CN107042693B - 压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents

压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够抑制电串扰并实现小型化的压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置。所述压电器件具备流道形成基板(10)和配线基板(30)，所述流道形成基板(10)具备多列压电元件列(150A)，所述压电元件列(150A)具有多个压电元件(150)，流道形成基板(10)具备与各个压电元件列(150A)的压电元件(150)共用的第二电极(80)连接的多个第一共用配线(92)，配线基板(30)具备与多个压电元件列(150A)各自的第一共用配线(92)连接的多个第二共用配线(32)以及被埋设在槽部(330)中的多个辅助配线(33)，辅助配线(33)与第二共用配线(32)分别连接，并且多个辅助配线(33)不相互连接。

Description

压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置
技术领域
本发明涉及一种压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置。
背景技术
作为喷出液滴的液体喷射头的代表例，可列举出喷出油墨滴的喷墨式记录头。作为该喷墨式记录头，已知有例如下述的记录头，该记录头具备：流道形成基板，其形成与喷嘴开口连通的压力产生室；压电元件，其被设置在该流道形成基板的一面侧，通过利用压电元件而使压力产生室内的油墨产生压力变化，从而从喷嘴开口喷射油墨滴。
以与流道形成基板对置的方式配置有配线基板，被设置在配线基板上的配线与各个压电元件连接。具体而言，压电元件具备：针对每个有源部而单独被设置的单独电极；共用电极，其以多个有源部共用的方式而被设置，单独电极被供给驱动信号，共用电极被供给偏压(vbs)(例如，参照专利文献1)。
在具备多列将压电元件在一个方向上并排设置而形成的压电元件列的结构中，具备以压电元件列的共用电极共用的方式而被连接的供给配线。即，由一条供给配线对多个压电元件列的共用电极供给偏压。此外，在供给配线上连接有辅助配线。通过该辅助配线，能够降低供给配线的电阻值。
被施加在各个压电元件列的共用电极上的偏压通过在压电元件列中共用的供给配线而被供给。在这样的结构中，根据在一个压电元件列中同时驱动的压电元件的数量，有可能产生另一个压电元件列的驱动尤其是电源发生变化的所谓电串扰。虽然在该供给配线上连接有辅助配线，但该辅助配线也在压电元件列中共用。因此，也有可能因辅助配线而产生电串扰。由于电串扰的产生，而存在通过与另一个压电元件列相对应的压电元件而被喷射的油墨滴的喷射特性，尤其是油墨滴的飞行速度、油墨滴尺寸产生偏差的问题。
此外，在配线基板的流道形成基板侧的面上设置辅助配线的情况下，以满足所需的电阻值的方式而形成辅助配线的结果为，根据辅助配线的厚度，而存在与流道形成基板侧接触，或向压电元件等进行放电的可能。当为了避免这种情况而将配线基板与流道形成基板之间的间隔拓宽固定值以上时，喷墨式记录头的高度会增加，从而无法实现小型化。
这样的问题并不限于喷墨式记录头等液体喷射头所使用的压电器件，在其他装置所使用的压电器件中也同样存在。
专利文献1：日本特开2012-171149号公报
发明内容
本发明鉴于这样的实际情况，其目的在于，提供一种能够抑制电串扰并实现小型化的压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置。
解决上述课题的本发明的方式为一种压电器件，其特征在于，具备致动器基板和配线基板，所述致动器基板具备多个压电元件列，所述压电元件列具有多个压电元件，所述配线基板以与所述致动器基板对置的方式而被配置，所述压电元件列具备所述多个压电元件共用的共用电极，所述致动器基板具备与多个所述压电元件列各自的所述共用电极连接的多个第一共用配线，所述配线基板具备多个第二共用配线和多个辅助配线，多个所述第二共用配线与多个所述压电元件列各自的所述第一共用配线连接，多个所述辅助配线被埋设于形成在所述配线基板上的槽部中，所述辅助配线与所述第二共用配线分别连接，并且多个所述辅助配线不相互连接。
在上述方式中，在各个第二共用配线上连接有辅助配线，并且辅助配线彼此不相互连接。由此，能够对经由辅助配线而在压电元件列之间产生电串扰的情况进行抑制。另外，辅助配线被埋设在配线基板的槽部中。因此，与以未埋设在槽部中的方式而在配线基板上形成辅助配线的情况相比较，能够缩小致动器基板与配线基板之间的间隔。由此，能够减小压电器件在高度方向上的大小。
此外，优选为，所述第二共用配线具备第一主面侧配线、第二主面侧配线以及贯穿配线，所述第一主面侧配线被设置在所述配线基板的与所述致动器基板相反的一侧的第一主面上，所述第二主面配线被配置在所述配线基板的所述致动器基板侧的第二主面上，所述贯穿配线被形成于在所述配线基板的厚度方向上贯穿的贯穿孔中并且对所述第一主面侧配线与所述第二主面侧配线进行连接，所述辅助配线被设置在所述第一主面或所述第二主面中的至少一方上，并且与所述第一主面侧配线或所述第二主面侧配线连接。根据该结构，由于经由贯穿配线而将第一共用配线与第二共用配线连接，因此能够减少在致动器基板上形成第一共用配线的空间，从而能够使致动器基板的大小小型化。
此外，优选为，所述第二主面侧配线具备共同用芯部和共同用配线部，所述共同用芯部被设置在所述第二主面上并在第一方向上延伸设置，所述共同用配线部对所述共同用芯部的至少一部分进行覆盖并与所述第一共用配线连接，所述辅助配线被设置在所述第二主面上，并与所述共同用配线部连接。根据该结构，由于共同用配线部兼具使辅助配线与供给配线连接的功能，因此无需另外设置用于使辅助配线与供给配线连接的配线，从而能够减少制造或部件所花费的成本。
