後2つの搬送ローラ82Bの間を通り、最終的に回収ローラ80Bに回収される。印刷する際には、搬送ローラ82Bを回転させることで印刷用紙Pは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド2によって印刷される。回収ローラ80Bは、搬送ローラ82Bから送り出された印刷用紙Pを巻き取る。搬送速度は、例えば、75m/分とされる。各ローラは、制御部88によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。 The printer 1 prints on a printing paper P which is a recording medium. The printing paper P is wound around the paper feed roller 80A, passes between the two guide rollers 82A, then passes under the liquid ejection head 2 mounted on the frame 70, and then It passes between the two conveying rollers 82B and is finally collected by the collecting roller 80B. At the time of printing, by rotating the carry roller 82B, the print paper P is carried at a constant speed and printed by the liquid ejection head 2. The collecting roller 80B winds the printing paper P sent out from the carrying roller 82B. The transport speed is, for example, 75 m/min. Each roller may be controlled by the controller 88 or may be manually operated by a person.

記録媒体は、印刷用紙P以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ1は、印刷用紙Pを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを直接搬送して、記録媒体を搬送ベルトに置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを記録媒体にできる。さらに、液体吐出ヘッド2から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド2から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。 The recording medium may be a roll-shaped cloth or the like other than the printing paper P. Further, the printer 1 may directly convey the conveyance belt and place the recording medium on the conveyance belt instead of directly conveying the printing paper P. By doing so, a sheet, cut cloth, wood, tile or the like can be used as the recording medium. Further, the wiring pattern of the electronic device may be printed by ejecting the liquid containing the conductive particles from the liquid ejection head 2. Furthermore, a chemical agent may be produced by ejecting a predetermined amount of a liquid chemical agent or a liquid containing the chemical agent from the liquid ejection head 2 toward a reaction container or the like to cause a reaction.

また、プリンタ1に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付けて、制御部88が、各センサからの情報から分かるプリンタ1各部の状態に応じて、プリンタ1の各部を制御してもよい。例えば、液体吐出ヘッド2の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド2に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出量や吐出速度などの吐出特性に影響を与えている場合などに、それらの情報に応じて、液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。 Further, a position sensor, a speed sensor, a temperature sensor, or the like may be attached to the printer 1, and the control unit 88 may control each unit of the printer 1 according to the state of each unit of the printer 1 which is known from the information from each sensor. .. For example, the temperature of the liquid ejection head 2, the temperature of the liquid in the liquid tank, the pressure applied by the liquid in the liquid tank to the liquid ejection head 2, and the like affect the ejection characteristics such as the ejection amount and ejection speed of the ejected liquid. When the liquid is being supplied, the drive signal for ejecting the liquid may be changed according to the information.

次に、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド2について説明する。図2(a)は、図1に示された液体吐出ヘッド2の要部であるヘッド本体13を示す平面図である。図2(b)は、ヘッド本体13の、圧電アクチュエータ基板21に電気的に接合される配線基板60の平面図である。図3は、図2(a)の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図であり、ヘッド本体13の一部を示す図である。図4は、図3と同じ位置の拡大平面図である。図3および図4では、図を分かりやすくするため、一部の流路を省略して描いている。また、図3および図4では、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータ基板21の下方にあって破線で描くべき加圧室10、しぼり12および吐出孔8などを実線で描いている。図5は図3のV−V線に沿った縦断面図である。図6(a)は、図3のヘッド本体13をさらに拡大した一部であり、(b)は、図6(a)に対応する部分の配線基板60の平面図である。 Next, the liquid ejection head 2 according to an embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 2A is a plan view showing the head body 13 which is a main part of the liquid ejection head 2 shown in FIG. FIG. 2B is a plan view of the wiring substrate 60 of the head body 13 that is electrically bonded to the piezoelectric actuator substrate 21. FIG. 3 is an enlarged plan view of the area surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 2A, showing a part of the head body 13. FIG. 4 is an enlarged plan view of the same position as in FIG. In FIGS. 3 and 4, some of the flow paths are omitted for clarity. Further, in FIGS. 3 and 4, the pressurizing chamber 10, the squeeze 12, the discharge hole 8 and the like, which are located below the piezoelectric actuator substrate 21 and should be drawn by broken lines, are drawn by solid lines in order to make the drawings easy to understand. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view taken along the line VV of FIG. FIG. 6A is a further enlarged part of the head main body 13 of FIG. 3, and FIG. 6B is a plan view of the wiring board 60 corresponding to FIG. 6A.

ヘッド本体13は、平板状の流路部材4と、流路部材4上に、圧電基板である圧電アクチュエータ基板21とを有している。流路部材4は、吐出孔8を有するノズルプレート31と、プレート22〜30が積層された流路部材本体とが積層されて成っている。ヘッド本体13には、さらに、圧電アクチュエータ基板21を駆動する駆動信号を伝達する配線基板60を含んでもよい。 The head main body 13 has a flat plate-shaped flow path member 4 and a piezoelectric actuator substrate 21 which is a piezoelectric substrate on the flow path member 4. The flow path member 4 is formed by stacking a nozzle plate 31 having the discharge holes 8 and a flow path member body in which the plates 22 to 30 are stacked. The head body 13 may further include a wiring board 60 that transmits a drive signal that drives the piezoelectric actuator board 21.

圧電アクチュエータ基板21は台形形状を有しており、その台形の1対の平行対向辺が流路部材4の長手方向に平行になるように流路部材4の上面に配置されている。また、流路部材4の長手方向に平行な2本の仮想直線のそれぞれに沿って2つずつ、つまり合計4つの圧電アクチュエータ基板21が、全体として千鳥状に流路部材4上に配列されている。流路部材4上で隣接し合う圧電アクチュエータ基板21の斜辺同士は、流路部材4の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチュエータ基板21を駆動することにより印刷される領域では、2つの圧電アクチュエータ基板21により吐出された液滴が混在して着弾することになる。 The piezoelectric actuator substrate 21 has a trapezoidal shape, and is arranged on the upper surface of the flow path member 4 so that a pair of parallel opposing sides of the trapezoid are parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. Further, two piezoelectric actuator substrates 21 are arranged along each of two virtual straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4, that is, a total of four piezoelectric actuator substrates 21 are arranged on the flow path member 4 in a zigzag manner. There is. The oblique sides of the adjacent piezoelectric actuator substrates 21 on the flow path member 4 partially overlap each other in the lateral direction of the flow path member 4. In the area printed by driving the overlapping piezoelectric actuator substrates 21, the droplets ejected by the two piezoelectric actuator substrates 21 are mixed and landed.

配線基板60は、各圧電アクチュエータ基板21に対して、それぞれ1つずつ取り付けられる。配線基板60は、圧電アクチュエータ基板21とほぼ同形状の台形状部分と、その台形状部の、長い側の底辺(以下で長い側の底辺を長辺と呼び、短い側の底辺を短辺と呼んで説明する)から伸びている長方形状部とを含んでいる。配線基板60については、後で詳述する。 One wiring board 60 is attached to each piezoelectric actuator board 21. The wiring substrate 60 has a trapezoidal portion having substantially the same shape as the piezoelectric actuator substrate 21, and a long side bottom of the trapezoidal portion (hereinafter, the long side bottom is referred to as a long side, and the short side bottom is referred to as a short side. And a rectangular portion extending from the same). The wiring board 60 will be described in detail later.

流路部材4の内部には液体流路の一部であるマニホールド5が配置されている。マニホールド5は流路部材4の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材4の上面にはマニホールド5の開口5bが形成されている。開口5bは、10個あり、流路部材4の長手方向に平行な2本の直線上に5個ずつ配置されている。開口5bは、4つの圧電アクチュエータ基板21が配置された領域を避けた位置に配置されている。マニホールド5には、図示されていない液体タンクから、開口5bを通じて液体が供給されるようになっている。 Inside the flow path member 4, a manifold 5 that is a part of the liquid flow path is arranged. The manifold 5 extends in the longitudinal direction of the flow path member 4 and has an elongated shape, and the opening 5 b of the manifold 5 is formed on the upper surface of the flow path member 4. There are ten openings 5b, and five openings 5b are arranged on each of two straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. The opening 5b is arranged at a position avoiding the region where the four piezoelectric actuator substrates 21 are arranged. Liquid is supplied to the manifold 5 from a liquid tank (not shown) through the opening 5b.

