JP7106938B2 - liquid ejection head - Google Patents

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本発明は、流路ユニットと流路ユニットに積層された圧電アクチュエータと備えた液体吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a liquid ejection head including a channel unit and a piezoelectric actuator stacked on the channel unit.

特許文献1の図8には、X方向(第1方向)及びY方向(第2方向)に平行な吐出面を有する流路ユニットと、Z方向(第3方向)において流路ユニットに積層された圧電アクチュエータと、を備えた液体吐出ヘッドが示されている。圧電アクチュエータは、Z方向において流路ユニットの圧力室と重なる第1活性部と、X方向において互いに離隔した2つの第2活性部と、を備えている。特許文献1の図8では、圧力室、第1活性部及び2つの第2活性部を通るX方向及びZ方向に沿った断面において、2つの第2活性部のX方向の離隔距離は、圧力室のX方向の長さと同じである。 FIG. 8 of Patent Document 1 shows a channel unit having a discharge surface parallel to the X direction (first direction) and the Y direction (second direction), and a channel unit stacked in the Z direction (third direction). and a piezoelectric actuator. The piezoelectric actuator includes a first active portion that overlaps the pressure chamber of the channel unit in the Z direction, and two second active portions that are separated from each other in the X direction. In FIG. 8 of Patent Document 1, in a cross section along the X direction and the Z direction passing through the pressure chamber, the first active portion and the two second active portions, the separation distance in the X direction between the two second active portions is the pressure It is the same as the length of the chamber in the X direction.

特開2009-096173号公報JP 2009-096173 A

流路ユニットに圧電アクチュエータを積層する際に、流路ユニットと圧電アクチュエータとの間でX方向の位置ズレが生じると、第1活性部と2つの第2活性部とから構成されるアクチュエータ部の変形量が、位置ズレが無い場合に比べ、低下し得る。特許文献1の図8の構成では、圧力室、第1活性部及び2つの第2活性部を通るX方向及びZ方向に沿った断面において、2つの第2活性部のX方向の離隔距離が圧力室のX方向の長さと同じであるため、後述の解析結果から明らかなように、流路ユニットと圧電アクチュエータとの間の位置ズレによるアクチュエータ部の変形量の低下が大きくなる。 When the piezoelectric actuator is stacked on the channel unit, if a positional deviation occurs between the channel unit and the piezoelectric actuator in the X direction, the actuator section composed of the first active portion and the two second active portions will be deformed. The amount of deformation can be reduced compared to when there is no misalignment. In the configuration of FIG. 8 of Patent Document 1, in a cross section along the X direction and the Z direction passing through the pressure chamber, the first active portion, and the two second active portions, the separation distance in the X direction between the two second active portions is Since it is the same as the length of the pressure chamber in the X direction, as will be apparent from the analysis results described later, the amount of deformation of the actuator section is greatly reduced due to the positional deviation between the channel unit and the piezoelectric actuator.

本発明の目的は、流路ユニットと圧電アクチュエータとの間の位置ズレによるアクチュエータ部の変形量の低下を抑制できる、液体吐出ヘッドを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid ejection head capable of suppressing a decrease in the amount of deformation of an actuator section due to a positional deviation between a channel unit and a piezoelectric actuator.

本発明の第1観点に係る液体吐出ヘッドは、第1方向及び前記第1方向と直交する第2方向に平行な吐出面であって、吐出口を画定する面である吐出面を有し、前記吐出口と連通する圧力室が形成された流路ユニットと、前記吐出面と直交する第3方向において、前記流路ユニットに積層された圧電アクチュエータと、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記第3方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第3方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第3方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備え、前記圧電体は、前記第3方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1部分であって、前記第3方向において前記圧力室と重なる部分を有する第1部分と、前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2部分と、前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3部分であって、前記第1方向において前記第2部分から離隔した第3部分と、を有し、前記第1部分は、前記第1方向において前記第2部分と前記第3部分との間に配置された部分を有し、前記圧力室、前記第1部分、前記第2部分及び前記第3部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った断面において、前記第1方向における前記第2部分と前記第3部分との離隔距離は、前記第1方向における前記圧力室の長さよりも長く、前記流路ユニットに、前記第1方向において前記圧力室から離隔した別の圧力室が形成されており、前記圧電アクチュエータは、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第4電極と、前記第3方向において前記第4電極から離隔した第5電極と、前記第3方向において前記第4電極から離隔した第6電極と、を備え、前記圧電体は、前記第3方向において前記第4電極と前記第5電極とに挟まれた第4部分であって、前記第3方向において前記別の圧力室と重なる部分を有する第4部分と、前記第3方向において前記第4電極と前記第6電極とに挟まれた第5部分と、前記第3方向において前記第4電極と前記第6電極とに挟まれた第6部分であって、前記第1方向において前記第5部分から離隔した第6部分と、をさらに有し、前記第4部分は、前記第1方向において前記第5部分と前記第6部分との間に配置された部分を有し、前記別の圧力室、前記第4部分、前記第5部分及び前記第6部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った断面において、前記第1方向における前記第5部分と前記第6部分との離隔距離は、前記第1方向における前記別の圧力室の長さよりも長く、前記第1方向において前記第1部分と前記第4部分との間に、前記第3部分及び前記第5部分が配置されていることを特徴とする。
本発明の第2観点に係る液体吐出ヘッドは、第1方向及び前記第1方向と直交する第2方向に平行な吐出面であって、吐出口を画定する面である吐出面を有し、前記吐出口と連通する圧力室が形成された流路ユニットと、前記吐出面と直交する第3方向において、前記流路ユニットに積層された圧電アクチュエータと、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記第3方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第3方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第3方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備え、前記圧電体は、前記第3方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1部分であって、前記第3方向において前記圧力室と重なる部分を有する第1部分と、前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2部分と、前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3部分であって、前記第1方向において前記第2部分から離隔した第3部分と、を有し、前記第1部分は、前記第1方向において前記第2部分と前記第3部分との間に配置された部分を有し、前記圧力室、前記第1部分、前記第2部分及び前記第3部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った断面において、前記第1方向における前記第2部分と前記第3部分との離隔距離は、前記第1方向における前記圧力室の長さよりも長く、前記断面における前記離隔距離と、前記圧力室、前記第1部分、前記第2部分及び前記第3部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った別の断面であって、前記第2方向において前記断面とは異なる位置を通る別の断面における、前記離隔距離とが、互いに異なることを特徴とする。
A liquid ejection head according to a first aspect of the present invention has an ejection surface parallel to a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, the ejection surface defining an ejection port, A channel unit in which a pressure chamber communicating with the ejection port is formed; and a piezoelectric actuator stacked on the channel unit in a third direction orthogonal to the ejection surface, wherein the piezoelectric actuator A piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers laminated in three directions, a first electrode, a second electrode separated from the first electrode in the third direction, and a second electrode separated from the first electrode in the third direction. and a third electrode, wherein the piezoelectric body is a first portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the third direction and a portion overlapping the pressure chamber in the third direction. a second portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction; and a portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction a third portion spaced apart from the second portion in the first direction, wherein the first portion is located between the second portion and the third portion in the first direction; in the first direction in a cross section along the first direction and the third direction passing through the pressure chamber, the first portion, the second portion and the third portion and having a portion disposed therebetween A separation distance between the second portion and the third portion is longer than a length of the pressure chamber in the first direction, and the channel unit is provided with another pressure spaced apart from the pressure chamber in the first direction. A chamber is formed, and the piezoelectric actuator includes a fourth electrode spaced from the first electrode in the first direction, a fifth electrode spaced from the fourth electrode in the third direction, and a fourth electrode spaced from the fourth electrode in the third direction. and a sixth electrode separated from the fourth electrode in the third direction, wherein the piezoelectric body is a fourth portion sandwiched between the fourth electrode and the fifth electrode in the third direction, the third a fourth portion having a portion overlapping the another pressure chamber in the direction; a fifth portion sandwiched between the fourth electrode and the sixth electrode in the third direction; and the fourth electrode in the third direction. and the sixth electrode, the sixth portion being separated from the fifth portion in the first direction, wherein the fourth portion is located in the first direction having a portion located between said fifth portion and said sixth portion, passing through said further pressure chamber, said fourth portion, said fifth portion and said sixth portion; In a cross section along the first direction and the third direction, the separation distance between the fifth portion and the sixth portion in the first direction is longer than the length of the another pressure chamber in the first direction. , wherein the third portion and the fifth portion are arranged between the first portion and the fourth portion in the first direction .
A liquid ejection head according to a second aspect of the present invention has an ejection surface parallel to a first direction and a second direction orthogonal to the first direction, the ejection surface being a surface defining ejection ports, A channel unit in which a pressure chamber communicating with the ejection port is formed; and a piezoelectric actuator stacked on the channel unit in a third direction orthogonal to the ejection surface, wherein the piezoelectric actuator A piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers laminated in three directions, a first electrode, a second electrode separated from the first electrode in the third direction, and a second electrode separated from the first electrode in the third direction. and a third electrode, wherein the piezoelectric body is a first portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the third direction and a portion overlapping the pressure chamber in the third direction. a second portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction; and a portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction a third portion spaced apart from the second portion in the first direction, wherein the first portion is located between the second portion and the third portion in the first direction; in the first direction in a cross section along the first direction and the third direction passing through the pressure chamber, the first portion, the second portion and the third portion and having a portion disposed therebetween A separation distance between the second portion and the third portion is longer than a length of the pressure chamber in the first direction, and the separation distance in the cross section is the same as the pressure chamber, the first portion, and the second portion. and another cross section along the first direction and the third direction passing through the third portion, the separation distance in another cross section passing through a position different from the cross section in the second direction, characterized by being different from each other.

本発明の第観点に係る液体吐出ヘッドは、第1方向及び前記第1方向と直交する第2方向に平行な吐出面であって、吐出口を画定する面である吐出面を有し、前記吐出口と連通する圧力室が形成された流路ユニットと、前記吐出面と直交する第3方向において、前記流路ユニットに積層された圧電アクチュエータと、を備え、前記圧電アクチュエータは、前記第3方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第3方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第3方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備え、前記圧電体は、前記第3方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1部分であって、前記第3方向において前記圧力室と重なる部分を有する第1部分と、前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2部分と、前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3部分であって、前記第1方向において前記第2部分から離隔した第3部分と、を有し、前記第1部分は、前記第1方向において前記第2部分と前記第3部分との間に配置された部分を有し、前記圧電アクチュエータは、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、前記圧力室は、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、前記圧力室の前記他端は、前記第1方向において、前記圧力室の前記一端と前記圧電アクチュエータの前記他端との間に位置し、前記第2部分は、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、前記第2部分の前記他端は、前記第1方向において、前記第2部分の前記一端と前記圧電アクチュエータの前記他端との間に位置し、前記第2部分の前記他端及び前記圧力室の前記一端は、前記第1方向において、前記圧電アクチュエータの前記一端と前記第1部分における前記第1方向の中央との間に位置し、前記第2部分の前記他端から前記第1部分の前記中央までの前記第1方向の距離は、前記圧力室の前記一端から前記圧力室の前記他端までの前記第1方向の距離の半分よりも長く、前記流路ユニットに、前記第1方向において前記圧力室から離隔した別の圧力室が形成されており、前記圧電アクチュエータは、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第4電極と、前記第3方向において前記第4電極から離隔した第5電極と、前記第3方向において前記第4電極から離隔した第6電極と、を備え、前記圧電体は、前記第3方向において前記第4電極と前記第5電極とに挟まれた第4部分であって、前記第3方向において前記別の圧力室と重なる部分を有する第4部分と、前記第3方向において前記第4電極と前記第6電極とに挟まれた第5部分と、前記第3方向において前記第4電極と前記第6電極とに挟まれた第6部分であって、前記第1方向において前記第5部分から離隔した第6部分と、をさらに有し、前記第4部分は、前記第1方向において前記第5部分と前記第6部分との間に配置された部分を有し、前記別の圧力室は、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、前記別の圧力室の前記他端は、前記第1方向において、前記別の圧力室の前記一端と前記圧電アクチュエータの前記他端との間に位置し、前記第5部分は、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、前記第5部分の前記他端は、前記第1方向において、前記第5部分の前記一端と前記圧電アクチュエータの前記他端との間に位置し、前記第5部分の前記他端及び前記別の圧力室の前記一端は、前記第1方向において、前記圧電アクチュエータの前記一端と前記第4部分における前記第1方向の中央との間に位置し、前記第5部分の前記他端から前記第4部分の前記中央までの前記第1方向の距離は、前記別の圧力室の前記一端から前記別の圧力室の前記他端までの前記第1方向の距離の半分よりも長く、前記第1方向において前記第1部分と前記第4部分との間に、前記第3部分及び前記第5部分が配置されていることを特徴とする。 A liquid ejection head according to a third aspect of the present invention has an ejection surface parallel to a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, the ejection surface defining an ejection port, A channel unit in which a pressure chamber communicating with the ejection port is formed; and a piezoelectric actuator stacked on the channel unit in a third direction orthogonal to the ejection surface, wherein the piezoelectric actuator A piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers laminated in three directions, a first electrode, a second electrode separated from the first electrode in the third direction, and a second electrode separated from the first electrode in the third direction. and a third electrode, wherein the piezoelectric body is a first portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the third direction and a portion overlapping the pressure chamber in the third direction. a second portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction; and a portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction a third portion spaced apart from the second portion in the first direction, wherein the first portion is located between the second portion and the third portion in the first direction; The piezoelectric actuator has one end in the first direction and the other end in the first direction, and the pressure chamber has one end in the first direction and the other end in the first direction. the other end of the pressure chamber in the first direction, the other end of the pressure chamber being positioned between the one end of the pressure chamber and the other end of the piezoelectric actuator in the first direction; The two portions have one end in the first direction and the other end in the first direction, and the other end of the second portion is located in the first direction with the one end of the second portion and the The other end of the second portion and the one end of the pressure chamber are positioned between the other end of the piezoelectric actuator and the first end of the first portion in the first direction. and the distance in the first direction from the other end of the second portion to the center of the first portion is the distance from the one end of the pressure chamber to the other of the pressure chambers. Another pressure chamber is formed in the flow channel unit and is separated from the pressure chamber in the first direction, and the piezoelectric actuator is arranged to move the piezoelectric actuator to the first direction. a fourth electrode separated from the first electrode in one direction; a fifth electrode separated from the fourth electrode in the third direction; and a fourth electrode separated from the fourth electrode in the third direction. and a sixth electrode, wherein the piezoelectric body is a fourth portion sandwiched between the fourth electrode and the fifth electrode in the third direction, and the pressure chamber is located in the third direction. a fifth portion sandwiched between the fourth electrode and the sixth electrode in the third direction; and between the fourth electrode and the sixth electrode in the third direction. a sandwiched sixth portion spaced apart from the fifth portion in the first direction, wherein the fourth portion is located between the fifth portion and the fourth portion in the first direction; 6, the another pressure chamber has one end in the first direction and the other end in the first direction, the other pressure chamber of the another pressure chamber The end is positioned between the one end of the another pressure chamber and the other end of the piezoelectric actuator in the first direction, and the fifth portion is located between the one end in the first direction and the first direction. and the other end of the fifth portion is located between the one end of the fifth portion and the other end of the piezoelectric actuator in the first direction, and the fifth The other end of the portion and the one end of the another pressure chamber are positioned between the one end of the piezoelectric actuator and the center of the fourth portion in the first direction in the first direction, The distance in the first direction from the other end of the portion to the center of the fourth portion is the distance in the first direction from the one end of the another pressure chamber to the other end of the another pressure chamber. It is characterized in that the third part and the fifth part are arranged between the first part and the fourth part in the first direction and are longer than half .

