JP7087296B2 - Liquid spray heads, liquid sprayers and piezoelectric devices - Google Patents

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本発明は、例えば液体噴射ヘッドに好適に利用される圧電デバイスの構造に関する。 The present invention relates to, for example, the structure of a piezoelectric device suitably used for a liquid injection head.

圧力室の壁面を構成する振動板を圧電素子により振動させることで圧力室内の液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドが従来から提案されている。例えば特許文献1には、第1電極と第2電極との間に圧電体層を介在させた積層構造の圧電素子が開示されている。圧電素子の面上に形成された第2電極には、信号配線を介して駆動信号が供給される。信号配線は、長尺状の圧電素子における一方の端部側に形成される。 Conventionally, a liquid injection head for injecting a liquid in a pressure chamber from a nozzle by vibrating a diaphragm constituting the wall surface of the pressure chamber with a piezoelectric element has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a piezoelectric element having a laminated structure in which a piezoelectric layer is interposed between a first electrode and a second electrode. A drive signal is supplied to the second electrode formed on the surface of the piezoelectric element via signal wiring. The signal wiring is formed on one end side of the elongated piezoelectric element.

特開2014-151623号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-151623

しかし、特許文献1の構成では、圧電素子のうち信号配線とは反対側の端部において機械的な強度を充分に確保することが困難である。したがって、圧電体層の変形時に当該圧電体層にクラックが発生する可能性がある。以上の事情を考慮して、本発明の好適な態様は、圧電体層におけるクラックの発生を抑制することを目的とする。 However, in the configuration of Patent Document 1, it is difficult to sufficiently secure the mechanical strength at the end of the piezoelectric element on the side opposite to the signal wiring. Therefore, cracks may occur in the piezoelectric layer when the piezoelectric layer is deformed. In consideration of the above circumstances, a preferred embodiment of the present invention is to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer.

<態様1>
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体を収容する圧力室と、前記圧力室から液体を噴射させる圧電デバイスとを具備する液体噴射ヘッドであって、前記圧電デバイスは、第1電極と、圧電体層と、第2電極と、絶縁層と、前記第2電極に電気的に接続される第1配線と、前記第2電極に電気的に接続される第2配線とを具備し、前記第1電極と前記圧電体層と前記第2電極とがこの順番で積層された第1領域と、前記圧電体層の第1端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第1配線とがこの順番で積層された第2領域と、前記圧電体層における前記第1端とは反対の第2端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第2配線とがこの順番で積層された第3領域とを含む。以上の態様では、圧電素子の第1端側に第1配線が形成され、第1端とは反対の第2端側に第2配線が形成されるから、第2配線が形成されない構成と比較して、圧電素子の第2端側の部分について剛性が増加する。また、圧電体層において第1端側と第2端側との間で機械的な剛性の差異が低減される。したがって、圧電体層におけるクラックの発生を抑制することが可能である。また、第1領域内の圧電体層に印加される電圧を下回る電圧が第3領域内の圧電体層に印加されるから、第1領域と第3領域との間で圧電体層に作用する応力の差異が低減される。以上の観点からしても、圧電体層におけるクラックの発生を抑制することが可能である。
<態様2>
態様1の好適例(態様2)において、前記第1電極は、前記圧電体層が積層された第1部分と、前記第1部分とは異なる第2部分とを含み、前記第1配線は、前記圧電体層の面上において前記第2電極に導通し、前記絶縁層を挟んで前記第1電極の前記第2部分に重なる。以上の態様では、圧電体層の面上において第2電極に導通する第1配線が、絶縁層を挟んで第1電極の第2部分に重なるから、第1電極と第2電極とが電気的に絶縁される。したがって、第1電極と第2電極とにより圧電体層に適切な電圧を印加することが可能である。
<態様3>
態様2の好適例(態様3)において、前記第1電極は、前記第1部分を挟んで前記第2部分とは反対側の第3部分を含み、前記第2配線は、前記圧電体層の面上において前記第2電極に導通し、前記絶縁層を挟んで前記第1電極の前記第3部分に重なる。以上の態様では、第2配線の構造が第1配線の構造に近付くから、圧電体層の第1端側と第2端側との間の剛性の相違に起因した異常変形が抑制される。したがって、圧電体層におけるクラックの発生を抑制できるという効果は格別に顕著である。
<態様4>
態様1から態様3の何れかの好適例(態様4)において、前記第1配線は、前記絶縁層に形成された第1コンタクトホールを介して、前記圧電体層の面上で前記第2電極に導通し、前記第2配線は、前記絶縁層に形成された第2コンタクトホールを介して、前記圧電体層の面上で前記第2電極に導通する。以上の態様では、第1コンタクトホールを介して第1配線を第2電極に導通させ、第2コンタクトホールを介して第2配線を第2電極に導通させることが可能である。
<態様5>
態様1から態様4の何れかの好適例(態様5)に係る液体噴射ヘッドは、平面視で前記第2配線を挟んで前記第1配線とは反対側に形成され、前記第1電極に導通する第3配線を具備する。以上の態様では、第3配線を介して第1電極に電圧を印加することが可能である。また、第1電極と比較して低抵抗な材料で第3配線を形成すれば、圧電体層の変形を阻害しないように第1電極を充分に薄く形成した構成でも、第1電極の抵抗に起因した電圧降下を第3配線により低減できるという利点がある。
<態様6>
態様1から態様5の何れかの好適例(態様6)において、前記第1配線には外部回路から駆動信号が供給され、前記第2配線は、前記第2電極と前記第1配線とを介して前記外部回路に電気的に接続される。
<態様7>
本発明の好適な態様(態様7)に係る液体噴射装置は、以上に例示した何れかの態様に係る液体噴射ヘッドを具備する。液体噴射装置の好例は、インクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。
<態様8>
本発明の好適な態様(態様8)に係る圧電デバイスは、第1電極と、圧電体層と、第2電極と、絶縁層と、前記第2電極に電気的に接続される第1配線と、前記第2電極に電気的に接続される第2配線とを具備し、前記第1電極と前記圧電体層と前記第2電極とがこの順番で積層された第1領域と、前記圧電体層の第1端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第1配線とがこの順番で積層された第2領域と、前記圧電体層における前記第1端とは反対の第2端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第2配線とがこの順番で積層された第3領域とを含む。以上の態様では、圧電素子の第1端側に第1配線が形成され、第1端とは反対の第2端側に第2配線が形成されるから、第2配線が形成されない構成と比較して、圧電素子の第2端側の部分について剛性が増加する。また、圧電体層において第1端側と第2端側との間で機械的な剛性の差異が低減される。したがって、圧電体層におけるクラックの発生を抑制することが可能である。また、第1領域内の圧電体層に印加される電圧を下回る電圧が第3領域内の圧電体層に印加されるから、第1領域と第3領域との間で圧電体層に作用する応力の差異が低減される。以上の観点からしても、圧電体層におけるクラックの発生を抑制することが可能である。
<Aspect 1>
In order to solve the above problems, the liquid injection head according to a preferred embodiment of the present invention is a liquid injection head including a pressure chamber for accommodating the liquid and a piezoelectric device for injecting the liquid from the pressure chamber. The piezoelectric device is electrically connected to the first electrode, the piezoelectric layer, the second electrode, the insulating layer, the first wiring electrically connected to the second electrode, and the second electrode. The first region is provided with the second wiring to be provided, and the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode are laminated in this order, and the first region is located on the first end side of the piezoelectric layer. The position is located in the second region where the first electrode, the piezoelectric layer, the insulating layer, and the first wiring are laminated in this order, and on the second end side of the piezoelectric layer opposite to the first end. A third region in which the first electrode, the piezoelectric layer, the insulating layer, and the second wiring are laminated in this order is included. In the above aspect, since the first wiring is formed on the first end side of the piezoelectric element and the second wiring is formed on the second end side opposite to the first end, it is compared with the configuration in which the second wiring is not formed. As a result, the rigidity of the portion on the second end side of the piezoelectric element increases. Further, in the piezoelectric layer, the difference in mechanical rigidity between the first end side and the second end side is reduced. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer. Further, since a voltage lower than the voltage applied to the piezoelectric layer in the first region is applied to the piezoelectric layer in the third region, it acts on the piezoelectric layer between the first region and the third region. The difference in stress is reduced. From the above viewpoint, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer.
<Aspect 2>
In a preferred example of the first aspect (aspect 2), the first electrode includes a first portion in which the piezoelectric layer is laminated and a second portion different from the first portion, and the first wiring is the first portion. It conducts to the second electrode on the surface of the piezoelectric layer and overlaps the second portion of the first electrode with the insulating layer interposed therebetween. In the above embodiment, since the first wiring conducting to the second electrode on the surface of the piezoelectric layer overlaps the second portion of the first electrode with the insulating layer interposed therebetween, the first electrode and the second electrode are electrically connected. Insulated to. Therefore, it is possible to apply an appropriate voltage to the piezoelectric layer by the first electrode and the second electrode.
<Aspect 3>
In a preferred example of the second aspect (aspect 3), the first electrode includes a third portion opposite to the second portion with the first portion interposed therebetween, and the second wiring is the piezoelectric layer. It conducts on the surface to the second electrode and overlaps the third portion of the first electrode with the insulating layer interposed therebetween. In the above aspect, since the structure of the second wiring approaches the structure of the first wiring, abnormal deformation due to the difference in rigidity between the first end side and the second end side of the piezoelectric layer is suppressed. Therefore, the effect of suppressing the generation of cracks in the piezoelectric layer is particularly remarkable.
<Aspect 4>
In any of the preferred examples of Aspects 1 to 3 (Aspect 4), the first wiring is the second electrode on the surface of the piezoelectric layer via the first contact hole formed in the insulating layer. The second wiring conducts to the second electrode on the surface of the piezoelectric layer through the second contact hole formed in the insulating layer. In the above aspect, it is possible to conduct the first wiring to the second electrode through the first contact hole and to conduct the second wiring to the second electrode through the second contact hole.
<Aspect 5>
The liquid injection head according to any of the preferred examples (aspect 5) of aspects 1 to 4 is formed on the side opposite to the first wiring with the second wiring sandwiched in a plan view, and conducts to the first electrode. The third wiring is provided. In the above aspect, it is possible to apply a voltage to the first electrode via the third wiring. Further, if the third wiring is formed of a material having a lower resistance than that of the first electrode, even if the first electrode is formed sufficiently thin so as not to hinder the deformation of the piezoelectric layer, the resistance of the first electrode can be increased. There is an advantage that the resulting voltage drop can be reduced by the third wiring.
<Aspect 6>
In any of the preferred examples (Aspect 6) of Aspects 1 to 5, a drive signal is supplied to the first wiring from an external circuit, and the second wiring is via the second electrode and the first wiring. Is electrically connected to the external circuit.
<Aspect 7>
The liquid injection device according to a preferred embodiment (aspect 7) of the present invention includes the liquid injection head according to any of the above-exemplified embodiments. A good example of a liquid injection device is a printing device that injects ink, but the application of the liquid injection device according to the present invention is not limited to printing.
<Aspect 8>
The piezoelectric device according to a preferred embodiment (aspect 8) of the present invention includes a first electrode, a piezoelectric layer, a second electrode, an insulating layer, and a first wiring electrically connected to the second electrode. A first region in which the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode are laminated in this order, and the piezoelectric body are provided with a second wiring electrically connected to the second electrode. A second region located on the first end side of the layer, in which the first electrode, the piezoelectric layer, the insulating layer, and the first wiring are laminated in this order, and the first end of the piezoelectric layer. It is located on the second end side opposite to the above, and includes a third region in which the first electrode, the piezoelectric layer, the insulating layer, and the second wiring are laminated in this order. In the above aspect, since the first wiring is formed on the first end side of the piezoelectric element and the second wiring is formed on the second end side opposite to the first end, it is compared with the configuration in which the second wiring is not formed. As a result, the rigidity of the portion on the second end side of the piezoelectric element increases. Further, in the piezoelectric layer, the difference in mechanical rigidity between the first end side and the second end side is reduced. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer. Further, since a voltage lower than the voltage applied to the piezoelectric layer in the first region is applied to the piezoelectric layer in the third region, it acts on the piezoelectric layer between the first region and the third region. The difference in stress is reduced. From the above viewpoint, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer.

