JP2011245820A

JP2011245820A - Piezoelectric actuator and liquid injection device

Info

Publication number: JP2011245820A
Application number: JP2010123856A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kura; 圭司蔵; Yusuke Suzuki; 裕介鈴木; Hisashi Tamada; 尚志玉田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: JP5392187B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent migration or insulation breakdown between two adjacent actuator units based on the arrangement of the actuator units.SOLUTION: The first actuator unit 80a and the second actuator unit 80b include: a plurality of individual electrodes 45; first shared electrodes 43 maintained at a first potential; first surface electrodes 47 electrically conducting the first shared electrodes 43; second shared electrodes 44 maintained at a second potential; and second surface electrodes 48 electrically conducting to the second shared electrodes 44. The first actuator unit 80a and the second actuator unit 80b are disposed alternately along the paper feed direction so that first ends as extension of the first surface electrode 47 or second ends as extension of the second surface electrode 48 are adjacent to each other, and they are disposed along scanning direction so that third ends as extension of the first surface electrode 47 or fourth ends as extension of the second surface electrode 48 are adjacent to each other.

Description

本発明は、圧電アクチュエータ及びこの圧電アクチュエータを有する液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a piezoelectric actuator and a liquid ejecting apparatus having the piezoelectric actuator.

特許文献１の図６７に記載の圧電アクチュエータにおいては、２枚の圧電層（圧電材料層）が互いに積層されており、上側の圧電層の上面（第１層）、２つの圧電層の間（第２層）、及び、下側の圧電層の下面（第３層）の厚み方向における異なる位置に、それぞれ、複数の個別電極、第２の共通定電位電極、及び、第１の共通定電位電極が配置されている。 In the piezoelectric actuator described in FIG. 67 of Patent Document 1, two piezoelectric layers (piezoelectric material layers) are stacked on each other, and the upper surface of the upper piezoelectric layer (first layer) is between the two piezoelectric layers ( A plurality of individual electrodes, a second common constant potential electrode, and a first common constant potential at different positions in the thickness direction of the lower surface (third layer) of the lower piezoelectric layer. Electrodes are arranged.

そして、第１の共通定電位電極は、複数の個別電極の配列方向と直交する方向の両端部に引き出されており、その両端部の中央においてスルーホールを介して、上側の圧電層の上面（表面）の両端部に配置された接続端子に接続されており、グランド電位に保持される。また、第２の共通定電位電極も、複数の個別電極の配列方向と直交する方向の両端部に引き出されており、その両端部の中央の両側においてスルーホールを介して、上側の圧電層の表面の両端部に配置された接続端子に接続されており、所定の正の電位に保持される。このとき、第１の共通定電位電極と第２の共通定電位電極は、上側の圧電層の表面の両端部の縁に沿って交互に並んで近接配置されている。 And the 1st common constant potential electrode is pulled out by the both ends of the direction orthogonal to the arrangement direction of a plurality of individual electrodes, and the upper surface of the upper piezoelectric layer (through the through hole in the center of the both ends) Are connected to connection terminals arranged at both ends of the front surface and are held at the ground potential. In addition, the second common constant potential electrode is also drawn to both ends in the direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of individual electrodes, and the upper piezoelectric layer of the upper piezoelectric layer is inserted through the through holes on both sides of the center of the both ends. It is connected to connection terminals arranged at both ends of the surface, and is held at a predetermined positive potential. At this time, the first common constant potential electrode and the second common constant potential electrode are arranged close to each other along the edges of both ends of the surface of the upper piezoelectric layer.

特開２００９−９６１７３号公報（図６７）Japanese Patent Laying-Open No. 2009-96173 (FIG. 67)

しかしながら、特許文献１に記載の圧電アクチュエータのように、互いに異なる定電位に保持される第１の共通定電位電極に接続された接続端子と第２の共通定電位電極に接続された接続端子を、圧電層の表面の同一面内における同じ端側で近接配置すると、圧電層の表面において、第１の共通定電位電極と第２の共通定電位電極の間の電位差により、接続端子間でマイグレーションが生じたり、例えば高湿環境などの水蒸気の多い環境で接続端子間にまたがって水滴が付着すると、接続端子同士が水滴を介して導通し、圧電アクチュエータが絶縁破壊したりしてしまうことがあった。そこで、本発明の発明者らは、互いに異なる定電位に保持されている定電位電極に接続される接続端子を、圧電層の表面の一方端部とこの端部と反対の他方端部にそれぞれ分けて配置することを考えた。 However, like the piezoelectric actuator described in Patent Document 1, the connection terminal connected to the first common constant potential electrode and the connection terminal connected to the second common constant potential electrode held at different constant potentials are provided. When the electrodes are arranged close to each other on the same side of the surface of the piezoelectric layer, migration occurs between the connection terminals on the surface of the piezoelectric layer due to a potential difference between the first common constant potential electrode and the second common constant potential electrode. If water drops adhere across the connection terminals in an environment where there is a lot of water vapor, such as in a high humidity environment, the connection terminals may conduct through the water drops and the piezoelectric actuator may break down. It was. Therefore, the inventors of the present invention connect connection terminals connected to constant potential electrodes held at different constant potentials at one end of the surface of the piezoelectric layer and the other end opposite to this end, respectively. I thought about arranging them separately.

一方、駆動素子の数を増やす必要がある場合に、１つの圧電アクチュエータ内の個別電極を増やして、駆動素子を増やすのではなく、上述したような圧電アクチュエータを１つのアクチュエータユニットとして、このようなアクチュエータユニットを複数並べて、駆動素子の数を増やした圧電アクチュエータを用いることがある。このとき、アクチュエータユニットを同じ向きで並べると、１つのアクチュエータユニットの第１の共通定電位電極に接続される接続端子と、このアクチュエータユニットに隣接する他のアクチュエータユニットの第２の共通定電位電極に接続される接続端子が、隣接して配置されることになり、互いに異なる電位に保持され、隣接するアクチュエータ間にマイグレーションが生じたり、アクチュエータユニットが絶縁破壊してしまう。 On the other hand, when it is necessary to increase the number of driving elements, the number of individual electrodes in one piezoelectric actuator is increased, and the number of driving elements is not increased. A piezoelectric actuator in which a plurality of actuator units are arranged to increase the number of drive elements may be used. At this time, when the actuator units are arranged in the same direction, a connection terminal connected to the first common constant potential electrode of one actuator unit and a second common constant potential electrode of another actuator unit adjacent to this actuator unit The connection terminals connected to each other are disposed adjacent to each other, and are held at different potentials, causing migration between adjacent actuators or causing dielectric breakdown of the actuator unit.

そこで、本発明の目的は、アクチュエータユニットの配置構成により、隣接する２つのアクチュエータユニットの間におけるマイグレーションや絶縁破壊を防止した圧電アクチュエータ及び液体噴射装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator and a liquid ejecting apparatus that prevent migration and dielectric breakdown between two adjacent actuator units by the arrangement configuration of the actuator units.

本発明の圧電アクチュエータは、基材に接合された複数のアクチュエータユニットからなる圧電アクチュエータであって、各アクチュエータユニットは、厚み方向に積層された複数の圧電層からなる圧電体と、前記圧電体の前記厚み方向における所定の位置に配置された複数の個別電極と、前記圧電体の前記厚み方向における前記個別電極とは異なる位置に配置され、前記複数の個別電極の一部分とそれぞれ対向する複数の第１電極部分と、前記複数の第１電極部分と接続され、前記圧電層の面と平行な一方向における前記圧電層の第１端側まで引き出された第１引き出し部分を有し、所定の第１電位に保持される第１共通電極と、前記圧電体の表面に配置され、前記第１引き出し部分の前記第１端側と接続され、前記表面の前記第１端側の縁に沿って延在した第１表面電極と、前記圧電体の前記厚み方向における前記個別電極とは異なる位置に配置され、前記複数の第１電極部分が対向する部分とは異なる前記複数の個別電極の一部分とそれぞれ対向する複数の第２電極部分と、前記複数の第２電極部分と接続され、前記一方向における前記圧電層の前記第１端と反対の第２端側まで引き出された第２引き出し部分を有し、前記第１電位とは異なる第２電位に保持される第２共通電極と、前記圧電体の前記表面に配置され、前記第２引き出し部分の前記第２端側と接続され、前記表面の前記第２端側の縁に沿って延在した第２表面電極と、を備えており、複数の前記アクチュエータユニットは、前記一方向に沿って並んでおり、且つ、前記第１表面電極が延在する前記第１端同士または前記第２表面電極が延在する前記第２端同士が隣接するように前記基材上に配置されている。 The piezoelectric actuator of the present invention is a piezoelectric actuator composed of a plurality of actuator units bonded to a substrate, each actuator unit comprising a piezoelectric body composed of a plurality of piezoelectric layers stacked in the thickness direction, and the piezoelectric body The plurality of individual electrodes arranged at predetermined positions in the thickness direction and the plurality of individual electrodes arranged at positions different from the individual electrodes in the thickness direction of the piezoelectric body and respectively facing a part of the plurality of individual electrodes. A first electrode portion and a first lead portion connected to the plurality of first electrode portions and drawn to the first end side of the piezoelectric layer in one direction parallel to the surface of the piezoelectric layer; A first common electrode held at one potential; and disposed on the surface of the piezoelectric body, connected to the first end side of the first lead portion, and on the first end side of the surface. The first surface electrode extending along the piezoelectric material and the individual electrodes in the thickness direction of the piezoelectric body are arranged at positions different from each other, and the plurality of individual electrodes are different from the portions facing the plurality of first electrode portions A plurality of second electrode portions respectively opposed to a portion of the first electrode portion; and a plurality of second electrode portions connected to the plurality of second electrode portions and drawn to a second end side opposite to the first end of the piezoelectric layer in the one direction. A second common electrode having a lead-out portion and held at a second potential different from the first potential, disposed on the surface of the piezoelectric body, and connected to the second end side of the second lead-out portion. A second surface electrode extending along an edge of the surface on the second end side, wherein the plurality of the actuator units are arranged along the one direction, and the first The first ends where the surface electrodes extend Others said second end between said second surface electrode extends is disposed on said substrate so as to be adjacent.