本発明の第1観点は、「圧力室、第1部分、第2部分及び第3部分を通る第1方向及び第3方向に沿った断面において、第1方向における第2部分と第3部分との離隔距離が、圧力室の第1方向の長さよりも長い」という要件を満たす。本発明の第2観点は、「第2部分の他端から第1部分の中央までの第1方向の距離は、圧力室の一端から圧力室の他端までの第1方向の距離の半分よりも長い」という要件を満たす。上記第1観点の要件を満たした構成において、流路ユニットと圧電アクチュエータとの間で第1方向の位置ズレが生じた場合、第2部分及び第3部分の一方の収縮によるアクチュエータ部の変形量が大きくなり、1つのアクチュエータ部全体としての変形量の低下が抑えられる。上記第2観点の要件を満たした構成において、流路ユニットと圧電アクチュエータとの間で第1方向の位置ズレが生じ、第2部分の圧力室からの第1方向の離隔距離が短くなった場合、又は、第2部分が第3方向において圧力室と重なった場合、第2部分の収縮によるアクチュエータ部の変形量が大きくなり、1つのアクチュエータ部全体としての変形量の低下が抑えられる。つまり、上記要件のいずれかを満たすことで、位置ズレによるアクチュエータ部の変形量の低下を抑制できる。 According to a first aspect of the present invention, "in a cross section along the first direction and the third direction passing through the pressure chamber, the first part, the second part and the third part, the second part and the third part in the first direction is longer than the length of the pressure chamber in the first direction". A second aspect of the present invention is that ``the distance in the first direction from the other end of the second portion to the center of the first portion is more than half the distance in the first direction from one end of the pressure chamber to the other end of the pressure chamber. also long". In the configuration that satisfies the requirements of the first aspect, when a displacement occurs in the first direction between the channel unit and the piezoelectric actuator, the amount of deformation of the actuator section due to contraction of one of the second portion and the third portion is increased, and a decrease in the amount of deformation of one actuator unit as a whole is suppressed. In the configuration that satisfies the requirements of the second aspect, a positional deviation occurs in the first direction between the channel unit and the piezoelectric actuator, and the separation distance in the first direction from the pressure chamber of the second portion is shortened. Alternatively, when the second portion overlaps the pressure chamber in the third direction, the amount of deformation of the actuator portion due to the contraction of the second portion increases, and a decrease in the amount of deformation of the entire actuator portion is suppressed. That is, by satisfying any one of the above requirements, it is possible to suppress a decrease in the amount of deformation of the actuator section due to positional deviation.

本発明によれば、流路ユニットと圧電アクチュエータとの間の位置ズレによるアクチュエータ部の変形量の低下を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the amount of deformation of the actuator section due to a positional deviation between the channel unit and the piezoelectric actuator.

本発明の第1実施形態に係るヘッドを含むプリンタの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a printer including a head according to a first embodiment of the invention; FIG. 図1のヘッドの平面図である。2 is a plan view of the head of FIG. 1; FIG. 図2の圧電アクチュエータにおける3つの圧電層それぞれの上面を示す平面図であり、(a)は最上層の圧電層の上面、(b)は中間の圧電層の上面、(c)は最下層の圧電層の上面、を示す。3A is a plan view showing the upper surface of each of the three piezoelectric layers in the piezoelectric actuator of FIG. 2, where (a) is the upper surface of the uppermost piezoelectric layer, (b) is the upper surface of the intermediate piezoelectric layer, and (c) is the lowermost layer. 2 shows the top surface of the piezoelectric layer. 図2及び図3のIV-IV線に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIGS. 2 and 3; 図2及び図3のV-V線に沿った断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line VV of FIGS. 2 and 3; FIG. アクチュエータ部の動作を示す図5の領域VIの拡大図である。6 is an enlarged view of area VI in FIG. 5 showing the operation of the actuator section; FIG. X方向の位置ズレが生じた場合のアクチュエータ部の動作を示す、図6に対応する図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 and showing the operation of the actuator unit when a positional deviation in the X direction occurs; 本発明の第2実施形態に係るヘッドにおける図3(c)相当の平面図である。It is a top view equivalent to FIG.3(c) in the head based on 2nd Embodiment of this invention. 図8の領域IXに対応する1つのアクチュエータ部の拡大図であり、(a)は位置ズレが無い状態、(b)は回転方向の位置ズレが生じた状態を示す。9A and 9B are enlarged views of one actuator unit corresponding to the region IX of FIG. 8, where (a) shows a state without positional deviation, and (b) shows a state where positional deviation occurs in the rotational direction; 解析結果を示すグラフである。It is a graph which shows an analysis result. (a)~(c)は、それぞれ、本発明の第1、第2及び第3変形例に係るヘッドの図5の領域VIに対応する図である。6A to 6C are diagrams corresponding to area VI in FIG. 5 of heads according to first, second and third modifications of the present invention, respectively; FIG. (a)~(c)は、それぞれ、本発明の第4、第5及び第6変形例に係るヘッドの図5の領域VIに対応する図である。6A to 6C are diagrams corresponding to area VI in FIG. 5 of heads according to fourth, fifth and sixth modifications of the present invention, respectively; FIG.

<第1実施形態>
先ず、図1を参照し、本発明の第1実施形態に係るヘッド3を含むプリンタ1の全体構成について説明する。
<First Embodiment>
First, referring to FIG. 1, the overall configuration of a printer 1 including a head 3 according to the first embodiment of the invention will be described.

なお、以下の説明において、Z方向は鉛直方向であり、X方向及びY方向は水平方向である。X方向及びY方向は共にZ方向と直交する。X方向はY方向と直交する。X方向は第1方向、Y方向は第2方向、Z方向は第3方向に相当する。 In the following description, the Z direction is the vertical direction, and the X and Y directions are the horizontal directions. Both the X and Y directions are orthogonal to the Z direction. The X direction is orthogonal to the Y direction. The X direction corresponds to the first direction, the Y direction to the second direction, and the Z direction to the third direction.

プリンタ1は、ヘッド3、キャリッジ2及び2つの搬送ローラ対4を備えている。 The printer 1 has a head 3 , a carriage 2 and two transport roller pairs 4 .

キャリッジ2は、Y方向に延びる2本のガイドレール5に支持され、ガイドレール5に沿ってY方向に移動可能である。 The carriage 2 is supported by two guide rails 5 extending in the Y direction and is movable along the guide rails 5 in the Y direction.

ヘッド3は、シリアル式であって、キャリッジ2に搭載され、キャリッジ2と共にY方向に移動可能である。ヘッド3の下面(Z方向において下方を向く面)には、32個の吐出口15xが開口している。ヘッド3の下面は、32個の吐出口15xを画定する吐出面34xである(図4参照)。吐出面34xは、X方向及びY方向に平行で、Z方向と直交する。 The head 3 is of a serial type, is mounted on the carriage 2, and is movable together with the carriage 2 in the Y direction. Thirty-two ejection ports 15x are opened on the lower surface of the head 3 (the surface facing downward in the Z direction). The lower surface of the head 3 is an ejection surface 34x defining 32 ejection openings 15x (see FIG. 4). The ejection surface 34x is parallel to the X and Y directions and orthogonal to the Z direction.

2つの搬送ローラ対4は、X方向にキャリッジ2を挟んで配置されている。搬送ローラ対4が用紙Pを挟持した状態で回転することで、用紙PがX方向に沿った搬送方向に搬送される。 The two transport roller pairs 4 are arranged across the carriage 2 in the X direction. As the transport roller pair 4 rotates while nipping the paper P, the paper P is transported in the transport direction along the X direction.

プリンタ1の制御部(図示略)は、キャリッジ2と共にヘッド3をY方向に移動させながら吐出口15xからインクを吐出させる吐出動作と、搬送ローラ対4によって用紙Pを搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。これにより、用紙Pに画像が記録される。 A control unit (not shown) of the printer 1 moves the head 3 along with the carriage 2 in the Y direction while ejecting ink from the ejection port 15x, and transports the paper P by a predetermined amount in the transport direction with the transport roller pair 4. The conveying operation is performed alternately. Thus, an image is recorded on the paper P. FIG.

次に、図2~図5を参照し、ヘッド3の構成について説明する。 Next, the configuration of the head 3 will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.

ヘッド3は、図2に示すように、流路ユニット21、圧電アクチュエータ22及びCOF(Chip On Film)23を有する。 The head 3 has a channel unit 21, a piezoelectric actuator 22 and a COF (Chip On Film) 23, as shown in FIG.

流路ユニット21は、X方向の一端21a及びX方向の他端21bが共にY方向に平行であり、Y方向の一端21c及びY方向の他端21dが共にX方向に平行である。圧電アクチュエータ22は、X方向の一端22a及びX方向の他端22bが共にY方向に平行であり、Y方向の一端22c及びY方向の他端22dが共にX方向に平行である。つまり、流路ユニット21及び圧電アクチュエータ22は、共に、Z方向から見て略矩形である。流路ユニット21は、Z方向から見て圧電アクチュエータ22よりも一回り大きいサイズを有する。 The channel unit 21 has one end 21a in the X direction and the other end 21b in the X direction both parallel to the Y direction, and one end 21c in the Y direction and the other end 21d in the Y direction both parallel to the X direction. The piezoelectric actuator 22 has one end 22a in the X direction and the other end 22b in the X direction both parallel to the Y direction, and one end 22c in the Y direction and the other end 22d in the Y direction both parallel to the X direction. That is, both the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22 are substantially rectangular when viewed from the Z direction. The channel unit 21 has a size slightly larger than that of the piezoelectric actuator 22 when viewed in the Z direction.

流路ユニット21は、図4に示すように、Z方向に積層された4枚のプレート31~34を有する。 The channel unit 21 has four plates 31 to 34 stacked in the Z direction, as shown in FIG.

プレート31には、32個の圧力室10が形成されている。32個の圧力室10は、それぞれ、図2に示すように、Z方向から見て略矩形であり、Y方向の長さがX方向の長さよりも長い。32個の圧力室10は、4つの圧力室列9を形成している。4つの圧力室列9は、それぞれ、X方向に延び、8個の圧力室10で構成されている。4つの圧力室列9のそれぞれにおいて、8個の圧力室10は、X方向に等間隔で配置されている。4つの圧力室列9は、Y方向に並んでいる。 Thirty-two pressure chambers 10 are formed in the plate 31 . As shown in FIG. 2, each of the 32 pressure chambers 10 has a substantially rectangular shape when viewed from the Z direction, and the length in the Y direction is longer than the length in the X direction. Thirty-two pressure chambers 10 form four pressure chamber rows 9 . Each of the four pressure chamber rows 9 extends in the X direction and is composed of eight pressure chambers 10 . In each of the four pressure chamber rows 9, eight pressure chambers 10 are arranged at regular intervals in the X direction. The four pressure chamber rows 9 are arranged in the Y direction.

プレート32には、図4に示すように、圧力室10毎に、貫通孔12,13が形成されている。貫通孔12,13は、それぞれ、対応する圧力室10のY方向の一端10c及びY方向の他端10dとZ方向に重なっている。ここで、インクは、貫通孔12をZ方向に流れ、圧力室10をY方向に流れる。貫通孔12におけるZ方向と直交する断面積は、圧力室10におけるY方向と直交する断面積よりも小さい。したがって、貫通孔12は絞り流路として機能する。 Through holes 12 and 13 are formed in the plate 32 for each pressure chamber 10 as shown in FIG. The through-holes 12 and 13 are overlapped in the Z direction with one end 10c in the Y direction and the other end 10d in the Y direction of the corresponding pressure chamber 10, respectively. Here, the ink flows through the through holes 12 in the Z direction and flows through the pressure chambers 10 in the Y direction. The cross-sectional area of the through hole 12 perpendicular to the Z direction is smaller than the cross-sectional area of the pressure chamber 10 perpendicular to the Y direction. Therefore, the through hole 12 functions as a throttle channel.

プレート33には、貫通孔13毎に、貫通孔14が形成されている。貫通孔14は、対応する貫通孔13とZ方向に重なっている。 A through hole 14 is formed in each through hole 13 in the plate 33 . The through holes 14 overlap the corresponding through holes 13 in the Z direction.

プレート33には、さらに、4本のマニホールド流路11が形成されている。4本のマニホールド流路11は、図2に示すように、4つの圧力室列9のそれぞれに対応する。各マニホールド流路11は、X方向に延び、対応する圧力室列9の8個の圧力室10とZ方向に重なる部分を有する。 Four manifold channels 11 are further formed in the plate 33 . The four manifold channels 11 respectively correspond to the four pressure chamber rows 9, as shown in FIG. Each manifold channel 11 extends in the X direction and has a portion overlapping with the eight pressure chambers 10 of the corresponding pressure chamber row 9 in the Z direction.

プレート31の上面において、圧電アクチュエータ22が配置されない領域に、4つのインク供給口8が形成されている。4つのインク供給口8は、それぞれ、4本のマニホールド流路11のX方向の一端(図2の下端)と、Z方向に重なる位置にある。4つのインク供給口8から、4本のマニホールド流路11のそれぞれに、インクが供給される。 Four ink supply ports 8 are formed on the upper surface of the plate 31 in areas where the piezoelectric actuators 22 are not arranged. Each of the four ink supply ports 8 is located at a position overlapping in the Z direction with one end (lower end in FIG. 2) of the four manifold channels 11 in the X direction. Ink is supplied to each of the four manifold channels 11 from the four ink supply ports 8 .

プレート34には、32個のノズル15が形成されている。32個のノズル15は、それぞれ、貫通孔14とZ方向に重なっている。プレート34の下面(吐出面34x)に開口したノズル15の開口が、吐出口15xに相当する。 32 nozzles 15 are formed in the plate 34 . Each of the 32 nozzles 15 overlaps the through hole 14 in the Z direction. The opening of the nozzle 15 opened on the lower surface (discharge surface 34x) of the plate 34 corresponds to the discharge port 15x.

4つのマニホールド流路11は、それぞれ、対応する圧力室列9の8個の圧力室10と、貫通孔12を介して連通している。圧力室10は、それぞれ、ノズル15の吐出口15xと、貫通孔13、14を介して連通している。 Each of the four manifold channels 11 communicates with the eight pressure chambers 10 of the corresponding pressure chamber row 9 through the through holes 12 . Each of the pressure chambers 10 communicates with the outlet 15x of the nozzle 15 through the through holes 13 and 14. As shown in FIG.

圧電アクチュエータ22は、図4に示すように、Z方向において流路ユニット21に積層され、プレート31の上面に配置されている。 The piezoelectric actuator 22 is stacked on the channel unit 21 in the Z direction and arranged on the upper surface of the plate 31, as shown in FIG.

圧電アクチュエータ22は、圧電体40、インク分離層44、32個の駆動電極51、高電位電極52及び低電位電極53を有する。 The piezoelectric actuator 22 has a piezoelectric body 40 , an ink separation layer 44 , 32 drive electrodes 51 , a high potential electrode 52 and a low potential electrode 53 .