流路部材4内に形成されたマニホールド5は、複数本に分岐している(分岐した部分のマニホールド5を副マニホールド5aということがある)。開口5bに繋がるマニホールド5は、圧電アクチュエータ基板21の斜辺に沿うように延在しており、流路部材4の長手方向と交差して配置されている。2つの圧電アクチュエータ基板21に挟まれた領域では、1つのマニホールド5が、隣接する圧電アクチュエータ基板21に共有されており、副マニホールド5aがマニホールド5の両側から分岐している。各副マニホールド5aは、流路部材4の内部の各圧電アクチュエータ基板21に対向する領域において、隣り合って配置され、ヘッド本体13の長手方向に延在している。 The manifold 5 formed in the flow path member 4 is branched into a plurality of manifolds (the manifold 5 at the branched portion may be referred to as a sub-manifold 5a). The manifold 5 connected to the opening 5b extends along the oblique side of the piezoelectric actuator substrate 21 and is arranged so as to intersect the longitudinal direction of the flow path member 4. In the region sandwiched between the two piezoelectric actuator substrates 21, one manifold 5 is shared by the adjacent piezoelectric actuator substrates 21, and the sub-manifold 5 a branches from both sides of the manifold 5. The sub-manifolds 5a are arranged adjacent to each other in a region facing the respective piezoelectric actuator substrates 21 inside the flow path member 4, and extend in the longitudinal direction of the head body 13.

流路部材4は、複数の加圧室10がマトリクス状(すなわち、2次元的かつ規則的)に形成されている4つの加圧室群9を有している。加圧室10は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。加圧室10は流路部材4の上面に開口するように形成されている。これらの加圧室10は、流路部材4の上面における圧電アクチュエータ基板21に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの加圧室10によって形成された各加圧室群9は圧電アクチュエータ基板21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各加圧室10の開口は、流路部材4の上面に圧電アクチュエータ基板21が接着されることで閉塞されている。 The flow path member 4 has four pressurizing chamber groups 9 in which a plurality of pressurizing chambers 10 are formed in a matrix (that is, two-dimensionally and regularly). The pressurizing chamber 10 is a hollow region having a substantially rhombic plan shape with rounded corners. The pressurizing chamber 10 is formed so as to open on the upper surface of the flow path member 4. These pressurizing chambers 10 are arranged over almost the entire area of the upper surface of the flow path member 4 facing the piezoelectric actuator substrate 21. Therefore, each pressurizing chamber group 9 formed by these pressurizing chambers 10 occupies an area having substantially the same size and shape as the piezoelectric actuator substrate 21. The opening of each pressurizing chamber 10 is closed by bonding the piezoelectric actuator substrate 21 to the upper surface of the flow path member 4.

本実施形態では、図3に示されているように、マニホールド5は、流路部材4の短手方向に互いに平行に並んだ4行の副マニホールド5aに分岐している。一つの副マニホールド5aに繋がった加圧室10は、副マニホールド5aの片側に2行ずつ、両側で4行の加圧室行11を構成している。副マニホールド5aは4行存在するため、加圧室行11は、16行存在する。図3では、もっとも長辺側に配置された加圧室行11を加圧室行11−1、加圧室行11−1から短辺側に向かって順に加圧室行11−2〜11−16が配置されている状態を示してある。各加圧室行11に含まれる加圧室10の数は、圧電アクチュエータ基板32の外形形状に対応して、長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the manifold 5 is branched into four rows of sub-manifolds 5a arranged in parallel with each other in the lateral direction of the flow path member 4. The pressurizing chambers 10 connected to one sub-manifold 5a constitute two pressurizing chamber rows 11 on one side of the sub-manifold 5a and four pressurizing chamber rows 11 on both sides. Since there are 4 sub-manifolds 5a, 16 pressurizing chamber rows 11 exist. In FIG. 3, the pressurizing chamber rows 11 arranged on the longest side are the pressurizing chamber rows 11-1, the pressurizing chamber rows 11-1 in order from the short side to the pressurizing chamber rows 11-2 to 11. It is shown that -16 is arranged. The number of pressurizing chambers 10 included in each pressurizing chamber row 11 is arranged so as to gradually decrease from the long side to the short side, corresponding to the outer shape of the piezoelectric actuator substrate 32.

各加圧室行11は、加圧室10が、第3方向D3に沿って等間隔で並んでいる。 In each pressurizing chamber row 11, the pressurizing chambers 10 are arranged at equal intervals along the third direction D3.

なお、以下で、第3方向D3と交差する方向を第1方向D1、第1方向D1の反対の方向を第2方向D2として説明する。第1方向D1は、より詳細には、後述の個別電極本体35aに対して、配線基板60に設けられている配線60bが外部の制御部88に向かって伸びている方向である。 In the following description, a direction that intersects the third direction D3 will be described as a first direction D1 and a direction opposite to the first direction D1 will be described as a second direction D2. More specifically, the first direction D1 is a direction in which the wiring 60b provided on the wiring substrate 60 extends toward the external control unit 88 with respect to the individual electrode body 35a described later.

吐出孔8は、ヘッド本体13の解像度方向である長手方向において、約42μm(600dpiならば25.4mm/150=42μm間隔である)の間隔で略等間隔に配置されている。これによって、ヘッド本体13は、長手方向に600dpiの解像度で画像形成が可能となっている。台形形状の圧電アクチュエータ基板21がオーバーラップしている部分では、2つの圧電アクチュエータ基板21の下方にある吐出孔8が、互いに補完し合うように配置されていることにより、吐出孔8は、ヘッド本体13の長手方向に600dpiに相当する間隔で配置されている。 The ejection holes 8 are arranged in the longitudinal direction, which is the resolution direction of the head body 13, at approximately equal intervals of about 42 μm (2600 mm/150=42 μm interval for 600 dpi). As a result, the head main body 13 can form an image with a resolution of 600 dpi in the longitudinal direction. In the portion where the trapezoidal piezoelectric actuator substrates 21 overlap, the ejection holes 8 below the two piezoelectric actuator substrates 21 are arranged so as to complement each other. They are arranged in the longitudinal direction of the main body 13 at intervals corresponding to 600 dpi.

また、各副マニホールド5aには平均すれば150dpiに相当する間隔で個別流路32が接続されている。これは、600dpi分の吐出孔8を4行の副マニホールド5aに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド5aに繋がる個別流路32が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド5aの延在方向、すなわち主走査方向に平均170μm(150dpiならば25.4mm/150=169μm間隔である)以下の間隔で個別流路32が形成されているということである。 Further, the individual flow passages 32 are connected to each sub-manifold 5a at intervals corresponding to 150 dpi on average. This is because when the discharge holes 8 for 600 dpi are divided into four rows of sub-manifolds 5a and connected to each other, the individual flow passages 32 connected to the sub-manifolds 5a are not always connected at equal intervals. That is, the individual channels 32 are formed at intervals of 170 μm on average (25.4 mm/150=169 μm interval for 150 dpi) in the extending direction, that is, the main scanning direction.

圧電アクチュエータ基板21の上面における各加圧室10に対向する位置には後述する個別電極35がそれぞれ形成されている。個別電極35は加圧室10より一回り小さく、加圧室10とほぼ相似な形状を有していて、圧電アクチュエータ基板21の上面における加圧室10と対向する領域内に収まる個別電極本体35aと、個別電極本体35aから、加圧室10の外まで引き出せた引出電極35bとを含んでいる。 Individual electrodes 35, which will be described later, are formed on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21 at positions facing the pressurizing chambers 10. The individual electrode 35 is slightly smaller than the pressure chamber 10 and has a shape similar to that of the pressure chamber 10. And an extraction electrode 35b that can be extracted from the individual electrode body 35a to the outside of the pressure chamber 10.

流路部材4の下面である吐出孔面31−2には、吐出孔8の下側の開口である吐出孔8が多数開口している。吐出孔8は、流路部材4の下面側に配置された副マニホールド5aと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、吐出孔8は、流路部材4の下面側における圧電アクチュエータ基板21と対向する領域内に配置されている。吐出孔8の集まりである吐出孔群は圧電アクチュエータ基板21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータ基板21の圧電素子、すなわち変位素子50を変位させることにより吐出孔8から液滴が吐出できる。そして、それぞれの吐出孔群内の吐出孔8は、流路部材4の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。 The discharge hole surface 31-2, which is the lower surface of the flow path member 4, has a large number of discharge holes 8 that are openings below the discharge holes 8. The discharge hole 8 is arranged at a position avoiding a region facing the sub-manifold 5a arranged on the lower surface side of the flow path member 4. Further, the ejection holes 8 are arranged in a region facing the piezoelectric actuator substrate 21 on the lower surface side of the flow path member 4. The ejection hole group, which is a collection of the ejection holes 8, occupies a region having substantially the same size and shape as the piezoelectric actuator substrate 21, and by displacing the piezoelectric element of the corresponding piezoelectric actuator substrate 21, that is, the displacement element 50. Droplets can be discharged from the discharge holes 8. The ejection holes 8 in each ejection hole group are arranged at equal intervals along a plurality of straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4.