第1実施形態に係る液体噴射装置の構成図である。It is a block diagram of the liquid injection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 液体噴射ヘッドの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a liquid injection head. 液体噴射ヘッドの断面図(図2のIII-III線の断面図)である。It is sectional drawing (cross-sectional view of line III-III of FIG. 2) of the liquid injection head. 複数の圧電デバイスの平面図である。It is a top view of a plurality of piezoelectric devices. 図4におけるV-V線の断面図である。It is sectional drawing of the VV line in FIG. 第1領域内の電気的な構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric structure in the 1st region. 第2領域内の電気的な構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric structure in the 2nd region. 第3領域内の電気的な構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric structure in the 3rd region. 対比例に係る圧電デバイスの断面図である。It is sectional drawing of the piezoelectric device which concerns on the inverse proportion. 第2実施形態における複数の圧電デバイスの平面図である。It is a top view of the plurality of piezoelectric devices in the 2nd Embodiment. 図10におけるXI-XI線の断面図である。It is sectional drawing of the XI-XI line in FIG. 変形例における圧電デバイスの断面図である。It is sectional drawing of the piezoelectric device in the modification.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る液体噴射装置100を例示する構成図である。第1実施形態の液体噴射装置100は、液体の例示であるインクを媒体(噴射対象)12に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体12は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体12として利用される。図1に例示される通り、液体噴射装置100には、インクを貯留する液体容器14が設置される。例えば液体噴射装置100に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、またはインクを補充可能なインクタンクが液体容器14として利用される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating the liquid injection device 100 according to the first embodiment of the present invention. The liquid injection device 100 of the first embodiment is an inkjet printing device that injects ink, which is an example of a liquid, onto a medium (injection target) 12. The medium 12 is typically printing paper, but a printing target of any material such as a resin film or a cloth is used as the medium 12. As illustrated in FIG. 1, a liquid container 14 for storing ink is installed in the liquid injection device 100. For example, a cartridge that can be attached to and detached from the liquid injection device 100, a bag-shaped ink pack made of a flexible film, or an ink tank that can be refilled with ink is used as the liquid container 14.

図1に例示される通り、液体噴射装置100は、制御ユニット20と搬送機構22と移動機構24と液体噴射ヘッド26とを具備する。制御ユニット20は、例えばCPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置100の各要素を統括的に制御する。搬送機構22は、制御ユニット20による制御のもとで媒体12をY方向(Y1,Y2)に搬送する。 As illustrated in FIG. 1, the liquid injection device 100 includes a control unit 20, a transfer mechanism 22, a moving mechanism 24, and a liquid injection head 26. The control unit 20 includes, for example, a processing circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array) and a storage circuit such as a semiconductor memory, and comprehensively controls each element of the liquid injection device 100. The transport mechanism 22 transports the medium 12 in the Y direction (Y1, Y2) under the control of the control unit 20.

移動機構24は、制御ユニット20による制御のもとで液体噴射ヘッド26をX方向(X1,X2)に往復させる。X方向は、媒体12が搬送されるY方向に交差(典型的には直交)する方向である。第1実施形態の移動機構24は、液体噴射ヘッド26を収容する略箱型の搬送体242(キャリッジ)と、搬送体242が固定された搬送ベルト244とを具備する。なお、複数の液体噴射ヘッド26を搬送体242に搭載した構成や、液体容器14を液体噴射ヘッド26とともに搬送体242に搭載した構成も採用され得る。 The moving mechanism 24 reciprocates the liquid injection head 26 in the X direction (X1, X2) under the control of the control unit 20. The X direction is a direction that intersects (typically orthogonally) the Y direction in which the medium 12 is conveyed. The moving mechanism 24 of the first embodiment includes a substantially box-shaped transport body 242 (carriage) for accommodating the liquid injection head 26, and a transport belt 244 to which the transport body 242 is fixed. It should be noted that a configuration in which a plurality of liquid injection heads 26 are mounted on the transport body 242 and a configuration in which the liquid container 14 is mounted on the transport body 242 together with the liquid injection head 26 can also be adopted.

液体噴射ヘッド26は、液体容器14から供給されるインクを制御ユニット20による制御のもとで複数のノズル(噴射孔)から媒体12に噴射する。搬送機構22による媒体12の搬送と搬送体242の反復的な往復とに並行して各液体噴射ヘッド26が媒体12にインクを噴射することで、媒体12の表面に所望の画像が形成される。 The liquid injection head 26 ejects the ink supplied from the liquid container 14 to the medium 12 from a plurality of nozzles (injection holes) under the control of the control unit 20. A desired image is formed on the surface of the medium 12 by each liquid injection head 26 injecting ink onto the medium 12 in parallel with the transfer of the medium 12 by the transfer mechanism 22 and the repetitive reciprocation of the transfer body 242. ..

図2は、液体噴射ヘッド26の分解斜視図であり、図3は、図2におけるIII-III線の断面図(X-Z平面に平行な断面)である。図2に例示される通り、X-Y平面(例えば媒体12の表面に平行な平面)に垂直な方向を以下ではZ方向(Z1,Z2)と表記する。各液体噴射ヘッド26によるインクの噴射方向(典型的には鉛直方向)がZ方向に相当する。なお、以下の説明では、X方向の一方側を「X1側」と表記するとともに他方側を「X2側」と表記する。同様に、Y方向の一方側を「Y1側」と表記するとともに他方側を「Y2側」と表記し、Z方向の一方側を「Z1側」と表記するとともに他方側を「Z2側」と表記する。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the liquid injection head 26, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2 (cross section parallel to the XZ plane). As illustrated in FIG. 2, the direction perpendicular to the XY plane (for example, the plane parallel to the surface of the medium 12) is hereinafter referred to as the Z direction (Z1, Z2). The ink injection direction (typically the vertical direction) by each liquid injection head 26 corresponds to the Z direction. In the following description, one side in the X direction is referred to as "X1 side" and the other side is referred to as "X2 side". Similarly, one side in the Y direction is described as "Y1 side", the other side is described as "Y2 side", one side in the Z direction is described as "Z1 side", and the other side is described as "Z2 side". write.

図2および図3に例示される通り、液体噴射ヘッド26は、Y方向に長尺な略矩形状の流路基板32を具備する。流路基板32のうちZ方向におけるZ2側の面上には、圧力室基板34と振動板36と複数の圧電デバイス38と筐体部42と封止体44とが設置される。他方、流路基板32のうちZ方向におけるZ1側の面上には、ノズル板46と吸振体48とが設置される。液体噴射ヘッド26の各要素は、概略的には流路基板32と同様にY方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。 As illustrated in FIGS. 2 and 3, the liquid injection head 26 includes a substantially rectangular flow path substrate 32 that is long in the Y direction. A pressure chamber substrate 34, a diaphragm 36, a plurality of piezoelectric devices 38, a housing portion 42, and a sealing body 44 are installed on the surface of the flow path substrate 32 on the Z2 side in the Z direction. On the other hand, the nozzle plate 46 and the vibration absorbing body 48 are installed on the surface of the flow path substrate 32 on the Z1 side in the Z direction. Each element of the liquid injection head 26 is generally a plate-shaped member elongated in the Y direction like the flow path substrate 32, and is joined to each other by using, for example, an adhesive.

図2に例示される通り、ノズル板46は、Y方向に配列する複数のノズルNが形成された板状部材である。各ノズルNは、インクが通過する貫通孔である。なお、流路基板32と圧力室基板34とノズル板46とは、例えばシリコン(Si)の単結晶基板をエッチング等の半導体製造技術により加工することで形成される。ただし、液体噴射ヘッド26の各要素の材料や製法は任意である。Y方向は、複数のノズルNが配列する方向とも換言され得る。 As illustrated in FIG. 2, the nozzle plate 46 is a plate-shaped member in which a plurality of nozzles N arranged in the Y direction are formed. Each nozzle N is a through hole through which ink passes. The flow path substrate 32, the pressure chamber substrate 34, and the nozzle plate 46 are formed by processing, for example, a silicon (Si) single crystal substrate by a semiconductor manufacturing technique such as etching. However, the material and manufacturing method of each element of the liquid injection head 26 are arbitrary. The Y direction can be paraphrased as a direction in which a plurality of nozzles N are arranged.