圧電体40は、Z方向に積層された3つの圧電層41~43を有する。圧電層41~43及びインク分離層44は、X方向及びY方向に沿った平面において互いに同じ形状及びサイズを有し、図2に示すようにZ方向から見て略矩形の圧電アクチュエータ22の外形を画定している。 The piezoelectric body 40 has three piezoelectric layers 41 to 43 laminated in the Z direction. The piezoelectric layers 41 to 43 and the ink separation layer 44 have the same shape and size in the plane along the X direction and the Y direction, and as shown in FIG. is defined.

インク分離層44は、図4に示すように、プレート31の上面に配置され、プレート31に形成された全ての圧力室10を覆っている。インク分離層44は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料、合成樹脂材料等からなる。 The ink separation layer 44 is arranged on the upper surface of the plate 31 and covers all the pressure chambers 10 formed in the plate 31, as shown in FIG. The ink separation layer 44 is made of, for example, a metal material such as stainless steel, a piezoelectric material containing lead zirconate titanate as a main component, a synthetic resin material, or the like.

圧電層43は、インク分離層44の上面に配置されている。圧電層42は、圧電層43の上面に配置されている。圧電層41は、圧電層42の上面に配置されている。圧電層41~43は、それぞれ、Z方向においてインク分離層44と重なっている。圧電層41~43は、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなる。 The piezoelectric layer 43 is arranged on the upper surface of the ink separation layer 44 . The piezoelectric layer 42 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 43 . The piezoelectric layer 41 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 42 . The piezoelectric layers 41 to 43 each overlap the ink separation layer 44 in the Z direction. The piezoelectric layers 41 to 43 are made of a piezoelectric material containing lead zirconate titanate as a main component.

32個の駆動電極51と、高電位電極52と、低電位電極53とは、Z方向の位置が互いに異なっている。具体的には、Z方向において上から順に、32個の駆動電極51、高電位電極52及び低電位電極53が配置されている。32個の駆動電極51は、高電位電極52及び低電位電極53よりも、Z方向において圧力室10から離隔している。高電位電極52は、低電位電極53よりも、Z方向において圧力室10から離隔している。高電位電極52及び低電位電極53は、それぞれ、Z方向において32個の駆動電極51から離隔している。 The 32 driving electrodes 51, the high-potential electrodes 52, and the low-potential electrodes 53 are different in position in the Z direction. Specifically, 32 drive electrodes 51, high-potential electrodes 52, and low-potential electrodes 53 are arranged in order from the top in the Z direction. The 32 drive electrodes 51 are further apart from the pressure chambers 10 in the Z direction than the high potential electrodes 52 and the low potential electrodes 53 . The high potential electrode 52 is further away from the pressure chamber 10 in the Z direction than the low potential electrode 53 is. The high potential electrodes 52 and the low potential electrodes 53 are each separated from the 32 drive electrodes 51 in the Z direction.

なお、本実施形態は、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間の位置ズレが生じていない状態であり、以下に述べる圧電アクチュエータ22の電極や活性部と流路ユニット21の圧力室10との位置関係は、位置ズレが無い場合のものである。 In this embodiment, there is no positional deviation between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22, and the electrodes and active portions of the piezoelectric actuator 22 and the pressure chambers 10 of the channel unit 21, which will be described below, are not displaced. The positional relationship of is for the case where there is no positional deviation.

32個の駆動電極51は、図2に示すように、圧電層41の上面に、プレート31に形成された圧力室10のそれぞれに対応して設けられている。32個の駆動電極51は、それぞれ、主部51aと、突出部51bとを有する。主部51aは、Z方向から見て略矩形の部分であり、対応する圧力室10の略全域とZ方向に重なる部分と、当該部分のX方向の両側において対応する圧力室10とZ方向に重ならない部分とを含む。主部51aのX方向の長さは、対応する圧力室10のX方向の長さよりも長い。突出部51bは、主部51aからY方向に突出した部分であり、対応する圧力室10とZ方向に重なっていない。32個の駆動電極51において、突出部51bの突出方向は互いに同じである。突出部51bには、COF23の配線と電気的に接続される接点が設けられている。 The 32 drive electrodes 51 are provided on the upper surface of the piezoelectric layer 41 so as to correspond to the respective pressure chambers 10 formed in the plate 31, as shown in FIG. Each of the 32 drive electrodes 51 has a main portion 51a and a projecting portion 51b. The main portion 51a is a substantially rectangular portion when viewed from the Z direction, and includes a portion that overlaps substantially the entire corresponding pressure chamber 10 in the Z direction, and a portion that overlaps the corresponding pressure chamber 10 in the Z direction on both sides of the corresponding pressure chamber 10 in the X direction. non-overlapping parts. The X-direction length of the main portion 51 a is longer than the corresponding X-direction length of the pressure chamber 10 . The projecting portion 51b is a portion projecting in the Y direction from the main portion 51a, and does not overlap the corresponding pressure chamber 10 in the Z direction. In the 32 driving electrodes 51, the protruding directions of the protruding portions 51b are the same. A contact electrically connected to the wiring of the COF 23 is provided on the projecting portion 51b.

COF23に実装されたドライバIC24は、COF23の配線を介して、32個の駆動電極51に対して個別に、高電位(VDD電位)及び低電位(GND電位)のいずれかを付与する。 The driver IC 24 mounted on the COF 23 individually applies either a high potential (VDD potential) or a low potential (GND potential) to the 32 drive electrodes 51 through the wiring of the COF 23 .

高電位電極52は、図4に示すように、圧電層42の上面に形成され、Z方向において圧電層41と圧電層42との間に配置されている。 As shown in FIG. 4, the high potential electrode 52 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 42 and arranged between the piezoelectric layers 41 and 42 in the Z direction.

高電位電極52は、図3(b)に示すように、32個の個別部52a、4つの接続部52b、接続部52c及び引出部52dを有する。32個の個別部52aは、プレート31に形成された圧力室10のそれぞれのX方向の中央部と、Z方向に重なっている。4つの接続部52bは、4つの圧力室列9のそれぞれに対応する。各接続部52bは、X方向に延び、当該圧力室列9の8個の圧力室10のそれぞれに対応する個別部52aのY方向の一端(図3(b)の右端)同士を接続している。接続部52cは、Y方向に延び、4つの接続部52bのX方向の一端(図3(b)の下端)同士を接続している。引出部52dは、接続部52cのY方向の他端(図3(b)の左端)から、圧電アクチュエータ22のX方向の一端22aからX方向の他端22bに向けて、引き出されている。引出部52dが接続部52cから延びる方向は、4つの接続部52bが接続部52cから延びる方向と同じである。引出部52dは、圧電層41に形成された貫通孔41x(図3(a)参照)を介して、表面電極72と接続されている。表面電極72は、圧電層41の上面に、引出部52dとZ方向に重なるように配置されている。表面電極72は、COF23の配線と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 3B, the high potential electrode 52 has 32 individual portions 52a, four connection portions 52b, a connection portion 52c and a lead portion 52d. The 32 individual portions 52a overlap in the Z direction with the respective center portions in the X direction of the pressure chambers 10 formed in the plate 31 . The four connection portions 52b correspond to the four pressure chamber rows 9, respectively. Each connecting portion 52b extends in the X direction and connects one end (right end in FIG. 3B) of the individual portion 52a in the Y direction corresponding to each of the eight pressure chambers 10 of the pressure chamber row 9. there is The connecting portion 52c extends in the Y direction and connects one ends (lower ends in FIG. 3B) of the four connecting portions 52b in the X direction. The lead-out portion 52d extends from the other Y-direction end of the connection portion 52c (the left end in FIG. 3B) from the one X-direction end 22a of the piezoelectric actuator 22 toward the other X-direction end 22b. The direction in which the lead-out portion 52d extends from the connection portion 52c is the same as the direction in which the four connection portions 52b extend from the connection portion 52c. The lead portion 52d is connected to the surface electrode 72 via a through hole 41x (see FIG. 3A) formed in the piezoelectric layer 41. As shown in FIG. The surface electrode 72 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 41 so as to overlap with the lead portion 52d in the Z direction. The surface electrode 72 is electrically connected to the wiring of the COF 23 .

ドライバIC24は、COF23の配線を介して、高電位電極52に高電位(VDD電位)を付与する。 The driver IC 24 applies a high potential (VDD potential) to the high potential electrode 52 via the wiring of the COF 23 .

低電位電極53は、図4に示すように、圧電層43の上面に形成され、Z方向において圧電層42と圧電層43との間に配置されている。 As shown in FIG. 4, the low potential electrode 53 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 43 and arranged between the piezoelectric layers 42 and 43 in the Z direction.

低電位電極53は、図3(c)に示すように、32個の個別部53a、4つの接続部53b、接続部53c及び引出部53dを有する。32個の個別部53aは、プレート31に形成された圧力室10のそれぞれと、X方向に隣接し、かつ、Z方向に重ならない位置に配置されている。X方向に互いに隣接する2つの圧力室10の間に、個別部53aが配置されている。さらに、圧電アクチュエータ22のX方向の一端22aと、一端22aにX方向に隣接する圧力室10との間に、個別部53aが配置されている。4つの接続部53bは、4つの圧力室列9のそれぞれに対応する。各接続部53bは、X方向に延び、当該圧力室列9の8個の圧力室10のそれぞれに対応する個別部53aのY方向の他端(図3(c)の左端)同士を接続している。接続部53cは、Y方向に延び、4つの接続部53bのX方向の他端(図3(c)の上端)同士を接続している。引出部53dは、接続部53cのY方向の他端(図3(c)の左端)から、圧電アクチュエータ22のX方向の他端22bからX方向の一端22aに向けて、引き出されている。引出部53dが接続部53cから延びる方向は、4つの接続部53bが接続部53cから延びる方向と同じである。引出部53dは、圧電層41に形成された貫通孔41y(図3(a)参照)及び圧電層42に形成された貫通孔42y(図3(b)参照)を介して、表面電極73と接続されている。表面電極73は、圧電層41の上面に、引出部53dとZ方向に重なるように配置されている。表面電極73は、COF23の配線と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 3(c), the low potential electrode 53 has 32 individual portions 53a, four connection portions 53b, a connection portion 53c and a lead portion 53d. The 32 individual portions 53a are arranged at positions adjacent to the respective pressure chambers 10 formed in the plate 31 in the X direction and not overlapping in the Z direction. An individual portion 53a is arranged between two pressure chambers 10 adjacent to each other in the X direction. Further, an individual portion 53a is arranged between one end 22a of the piezoelectric actuator 22 in the X direction and the pressure chamber 10 adjacent to the end 22a in the X direction. The four connection portions 53b correspond to the four pressure chamber rows 9, respectively. Each connecting portion 53b extends in the X direction and connects the other ends (the left ends in FIG. 3C) of the individual portions 53a in the Y direction corresponding to the eight pressure chambers 10 of the pressure chamber row 9. ing. The connecting portion 53c extends in the Y direction and connects the other ends in the X direction (upper ends in FIG. 3C) of the four connecting portions 53b. The lead-out portion 53d extends from the other Y-direction end of the connection portion 53c (the left end in FIG. 3C) from the other X-direction end 22b of the piezoelectric actuator 22 toward the X-direction end 22a. The direction in which the lead-out portion 53d extends from the connection portion 53c is the same as the direction in which the four connection portions 53b extend from the connection portion 53c. The lead portion 53d is connected to the surface electrode 73 via a through hole 41y (see FIG. 3A) formed in the piezoelectric layer 41 and a through hole 42y formed in the piezoelectric layer 42 (see FIG. 3B). It is connected. The surface electrode 73 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 41 so as to overlap the lead portion 53d in the Z direction. The surface electrode 73 is electrically connected to the wiring of the COF 23 .

ドライバIC24は、COF23の配線を介して、低電位電極53に低電位(GND電位)を付与する。 The driver IC 24 applies a low potential (GND potential) to the low potential electrode 53 via the wiring of the COF 23 .

以上のような電極51~53の配置により、32個の駆動電極51のうち、X方向の他端(図3(a)の上端)に位置する4つの駆動電極51を除く駆動電極51は、それぞれ、図5に示すように、主部51aのX方向の中央部において、高電位電極52の個別部52aとZ方向に重なり、主部51aのX方向の両端部において、低電位電極53の個別部53aとZ方向に重なっている。上記4つの駆動電極51は、それぞれ、主部51aのX方向の中央部において、高電位電極52の個別部52aとZ方向に重なり、主部51aのX方向の一端において、低電位電極53の個別部53aとZ方向に重なり、主部51aのX方向の他端において、低電位電極53の接続部53cとZ方向に重なっている。 By arranging the electrodes 51 to 53 as described above, among the 32 drive electrodes 51, the drive electrodes 51 except for the four drive electrodes 51 located at the other end in the X direction (upper end in FIG. 3A) are As shown in FIG. 5, the central portion of the main portion 51a in the X direction overlaps the individual portion 52a of the high potential electrode 52 in the Z direction, and the low potential electrode 53 overlaps with both ends of the main portion 51a in the X direction. It overlaps with the individual portion 53a in the Z direction. Each of the four drive electrodes 51 overlaps the individual portion 52a of the high-potential electrode 52 in the Z-direction at the central portion of the main portion 51a in the X direction, and overlaps the low-potential electrode 53 at one end of the main portion 51a in the X-direction. It overlaps with the individual portion 53a in the Z direction, and overlaps with the connection portion 53c of the low potential electrode 53 in the Z direction at the other end of the main portion 51a in the X direction.

圧電層41のうち、Z方向において駆動電極51と高電位電極52とに挟まれた部分を、「第1活性部61」という。圧電層42,43のうち、Z方向において駆動電極51と低電位電極53とに挟まれた部分を、「第2活性部62,63」という。第1活性部61は主に上向きに分極され、第2活性部62,63は主に下向きに分極されている。 A portion of the piezoelectric layer 41 sandwiched between the drive electrode 51 and the high-potential electrode 52 in the Z direction is referred to as a "first active portion 61". The portions of the piezoelectric layers 42 and 43 sandwiched between the drive electrode 51 and the low potential electrode 53 in the Z direction are called "second active portions 62 and 63". The first active portion 61 is polarized primarily upward, and the second active portions 62, 63 are polarized primarily downward.

本実施形態において、駆動電極51が「第1電極」、高電位電極52が「第2電極」、低電位電極53が「第3電極」に該当する。第1活性部61が「第1部分」、第2活性部62が「第2部分」、第2活性部63が「第3部分」に該当する。 In this embodiment, the drive electrode 51 corresponds to the "first electrode", the high potential electrode 52 corresponds to the "second electrode", and the low potential electrode 53 corresponds to the "third electrode". The first active portion 61 corresponds to the 'first portion', the second active portion 62 corresponds to the 'second portion', and the second active portion 63 corresponds to the 'third portion'.

圧電アクチュエータ22は、圧力室10毎に、1つの第1活性部61と2つの第2活性部62,63とから構成されるアクチュエータ部60を有する。ここで、第2活性部62,63は、クロストークを抑制する機能を有する。クロストークとは、ある圧力室10におけるアクチュエータ部60の変形に伴う圧力変動が、当該圧力室10にX方向に隣接する別の圧力室10に伝わる現象をいう。 The piezoelectric actuator 22 has an actuator section 60 composed of one first active section 61 and two second active sections 62 and 63 for each pressure chamber 10 . Here, the second active portions 62 and 63 have a function of suppressing crosstalk. Crosstalk is a phenomenon in which pressure fluctuations caused by deformation of the actuator section 60 in a pressure chamber 10 are transmitted to another pressure chamber 10 adjacent to the pressure chamber 10 in the X direction.