ヘッド本体13に含まれる流路部材4は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材4の上面から順に、キャビティプレート22、ベースプレート23、アパーチャ(しぼり)プレート24、サプライプレート25、26、マニホールドプレート27、28、29、カバープレート30およびノズルプレート31である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路32および副マニホールド5aを構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体13は、図5に示されているように、加圧室10は流路部材4の上面に、副マニホールド5aは内部の下面側に、吐出孔8は下面にと、個別流路32を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室10を介して副マニホールド5aと吐出孔8とが繋がる構成を有している。 The flow path member 4 included in the head body 13 has a laminated structure in which a plurality of plates are laminated. These plates are the cavity plate 22, the base plate 23, the aperture plate 24, the supply plates 25 and 26, the manifold plates 27, 28 and 29, the cover plate 30 and the nozzle plate 31 in order from the upper surface of the flow path member 4. is there. Many holes are formed in these plates. The plates are aligned and stacked so that these holes communicate with each other to form the individual flow passage 32 and the sub-manifold 5a. As shown in FIG. 5, in the head main body 13, the pressurizing chamber 10 is on the upper surface of the flow path member 4, the sub-manifold 5a is on the lower surface side inside, and the discharge hole 8 is on the lower surface. The respective parts constituting the above are arranged close to each other at different positions, and the sub-manifold 5a and the discharge hole 8 are connected via the pressurizing chamber 10.

各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第1に、キャビティプレート22に形成された加圧室10である。第2に、加圧室10の一端から副マニホールド5aへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート23(詳細には加圧室10の入り口)からサプライプレート25(詳細には副マニホールド5aの出口)までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート24に形成されたしぼり12と、サプライプレート25、26に形成された個別供給流路6とが含まれている。 The holes formed in each plate will be described. These holes include the following: First is the pressurizing chamber 10 formed in the cavity plate 22. Secondly, there are communication holes that form a flow path that connects one end of the pressurizing chamber 10 to the sub-manifold 5a. This communication hole is formed in each plate from the base plate 23 (specifically, the inlet of the pressurizing chamber 10) to the supply plate 25 (specifically, the outlet of the sub-manifold 5a). The communication hole includes the aperture 12 formed in the aperture plate 24 and the individual supply passage 6 formed in the supply plates 25 and 26.

第3に、加圧室10の他端から吐出孔8へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ(部分流路)と呼称される。ディセンダは、ベースプレート23(詳細には加圧室10の出口)からノズルプレート31(詳細には吐出孔8)までの各プレートに形成されている。ディセンダの吐出孔8側は特に断面積が小さい、ノズルプレート31に形成されたノズルとなっている。 Thirdly, it is a communication hole that constitutes a flow path that communicates from the other end of the pressurizing chamber 10 to the discharge hole 8. This communication hole is referred to as a descender (partial flow path) in the following description. The descenders are formed on each plate from the base plate 23 (specifically, the outlet of the pressurizing chamber 10) to the nozzle plate 31 (specifically, the discharge hole 8). The discharge hole 8 side of the descender is a nozzle formed in the nozzle plate 31 having a particularly small cross-sectional area.

第4に、副マニホールド5aを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート27〜30に形成されている。 Fourthly, there is a communication hole that constitutes the sub-manifold 5a. The communication holes are formed in the manifold plates 27-30.

このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド5aからの液体の流入口(副マニホールド5aの出口)から吐出孔8に至る個別流路32を構成している。副マニホールド5aに供給された液体は、以下の経路で吐出孔8から吐出される。まず、副マニホールド5aから上方向に向かって、個別供給流路6を通り、しぼり12の一端部に至る。次に、しぼり12の延在方向に沿って水平に進み、しぼり12の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室10の一端部に至る。さらに、加圧室10の延在方向に沿って水平に進み、加圧室10の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔8へと進む。 Such communication holes are connected to each other to form an individual flow passage 32 from the liquid inlet from the sub-manifold 5a (the outlet of the sub-manifold 5a) to the discharge hole 8. The liquid supplied to the sub-manifold 5a is discharged from the discharge holes 8 through the following paths. First, from the sub-manifold 5 a, the individual supply flow paths 6 are passed upward to reach one end of the squeeze 12. Next, it advances horizontally along the extending direction of the squeeze 12 and reaches the other end of the squeeze 12. From there, it reaches one end of the pressurizing chamber 10 in the upward direction. Furthermore, it advances horizontally along the extending direction of the pressurizing chamber 10 and reaches the other end of the pressurizing chamber 10. While moving little by little in the horizontal direction from there, it proceeds mainly downward and advances to the discharge hole 8 opened on the lower surface.

圧電アクチュエータ基板21は、図5に示されるように、2枚の圧電セラミック層21a、21bからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層21a、21bはそれぞれ20μm程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板21の変位する部分である変位素子50の厚さは40μm程度であり、100μm以下であることにより、変位量を大きくすることができる。圧電セラミック層21a、21bのいずれの層も複数の加圧室10を跨ぐように延在している(図3参照)。これらの圧電セラミック層21a、21bは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる。 As shown in FIG. 5, the piezoelectric actuator substrate 21 has a laminated structure including two piezoelectric ceramic layers 21a and 21b. Each of these piezoelectric ceramic layers 21a and 21b has a thickness of about 20 μm. The thickness of the displacement element 50, which is the displaced portion of the piezoelectric actuator substrate 21, is about 40 μm, and the displacement amount can be increased by being 100 μm or less. Each of the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b extends so as to straddle the plurality of pressurizing chambers 10 (see FIG. 3). These piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are made of a lead zirconate titanate (PZT)-based ceramic material having ferroelectricity.

圧電アクチュエータ基板21は、Ag−Pd系などの金属材料からなる共通電極34、Au系などの金属材料からなる個別電極35を有している。個別電極35は上述のように圧電アクチュエータ基板21の上面における加圧室10と対向する位置に配置されている。個別電極35は、加圧室10と対向している個別電極本体35aと、加圧室10と対向している領域外に引き出されて引出電極35bとを含んでいる。引出電極35bには、引出電極35bと、配線基板60の配線60bとを電気的に接続する、凸形状の接続導体36が配置されている。接続導体36は、例えば、高さ5〜200μm程度であり、導電粒子を含んだ樹脂である。 The piezoelectric actuator substrate 21 has a common electrode 34 made of a metal material such as Ag—Pd system and an individual electrode 35 made of a metal material such as Au system. The individual electrode 35 is arranged at a position facing the pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21 as described above. The individual electrode 35 includes an individual electrode body 35a facing the pressure chamber 10 and an extraction electrode 35b that is drawn out of a region facing the pressure chamber 10. The lead-out electrode 35b is provided with a convex-shaped connecting conductor 36 that electrically connects the lead-out electrode 35b and the wiring 60b of the wiring board 60. The connection conductor 36 has a height of, for example, about 5 to 200 μm and is a resin containing conductive particles.

圧電セラミック層21a、bおよび共通電極34は、それぞれ略同じ形状であることにより、これらを同時焼成により作製する場合に、反りを小さくできる。100μm以下の圧電アクチュエータ基板21は焼成過程で反りが生じやすく、その量も大きくなる。また、反りが生じていると、流路部材4に積層した際に、その反りを変形させて接合することになり、その際の変形が変位素子50の特性変動に影響し、ひいては液体吐出特性のばらつきにつながるため、反りは、圧電アクチュエータ基板21の厚さと同程度以下に小さい
ことが望ましい。そして、内部電極のある場所とない場所の焼成収縮挙動の差による反りを少なくするために内部電極である共通電極34は内部にパターンのないベタで形成される。なお、ここで略同じ形状であるとは、外周の寸法の差がその部分の幅の1%以内であることを言う。圧電セラミック層21a、bの外周は、基本的に焼成前に重ねられた状態で切断して形成されるので、加工精度の範囲内で同じ位置になる。共通電極34も、ベタ印刷した後に、圧電セラミック層21a、bと同時に切断することで形成されると反りが生じ難いが、圧電セラミック層21a、bと相似形状で少し小さいパターンで印刷することにより、圧電アクチュエータ21基板の側面に共通電極34が露出しなくなるため、電気的信頼性が高くなる。
Since the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b and the common electrode 34 have substantially the same shape, the warpage can be reduced when these are manufactured by simultaneous firing. The piezoelectric actuator substrate 21 having a thickness of 100 μm or less is likely to be warped during the firing process, and the amount thereof is large. In addition, when warpage occurs, when the flow path member 4 is laminated, the warpage is deformed and joined, and the deformation at that time affects the characteristic variation of the displacement element 50, and consequently the liquid ejection characteristics. Therefore, the warp is preferably as small as or less than the thickness of the piezoelectric actuator substrate 21. Then, in order to reduce the warp due to the difference in firing shrinkage behavior between the place where the internal electrode is present and the place where the internal electrode is not present, the common electrode 34, which is the internal electrode, is formed as a solid pattern having no pattern inside. In addition, having substantially the same shape here means that the difference in the dimension of the outer circumference is within 1% of the width of the portion. The outer peripheries of the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are basically formed by cutting in a stacked state before firing, so that they are at the same position within the range of processing accuracy. When the common electrode 34 is also formed by solid printing and then cutting it at the same time as the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b, warpage is unlikely to occur, but by printing with a slightly smaller pattern similar to the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b Since the common electrode 34 is not exposed on the side surface of the piezoelectric actuator 21 substrate, electrical reliability is improved.