本発明の圧電アクチュエータによると、各アクチュエータユニットにおいて、圧電体の表面の、一方向における第１端側の縁に沿って第１表面電極が延在し、第１端と反対の第２端側の縁に沿って第２表面電極が延在している。そして、複数のアクチュエータユニットを基材上に一方向に沿って並べるときには、複数のアクチュエータユニットを第１表面電極が延在する第１端同士または第２表面電極が延在する第２端同士が隣接するように配置している。これにより、一方向に関して隣接する２つのアクチュエータユニットにおいて、同一面内に配置され、一方のアクチュエータユニットと他方のアクチュエータユニットの一方向に関して隣接する表面電極同士が同じ電位となり、これら２つの表面電極間の電位差によるマイグレーションやアクチュエータユニットの絶縁破壊を防止することができる。 According to the piezoelectric actuator of the present invention, in each actuator unit, the first surface electrode extends along the edge on the first end side in one direction on the surface of the piezoelectric body, and the second end side opposite to the first end. A second surface electrode extends along the edge. And when arranging a plurality of actuator units along one direction on a base material, the 1st end where the 1st surface electrode extends a plurality of actuator units, or the 2nd end where the 2nd surface electrode extends They are arranged adjacent to each other. As a result, two actuator units adjacent to each other in one direction are arranged in the same plane, and the surface electrodes adjacent to each other in one direction of one actuator unit and the other actuator unit have the same potential. It is possible to prevent migration due to the potential difference between them and dielectric breakdown of the actuator unit.

また、前記複数のアクチュエータユニットは、前記複数の個別電極に対して前記第１引き出し部分と前記第２引き出し部分の引き出された端が互いに逆になった２種類のアクチュエータユニットからなり、前記２種類のアクチュエータユニットが、前記一方向に交互に並んでいることが好ましい。 In addition, the plurality of actuator units include two types of actuator units in which the drawn ends of the first lead portion and the second lead portion are opposite to each other with respect to the plurality of individual electrodes. The actuator units are preferably arranged alternately in the one direction.

１種類のアクチュエータユニットを用いて、複数のアクチュエータユニットを一方向に沿って並べるときに、第１表面電極が延在する第１端同士または第２表面電極が延在する第２端同士が隣接するように配置しようとすると、所定の向きのアクチュエータユニットとこのアクチュエータユニットの向きを１８０度回転させたアクチュエータユニットを一方向に沿って交互に並べることで実現可能となるが、これでは、複数の個別電極の配置が点対称ではないときに、所定の向きのアクチュエータユニットと１８０度回転させたアクチュエータユニットの間で個別電極の配置がずれて、複数のアクチュエータユニットの個別電極が所定の配置規則にしたがって配置されないことがある。そこで、複数のアクチュエータユニットを一方向に沿って並べるときに、第１表面電極が延在する第１端同士または第２表面電極が延在する第２端同士が隣接するように配置しながら、複数のアクチュエータユニットの個別電極を所定の配置規則にしたがって配置しようとしたときには、複数の個別電極に対して第１引き出し部分と第２引き出し部分の引き出された端が互いに逆になった２種類のアクチュエータユニットを用いることが有効である。 When arranging a plurality of actuator units along one direction using one type of actuator unit, the first ends where the first surface electrodes extend or the second ends where the second surface electrodes extend are adjacent to each other If it is attempted to arrange the actuator unit in such a manner, it is possible to realize it by alternately arranging an actuator unit having a predetermined direction and an actuator unit obtained by rotating the direction of the actuator unit by 180 degrees along one direction. When the arrangement of the individual electrodes is not point-symmetric, the arrangement of the individual electrodes is shifted between the actuator unit in a predetermined direction and the actuator unit rotated by 180 degrees, and the individual electrodes of the plurality of actuator units conform to the predetermined arrangement rule. Therefore, it may not be arranged. Then, when arranging a plurality of actuator units along one direction, while arranging the first ends where the first surface electrodes extend or the second ends where the second surface electrodes extend adjacent to each other, When the individual electrodes of the plurality of actuator units are to be arranged according to a predetermined arrangement rule, two types of the lead-out ends of the first lead-out portion and the second lead-out portion are opposite to each other with respect to the plurality of individual electrodes. It is effective to use an actuator unit.

本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記流路ユニットに、前記圧力室を覆うように配置された請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータと、を備えた液体噴射装置であって、前記複数の圧力室は、前記一方向に沿って並んでいる。 The liquid ejecting apparatus of the present invention includes a plurality of nozzles for ejecting liquid, a channel unit in which a liquid channel including a plurality of pressure chambers respectively communicating with the plurality of nozzles is formed, 3. A liquid ejecting apparatus comprising: the piezoelectric actuator according to claim 1 or 2 disposed so as to cover a pressure chamber, wherein the plurality of pressure chambers are arranged along the one direction.

本発明の液体噴射装置によると、複数の圧力室の配列方向と、第１引き出し部分及び第２引き出し部分の引き出された方向が同じ方向である。したがって、流路ユニットの一方向に複数並べて配置された圧力室に対応して、複数のアクチュエータユニットを一方向に沿って並べる場合に本発明を適用することができる。 According to the liquid ejecting apparatus of the invention, the arrangement direction of the plurality of pressure chambers is the same as the direction in which the first drawing portion and the second drawing portion are drawn. Therefore, the present invention can be applied to a case where a plurality of actuator units are arranged along one direction corresponding to a plurality of pressure chambers arranged side by side in one direction of the flow path unit.

一方、別の観点では、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記流路ユニットに、前記圧力室を覆うように配置された請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータと、を備えた液体噴射装置であって、前記複数の圧力室は、前記圧電層の面と平行であり、且つ、前記一方向と直交する方向に沿って並んで列を形成しており、前記圧力室の列が、前記一方向に複数並んでいる。 On the other hand, in another aspect, the liquid ejecting apparatus of the present invention includes a flow path unit in which a liquid flow path including a plurality of nozzles for ejecting liquid and a plurality of pressure chambers respectively communicating with the plurality of nozzles is formed. 3. A liquid ejecting apparatus comprising: the piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric chamber is disposed in the flow path unit so as to cover the pressure chamber, wherein the plurality of pressure chambers includes the piezoelectric layer. Are parallel to each other and form a row along a direction orthogonal to the one direction, and a plurality of rows of the pressure chambers are arranged in the one direction.

本発明の液体噴射装置によると、圧力室の列の並び方向と、第１引き出し部分及び第２引き出し部分の引き出された方向が同じ方向である。したがって、流路ユニットの一方向に複数列並べて配置された圧力室の列に対応して、複数のアクチュエータユニットを一方向に沿って並べる場合に本発明を適用することができる。 According to the liquid ejecting apparatus of the invention, the direction in which the pressure chambers are arranged is the same as the direction in which the first drawer portion and the second drawer portion are pulled out. Therefore, the present invention can be applied to a case where a plurality of actuator units are arranged along one direction corresponding to a row of pressure chambers arranged in a plurality of rows in one direction of the flow path unit.

また、前記第１電極部分と前記第２電極部分は、前記圧電体の前記厚み方向における互いに異なる位置に配置されており、前記一方向における前記第１端側よりも前記第２端側において、前記第１引き出し部分と前記第１電極部分の少なくともいずれか一方と接続され、前記圧電層の面と平行であり、且つ、前記一方向と直交する方向における前記圧電層の第３端側まで引き出された第３引き出し部分と、前記一方向における前記第２端側よりも前記第１端側において、前記第２引き出し部分と前記第２電極部分の少なくともいずれか一方と接続され、前記圧電層の面と平行であり、且つ、前記直交する方向における前記圧電層の前記第３端側と反対の第４端側まで引き出された第４引き出し部分と、をさらに備えており、前記第１表面電極は、さらに、前記第３引き出し部分の前記第３端側と接続され、前記圧電体の前記表面の前記第３端側の縁に沿って延在しており、前記第２表面電極は、さらに、前記第４引き出し部分の前記第４端側と接続され、前記圧電体の前記表面の前記第４端側の縁に沿って延在していることが好ましい。 Further, the first electrode portion and the second electrode portion are arranged at different positions in the thickness direction of the piezoelectric body, and on the second end side than the first end side in the one direction, Connected to at least one of the first lead portion and the first electrode portion, is parallel to the surface of the piezoelectric layer, and is drawn to the third end side of the piezoelectric layer in a direction perpendicular to the one direction. A third lead portion that is connected to at least one of the second lead portion and the second electrode portion on the first end side rather than the second end side in the one direction, A fourth lead portion that is parallel to the surface and drawn to the fourth end side opposite to the third end side of the piezoelectric layer in the orthogonal direction, and the first surface electrode Furthermore, the third lead portion is connected to the third end side and extends along an edge of the surface of the piezoelectric body on the third end side, and the second surface electrode further includes: It is preferable that the fourth lead portion is connected to the fourth end side and extends along an edge on the fourth end side of the surface of the piezoelectric body.