此外，优选为，所述致动器基板具备多个第一单独配线，多个所述第一单独配线与以同所述压电元件一一对应的方式而设置的多个所述单独电极分别连接，所述配线基板具备多个第二单独配线，多个所述第二单独配线与多个所述第一单独配线分别连接，所述第二单独配线具备单独用芯部和单独用配线部，所述单独用芯部被设置在所述第二主面上并在第一方向上延伸设置，所述单独用配线部对所述单独用芯部的至少一部分进行覆盖并与所述第一单独配线连接，与每个所述压电元件列的多个压电元件连接的所述第一单独配线与所述单独用配线部连接，所述第二主面侧配线具有共同用配线部，所述共同用配线部对所述单独用芯部的至少一部分进行覆盖，并与所述第一共用配线进行连接。根据该结构，能够减小压电元件列彼此的间隔，从而相应地使压电器件小型化。
此外，解决上述课题的本发明的其他方式为一种液体喷射头，其特征在于，具备上述方式所记载的压电器件。根据该结构，能够提供一种抑制了电串扰从而液体的喷射特性良好，且能够实现小型化的液体喷射头。
此外，解决上述课题的本发明的其他方式为一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述方式所记载的液体喷射头。根据该结构，能够提供一种抑制了电串扰从而液体的喷射特性良好，且能够实现小型化的液体喷射装置。
附图说明
图1为实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
图2为实施方式1所涉及的记录头的俯视图。
图3为实施方式1所涉及的记录头的流道形成基板的俯视图。
图4为实施方式1所涉及的记录头的配线基板的俯视图。
图5为实施方式1所涉及的记录头的配线基板的俯视图。
图6为图2的A-A′线剖视图。
图7为图6的放大图。
图8为图2的B-B′线剖视图。
图9为实施方式2所涉及的流道形成基板的俯视图。
图10为实施方式2所涉及的配线基板的仰视图。
图11为表示喷墨式记录装置的一个示例的概要图。
具体实施方式
实施方式1
对本发明的一个实施方式进行详细说明。在本实施方式中，作为液体喷射头的一个示例而对喷出油墨的喷墨式记录头(以下也简称为记录头)进行说明。
图1为记录头的分解立体图，图2为记录头的俯视图，图3为记录头的流道形成基板的俯视图，图4为记录头的配线基板的俯视图，图5为记录头的配线基板的俯视图，图6为图2的A-A′线剖视图，图7为图6的放大图，图8为图2的B-B′线剖视图。图2以及图4为记录头1的底面侧(液体喷射面20a侧)的俯视图，图3以及图5为记录头1的上表面侧(壳部件40侧)的俯视图。
记录头1具备流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、配线基板30、可塑性基板45等多个部件。
流道形成基板10为设置有压电元件的致动器基板的一个示例。流道形成基板10的材料为不锈钢或Ni等金属，以ZrO2或Al2O3为代表的陶瓷材料，玻璃陶瓷材料，MgO、LaAlO3之类的氧化物等。在本实施方式中，流道形成基板10由单晶硅基板形成。在该流道形成基板10上，通过从一面侧进行各向异性蚀刻，从而由多个隔壁划分的压力室12沿着喷出油墨的多个喷嘴21并排设置的方向而被并排设置。
将压力室12被并排设置的方向称为压力室12的并排设置方向或第一方向X。此外，在流道形成基板10上，压力室12在第一方向X上并排设置而形成的列被设置有多列，在本实施方式中为两列。将该压力室12的列被设置多个的方向称为第二方向Y。另外，在本实施方式中，将与第一方向X以及第二方向Y双方均交叉的方向称为第三方向Z。在各个图中所示的坐标轴表示第一方向X、第二方向Y、第三方向Z，将箭头所指的方向称为正(+)方向，将相反方向称为负(-)方向。另外，虽然在本实施方式中，将各个方向(X、Y、Z)之间的关系设为正交，但各个结构的配置关系并不限定于正交。
在流道形成基板10的一面侧(与配线基板30相反的一侧(-Z方向侧))设置有连通板15。在连通板15的与流道形成基板10相反的面侧设置有具有喷嘴21的喷嘴板20。
在连通板15上设置有将压力室12和喷嘴21连通的喷嘴连通通道16。连通板15具有与流道形成基板10相比较大的面积，喷嘴板20具有与流道形成基板10相比较小的面积。通过这样设置连通板15，从而使喷嘴板20的喷嘴21与压力室12分离，因此处于压力室12之中的油墨不易受到在喷嘴21附近的油墨中产生的因油墨中的水分的蒸发所导致的增粘的影响。此外，由于喷嘴板20只需对将压力室12和喷嘴21连通的喷嘴连通通道16的开口进行覆盖即可，因此能够将喷嘴板20的面积设为较小，从而能够实现成本的削减。另外，在本实施方式中，将油墨滴被喷出的面(喷嘴板20的-Z侧的面)称为液体喷射面20a。
此外，在连通板15上设置有构成歧管100的一部分的第一歧管部17和第二歧管部18。
第一歧管部17被设置为，在厚度方向(连通板15与流道形成基板10的层叠方向)上贯穿连通板15。第二歧管部18被设置为，不在厚度方向上贯穿连通板15，而是在连通板15的喷嘴板20侧开口。
另外，在连通板15上，针对每个压力室12而独立地设置有与压力室12的第二方向Y上的一端部连通的供给连通通道19。该供给连通通道19将第二歧管部18和压力室12连通。
作为连通板15的材料，可以使用不锈钢或Ni等金属，或者氧化锆等陶瓷。另外，连通板15优选为，线膨胀系数与流道形成基板10相同的材料。即，在作为连通板15而使用线膨胀系数与流道形成基板10大幅不同的材料的情况下，通过加热或冷却，会因流道形成基板10与连通板15的线膨胀系数的不同而产生翘曲。在本实施方式中，通过作为连通板15而使用与流道形成基板10相同的材料，即单晶硅基板，从而能够抑制由热量所引起的翘曲、裂纹、剥离等的产生。
在喷嘴板20上形成有喷嘴21，所述喷嘴21经由喷嘴连通通道16而与各个压力室12连通。这样的喷嘴21在第一方向X上并排设置，并且喷嘴21在该第一方向X上并排设置而形成的列在第二方向Y上形成有两列。
作为喷嘴板20的材料，可以使用例如，不锈钢(SUS)等金属、聚酰亚胺树脂之类的有机物或者单晶硅基板等。另外，通过作为喷嘴板20而使用单晶硅基板，从而使喷嘴板20与连通板15的线膨胀系数相同，由此能够抑制由加热或冷却所导致的翘曲或者由热量所引起的裂纹、剥离等的产生。
在流道形成基板10的与连通板15相反的面侧(配线基板30侧(+Z方向侧))形成有振动板50。在本实施方式中，作为振动板50而设置有：被设置在流道形成基板10侧的由氧化硅形成的弹性膜51；和被设置在弹性膜51上的由氧化锆形成的绝缘体膜52。另外，压力室12等液体流道通过对流道形成基板10从一面侧(接合有连通板15的面侧)进行各向异性蚀刻而被形成，压力室12等液体流道的另一面通过弹性膜51而被划分形成。不言而喻，振动板50并不特别限定于此，即可以设置弹性膜51和绝缘体膜52中的任意一方，也可以设置其他的膜。