詳細は後述するが、個別電極35には、制御部88からフレキシブル配線基板(FPC、Flexible Printed Circuit)などの配線基板60を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷用紙Pの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。共通電極34は、圧電セラミック層21aと圧電セラミック層21bとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極34は、圧電アクチュエータ基板21に対向する領域内のすべての加圧室10を覆うように延在している。共通電極34の厚さは2μm程度である。共通電極34は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層21b上において、個別電極35からなる電極群を避ける位置に個別電極35とは異なる表面電極(不図示)が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層21bの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極34と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極35と同様に配線基板60の配線60bと電気的に接続される。 Although details will be described later, a drive signal is supplied to the individual electrodes 35 from the control unit 88 through a wiring board 60 such as a flexible wiring board (FPC, Flexible Printed Circuit). The drive signal is supplied in a constant cycle in synchronization with the transport speed of the printing paper P. The common electrode 34 is formed in the area between the piezoelectric ceramic layer 21a and the piezoelectric ceramic layer 21b over substantially the entire surface direction. That is, the common electrode 34 extends so as to cover all the pressure chambers 10 in the region facing the piezoelectric actuator substrate 21. The common electrode 34 has a thickness of about 2 μm. The common electrode 34 is grounded in a region (not shown) and held at the ground potential. In this embodiment, a surface electrode (not shown) different from the individual electrode 35 is formed on the piezoelectric ceramic layer 21b at a position avoiding the electrode group including the individual electrode 35. The surface electrode is electrically connected to the common electrode 34 through a through hole formed inside the piezoelectric ceramic layer 21b, and is electrically connected to the wiring 60b of the wiring substrate 60 like the many individual electrodes 35. Connected.

配線基板60は、樹脂フィルムなどで構成された基材60aの上に、Cuなどで構成された、配線60bおよびランド60baが配置されており、配線60b同士がショートしたり、他のものと電気的に接触し難いように、基材60aの配線60bおよびランド60baが配置された側の一部にはカバー樹脂60cが設けられている。 The wiring board 60 has a wiring 60b made of Cu or the like and a land 60ba arranged on a base material 60a made of a resin film or the like, and the wirings 60b are short-circuited with each other or electrically connected to each other. A cover resin 60c is provided on a part of the side of the base material 60a on which the wiring 60b and the land 60ba are arranged so that it is hard to make contact with each other.

配線60bは、個別電極35の引出電極35bに配置された接続電極36、もしくは、共通電極34から電気的に繋がっている接続電極36から、概略第1方向D1に沿って伸びている。配線60bは、他の基板やケーブル等に電気的に繋がり、最終的には、制御部88に電気的に繋がることになる。配線60bの接続電極36と繋がっている端は、配線60bよりも幅の広いランド60baとなっている。 The wiring 60b extends substantially along the first direction D1 from the connection electrode 36 arranged on the extraction electrode 35b of the individual electrode 35 or the connection electrode 36 electrically connected to the common electrode 34. The wiring 60b is electrically connected to another substrate, a cable, etc., and finally to the control unit 88. An end of the wiring 60b connected to the connection electrode 36 is a land 60ba wider than the wiring 60b.

なお、後述のように、個別電極35に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極35に対応する加圧室10内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路32を通じて、対応する吐出孔8から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板21における各加圧室10に対向する部分は、各加圧室10および吐出孔8に対応する個別の変位素子50(アクチュエータ)に相当する。つまり、2枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図5に示されているような構造を単位構造とする変位素子50が加圧室10毎に、加圧室10の直上に位置する振動板21a、共通電極34、圧電セラミック層21b、個別電極35により構成されており、圧電アクチュエータ基板21には圧電素子である変位素子50が複数含まれている。なお、本実施形態において1回の吐出動作によって吐出孔8から吐出される液体の量は5〜7pL(ピコリットル)程度である。 As will be described later, by selectively supplying a predetermined drive signal to the individual electrode 35, pressure is applied to the liquid in the pressurizing chamber 10 corresponding to this individual electrode 35. As a result, droplets are ejected from the corresponding ejection holes 8 through the individual channels 32. That is, the portion of the piezoelectric actuator substrate 21 that faces each pressurizing chamber 10 corresponds to an individual displacement element 50 (actuator) corresponding to each pressurizing chamber 10 and the ejection hole 8. That is, in the laminated body composed of two piezoelectric ceramic layers, the displacement element 50 having the structure as shown in FIG. 5 as a unit structure is provided for each pressurizing chamber 10 immediately above the pressurizing chamber 10. The vibrating plate 21a, the common electrode 34, the piezoelectric ceramic layer 21b, and the individual electrodes 35 are included. The piezoelectric actuator substrate 21 includes a plurality of displacement elements 50 that are piezoelectric elements. In this embodiment, the amount of liquid ejected from the ejection hole 8 by one ejection operation is about 5 to 7 pL (picoliter).

圧電アクチュエータ基板21を平面視したとき、個別電極本体35aは加圧室10と重なるように配置されており、加圧室10の中央に位置している部位の、個別電極35と共通電極34とに挟まれている圧電セラミック層21bは、圧電アクチュエータ基板21の積層方向に分極されている。分極の向きは上下どちらに向かっていてもよく、その方向に
対応し駆動信号を与えることで駆動できる。
When the piezoelectric actuator substrate 21 is viewed in a plan view, the individual electrode main body 35 a is arranged so as to overlap the pressurizing chamber 10, and the individual electrode 35 and the common electrode 34 are located at the center of the pressurizing chamber 10. The piezoelectric ceramic layer 21b sandwiched between is polarized in the stacking direction of the piezoelectric actuator substrate 21. The direction of polarization may be either up or down, and it can be driven by giving a drive signal corresponding to that direction.

図5に示されるように、共通電極34と個別電極35とは、最上層の圧電セラミック層21bのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層21bにおける個別電極35と共通電極34とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには厚み方向に分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータ基板21においては、最上層の圧電セラミック層21bのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック層21aは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータ基板21はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。 As shown in FIG. 5, the common electrode 34 and the individual electrode 35 are arranged so as to sandwich only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b. A region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34 in the piezoelectric ceramic layer 21b is called an active portion, and the piezoelectric ceramic in that portion is polarized in the thickness direction. In the piezoelectric actuator substrate 21 of the present embodiment, only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b includes an active portion, and the piezoelectric ceramic layer 21a does not include an active portion and functions as a vibration plate. The piezoelectric actuator substrate 21 has a so-called unimorph type structure.

本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極35を共通電極34より高い電位(以下高電位と称す)にしておき、吐出要求がある毎に個別電極35を共通電極34と一旦同じ電位(以下低電位と称す)とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極35が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層21a、bが元の形状に戻り、加圧室10の容積が初期状態(両電極の電位が異なる状態)と比較して増加する。このとき、加圧室10内に負圧が与えられ、液体がマニホールド5側から加圧室10内に吸い込まれる。その後再び個別電極35を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層21a、bが加圧室10側へ凸となるように変形し、加圧室10の容積減少により加圧室10内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極35に供給することになる。このパルス幅は、加圧室10内において圧力波がマニホールド5から吐出孔8まで伝播する時間長さであるAL(Acoustic Length)が理想的である。
これによると、加圧室10内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
In the actual driving procedure in the present embodiment, the individual electrode 35 is set to a higher potential (hereinafter referred to as a higher potential) than the common electrode 34 in advance, and the individual electrode 35 is once set to the same potential as the common electrode 34 each time an ejection request is made. (Hereinafter referred to as low potential), and then again set to high potential at a predetermined timing. As a result, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b return to their original shapes at the timing when the individual electrodes 35 have a low potential, and the volume of the pressurizing chamber 10 increases as compared with the initial state (the state in which the potentials of both electrodes are different). To do. At this time, a negative pressure is applied to the pressurizing chamber 10, and the liquid is sucked into the pressurizing chamber 10 from the manifold 5 side. After that, at a timing when the individual electrode 35 is again set to a high potential, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are deformed so as to be convex toward the pressurizing chamber 10, and the pressure in the pressurizing chamber 10 is reduced due to the decrease in the volume of the pressurizing chamber 10. The pressure becomes positive and the pressure on the liquid rises, and droplets are ejected. That is, in order to eject the liquid droplets, a drive signal including a pulse with a high potential as a reference is supplied to the individual electrode 35. Ideally, the pulse width is AL (Acoustic Length), which is the length of time that the pressure wave propagates from the manifold 5 to the discharge hole 8 in the pressurizing chamber 10.
According to this, when the inside of the pressurizing chamber 10 is reversed from the negative pressure state to the positive pressure state, the pressures of the both are combined, and the droplets can be ejected with a stronger pressure.