仮に、第３引き出し部分がなく、第１電極部分を第１引き出し部分だけを介して第１表面電極と接続していると、第１引き出し部分において、第１表面電極と接続されている位置から離れるほど電位変動が生じやすい。その結果、複数の第１電極部分において、互いに異なる電位が付与されてしまう。そこで、本発明においては、第１引き出し部分が引き出された第１端よりも第２端側に第３引き出し部分を設けて、この第３引き出し部分を第１表面電極と接続している。これにより、全ての第１電極部分に対して電位変動が生じにくくなる。また、全ての第２電極部分に対しても、第４引き出し部分を設けているため、電位変動が生じにくくなる。 If there is no third lead portion and the first electrode portion is connected to the first surface electrode only through the first lead portion, the first lead portion is connected from the position connected to the first surface electrode. The further away, the more likely the potential fluctuations occur. As a result, different potentials are applied to the plurality of first electrode portions. Therefore, in the present invention, a third lead portion is provided on the second end side of the first end from which the first lead portion is drawn, and the third lead portion is connected to the first surface electrode. This makes it difficult for potential fluctuations to occur in all the first electrode portions. Further, since the fourth lead portion is provided for all the second electrode portions, the potential fluctuation is less likely to occur.

さらに、前記複数のアクチュエータユニットは、前記流路ユニット上に、前記一方向に沿って並んでいるとともに、さらに、前記直交する方向に沿って並んでおり、且つ、前記第１表面電極が延在する前記第３端同士または前記第２表面電極が延在する前記第４端同士が隣接するように配置されていることが好ましい。 Furthermore, the plurality of actuator units are arranged along the one direction on the flow path unit, and are further arranged along the orthogonal direction, and the first surface electrode extends. It is preferable that the third ends to be arranged or the fourth ends from which the second surface electrodes extend to be adjacent to each other.

これによると、各アクチュエータユニットにおいて、圧電体の表面の、一方向と直交する方向における第３端側の縁に沿って第１表面電極が延在し、第３端と反対の第４端側の縁に沿って第２表面電極が延在している。そして、複数のアクチュエータユニットを流路ユニット上に直交する方向に沿って並べるときには、第１表面電極が延在する第３端同士または第２表面電極が延在する第４端同士が隣接するように配置している。これにより、一方向と直交する方向に関して隣接する２つのアクチュエータユニットにおいて、同一面内に配置され、一方のアクチュエータユニットと他方のアクチュエータユニットの直交する方向に関して隣接する表面電極同士が同じ電位となり、これら２つの表面電極間の電位差によるマイグレーションやアクチュエータユニットの絶縁破壊を防止することができる。 According to this, in each actuator unit, the first surface electrode extends along the edge of the surface of the piezoelectric body on the third end side in the direction orthogonal to one direction, and the fourth end side opposite to the third end. A second surface electrode extends along the edge. When arranging the plurality of actuator units along the direction orthogonal to the flow path unit, the third ends extending from the first surface electrodes or the fourth ends extending from the second surface electrodes are adjacent to each other. Is arranged. As a result, in two actuator units adjacent to each other in a direction orthogonal to one direction, the surface electrodes adjacent to each other in the direction orthogonal to one actuator unit and the other actuator unit have the same potential. Migration due to a potential difference between the two surface electrodes and dielectric breakdown of the actuator unit can be prevented.

一方向に関して隣接する２つのアクチュエータユニットにおいて、同一面内に配置され、一方のアクチュエータユニットと他方のアクチュエータユニットの一方向に関して隣接する表面電極同士が同じ電位となり、これら２つの表面電極間の電位差によるマイグレーションやアクチュエータユニットの絶縁破壊を防止することができる。 Two actuator units adjacent in one direction are arranged in the same plane, and one surface of the actuator unit and the surface electrode adjacent in the direction of the other actuator unit have the same potential, which is due to a potential difference between the two surface electrodes. Migration and dielectric breakdown of the actuator unit can be prevented.

本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment. 図１のインクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of the inkjet head of FIG. 第１アクチュエータユニットの平面図である。It is a top view of a 1st actuator unit. 第１アクチュエータユニットを構成する各圧電層の平面図である。It is a top view of each piezoelectric layer which comprises a 1st actuator unit. 図４（ａ）〜（ｃ）の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of Drawing 4 (a)-(c). 図５のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図５のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 5. 第１アクチュエータユニットの縦断面図であり、（ａ）は図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）は図３のＤ−Ｄ線断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a 1st actuator unit, (a) is CC sectional view taken on the line of FIG. 3, (b) is DD sectional view taken on the line of FIG. 変形例１の図２相当の図である。FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG.

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。図１に示すように、プリンタ１は、キャリッジ２、インクジェットヘッド３（液体噴射装置）、用紙搬送ローラ４などを備えている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a carriage 2, an inkjet head 3 (liquid ejecting apparatus), a paper transport roller 4, and the like.

キャリッジ２は、ガイド軸５に沿って走査方向（図１の左右方向）に往復移動する。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２の下面に配置されており、その下面に形成された複数のノズル１５（図６参照）からインクを噴射する。用紙搬送ローラ４は、記録用紙Ｐを紙送り方向（図１の手前方向）に搬送する。 The carriage 2 reciprocates in the scanning direction (left and right direction in FIG. 1) along the guide shaft 5. The inkjet head 3 is disposed on the lower surface of the carriage 2 and ejects ink from a plurality of nozzles 15 (see FIG. 6) formed on the lower surface. The paper transport roller 4 transports the recording paper P in the paper feed direction (front side in FIG. 1).

そして、プリンタ１においては、用紙搬送ローラ４が紙送り方向に搬送する記録用紙Ｐに、インクジェットヘッド３がキャリッジ２とともに走査方向に往復移動しながらインクを噴射することによって、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを印刷する。 In the printer 1, the ink jet head 3 ejects ink while reciprocating in the scanning direction together with the carriage 2 onto the recording paper P that is transported in the paper feeding direction by the paper transport roller 4. Print images and text.

次に、インクジェットヘッド３について詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッドの平面図である。図３は、第１アクチュエータユニットの平面図である。図４は、第１アクチュエータユニットを構成する各圧電層の平面図であり、（ａ）が圧電層４２の上面、（ｂ）が圧電層４１の上面、（ｃ）が圧電層４０の上面をそれぞれ示している。図５は、図４（ａ）〜（ｃ）の部分拡大図である。図６は、図５のＡ−Ａ線断面図である。図７は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。図８は、第１アクチュエータユニットの縦断面図であり、（ａ）が図３のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｂ）が図３のＤ−Ｄ線断面図をそれぞれ示している。 Next, the inkjet head 3 will be described in detail. FIG. 2 is a plan view of the inkjet head. FIG. 3 is a plan view of the first actuator unit. FIG. 4 is a plan view of each piezoelectric layer constituting the first actuator unit. (A) is the upper surface of the piezoelectric layer 42, (b) is the upper surface of the piezoelectric layer 41, and (c) is the upper surface of the piezoelectric layer 40. Each is shown. FIG. 5 is a partially enlarged view of FIGS. 4 (a) to 4 (c). 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the first actuator unit, (a) is a sectional view taken along the line CC of FIG. 3, and (b) is a sectional view taken along the line DD of FIG.

なお、図面を分かりやすくするため、図３においては、後述するスルーホール５１〜５４を大きく図示している。また、図３においては、後述する流路ユニット３１の圧力室１０及びノズル１５を除くインク流路の図示を省略している。また、図２〜図５においては、図面上で表面に露出する電極にハッチングを付している。そして、同じハッチングを付している電極は、同電位となっている。また、図７においては、流路ユニット３１の圧力室１０が形成されたプレート２１よりも下層のプレート２２〜２７の図示を省略している。 In order to make the drawing easy to understand, in FIG. 3, through holes 51 to 54 described later are illustrated in a large manner. Further, in FIG. 3, illustration of the ink flow path excluding the pressure chamber 10 and the nozzle 15 of the flow path unit 31 described later is omitted. 2 to 5, the electrodes exposed on the surface are hatched in the drawings. And the electrode which attached | subjected the same hatching has the same electric potential. Further, in FIG. 7, illustration of the plates 22 to 27 below the plate 21 in which the pressure chamber 10 of the flow path unit 31 is formed is omitted.