在流道形成基板10的振动板50上设置有使本实施方式的压力室12内的油墨产生压力变化的压电元件150。
压电元件150具有从振动板50侧依次被层叠的作为导电性电极的第一电极60、压电体层70以及作为导电性电极的第二电极80。构成压电元件150的第一电极60被分配给每个压力室12，并且构成针对每个作为压电元件150的实质性的驱动部的有源部151而独立的单独电极。第一电极60的材料只要是金属材料则不被特别地限定，例如，优选使用铂(Pt)、铱(Ir)等。
压电体层70以第二方向Y成为预定的宽度的方式横跨第一方向X而连续地设置。压力室12的第二方向Y上的一端部侧(与歧管100相反的一侧)处的压电体层70的端部位于与第一电极60的端部相比靠外侧。即，第一电极60的端部被压电体层70覆盖。此外，压力室12的第二方向Y上的歧管100侧即另一端侧处的压电体层70的端部位于与第一电极60的端部相比靠内侧(压力室12侧)，第一电极60的歧管100侧的端部不被压电体层70覆盖。
压电体层70由被形成在第一电极60上的具有极化结构的氧化物的压电材料形成，例如，能够由以ABO3所示的钙钛矿型氧化物形成。作为压电体层70所使用的钙钛矿型氧化物，可以使用例如包含铅的铅系压电材料或不包含铅的非铅系压电材料等。
在压电体层70上，在与压力室12之间的各个隔壁相对应的位置处形成有凹部71。通过如上述那样在压电体层70上设置凹部71，从而能够使压电元件150良好地进行位移。
第二电极80被设置在压电体层70的与第一电极60相反的面侧，并且构成在多个有源部151共用的共用电极。虽然第二电极80也被设置在压电体层70的凹部71内，但并不特别地限定于此，也可以不在凹部71内设置第二电极80。
这样的由第一电极60、压电体层70以及第二电极80构成的压电元件150通过将电压施加在第一电极60和第二电极80之间从而产生位移。即，通过向两个电极之间施加电压，从而在被第一电极60与第二电极80夹持的压电体层70中产生压电应变。将在向两个电极施加了电压时，在压电体层70中产生压电应变的部分称为有源部151。
如上所述，压电元件150通过将第一电极60针对多个有源部151中的每一个而独立地设置从而设为单独电极，并通过将第二电极80跨及多个有源部151而连续地设置从而设为共用电极。不言而喻，并不限定于这样的方式，也可通过将第一电极60跨及多个有源部151而连续地设置从而设为共用电极，并将第二电极80针对每个有源部151而独立地设置从而设为单独电极。此外，作为振动板50，也可以不设置弹性膜51以及绝缘体膜52，而仅使第一电极60作为振动板而发挥作用。
通过多个上述的压电元件150并排设置从而形成压电元件列150A。压电元件列150A是指，具有共用的第二电极80的多个压电元件150并排设置而形成的列。换言之，在不同的压电元件列150A彼此之间，第二电极80彼此不连接。
本实施方式的压电元件列150A为，具有共用的第二电极80的多个压电元件150在第一方向X并排设置而形成的列。而且，该压电元件列150A在第二方向Y上并排设置有两列。构成压电元件列150A的各个压电元件150的有源部151以与压力室12相对应的方式而在第一方向X上并排设置。有源部151在第一方向X并排设置而形成的列在第二方向Y上设置有两列。
不言而喻，压电元件列150A并不限定于压电元件150如上述那样沿着第一方向X并排设置而形成的列。也可以由沿着任意的方向而并排设置的压电元件150形成。
流道形成基板10具备第一单独配线91以及第一共用配线92。
第一单独配线91为与各个压电元件150的第一电极60分别连接的引线电极。各个第一单独配线91在第二方向Y上从各个第一电极60被引出至压电元件列150A的外侧。
第一共用配线92为与各个压电元件列150A的压电元件150所共用的第二电极80连接的引线电极。在本实施方式中，在各个压电元件列150A中，多个第一共用配线92以一条对多个压电元件150的比例而被连接于第二电极80。不言而喻，第一共用配线92的条数并没有被特别地限定。各个第一共用配线92在第二方向Y上从各个第二电极80被引出至压电元件列150A的内侧。此外，一个压电元件列150A的第一共用配线92与另一个压电元件列150A的第一共用配线92不被电连接。
在流道形成基板10的压电元件150侧的面上，接合有以与流道形成基板10对置的方式而被配置的配线基板30。配线基板30具有与流道形成基板10大致相同的大小。
配线基板30由与流道形成基板10相同的材料构成，在本实施方式中为单晶硅基板。将配线基板30的与流道形成基板10相反的一侧的面(+Z)称为第一主面301，将流道形成基板10侧的面(-Z)称为第二主面302。在配线基板30的第一主面301上安装有驱动IC等驱动电路120，该驱动IC为用于输出对压电元件150进行驱动的信号的驱动元件。
这样的配线基板30以作为压电元件150的各列的有源部151的并排设置方向的第一方向X成为长边方向的方式而被设置。即，配线基板30被配置为，以第一方向X成为长边方向，并以第二方向Y为短边方向。
配线基板30具备第二单独配线31、第二共用配线32以及辅助配线33。
第二单独配线31为与多个第一单独配线91分别连接的配线。本实施方式的第二单独配线31具备单独用凸块配线310、单独用贯穿配线311以及单独用表面配线312。
一个单独用凸块配线310具有一个单独用芯部35以及对单独用芯部35的表面的至少一部分进行覆盖的多个单独用配线部36。在本实施方式中，与两列压电元件列150A相对应地，设置有两个单独用凸块配线310。
单独用芯部35沿着第一方向X而以直线状被连续地形成在配线基板30的一个面上。而且，单独用芯部35在第二方向Y上，分别在两列压电元件列150A的外侧各设置有一条，从而共计设置有两条。
单独用芯部35例如由具有弹性的树脂材料形成。树脂材料为聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、硅酮树脂、硅酮改性聚酰亚胺树脂、环氧树脂等感光性绝缘树脂或热固化性绝缘树脂等。单独用芯部35能够通过光刻技术或蚀刻技术而形成。