流路基板32は、インクの流路を形成するための板状部材である。図2および図3に例示される通り、流路基板32には、開口部322と供給流路324と連通流路326とが形成される。開口部322は、複数のノズルNにわたり連続するように平面視で(すなわちZ方向からみて)Y方向に沿う長尺状に形成された貫通孔である。他方、供給流路324および連通流路326は、ノズルN毎に個別に形成された貫通孔である。また、図3に例示される通り、流路基板32のうちZ方向におけるZ1側の表面には、複数の供給流路324にわたる中継流路328が形成される。中継流路328は、開口部322と複数の供給流路324とを連通させる流路である。 The flow path substrate 32 is a plate-shaped member for forming a flow path of ink. As illustrated in FIGS. 2 and 3, the flow path substrate 32 is formed with an opening 322, a supply flow path 324, and a communication flow path 326. The opening 322 is a through hole formed in a long shape along the Y direction in a plan view (that is, when viewed from the Z direction) so as to be continuous over the plurality of nozzles N. On the other hand, the supply flow path 324 and the communication flow path 326 are through holes individually formed for each nozzle N. Further, as illustrated in FIG. 3, a relay flow path 328 extending over a plurality of supply flow paths 324 is formed on the surface of the flow path substrate 32 on the Z1 side in the Z direction. The relay flow path 328 is a flow path that allows the opening 322 and the plurality of supply flow paths 324 to communicate with each other.

筐体部42は、例えば樹脂材料の射出成形で製造された構造体であり、流路基板32のうちZ方向におけるZ2側の表面に固定される。図3に例示される通り、筐体部42には収容部422と導入口424とが形成される。収容部422は、流路基板32の開口部322に対応した外形の凹部であり、導入口424は、収容部422に連通する貫通孔である。図3から理解される通り、流路基板32の開口部322と筐体部42の収容部422とを相互に連通させた空間が液体貯留室(リザーバー)Rとして機能する。液体容器14から供給されて導入口424を通過したインクが液体貯留室Rに貯留される。 The housing portion 42 is, for example, a structure manufactured by injection molding of a resin material, and is fixed to the surface of the flow path substrate 32 on the Z2 side in the Z direction. As illustrated in FIG. 3, the housing portion 42 is formed with a housing portion 422 and an introduction port 424. The accommodating portion 422 is a concave portion having an outer shape corresponding to the opening portion 322 of the flow path substrate 32, and the introduction port 424 is a through hole communicating with the accommodating portion 422. As can be understood from FIG. 3, the space in which the opening 322 of the flow path substrate 32 and the accommodating portion 422 of the housing portion 42 communicate with each other functions as a liquid storage chamber (reservoir) R. The ink supplied from the liquid container 14 and passing through the introduction port 424 is stored in the liquid storage chamber R.

吸振体48は、液体貯留室R内の圧力変動を吸収するための要素であり、例えば弾性変形が可能な可撓性のシート部材(コンプライアンス基板)を含んで構成される。具体的には、流路基板32の開口部322と中継流路328と複数の供給流路324とを閉塞して液体貯留室Rの底面を構成するように、流路基板32のうちZ方向におけるZ1側の表面に吸振体48が設置される。 The vibration absorber 48 is an element for absorbing pressure fluctuations in the liquid storage chamber R, and is configured to include, for example, a flexible sheet member (compliance substrate) capable of elastic deformation. Specifically, the Z direction of the flow path substrate 32 so as to block the opening 322 of the flow path substrate 32, the relay flow path 328, and the plurality of supply flow paths 324 to form the bottom surface of the liquid storage chamber R. The vibration absorber 48 is installed on the surface on the Z1 side of the above.

図2および図3に例示される通り、圧力室基板34は、相異なるノズルNに対応する複数の圧力室Cが形成された板状部材である。複数の圧力室Cは、Y方向に沿って配列する。各圧力室C(キャビティ)は、平面視でX方向に沿う長尺状の開口部である。X方向におけるX1側における圧力室Cの端部は平面視で流路基板32の1個の供給流路324に重なり、X方向のX2側における圧力室Cの端部は平面視で流路基板32の1個の連通流路326に重なる。 As illustrated in FIGS. 2 and 3, the pressure chamber substrate 34 is a plate-shaped member in which a plurality of pressure chambers C corresponding to different nozzles N are formed. The plurality of pressure chambers C are arranged along the Y direction. Each pressure chamber C (cavity) is a long opening along the X direction in a plan view. The end of the pressure chamber C on the X1 side in the X direction overlaps one supply flow path 324 of the flow path substrate 32 in a plan view, and the end of the pressure chamber C on the X2 side in the X direction is a flow path substrate in a plan view. It overlaps with one communication flow path 326 of 32.

圧力室基板34のうち流路基板32とは反対側の表面には振動板36が設置される。振動板36は、弾性的に変形可能な板状部材である。図3に例示される通り、第1実施形態の振動板36は、第1層361と第2層362との積層で構成される。第2層362は、第1層361からみて圧力室基板34とは反対側に位置する。第1層361は、酸化シリコン(SiO)等の弾性材料で形成された弾性膜であり、第2層362は、酸化ジルコニウム(ZrO)等の絶縁材料で形成された絶縁膜である。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Cに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、圧力室基板34と振動板36の一部または全部とを一体に形成することも可能である。 A diaphragm 36 is installed on the surface of the pressure chamber substrate 34 on the side opposite to the flow path substrate 32. The diaphragm 36 is a plate-shaped member that can be elastically deformed. As illustrated in FIG. 3, the diaphragm 36 of the first embodiment is composed of a stack of a first layer 361 and a second layer 362. The second layer 362 is located on the side opposite to the pressure chamber substrate 34 when viewed from the first layer 361. The first layer 361 is an elastic film made of an elastic material such as silicon oxide (SiO 2 ), and the second layer 362 is an insulating film made of an insulating material such as zirconium oxide (ZrO 2 ). By selectively removing a part of the plate-shaped member having a predetermined plate thickness in the plate thickness direction in the region corresponding to the pressure chamber C, the pressure chamber substrate 34 and a part or all of the diaphragm 36 can be removed. It is also possible to form them integrally.

図3から理解される通り、流路基板32と振動板36とは、各圧力室Cの内側で相互に間隔をあけて対向する。圧力室Cは、流路基板32と振動板36との間に位置し、当該圧力室C内に充填されたインクに圧力を付与するための空間である。液体貯留室Rに貯留されたインクは、中継流路328から各供給流路324に分岐して複数の圧力室Cに並列に供給および充填される。以上の説明から理解される通り、振動板36は、圧力室Cの壁面(具体的には、圧力室Cの一面である上面)を構成する。 As can be understood from FIG. 3, the flow path substrate 32 and the diaphragm 36 face each other at a distance inside each pressure chamber C. The pressure chamber C is located between the flow path substrate 32 and the diaphragm 36, and is a space for applying pressure to the ink filled in the pressure chamber C. The ink stored in the liquid storage chamber R branches from the relay flow path 328 to each supply flow path 324, and is supplied and filled in parallel to the plurality of pressure chambers C. As can be understood from the above description, the diaphragm 36 constitutes a wall surface of the pressure chamber C (specifically, an upper surface which is one surface of the pressure chamber C).

図2および図3に例示される通り、振動板36のうち圧力室Cとは反対側の表面(すなわち第2層362の表面)には、相異なるノズルN(または圧力室C)に対応する複数の圧電デバイス38が設置される。各圧電デバイス38は、駆動信号の供給により変形するアクチュエーターであり、平面視でX方向に沿う長尺状に形成される。複数の圧電デバイス38は、複数の圧力室Cに対応するようにY方向に配列する。圧電デバイス38の変形に連動して振動板36が振動すると、圧力室C内の圧力が変動することで、圧力室Cに充填されたインクが連通流路326とノズルNとを通過して噴射される。 As illustrated in FIGS. 2 and 3, the surface of the diaphragm 36 opposite the pressure chamber C (ie, the surface of the second layer 362) corresponds to a different nozzle N (or pressure chamber C). A plurality of piezoelectric devices 38 are installed. Each piezoelectric device 38 is an actuator that is deformed by supplying a drive signal, and is formed in a long shape along the X direction in a plan view. The plurality of piezoelectric devices 38 are arranged in the Y direction so as to correspond to the plurality of pressure chambers C. When the diaphragm 36 vibrates in conjunction with the deformation of the piezoelectric device 38, the pressure in the pressure chamber C fluctuates, so that the ink filled in the pressure chamber C passes through the communication flow path 326 and the nozzle N and is ejected. Will be done.

図2および図3の封止体44は、複数の圧電デバイス38を保護するとともに圧力室基板34および振動板36の機械的な強度を補強する構造体であり、振動板36の表面に例えば接着剤で固定される。封止体44のうち振動板36との対向面に形成された凹部の内側に複数の圧電デバイス38が収容される。 The sealant 44 of FIGS. 2 and 3 is a structure that protects a plurality of piezoelectric devices 38 and reinforces the mechanical strength of the pressure chamber substrate 34 and the diaphragm 36, and is, for example, adhered to the surface of the diaphragm 36. It is fixed with an agent. A plurality of piezoelectric devices 38 are housed inside a recess formed in the sealing body 44 on the surface facing the diaphragm 36.

図3に例示される通り、振動板36の表面(または圧力室基板34の表面)には、例えば配線基板50が接合される。配線基板50は、制御ユニット20または電源回路(図示略)と液体噴射ヘッド26とを電気的に接続するための複数の配線(図示略)が形成された実装部品である。例えばFPC(Flexible Printed Circuit)やFFC(Flexible Flat Cable)等の可撓性の配線基板50が好適に採用される。圧電デバイス38を駆動するための駆動信号が配線基板50から各圧電デバイス38に供給される。 As illustrated in FIG. 3, for example, a wiring board 50 is joined to the surface of the diaphragm 36 (or the surface of the pressure chamber board 34). The wiring board 50 is a mounting component on which a plurality of wirings (not shown) for electrically connecting the control unit 20 or the power supply circuit (not shown) and the liquid injection head 26 are formed. For example, a flexible wiring board 50 such as an FPC (Flexible Printed Circuit) or an FFC (Flexible Flat Cable) is preferably adopted. A drive signal for driving the piezoelectric device 38 is supplied from the wiring board 50 to each piezoelectric device 38.