図２〜図８に示すように、インクジェットヘッド３は、流路ユニット３１と圧電アクチュエータ３２とを有している。詳しくは後述するが、インクジェットヘッド３は、１つの流路ユニット３１の上面に、複数のアクチュエータユニット８０からなる圧電アクチュエータ３２が配置された構成となっている。 As shown in FIGS. 2 to 8, the inkjet head 3 has a flow path unit 31 and a piezoelectric actuator 32. As will be described in detail later, the inkjet head 3 has a configuration in which a piezoelectric actuator 32 including a plurality of actuator units 80 is disposed on the upper surface of one flow path unit 31.

次に、流路ユニット３１について説明する。まず、１つのアクチュエータユニット８０に対応する部分の流路ユニット３１の構成について説明し、その後、流路ユニット３１全体の構成について説明する。図６に示すように、流路ユニット３１は、複数のプレート２１〜２７が互いに積層されることによって形成されており、その内部には、インク供給口９からインクが供給されるマニホールド流路１１、及び、マニホールド流路１１の出口からアパーチャ流路１２を経て圧力室１０に至り、さらに、圧力室１０からディセンダ流路１４を経てノズル１５に至る複数の個別インク流路を有するインク流路が形成されている。 Next, the flow path unit 31 will be described. First, the configuration of the flow path unit 31 corresponding to one actuator unit 80 will be described, and then the overall configuration of the flow path unit 31 will be described. As shown in FIG. 6, the flow path unit 31 is formed by stacking a plurality of plates 21 to 27, and a manifold flow path 11 to which ink is supplied from the ink supply port 9 is formed. And an ink channel having a plurality of individual ink channels from the outlet of the manifold channel 11 through the aperture channel 12 to the pressure chamber 10 and from the pressure chamber 10 through the descender channel 14 to the nozzle 15. Is formed.

図３に示すように、複数の圧力室１０は、走査方向（図３の左右方向）を長手方向とする略楕円の平面形状を有しており、紙送り方向（図３の上下方向）に沿って所定間隔で配列されて１つの圧力室列８を構成している。そして、圧力室列８は、走査方向に４列配列されている。また、複数のノズル１５も、複数の圧力室１０と同様に配置されている。 As shown in FIG. 3, each of the plurality of pressure chambers 10 has a substantially oval planar shape whose longitudinal direction is the scanning direction (left-right direction in FIG. 3), and is in the paper feed direction (up-down direction in FIG. 3). The pressure chamber rows 8 are arranged at predetermined intervals along the pressure chamber row 8. The pressure chamber rows 8 are arranged in four rows in the scanning direction. The plurality of nozzles 15 are also arranged in the same manner as the plurality of pressure chambers 10.

そして、これら４つの圧力室列８を構成するノズル１５からは、図３の右側に配置されているものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクを噴射する。なお、インク流路の他の部分の構成については、従来のものと同様であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。 Then, black, yellow, cyan, and magenta inks are ejected from the nozzles 15 constituting the four pressure chamber rows 8 in order from the nozzles 15 arranged on the right side of FIG. The configuration of other portions of the ink flow path is the same as that of the conventional one, and therefore detailed description thereof is omitted here.

図２に示すように、流路ユニット３１は、上述したような１つのアクチュエータユニット８０に対応する部分が紙送り方向に沿って３つ並んでおり、その列が紙送り方向に関してずれながら走査方向に３列配列されている。紙送り方向に関して隣接する２つのアクチュエータユニット８０において、隣接する側の端部まで圧力室１０が形成されていないため、２つのアクチュエータユニット８０が隣接する部分において、圧力室１０の配列間隔が広くなっているが、上述したように、１つのアクチュエータユニット８０に対応する部分が紙送り方向に沿って３つ並んでおり、その列が紙送り方向に関してずれながら走査方向に３列配列されていることで、圧力室１０の配列間隔が広くなった部分には、他の列の圧力室１０が配置されていることで、結果的に、紙送り方向において所定の配列間隔で圧力室１０が配置されている。これにより、圧力室１０に連通するノズル１５も同様に、紙送り方向において所定の配列間隔で配置されている。 As shown in FIG. 2, the flow path unit 31 has three portions corresponding to one actuator unit 80 as described above arranged in the paper feed direction, and the row is shifted with respect to the paper feed direction. Are arranged in three columns. In the two actuator units 80 adjacent to each other in the paper feeding direction, the pressure chambers 10 are not formed up to the adjacent end portions, and therefore, the arrangement interval of the pressure chambers 10 is wide in the portion where the two actuator units 80 are adjacent. However, as described above, three portions corresponding to one actuator unit 80 are arranged in the paper feeding direction, and three rows are arranged in the scanning direction while being shifted with respect to the paper feeding direction. Thus, the pressure chambers 10 in other rows are arranged in the portion where the arrangement intervals of the pressure chambers 10 are widened. As a result, the pressure chambers 10 are arranged at predetermined arrangement intervals in the paper feeding direction. ing. Thereby, the nozzles 15 communicating with the pressure chamber 10 are similarly arranged at predetermined arrangement intervals in the paper feeding direction.

そして、流路ユニット３１には、圧力室の列（ノズル１５の列）ごとに、インク供給口９が形成されている。つまり、１２列の圧力室の列に対応して、１２個のインク供給口９が形成されている。これにより、インク供給口９から圧力室１０に連通するマニホールド流路１１への流路構成が簡単になる。なお、圧力室の列（ノズル１５の列）ごとにインク供給口９を形成せずに、各インク色ごとに計４つのインク供給口９を形成してもよい。 In the flow path unit 31, an ink supply port 9 is formed for each row of pressure chambers (row of nozzles 15). That is, 12 ink supply ports 9 are formed corresponding to the 12 rows of pressure chambers. This simplifies the flow path configuration from the ink supply port 9 to the manifold flow path 11 communicating with the pressure chamber 10. Note that a total of four ink supply ports 9 may be formed for each ink color without forming the ink supply ports 9 for each row of pressure chambers (rows of nozzles 15).

次に、圧電アクチュエータ３２について説明する。図２に示すように、圧電アクチュエータ３２は、後述する、第１表面電極と第２表面電極に対して、複数の個別電極４５から引き出された部分に位置する接続端子４５ａの引き出された方向が互いに逆になった２種類の第１アクチュエータユニット８０ａと第２アクチュエータユニット８０ｂとからなる。そして、第１アクチュエータユニット８０ａと第２アクチュエータユニット８０ｂは、紙送り方向に交互に並んでアクチュエータユニット列８１を構成しており、このように交互に並んだアクチュエータユニット列８１が走査方向に３列配列されている。 Next, the piezoelectric actuator 32 will be described. As shown in FIG. 2, the piezoelectric actuator 32 has a direction in which a connection terminal 45 a led out from a plurality of individual electrodes 45 is pulled out with respect to a first surface electrode and a second surface electrode, which will be described later. It consists of two types of first actuator unit 80a and second actuator unit 80b which are opposite to each other. The first actuator unit 80a and the second actuator unit 80b constitute an actuator unit row 81 that are alternately arranged in the paper feed direction, and the actuator unit row 81 that is arranged in this way is three rows in the scanning direction. It is arranged.

３列のアクチュエータユニット列８１のうち、走査方向における右端と左端の２列は、紙送り方向に、第１アクチュエータユニット８０ａ、第２アクチュエータユニット８０ｂ、第１アクチュエータユニット８０ａの順に配置されている。一方、走査方向における中央のアクチュエータユニット列８１は、紙送り方向に、第２アクチュエータユニット８０ｂ、第１アクチュエータユニット８０ａ、第２アクチュエータユニット８０ｂの順に配置されている。このように、流路ユニット３１を構成し、アクチュエータユニット８０を紙送り方向に沿って並べることで、１列のノズル１５の数が増え、印刷の高速化が可能となる。 Of the three actuator unit rows 81, two rows, the right end and the left end in the scanning direction, are arranged in the order of the first actuator unit 80a, the second actuator unit 80b, and the first actuator unit 80a in the paper feed direction. On the other hand, the central actuator unit row 81 in the scanning direction is arranged in the order of the second actuator unit 80b, the first actuator unit 80a, and the second actuator unit 80b in the paper feed direction. Thus, by configuring the flow path unit 31 and arranging the actuator units 80 along the paper feeding direction, the number of nozzles 15 in one row increases, and the printing speed can be increased.

次に、第１アクチュエータユニット８０ａについて説明する。図３〜図８に示すように、第１アクチュエータユニット８０ａは、圧電層４０〜４２、複数の個別電極４５、第１共通電極４３、第１表面電極４７、第２共通電極４４及び第２表面電極４８を有している。 Next, the first actuator unit 80a will be described. As shown in FIGS. 3 to 8, the first actuator unit 80 a includes piezoelectric layers 40 to 42, a plurality of individual electrodes 45, a first common electrode 43, a first surface electrode 47, a second common electrode 44, and a second surface. An electrode 48 is provided.