此外，单独用芯部35在对配线基板30和流道形成基板10进行连接之前，被形成为大致半圆筒状。此处，半圆筒状是指，与配线基板30相接的内面(底面)为平面且作为非接触面的外表面侧成为弯曲面的柱状形状。具体而言，大致半圆筒状可列举出，横截面为大致半圆状、大致半椭圆状、大致梯形形状等的形状。
单独用芯部35由于以使配线基板30和流道形成基板10相对靠近的方式而被按压，从而其顶端形状以仿照第一单独配线91的表面形状的方式而发生弹性变形。由此，即使配线基板30或流道形成基板10产生翘曲或起伏，单独用芯部35也会随之变形，从而能够可靠地对单独用配线部36和第一单独配线91进行连接。
单独用配线部36在配线基板30的第二主面302上，沿着第二方向Y而延伸设置。单独用配线部36的一端侧对单独用芯部35进行覆盖，另一端侧与后文所述的单独用贯穿配线311连接。此外，单独用配线部36沿着第一方向X而并排设置有多个，各个单独用配线部36以与第一单独配线91对置的方式而被配置。
单独用贯穿配线311与单独用凸块配线310的各个单独用配线部36连接。具体而言，在配线基板30上设置有与每个该单独用配线部36相对应的贯穿孔303，在各个贯穿孔303内形成有单独用贯穿配线311。而且，各个单独用贯穿配线311与各个单独用配线部36电连接。
贯穿孔303可以通过对配线基板30实施激光加工、钻孔加工、ICP(InductivelyCoupled Plasma：电感耦合等离子体)加工、蚀刻加工、喷沙加工等而形成。单独用贯穿配线311由铜(Cu)等金属形成，并且可以通过电解电镀、无电解电镀等而形成。
单独用表面配线312为，在配线基板30的第一主面301侧以与单独用贯穿配线311一对一的方式而设置有多个的配线。各个单独用表面配线312对单独用贯穿配线311和被设置在驱动电路120上的各个端子121进行连接。单独用表面配线312的材料不被特别地限定，只需由导电材料形成即可，并且，虽然对于制造方法也不特别地进行限定，但可以通过例如溅射法等而形成。
第二单独配线31具备以上述方式被电连接的单独用凸块配线310、单独用贯穿配线311以及单独用表面配线312。该第二单独配线31以对应多个压电元件150中的每一个的方式而设置有多个。第二单独配线31以及与该第二单独配线31连接的第一单独配线91形成单独配线，并且驱动信号从驱动电路120经由该单独配线而被供给至各个压电元件150的第一电极60。
第二共用配线32为与多个压电元件列150A各自的第一共用配线92连接的配线。本实施方式的第二共用配线32具备共同用凸块配线320、共同用贯穿配线321以及共同用表面配线322。共同用凸块配线320为权利要求的第二主面侧配线的一个示例，共同用贯穿配线321为权利要求的贯穿配线的一个示例，共同用表面配线322为权利要求的第一主面侧配线的一个示例。
一个共同用凸块配线320具有一个共同用芯部37以及以对共同用芯部37进行覆盖的方式而被形成的共同用配线部38。在本实施方式中，与两列压电元件列150A相对应地，设置有两个共同用凸块配线320。
共同用芯部37沿着第一方向X而以直线状被连续地形成在配线基板30的一个面上。而且，共同用芯部37在两列压电元件列150A之间共计设置有两条。共同用芯部37的形状或材料与单独用芯部35相同。
共同用配线部38在配线基板30的第二主面302上，沿着第二方向Y而延伸设置。共同用配线部38的一端侧对共同用芯部37进行覆盖，另一端侧与后文所述的共同用贯穿配线321连接。此外，共同用配线部38沿着第一方向X而并排设置有多个，各个共同用配线部38以与第一共用配线92对置的方式而被配置。
在本实施方式中，与一个压电元件列150A相对应而设置有一个共同用凸块配线320。具体而言，一个共同用凸块配线320的各个共同用配线部38以与被设置在一个压电元件列150A中的各个第一共用配线92连接的方式而被设置。
这样的共同用凸块配线320也具有与单独用凸块配线310相同的作用效果。即，共同用芯部37通过以使配线基板30和流道形成基板10相对靠近的方式而被按压，从而其顶端形状以仿照第一共用配线92的表面形状的方式而发生弹性变形。由此，即使配线基板30或流道形成基板10产生挠曲或起伏，共同用芯部37也会随之变形，从而能够可靠地对共同用配线部38和第一共用配线92进行连接。
另外，单独用配线部36以及共同用配线部38的材料由例如Au、TiW、Cu、Cr(铬)、Ni、Ti、W、NiV、Al、Pd(钯)、无铅焊料等金属或合金形成，并且既可以是这些材料的单层，也可以层叠了多种材料的结构。此外，虽然制造方法不被特别地限定，但例如可以通过溅射法而形成。
共同用贯穿配线321与共同用凸块配线320的各个共同用配线部38连接。具体而言，在配线基板30上设置有与每个该共同用配线部38相对应的贯穿孔303，在各个贯穿孔303内形成有共同用贯穿配线321。而且，各个共同用贯穿配线321与各个共同用配线部38电连接。另外，共同用贯穿配线321或贯穿孔303的材料或形成方法，与单独用贯穿配线311相同。
共同用表面配线322为在配线基板30的第一主面301侧与共同用贯穿配线321连接的配线，其中，共同用贯穿配线321与一个压电元件列150A连接。在本实施方式中，以与两个压电元件列150A相对应的方式而设置有两个共同用表面配线322。各个共同用表面配线322与被设置在一个压电元件列150A中的多个共同用贯穿配线321连接。此外，一个共同用凸块配线320的共同用配线部38与另一个共同用凸块配线320的共同用配线部38不电连接。
各个共同用表面配线322具备被引出到配线基板30的端部侧并与外部配线125连接的端子部322a。另外，共同用表面配线322的材料或形成方法与单独用表面配线312相同。
第二共用配线32具备以上述方式被电连接的共同用凸块配线320、共同用贯穿配线321以及共同用表面配线322。第二共用配线32以与两个压电元件列中的每一列对应的方式而设置有多个。
上述的具备第二单独配线31以及第二共用配线32的配线基板30通过粘接层140而被接合在流道形成基板10上。粘接层140在第二方向Y上被设置在单独用芯部35的两侧。由此，维持了单独用配线部36与第一单独配线91、共同用配线部38与第一共用配线92的连接状态。