続いて、個別電極35から引出電極35bを引き出す方向に関して説明する。まず、上述実施形態とは異なる参考例を、図8(a)、(b)を用いて説明する。図8(a)は参考例のヘッド本体213における個別電極235の配置であり、図8(b)は、図8(a)に対応する部分の参考例の配線基板260の平面図である。図8(a)の加圧室210は、ヘッド本体13の加圧室行11−1に相当する部分である、加圧室210および加圧室210に対応する個別電極235は、第3方向D3に並んでいる。各個別電極235では、引出電極235bは、個別電極本体235aから第1方向D1に向かって引き出されている。引出電極235bの、個別電極本体235aと繋がっている側と反対の端部には、接続電極236が配置されている。 Next, the direction in which the extraction electrode 35b is extracted from the individual electrode 35 will be described. First, a reference example different from the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8A is an arrangement of the individual electrodes 235 in the head body 213 of the reference example, and FIG. 8B is a plan view of the wiring board 260 of the reference example of a portion corresponding to FIG. 8A. The pressure chamber 210 of FIG. 8A is a portion corresponding to the pressure chamber row 11-1 of the head body 13. The pressure chamber 210 and the individual electrode 235 corresponding to the pressure chamber 210 are in the third direction. It is lined up in D3. In each individual electrode 235, the extraction electrode 235b is extracted from the individual electrode body 235a in the first direction D1. The connection electrode 236 is arranged at the end of the extraction electrode 235b opposite to the side connected to the individual electrode body 235a.

配線基板260には、接続電極236に対応する位置にランド260baが配置されている。各ランド260baからは、配線260bが、第1方向D1に向かって伸びており、配線260bは、第1方向D1の先で外部に繋がっている。第2方向D2は、第1方向D1の反対の方向である。配線基板260には、図8(b)に図示した部分以外にも、ランド260baが配置されており、その図示していないランド260baから繋がっている配線260bも、図8(b)の範囲を通っている。配線基板260は、第1方向D1に向かうにしたがって、配線260bの第3方向D3における密度が高くなっている。 Lands 260ba are arranged on the wiring board 260 at positions corresponding to the connection electrodes 236. A wiring 260b extends from each land 260ba in the first direction D1, and the wiring 260b is connected to the outside at the tip of the first direction D1. The second direction D2 is the opposite direction of the first direction D1. In the wiring board 260, lands 260ba are arranged in addition to the portions shown in FIG. 8B, and the wiring 260b connected from the lands 260ba (not shown) also extends within the range of FIG. 8B. Passing through. In the wiring board 260, the density of the wirings 260b in the third direction D3 increases as it goes in the first direction D1.

加圧室行11−1に対応するランド260baを繋いでできる仮想線L3を考える。加圧室行11−2〜11〜16の15行分の配線260bが、仮想線L3を通るように、配置されなければならない。仮想線L3においては、ランド260baの幅が、配線260bよりも広くなっており、また、配線260b同士の間隔よりも、配線260bとランド260baの間隔を大きくなっている。そのため、仮想線L3には、配線260bが配置できる余地は少なくなっている。そのため、配線基板260は、参考例として図示しているものの、配線260bの密度が高くなりすぎるので、実際には、仮想線L3を通るよう
に、加圧室行11−2〜11〜16の15行分の配線260bを配置することはできない。
Consider an imaginary line L3 formed by connecting the lands 260ba corresponding to the pressurizing chamber row 11-1. The wiring 260b for 15 rows of the pressurizing chamber rows 11-2 to 11 to 16 must be arranged so as to pass through the virtual line L3. In the virtual line L3, the width of the land 260ba is wider than that of the wiring 260b, and the distance between the wiring 260b and the land 260ba is larger than the distance between the wirings 260b. Therefore, the virtual line L3 has little room for the wiring 260b. Therefore, although the wiring board 260 is illustrated as a reference example, the density of the wirings 260b becomes too high, so that the pressure chamber rows 11-2 to 11 to 16 of the pressure chamber rows 11-2 to 11-16 are actually passed through the virtual line L3. Wiring 260b for 15 rows cannot be arranged.

加圧室行11−2〜11〜16の15行分の配線60bが配置できるように、引出電極35bの配置を、図6(a)のようにする。図6(a)には、加圧室行11−1、11−2が図示してある。図6(b)は、図6(a)のの一点鎖線の部分に対応する配線基板60の平面図である。配線基板60は、第1方向D1の先で外部に繋がっている。なお、個別電極35は、圧電アクチュエータ基板21の上面である第1面21−1に配置されている。圧電アクチュエータ基板21は、第1面21−1の反対の面である第2面21−2で、流路部材4と接合されている。なお、加圧室行11−2〜11〜16の15行分の配線60bを実際に描くと、図面が複雑になり解り難くなるため、図6(b)では、配線60bを少なくして示している。これは前述の図8(b)、および後述の図7(b)も同様である。 The extraction electrodes 35b are arranged as shown in FIG. 6A so that the wirings 60b for 15 rows of the pressure chamber rows 11-2 to 11-16 can be arranged. FIG. 6A shows the pressure chamber rows 11-1 and 11-2. FIG. 6B is a plan view of the wiring board 60 corresponding to the portion indicated by the alternate long and short dash line in FIG. The wiring board 60 is connected to the outside at the tip of the first direction D1. The individual electrode 35 is arranged on the first surface 21-1 which is the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21. The piezoelectric actuator substrate 21 is joined to the flow path member 4 at the second surface 21-2 which is the surface opposite to the first surface 21-1. It should be noted that the wiring 60b for 15 rows of the pressurizing chamber rows 11-2 to 11 to 16 is actually drawn, the drawing becomes complicated and difficult to understand. Therefore, FIG. ing. This is the same in FIG. 8(b) described above and FIG. 7(b) described later.

ここで、引出電極35bが第1方向D1側に引き出されている個別電極35を第1個別電極35−1と呼び、その引出電極35bを第1引出電極35b−1、その個別電極本体35aを第1個別電極本体35a−1と呼ぶ。引出電極35bが第2方向D2側に引き出されている個別電極35を第2個別電極35−2と呼び、その引出電極35bを第2引出電極35b−2、その個別電極本体35aを第2個別電極本体35a−2と呼ぶ。 Here, the individual electrode 35 in which the extraction electrode 35b is extracted in the first direction D1 side is referred to as a first individual electrode 35-1, and the extraction electrode 35b is referred to as a first extraction electrode 35b-1 and its individual electrode body 35a. It is called the first individual electrode body 35a-1. The individual electrode 35 in which the extraction electrode 35b is extracted in the second direction D2 side is referred to as a second individual electrode 35-2, the extraction electrode 35b is the second extraction electrode 35b-2, and the individual electrode body 35a is the second individual electrode. It is called the electrode body 35a-2.

加圧室行11−1では、個別電極35が、第3方向D3に沿って、第1個別電極35−1、第1個別電極35−1、第2個別電極35−2、第1個別電極35−1、第1個別電極35−1、第2個別電極35−2と配置されている。すなわち、2つの第1個別電極35−1と、1つの第2個別電極35−2とが交互に並んでいる。 In the pressurizing chamber row 11-1, the individual electrodes 35 are the first individual electrode 35-1, the first individual electrode 35-1, the second individual electrode 35-2, and the first individual electrode along the third direction D3. 35-1, the first individual electrode 35-1, and the second individual electrode 35-2 are arranged. That is, two first individual electrodes 35-1 and one second individual electrode 35-2 are alternately arranged.