圧電層４０〜４２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、互いに積層された状態で、複数の圧力室１０を覆うように、流路ユニット３１の上面に接着剤を介して接合されている。ここで、圧電層４０〜４２のうち、圧電層４０は振動板として機能するものである。なお、本実施形態では、圧電層４０〜４２の積層体が、本発明に係る圧電体に相当する。 The piezoelectric layers 40 to 42 are made of a piezoelectric material mainly composed of lead zirconate titanate, which is a mixed crystal of lead titanate and lead zirconate, and cover the plurality of pressure chambers 10 in a stacked state. Further, the upper surface of the flow path unit 31 is joined via an adhesive. Here, among the piezoelectric layers 40 to 42, the piezoelectric layer 40 functions as a diaphragm. In the present embodiment, the laminated body of the piezoelectric layers 40 to 42 corresponds to the piezoelectric body according to the present invention.

第１共通電極４３は、複数の第１電極部分４３ａと、第１引き出し部分４３ｂと、第３引き出し部分４３ｃとを有しており、圧電層４０と圧電層４１との間に配置されている。 The first common electrode 43 has a plurality of first electrode portions 43 a, first lead portions 43 b, and third lead portions 43 c, and is disposed between the piezoelectric layer 40 and the piezoelectric layer 41. .

複数の第１電極部分４３ａは、それぞれ、圧力室１０の紙送り方向に関する両端部と対向するように配置されている。第１引き出し部分４３ｂは、４つの圧力室列８に対して個別に設けられており、各圧力室列８を構成する圧力室１０に対応する第１電極部分４３ａの図４（ｃ）における左端部同士を互いに接続しており、複数の第１電極部分４３ａが配置された領域を越えて、図４（ｃ）における上端側（第１端側）まで紙送り方向に引き出されている。第３引き出し部分４３ｃは、４つの第１引き出し部分４３ｂの図４（ｃ）における下端部（第１端側とは反対の第２端側）を互いに接続しており、複数の第１電極部分４３ａが配置された領域を越えて、図４（ｃ）における左端側（第３端側）まで走査方向に引き出されている。 The plurality of first electrode portions 43a are disposed so as to face both ends of the pressure chamber 10 in the paper feeding direction. The first lead portion 43b is provided individually for each of the four pressure chamber rows 8, and the left end of the first electrode portion 43a corresponding to the pressure chamber 10 constituting each pressure chamber row 8 in FIG. The parts are connected to each other, and are pulled out in the paper feeding direction to the upper end side (first end side) in FIG. 4C beyond the region where the plurality of first electrode portions 43a are arranged. The third lead portion 43c connects the lower end portions (second end side opposite to the first end side) in FIG. 4C of the four first lead portions 43b to each other, and includes a plurality of first electrode portions. It extends beyond the region where 43a is arranged in the scanning direction to the left end side (third end side) in FIG.

なお、本実施形態では、１列の圧力室列８に属する圧力室１０の数が、圧力室列８の列数よりも多くなっている。そのため、第１引き出し部分４３ｂが、圧電層４０の走査方向に沿った方向ではなく、紙送り方向に沿った方向に引き出されていることで、この第１引き出し部分４３ｂの総引き出し距離が短くなり、第１引き出し部分４３ｂの引き回しを容易にすることができる。これは、後述する第２引き出し部分４４ｂについても同様である。 In the present embodiment, the number of pressure chambers 10 belonging to one pressure chamber row 8 is larger than the number of pressure chamber rows 8. For this reason, the first drawing portion 43b is drawn not in the direction along the scanning direction of the piezoelectric layer 40 but in the direction along the paper feeding direction, so that the total drawing distance of the first drawing portion 43b is shortened. Further, it is possible to facilitate the routing of the first drawer portion 43b. The same applies to the second lead portion 44b described later.

第１表面電極４７は、圧電層４２の上面（表面）に配置されており、圧電層４２の表面の第１端側の縁に沿って延在しており、平面視で第１引き出し部分４３ｂの第１端側と重なっている。圧電層４２の、平面視で第１表面電極４７と第１引き出し部分４３ｂの第１端側が重なる部分には、内部に金属などの導電材料が充填されたスルーホール５１が形成されている。そして、第１表面電極４７と第１引き出し部分４３ｂは、スルーホール５１を介して導通している。 The first surface electrode 47 is disposed on the upper surface (surface) of the piezoelectric layer 42, extends along the edge on the first end side of the surface of the piezoelectric layer 42, and is a first lead portion 43b in a plan view. It overlaps with the first end side. A through hole 51 filled with a conductive material such as metal is formed in a portion of the piezoelectric layer 42 where the first surface electrode 47 and the first end portion of the first lead portion 43b overlap in plan view. The first surface electrode 47 and the first lead portion 43 b are electrically connected through the through hole 51.

第１表面電極４７は、さらに、圧電層４２の表面の第３端側の縁に沿って延在しており、平面視で第３引き出し部分４３ｃの第３端側と重なっている。圧電層４２の、平面視で第１表面電極４７と第３引き出し部分４３ｃの第３端側が重なる部分には、スルーホール５２が形成されている。そして、第１表面電極４７と第３引き出し部分４３ｃは、スルーホール５２を介して導通している。このように、第１表面電極４７は、圧電層４２の表面において、Ｌ字状に形成されており、第１引き出し部分４３ｂ及び第３引き出し部分４３ｃを介して複数の第１電極部分４３ａと接続されている。 The first surface electrode 47 further extends along the edge on the third end side of the surface of the piezoelectric layer 42 and overlaps with the third end side of the third lead portion 43c in plan view. A through hole 52 is formed in the portion of the piezoelectric layer 42 where the first surface electrode 47 and the third end side of the third lead portion 43c overlap in plan view. The first surface electrode 47 and the third lead portion 43 c are electrically connected through the through hole 52. Thus, the first surface electrode 47 is formed in an L shape on the surface of the piezoelectric layer 42 and is connected to the plurality of first electrode portions 43a via the first lead portion 43b and the third lead portion 43c. Has been.

そして、第１引き出し部分４３ｂと第３引き出し部分４３ｃは、平面視で複数の個別電極４５が配置された領域と重なる領域から離れた端部に引き出されて、第１表面電極４７と接続されているため、圧電層４２の複数の個別電極４５が配置された領域から離れた端部に大きな表面積で確保して第１表面電極４７を形成することができる。この第１表面電極４７は、間隔をあけて配置されたランド５５を介して、圧電アクチュエータ３２の上面に配置されるＣＯＦ（Chip On Film）７０に接続されている。 Then, the first lead portion 43b and the third lead portion 43c are drawn to an end portion away from a region overlapping with a region where the plurality of individual electrodes 45 are arranged in plan view, and connected to the first surface electrode 47. Therefore, the first surface electrode 47 can be formed with a large surface area at the end of the piezoelectric layer 42 away from the region where the plurality of individual electrodes 45 are arranged. The first surface electrode 47 is connected to a COF (Chip On Film) 70 disposed on the upper surface of the piezoelectric actuator 32 through lands 55 disposed at intervals.

第２共通電極４４は、複数の第２電極部分４４ａと、第２引き出し部分４４ｂ、第４引き出し部分４４ｃとを有しており、圧電層４１と圧電層４２との間に配置されている。 The second common electrode 44 has a plurality of second electrode portions 44 a, a second lead portion 44 b, and a fourth lead portion 44 c, and is disposed between the piezoelectric layer 41 and the piezoelectric layer 42.

複数の第２電極部分４４ａは、略矩形の平面形状を有しており、圧力室１０の略中央部と対向するように配置されている。第２引き出し部分４４ｂは、４つの圧力室列８に対して個別に設けられており、各圧力室列８を構成する圧力室１０に対応する第２電極部分４４ａの図３における右端部同士を互いに接続しており、複数の第２電極部分４４ａが配置された領域を越えて、図４（ｂ）における下端側（第２端側）まで紙送り方向に引き出されている。第４引き出し部分４４ｃは、第１表面電極４７の紙送り方向に沿った部分よりも第２端側において、４つの第２引き出し部分４４ｂの図４（ｂ）における上端部（第１端側）を互いに接続しており、複数の第２電極部分４４ａが配置された領域を越えて、図４（ｂ）における右端側（第４端側）まで走査方向に引き出されている。 The plurality of second electrode portions 44 a have a substantially rectangular planar shape and are disposed so as to face the substantially central portion of the pressure chamber 10. The second lead portions 44b are individually provided for the four pressure chamber rows 8, and the right end portions in FIG. 3 of the second electrode portions 44a corresponding to the pressure chambers 10 constituting each pressure chamber row 8 are arranged. They are connected to each other, and are pulled out in the paper feeding direction to the lower end side (second end side) in FIG. 4B beyond the region where the plurality of second electrode portions 44a are arranged. The fourth lead portion 44c is located on the second end side with respect to the portion of the first surface electrode 47 along the paper feed direction, and the upper end portions (first end side) in FIG. 4B of the four second lead portions 44b. Are connected to each other, and are pulled out in the scanning direction to the right end side (fourth end side) in FIG. 4B beyond the region where the plurality of second electrode portions 44a are arranged.