通过配线基板30与流道形成基板10接合，从而形成了第一共用配线92与第二共用配线32连接而成的供给配线39。供给配线39对应每个压电元件列150A而设置。在本实施方式中，以与两个压电元件列150A相对应的方式而形成有两个供给配线39。供给配线39为用于向各个压电元件列150A的压电元件150所共用的第二电极80供给偏压的配线。
这些供给配线39彼此不相互连接。供给配线39彼此不相互连接是指，至少在记录头1内不连接的结构。虽然在供给配线39上连接有外部配线125，但是，对于被外部配线所包含的配线中的与供给配线39连接的配线，也优选为彼此不相互连接。
在配线基板30的第一主面301的一端部侧配置有共同用表面配线322的端子部322a。此外，连接配线122从驱动电路120被引出到配线基板30的一端部侧。这些端子部322a或连接配线122的端子部122a与外部配线125连接。
外部配线125为对共同用表面配线322以及连接配线122与未图示的控制电路进行连接的配线。从控制电路经由外部配线125以及连接配线122而向驱动电路120供给驱动电路120的电源、地电位(GND)、控制信号以及对压电元件150进行驱动的驱动信号等。此外，从控制电路经由外部配线125而向共同用表面配线322(供给配线39)供给偏压。
辅助配线33为被设置在配线基板30的第二主面302上，并与第二共用配线32分别连接的配线。在本实施方式中，相对于一个第二共用配线32而设置有一条辅助配线33。此外，辅助配线33被埋设于设置在配线基板30的第二主面302上的槽部330中。
槽部330在第二主面302上沿着第一方向X而被形成。此外，各个槽部330分别被配置在与配置于两列压电元件列150A之间的共同用芯部37相比靠外侧处。
在这样的槽部330内埋设有辅助配线33。辅助配线33由铜(Cu)等金属形成，并且可以通过例如电解电镀、无电解电镀、导电浆料的印刷等方法而形成。
在辅助配线33上连接有构成第二共用配线32的共同用凸块配线320的共同用配线部38。在本实施方式中，一条辅助配线33与一个共同用凸块配线320所具备的多个共同用配线部38连接。对于另一条辅助配线33也相同。
此外，辅助配线33彼此不相互连接。辅助配线33彼此不连接是指，针对每个压电元件列150A而被设置的辅助配线33彼此不连接。即，与一个压电元件列150A相对应的辅助配线33和与另一个压电元件列150A相对应的辅助配线33不连接。在针对一个压电元件列150A而设置了多条辅助配线33的情况下，这些辅助配线33可以相互连接。
上述的设置有第二单独配线31、第二共用配线32以及辅助配线33的配线基板30通过粘接层140而与流道形成基板10接合。在流道形成基板10与配线基板30之间形成有保持部160，该保持部160为在内部配置有压电元件150的空间。
本实施方式所涉及的记录头1中，在保持部160内收容有压电元件150，在配线基板30的第一主面301侧设置有驱动电路120。驱动电路120为朝向与压电元件150相反的一侧的所谓的正面朝上配置。而且，这些压电元件150与驱动电路120通过贯穿配线基板30的单独用贯穿配线311以及共同用贯穿配线321而被电连接。因此，由于对如下情况进行抑制从而能够实现记录头1的小型化，即，为了对被安装在配线基板30的第一主面301上的驱动电路120和被配置在配线基板30的第二主面302侧的压电元件150进行连接的配线的引绕，而使配线基板30以及流道形成基板10大型化的情况。
如图1至图3所示，在这样的流道形成基板10、配线基板30、连通板15以及喷嘴板20的接合体上固定有壳部件40，所述壳部件40形成与多个压力室12连通的歧管100。壳部件40在俯视观察时具有与上述的连通板15大致相同的形状，与配线基板30接合并且也与上述的连通板15接合。具体而言，壳部件40在配线基板30侧具有可收纳流道形成基板10以及配线基板30的深度的凹部41。该凹部41具有与配线基板30的被接合在流道形成基板10上的面相比较宽的开口面积。而且，在流道形成基板10等被收纳在凹部41中的状态下，凹部41的喷嘴板20侧的开口面通过连通板15而被密封。此外，在壳部件40中，于凹部41的第二方向Y的两侧形成有具有凹形状的第三歧管部42。通过该第三歧管部42、被设置在连通板15上的第一歧管部17以及第二歧管部18而构成了本实施方式的歧管100。
作为壳部件40的材料，可以使用例如树脂或金属等。另外，通过对树脂材料进行成形以作为壳部件40，能够以低成本批量生产。
在连通板15的喷嘴板20侧的面上设置有可塑性基板45。该可塑性基板45对第一歧管部17与第二歧管部18的喷嘴板20侧的开口进行密封。在本实施方式中，这样的可塑性基板45具备密封膜46和固定基板47。密封膜46由具有挠性的薄膜(例如，由聚苯硫醚(PPS)或不锈钢(SUS)等形成的厚度在20μm以下的薄膜)形成，固定基板47由不锈钢(SUS)等金属等的硬质的材料形成。由于该固定基板47的与歧管100对置的区域成为在厚度方向上被完全去除的开口部48，因此歧管100的一个面成为仅由具有挠性的密封膜46密封的作为可挠部的可塑性部49。
在壳部件40上设置有与歧管100连通并且用于向各个歧管100供给油墨的导入通道44。此外，在壳部件40上设置有使配线基板30露出并供外部配线插穿的连接口43，被***到连接口43中的外部配线125与配线基板30的共同用表面配线322以及连接配线122连接(参照图5)。
在这种结构的记录头1中，在对油墨进行喷射时，从贮存有油墨的液体贮存单元经由导入通道44而导入油墨，并用油墨填满从歧管100到喷嘴21的流道内部。之后，根据来自驱动电路120的信号而向与压力室12相对应的各个压电元件150施加电压，从而使振动板50与压电元件150一起挠曲变形。由此，压力室12内的压力增高，从而油墨滴从预定的喷嘴21被喷射。
上文所说明的记录头1中，针对每个由共用被施加偏压的第二电极80的多个压电元件150形成的压电元件列150A，而设置有与第二电极80连接的供给配线39。由于该供给配线39彼此不相互连接，因此能够抑制压电元件列150A之间的电串扰的产生，从而抑制油墨滴的喷射特性的偏差。
此外，供给配线39分别与辅助配线33连接。因此，能够降低与辅助配线33连接的供给配线39的电阻值。而且，辅助配线33也是与每个压电元件列150A的供给配线39连接。即，由于辅助配线33彼此不相互连接，因此能够抑制经由辅助配线33而在压电元件列150A之间产生电串扰的情况。由此，能够抑制油墨滴的喷射特性的偏差。