なお、本実施形態は、上記のとおり流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間の位置ズレが生じていない状態であり、32個の圧力室10のそれぞれに対し、X方向において第1活性部61の中央61cが圧力室10の中央と同じ位置にある。 In this embodiment, as described above, there is no positional deviation between the flow channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22, and the first active portion in the X direction for each of the 32 pressure chambers 10 The center 61c of 61 is at the same position as the center of the pressure chamber 10. FIG.

図5は、X方向に互いに隣接する2つの圧力室10と、当該2つの圧力室10のそれぞれに対応する2つのアクチュエータ部60の活性部61~63とを通る、X方向及びZ方向に沿った断面である。 FIG. 5 is a diagram along the X and Z directions passing through two pressure chambers 10 adjacent to each other in the X direction and the active portions 61 to 63 of the two actuator units 60 corresponding to the two pressure chambers 10, respectively. It is a cross section.

以下、図5の左方のアクチュエータ部60及び圧力室10を参照し、1つのアクチュエータ部60における活性部61~63間の位置関係、1つのアクチュエータ部60の活性部61~63とこれに対応する1つの圧力室10との位置関係等について説明する。 5, the positional relationship between the active portions 61 to 63 in one actuator portion 60, the active portions 61 to 63 in one actuator portion 60, and the corresponding The positional relationship and the like with one pressure chamber 10 will be described.

第2活性部62,63は、X方向において互いに離隔し、第1活性部61のX方向の中央61cを通るZ方向に沿った軸に関して対称に配置されている。第1活性部61は、X方向において第2活性部62,63の間に配置され、第2活性部62,63のそれぞれからX方向に離隔している。 The second active portions 62 and 63 are separated from each other in the X direction and arranged symmetrically with respect to an axis along the Z direction passing through the center 61c of the first active portion 61 in the X direction. The first active portion 61 is arranged between the second active portions 62 and 63 in the X direction and separated from each of the second active portions 62 and 63 in the X direction.

第1活性部61は、Z方向において圧力室10と重なる部分を有する。具体的には、第1活性部61は、圧力室10のX方向の中央部と、Z方向に重なっている。 The first active portion 61 has a portion overlapping the pressure chamber 10 in the Z direction. Specifically, the first active portion 61 overlaps the central portion of the pressure chamber 10 in the X direction in the Z direction.

第2活性部62,63は、Z方向において圧力室10と重なっていない。第2活性部62は、X方向において、圧力室10のX方向の一端10a(図5の左端)と、圧電アクチュエータ22のX方向の一端22a(図3参照)との間に位置する。第2活性部63は、X方向において、圧力室10のX方向の他端10b(図5の右端)と、圧電アクチュエータ22のX方向の他端22b(図3参照)との間に位置する。他端10bは、X方向において、一端10aと、圧電アクチュエータ22のX方向の他端22bとの間に位置する。 The second active portions 62 and 63 do not overlap the pressure chambers 10 in the Z direction. The second active portion 62 is positioned in the X direction between one end 10a of the pressure chamber 10 in the X direction (the left end in FIG. 5) and one end 22a of the piezoelectric actuator 22 in the X direction (see FIG. 3). The second active portion 63 is positioned in the X direction between the other end 10b in the X direction of the pressure chamber 10 (the right end in FIG. 5) and the other end 22b in the X direction of the piezoelectric actuator 22 (see FIG. 3). . The other end 10b is positioned between the one end 10a and the other end 22b of the piezoelectric actuator 22 in the X direction in the X direction.

圧力室10及び活性部61~63のX方向の端部間の位置関係は、以下のとおりである。 The positional relationship between the ends of the pressure chamber 10 and the active portions 61 to 63 in the X direction is as follows.

第1活性部61のX方向の一端61a及び他端61bは、X方向において、圧力室10のX方向の一端10aと他端10bとの間に位置する。他端61bは、X方向において、一端61aと、圧電アクチュエータ22のX方向の他端22bとの間に位置する。 One end 61a and the other end 61b of the first active portion 61 in the X direction are located between the one end 10a and the other end 10b of the pressure chamber 10 in the X direction. The other end 61b is located between the one end 61a and the other end 22b of the piezoelectric actuator 22 in the X direction.

第2活性部62のX方向の一端62a及び他端62bは、X方向において、圧力室10のX方向の一端10aと、圧電アクチュエータ22のX方向の一端22aとの間に位置する。他端62bは、X方向において、一端62aと、圧電アクチュエータ22のX方向の他端22bとの間に位置する。 One end 62a and the other end 62b of the second active portion 62 in the X direction are located between the one end 10a of the pressure chamber 10 in the X direction and the one end 22a of the piezoelectric actuator 22 in the X direction. The other end 62b is located between the one end 62a and the other end 22b of the piezoelectric actuator 22 in the X direction.

第2活性部63のX方向の一端63a及び他端63bは、X方向において、圧力室10のX方向の他端10bと、圧電アクチュエータ22のX方向の他端22bとの間に位置する。他端63bは、X方向において、一端63aと、圧電アクチュエータ22のX方向の他端22bとの間に位置する。 One end 63a and the other end 63b of the second active portion 63 in the X direction are located between the other end 10b of the pressure chamber 10 in the X direction and the other end 22b of the piezoelectric actuator 22 in the X direction. The other end 63b is located between the one end 63a and the other end 22b of the piezoelectric actuator 22 in the X direction.

本実施形態では、上記のとおり、第2活性部62,63が中央61cを通るZ方向に沿った軸に関して対称に配置されており、かつ、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間の位置ズレが生じていない。したがって、第2活性部62のX方向の他端62bから圧力室10のX方向の一端10aまでのX方向の距離d2、及び、圧力室10のX方向の他端10bから第2活性部63のX方向の一端63aまでのX方向の距離d3は、互いに同じである。 In the present embodiment, as described above, the second active portions 62 and 63 are arranged symmetrically with respect to the axis along the Z direction passing through the center 61c, and the position between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22 No deviation occurred. Therefore, the distance d2 in the X direction from the other end 62b in the X direction of the second active portion 62 to the one end 10a in the X direction of the pressure chamber 10, and the distance d2 in the X direction from the other end 10b in the X direction of the pressure chamber 10 to the second active portion 63 are the same as each other.

第2活性部62のX方向の他端62b及び圧力室10のX方向の一端10aは、X方向において、圧電アクチュエータ22のX方向の一端22aと、第1活性部61におけるX方向の中央61cとの間に位置する。他端62bから中央61cまでのX方向の距離d4は、圧力室10のX方向の長さ(即ち、一端10aから他端10bまでのX方向の距離)Dの半分よりも長い。 The other end 62b in the X direction of the second active portion 62 and the one end 10a in the X direction of the pressure chamber 10 are arranged so that the one end 22a in the X direction of the piezoelectric actuator 22 and the center 61c in the X direction of the first active portion 61 are in the X direction. located between The distance d4 in the X direction from the other end 62b to the center 61c is longer than half the length D of the pressure chamber 10 in the X direction (that is, the distance in the X direction from one end 10a to the other end 10b).

第2活性部63のX方向の一端63a及び圧力室10のX方向の他端10bは、X方向において、第1活性部61におけるX方向の中央61cと、圧電アクチュエータ22のX方向の他端22bとの間に位置する。中央61cから一端63aまでのX方向の距離d5は、圧力室10のX方向の長さDの半分よりも長い。 One end 63a in the X direction of the second active portion 63 and the other end 10b in the X direction of the pressure chamber 10 are located at the center 61c in the X direction of the first active portion 61 and the other end in the X direction of the piezoelectric actuator 22 in the X direction. 22b. A distance d5 in the X direction from the center 61c to one end 63a is longer than half the length D of the pressure chamber 10 in the X direction.

第2活性部62,63が中央61cを通るZ方向に沿った軸に関して対称に配置されていることから、距離d4,d5は互いに同じである。 The distances d4 and d5 are the same because the second active portions 62 and 63 are arranged symmetrically with respect to the Z-direction axis passing through the center 61c.

圧力室10、第1活性部61、第2活性部62,63分を通るX方向及びZ方向に沿った断面(即ち、Y方向と直交する断面:図5参照)において、X方向における第2活性部62と第2活性部63との離隔距離(d4+d5)は、圧力室10のX方向の長さDよりも長い。離隔距離(d4+d5)は、換言すると、第2活性部62のX方向の他端62bから第2活性部63のX方向の一端63aまでのX方向の距離である。 In a cross section along the X and Z directions passing through the pressure chamber 10, the first active portion 61, and the second active portions 62 and 63 (that is, a cross section orthogonal to the Y direction: see FIG. 5), the second A separation distance (d4+d5) between the active portion 62 and the second active portion 63 is longer than the length D of the pressure chamber 10 in the X direction. The separation distance (d4+d5) is, in other words, the distance in the X direction from the other end 62b of the second active portion 62 in the X direction to the one end 63a of the second active portion 63 in the X direction.

離隔距離(d4+d5)は、例えば圧力室10のX方向の長さDが340μm、駆動電極51のX方向の長さが438μm、第1活性部61のX方向の長さが220μmである場合、後述の解析結果に基づき、長さDに30μmを加えた長さ以上、かつ、長さDに140μmを加えた長さ以下であることが好ましい。即ち、距離d2,d3は、15μm以上、かつ、70μm以下であることが好ましい。 The separation distance (d4+d5) is, for example, when the X-direction length D of the pressure chamber 10 is 340 μm, the X-direction length D of the drive electrode 51 is 438 μm, and the X-direction length of the first active portion 61 is 220 μm, Based on the analysis results described later, it is preferable that the length is equal to or greater than the length D plus 30 μm and equal to or less than the length D plus 140 μm. That is, the distances d2 and d3 are preferably 15 μm or more and 70 μm or less.

さらに、図5を参照し、X方向に互いに隣接する2つの圧力室10に対して設けられたアクチュエータ部60の活性部61~63間の位置関係について説明する。 Furthermore, referring to FIG. 5, the positional relationship between the active portions 61 to 63 of the actuator section 60 provided for two pressure chambers 10 adjacent to each other in the X direction will be described.

X方向において、2つの圧力室10のうちの一方(図5の左方の圧力室10)に対して設けられた第1活性部61と、他方(図5の右方の圧力室10)に対して設けられた第1活性部61との間に、一方に対して設けられた第2活性部63、及び、他方に対して設けられた第2活性部62が配置されている。 In the X direction, the first active portion 61 provided for one of the two pressure chambers 10 (left pressure chamber 10 in FIG. 5) and the other (right pressure chamber 10 in FIG. 5) A second active portion 63 provided on one side and a second active portion 62 provided on the other side are arranged between the first active portion 61 provided on the opposite side.

上記活性部63,62の離隔距離d1は、例えば圧力室10のX方向の長さDが340μm、駆動電極51のX方向の長さが438μm、第1活性部61のX方向の長さが220μm、2つの圧力室10のうちの一方(図5の左方の圧力室10)のX方向の他端10bから他方(図5の右方の圧力室10)のX方向の一端10aまでのX方向の距離Wが84μmである場合、上記活性部63,62を構成する駆動電極51間の短絡を防止する観点から、60μm以上であることが好ましい。離隔距離d1は、2つの圧力室10のうちの一方に対して設けられた第2活性部63、及び、他方に対して設けられた第2活性部62を通るX方向及びZ方向に沿った断面(即ち、Y方向と直交する断面:図5参照)において、X方向における、一方に対して設けられた第2活性部63と、他方に対して設けられた第2活性部62との離隔距離である。換言すると、離隔距離d1は、2つの圧力室10のうちの一方に対して設けられた第2活性部63のX方向の他端63bから、他方に対して設けられた第2活性部62のX方向の一端62aまでのX方向の距離である。 As for the separation distance d1 between the active portions 63 and 62, for example, the length D in the X direction of the pressure chamber 10 is 340 μm, the length in the X direction of the drive electrode 51 is 438 μm, and the length in the X direction of the first active portion 61 is 220 μm, from the other end 10b in the X direction of one of the two pressure chambers 10 (the left pressure chamber 10 in FIG. 5) to the one end 10a in the X direction of the other (the right pressure chamber 10 in FIG. 5) When the distance W in the X direction is 84 μm, it is preferably 60 μm or more from the viewpoint of preventing a short circuit between the drive electrodes 51 forming the active portions 63 and 62 . The separation distance d1 is along the X and Z directions passing through the second active portion 63 provided for one of the two pressure chambers 10 and the second active portion 62 provided for the other. In a cross section (that is, a cross section orthogonal to the Y direction: see FIG. 5), the separation in the X direction between the second active portion 63 provided on one side and the second active portion 62 provided on the other side. Distance. In other words, the separation distance d1 is from the other end 63b in the X direction of the second active portion 63 provided for one of the two pressure chambers 10 to the second active portion 62 provided for the other. It is the distance in the X direction to one end 62a in the X direction.

次に、図6を参照し、ある吐出口15xからインクを吐出させる際の、当該吐出口15xに対応するアクチュエータ部60の動作について説明する。 Next, with reference to FIG. 6, the operation of the actuator section 60 corresponding to the ejection port 15x when ink is ejected from the ejection port 15x will be described.

プリンタ1が記録動作を開始する前は、図6(a)に示すように、32個の駆動電極51に低電位(GND電位)が付与されている。このとき、32個のアクチュエータ部60のそれぞれにおいて、駆動電極51と高電位電極52との電位差によって、第1活性部61にその分極方向に等しい上向きの電界が生じ、第1活性部61が面方向(X方向及びY方向に沿った方向)に収縮している。これにより、圧電体40及びインク分離層44からなる積層体における圧力室10とZ方向に重なる部分が、圧力室10に向かって(下向きに)凸となるように撓んでいる。このとき圧力室10は、上記積層体がフラットな場合と比べ、容積が小さくなっている。 Before the printer 1 starts the recording operation, a low potential (GND potential) is applied to the 32 driving electrodes 51 as shown in FIG. 6(a). At this time, in each of the 32 actuator sections 60, due to the potential difference between the drive electrode 51 and the high-potential electrode 52, an upward electric field equal to the polarization direction is generated in the first active section 61, and the first active section 61 becomes plane. It shrinks in the directions (directions along the X and Y directions). As a result, the portion of the laminate composed of the piezoelectric body 40 and the ink separation layer 44 that overlaps the pressure chamber 10 in the Z direction bends so as to protrude toward the pressure chamber 10 (downward). At this time, the volume of the pressure chamber 10 is smaller than when the laminate is flat.

プリンタ1が記録動作を開始し、ある吐出口15xからインクが吐出させる際には、先ず、図6(b)に示すように、当該吐出口15xに対応する駆動電極51の電位が低電位(GND電位)から高電位(VDD電位)に切り替えられる。このとき、当該アクチュエータ部60において、駆動電極51と高電位電極52との電位差がなくなることで、第1活性部61の収縮が解消される。一方、駆動電極51と低電位電極53との電位差が生じることで、第2活性部62,63にその分極方向に等しい下向きの電界が生じ、第2活性部62,63が面方向に収縮する。ただし、第2活性部62,63は、上記のとおりクロストーク抑制機能を有するものであり、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間の位置ズレが無い場合、アクチュエータ部60の変形にほとんど寄与しない。つまり、このとき上記積層体は、圧力室10とZ方向に重なる部分が、圧力室10から離れる方向に(上向きに)凸となるように撓まず、フラットな状態となる。これにより、圧力室10の容積は、図6(a)に比べて大きくなる。 When the printer 1 starts a recording operation and ejects ink from a certain ejection port 15x, first, as shown in FIG. GND potential) to a high potential (VDD potential). At this time, the potential difference between the drive electrode 51 and the high-potential electrode 52 disappears in the actuator section 60, so that the contraction of the first active section 61 is eliminated. On the other hand, due to the potential difference between the drive electrode 51 and the low potential electrode 53, a downward electric field equal to the polarization direction is generated in the second active portions 62 and 63, and the second active portions 62 and 63 contract in the planar direction. . However, the second active portions 62 and 63 have the crosstalk suppressing function as described above, and contribute substantially to the deformation of the actuator portion 60 when there is no positional deviation between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22. do not do. In other words, at this time, the laminate is in a flat state without flexing such that the portion overlapping the pressure chamber 10 in the Z direction is convex (upward) in the direction away from the pressure chamber 10 . As a result, the volume of the pressure chamber 10 becomes larger than that in FIG. 6(a).