第２表面電極４８は、圧電層４２の上面（表面）に配置されており、第３引き出し部分４３ｃよりも第２端側において、圧電層４２の表面の第２端側の縁に沿って延在しており、平面視で第２引き出し部分４４ｂの第２端側と重なっている。圧電層４２の、平面視で第２表面電極４８と第２引き出し部分４４ｂの第２端側が重なる部分には、スルーホール５３が形成されている。そして、第２表面電極４８と第２引き出し部分４４ｂは、スルーホール５３を介して導通している。 The second surface electrode 48 is disposed on the upper surface (surface) of the piezoelectric layer 42 and extends along the second end side edge of the surface of the piezoelectric layer 42 on the second end side with respect to the third lead portion 43c. And overlaps the second end side of the second lead portion 44b in plan view. A through hole 53 is formed in the portion of the piezoelectric layer 42 where the second surface electrode 48 and the second end side of the second lead portion 44b overlap in plan view. The second surface electrode 48 and the second lead portion 44 b are electrically connected through the through hole 53.

第２表面電極４８は、さらに、圧電層４２の表面の第４端側の縁に沿って延在しており、平面視で第４引き出し部分４４ｃの第４端側と重なっている。圧電層４２の、平面視で第２表面電極４８と第４引き出し部分４４ｃの第４端側が重なる部分には、スルーホール５４が形成されている。そして、第２表面電極４８と第４引き出し部分４４ｃは、スルーホール５４を介して導通している。このように、第２表面電極４８は、圧電層４２の表面において、第１表面電極４７と点対称にＬ字状に形成されており、第２引き出し部分４４ｂ及び第４引き出し部分４４ｃを介して複数の第２電極部分４４ａと接続されている。 The second surface electrode 48 further extends along the edge of the surface of the piezoelectric layer 42 on the fourth end side, and overlaps the fourth end side of the fourth lead portion 44c in plan view. A through hole 54 is formed in the portion of the piezoelectric layer 42 where the second surface electrode 48 and the fourth end portion of the fourth lead portion 44c overlap in plan view. The second surface electrode 48 and the fourth lead portion 44 c are electrically connected through the through hole 54. As described above, the second surface electrode 48 is formed in an L shape in point symmetry with the first surface electrode 47 on the surface of the piezoelectric layer 42, and the second surface electrode 48 is interposed via the second lead portion 44b and the fourth lead portion 44c. A plurality of second electrode portions 44a are connected.

そして、第２引き出し部分４４ｂと第４引き出し部分４４ｃは、平面視で圧電層４１の複数の個別電極４５が配置された領域と重なる領域から離れた端部に引き出されて、第２表面電極４８と接続されているため、圧電層４２の複数の個別電極４５が配置された領域から離れた端部に大きな表面積で確保して第２表面電極４８を形成することができる。そして、第２表面電極４８は、間隔をあけて配置されたランド５６を介して、圧電アクチュエータ３２の上面に配置されるＣＯＦ７０に接続されている。 Then, the second lead portion 44b and the fourth lead portion 44c are drawn to an end portion away from a region overlapping with a region where the plurality of individual electrodes 45 of the piezoelectric layer 41 are arranged in plan view, and the second surface electrode 48. Therefore, the second surface electrode 48 can be formed with a large surface area at the end of the piezoelectric layer 42 away from the region where the plurality of individual electrodes 45 are disposed. The second surface electrode 48 is connected to a COF 70 disposed on the upper surface of the piezoelectric actuator 32 via lands 56 disposed at intervals.

なお、本実施の形態では、上述したように、ランド５５、５６は４つずつ設けられているが、４つのランド５５及び３つのランド５６は、それぞれ、同じ役割を果たすものであるため、ランド５５、５６はそれぞれ最低１つずつあればよい。 In the present embodiment, as described above, four lands 55 and 56 are provided. However, the four lands 55 and the three lands 56 have the same role. Each of 55 and 56 may be at least one.

複数の個別電極４５は、それぞれ、略矩形の平面形状を有しており、圧電層４２の上面の複数の圧力室１０と対向するように配置されている。そして、個別電極４５は、平面視で、その紙送り方向に関する両端部において第１電極部分４３ａと重なるとともに、その紙送り方向に関する略中央部において第２電極部分４４ａと重なっている。すなわち、個別電極４５は、その一部が第１電極部分４３ａと対向し、別の一部が第２電極部分４４ａと対向している。 Each of the plurality of individual electrodes 45 has a substantially rectangular planar shape, and is disposed so as to face the plurality of pressure chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric layer 42. The individual electrode 45 overlaps the first electrode portion 43a at both end portions in the paper feed direction in plan view, and overlaps the second electrode portion 44a in a substantially central portion in the paper feed direction. That is, a part of the individual electrode 45 faces the first electrode part 43a and another part faces the second electrode part 44a.

また、各個別電極４５は、圧力室１０と対向しない部分まで延びており、この部分が接続端子４５ａとなっている。接続端子４５ａは、ランド５７を介してＣＯＦ７０と接続されている（図６参照）。 Each individual electrode 45 extends to a portion that does not face the pressure chamber 10, and this portion serves as a connection terminal 45a. The connection terminal 45a is connected to the COF 70 via the land 57 (see FIG. 6).

次に、第２アクチュエータユニット８０ｂについて簡単に説明する。第２アクチュエータユニット８０ｂは、第１アクチュエータユニット８０ａと同様に複数の個別電極４５を配置した上で、第１表面電極４７と第２表面電極４８の配置、第１引き出し部分４３ｂと第２引き出し部分４４ｂの引き出された端、及び、第３引き出し部分４３ｃと第４引き出し部分４４ｃの引き出された端を互いに逆にしたものである。第２アクチュエータユニット８０ｂにおいて、表面電極と共通電極の接続構成については、第１アクチュエータユニット８０ａと実質的に同様であるため、その説明を省略する。 Next, the second actuator unit 80b will be briefly described. The second actuator unit 80b has a plurality of individual electrodes 45 arranged in the same manner as the first actuator unit 80a, the arrangement of the first surface electrode 47 and the second surface electrode 48, the first extraction portion 43b and the second extraction portion. The drawn end of 44b and the drawn ends of the third lead portion 43c and the fourth lead portion 44c are opposite to each other. In the second actuator unit 80b, the connection configuration of the surface electrode and the common electrode is substantially the same as that of the first actuator unit 80a, and thus the description thereof is omitted.

圧電アクチュエータ３２は、上述したような第１アクチュエータユニット８０ａと第２アクチュエータユニット８０ｂが、第１表面電極４７が延在する第１端同士または第２表面電極４８が延在する前記第２端同士が隣接するように流路ユニット３１上に紙送り方向に沿って配置され、且つ、第１表面電極４７が延在する第３端同士または第２表面電極４８が延在する第４端同士が隣接するように走査方向に沿って配置されて構成されている。 The piezoelectric actuator 32 includes the first actuator unit 80a and the second actuator unit 80b as described above, the first ends where the first surface electrode 47 extends, or the second ends where the second surface electrode 48 extends. Are arranged along the paper feeding direction on the flow path unit 31 so that the first surface electrodes 47 extend from each other or the fourth ends from which the second surface electrodes 48 extend. They are arranged along the scanning direction so as to be adjacent to each other.

ＣＯＦ７０は、樹脂からなる可撓性の基板と、基板上に形成され、ランド５５〜５７と接続される接続端子と、その接続端子から延びた配線と、それぞれの配線に接続されるドライバＩＣを有している。なお、接続端子、配線、ドライバＩＣの図示は省略している。そして、ＣＯＦ７０は、各アクチュエータユニット８０に対して個別に接続されており、配線は、アクチュエータユニットの走査方向に向かって延びて配置されている。なお、ＣＯＦ７０は、各アクチュエータユニット８０に個別に接続されるものに限られず、複数のアクチュエータユニット８０に対して１つのＣＯＦ７０を接続させてもよい。 The COF 70 includes a flexible substrate made of resin, a connection terminal formed on the substrate and connected to the lands 55 to 57, a wiring extending from the connection terminal, and a driver IC connected to each wiring. Have. Note that illustration of connection terminals, wiring, and driver ICs is omitted. The COF 70 is individually connected to each actuator unit 80, and the wiring is arranged extending in the scanning direction of the actuator unit. The COF 70 is not limited to being individually connected to each actuator unit 80, and one COF 70 may be connected to a plurality of actuator units 80.

そして、上述したような構成を有する圧電アクチュエータ３２においては、ＣＯＦ７０上に実装されたドライバＩＣにより、第１電極部分４３ａがグランド電位（第１電位）に保持され、第２電極部分４４ａがグランド電位とは異なる所定の駆動電位（例えば２０Ｖ、第２電位）に保持される。さらに、ドライバＩＣにより、複数の個別電極４５には、グランド電位及び駆動電位のいずれかが選択的に付与される。 In the piezoelectric actuator 32 having the above-described configuration, the first electrode portion 43a is held at the ground potential (first potential) by the driver IC mounted on the COF 70, and the second electrode portion 44a is held at the ground potential. Is maintained at a predetermined driving potential (for example, 20 V, the second potential) different from. Further, either the ground potential or the driving potential is selectively applied to the plurality of individual electrodes 45 by the driver IC.