另外，辅助配线33被埋设在配线基板30中，并且与第二主面302大致齐平。因此，与在第二主面302上形成辅助配线33的情况相比较，能够缩小流道形成基板10与配线基板30之间的间隔。由此，能够使记录头1在高度方向上的大小小型化。
虽然在本实施方式中，辅助配线33被设置在配线基板30的第二主面302上，但也可以在第一主面301上设置槽部，并且在该槽部中形成辅助配线。在这种情况下，辅助配线也与第一主面301大致齐平。因此，与在第一主面301上形成辅助配线的情况相比较，能够缩小配线基板30与驱动电路120之间的间隔。由此，能够使记录头1在高度方向上的大小小型化。
另外，在不于第一主面301或第二主面302上设置槽部而形成辅助配线的情况下，由于配线基板30与流道形成基板10之间的间隔、配线基板30与驱动电路120之间的间隔存在制约，因此无法将辅助配线的厚度形成为较厚。因此，辅助配线的截面减小，从而电阻值增高。此外，在为了降低辅助配线的电阻值而扩大辅助配线的宽度时，配线基板30将大型化。
在本发明中，由于将辅助配线33埋设在槽部330中，因此与在第一主面301或第二主面302上形成辅助配线的情况相比较，能够使配线基板30小型化，并且更有效地降低供给配线39的电阻值。
此外，第二共用配线32成为通过共同用贯穿配线321而使第二主面302侧的共同用凸块配线320和第一主面301侧的共同用表面配线322相连接的结构。由此，能够在不将流道形成基板10的第一单独配线91或第一共用配线92从保持部160引出到外部的条件下，使第一单独配线91以及第一共用配线92与配线基板30的第二单独配线31以及第二共用配线32连接。因此，能够减少在流道形成基板10上形成从保持部160被引出的第一单独配线91或第一共用配线92的空间，从而能够使XY平面的大小小型化。另外，对于第二单独配线31也相同。
在本实施方式中，供给配线39经由共同用配线部38而与辅助配线33连接。该共同用配线部38还与第一共用配线92连接。即，共同用配线部38除了对第一共用配线92与第二共用配线32进行连接以外，还兼具使辅助配线33与供给配线39相连接的功能。由此，无需另外设置用于使辅助配线33与供给配线39连接的配线，从而能够减少制造或部件所花费的成本。
此外，在本实施方式中，辅助配线33经由多个共同用配线部38而与第二共用配线32在多个位置处电连接。由于各个共同用配线部38以及第二共用配线32以在第一方向X隔开预定间隔的方式而配置，因此抑制了第二电极80的第一方向X上的电压下降，从而能够抑制向各压电元件150施加的偏压的偏差。即，在压电元件列150A内的各个压电元件150中抑制了偏压的偏差。
实施方式2
虽然实施方式1的记录头1针对一个压电元件列150A而设置有单独用芯部35以及共同用芯部37这两个芯部，但并不限定于这样的方式。也可以为针对一个压电元件列150A而使用一个芯部的方式。
图9为流道形成基板的俯视图，图10为配线基板的仰视图。另外，对与实施方式1相同的部件标记相同的符号，并且省略重复的说明。
如图9所示，在流道形成基板10上，第一共用配线92A针对每个压电元件列150A而被设置。第一共用配线92A具备第一配线部921、第二配线部922以及第三配线部923。
第一配线部921为沿着第二方向Y而从第二电极80朝向压电元件列150A之间被引出的配线。虽然第一配线部921的数量不被特别地限定，但在本实施方式中，以沿着第一方向X隔开预定的间隔的方式而设置有多个。
第二配线部922为在压电元件列150A之间，沿着第一方向X而延伸设置的配线。第二配线部922的第一方向X上的长度与第二电极80相比较长。此外，在第二配线部922上连接有多个第一配线部921。
第三配线部923为沿着第二方向Y而延伸设置的配线，在第一方向X上且在第二电极80的两侧各配置有一条，从而共计配置有两条。第三配线部923的一端与第二配线部922连接。第三配线部923的另一端以在第二方向Y上的位置大致与第一单独配线91一致的方式而被配置。如后文所述，第三配线部923的另一端被配置在与单独用芯部35对置的位置处。
这样，第一共用配线92A被引绕至压电元件列150A的外侧，而不是压电元件列150A之间。
如图10所示，在配线基板30上设置有单独用芯部35，而未设置共同用芯部37。在构成第二共用配线32A的共同用凸块配线320A中，共同用配线部38A延伸设置到单独用芯部35。即，共同用配线部38A的一端与辅助配线33连接，另一端对单独用芯部35的表面的一部分进行覆盖。共同用配线部38A的对单独用芯部35进行覆盖的部分以与图9所示的第三配线部923对置的方式而被配置。
在这样的流道形成基板10与配线基板30被接合的状态下，在单独用芯部35上共同用配线部38A与第一共用配线92A(第三配线部923)连接。
如上述方式，在本实施方式的记录头1中，一条单独用芯部35对第一单独配线91与第二单独配线31(单独用配线部36)进行连接，并且对第一共用配线92A与第二共用配线32A(共同用配线部38)进行连接。
单独用芯部35被设置在两列压电元件列150A的外侧。另一方面，在压电元件列150A之间未设置有共同用芯部37。由此，能够缩小压电元件列150A彼此的间隔，从而能够使XY平面内的记录头1的大小小型化。
其他实施方式
以上，虽然对本发明的各个实施方式进行了说明，但本发明的基本结构并不限定于上述的结构。
虽然在实施方式1中，使用了两列压电元件列150A，但也可以为三列以上。即，在一个压电元件列150A使用单独用芯部35以及共同用芯部37的方式中，并不限定于两列，也可以设置三列以上的压电元件列150A。
此外，虽然在实施方式1中，第二单独配线31具备单独用凸块配线310、单独用贯穿配线311以及单独用表面配线312，但并不限定于这样的方式。例如，第二单独配线也可以为被设置在配线基板30的第一主面301上，并且一端与驱动电路120连接的结构。
另一方面，从第一电极60引出第一单独配线91，并且将第一单独配线91延伸设置到保持部160的外部。并且，可以通过引线接合而将各个第一单独配线91与配线基板30上的第二单独配线31连接。