その後、図6(a)に示すように、当該吐出口15xに対応する駆動電極51の電位が高電位(VDD電位)から低電位(GND電位)に切り替えられる。このとき、当該アクチュエータ部60において、駆動電極51と低電位電極53との電位差がなくなることで、第2活性部62,63の収縮が解消される。一方、駆動電極51と高電位電極52との電位差が生じることで、第1活性部61にその分極方向に等しい上向きの電界が生じ、第1活性部61が面方向に収縮する。これにより、上記積層体における圧力室10とZ方向に重なる部分が、圧力室10に向かって(下向きに)凸となるように撓む。このとき、圧力室10の容積が大きく減少することで、圧力室10内のインクに大きな圧力が付与され、吐出口15xからインクが吐出される。 After that, as shown in FIG. 6A, the potential of the drive electrode 51 corresponding to the ejection port 15x is switched from a high potential (VDD potential) to a low potential (GND potential). At this time, the potential difference between the drive electrode 51 and the low potential electrode 53 disappears in the actuator section 60, so that the contraction of the second active sections 62 and 63 is eliminated. On the other hand, the potential difference between the drive electrode 51 and the high potential electrode 52 causes an upward electric field equal to the polarization direction to occur in the first active portion 61, causing the first active portion 61 to contract in the planar direction. As a result, the portion of the laminate that overlaps the pressure chamber 10 in the Z direction bends so as to protrude toward the pressure chamber 10 (downward). At this time, since the volume of the pressure chamber 10 is greatly reduced, a large pressure is applied to the ink in the pressure chamber 10, and the ink is ejected from the ejection port 15x.

本実施形態において、AL(Acoustic Length:アクチュエータ部60の変形に伴い圧力室10内に生じる圧力波の圧力室10における音響的共振周期の1/2)は、4.5μs以下である。例えば、ALが4.3μs、圧電アクチュエータ22の駆動周波数が18kHzである。 In this embodiment, AL (Acoustic Length: 1/2 of the acoustic resonance period in the pressure chamber 10 of the pressure wave generated in the pressure chamber 10 due to the deformation of the actuator section 60) is 4.5 μs or less. For example, AL is 4.3 μs and the driving frequency of the piezoelectric actuator 22 is 18 kHz.

図6は、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間の位置ズレが無い場合における、1つのアクチュエータ部60の動作を説明する図である。一方、例えば図7に示すようにX方向の位置ズレが生じた場合、1つのアクチュエータ部60の変形量はある程度低下する。 6A and 6B are diagrams for explaining the operation of one actuator section 60 when there is no positional deviation between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22. FIG. On the other hand, for example, when there is a positional deviation in the X direction as shown in FIG. 7, the amount of deformation of one actuator section 60 decreases to some extent.

図7では、第2活性部62の一部が圧力室10とZ方向に重なっている。即ち、第2活性部62は、圧力室10とZ方向に重なる部分と、圧力室10とZ方向に重ならない部分とを含む。第2活性部63は、圧力室10からのX方向の離隔距離が図6に比べて長くなっている。即ち、圧力室10のX方向の他端10b(図7の右端)から第2活性部63のX方向の一端63aまでのX方向の距離d3は、図6に比べて長くなっている。ただし、このようにX方向の位置ズレが生じた場合でも、離隔距離(d4+d5)が圧力室10のX方向の長さDよりも長いという要件や、距離d4,d5が圧力室10のX方向の長さDの半分よりも長いという要件は、満たされている。 In FIG. 7, part of the second active portion 62 overlaps the pressure chamber 10 in the Z direction. That is, the second active portion 62 includes a portion overlapping the pressure chamber 10 in the Z direction and a portion not overlapping the pressure chamber 10 in the Z direction. The second active portion 63 has a longer separation distance in the X direction from the pressure chamber 10 than in FIG. That is, the distance d3 in the X direction from the other end 10b (the right end in FIG. 7) of the pressure chamber 10 in the X direction to the one end 63a of the second active portion 63 in the X direction is longer than that in FIG. However, even if such a positional deviation occurs in the X direction, there is a requirement that the separation distance (d4+d5) is longer than the length D of the pressure chamber 10 in the X direction, and the distances d4 and d5 are The requirement that D is greater than half the length D is satisfied.

図7の例でも、図6と同様、駆動電極51の電位の変化に応じて、第1活性部61の収縮(図7(a))と、第2活性部62,63の収縮(図7(b))とが順次生じる。しかし、位置ズレが無い場合(図6)に比べ、第1活性部61の収縮によるアクチュエータ部60の下向きに凸となるように撓む変形の変形量が小さくなり、第2活性部62の収縮によるアクチュエータ部60の上向きに凸となるように撓む変形の変形量が大きくなる。つまり、X方向の位置ズレが有る場合の1つのアクチュエータ部60の変形量は、第1活性部61の収縮によるアクチュエータ部60の変形量が小さくなることで、位置ズレが無い場合の1つのアクチュエータ部60の変形量よりも低下するが、第2活性部62の収縮によるアクチュエータ部60の変形量が大きくなることで(図7(b)参照)、1つのアクチュエータ部60全体としての変形量の低下が抑制される。 In the example of FIG. 7, similarly to FIG. 6, the contraction of the first active portion 61 (FIG. 7A) and the contraction of the second active portions 62 and 63 (FIG. (b)) occur sequentially. However, compared to the case where there is no positional deviation (FIG. 6), the amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of the first active portion 61 becomes smaller, and the deformation amount of the actuator portion 60 is reduced so that the second active portion 62 contracts. The amount of deformation of the actuator portion 60 that bends upward due to is increased. That is, the amount of deformation of one actuator section 60 when there is a positional deviation in the X direction is reduced by the amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of the first active section 61, and the amount of deformation of one actuator when there is no positional deviation is reduced. Although the amount of deformation of the actuator section 60 is lower than that of the portion 60, the amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of the second active section 62 increases (see FIG. 7(b)). Decrease is suppressed.

即ち、本実施形態によれば、離隔距離(d4+d5)が圧力室10のX方向の長さDよりも長いという要件や、距離d4,d5が圧力室10のX方向の長さDの半分よりも長いという要件を満たすことで、上記要件を満たさない場合に比べ、位置ズレが無い場合のアクチュエータ部60の変形量を敢えて小さくしている。そして、X方向の位置ズレが生じた場合には、第2活性部62,63の一方の収縮によるアクチュエータ部60の変形量が大きくなり、1つのアクチュエータ部60全体としての変形量の低下が抑えられる。つまり、上記要件を満たすことで、X方向の位置ズレによるアクチュエータ部60の変形量の低下を抑制できる。 That is, according to the present embodiment, there is a requirement that the separation distance (d4+d5) is longer than the length D of the pressure chamber 10 in the X direction, and that the distances d4 and d5 are longer than half the length D of the pressure chamber 10 in the X direction. By satisfying the requirement that the distance is long, the amount of deformation of the actuator section 60 when there is no positional deviation is intentionally made smaller than when the above requirement is not met. When there is a positional deviation in the X direction, the amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of one of the second active sections 62 and 63 increases, and the reduction in the amount of deformation of the entire actuator section 60 is suppressed. be done. That is, by satisfying the above requirements, it is possible to suppress a decrease in the amount of deformation of the actuator section 60 due to positional deviation in the X direction.

離隔距離(d4+d5)は、圧力室10のX方向の長さDよりも、30μm以上長いことが好ましい。これは、後述の解析結果から理解されるように、X方向の位置ズレによるアクチュエータ部60の変形量の低下を、より確実に抑制できるためである。 The separation distance (d4+d5) is preferably longer than the length D of the pressure chamber 10 in the X direction by 30 μm or more. This is because, as will be understood from the analysis results to be described later, a reduction in the amount of deformation of the actuator section 60 due to positional deviation in the X direction can be more reliably suppressed.

32個の駆動電極51は、高電位電極52及び低電位電極53よりも、Z方向において圧力室10から離隔している。高電位電極52は、低電位電極53よりも、Z方向において圧力室10から離隔している。このような電極配置により、活性部61~63の形成が容易になる。 The 32 drive electrodes 51 are further apart from the pressure chambers 10 in the Z direction than the high potential electrodes 52 and the low potential electrodes 53 . The high potential electrode 52 is further away from the pressure chamber 10 in the Z direction than the low potential electrode 53 is. Such an electrode arrangement facilitates formation of the active portions 61-63.

本実施形態において、図5の左方の圧力室10に対して設けられた駆動電極51、高電位電極52、低電位電極53、第1活性部61、第2活性部62、第2活性部63がそれぞれ「第1電極」「第2電極」「第3電極」「第1部分」「第2部分」「第3部分」に該当する。図5の右方の圧力室10に対して設けられた駆動電極51、高電位電極52、低電位電極53、第1活性部61、第2活性部62、第2活性部63がそれぞれ「第4電極」「第5電極」「第6電極」「第4部分」「第5部分」「第6部分」に該当する。ここで、図5の左方の圧力室10に対して設けられた第2活性部63、及び、図5の右方の圧力室10に対して設けられた第2活性部62を通るX方向及びZ方向に沿った断面において、X方向における上記第2活性部63と上記第2活性部62との離隔距離d1は、60μm以上であることが好ましい。この場合、駆動電極51間の短絡を確実に防止できる。 In the present embodiment, the driving electrode 51, the high potential electrode 52, the low potential electrode 53, the first active portion 61, the second active portion 62, and the second active portion provided for the left pressure chamber 10 in FIG. 63 correspond to "first electrode", "second electrode", "third electrode", "first portion", "second portion" and "third portion", respectively. The drive electrode 51, the high potential electrode 52, the low potential electrode 53, the first active portion 61, the second active portion 62, and the second active portion 63 provided for the pressure chamber 10 on the right side of FIG. 4 electrodes,” “fifth electrode,” “sixth electrode,” “fourth portion,” “fifth portion,” and “sixth portion.” Here, the X direction passing through the second active portion 63 provided for the left pressure chamber 10 in FIG. 5 and the second active portion 62 provided for the right pressure chamber 10 in FIG. And in a cross section along the Z direction, the separation distance d1 between the second active portion 63 and the second active portion 62 in the X direction is preferably 60 μm or more. In this case, a short circuit between the drive electrodes 51 can be reliably prevented.

圧力室10のX方向の長さDは、340μm以下であることが好ましい。長さDが短いほど、圧力室10の高密度配置が可能であるが、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間のX方向の位置ズレによるアクチュエータ部60の変形量の低下が顕著になり得る。この点、本実施形態によれば、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間のX方向の位置ズレによるアクチュエータ部60の変形量の低下を抑制できるため、長さDを短くし、圧力室10の高密度配置が可能となる。 The length D of the pressure chamber 10 in the X direction is preferably 340 μm or less. The shorter the length D, the higher the density of the pressure chambers 10 can be arranged. obtain. In this regard, according to the present embodiment, since it is possible to suppress a decrease in the amount of deformation of the actuator section 60 due to the positional deviation in the X direction between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22, the length D is shortened and the pressure chamber A high density arrangement of 10 is possible.

AL(Acoustic Length:アクチュエータ部60の変形に伴い圧力室10内に生じる圧力波の圧力室10における音響的共振周期の1/2)は、4.5μs以下である。ALが短いほど、圧電アクチュエータ22の駆動周波数を高めることができる。一方、圧力室10の長さDが短いほど、ALが短くなるため、圧力室10の高密度配置が可能となるが、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間のX方向の位置ズレによるアクチュエータ部60の変形量の低下が顕著になり得る。この点、本実施形態によれば、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間のX方向の位置ズレによるアクチュエータ部60の変形量の低下を抑制できるため、ALを短くし、圧電アクチュエータ22の駆動周波数を高めることができる。 AL (Acoustic Length: 1/2 of the acoustic resonance period in the pressure chamber 10 of the pressure wave generated in the pressure chamber 10 due to the deformation of the actuator section 60) is 4.5 μs or less. As AL becomes shorter, the driving frequency of the piezoelectric actuator 22 can be increased. On the other hand, the shorter the length D of the pressure chambers 10, the shorter the AL. A decrease in the amount of deformation of the actuator section 60 can become significant. In this respect, according to the present embodiment, it is possible to suppress a decrease in the amount of deformation of the actuator section 60 due to the positional deviation in the X direction between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22. Driving frequency can be increased.

<第2実施形態>
続いて、図8及び図9を参照し、本発明の第2実施形態に係るヘッドについて説明する。本実施形態は、低電位電極253における32個の個別部253a及び接続部253cの構成が、第1実施形態と異なる。
<Second embodiment>
Next, a head according to a second embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of 32 individual portions 253a and connection portions 253c in the low potential electrode 253. FIG.

本実施形態において、32個の個別部253aは、それぞれ、図8に示すように、Y方向に並ぶ幅広部254と幅狭部255とを有する。幅広部254は、Y方向において接続部53bと幅狭部255との間に配置されている。幅広部254の幅(X方向の長さ)は、幅狭部255の幅よりも大きい。幅広部254のX方向の中央と、幅狭部255のX方向の中央とは、X方向において一致している。したがって、各個別部253aは、Z方向から見て凸形状となっている。 In this embodiment, the 32 individual portions 253a each have a wide portion 254 and a narrow portion 255 aligned in the Y direction, as shown in FIG. The wide portion 254 is arranged between the connecting portion 53b and the narrow portion 255 in the Y direction. The width of the wide portion 254 (the length in the X direction) is greater than the width of the narrow portion 255 . The X-direction center of the wide portion 254 and the X-direction center of the narrow portion 255 match in the X direction. Therefore, each individual portion 253a has a convex shape when viewed from the Z direction.

接続部253cは、X方向の一端(図8の下端)の辺に、4つの凹部257を有する。4つの凹部257は、4つの圧力室列9のそれぞれに対応する。各凹部257は、当該圧力室列9に対応する幅狭部255とX方向に重なる位置にある。接続部253cは、幅広部258と、各凹部257に対応する幅狭部259とを有する。幅広部258の幅(X方向の長さ)は、幅狭部259の幅よりも大きい。 The connecting portion 253c has four concave portions 257 on one side in the X direction (lower end in FIG. 8). The four recesses 257 correspond to the four pressure chamber rows 9 respectively. Each recess 257 is positioned to overlap the narrow width portion 255 corresponding to the pressure chamber row 9 in the X direction. The connecting portion 253 c has a wide portion 258 and narrow portions 259 corresponding to the recesses 257 . The width of the wide portion 258 (the length in the X direction) is greater than the width of the narrow portion 259 .