また、図７に示すように、このような構成を有する圧電アクチュエータ３２においては、個別電極４５と第２電極部分４４ａとに挟まれた部分（活性部Ｒ１）が、その厚み方向に分極されている。また、圧電層４１、４２の、個別電極４５と第１電極部分４３ａとに挟まれた部分（活性部Ｒ２）は、活性部Ｒ１と同様に、その厚み方向に分極されている。 As shown in FIG. 7, in the piezoelectric actuator 32 having such a configuration, a portion (active portion R1) sandwiched between the individual electrode 45 and the second electrode portion 44a is polarized in the thickness direction. Yes. Moreover, the part (active part R2) sandwiched between the individual electrode 45 and the first electrode part 43a of the piezoelectric layers 41 and 42 is polarized in the thickness direction like the active part R1.

ここで、圧電アクチュエータ３２の動作について説明する。圧電アクチュエータ３２がインクを噴射させる動作を行う前の待機状態においては、前述したように、第１電極部分４３ａ及び第２電極部分４４ａが、それぞれ、常にグランド電位及び駆動電位に保持されているとともに、個別電極４５の電位が予めグランド電位に保持されている。 Here, the operation of the piezoelectric actuator 32 will be described. In the standby state before the piezoelectric actuator 32 performs the operation of ejecting ink, as described above, the first electrode portion 43a and the second electrode portion 44a are always held at the ground potential and the driving potential, respectively. The potential of the individual electrode 45 is previously held at the ground potential.

そのため、個別電極４５と第２電極部分４４ａとの間の電位差が生じ、活性部Ｒ１にはその分極方向と平行な方向の電界が発生する。これにより、活性部Ｒ１がこの電界と直交する方向、すなわち、厚み方向と直交する面方向に収縮し、いわゆるユニモルフ変形が生じ、圧電層４１、４２、及び、振動板としての圧電層４０の圧力室１０と対向する部分が全体として圧力室１０に向かって凸となるように変形する。この状態では、圧電層４０〜４２が変形していない場合と比較して、圧力室１０の容積が小さくなっている。 Therefore, a potential difference is generated between the individual electrode 45 and the second electrode portion 44a, and an electric field in a direction parallel to the polarization direction is generated in the active portion R1. As a result, the active portion R1 contracts in the direction orthogonal to the electric field, that is, the surface direction orthogonal to the thickness direction, so-called unimorph deformation occurs, and the pressures of the piezoelectric layers 41 and 42 and the piezoelectric layer 40 as the diaphragm The portion facing the chamber 10 is deformed so as to be convex toward the pressure chamber 10 as a whole. In this state, the volume of the pressure chamber 10 is smaller than when the piezoelectric layers 40 to 42 are not deformed.

そして、インクを噴射させるべく圧電アクチュエータ３２を駆動させる際には、ある個別電極４５の電位を、一旦、駆動電位に切り替え、所定時間経過後、グランド電位に戻す。個別電極４５の電位を駆動電位に切り替えると、活性部Ｒ１の上記収縮が元に戻ると同時に、個別電極４５と第１電極部分４３ａとの間の電位差により、活性部Ｒ２にその分極方向と平行な方向の電界が発生することで、活性部Ｒ２がその面方向に収縮する。これにより圧電層４１、４２、及び、振動板としての圧電層４０の圧力室１０と対向する部分が全体として、圧力室１０と反対側に凸となるように変形し、圧力室１０の容積が増加する。 When the piezoelectric actuator 32 is driven to eject ink, the potential of a certain individual electrode 45 is once switched to the drive potential, and after a predetermined time has elapsed, the potential is returned to the ground potential. When the potential of the individual electrode 45 is switched to the driving potential, the contraction of the active part R1 is restored, and at the same time, due to the potential difference between the individual electrode 45 and the first electrode part 43a, the active part R2 is parallel to the polarization direction. By generating an electric field in a different direction, the active portion R2 contracts in the surface direction. As a result, the portions of the piezoelectric layers 41 and 42 and the piezoelectric layer 40 as a vibration plate facing the pressure chamber 10 as a whole are deformed so as to protrude toward the opposite side of the pressure chamber 10, and the volume of the pressure chamber 10 is increased. To increase.

この後、個別電極４５の電位をグランド電位に戻すと、活性部Ｒ２の収縮が元に戻るとともに活性部Ｒ１がその面方向に収縮して、前述したのと同様、圧電層４０〜４２の圧力室１０と対向する部分が全体として圧力室１０に向かって凸となるように変形し、圧力室１０の容積が小さくなる。これにより、圧力室１０内のインクの圧力が上昇し、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが噴射される。 Thereafter, when the potential of the individual electrode 45 is returned to the ground potential, the contraction of the active portion R2 returns to the original and the active portion R1 contracts in the surface direction, and the pressure of the piezoelectric layers 40 to 42 is the same as described above. The portion facing the chamber 10 is deformed so as to be convex toward the pressure chamber 10 as a whole, and the volume of the pressure chamber 10 is reduced. As a result, the pressure of the ink in the pressure chamber 10 rises, and the ink is ejected from the nozzle 15 communicating with the pressure chamber 10.

また、圧電アクチュエータ３２をこのように駆動した場合には、圧電層４１、４２の変形時に、活性部Ｒ１の収縮と活性部Ｒ２の伸長とが互いに吸収しあい、活性部Ｒ１の伸長と活性部Ｒ２の収縮とが互いに吸収しあうため、圧電層４１、４２のある圧力室１０と対向する部分の変形が、別の圧力室１０と対向する部分に伝達して、当該部分の変形に影響を与えるいわゆるクロストークを防止することができる。 When the piezoelectric actuator 32 is driven in this way, the contraction of the active part R1 and the extension of the active part R2 absorb each other when the piezoelectric layers 41 and 42 are deformed, and the extension of the active part R1 and the active part R2 are absorbed. The deformation of the piezoelectric layer 41, 42 is transmitted to a portion facing the other pressure chamber 10 and affects the deformation of the portion. So-called crosstalk can be prevented.

本実施形態における圧電アクチュエータ３２によると、第１アクチュエータユニット８０ａと第２アクチュエータユニット８０ｂを、第１表面電極４７が延在する第１端同士または第２表面電極４８が延在する第２端同士が隣接するように紙送り方向に沿って交互に配置し、且つ、第１表面電極４７が延在する第３端同士または第２表面電極４８が延在する第４端同士が隣接するように走査方向に沿って配置している。これにより、紙送り方向及び走査方向に関して隣接する第１アクチュエータユニット８０ａと第２アクチュエータユニット８０ｂにおいて、同一面内に配置され、第１アクチュエータユニット８０ａと第２アクチュエータユニット８０ｂの紙送り方向及び走査方向に関して隣接する表面電極同士が同じ電位となり、これら２つの表面電極間の電位差によるマイグレーションやアクチュエータユニット８０の絶縁破壊を防止することができる。 According to the piezoelectric actuator 32 in the present embodiment, the first actuator unit 80a and the second actuator unit 80b are connected to each other between the first ends where the first surface electrodes 47 extend or between the second ends where the second surface electrodes 48 extend. Are arranged alternately along the paper feed direction so that the first surface electrodes 47 extend, or the fourth ends from which the second surface electrodes 48 extend are adjacent to each other. They are arranged along the scanning direction. Accordingly, the first actuator unit 80a and the second actuator unit 80b adjacent to each other in the paper feeding direction and the scanning direction are arranged in the same plane, and the paper feeding direction and the scanning direction of the first actuator unit 80a and the second actuator unit 80b. The adjacent surface electrodes have the same potential, and migration due to a potential difference between these two surface electrodes and dielectric breakdown of the actuator unit 80 can be prevented.

また、１種類のアクチュエータユニット８０を用いて、複数のアクチュエータユニット８０を、第１表面電極４７が延在する第１端同士または第２表面電極４８が延在する第２端同士が隣接するように紙送り方向に沿って交互に配置し、且つ、第１表面電極４７が延在する第３端同士または第２表面電極４８が延在する第４端同士が隣接するように走査方向に沿って配置しようとすると、所定の向きのアクチュエータユニット８０とこのアクチュエータユニット８０の向きを１８０度回転させたアクチュエータユニット８０を交互に並べることで実現可能となるが、これでは、複数の個別電極４５の配置が点対称ではないときに、複数のアクチュエータユニット８０の個別電極４５が所定の配置規則にしたがって配置されない。そこで、本実施形態のように、複数の個別電極４５に対して第１引き出し部分４３ｂと第２引き出し部分４４ｂの引き出された端が互いに逆になった２種類の第１アクチュエータユニット８０ａと第２アクチュエータユニット８０ｂを用いることで、複数のアクチュエータユニット８０の個別電極４５を所定の配置規則にしたがって配置しやすくなる。 Further, by using one type of actuator unit 80, the plurality of actuator units 80 are arranged such that the first ends where the first surface electrodes 47 extend or the second ends where the second surface electrodes 48 extend are adjacent to each other. Are alternately arranged along the paper feed direction, and along the scanning direction so that the third ends where the first surface electrodes 47 extend or the fourth ends where the second surface electrodes 48 extend are adjacent to each other. However, in this case, the actuator unit 80 having a predetermined orientation and the actuator units 80 obtained by rotating the orientation of the actuator unit 80 by 180 degrees are alternately arranged. When the arrangement is not point-symmetric, the individual electrodes 45 of the plurality of actuator units 80 are not arranged according to a predetermined arrangement rule. Therefore, as in the present embodiment, the two kinds of first actuator units 80a and second types in which the drawn ends of the first lead portion 43b and the second lead portion 44b are opposite to each other with respect to the plurality of individual electrodes 45 are provided. By using the actuator unit 80b, the individual electrodes 45 of the plurality of actuator units 80 can be easily arranged according to a predetermined arrangement rule.