对于第二共用配线32也相同。即，虽然第二共用配线32具备共同用凸块配线320、共同用贯穿配线321以及共同用表面配线322，但并不限定于这样的方式。例如，第二共用配线也可以为被设置在配线基板30的第一主面301上，并且一端与外部配线125连接的结构。
另一方面，从第二电极80引出第一共用配线92，并将第一共用配线92延伸设置到保持部160的外部。并且，可以通过引线接合等将各个第一共用配线92与配线基板30上的第二共用配线32连接。
虽然在实施方式1中，第一单独配线91与第二单独配线31以及第一共用配线92与第二共用配线32的电连接，通过单独用凸块配线310以及共同用凸块配线320而实施，但并不限定于此。例如，也可以使用金属凸块、焊锡、各向异性导电粘接剂(ACP、ACF)、非导电性粘接剂(NCP、NCF)而使这些配线电连接。此外，对于对驱动电路120的端子121与单独用表面配线312进行连接的结构，也可以用相同的方法进行连接。
实施方式1以及实施方式2的记录头1被搭载在作为液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置上。图11为表示喷墨式记录装置的一个示例的概要图。
在喷墨式记录装置I中，记录头1的构成油墨供给单元的墨盒2以可拆装的方式而被设置，搭载有记录头1的滑架3以能够在轴向上移动的方式而被设置于安装在装置主体4上的滑架轴5上。
通过驱动电机6的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步带7而被传递至滑架3，从而搭载有记录头1的滑架3沿着滑架轴5而移动。另一方面，在装置主体4上设置有作为输送单元的输送辊8，作为纸等记录介质的记录薄片S通过输送辊8而被输送。另外，对记录薄片S进行输送的输送单元并不限定于输送辊，也可以为带或滚筒等。
另外，虽然作为喷墨式记录装置I，而例示了记录头1被搭载在滑架3上并在主扫描方向上进行移动的结构，但其结构并不被特别地限定。喷墨式记录装置I也可以为例如，通过对记录头1进行固定，并使纸等纪录薄片S在副扫描方向上进行移动从而实施印刷的所谓的行式的记录装置。
此外，虽然喷墨式记录装置I为，作为液体贮存单元的墨盒2被搭载在滑架3上的结构，但并不被特别地限定于此。例如，也可以将油墨罐等液体贮存单元固定在装置主体4上，并且将液体贮存单元与记录头1经由软管等供给管而进行连接。此外，液体贮存单元也可以不被搭载在喷墨式记录装置I上。
另外，虽然在上述实施的方式中，作为液体喷射头的一个示例而列举了喷墨式记录头，此外，作为液体喷射装置的一个示例而列举了喷墨式记录装置，但本发明是广泛地以所有液体喷射头以及液体喷射装置为对象的技术，当然也能够应用于喷射油墨以外的液体的液体喷射头或液体喷射装置中。作为其他的液体喷射头，可列举出例如：打印机等图像记录装置所使用的各种记录头；液晶显示器等的滤色器的制造所使用的颜色材料喷射头；有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器、FED(Field Emission Display：场致发光显示器)等的电极形成所使用的电极材料喷射头；生物芯片制造所使用的生物体有机物喷射头等，本发明也能够应用于具备上述液体喷射头的液体喷射装置中。
此外，本发明不仅能够应用于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头中，还能够应用于超声波发射器等超声波器件、超声波电机、压力传感器、热电传感器等其他的压电器件中。在这样的压电元件装置中，也能够抑制电串扰并实现小型化。
符号说明
I…喷墨式记录装置(液体喷射装置)；1…记录头(液体喷射头)；10…流道形成基板(致动器基板)；30…配线基板；31…第二单独配线；32、32A…第二共用配线；33…辅助配线；35…单独用芯部；36…单独用配线部；37…共同用芯部；38、38A…共同用配线部；39…供给配线；60…第一电极；80…第二电极；91…第一单独配线；92、92A…第一共用配线；120…驱动电路；125…外部配线；150…压电元件；150A…压电元件列；301…第一主面；302…第二主面；310…单独用凸块配线；311…单独用贯穿配线；312…单独用表面配线；320、320A…共同用凸块配线(第二主面侧配线)；321…共同用贯穿配线(贯穿配线)；322…共同用表面配线(第一主面侧配线)；330…槽部。

Claims (6)

1.一种压电器件，其特征在于，
具备致动器基板和配线基板，所述致动器基板具备多个压电元件列，所述压电元件列具有多个压电元件，所述配线基板以与所述致动器基板对置的方式而被配置，
所述压电元件列具备所述多个压电元件共用的共用电极，
所述致动器基板具备与多个所述压电元件列各自的所述共用电极连接的多个第一共用配线，
所述配线基板具备多个第二共用配线和多个辅助配线，多个所述第二共用配线与多个所述压电元件列各自的所述第一共用配线连接，多个所述辅助配线被埋设于形成在所述配线基板上的槽部中，
所述辅助配线与所述第二共用配线分别连接，并且多个所述辅助配线不相互连接。
2.如权利要求1所述的压电器件，其特征在于，
所述第二共用配线具备第一主面侧配线、第二主面侧配线以及贯穿配线，所述第一主面侧配线被设置在所述配线基板的与所述致动器基板相反的一侧的第一主面上，所述第二主面配线被配置在所述配线基板的所述致动器基板侧的第二主面上，所述贯穿配线被形成于在所述配线基板的厚度方向贯穿的贯穿孔中并且对所述第一主面侧配线与所述第二主面侧配线进行连接，
所述辅助配线被设置在所述第一主面或所述第二主面中的至少一方上，并且与所述第一主面侧配线或所述第二主面侧配线连接。
3.如权利要求2所述的压电器件，其特征在于，
所述第二主面侧配线具备共同用芯部和共同用配线部，所述共同用芯部被设置在所述第二主面上并在第一方向上延伸设置，所述共同用配线部对所述共同用芯部的至少一部分进行覆盖并与所述第一共用配线连接，
所述辅助配线被设置在所述第二主面上，并与所述共同用配线部连接。
4.如权利要求2所述的压电器件，其特征在于，
所述致动器基板具备多个第一单独配线，多个所述第一单独配线与以同所述压电元件一一对应的方式而设置的多个单独电极分别连接，
所述配线基板具备多个第二单独配线，多个所述第二单独配线与多个所述第一单独配线分别连接，