このような低電位電極253の構成により、本実施形態では、図9(a)に示すように、1つのアクチュエータ部60において、第2活性部62,63が、それぞれ、Z方向において駆動電極51と幅広部254又は幅広部258とに挟まれた部分62x,63x、及び、Z方向において駆動電極51と幅狭部255又は幅狭部259とに挟まれた部分62y,63yを含む。部分62xの幅は部分62yの幅よりも大きい。部分63xの幅は部分63yの幅よりも大きい。部分62xの幅は部分63xの幅と同じである。部分62yの幅は部分63yの幅と同じである。 With such a configuration of the low potential electrode 253, in this embodiment, as shown in FIG. and wide portion 254 or wide portion 258, and portions 62y and 63y sandwiched between driving electrode 51 and narrow portion 255 or narrow portion 259 in the Z direction. The width of portion 62x is greater than the width of portion 62y. The width of portion 63x is greater than the width of portion 63y. The width of portion 62x is the same as the width of portion 63x. The width of portion 62y is the same as the width of portion 63y.

部分62x,63xを通るX方向及びZ方向に沿った断面における、X方向における第2活性部62と第2活性部63との離隔距離(d4+d5)は、部分62y,63yを通るX方向及びZ方向に沿った断面における、X方向における第2活性部62と第2活性部63との離隔距離(d4’+d5’)よりも短い。離隔距離(d4+d5)及び離隔距離(d4’+d5’)は、当該アクチュエータ部60に対応する圧力室10のX方向の長さ(即ち、一端10aから他端10bまでのX方向の距離)Dよりも長い。 The separation distance (d4+d5) between the second active portion 62 and the second active portion 63 in the X direction in the cross section along the X direction and Z direction passing through the portions 62x and 63x is the X direction and Z direction passing through the portions 62y and 63y. It is shorter than the separation distance (d4'+d5') between the second active portion 62 and the second active portion 63 in the X direction in the cross section along the direction. The separation distance (d4+d5) and the separation distance (d4′+d5′) are the length in the X direction of the pressure chamber 10 corresponding to the actuator section 60 (that is, the distance in the X direction from one end 10a to the other end 10b). too long.

図9(a)に示すように、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間で位置ズレが生じていない場合は、部分62x,63xを通るX方向及びZ方向に沿った断面において、第2活性部62のX方向の他端62bから圧力室10のX方向の一端10aまでのX方向の距離d2、及び、圧力室10のX方向の他端10bから第2活性部63のX方向の一端63aまでのX方向の距離d3は、互いに同じである。また、部分62y,63yを通るX方向及びZ方向に沿った断面において、第2活性部62のX方向の他端62bから圧力室10のX方向の一端10aまでのX方向の距離d2’、及び、圧力室10のX方向の他端10bから第2活性部63のX方向の一端63aまでのX方向の距離d3’は、互いに同じである。距離d2,d3は、距離d2’,d3’よりも短い。 As shown in FIG. 9A, when there is no positional deviation between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22, the second The distance d2 in the X direction from the other end 62b of the active portion 62 in the X direction to the one end 10a in the X direction of the pressure chamber 10, and the distance d2 in the X direction from the other end 10b in the X direction of the pressure chamber 10 to the second active portion 63 The distance d3 in the X direction to one end 63a is the same. Also, in a cross section along the X direction and the Z direction passing through the portions 62y and 63y, the distance d2′ in the X direction from the other end 62b of the second active portion 62 in the X direction to the one end 10a of the pressure chamber 10 in the X direction, The distance d3' in the X direction from the other end 10b of the pressure chamber 10 in the X direction to the one end 63a of the second active portion 63 in the X direction is the same. Distances d2 and d3 are shorter than distances d2' and d3'.

部分62x,63xを通るX方向及びZ方向に沿った断面において、他端62bから第1活性部61におけるX方向の中央61cまでのX方向の距離d4、及び、中央61cから一端63aまでのX方向の距離d5は、互いに同じ長さであり、圧力室10のX方向の長さDの半分よりも長い。部分62y,63yを通るX方向及びZ方向に沿った断面において、他端62bから中央61cまでのX方向の距離d4’、及び、中央61cから一端63aまでのX方向の距離d5’は、互いに同じ長さであり、圧力室10のX方向の長さDの半分よりも長い。距離d4,d5は、距離d4’,d4’よりも短い。 In the X-direction and Z-direction cross sections passing through the portions 62x and 63x, the X-direction distance d4 from the other end 62b to the X-direction center 61c of the first active portion 61 and the X-direction distance d4 from the center 61c to the one end 63a The directional distances d5 are of the same length and are longer than half the length D of the pressure chamber 10 in the X direction. In the X-direction and Z-direction cross sections passing through the portions 62y and 63y, the X-direction distance d4′ from the other end 62b to the center 61c and the X-direction distance d5′ from the center 61c to the one end 63a It has the same length and is longer than half the length D of the pressure chamber 10 in the X direction. Distances d4 and d5 are shorter than distances d4' and d4'.

一方、例えば図9(b)に示すように、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間で、Z方向に沿った軸Oを中心とする回転方向の位置ズレが生じた場合、1つのアクチュエータ部60の活性部61~63とこれに対応する1つの圧力室10との間において、離隔距離(d4+d5)及び離隔距離(d4’+d5’)が圧力室10のX方向の長さDよりも長いという要件や、距離d4,d5,d4’,d5’が圧力室10のX方向の長さDの半分よりも長いという要件は維持されるが、両者の位置関係が回転方向の位置ズレが無い場合と異なる。 On the other hand, as shown in FIG. 9B, for example, when a positional deviation occurs between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22 in the rotational direction about the axis O along the Z direction, one actuator Between the active portions 61 to 63 of the portion 60 and the one pressure chamber 10 corresponding thereto, the separation distance (d4+d5) and the separation distance (d4′+d5′) are longer than the length D of the pressure chamber 10 in the X direction. The requirement that the distances d4, d5, d4', and d5' be longer than half the length D of the pressure chamber 10 in the X direction is maintained. It is different from the case without it.

図9(b)において、第1活性部61は、軸OからY方向に離隔した部分ほど、第1活性部61におけるX方向の中央61cと圧力室10におけるX方向の中央とのX方向の距離が大きくなっている。第2活性部62の部分62xは、軸OからY方向に離隔した部分ほど、距離d2が図9(a)に比べて短くなっている。部分62xのY方向の他端(図9(b)の左端)は、圧力室10とZ方向に重なっている。部分62yは、軸OからY方向に離隔した部分ほど、距離d2’が図9(a)に比べて長くなっている。第2活性部63の部分63xは、軸OからY方向に離隔した部分ほど、距離d3が図9(a)に比べて長くなっている。部分63yは、軸OからY方向に離隔した部分ほど、距離d3’が図9(a)に比べて短くなっている。 In FIG. 9(b), the first active portion 61 is located in the X direction between the center 61c in the X direction of the first active portion 61 and the center in the X direction of the pressure chamber 10 as the portion of the first active portion 61 is further away from the axis O in the Y direction. distance is increasing. In the portion 62x of the second active portion 62, the distance d2 is shorter as the portion is further away from the axis O in the Y direction than in FIG. 9A. The other end of the portion 62x in the Y direction (the left end in FIG. 9B) overlaps the pressure chamber 10 in the Z direction. The portion 62y has a longer distance d2' as the portion is more distant from the axis O in the Y direction than in FIG. 9(a). A portion 63x of the second active portion 63 has a longer distance d3 as compared to FIG. In the portion 63y, the distance d3' becomes shorter as the portion is more distant from the axis O in the Y direction than in FIG. 9(a).

この場合、第1活性部61は、軸OからY方向に離隔した部分ほど、収縮量が低下し、当該収縮によるアクチュエータ部60の変形量が低下する。第2活性部62,63は、部分62y,63xにおいて、X方向における圧力室10からの離隔距離が長くなる部分が生じる。当該部分の収縮によるアクチュエータ部60の変形量は、後述の解析結果から理解されるように、回転方向の位置ズレが無い場合に比べ、小さくなる。一方、部分62x,63yでは、X方向における圧力室10からの離隔距離が短くなる部分や、Z方向において圧力室10と重なる部分が生じる。当該部分の収縮によるアクチュエータ部60の変形量は、後述の解析結果から理解されるように、回転方向の位置ズレが無い場合に比べ、大きくなる。つまり、回転方向の位置ズレが有る場合の1つのアクチュエータ部60の変形量は、第1活性部61の収縮によるアクチュエータ部60の変形量及び第2活性部62,63の部分62y,63xの収縮によるアクチュエータ部60の変形量が小さくなることで、回転方向の位置ズレが無い場合の1つのアクチュエータ部60の変形量よりも低下するが、第2活性部62,63の部分62x,63yの収縮によるアクチュエータ部60の変形量が大きくなることで、1つのアクチュエータ部60全体としての変形量の低下が抑制される。 In this case, the amount of contraction of the first active portion 61 decreases as the distance from the axis O in the Y direction increases, and the amount of deformation of the actuator portion 60 due to the contraction decreases. The second active portions 62 and 63 have portions 62y and 63x where the separation distance from the pressure chamber 10 in the X direction increases. The amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of this portion is smaller than when there is no positional deviation in the rotational direction, as will be understood from the analysis results described later. On the other hand, in the portions 62x and 63y, there are portions where the separation distance from the pressure chamber 10 in the X direction is short and portions overlapping the pressure chamber 10 in the Z direction. The amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of the relevant portion is greater than when there is no positional deviation in the rotational direction, as will be understood from the analysis results described later. That is, the amount of deformation of one actuator portion 60 when there is a positional deviation in the rotational direction is the amount of deformation of the actuator portion 60 due to the contraction of the first active portion 61 and the contraction of the portions 62y and 63x of the second active portions 62 and 63. , the amount of deformation of the actuator section 60 becomes smaller than the amount of deformation of one actuator section 60 when there is no positional deviation in the rotational direction. Since the amount of deformation of the actuator section 60 due to is increased, the decrease in the amount of deformation of the entire actuator section 60 is suppressed.

また、本実施形態では、図9(a)に示すように、離隔距離(d4+d5)と、離隔距離(d4’+d5’)とが、互いに異なる(即ち、X方向における第2活性部62と第2活性部63との離隔距離が、Y方向において一定でない)。これに対し、第1実施形態のように離隔距離(d4+d5)がY方向において一定の場合(例えば、幅狭部255の幅が幅広部254の幅と同一の場合)、図9(b)のような回転方向の位置ズレが生じると、部分62xのみでなく、部分63yも、X方向において圧力室10からの離隔距離が所定距離以下となる位置(例えば、圧力室10とZ方向に重なる位置)に配置され得る。つまり、離隔距離がY方向において一定の場合、回転方向の位置ズレが生じると、離隔距離がY方向において一定でない場合に比べ、第2活性部62,63において、圧力室10からの離隔距離が所定距離以下となる位置に配置される領域が大きくなり、アクチュエータ部60の変形量が過度に大きくなり得る。これに対し、本実施形態では、離隔距離がY方向において一定でないため、回転方向の位置ズレが生じても、第2活性部62,63において、圧力室10からの離隔距離が所定距離以下となる位置に配置される領域が大きくなり過ぎず、アクチュエータ部60の変形量が過度に大きくなることを抑制できる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 9A, the separation distance (d4+d5) and the separation distance (d4'+d5') are different from each other (that is, the second active portion 62 and the second active portion 62 in the X direction are different from each other). 2, the separation distance from the active portion 63 is not constant in the Y direction). On the other hand, when the separation distance (d4+d5) is constant in the Y direction as in the first embodiment (for example, when the width of the narrow portion 255 is the same as the width of the wide portion 254), as shown in FIG. If such a positional deviation occurs in the rotational direction, not only the portion 62x but also the portion 63y will be located at a position where the separation distance from the pressure chamber 10 in the X direction is equal to or less than a predetermined distance (for example, a position overlapping the pressure chamber 10 in the Z direction). ). In other words, when the separation distance is constant in the Y direction, the separation distance from the pressure chamber 10 increases in the second active portions 62 and 63 compared to the case where the separation distance is not constant in the Y direction. The area arranged at the position where the distance is equal to or less than the predetermined distance becomes large, and the amount of deformation of the actuator section 60 may become excessively large. On the other hand, in the present embodiment, since the separation distance is not constant in the Y direction, the separation distance from the pressure chamber 10 in the second active portions 62 and 63 is equal to or less than the predetermined distance even if a positional shift occurs in the rotational direction. Since the area arranged at the position where the actuator portion 60 is located does not become too large, it is possible to suppress the amount of deformation of the actuator section 60 from becoming excessively large.

本実施形態のように離隔距離(d4+d5)と離隔距離(D4’+D5’)とが互いに異なる構成は、回転方向の位置ズレが生じたときに第1活性部61の収縮によるアクチュエータ部60の変形量の低下が少ない場合に、特に好適である。本実施形態によれば、回転方向の位置ズレが生じたときに、第1活性部61の収縮によるアクチュエータ部60の下向きに凸となるように撓む変形の変形量と共に、第2活性部62又は第2活性部63の収縮によるアクチュエータ部60の上向きに凸となるように撓む変形の変形量を、調整することができる。 In the configuration in which the separation distance (d4+d5) and the separation distance (D4'+D5') are different from each other as in the present embodiment, the actuator unit is caused by contraction of the first active portion 61 when a positional deviation occurs in the rotational direction. It is particularly suitable when the deformation amount of 60 is small. According to the present embodiment, when a positional deviation occurs in the rotational direction, the amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of the first active section 61 causes the actuator section 60 to bend downwardly, and the second active section 62 Alternatively, it is possible to adjust the amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of the second active section 63 so that the actuator section 60 bends upwardly.

例えば、第1活性部61は、Z方向から見た形状が円形の場合、回転方向の位置ズレが生じたときに、軸OからY方向に離隔した部分において、第1活性部61におけるX方向の中央61cと圧力室10におけるX方向の中央とのX方向の距離が、大きくなり難い。回転方向の位置ズレに伴う第1活性部61の収縮によるアクチュエータ部60の変形量の低下が少なくなる「第1活性部61のZ方向から見た形状」としては、円形の他、例えば、楕円、正方形、曲線状の角部を有しかつ当該角部の曲率半径が大きな形状等が挙げられる。 For example, when the first active portion 61 has a circular shape as viewed in the Z direction, when a positional deviation occurs in the rotational direction, a portion spaced apart from the axis O in the Y direction in the X direction of the first active portion 61 The distance in the X direction between the center 61c of the pressure chamber 10 and the center in the X direction of the pressure chamber 10 is difficult to increase. The “shape of the first active portion 61 viewed from the Z direction” that reduces the amount of deformation of the actuator portion 60 due to shrinkage of the first active portion 61 due to positional displacement in the rotational direction may be circular or elliptical. , a square, and a shape having curved corners with a large radius of curvature at the corners.