各圧電デバイス38の具体的な構成を以下に詳述する。図4は、複数の圧電デバイス38の平面図である。なお、図4では、任意の1個の要素の奥側に位置する要素の周縁(本来は手前側の要素に隠れる部位)も便宜的に図示されている。また、図5は、図4におけるV-V線の断面図(圧電デバイスの長手方向に沿う断面)である。図4および図5に例示される通り、圧力室CのうちX方向のX1側の壁面と振動板36の表面(第1層361の表面)とが交差する部分を、以下の説明では端部c1と表記する。また、圧力室CのうちX方向のX2側の壁面と振動板36の表面とが交差する部分を、以下の説明では端部c2と表記する。 The specific configuration of each piezoelectric device 38 will be described in detail below. FIG. 4 is a plan view of the plurality of piezoelectric devices 38. In FIG. 4, the peripheral edge of the element located on the back side of any one element (the part originally hidden by the element on the front side) is also shown for convenience. Further, FIG. 5 is a cross-sectional view of the VV line in FIG. 4 (cross section along the longitudinal direction of the piezoelectric device). As illustrated in FIGS. 4 and 5, the portion of the pressure chamber C where the wall surface on the X1 side in the X direction and the surface of the diaphragm 36 (the surface of the first layer 361) intersect is the end portion in the following description. Notated as c1. Further, the portion of the pressure chamber C where the wall surface on the X2 side in the X direction and the surface of the diaphragm 36 intersect is referred to as an end portion c2 in the following description.

図4および図5に例示される通り、圧電デバイス38は、第1電極51と圧電体層52と第2電極53と絶縁層54と第1配線55と第2配線56との積層で構成される。なお、本明細書において「要素Aと要素Bとが積層される」という表現は、要素Aと要素Bとが直接的に接触する構成には限定されない。すなわち、要素Aと要素Bとの間に他の要素Cが介在する構成も、「要素Aと要素Bとが積層される」という概念に包含される。また、「要素Aの面上に要素Bが形成される」という表現も同様に、要素Aと要素Bとが直接的に接触する構成には限定されない。すなわち、要素Aの表面に要素Cが形成され、要素Cの表面に要素Bが形成された構成でも、要素Aと要素Bとの少なくとも一部が平面視で重なる構成であれば、「要素Aの面上に要素Bが形成される」という概念に包含される。 As illustrated in FIGS. 4 and 5, the piezoelectric device 38 is composed of a stack of a first electrode 51, a piezoelectric layer 52, a second electrode 53, an insulating layer 54, a first wiring 55, and a second wiring 56. Ru. In the present specification, the expression "element A and element B are laminated" is not limited to a configuration in which element A and element B are in direct contact with each other. That is, a configuration in which another element C is interposed between the element A and the element B is also included in the concept that "the element A and the element B are laminated". Similarly, the expression "element B is formed on the surface of element A" is not limited to the configuration in which element A and element B are in direct contact with each other. That is, even in a configuration in which the element C is formed on the surface of the element A and the element B is formed on the surface of the element C, if at least a part of the element A and the element B overlap in a plan view, "element A". It is included in the concept that "element B is formed on the plane of."

第1電極51は、振動板36の面上(具体的には第2層362の表面)に形成される。具体的には、第1電極51は、複数の圧電デバイス38(または複数の圧力室C)にわたり連続するようにY方向に延在する帯状の共通電極である。第1電極51におけるY方向の端部には、例えば配線基板50から所定の基準電圧Vbsが印加される。 The first electrode 51 is formed on the surface of the diaphragm 36 (specifically, the surface of the second layer 362). Specifically, the first electrode 51 is a band-shaped common electrode extending in the Y direction so as to be continuous over the plurality of piezoelectric devices 38 (or the plurality of pressure chambers C). A predetermined reference voltage Vbs is applied to the end of the first electrode 51 in the Y direction, for example, from the wiring board 50.

図4および図5に例示される通り、第1電極51のうちX方向におけるX1側の端部(周縁)Ea1は、圧力室CにおけるX1側の端部c1からみてX2側に位置する。また、第1電極51のうちX方向におけるX2側の端部Ea2は、圧力室CにおけるX2側の端部c2からみてX1側に位置する。すなわち、各圧力室Cの端部c1および端部c2は、第1電極51が形成された範囲の外側に位置する。 As illustrated in FIGS. 4 and 5, the end (peripheral) Ea1 on the X1 side of the first electrode 51 in the X direction is located on the X2 side with respect to the end c1 on the X1 side in the pressure chamber C. Further, the end portion Ea2 on the X2 side of the first electrode 51 in the X direction is located on the X1 side with respect to the end portion c2 on the X2 side in the pressure chamber C. That is, the end portion c1 and the end portion c2 of each pressure chamber C are located outside the range in which the first electrode 51 is formed.

圧電体層52は、第1電極51の面上に形成される。圧電体層52は、圧電デバイス38毎(または圧力室C毎)に個別に形成されて平面視で圧力室Cに重なる。すなわち、X方向に長尺な複数の圧電体層52が相互に間隔をあけてY方向に配列する。圧電体層52の材料または製法は任意である。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電材料の薄膜をスパッタリング等の公知の成膜技術により形成し、フォトリソグラフィ等の公知の加工技術により当該薄膜を選択的に除去することで、圧電体層52を形成することが可能である。 The piezoelectric layer 52 is formed on the surface of the first electrode 51. The piezoelectric layer 52 is individually formed for each piezoelectric device 38 (or for each pressure chamber C) and overlaps the pressure chamber C in a plan view. That is, a plurality of piezoelectric layers 52 elongated in the X direction are arranged in the Y direction with a space between them. The material or manufacturing method of the piezoelectric layer 52 is arbitrary. For example, a thin film of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate is formed by a known film forming technique such as sputtering, and the thin film is selectively removed by a known processing technique such as photolithography to form a piezoelectric layer 52. Is possible to form.

図4および図5に例示される通り、圧電体層52におけるX方向のX1側の端部Eb1(第1端の例示)は、第1電極51の端部Ea1からみてX方向のX2側に位置する。また、圧電体層52におけるX方向のX2側の端部Eb2(第2端の例示)は、第1電極51の端部Ea2からみてX方向のX1側に位置する。以上の説明から理解される通り、各圧電体層52は、第1電極51が形成された範囲の内側に位置する。すなわち、図4および図5に例示される通り、第1電極51は、圧電体層52が積層された第1部分S1と、圧電体層52が積層されない第2部分S2および第3部分S3とを含む。第1部分S1は、圧電体層52と平面視で重なる領域であり、第2部分S2および第3部分S3は、平面視で圧電体層52の周縁からX方向に張出した領域である。第2部分S2は、第1部分S1からみてX方向のX1側(端部Ea1側)の領域である。第3部分S3は、第1部分S1を挟んで第2部分S2とは反対側(第1部分S1からみてX方向のX2側)の領域である。 As illustrated in FIGS. 4 and 5, the end Eb1 on the X1 side of the piezoelectric layer 52 (example of the first end) is on the X2 side in the X direction when viewed from the end Ea1 of the first electrode 51. To position. Further, the end portion Eb2 (example of the second end) on the X2 side of the piezoelectric layer 52 is located on the X1 side in the X direction with respect to the end portion Ea2 of the first electrode 51. As can be understood from the above description, each piezoelectric layer 52 is located inside the range in which the first electrode 51 is formed. That is, as illustrated in FIGS. 4 and 5, the first electrode 51 includes a first portion S1 in which the piezoelectric layer 52 is laminated, and a second portion S2 and a third portion S3 in which the piezoelectric layer 52 is not laminated. including. The first portion S1 is a region that overlaps the piezoelectric layer 52 in a plan view, and the second portion S2 and the third portion S3 are regions that project in the X direction from the peripheral edge of the piezoelectric layer 52 in a plan view. The second portion S2 is a region on the X1 side (end Ea1 side) in the X direction when viewed from the first portion S1. The third portion S3 is a region on the opposite side of the first portion S1 from the second portion S2 (X2 side in the X direction when viewed from the first portion S1).

第2電極53は、圧電体層52の面上に形成される。第2電極53は、圧電デバイス38毎(または圧力室C毎)に個別に形成された個別電極である。具体的には、X方向に延在する複数の第2電極53が、相互に間隔をあけてY方向に配列する。第2電極53の材料または製法は任意である。例えば、白金またはイリジウム等の導電材料の薄膜をスパッタリング等の公知の成膜技術により形成し、フォトリソグラフィ等の公知の加工技術により当該薄膜を選択的に除去することで、第2電極53を形成することが可能である。 The second electrode 53 is formed on the surface of the piezoelectric layer 52. The second electrode 53 is an individual electrode individually formed for each piezoelectric device 38 (or each pressure chamber C). Specifically, a plurality of second electrodes 53 extending in the X direction are arranged in the Y direction at intervals from each other. The material or manufacturing method of the second electrode 53 is arbitrary. For example, a thin film of a conductive material such as platinum or iridium is formed by a known film forming technique such as sputtering, and the thin film is selectively removed by a known processing technique such as photolithography to form a second electrode 53. It is possible to do.

第2電極53のうちX方向におけるX1側の端部Ec1は、圧電体層52の端部Eb1からみてX方向のX2側に位置する。また、第2電極53のうちX方向におけるX2側の端部Ec2は、圧電体層52の端部Eb2からみてX方向のX1側に位置する。また、第2電極53は、Y方向においても圧電体層52の内側に位置する。以上の説明から理解される通り、第2電極53は、圧電体層52が形成された範囲の内側に位置する。 The end Ec1 on the X1 side of the second electrode 53 is located on the X2 side in the X direction with respect to the end Eb1 of the piezoelectric layer 52. Further, the end Ec2 on the X2 side of the second electrode 53 is located on the X1 side in the X direction when viewed from the end Eb2 of the piezoelectric layer 52. Further, the second electrode 53 is located inside the piezoelectric layer 52 also in the Y direction. As can be understood from the above description, the second electrode 53 is located inside the range in which the piezoelectric layer 52 is formed.