加圧室行11−1に対応するランド60baを繋いでできる仮想線L1は、図6(b)に示すように、第1引出電極35b−1に対応した第1ランド160b−1が、第2引出電極35b−2に対応した第2ランド60b−2に対して、第1方向D1に配置されているため、上下に蛇行しており、仮想線L3よりも長くなっている。これにより、仮想線L1を通る配線60bの個数を多くできる。 As shown in FIG. 6B, the virtual line L1 formed by connecting the lands 60ba corresponding to the pressurizing chamber row 11-1 is the first land 160b-1 corresponding to the first extraction electrode 35b-1. Since the second land 60b-2 corresponding to the second extraction electrode 35b-2 is arranged in the first direction D1, the second land 60b-2 meanders vertically and is longer than the virtual line L3. As a result, the number of wirings 60b passing through the virtual line L1 can be increased.

第1ランド60ba−1同士の間には、3本の配線60bが通っている。第1ランド60ba−1と第2ランド60ba−2との間には、5本の配線60bが通っている。したがって、4つのランド60ba分の仮想線L1を通る配線60bの個数は、第1ランド60ba−1同士の間の3本、第1ランド60ba−1と第2ランド60ba−2との間の5本、および第2ランド60ba−2と第1ランド60ba−1との間の5本の合計の13本である。これに対して、図8(b)では、各ランド260baの間に3本の配線260bが通っているので、4つのランド260ba分の仮想線L3を通る配線260bの個数は、9本である。このように、図8(a)、(b)の設計を図6(a)、(b)のように変えれば配線の個数を増やすことができる。 Three wires 60b pass between the first lands 60ba-1. Five wires 60b pass between the first land 60ba-1 and the second land 60ba-2. Therefore, the number of wirings 60b passing through the virtual line L1 for the four lands 60ba is three between the first lands 60ba-1 and 5 between the first lands 60ba-1 and the second lands 60ba-2. And 13 between the second land 60ba-2 and the first land 60ba-1. On the other hand, in FIG. 8B, since three wirings 260b pass between each land 260ba, the number of wirings 260b passing through the virtual line L3 for four lands 260ba is nine. .. In this way, the number of wirings can be increased by changing the designs of FIGS. 8A and 8B as shown in FIGS. 6A and 6B.

すなわち、第1ランド60ba−1と第2ランド60ba−2との間に配置されている配線60bの個数を、第1ランド60ba−1同士の間に配置されている配線60bの個数よりも増やすことで、全体の配線60bの個数を増やすことができる。 That is, the number of wirings 60b arranged between the first lands 60ba-1 and the second lands 60ba-2 is made larger than the number of wirings 60b arranged between the first lands 60ba-1. As a result, the total number of wirings 60b can be increased.

なお、ランド60baの幅は、配線60bよりも広くなっているので、位置ずれが生じても、接続電極36との電気的接続ができない可能性を小さくできる。配線60b同士の間隔よりも、配線60bとランド60baとの間隔を大きくしているため、置ずれが生じても、接続電極36がランド60baと電気的に繋がっていない配線260bに、電気的に繋がってしまう可能性を小さくできる。また、図6(b)には図示していないが、接続
電極36をカバー樹脂で覆い、カバー樹脂から露出するのがランド60baの周囲だけにする場合、配線60bとランド60baとの間隔を大きくすれば、カバー樹脂の開口の境界を、配線60bとランド60baとの間に形成し易くできる。
Since the width of the land 60ba is wider than that of the wiring 60b, it is possible to reduce the possibility that electrical connection with the connection electrode 36 cannot be made even if the position is displaced. Since the distance between the wiring 60b and the land 60ba is larger than the distance between the wirings 60b, even if misalignment occurs, the connection electrode 36 is electrically connected to the wiring 260b that is not electrically connected to the land 60ba. The possibility of being connected can be reduced. Although not shown in FIG. 6B, when the connection electrode 36 is covered with the cover resin and exposed only from the periphery of the land 60ba from the cover resin, the distance between the wiring 60b and the land 60ba is increased. By doing so, the boundary of the opening of the cover resin can be easily formed between the wiring 60b and the land 60ba.

なお、図6(a)の加圧室行11−2では、第1個別電極35−1と第2個別電極35−2とが交互に配置されている。加圧室行11−2でも、2つの第1個別電極35−1と、1つの第2個別電極35−2とを交互に配置すれば、その部分を通る配線60bの個数を増やすことができる。 In addition, in the pressurizing chamber row 11-2 of FIG. 6A, the first individual electrodes 35-1 and the second individual electrodes 35-2 are alternately arranged. Also in the pressurizing chamber row 11-2, if two first individual electrodes 35-1 and one second individual electrode 35-2 are alternately arranged, the number of wirings 60b passing through the portions can be increased. ..

加圧室行11−1において、その部分を通る配線60bを多くするという点では、第1位方向は、ランド60baから、配線60bが外部に向かって伸びる方向に限定されない。すなわち、第1方向を、配線60bが外部に向かって伸びる方向の逆方向として、2つの、第1方向に引き出された第1引出電極を有する第1個別電極と、1つの、第2方向に引き出された第2引出電極を有する第2個別電極とを交互に配置して、個別電極行を構成してもよい。 In the pressure chamber row 11-1, the first direction is not limited to the direction in which the wiring 60b extends from the land 60ba to the outside in that the wiring 60b passing through that portion is increased. That is, the first direction is defined as the direction opposite to the direction in which the wiring 60b extends toward the outside, and the first individual electrode having the two first extraction electrodes extracted in the first direction and the first individual electrode in the second direction. The individual electrode rows may be formed by alternately arranging the second individual electrodes having the extracted second extraction electrodes.

加圧室行11−1は、加圧室行11−1〜11−16の中で、もっとも第1方向D1に位置している。すなわち、加圧室行11−1に対応した個別電極35は、配線基板60が、外部側に引っ張られた場合に、個別電極は35と配線基板60との間で断線が起きるおそれがある。例えば、配線基板60は、液体吐出ヘッド2の製造途中で、過度に引っ張られる可能性がある。また、プリンタ1に設置された液体吐出ヘッド2に印刷用紙Pがぶつかったり、構成部材に熱膨張差がある液体吐出ヘッド2の温度が変わったりすることで、配線基板60に引っ張る力が加わる可能性がある。 The pressure chamber row 11-1 is located most in the first direction D1 among the pressure chamber rows 11-1 to 11-16. That is, when the wiring substrate 60 of the individual electrode 35 corresponding to the row 11-1 of the pressure chambers is pulled to the outside, the individual electrode may be disconnected between the wiring substrate 60 and the individual electrode 35. For example, the wiring board 60 may be excessively pulled during the manufacture of the liquid ejection head 2. Further, the printing paper P may collide with the liquid ejection head 2 installed in the printer 1 or the temperature of the liquid ejection head 2 having a difference in thermal expansion between constituent members may change, so that a pulling force can be applied to the wiring board 60. There is a nature.

加圧室行11−1に対応した個別電極行を、2つの、第1方向D1に引き出された第1引出電極35b−1を有する第1個別電極35と、1つの、第2方向D2に引き出された第2引出電極35b−2を有する第2個別電極35−2とを交互に配置して構成する。そのようにすれば、配線基板60の配線60b外部に向かう側、すなわち第1方向D1側に位置する接続電極36の個数が多くなり、個別電極35と配線基板60との間で断線を起き難くできる。 The individual electrode row corresponding to the pressurizing chamber row 11-1 is provided with two first individual electrodes 35 having the first extraction electrode 35b-1 extracted in the first direction D1 and one second direction D2. The second individual electrodes 35-2 having the extracted second extraction electrodes 35b-2 are arranged alternately. By doing so, the number of the connection electrodes 36 located on the side of the wiring board 60 facing the outside of the wiring 60b, that is, on the first direction D1 side is increased, and disconnection between the individual electrodes 35 and the wiring board 60 is less likely to occur. it can.