<解析結果>
本願発明者は、第1実施形態に係るヘッド3(図5)について、以下の条件で解析を行った。
・圧電層41の厚み(Z方向の長さ)=15μm
・圧電層42の厚み(Z方向の長さ)=15μm
・圧電層43の厚み(Z方向の長さ)=13.3μm
・インク分離層44の厚み(Z方向の長さ)=10μm
・駆動電極51のX方向の長さ=438μm
・高電位電極52のX方向の長さ(第1活性部61のX方向の長さ)=220μm
・圧力室10のX方向の長さD=340μm
・2つの圧力室10のうちの一方(図5の左方の圧力室10)のX方向の他端10bから他方(図5の右方の圧力室10)のX方向の一端10aまでのX方向の距離W=84μm
<Analysis result>
The inventor of the present application analyzed the head 3 (FIG. 5) according to the first embodiment under the following conditions.
・Thickness of piezoelectric layer 41 (length in Z direction)=15 μm
・Thickness of piezoelectric layer 42 (length in Z direction)=15 μm
・Thickness of piezoelectric layer 43 (length in Z direction)=13.3 μm
・Thickness of ink separation layer 44 (length in Z direction)=10 μm
・Length of drive electrode 51 in X direction=438 μm
・Length in the X direction of the high-potential electrode 52 (length in the X direction of the first active portion 61)=220 μm
・The length of the pressure chamber 10 in the X direction D=340 μm
・X from the other end 10b in the X direction of one of the two pressure chambers 10 (left pressure chamber 10 in FIG. 5) to one end 10a in the X direction of the other (right pressure chamber 10 in FIG. 5) Directional distance W=84 μm

図10(a),(b)において、横軸(距離d2,d3)がプラスの場合、第2活性部62,63は、圧力室10とZ方向に重ならない。横軸(距離d2,d3)がゼロの場合、第2活性部62のX方向の他端62b及び第2活性部63のX方向の一端63aは、それぞれ圧力室10のX方向の一端10a及び他端10bとX方向において一致する。横軸(距離d2,d3)がマイナスの場合、第2活性部62,63は、圧力室10とZ方向に重なる部分を有する。 In FIGS. 10A and 10B, when the horizontal axis (distances d2 and d3) is plus, the second active portions 62 and 63 do not overlap the pressure chamber 10 in the Z direction. When the horizontal axis (distances d2 and d3) is zero, the other end 62b in the X direction of the second active portion 62 and the one end 63a in the X direction of the second active portion 63 are the ends 10a and 10a of the pressure chambers 10 in the X direction, respectively. It coincides with the other end 10b in the X direction. When the horizontal axis (distances d2, d3) is negative, the second active portions 62, 63 have portions overlapping the pressure chamber 10 in the Z direction.

図10(a)より、距離d2,d3が15μm(即ち、離隔距離(d4+d5)が、圧力室10のX方向の長さDに30μmを加えた長さ)のときに、アクチュエータ部60の変形量の勾配がマイナスからプラスに転じることがわかる。また、距離d2,d3が15μm以上の場合に、図7に示すように流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間のX方向の位置ズレが生じると、距離d3が増加することで、第2活性部63の収縮によるアクチュエータ部60の変形量が緩やかに低下する一方、距離d2が減少することで、第2活性部62の収縮によるアクチュエータ部60の変形量が大きく増加し、アクチュエータ部60全体としての変形量の低下が抑制されることがわかる。 10A, when the distances d2 and d3 are 15 μm (that is, the distance (d4+d5) is the length of the pressure chamber 10 in the X direction plus 30 μm), deformation of the actuator section 60 It can be seen that the gradient of the quantity turns from negative to positive. Further, when the distances d2 and d3 are 15 μm or more, if a positional deviation occurs between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22 in the X direction as shown in FIG. While the amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of the active portion 63 gradually decreases, the decrease in the distance d2 greatly increases the amount of deformation of the actuator section 60 due to the contraction of the second active portion 62, and the entire actuator portion 60 It can be seen that the decrease in the amount of deformation as is suppressed.

さらに、図10(a)より、距離d2,d3が長くなるほど、アクチュエータ部60の変形量が低下し、距離d2,d3が50μmに達すると、アクチュエータ部60の変形量が大きく低下することがわかる。したがって、アクチュエータ部60の変形量を確保する点から、距離d2,d3は、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間のX方向の位置ズレ量の許容値を20μmとして、70(=50+20)μm以下であること(即ち、離隔距離(d4+d5)は、圧力室10のX方向の長さDに140μmを加えた長さ以下であること)が好ましいことがわかる。 Further, from FIG. 10A, it can be seen that the longer the distances d2 and d3, the more the amount of deformation of the actuator section 60 decreases, and when the distances d2 and d3 reach 50 μm, the amount of deformation of the actuator section 60 significantly decreases. . Therefore, from the viewpoint of securing the amount of deformation of the actuator section 60, the distances d2 and d3 are 70 (=50+20), assuming that the allowable value for the amount of positional deviation in the X direction between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22 is 20 μm. It can be seen that it is preferable that the separation distance (d4+d5) be equal to or less than the length obtained by adding 140 μm to the length D of the pressure chamber 10 in the X direction).

図10(b)より、距離d2,d3が略15μm(即ち、離隔距離(d4+d5)が、圧力室10のX方向の長さDに30μmを加えた長さ)以上の場合に、図7に示すような流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間のX方向の位置ズレ(位置ズレ量=20μm)が生じると、第2活性部62の収縮によるアクチュエータ部60の変形量が、位置ズレが無い場合に比べて増加することがわかる。 From FIG. 10B, when the distances d2 and d3 are approximately 15 μm or more (that is, the separation distance (d4+d5) is the length obtained by adding 30 μm to the length D of the pressure chamber 10 in the X direction), as shown in FIG. When there is a positional deviation in the X direction between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22 as shown (amount of positional deviation = 20 µm), the amount of deformation of the actuator section 60 due to contraction of the second active portion 62 is It can be seen that it increases compared to the case without it.

図10(c)において、実線は本発明の実施例(距離d2,d3=20μm)についての解析結果を示し、破線は本発明の比較例(距離d2,d3=0μm)についての解析結果を示す。図10(c)より、図7に示すような流路ユニット21と圧電アクチュエータ22との間のX方向の位置ズレが生じ、その位置ズレ量が増加するにつれて、実施例及び比較例共にアクチュエータ部60の変形量が低下するが、実施例の方が比較例よりもアクチュエータ部60の変形量の低下が抑えられることがわかる。 In FIG. 10(c), the solid line indicates the analysis results for the example of the present invention (distances d2, d3=20 μm), and the dashed line indicates the analysis results for the comparative example of the present invention (distances d2, d3=0 μm). . From FIG. 10(c), a positional deviation in the X direction occurs between the channel unit 21 and the piezoelectric actuator 22 as shown in FIG. Although the amount of deformation of the actuator 60 is reduced, it can be seen that the reduction in the amount of deformation of the actuator section 60 is suppressed in the example more than in the comparative example.

なお、図10(b),(c)において、位置ズレ量とは、第1活性部61のX方向の中央61cから圧力室10のX方向の中央までのX方向の距離をいう。 In FIGS. 10B and 10C, the amount of positional deviation refers to the distance in the X direction from the center 61c of the first active portion 61 in the X direction to the center of the pressure chamber 10 in the X direction.

<変形例>
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
<Modification>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes are possible within the scope of the claims.

例えば、圧電アクチュエータにおける圧電層や電極の構成は、以下のように変更可能である。電極配置の変更に伴い、第1活性部61及び第2活性部62,63の厚み(Z方向の長さ)や、第1活性部61及び第2活性部62,63のZ方向の位置関係も、変更し得る。 For example, the configuration of the piezoelectric layers and electrodes in the piezoelectric actuator can be changed as follows. Along with the change in electrode arrangement, the thickness (length in the Z direction) of the first active portion 61 and the second active portions 62 and 63 and the positional relationship of the first active portion 61 and the second active portions 62 and 63 in the Z direction can also be changed.

図11(a)の第1変形例では、高電位電極52及び低電位電極53のZ方向の位置が上述した実施形態と逆である。Z方向において上から順に、駆動電極51、低電位電極53及び高電位電極52が配置されている。低電位電極53は、Z方向において圧電層41と圧電層42との間に配置されている。高電位電極52は、Z方向において圧電層42と圧電層43との間に配置されている。低電位電極53は、高電位電極52よりも、Z方向において圧力室10から離隔している。 In the first modification shown in FIG. 11A, the Z-direction positions of the high-potential electrode 52 and the low-potential electrode 53 are opposite to those in the above-described embodiment. A drive electrode 51, a low potential electrode 53, and a high potential electrode 52 are arranged in order from the top in the Z direction. The low potential electrode 53 is arranged between the piezoelectric layers 41 and 42 in the Z direction. The high potential electrode 52 is arranged between the piezoelectric layers 42 and 43 in the Z direction. The low potential electrode 53 is further away from the pressure chamber 10 in the Z direction than the high potential electrode 52 is.

図11(b)の第2変形例では、駆動電極51及び高電位電極52のZ方向の位置が上述した実施形態と逆である。Z方向において上から順に、高電位電極52、駆動電極51及び低電位電極53が配置されている。高電位電極52は、圧電層41の上面に配置されている。駆動電極51は、Z方向において圧電層41と圧電層42との間に配置されている。 In the second modification shown in FIG. 11(b), the Z-direction positions of the drive electrode 51 and the high-potential electrode 52 are opposite to those in the above-described embodiment. A high-potential electrode 52, a drive electrode 51, and a low-potential electrode 53 are arranged in order from the top in the Z direction. The high potential electrode 52 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 41 . The drive electrode 51 is arranged between the piezoelectric layers 41 and 42 in the Z direction.

図11(c)の第3変形例では、圧電層の数が2つである。圧電体40は、Z方向に積層された2つの圧電層41,42を有する。高電位電極52及び低電位電極53は、Z方向において圧電層41と圧電層42との間(即ち、同一層)に配置されている。 In the third modification of FIG. 11(c), the number of piezoelectric layers is two. The piezoelectric body 40 has two piezoelectric layers 41 and 42 laminated in the Z direction. The high-potential electrode 52 and the low-potential electrode 53 are arranged between the piezoelectric layer 41 and the piezoelectric layer 42 (that is, the same layer) in the Z direction.

図12(a)の第4変形例では、高電位電極52が、低電位電極53とX方向に隣接する位置まで延びている。したがって、第1活性部61は、X方向において、第2活性部62,63から離隔せず、第2活性部62,63に隣接している。 In the fourth modification of FIG. 12(a), the high potential electrode 52 extends to a position adjacent to the low potential electrode 53 in the X direction. Therefore, the first active portion 61 is not separated from the second active portions 62 and 63 in the X direction and is adjacent to the second active portions 62 and 63 .

図12(b)の第5変形例では、第4変形例と同様、高電位電極52が、低電位電極53とX方向に隣接する位置まで延びている。したがって、第1活性部61は、X方向において、第2活性部62,63から離隔せず、第2活性部62,63に隣接している。第5変形例では、さらに、低電位電極53が、圧電層43の上面全域に形成されており、高電位電極52とZ方向に重なる部分を有する。 In the fifth modification shown in FIG. 12B, similarly to the fourth modification, the high potential electrode 52 extends to a position adjacent to the low potential electrode 53 in the X direction. Therefore, the first active portion 61 is not separated from the second active portions 62 and 63 in the X direction and is adjacent to the second active portions 62 and 63 . In the fifth modification, the low potential electrode 53 is further formed over the entire upper surface of the piezoelectric layer 43 and has a portion overlapping the high potential electrode 52 in the Z direction.

図12(c)の第6変形例では、圧電層41の上面のみでなく、圧電層43の上面にも、駆動電極51が形成されている。高電位電極52及び低電位電極53は、Z方向において圧電層41と圧電層42との間(即ち、同一層)に配置されている。これにより、圧電層41,42のそれぞれに、Z方向において駆動電極51と高電位電極52とに挟まれた第1活性部61、Z方向において駆動電極51と低電位電極53とに挟まれた第2活性部62,63が形成されている。 In the sixth modification shown in FIG. 12C, drive electrodes 51 are formed not only on the top surface of the piezoelectric layer 41 but also on the top surface of the piezoelectric layer 43 . The high-potential electrode 52 and the low-potential electrode 53 are arranged between the piezoelectric layer 41 and the piezoelectric layer 42 (that is, the same layer) in the Z direction. As a result, in each of the piezoelectric layers 41 and 42, the first active portion 61 sandwiched between the drive electrode 51 and the high potential electrode 52 in the Z direction, and the first active portion 61 sandwiched between the drive electrode 51 and the low potential electrode 53 in the Z direction. Second active portions 62 and 63 are formed.

分離層44を省略してもよい。 Separation layer 44 may be omitted.

第1部分は、第3方向において圧力室と重ならない部分を含んでもよい(図12(a),(b)参照)。また、第1部分は、第2部分及び/又は第3部分と第1方向に隣接する部分や、第3方向において第2部分及び/又は第3部分と重なる部分を有してもよい。 The first portion may include a portion that does not overlap the pressure chamber in the third direction (see FIGS. 12(a) and 12(b)). Also, the first portion may have a portion adjacent to the second portion and/or the third portion in the first direction or a portion overlapping the second portion and/or the third portion in the third direction.

流路ユニットと圧電アクチュエータとの間の位置ズレが無い状態において、第2部分が第3方向において圧力室と重ならず、第3部分が第3方向において圧力室と重なってもよい。この場合でも、第1方向の位置ズレが生じ、第2部分の圧力室からの第1方向の離隔距離が短くなった場合、又は、第2部分が第3方向において圧力室と重なった場合、第2部分の収縮によるアクチュエータ部の変形量が大きくなり、アクチュエータ部の変形量の低下を抑制できる。 The second portion may not overlap the pressure chambers in the third direction and the third portion may overlap the pressure chambers in the third direction when there is no positional displacement between the channel unit and the piezoelectric actuator. Even in this case, if a positional shift occurs in the first direction and the separation distance of the second portion from the pressure chamber in the first direction becomes short, or if the second portion overlaps the pressure chamber in the third direction, The amount of deformation of the actuator section due to the contraction of the second portion is increased, and a decrease in the amount of deformation of the actuator section can be suppressed.

第2実施形態では、第1方向における第2部分と第3部分との離隔距離が、幅広部254と幅狭部255との境界又は幅広部258と幅狭部259との境界で局所的に変化しているが、当該離隔距離が第2方向に漸進的に変化してもよい。 In the second embodiment, the separation distance between the second portion and the third portion in the first direction is locally Although varying, the separation may vary gradually in the second direction.

圧力室は、第1方向における長さが、第2方向における長さより長くてもよい。 The pressure chamber may have a length in the first direction that is longer than a length in the second direction.

吐出口及び圧力室の数は、上述の実施形態では32個であるが、これに限定されない。例えば32個を超える数の吐出口や圧力室が設けられてよい。 Although the number of outlets and pressure chambers is 32 in the above embodiment, it is not limited to this. For example, more than 32 outlets or pressure chambers may be provided.

液体吐出ヘッドは、1色のインクを吐出することに限定されず、複数色のインクを吐出してもよい。 The liquid ejection head is not limited to ejecting ink of one color, and may eject ink of multiple colors.

液体吐出ヘッドが吐出する液体は、インクに限定されず、任意の液体(例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等)であってよい。 The liquid ejected by the liquid ejection head is not limited to ink, and may be any liquid (for example, a treatment liquid that aggregates or deposits components in ink).

液体吐出ヘッドは、シリアル式に限定されず、ライン式であってもよい。 The liquid ejection head is not limited to a serial type, and may be a line type.

本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。また、本発明は、画像の記録以外の用途で使用される液体吐出装置(例えば、基板に導電性の液体を吐出して導電パターンを形成する液体吐出装置)にも適用可能である。 The present invention is not limited to printers, but can also be applied to facsimiles, copiers, multi-function machines, and the like. The present invention can also be applied to a liquid ejection apparatus used for purposes other than image recording (for example, a liquid ejection apparatus that ejects a conductive liquid onto a substrate to form a conductive pattern).