第1電極51と圧電体層52と第2電極53との積層により圧電素子Pが構成される。圧力室C毎(またはノズルN毎)に圧電素子Pが個別に形成される。X方向に長尺な複数の圧電素子Pが、相互に間隔をあけてY方向に配列する。圧電体層52のうち第1電極51と第2電極53とで挟まれた部分(いわゆる能動部)が、第1電極51に印加される基準電圧Vbsと第2電極53に供給される駆動信号Vdrとの電圧差に応じて変形する。なお、Z方向は、圧電素子Pを構成する複数層が積層された方向とも換言され得る。 The piezoelectric element P is configured by laminating the first electrode 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode 53. Piezoelectric elements P are individually formed for each pressure chamber C (or for each nozzle N). A plurality of piezoelectric elements P elongated in the X direction are arranged in the Y direction at intervals from each other. The portion of the piezoelectric layer 52 sandwiched between the first electrode 51 and the second electrode 53 (so-called active portion) is the reference voltage Vbs applied to the first electrode 51 and the drive signal supplied to the second electrode 53. It deforms according to the voltage difference with Vdr. The Z direction can also be rephrased as a direction in which a plurality of layers constituting the piezoelectric element P are laminated.

絶縁層54は、複数の圧電素子Pが形成された振動板36の表面を覆う絶縁性の被膜である。すなわち、絶縁層54は、第1電極51と圧電体層52と第2電極53とを被覆する。絶縁層54は、例えば酸化珪素(SiO)または窒化珪素(SiN)等の絶縁材料で形成される。 The insulating layer 54 is an insulating film that covers the surface of the diaphragm 36 on which a plurality of piezoelectric elements P are formed. That is, the insulating layer 54 covers the first electrode 51, the piezoelectric layer 52, and the second electrode 53. The insulating layer 54 is formed of an insulating material such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (SiN x ).

第1配線55は、絶縁層54の面上に形成された導電層である。第1配線55は、圧電素子P毎(または圧力室C毎)に個別に形成される。具体的には、X方向に長尺な複数の第1配線55が、相互に間隔をあけてY方向に配列する。 The first wiring 55 is a conductive layer formed on the surface of the insulating layer 54. The first wiring 55 is individually formed for each piezoelectric element P (or for each pressure chamber C). Specifically, a plurality of first wirings 55 elongated in the X direction are arranged in the Y direction with mutual spacing.

図4および図5に例示される通り、第1配線55は、圧電体層52の端部Eb1側に形成される。すなわち、第1配線55は、圧電体層52の端部Eb1に平面視で重なる。具体的には、第1配線55のうちX方向におけるX1側の端部Ed1は、第1電極51の端部Ea1からみてX方向のX1側に位置する。また、第1配線55のうちX方向におけるX2側の端部Ed2は、第2電極53の端部Ec1からみてX方向のX2側に位置する。以上の説明から理解される通り、第1配線55は、圧電体層52および第2電極53の面上と第1電極51の第2部分S2(圧電体層52に重ならない部分)の面上とにわたり連続する。なお、図4においては、第1配線55が圧電体層52よりも幅広である構成を例示したが、第1配線55の配線幅は任意である。 As illustrated in FIGS. 4 and 5, the first wiring 55 is formed on the end Eb1 side of the piezoelectric layer 52. That is, the first wiring 55 overlaps the end portion Eb1 of the piezoelectric layer 52 in a plan view. Specifically, the end Ed1 on the X1 side of the first wiring 55 in the X direction is located on the X1 side in the X direction when viewed from the end Ea1 of the first electrode 51. Further, the end Ed2 on the X2 side of the first wiring 55 is located on the X2 side in the X direction when viewed from the end Ec1 of the second electrode 53. As can be understood from the above description, the first wiring 55 is on the surface of the piezoelectric layer 52 and the second electrode 53 and on the surface of the second portion S2 (the portion that does not overlap the piezoelectric layer 52) of the first electrode 51. And so on. Although FIG. 4 illustrates a configuration in which the first wiring 55 is wider than the piezoelectric layer 52, the wiring width of the first wiring 55 is arbitrary.

第1配線55のうち圧電体層52の面上に位置する端部Ed2側の部分は、絶縁層54に形成されたコンタクトホールH1(第1コンタクトホールの例示)を介して第2電極53に電気的に接続される。また、第1配線55のうち圧電体層52の端部Eb1からみてX方向のX1側の部分は、絶縁層54を挟んで第1電極51の第2部分S2に平面視で重なる。したがって、第1配線55(さらには第2電極53)と第1電極51とは電気的に絶縁される。第1配線55のうち端部Ed1側の部分は、配線基板50の配線に電気的に接続される。以上の構成において、配線基板50(外部回路の例示)から第1配線55に供給された駆動信号Vdrは、第1配線55を介して第2電極53に供給される。 The portion of the first wiring 55 on the end Ed2 side located on the surface of the piezoelectric layer 52 is connected to the second electrode 53 via the contact hole H1 (example of the first contact hole) formed in the insulating layer 54. It is electrically connected. Further, the portion of the first wiring 55 on the X1 side in the X direction when viewed from the end portion Eb1 of the piezoelectric layer 52 overlaps the second portion S2 of the first electrode 51 with the insulating layer 54 interposed therebetween in a plan view. Therefore, the first wiring 55 (further, the second electrode 53) and the first electrode 51 are electrically insulated from each other. The portion of the first wiring 55 on the Ed1 side is electrically connected to the wiring of the wiring board 50. In the above configuration, the drive signal Vdr supplied from the wiring board 50 (exemplification of the external circuit) to the first wiring 55 is supplied to the second electrode 53 via the first wiring 55.

第2配線56は、絶縁層54の面上に形成された導電層である。第2配線56は、圧電素子P毎(または圧力室C毎)に個別に形成される。具体的には、X方向に長尺な複数の第2配線56が、相互に間隔をあけてY方向に配列する。 The second wiring 56 is a conductive layer formed on the surface of the insulating layer 54. The second wiring 56 is individually formed for each piezoelectric element P (or for each pressure chamber C). Specifically, a plurality of second wirings 56 that are long in the X direction are arranged in the Y direction at intervals from each other.

図4および図5に例示される通り、第2配線56は、圧電体層52の端部Eb2側に形成される。すなわち、第2配線56は、圧電体層52の端部Eb2に平面視で重なる。具体的には、第2配線56のうちX方向におけるX1側の端部Ee1は、第2電極53の端部Ec2からみてX方向のX1側に位置する。また、第2配線56のうちX方向におけるX2側の端部Ee2は、第1電極51の端部Ea2からみてX方向のX2側に位置する。第1実施形態では、さらに、第2配線56におけるX2側の端部Ee2は、圧力室Cの端部c2からみてX2側に位置する。以上の説明から理解される通り、第2配線56は、圧電体層52および第2電極53の面上と第1電極51の第3部分S3(圧電体層52に重ならない部分)の面上とにわたり連続する。すなわち、第1配線55と第2配線56とは、概略的には、Y-Z平面を挟んで面対称に形成される。なお、図4においては、第2配線56が圧電体層52よりも幅広である構成を例示したが、第2配線56の配線幅は任意である。 As illustrated in FIGS. 4 and 5, the second wiring 56 is formed on the end Eb2 side of the piezoelectric layer 52. That is, the second wiring 56 overlaps the end portion Eb2 of the piezoelectric layer 52 in a plan view. Specifically, the end Ee1 on the X1 side of the second wiring 56 in the X direction is located on the X1 side in the X direction when viewed from the end Ec2 of the second electrode 53. Further, the end Ee2 on the X2 side of the second wiring 56 is located on the X2 side in the X direction when viewed from the end Ea2 of the first electrode 51. Further, in the first embodiment, the end portion Ee2 on the X2 side of the second wiring 56 is located on the X2 side with respect to the end portion c2 of the pressure chamber C. As can be understood from the above description, the second wiring 56 is on the surface of the piezoelectric layer 52 and the second electrode 53 and on the surface of the third portion S3 (the portion that does not overlap the piezoelectric layer 52) of the first electrode 51. And so on. That is, the first wiring 55 and the second wiring 56 are generally formed symmetrically with the YZ plane interposed therebetween. Although FIG. 4 illustrates a configuration in which the second wiring 56 is wider than the piezoelectric layer 52, the wiring width of the second wiring 56 is arbitrary.

第2配線56のうち圧電体層52の端部Eb2からみてX方向のX2側の部分は、絶縁層54を挟んで第1電極51の第3部分S3に平面視で重なる。すなわち、第2配線56と第1電極51とは電気的に絶縁される。他方、第2配線56のうち端部Ee1側の部分は、圧電体層52の面上において第2電極53のうち端部Ec2側の部分に平面視で重なる。第2配線56のうち圧電体層52の面上に位置する端部Ee1側の部分は、絶縁層54に形成されたコンタクトホールH2(第2コンタクトホールの例示)を介して第2電極53に電気的に接続される。すなわち、第2配線56は、第2電極53と第1配線55とを介して配線基板50の配線に電気的に接続される。したがって、配線基板50から第1配線55に供給された駆動信号Vdrは、第2電極53を介して第2配線56にも供給される。 The portion of the second wiring 56 on the X2 side in the X direction when viewed from the end portion Eb2 of the piezoelectric layer 52 overlaps the third portion S3 of the first electrode 51 with the insulating layer 54 interposed therebetween in a plan view. That is, the second wiring 56 and the first electrode 51 are electrically insulated from each other. On the other hand, the portion of the second wiring 56 on the end Ee1 side overlaps the portion of the second electrode 53 on the end Ec2 side on the surface of the piezoelectric layer 52 in a plan view. The portion of the second wiring 56 on the end Ee1 side located on the surface of the piezoelectric layer 52 is connected to the second electrode 53 via the contact hole H2 (example of the second contact hole) formed in the insulating layer 54. It is electrically connected. That is, the second wiring 56 is electrically connected to the wiring of the wiring board 50 via the second electrode 53 and the first wiring 55. Therefore, the drive signal Vdr supplied from the wiring board 50 to the first wiring 55 is also supplied to the second wiring 56 via the second electrode 53.