加圧室行11−16は、加圧室行11−1〜11−16の中で、もっとも第2方向D2に位置している。配線基板60が外部側に引っ張られた場合の影響が少ないかもしれないが、加圧室行11−16に対応した個別電極35は、加圧室群9のもっとも外側に配置されているので、内部位置する個別電極35はよりは、配線基板60との間で断線が起き易いと考えられる。図示しないが、加圧室行11−16に対応した個別電極行を、2つの、第2方向D2に引き出された第2引出電極35b−2を有する第2個別電極35と、1つの、第1方向D1に引き出された第1引出電極35b−1を有する第2個別電極35−1とを交互に配置して構成すれば、外部側に位置している接続電極36の個数が多くなり、個別電極は35と配線基板60との間で断線を起き難くできる。 The pressure chamber row 11-16 is located most in the second direction D2 among the pressure chamber rows 11-1 to 11-16. The influence when the wiring board 60 is pulled to the outside may be small, but since the individual electrodes 35 corresponding to the pressure chamber rows 11-16 are arranged on the outermost side of the pressure chamber group 9, It is considered that the individual electrodes 35 located inside are more likely to be disconnected from the wiring board 60. Although not shown, the individual electrode rows corresponding to the pressurizing chamber rows 11-16 are provided with two second individual electrodes 35 each having a second extraction electrode 35b-2 extracted in the second direction D2 and one individual electrode row. If the second individual electrodes 35-1 having the first extraction electrodes 35b-1 extracted in the one direction D1 are alternately arranged, the number of the connection electrodes 36 located on the outside increases, The individual electrode can prevent the disconnection between the wiring 35 and the wiring board 60 from occurring easily.

続いて、図7(a)、(b)を用いて、変形例を説明する。図7(a)には、図6(a)で示した、加圧室行11−1に対応した2つの第1個別電極35−1の変形例である2つの第1個別電極135−1を有するヘッド本体113を示した。図7(b)は、図7(a)の構造に対応した配線基板160を示した。 Subsequently, a modified example will be described with reference to FIGS. 7(a) and 7(b). FIG. 7A shows two first individual electrodes 135-1 which are modified examples of the two first individual electrodes 35-1 corresponding to the pressurizing chamber rows 11-1 shown in FIG. 6A. The head main body 113 having the above is shown. FIG. 7B shows a wiring board 160 corresponding to the structure of FIG.

第3方向D3に2つ並んで配置されている第1個別電極本体135a−1同士の第3方向D3における距離、すなわち配置間隔はW1である。より詳細には、第1個別電極本体135a−1の面積重心の間の距離がW1である。また、第1引出電極135b−1が、第1個別電極本体135a−1と繋がっている端を引出元端部とすると、第1個別電極本
体135a−1の引出元端部同士の第3方向における距離、すなわち配置間隔もW1である。より詳細には、引出元端部における第3方向の幅の中央の間の距離がW1である。
The distance in the third direction D3 between the first individual electrode bodies 135a-1 arranged side by side in the third direction D3, that is, the arrangement interval is W1. More specifically, the distance between the area centroids of the first individual electrode body 135a-1 is W1. Further, when the end of the first extraction electrode 135b-1 connected to the first individual electrode body 135a-1 is the extraction source end portion, the extraction source end portions of the first individual electrode body 135a-1 are in the third direction. The distance, that is, the arrangement interval is also W1. More specifically, the distance between the centers of the widths in the third direction at the draw-out end portion is W1.

引出電極における、個別電極本体と繋がっている側と反対の端を引出端部とする。第1個別電極135における引出端部を第1引出端部とする。本実施形態では、第1接続電極136−1は、第1引出端部に配置されている。第3方向D3に2つ並んで配置されている第1個別電極135の第1引出端部同士の第3方向D3における距離、すなわち配置間隔はW2である。より詳細には、引出先端部における第3方向の幅の中央の間の距離がW2である。 The end of the extraction electrode opposite to the side connected to the individual electrode body is defined as the extraction end. The leading end of the first individual electrode 135 is referred to as a first leading end. In the present embodiment, the first connection electrode 136-1 is arranged at the first extraction end portion. The distance in the third direction D3 between the first lead-out ends of the first individual electrodes 135 arranged side by side in the third direction D3, that is, the arrangement interval is W2. More specifically, the distance between the centers of the widths in the third direction at the leading end of the drawer is W2.

W2はW1よりも大きい。これは、2つの第1引出電極135b−1が、それぞれ、引出元から離れるに従って、第3方向D3にずれていき、引出元から外側に広がる形状になっているためである。また、他の実施形態としては、引出元端部の位置を第1個別電極本体135a−1に対して第3方向にずらして配置してもよい。第1引出電極135b−1を斜めに引き出す配置、および引出元端部をずらす配置は、両方行なってもよい。 W2 is larger than W1. This is because the two first extraction electrodes 135b-1 each have a shape that deviates in the third direction D3 as the distance from the extraction source increases and spreads outward from the extraction source. Moreover, as another embodiment, the position of the lead-out source end may be displaced in the third direction with respect to the first individual electrode body 135a-1. Both the arrangement for obliquely pulling out the first extraction electrode 135b-1 and the arrangement for shifting the extraction source end portion may be performed.

配線基板160では、第3方向D3に並んで配置されている第1ランド160ba−1同士の第3方向における距離、すなわち配置間隔はW3である。より詳細には、第1ランド160ba−1の面積重心の間の距離がW3である。W3は、W2よりも大きい。元々、圧電アクチュエータの作製精度、配線基板160の作製精度、および圧電アクチュエータと配線基板160との接合精度を考慮して、第1接続電極136−1が第1ランド160ba−1の内側に接続するように、第1ランド160ba−1は第1接続電極136−1よりも大きくなっている。2つの第1ランド160ba−1は、上述の作製精度および接合精度の影響を含めて許容できる範囲で、対応する第1端部同士よりも外側に配置されることで、W3はW2よりも大きくなっている。この結果、第1接続電極136−1は、第1ランド160ba−1の面積重心からずれて接続することになる。 In the wiring board 160, the distance between the first lands 160ba-1 arranged side by side in the third direction D3 in the third direction, that is, the arrangement interval is W3. More specifically, the distance between the area centroids of the first lands 160ba-1 is W3. W3 is larger than W2. Originally, the first connection electrode 136-1 is connected to the inside of the first land 160ba-1 in consideration of the manufacturing accuracy of the piezoelectric actuator, the manufacturing accuracy of the wiring board 160, and the bonding accuracy of the piezoelectric actuator and the wiring board 160. As described above, the first land 160ba-1 is larger than the first connection electrode 136-1. The two first lands 160ba-1 are arranged outside the corresponding first end portions within an allowable range including the influence of the above-described manufacturing accuracy and joining accuracy, so that W3 is larger than W2. Is becoming As a result, the first connection electrode 136-1 is connected while deviating from the area center of gravity of the first land 160ba-1.

W1に対するW2の拡大、およびW2に対するW3の拡大の少なくとも一方が行なわることにより、W3はW1よりも大きくされる。W3が拡大されることにより、図6(b)では、3本であった、第1ランド60ba−1間の配線160bの個数は、図7(b)では、4本になっている。すなわち、仮想線L2を通る配線160bの個数を増やすことができる。 W3 is made larger than W1 by performing at least one of the expansion of W2 with respect to W1 and the expansion of W3 with respect to W2. Since W3 is enlarged, the number of wirings 160b between the first lands 60ba-1 is four in FIG. 7B, which is three in FIG. 6B. That is, the number of the wirings 160b passing through the virtual line L2 can be increased.

1・・・プリンタ
2・・・液体吐出ヘッド
4・・・流路部材
5・・・マニホールド
5a・・・副マニホールド
5b・・・マニホールドの開口
6・・・個別供給流路
8・・・吐出孔
9・・・加圧室群
10・・・加圧室
11−1〜11−16・・・加圧室行
12・・・しぼり
13・・・ヘッド本体
21・・・圧電アクチュエータ基板(圧電基板)
21a・・・圧電セラミック層(セラミック振動板)
21b・・・圧電セラミック層
21−1・・・第1面
21−2・・・第2面
22〜31・・・プレート
31−2・・・吐出孔面
32・・・個別流路
34・・・共通電極
35・・・個別電極
35a・・・個別電極本体
35b・・・引出電極
35−1・・・第1個別電極
35−2・・・第2個別電極
36・・・接続電極
50・・・変位素子(圧電素子)
60・・・配線基板
60a・・・基材
60b、160b・・・配線
80ba、160ba・・・ランド
60c・・・カバー樹脂
65・・・圧電アセンブリ
70・・・ヘッド搭載フレーム
72・・・ヘッド群
80A・・・給紙ローラ
80B・・・回収ローラ
82A・・・ガイドローラ
82B・・・搬送ローラ
88・・・制御部
D1・・・第1方向
D2・・・第2方向
D3・・・第3方向
P・・・印刷用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Printer 2... Liquid discharge head 4... Flow path member 5... Manifold 5a... Sub-manifold 5b... Manifold opening 6... Individual supply flow path 8... Discharge Hole 9... Pressurizing chamber group 10... Pressurizing chamber 11-1 to 11-16... Pressurizing chamber row 12... Squeezing 13... Head body 21... Piezoelectric actuator substrate (piezoelectric substrate)
21a...Piezoelectric ceramic layer (ceramic diaphragm)
21b... Piezoelectric ceramic layer 21-1... 1st surface 21-2... 2nd surface 22-31... Plate 31-2... Discharge hole surface 32... Individual flow path 34. ..Common electrode 35...individual electrode 35a...individual electrode body 35b...drawing electrode 35-1...first individual electrode 35-2...second individual electrode 36...connection electrode 50 ...Displacement elements (piezoelectric elements)
60... Wiring board 60a... Base material 60b, 160b... Wiring 80ba, 160ba... Land 60c... Cover resin 65... Piezoelectric assembly 70... Head mounting frame 72... Head Group 80A... Paper feeding roller 80B... Collection roller 82A... Guide roller 82B... Conveying roller 88... Control unit D1... First direction D2... Second direction D3... Third direction P... Printing paper