所述第二单独配线具备单独用芯部和单独用配线部，所述单独用芯部被设置在所述第二主面上并在第一方向上延伸设置，所述单独用配线部对所述单独用芯部的至少一部分进行覆盖并与所述第一单独配线连接，
与每个所述压电元件列的多个压电元件连接的所述第一单独配线与所述单独用配线部连接，
所述第二主面侧配线具有共同用配线部，所述共同用配线部对所述单独用芯部的至少一部分进行覆盖，并与所述第一共用配线连接。
5.一种液体喷射头，其特征在于，具备：
权利要求1至权利要求4中任一项所述的压电器件。
6.一种液体喷装置，其特征在于，具备：
权利要求5所述的液体喷射头。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6813790B2 (ja) * 2016-02-05 2021-01-13 セイコーエプソン株式会社 圧電デバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP7031443B2 (ja) * 2018-03-30 2022-03-08 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置
JP7147319B2 (ja) * 2018-07-20 2022-10-05 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置および液体噴射ヘッド
JP7310133B2 (ja) * 2018-12-26 2023-07-19 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ユニット
JP7487473B2 (ja) * 2019-12-26 2024-05-21 セイコーエプソン株式会社 圧電デバイス、及びｍｅｍｓデバイス
JP7517020B2 (ja) * 2020-09-23 2024-07-17 セイコーエプソン株式会社 圧電駆動装置及びロボット

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003127366A (ja) * 2001-10-26 2003-05-08 Seiko Epson Corp インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置
JP2010069750A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Seiko Epson Corp インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法、インクジェット式記録装置
JP2012011704A (ja) * 2010-07-01 2012-01-19 Konica Minolta Ij Technologies Inc インクジェットヘッド
JP2015037838A (ja) * 2013-08-17 2015-02-26 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3951119B2 (ja) * 2002-06-26 2007-08-01 ブラザー工業株式会社 インクジェットプリンタヘッド
JP3928594B2 (ja) * 2003-06-30 2007-06-13 ブラザー工業株式会社 インクジェットヘッド
US7621622B2 (en) * 2005-03-18 2009-11-24 Fujifilm Corporation Liquid ejection head
JP4329734B2 (ja) * 2005-06-20 2009-09-09 ブラザー工業株式会社 インクジェットヘッド
JP5776214B2 (ja) 2011-02-18 2015-09-09 株式会社リコー 液滴吐出ヘッド、及び画像形成装置
JP5637032B2 (ja) * 2011-03-24 2014-12-10 ブラザー工業株式会社 液体吐出ヘッド
US8348385B2 (en) * 2011-05-31 2013-01-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printhead die
US8985734B2 (en) * 2012-08-31 2015-03-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid jetting apparatus, piezoelectric actuator, and method for producing the liquid jetting apparatus
JP6813790B2 (ja) * 2016-02-05 2021-01-13 セイコーエプソン株式会社 圧電デバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003127366A (ja) * 2001-10-26 2003-05-08 Seiko Epson Corp インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置
JP2010069750A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Seiko Epson Corp インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法、インクジェット式記録装置
JP2012011704A (ja) * 2010-07-01 2012-01-19 Konica Minolta Ij Technologies Inc インクジェットヘッド
JP2015037838A (ja) * 2013-08-17 2015-02-26 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置

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