第1配線55および第2配線56は、共通の導電層(単層または複数層)を選択的に除去することで一括的に形成される。したがって、第1配線55と第2配線56とは、共通の導電材料により略同一の膜厚に形成される。例えば、金等の低抵抗な金属の導電層をスパッタリング等の公知の成膜技術により形成し、フォトリソグラフィ等の公知の加工技術により当該導電層を選択的に除去することで、第1配線55と第2配線56とが一括的に形成される。第1配線55および第2配線56の膜厚は、第2電極53の膜厚よりも厚い。例えば、第2電極53は、圧電体層52の変形を過度に抑制しないように充分に薄い膜厚に形成される。他方、第1配線55および第2配線56については、配線抵抗が充分に低減されるように相応の膜厚が確保される。 The first wiring 55 and the second wiring 56 are collectively formed by selectively removing a common conductive layer (single layer or a plurality of layers). Therefore, the first wiring 55 and the second wiring 56 are formed of a common conductive material to have substantially the same film thickness. For example, the first wiring 55 is formed by forming a conductive layer of a low resistance metal such as gold by a known film forming technique such as sputtering, and selectively removing the conductive layer by a known processing technique such as photolithography. And the second wiring 56 are collectively formed. The film thickness of the first wiring 55 and the second wiring 56 is thicker than the film thickness of the second electrode 53. For example, the second electrode 53 is formed to have a sufficiently thin film thickness so as not to excessively suppress the deformation of the piezoelectric layer 52. On the other hand, for the first wiring 55 and the second wiring 56, a corresponding film thickness is secured so that the wiring resistance is sufficiently reduced.

図4および図5に例示される通り、圧電デバイス38のうち圧電体層52が形成された範囲は、平面視で第1領域Q1と第2領域Q2と第3領域Q3とに区分される。第2領域Q2は、圧電体層52における端部Eb1側の領域であり、第3領域Q3は、圧電体層52における端部Eb2側の領域である。第1領域Q1は、第2領域Q2と第3領域Q3との間の領域である。すなわち、第1領域Q1からみてX方向のX1側に第2領域Q2が位置し、第1領域Q1からみてX方向のX2側の第3領域Q3が位置する。 As illustrated in FIGS. 4 and 5, the range in which the piezoelectric layer 52 is formed in the piezoelectric device 38 is divided into a first region Q1, a second region Q2, and a third region Q3 in a plan view. The second region Q2 is a region on the end Eb1 side of the piezoelectric layer 52, and the third region Q3 is a region on the end Eb2 side of the piezoelectric layer 52. The first region Q1 is a region between the second region Q2 and the third region Q3. That is, the second region Q2 is located on the X1 side in the X direction when viewed from the first region Q1, and the third region Q3 on the X2 side in the X direction when viewed from the first region Q1 is located.

第1領域Q1は、第1配線55および第2配線56が形成されない領域である。したがって、第1領域Q1(能動部)においては、第1電極51(第1部分S1)と圧電体層52と第2電極53とが振動板36側からこの順番で積層される。他方、第2領域Q2は、第1配線55が形成された領域である。したがって、第2領域Q2においては、第1電極51(第2部分S2)と圧電体層52と絶縁層54と第1配線55とが振動板36側からこの順番で積層される。また、第3領域Q3は、第2配線56が形成された領域である。したがって、第3領域Q3においては、第1電極51(第3部分S3)と圧電体層52と絶縁層54と第2配線56とが振動板36側からこの順番で積層される。 The first region Q1 is a region in which the first wiring 55 and the second wiring 56 are not formed. Therefore, in the first region Q1 (active portion), the first electrode 51 (first portion S1), the piezoelectric layer 52, and the second electrode 53 are laminated in this order from the diaphragm 36 side. On the other hand, the second region Q2 is a region in which the first wiring 55 is formed. Therefore, in the second region Q2, the first electrode 51 (second portion S2), the piezoelectric layer 52, the insulating layer 54, and the first wiring 55 are laminated in this order from the diaphragm 36 side. Further, the third region Q3 is a region in which the second wiring 56 is formed. Therefore, in the third region Q3, the first electrode 51 (third portion S3), the piezoelectric layer 52, the insulating layer 54, and the second wiring 56 are laminated in this order from the diaphragm 36 side.

図6に例示される通り、第1領域Q1には、圧電体層52を誘電体とする容量素子Cpが第1電極51と第2電極53との間に形成される。他方、第2領域Q2においては、第1電極51と第1配線55との間に圧電体層52と絶縁層54とが介在する。すなわち、第2領域Q2においては、図7に例示される通り、圧電体層52を誘電体とする容量素子Cpと、絶縁層54を誘電体とする容量素子Csとが、第1電極51と第1配線55との間に直列に接続される。第3領域Q3においては、第1電極51と第2配線56との間に圧電体層52と絶縁層54とが介在する。すなわち、第3領域Q3においては、図8に例示される通り、圧電体層52を誘電体とする容量素子Cpと、絶縁層54を誘電体とする容量素子Csとが、第1電極51と第2配線56との間に直列に接続される。 As illustrated in FIG. 6, in the first region Q1, a capacitive element Cp having the piezoelectric layer 52 as a dielectric is formed between the first electrode 51 and the second electrode 53. On the other hand, in the second region Q2, the piezoelectric layer 52 and the insulating layer 54 are interposed between the first electrode 51 and the first wiring 55. That is, in the second region Q2, as illustrated in FIG. 7, the capacitive element Cp having the piezoelectric layer 52 as a dielectric and the capacitive element Cs having the insulating layer 54 as a dielectric are the first electrodes 51. It is connected in series with the first wiring 55. In the third region Q3, the piezoelectric layer 52 and the insulating layer 54 are interposed between the first electrode 51 and the second wiring 56. That is, in the third region Q3, as illustrated in FIG. 8, the capacitive element Cp having the piezoelectric layer 52 as a dielectric and the capacitive element Cs having the insulating layer 54 as a dielectric are the first electrodes 51. It is connected in series with the second wiring 56.

以上に説明した通り、第1実施形態では、圧電体層52の長手方向(X方向)において第1配線55とは反対側に第2配線56が形成される。以上の構成によれば、圧電体層52のうち端部Eb2側の部分の機械的な剛性が、第1配線55が形成された端部Eb1側と同等に確保される。したがって、端部Eb2の近傍における圧電体層52や振動板36におけるクラックの発生を抑制することが可能である。 As described above, in the first embodiment, the second wiring 56 is formed on the side opposite to the first wiring 55 in the longitudinal direction (X direction) of the piezoelectric layer 52. According to the above configuration, the mechanical rigidity of the portion of the piezoelectric layer 52 on the end Eb2 side is ensured to be the same as that on the end Eb1 side on which the first wiring 55 is formed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer 52 and the diaphragm 36 in the vicinity of the end portion Eb2.

図9は、第2配線56を形成しない構成(以下「対比例」という)の断面図である。図9に例示される通り、対比例において、第1電極51と第2電極53とが対向する領域Qa内では、基準電圧Vbsと駆動信号Vdrとの差分に相当する電圧Vaが圧電体層52に印加される。他方、領域QaからみてX方向のX2側に位置する領域Qb内では、圧電体層52に電圧は印加されない。すなわち、圧電体層52は、領域Qa内では電圧Vaに応じて変形する一方、領域Qb内では変形しない。したがって、領域Qaと領域Qbとの境界に局所的な応力差が発生し、圧電体層52にクラックが発生する可能性がある。 FIG. 9 is a cross-sectional view of a configuration (hereinafter referred to as “inverse proportion”) in which the second wiring 56 is not formed. As illustrated in FIG. 9, in the region Qa where the first electrode 51 and the second electrode 53 face each other in inverse proportion, the voltage Va corresponding to the difference between the reference voltage Vbs and the drive signal Vdr is the piezoelectric layer 52. Is applied to. On the other hand, no voltage is applied to the piezoelectric layer 52 in the region Qb located on the X2 side in the X direction with respect to the region Qa. That is, the piezoelectric layer 52 is deformed in the region Qa according to the voltage Va, but is not deformed in the region Qb. Therefore, a local stress difference may occur at the boundary between the region Qa and the region Qb, and a crack may occur in the piezoelectric layer 52.

他方、第1実施形態の第3領域Q3内においては、第1電極51と第2配線56との間に圧電体層52と絶縁層54とが介在する。以上の構成では、第1電極51と第2配線56との間の電圧Vaは、図8の容量素子Csと容量素子Cpとで分割される。したがって、圧電体層52に印加される電圧Vbは、第1電極51と第2配線56との間の電圧Vaを下回る。すなわち、第3領域Q3内の圧電体層52には、第1領域Q1内の圧電体層52よりも低い電圧が印加される。したがって、圧電体層52のうち第1領域Q1と第3領域Q3との境界に発生する応力差は、対比例1と比較して低減される。すなわち、第1実施形態によれば、機械的な剛性の観点だけでなく、以上に説明した電気的な観点からも、圧電体層52におけるクラックの発生を抑制できるという利点がある。 On the other hand, in the third region Q3 of the first embodiment, the piezoelectric layer 52 and the insulating layer 54 are interposed between the first electrode 51 and the second wiring 56. In the above configuration, the voltage Va between the first electrode 51 and the second wiring 56 is divided by the capacitive element Cs and the capacitive element Cp in FIG. Therefore, the voltage Vb applied to the piezoelectric layer 52 is lower than the voltage Va between the first electrode 51 and the second wiring 56. That is, a voltage lower than that of the piezoelectric layer 52 in the first region Q1 is applied to the piezoelectric layer 52 in the third region Q3. Therefore, the stress difference generated at the boundary between the first region Q1 and the third region Q3 of the piezoelectric layer 52 is reduced as compared with the inverse proportion 1. That is, according to the first embodiment, there is an advantage that the generation of cracks in the piezoelectric layer 52 can be suppressed not only from the viewpoint of mechanical rigidity but also from the viewpoint of electrical described above.