Claims (9)

複数の圧電素子と第1面とを有する圧電基板であって
前記複数の圧電素子の、それぞれの一部を構成している複数の個別電極が前記第1面に配置されており、
前記第1面には、前記個別電極が第3方向に所定間隔で並んで構成されている個別電極行が、前記第3方向と交差する方向である第1方向に複数並んでおり、
前記個別電極は、個別電極本体と、該個別電極本体から引き出された引出電極とを含んでおり、
前記個別電極には、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第1方向側に引き出されている第1個別電極と、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第1方向の反対方向である第2方向側に引き出されている第2個別電極とがあり、
少なくとも1つの前記個別電極行では、2つの前記第1個別電極と、1つの前記第2個別電極とが交互に並んでおり、
前記引出電極における、前記個別電極本体と繋がっている側と反対の端を引出端部とすると、
前記第3方向に隣り合って配置されている2つの前記第1個別電極では、前記個別電極本体同士の前記第3方向における距離よりも、前記引出端部同士の前記第3方向における距離が大きいことを特徴とする圧電基板。
A piezoelectric substrate which have a plurality of piezoelectric elements and the first surface,
A plurality of individual electrodes forming a part of each of the plurality of piezoelectric elements are arranged on the first surface,
On the first surface, a plurality of individual electrode rows in which the individual electrodes are arranged in the third direction at predetermined intervals are arranged in a first direction that is a direction intersecting the third direction,
The individual electrode includes an individual electrode main body and an extraction electrode extracted from the individual electrode main body,
In the individual electrode, the extraction electrode is a first individual electrode that is extracted from the individual electrode body toward the first direction side, and the extraction electrode is opposite to the first direction from the individual electrode body. There is a second individual electrode that is drawn out to the second direction side that is the direction,
In the at least one individual electrode row, the two first individual electrodes and one second individual electrode are alternately arranged ,
In the extraction electrode, if the end opposite to the side connected to the individual electrode body is the extraction end,
In the two first individual electrodes arranged adjacent to each other in the third direction, the distance between the lead-out end portions in the third direction is larger than the distance between the individual electrode bodies in the third direction. A piezoelectric substrate characterized by the above.
2つの前記第1個別電極と、1つの前記第2個別電極とが交互に並んでいる前記個別電極行が、複数の前記個別電極行のうちで、もっとも前記第1方向側に配置されている前記個別電極行であることを特徴とする請求項1に記載の圧電基板。 The individual electrode row in which the two first individual electrodes and the one second individual electrode are alternately arranged is arranged closest to the first direction side among the plurality of individual electrode rows. The piezoelectric substrate according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate is the individual electrode row. 2つの前記第2個別電極と、1つの前記第1個別電極とが交互に並んでいる前記個別電極行が、複数の前記個別電極行のうちで、もっとも前記第2方向側に存在することを特徴とする請求項1または2に記載の圧電基板。 Among the plurality of individual electrode rows, the individual electrode row in which the two second individual electrodes and one of the first individual electrodes are alternately arranged is most present in the second direction side. The piezoelectric substrate according to claim 1 or 2, which is characterized. 前記第1面と対向して配置されていて、前記複数の引出電極とそれぞれ電気的に接続されている複数の配線を有する配線基板をさらに有しており、
前記複数の配線が前記第1方向に沿って伸びていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の圧電基板。
The wiring board further has a plurality of wirings arranged facing the first surface and electrically connected to the plurality of extraction electrodes, respectively.
The piezoelectric substrate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said plurality of wires extends along said first direction.
複数の圧電素子と第1面とを有する圧電基板であって、
前記複数の圧電素子の、それぞれの一部を構成している複数の個別電極が前記第1面に配置されており、
前記第1面には、前記個別電極が第3方向に所定間隔で並んで構成されている個別電極行が、前記第3方向と交差する方向である第1方向に複数並んでおり、
前記個別電極は、個別電極本体と、該個別電極本体から引き出された引出電極とを含んでおり、
前記個別電極には、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第1方向側に引き出されている第1個別電極と、前記引出電極が、前記個別電極本体から、前記第1方向の反対方向である第2方向側に引き出されている第2個別電極とがあり、
少なくとも1つの前記個別電極行では、2つの前記第1個別電極と、1つの前記第2個別電極とが交互に並んでおり、
前記第1面と対向して配置されていて、前記複数の引出電極とそれぞれ電気的に接続されている複数の配線を有する配線基板をさらに有しており、
前記配線基板の前記複数の配線には、前記複数の引出電極とそれぞれ電気的に繋がっているランドが設けられており、
前記第3方向に隣り合って配置されている前記第1個別電極および前記第2個別電極に、それぞれ電気的に繋がっている2つの前記ランドの間を通っている前記配線の本数が、
前記第3方向に隣り合って配置されている2つの前記第1個別電極に、それぞれ電気的に繋がっている2つの前記ランドの間を通っている前記配線の本数よりも多いことを特徴とする圧電基板。
A piezoelectric substrate having a plurality of piezoelectric elements and a first surface,
A plurality of individual electrodes forming a part of each of the plurality of piezoelectric elements are arranged on the first surface,
On the first surface, a plurality of individual electrode rows in which the individual electrodes are arranged in the third direction at predetermined intervals are arranged in a first direction that is a direction intersecting the third direction,
The individual electrode includes an individual electrode main body and an extraction electrode extracted from the individual electrode main body,
In the individual electrode, the extraction electrode is a first individual electrode that is extracted from the individual electrode body toward the first direction side, and the extraction electrode is opposite to the first direction from the individual electrode body. There is a second individual electrode that is drawn to the second direction side that is the direction,
In the at least one individual electrode row, the two first individual electrodes and one second individual electrode are alternately arranged,
The wiring board further has a plurality of wirings arranged facing the first surface and electrically connected to the plurality of extraction electrodes, respectively.
Lands electrically connected to the plurality of extraction electrodes are provided on the plurality of wirings of the wiring board,
The number of the wirings passing between the two lands electrically connected to the first individual electrode and the second individual electrode arranged adjacent to each other in the third direction is,
The number of the wirings passing between the two lands electrically connected to the two first individual electrodes arranged adjacent to each other in the third direction is larger than the number of the wirings. pressure collecting substrate that.
前記配線基板の前記複数の配線には、前記複数の引出電極とそれぞれ電気的に繋がっているランドが設けられており、
前記第3方向に隣り合って配置されている2つの前記第1個別電極の間の前記第方向における距離よりも、当該2つの前記第1個別電極にそれぞれ電気的に繋がっている2つの前記ランドの間の前記第方向における距離が長いことを特徴とする請求項またはに記載の圧電基板。
Lands electrically connected to the plurality of extraction electrodes are provided in the plurality of wirings of the wiring board,
Two distances electrically connected to the two first individual electrodes are more than a distance in the third direction between two first individual electrodes arranged adjacent to each other in the third direction. The piezoelectric substrate according to claim 4 or 5 , wherein a distance between the lands in the third direction is long.
前記配線基板がフレキシブル配線基板であることを特徴とする請求項4のいずれかに記載の圧電基板。 The piezoelectric substrate according to any one of claims 4-6, wherein the wiring board is a flexible wiring board. 請求項1〜のいずれかに圧電基板と、該圧電基板と、前記第1面の反対側の面で接合されていて、前記複数の圧電素子にそれぞれ対応している複数の吐出孔を有する流路部材とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A piezoelectric substrate according to any one of claims 1 to 8 , which has a plurality of ejection holes which are joined to the piezoelectric substrate on a surface opposite to the first surface and which respectively correspond to the plurality of piezoelectric elements. A liquid discharge head including a flow path member. 請求項に記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記圧電基板を制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。 A recording apparatus comprising: the liquid ejection head according to claim 8; a conveyance unit that conveys a recording medium to the liquid ejection head; and a control unit that controls the piezoelectric substrate.
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