1 プリンタ
3 ヘッド(液体吐出ヘッド)
10 圧力室
10a 一端
10b 他端
15x 吐出口
21 流路ユニット
22 圧電アクチュエータ
22a 一端
22b 他端
34x 吐出面
40 圧電体
41~43 圧電層
51 駆動電極(第1電極,第4電極)
52 高電位電極(第2電極,第5電極)
53;253 低電位電極(第3電極,第6電極)
60 アクチュエータ部
61 第1活性部(第1部分,第4部分)
61c 中央
62 第2活性部(第2部分,第5部分)
62a 一端
62b 他端
63 第2活性部(第3部分,第6部分)
1 printer 3 head (liquid ejection head)
10 Pressure Chamber 10a One End 10b Other End 15x Discharge Port 21 Channel Unit 22 Piezoelectric Actuator 22a One End 22b Other End 34x Discharge Surface 40 Piezoelectric Substrates 41 to 43 Piezoelectric Layer 51 Drive Electrode (First Electrode, Fourth Electrode)
52 high potential electrode (second electrode, fifth electrode)
53; 253 low potential electrode (third electrode, sixth electrode)
60 actuator part 61 first active part (first part, fourth part)
61c center 62 second active part (second part, fifth part)
62a one end 62b other end 63 second active portion (third portion, sixth portion)

Claims (8)

第1方向及び前記第1方向と直交する第2方向に平行な吐出面であって、吐出口を画定する面である吐出面を有し、前記吐出口と連通する圧力室が形成された流路ユニットと、
前記吐出面と直交する第3方向において、前記流路ユニットに積層された圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記第3方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、
第1電極と、
前記第3方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、
前記第3方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備え、
前記圧電体は、
前記第3方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1部分であって、前記第3方向において前記圧力室と重なる部分を有する第1部分と、
前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2部分と、
前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3部分であって、前記第1方向において前記第2部分から離隔した第3部分と、を有し、
前記第1部分は、前記第1方向において前記第2部分と前記第3部分との間に配置された部分を有し、
前記圧力室、前記第1部分、前記第2部分及び前記第3部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った断面において、前記第1方向における前記第2部分と前記第3部分との離隔距離は、前記第1方向における前記圧力室の長さよりも長く、
前記流路ユニットに、前記第1方向において前記圧力室から離隔した別の圧力室が形成されており、
前記圧電アクチュエータは、
前記第1方向において前記第1電極から離隔した第4電極と、
前記第3方向において前記第4電極から離隔した第5電極と、
前記第3方向において前記第4電極から離隔した第6電極と、を備え、
前記圧電体は、
前記第3方向において前記第4電極と前記第5電極とに挟まれた第4部分であって、前記第3方向において前記別の圧力室と重なる部分を有する第4部分と、
前記第3方向において前記第4電極と前記第6電極とに挟まれた第5部分と、
前記第3方向において前記第4電極と前記第6電極とに挟まれた第6部分であって、前記第1方向において前記第5部分から離隔した第6部分と、をさらに有し、
前記第4部分は、前記第1方向において前記第5部分と前記第6部分との間に配置された部分を有し、
前記別の圧力室、前記第4部分、前記第5部分及び前記第6部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った断面において、前記第1方向における前記第5部分と前記第6部分との離隔距離は、前記第1方向における前記別の圧力室の長さよりも長く、
前記第1方向において前記第1部分と前記第4部分との間に、前記第3部分及び前記第5部分が配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A flow having a discharge surface parallel to a first direction and a second direction orthogonal to the first direction and defining a discharge port, and having a pressure chamber communicating with the discharge port. a road unit;
a piezoelectric actuator stacked on the flow path unit in a third direction orthogonal to the ejection surface;
The piezoelectric actuator is
a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers laminated in the third direction;
a first electrode;
a second electrode spaced apart from the first electrode in the third direction;
a third electrode spaced apart from the first electrode in the third direction;
The piezoelectric body is
a first portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the third direction and having a portion overlapping the pressure chamber in the third direction;
a second portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction;
a third portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction and separated from the second portion in the first direction;
the first portion has a portion disposed between the second portion and the third portion in the first direction;
In a cross section along the first direction and the third direction passing through the pressure chamber, the first portion, the second portion and the third portion, the second portion and the third portion in the first direction is longer than the length of the pressure chamber in the first direction,
Another pressure chamber separated from the pressure chamber in the first direction is formed in the channel unit,
The piezoelectric actuator is
a fourth electrode spaced apart from the first electrode in the first direction;
a fifth electrode spaced apart from the fourth electrode in the third direction;
a sixth electrode spaced apart from the fourth electrode in the third direction;
The piezoelectric body is
a fourth portion sandwiched between the fourth electrode and the fifth electrode in the third direction, the fourth portion having a portion overlapping the another pressure chamber in the third direction;
a fifth portion sandwiched between the fourth electrode and the sixth electrode in the third direction;
a sixth portion sandwiched between the fourth electrode and the sixth electrode in the third direction and separated from the fifth portion in the first direction;
the fourth portion has a portion disposed between the fifth portion and the sixth portion in the first direction;
In a cross section along the first direction and the third direction passing through the another pressure chamber, the fourth portion, the fifth portion and the sixth portion, the fifth portion and the sixth portion in the first direction the separation distance from the portion is longer than the length of the another pressure chamber in the first direction;
A liquid ejection head , wherein the third portion and the fifth portion are arranged between the first portion and the fourth portion in the first direction .
前記第3部分及び前記第5部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った断面において、前記第1方向における前記第3部分と前記第5部分との離隔距離は、60μm以上であることを特徴とする、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 In a cross section along the first direction and the third direction passing through the third portion and the fifth portion, the separation distance between the third portion and the fifth portion in the first direction is 60 μm or more. 2. The liquid ejection head according to claim 1 , characterized by: 第1方向及び前記第1方向と直交する第2方向に平行な吐出面であって、吐出口を画定する面である吐出面を有し、前記吐出口と連通する圧力室が形成された流路ユニットと、
前記吐出面と直交する第3方向において、前記流路ユニットに積層された圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記第3方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、
第1電極と、
前記第3方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、
前記第3方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備え、
前記圧電体は、
前記第3方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1部分であって、前記第3方向において前記圧力室と重なる部分を有する第1部分と、
前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2部分と、
前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3部分であって、前記第1方向において前記第2部分から離隔した第3部分と、を有し、
前記第1部分は、前記第1方向において前記第2部分と前記第3部分との間に配置された部分を有し、
前記圧力室、前記第1部分、前記第2部分及び前記第3部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った断面において、前記第1方向における前記第2部分と前記第3部分との離隔距離は、前記第1方向における前記圧力室の長さよりも長く、
前記断面における前記離隔距離と、
前記圧力室、前記第1部分、前記第2部分及び前記第3部分を通る前記第1方向及び前記第3方向に沿った別の断面であって、前記第2方向において前記断面とは異なる位置を通る別の断面における、前記離隔距離とが、互いに異なることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A flow having a discharge surface parallel to a first direction and a second direction orthogonal to the first direction and defining a discharge port, and having a pressure chamber communicating with the discharge port. a road unit;
a piezoelectric actuator stacked on the flow path unit in a third direction orthogonal to the ejection surface;
The piezoelectric actuator is
a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers laminated in the third direction;
a first electrode;
a second electrode spaced apart from the first electrode in the third direction;
a third electrode spaced apart from the first electrode in the third direction;
The piezoelectric body is
a first portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the third direction and having a portion overlapping the pressure chamber in the third direction;
a second portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction;
a third portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction and separated from the second portion in the first direction;
the first portion has a portion disposed between the second portion and the third portion in the first direction;
In a cross section along the first direction and the third direction passing through the pressure chamber, the first portion, the second portion and the third portion, the second portion and the third portion in the first direction is longer than the length of the pressure chamber in the first direction,
the separation distance in the cross section;
Another cross-section along the first direction and the third direction passing through the pressure chamber, the first portion, the second portion and the third portion, at a position different from the cross-section in the second direction. and the separation distances are different from each other in another section passing through the liquid ejection head.
前記断面において、前記第1方向における前記第2部分と前記第3部分との離隔距離は、前記第1方向における前記圧力室の長さよりも30μm以上長いことを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 Claims 1 to 3 , characterized in that, in the cross section, a separation distance between the second portion and the third portion in the first direction is longer than the length of the pressure chamber in the first direction by 30 μm or more. The liquid ejection head according to any one of . 前記第1電極は、前記第2電極及び前記第3電極よりも、前記第3方向において前記圧力室から離隔し、
前記第2電極は、前記第3電極よりも、前記第3方向において前記圧力室から離隔していることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
the first electrode is further separated from the pressure chamber in the third direction than the second electrode and the third electrode;
5. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the second electrode is further separated from the pressure chamber in the third direction than the third electrode.
前記第1方向における前記圧力室の長さは、340μm以下であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 6. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the length of said pressure chamber in said first direction is 340 μm or less. AL(Acoustic Length:前記圧電アクチュエータの変形に伴い前記圧力室内に生じる圧力波の前記圧力室における音響的共振周期の1/2)は、4.5μs以下であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 2. AL (Acoustic Length: 1/2 of an acoustic resonance period in the pressure chamber of pressure waves generated in the pressure chamber due to deformation of the piezoelectric actuator) is 4.5 μs or less. 7. The liquid ejection head according to any one of items 1 to 6. 第1方向及び前記第1方向と直交する第2方向に平行な吐出面であって、吐出口を画定する面である吐出面を有し、前記吐出口と連通する圧力室が形成された流路ユニットと、
前記吐出面と直交する第3方向において、前記流路ユニットに積層された圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記第3方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、
第1電極と、
前記第3方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、
前記第3方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備え、
前記圧電体は、
前記第3方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1部分であって、前記第3方向において前記圧力室と重なる部分を有する第1部分と、
前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2部分と、
前記第3方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3部分であって、前記第1方向において前記第2部分から離隔した第3部分と、を有し、
前記第1部分は、前記第1方向において前記第2部分と前記第3部分との間に配置された部分を有し、
前記圧電アクチュエータは、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、
前記圧力室は、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、
前記圧力室の前記他端は、前記第1方向において、前記圧力室の前記一端と前記圧電アクチュエータの前記他端との間に位置し、
前記第2部分は、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、
前記第2部分の前記他端は、前記第1方向において、前記第2部分の前記一端と前記圧電アクチュエータの前記他端との間に位置し、
前記第2部分の前記他端及び前記圧力室の前記一端は、前記第1方向において、前記圧電アクチュエータの前記一端と前記第1部分における前記第1方向の中央との間に位置し、前記第2部分の前記他端から前記第1部分の前記中央までの前記第1方向の距離は、前記圧力室の前記一端から前記圧力室の前記他端までの前記第1方向の距離の半分よりも長く、
前記流路ユニットに、前記第1方向において前記圧力室から離隔した別の圧力室が形成されており、
前記圧電アクチュエータは、
前記第1方向において前記第1電極から離隔した第4電極と、
前記第3方向において前記第4電極から離隔した第5電極と、
前記第3方向において前記第4電極から離隔した第6電極と、を備え、
前記圧電体は、
前記第3方向において前記第4電極と前記第5電極とに挟まれた第4部分であって、前記第3方向において前記別の圧力室と重なる部分を有する第4部分と、
前記第3方向において前記第4電極と前記第6電極とに挟まれた第5部分と、
前記第3方向において前記第4電極と前記第6電極とに挟まれた第6部分であって、前記第1方向において前記第5部分から離隔した第6部分と、をさらに有し、
前記第4部分は、前記第1方向において前記第5部分と前記第6部分との間に配置された部分を有し、
前記別の圧力室は、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、
前記別の圧力室の前記他端は、前記第1方向において、前記別の圧力室の前記一端と前記圧電アクチュエータの前記他端との間に位置し、
前記第5部分は、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端と、を有し、
前記第5部分の前記他端は、前記第1方向において、前記第5部分の前記一端と前記圧電アクチュエータの前記他端との間に位置し、
前記第5部分の前記他端及び前記別の圧力室の前記一端は、前記第1方向において、前記圧電アクチュエータの前記一端と前記第4部分における前記第1方向の中央との間に位置し、前記第5部分の前記他端から前記第4部分の前記中央までの前記第1方向の距離は、前記別の圧力室の前記一端から前記別の圧力室の前記他端までの前記第1方向の距離の半分よりも長く、
前記第1方向において前記第1部分と前記第4部分との間に、前記第3部分及び前記第5部分が配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A flow having a discharge surface parallel to a first direction and a second direction orthogonal to the first direction and defining a discharge port, and having a pressure chamber communicating with the discharge port. a road unit;
a piezoelectric actuator stacked on the flow path unit in a third direction orthogonal to the ejection surface;
The piezoelectric actuator is
a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers laminated in the third direction;
a first electrode;
a second electrode spaced apart from the first electrode in the third direction;
a third electrode spaced apart from the first electrode in the third direction;
The piezoelectric body is
a first portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the third direction and having a portion overlapping the pressure chamber in the third direction;
a second portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction;
a third portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the third direction and separated from the second portion in the first direction;
the first portion has a portion disposed between the second portion and the third portion in the first direction;
The piezoelectric actuator has one end in the first direction and the other end in the first direction,
The pressure chamber has one end in the first direction and the other end in the first direction,
the other end of the pressure chamber is positioned between the one end of the pressure chamber and the other end of the piezoelectric actuator in the first direction;
The second portion has one end in the first direction and the other end in the first direction,
the other end of the second portion is positioned between the one end of the second portion and the other end of the piezoelectric actuator in the first direction;
The other end of the second portion and the one end of the pressure chamber are positioned between the one end of the piezoelectric actuator and the center of the first portion in the first direction in the first direction. The distance in the first direction from the other ends of the two parts to the center of the first part is less than half the distance in the first direction from the one end of the pressure chamber to the other end of the pressure chamber. long,
Another pressure chamber separated from the pressure chamber in the first direction is formed in the channel unit,
The piezoelectric actuator is
a fourth electrode spaced apart from the first electrode in the first direction;
a fifth electrode spaced apart from the fourth electrode in the third direction;
a sixth electrode spaced apart from the fourth electrode in the third direction;
The piezoelectric body is
a fourth portion sandwiched between the fourth electrode and the fifth electrode in the third direction, the fourth portion having a portion overlapping the another pressure chamber in the third direction;
a fifth portion sandwiched between the fourth electrode and the sixth electrode in the third direction;
a sixth portion sandwiched between the fourth electrode and the sixth electrode in the third direction and separated from the fifth portion in the first direction;
the fourth portion has a portion disposed between the fifth portion and the sixth portion in the first direction;
the other pressure chamber has one end in the first direction and the other end in the first direction;
the other end of the another pressure chamber is positioned between the one end of the another pressure chamber and the other end of the piezoelectric actuator in the first direction;
The fifth portion has one end in the first direction and the other end in the first direction,
the other end of the fifth portion is positioned between the one end of the fifth portion and the other end of the piezoelectric actuator in the first direction;
the other end of the fifth portion and the one end of the another pressure chamber are positioned between the one end of the piezoelectric actuator and the center of the fourth portion in the first direction in the first direction; The distance in the first direction from the other end of the fifth portion to the center of the fourth portion is the first direction from the one end of the another pressure chamber to the other end of the another pressure chamber. longer than half the distance of
A liquid ejection head , wherein the third portion and the fifth portion are arranged between the first portion and the fourth portion in the first direction .
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