<第2実施形態>
本発明の第2実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用または機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described. For the elements whose actions or functions are the same as those of the first embodiment in each of the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the first embodiment will be diverted and detailed description of each will be omitted as appropriate.

図10は、第2実施形態における複数の圧電デバイス38の平面図であり、図11は、図10におけるXI-XI線の断面図である。図10および図11に例示される通り、第2実施形態の圧電デバイス38は、第1実施形態と同様の要素に加えて第3配線57を具備する。第3配線57は、複数の圧電デバイス38にわたり連続するようにY方向に延在する帯状の電極である。第3配線57は、第1電極51と比較して抵抗率が低い導電材料で形成される。例えば、共通の導電層を選択的に除去することで、第1配線55と第2配線56と第3配線57とが一括的に形成される。 10 is a plan view of the plurality of piezoelectric devices 38 in the second embodiment, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. As illustrated in FIGS. 10 and 11, the piezoelectric device 38 of the second embodiment includes a third wiring 57 in addition to the same elements as those of the first embodiment. The third wiring 57 is a band-shaped electrode extending in the Y direction so as to be continuous over the plurality of piezoelectric devices 38. The third wiring 57 is made of a conductive material having a resistivity lower than that of the first electrode 51. For example, by selectively removing the common conductive layer, the first wiring 55, the second wiring 56, and the third wiring 57 are collectively formed.

図10および図11に例示される通り、第3配線57は、第1電極51のうち端部Ea2側の部分に平面視で重なる。したがって、第3配線57は、平面視で第2配線56を挟んで第1配線55とは反対側に形成される。第3配線57は、絶縁層54に形成されたコンタクトホールH3を介して第1電極51に導通する。図4に例示される通り、コンタクトホールH3は、例えば圧電デバイス38毎に個別に形成される。ただし、コンタクトホールH3の形状や位置は任意である。例えば、複数の圧電デバイス38にわたり連続するX方向に長尺なコンタクトホールH3を形成してもよい。第3配線57には、例えば配線基板50から所定の基準電圧Vbsが印加される。基準電圧Vbsは、第3配線57を介して第1電極51に印加される。 As illustrated in FIGS. 10 and 11, the third wiring 57 overlaps the portion of the first electrode 51 on the end Ea2 side in a plan view. Therefore, the third wiring 57 is formed on the side opposite to the first wiring 55 with the second wiring 56 interposed therebetween in a plan view. The third wiring 57 conducts to the first electrode 51 via the contact hole H3 formed in the insulating layer 54. As illustrated in FIG. 4, the contact holes H3 are individually formed for each piezoelectric device 38, for example. However, the shape and position of the contact hole H3 are arbitrary. For example, a continuous contact hole H3 in the X direction may be formed across the plurality of piezoelectric devices 38. A predetermined reference voltage Vbs is applied to the third wiring 57, for example, from the wiring board 50. The reference voltage Vbs is applied to the first electrode 51 via the third wiring 57.

第2実施形態においても第1実施形態と同様の効果が実現される。また、第3実施形態では、第3配線57を介して第1電極51に電圧を印加することが可能である。ところで、圧電体層52の変形量を充分に確保する観点からは、第1電極51を充分に薄く形成することが重要である。しかし、第1電極51の膜厚が薄いほど第1電極51の抵抗が増大するから、配線基板50から第1電極51に印加された電圧に、第1電極51のY方向に沿った電圧降下が発生する。以上に説明した電圧降下に起因して、各圧電デバイス38の圧電素子Pに印加される電圧に誤差が発生する可能性がある。第2実施形態では、第1電極51と比較して抵抗率が低い導電材料で第3配線57が形成される。したがって、第1電極51における電圧降下が抑制され、結果的に各圧電素子Pに印加される電圧の誤差を低減できるという利点がある。 The same effect as that of the first embodiment is realized in the second embodiment. Further, in the third embodiment, it is possible to apply a voltage to the first electrode 51 via the third wiring 57. By the way, from the viewpoint of ensuring a sufficient amount of deformation of the piezoelectric layer 52, it is important to form the first electrode 51 sufficiently thin. However, as the thickness of the first electrode 51 becomes thinner, the resistance of the first electrode 51 increases, so that the voltage applied from the wiring board 50 to the first electrode 51 causes a voltage drop along the Y direction of the first electrode 51. Occurs. Due to the voltage drop described above, an error may occur in the voltage applied to the piezoelectric element P of each piezoelectric device 38. In the second embodiment, the third wiring 57 is formed of a conductive material having a resistivity lower than that of the first electrode 51. Therefore, there is an advantage that the voltage drop in the first electrode 51 is suppressed, and as a result, the error of the voltage applied to each piezoelectric element P can be reduced.

<変形例>
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
<Modification example>
Each of the above-exemplified forms can be variously modified. Specific embodiments that can be applied to each of the above-mentioned embodiments are illustrated below. It should be noted that the two or more embodiments arbitrarily selected from the following examples can be appropriately merged within a range that does not contradict each other.

(1)前述の各形態では、絶縁層54が各圧電体層52の全体を覆う構成を例示したが、絶縁層54が形成される範囲は以上の例示に限定されない。例えば、図12に例示される通り、第2電極53の表面の一部または全部に絶縁層54を形成しない構成も採用され得る。第1配線55および第2配線56の各々において絶縁層54の周縁から張出した部分が第2電極53に導通する。図12の例示から理解される通り、コンタクトホールH1およびコンタクトホールH2を省略してもよい。また、第2実施形態において、第3配線57のうち絶縁層54の周縁から張出した部分を第1電極51に接触させてもよい。すなわち、コンタクトホールH3は省略される。 (1) In each of the above-described embodiments, the configuration in which the insulating layer 54 covers the entire piezoelectric layer 52 is exemplified, but the range in which the insulating layer 54 is formed is not limited to the above examples. For example, as illustrated in FIG. 12, a configuration in which the insulating layer 54 is not formed on a part or all of the surface of the second electrode 53 may be adopted. In each of the first wiring 55 and the second wiring 56, the portion protruding from the peripheral edge of the insulating layer 54 conducts to the second electrode 53. As can be understood from the example of FIG. 12, the contact hole H1 and the contact hole H2 may be omitted. Further, in the second embodiment, the portion of the third wiring 57 overhanging from the peripheral edge of the insulating layer 54 may be brought into contact with the first electrode 51. That is, the contact hole H3 is omitted.

(2)前述の各形態では、複数の圧電デバイス38にわたり連続する帯状の第1電極51を例示したが、第1電極51の平面形状は以上の例示に限定されない。例えば、第1電極51を圧電デバイス38毎に個別に形成してもよい。第1電極51を個別電極とした構成では、第1電極51が形成された範囲の内側に圧電体層52が形成される。 (2) In each of the above-described embodiments, the strip-shaped first electrode 51 continuous over the plurality of piezoelectric devices 38 is illustrated, but the planar shape of the first electrode 51 is not limited to the above examples. For example, the first electrode 51 may be individually formed for each piezoelectric device 38. In the configuration in which the first electrode 51 is an individual electrode, the piezoelectric layer 52 is formed inside the range in which the first electrode 51 is formed.

(3)圧力室Cの端部c1および端部c2の位置は前述の各形態での例示に限定されない。例えば、第1電極51の端部Ea1と第1配線55の端部Ed2との間の範囲内の任意の位置に圧力室Cの端部c1を位置させてもよい。同様に、例えば、第1電極51の端部Ea2と第2配線56の端部Ee1との間の範囲内の任意の位置に圧力室Cの端部c2を位置させてもよい。 (3) The positions of the end portion c1 and the end portion c2 of the pressure chamber C are not limited to the above-mentioned examples. For example, the end portion c1 of the pressure chamber C may be positioned at an arbitrary position within the range between the end portion Ea1 of the first electrode 51 and the end portion Ed2 of the first wiring 55. Similarly, for example, the end portion c2 of the pressure chamber C may be positioned at an arbitrary position within the range between the end portion Ea2 of the first electrode 51 and the end portion Ee1 of the second wiring 56.

(4)圧力室Cまたは圧電デバイス38の平面形状は前述の各形態の例示に限定されない。例えば、シリコン(Si)の単結晶基板を圧力室基板34として利用した構成では、実際には、圧力室Cの平面形状に結晶面が反映される。 (4) The planar shape of the pressure chamber C or the piezoelectric device 38 is not limited to the above-mentioned examples of each form. For example, in a configuration in which a silicon (Si) single crystal substrate is used as the pressure chamber substrate 34, the crystal plane is actually reflected in the planar shape of the pressure chamber C.

(5)前述の各形態では、液体噴射ヘッド26を搭載した搬送体242を往復させるシリアル方式の液体噴射装置100を例示したが、複数のノズルNが媒体12の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。 (5) In each of the above-described embodiments, the serial type liquid injection device 100 that reciprocates the carrier 242 equipped with the liquid injection head 26 is exemplified, but the line type liquid in which a plurality of nozzles N are distributed over the entire width of the medium 12 is illustrated. The present invention can also be applied to an injection device.

(6)前述の各形態で例示した液体噴射装置100は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。 (6) The liquid injection device 100 exemplified in each of the above-described embodiments can be adopted in various devices such as a facsimile machine and a copier, in addition to a device dedicated to printing. However, the application of the liquid injection device of the present invention is not limited to printing. For example, a liquid injection device that injects a solution of a coloring material is used as a manufacturing device for forming a color filter of a liquid crystal display device. Further, a liquid injection device for injecting a solution of a conductive material is used as a manufacturing device for forming wiring and electrodes on a wiring board.

100…液体噴射装置、12…媒体、14…液体容器、20…制御ユニット、22…搬送機構、24…移動機構、26…液体噴射ヘッド、32……流路基板、34……圧力室基板、342…除去部、36……振動板、38……圧電デバイス、42……筐体部、44……封止体、46……ノズル板、N……ノズル、48……吸振体、50……配線基板、51…第1電極、52…圧電体層、53…第2電極、54…絶縁層、55…第1配線、56…第2配線、57…第3配線、C…圧力室、R…液体貯留室、P…圧電素子。 100 ... liquid injection device, 12 ... medium, 14 ... liquid container, 20 ... control unit, 22 ... transfer mechanism, 24 ... movement mechanism, 26 ... liquid injection head, 32 ... flow path substrate, 34 ... pressure chamber substrate, 342 ... Removal part, 36 ... Vibration plate, 38 ... Piezoelectric device, 42 ... Housing part, 44 ... Sealed body, 46 ... Nozzle plate, N ... Nozzle, 48 ... Vibration absorber, 50 ... ... Wiring board, 51 ... 1st electrode, 52 ... Piezoelectric layer, 53 ... 2nd electrode, 54 ... Insulation layer, 55 ... 1st wiring, 56 ... 2nd wiring, 57 ... 3rd wiring, C ... Pressure chamber, R ... Liquid storage chamber, P ... Piezoelectric element.

Claims (12)

液体を収容し、X方向において長手に形成された圧力室と、
前記圧力室の壁面を構成する振動板と、
前記圧力室から液体を噴射させる圧電デバイスと
を具備する液体噴射ヘッドであって、
前記圧電デバイスは、
第1電極と、
圧電体層と、
第2電極と、
絶縁層と、
前記第2電極に電気的に接続される第1配線と、
前記第2電極に電気的に接続される第2配線とを具備し、
前記第1電極と前記圧電体層と前記第2電極とがこの順番で積層された第1領域と、
前記圧電体層の前記X方向における第1端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第1配線とがこの順番で積層された第2領域と、
前記圧電体層における前記第1端とは反対の第2端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第2配線とがこの順番で積層された第3領域とを含み、
前記第1端側における前記圧力室の端部の壁面と前記振動板とが交差する部分を第1圧力室端部とし、
前記第2端側における前記圧力室の端部の壁面と前記振動板とが交差する部分を第2圧力室端部とすると、
前記第2領域は平面視で前記第1領域と前記第1圧力室端部との間に位置し、
前記第3領域は平面視で前記第1領域と前記第2圧力室端部との間に位置する
液体噴射ヘッド。
A pressure chamber that holds the liquid and is formed longitudinally in the X direction,
The diaphragm constituting the wall surface of the pressure chamber and
A liquid injection head including a piezoelectric device for injecting a liquid from the pressure chamber.
The piezoelectric device is
With the first electrode
Piezoelectric layer and
With the second electrode
Insulation layer and
The first wiring electrically connected to the second electrode and
A second wiring electrically connected to the second electrode is provided.
A first region in which the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode are laminated in this order,
A second region located on the first end side of the piezoelectric layer in the X direction, in which the first electrode, the piezoelectric layer, the insulating layer, and the first wiring are laminated in this order.
A third region located on the second end side of the piezoelectric layer opposite to the first end, and the first electrode, the piezoelectric layer, the insulating layer, and the second wiring are laminated in this order. Including and
The portion where the wall surface of the end portion of the pressure chamber and the diaphragm on the first end side intersect is defined as the first pressure chamber end portion.
Assuming that the portion where the wall surface of the end portion of the pressure chamber and the diaphragm intersect on the second end side is the second pressure chamber end portion.
The second region is located between the first region and the end of the first pressure chamber in a plan view.
The third region is a liquid injection head located between the first region and the end of the second pressure chamber in a plan view.
前記第1圧力室端部と前記第2圧力室端部とは前記第2電極と重ならない
請求項1の液体噴射ヘッド。
The liquid injection head according to claim 1, wherein the end of the first pressure chamber and the end of the second pressure chamber do not overlap with the second electrode.
前記第1圧力室端部と前記第2圧力室端部とは前記圧電体層と重ならない
請求項2の液体噴射ヘッド。
The liquid injection head according to claim 2, wherein the end of the first pressure chamber and the end of the second pressure chamber do not overlap with the piezoelectric layer.
前記第1圧力室端部と前記第2圧力室端部とは前記第1電極と重ならない
請求項3の液体噴射ヘッド。
The liquid injection head according to claim 3, wherein the end of the first pressure chamber and the end of the second pressure chamber do not overlap with the first electrode.
前記X方向と交わるY方向における前記第1配線の幅は、前記第2電極の幅よりも大きく、
前記Y方向における前記第2配線の幅は、前記第2電極の幅よりも大きい
請求項1から4の何れかの液体噴射ヘッド。
The width of the first wiring in the Y direction intersecting the X direction is larger than the width of the second electrode.
The liquid injection head according to any one of claims 1 to 4, wherein the width of the second wiring in the Y direction is larger than the width of the second electrode.
前記第1電極は、前記圧電体層が積層された第1部分と、前記第1部分とは異なる第2部分とを含み、
前記第1配線は、前記圧電体層の面上において前記第2電極に導通し、前記絶縁層を挟んで前記第1電極の前記第2部分に重なる
請求項1から5の何れかの液体噴射ヘッド。
The first electrode includes a first portion in which the piezoelectric layer is laminated and a second portion different from the first portion.
The liquid injection according to any one of claims 1 to 5, wherein the first wiring conducts to the second electrode on the surface of the piezoelectric layer and overlaps the second portion of the first electrode with the insulating layer interposed therebetween. head.
前記第1電極は、前記第1部分を挟んで前記第2部分とは反対側の第3部分を含み、
前記第2配線は、前記圧電体層の面上において前記第2電極に導通し、前記絶縁層を挟んで前記第1電極の前記第3部分に重なる
請求項6の液体噴射ヘッド。
The first electrode includes a third portion opposite to the second portion with the first portion interposed therebetween.
The second wiring conducts to the second electrode on the surface of the piezoelectric layer and overlaps the third portion of the first electrode with the insulating layer interposed therebetween.
The liquid injection head according to claim 6 .
前記第1配線は、前記絶縁層に形成された第1コンタクトホールを介して、前記圧電体層の面上で前記第2電極に導通し、
前記第2配線は、前記絶縁層に形成された第2コンタクトホールを介して、前記圧電体層の面上で前記第2電極に導通する
請求項1から請求項7の何れかの液体噴射ヘッド。
The first wiring conducts to the second electrode on the surface of the piezoelectric layer through the first contact hole formed in the insulating layer.
The liquid injection head according to any one of claims 1 to 7, wherein the second wiring conducts to the second electrode on the surface of the piezoelectric layer through a second contact hole formed in the insulating layer. ..
平面視で前記第2配線を挟んで前記第1配線とは反対側に形成され、前記第1電極に導通する第3配線を具備する
請求項1から請求項8の何れかの液体噴射ヘッド。
The liquid injection head according to any one of claims 1 to 8, which is formed on the side opposite to the first wiring so as to sandwich the second wiring in a plan view and includes a third wiring conducting the first electrode.
前記第1配線には外部回路から駆動信号が供給され、
前記第2配線は、前記第2電極と前記第1配線とを介して前記外部回路に電気的に接続される
請求項1から請求項9の何れかの液体噴射ヘッド。
A drive signal is supplied to the first wiring from an external circuit.
The liquid injection head according to any one of claims 1 to 9, wherein the second wiring is electrically connected to the external circuit via the second electrode and the first wiring.
請求項1から請求項10の何れかの液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置。 A liquid injection device comprising the liquid injection head according to any one of claims 1 to 10. 液体を収容し、X方向において長手に形成された圧力室と、前記圧力室の壁面を構成する振動板とを具備し、前記圧力室から液体を噴射させる液体噴射ヘッドに用いられる
圧電デバイスであって、
第1電極と、
圧電体層と、
第2電極と、
絶縁層と、
前記第2電極に電気的に接続される第1配線と、
前記第2電極に電気的に接続される第2配線とを具備し、
前記第1電極と前記圧電体層と前記第2電極とがこの順番で積層された第1領域と、
前記圧電体層の第1端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第1配線とがこの順番で積層された第2領域と、
前記圧電体層における前記第1端とは反対の第2端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第2配線とがこの順番で積層された第3領域とを含み、
前記第1端側における前記圧力室の端部の壁面と前記振動板とが交差する部分を第1圧力室端部とし、
前記第2端側における前記圧力室の端部の壁面と前記振動板とが交差する部分を第2圧力室端部とすると、
前記第2領域は平面視で前記第1領域と前記第1圧力室端部との間に位置し、
前記第3領域は平面視で前記第1領域と前記第2圧力室端部との間に位置する
圧電デバイス。
It is used for a liquid injection head that accommodates a liquid and is provided with a pressure chamber formed longitudinally in the X direction and a diaphragm constituting the wall surface of the pressure chamber, and injects the liquid from the pressure chamber.
Piezoelectric device
With the first electrode
Piezoelectric layer and
With the second electrode
Insulation layer and
The first wiring electrically connected to the second electrode and
A second wiring electrically connected to the second electrode is provided.
A first region in which the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode are laminated in this order,
A second region located on the first end side of the piezoelectric layer, in which the first electrode, the piezoelectric layer, the insulating layer, and the first wiring are laminated in this order.
A third region located on the second end side of the piezoelectric layer opposite to the first end, and the first electrode, the piezoelectric layer, the insulating layer, and the second wiring are laminated in this order. Including and
The portion where the wall surface of the end portion of the pressure chamber and the diaphragm on the first end side intersect is defined as the first pressure chamber end portion.
Assuming that the portion where the wall surface of the end portion of the pressure chamber and the diaphragm intersect on the second end side is the second pressure chamber end portion.
The second region is located between the first region and the end of the first pressure chamber in a plan view.
The third region is a piezoelectric device located between the first region and the end of the second pressure chamber in a plan view.
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160240769A1 (en) 2013-10-30 2016-08-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Piezoelectric thin film stack
JP2016004869A (en) 2014-06-16 2016-01-12 株式会社リコー Electromechanical conversion member, droplet discharge head, image forming apparatus, method of poling process of electromechanical conversion element, and method of manufacturing electromechanical conversion member
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