さらに、第１電極部分４３ａは、第１引き出し部分４３ｂに加えて、第１引き出し部分４３ｂが引き出された第１端よりも第２端側の第３引き出し部分４３ｃを介して、第１表面電極４７と接続されている。これにより、全ての第１電極部分４３ａに対して電位変動が生じにくくなる。また、第２電極部分４４ａは、第２引き出し部分４４ｂに加えて、第２引き出し部分４４ｂが引き出された第２側よりも第１側の第４引き出し部分４４ｃを介して、第２表面電極４８と接続されている。これにより、全ての第２電極部分４４ａに対して電位変動が生じにくくなる。 In addition to the first lead portion 43b, the first electrode portion 43a is connected to the first surface electrode via a third lead portion 43c on the second end side from the first end from which the first lead portion 43b is drawn. 47 is connected. This makes it difficult for potential fluctuations to occur in all the first electrode portions 43a. Further, in addition to the second lead portion 44b, the second electrode portion 44a is connected to the second surface electrode 48 via the fourth lead portion 44c on the first side rather than the second side from which the second lead portion 44b is drawn. Connected with. This makes it difficult for potential fluctuations to occur in all the second electrode portions 44a.

また、第１共通電極４３と第２共通電極４４は、圧電層４０〜４２の厚み方向に関する異なる位置に配置されている。そのため、１つのアクチュエータユニット８０内における同一面内に異なる電位の共通電極が近接配置されることによるマイグレーションやアクチュエータユニット８０の絶縁破壊を防止することができる。 The first common electrode 43 and the second common electrode 44 are arranged at different positions in the thickness direction of the piezoelectric layers 40 to 42. Therefore, it is possible to prevent migration and dielectric breakdown of the actuator unit 80 due to the close arrangement of common electrodes having different potentials on the same plane in one actuator unit 80.

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては、適宜その説明を省略する。 Next, modified examples in which various changes are made to the present embodiment will be described. However, description of components having the same configuration as in this embodiment will be omitted as appropriate.

上述した実施形態においては、インクジェットヘッド３の圧電アクチュエータ３２は、複数のアクチュエータユニット８０が紙送り方向及び走査方向に並んで構成されていたが、紙送り方向にだけ、または、走査方向にだけ並んで構成されていてもよい。例えば、図９に示すように、インクジェットヘッド１０３の圧電アクチュエータ１３２は、複数のアクチュエータユニット１８０が紙送り方向にだけ並んで構成されていてもよい。このとき、第１表面電極１４７と第２表面電極１４８は、上述した実施形態のようにＬ字状に限らず、紙送り方向の端部にだけ形成されていてもよい。そして、このようなインクジェットヘッド１０３を用いて、記録用紙Ｐに印刷する場合には、紙送り方向に隣接する２つのアクチュエータユニット１８０の間のノズル１５が配置されていない領域については、１パス後に記録用紙Ｐを紙送り方向にずらして、重ねうちすることで補間することができる。 In the above-described embodiment, the piezoelectric actuator 32 of the inkjet head 3 is configured such that the plurality of actuator units 80 are arranged in the paper feeding direction and the scanning direction, but are arranged only in the paper feeding direction or only in the scanning direction. It may be comprised. For example, as shown in FIG. 9, the piezoelectric actuator 132 of the inkjet head 103 may be configured such that a plurality of actuator units 180 are arranged only in the paper feed direction. At this time, the first surface electrode 147 and the second surface electrode 148 are not limited to the L shape as in the above-described embodiment, and may be formed only at the end in the paper feeding direction. And when printing on the recording paper P using such an inkjet head 103, about the area | region where the nozzle 15 between the two actuator units 180 adjacent to a paper feed direction is not arrange | positioned, after 1 pass | pass The recording paper P can be interpolated by shifting it in the paper feed direction and stacking it.

また、上述した実施形態においては、第１表面電極４７は、紙送り方向の端部の縁に沿った部分と走査方向の端部の縁に沿った部分とが接続されていたが、これらの部分は圧電層４２上で接続されていなくても、ＣＯＦ７０上やその他の部分で接続されていればよい。第２表面電極４８についても同様である。 In the embodiment described above, the first surface electrode 47 is connected to the portion along the edge of the edge in the paper feed direction and the portion along the edge of the edge in the scanning direction. Even if the portions are not connected on the piezoelectric layer 42, they may be connected on the COF 70 or other portions. The same applies to the second surface electrode 48.

さらに、上述した実施形態においては、第１共通電極４３と第２共通電極４４は、積層された圧電層４０〜４２の厚み方向に関する異なる位置に配置されていたが、重ならないように同一平面内に配置されていてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the first common electrode 43 and the second common electrode 44 are arranged at different positions in the thickness direction of the stacked piezoelectric layers 40 to 42, but are not in the same plane so as not to overlap. May be arranged.

また、上述した実施形態においては、アクチュエータユニットは、３層の圧電層で構成されていたが、圧電層の層の数はこれに限定されるものではなく、１層であっても、複数の層であってもよい。 In the above-described embodiment, the actuator unit is configured by three piezoelectric layers. However, the number of piezoelectric layers is not limited to this, and a plurality of layers may be used even if there is one layer. It may be a layer.

また、上述した実施形態においては、第１引き出し部分４３ｂと第２引き出し部分４４ｂは、圧力室列８の配列方向と同じ紙送り方向に引き出されていたが、圧力室列８の配列方向と直交する走査方向に引き出されてもよい。 In the above-described embodiment, the first drawer portion 43 b and the second drawer portion 44 b are drawn in the same paper feed direction as the arrangement direction of the pressure chamber rows 8, but are orthogonal to the arrangement direction of the pressure chamber rows 8. May be pulled out in the scanning direction.

さらに、上述した実施形態においては、第３引き出し部分４３ｃは、第１引き出し部分４３ｂと接続されていたが、第１電極部分４３ａと接続されていてもよいし、第１引き出し部分４３ｂと第１電極部分４３ａのどちらとも接続されていてもよい。また、第３引き出し部分４３ｃは、複数本引き出されていてもよい。同様に、第４引き出し部分４４ｃは、第２引き出し部分４４ｂと接続されていたが、第２電極部分４４ａと接続されていてもよいし、第２引き出し部分４４ｂと第２電極部分４４ａのどちらとも接続されていてもよい。また、第４引き出し部分４４ｃは、複数本引き出されていてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the third lead portion 43c is connected to the first lead portion 43b. However, the third lead portion 43c may be connected to the first electrode portion 43a or the first lead portion 43b and the first lead portion 43b. Either of the electrode portions 43a may be connected. Further, a plurality of third drawer portions 43c may be drawn out. Similarly, the fourth lead portion 44c is connected to the second lead portion 44b, but may be connected to the second electrode portion 44a, or both the second lead portion 44b and the second electrode portion 44a. It may be connected. A plurality of fourth lead portions 44c may be drawn out.

また、複数の第１引き出し部分４３ｂは、圧電層４０上において、第２端側において第３引き出し部分４３ｃと接続されるのに加えて、第１端側においても走査方向に延在した部分によって接続されていてもよい。加えて、この延在した部分と第３引き出し部分４３ｃが接続されていてもよい。これにより、第１電極部分４３ａと第１表面電極４７を接続する部分の表面積が大きくなり、第１電極部分４３ａの電位変動が生じにくくなる。また、複数の第２引き出し部分４４ｂは、圧電層４１上において、第１端側において第４引き出し部分４４ｃと接続されるのに加えて、第２端側においても走査方向に延在した部分によって接続されていてもよい。加えて、この延在した部分と第４引き出し部分４４ｃが接続されていてもよい。これにより、第２電極部分４４ａと第２表面電極４８を接続する部分の表面積が大きくなり、第２電極部分４４ａの電位変動が生じにくくなる。 Further, the plurality of first lead portions 43b are connected to the third lead portion 43c on the second end side on the piezoelectric layer 40, and also on the first end side by a portion extending in the scanning direction. It may be connected. In addition, the extended portion and the third lead portion 43c may be connected. Thereby, the surface area of the part which connects the 1st electrode part 43a and the 1st surface electrode 47 becomes large, and it becomes difficult to produce the electric potential fluctuation | variation of the 1st electrode part 43a. Further, the plurality of second lead portions 44b are connected to the fourth lead portion 44c on the first end side on the piezoelectric layer 41, and also on the second end side by a portion extending in the scanning direction. It may be connected. In addition, the extended portion and the fourth lead portion 44c may be connected. Thereby, the surface area of the part which connects the 2nd electrode part 44a and the 2nd surface electrode 48 becomes large, and it becomes difficult to produce the electric potential fluctuation | variation of the 2nd electrode part 44a.

さらに、上述した実施形態においては、複数の個別電極４５の平面配置が異なる２種類の第１アクチュエータユニット８０ａと第２アクチュエータユニット８０ｂを交互に並べて、圧電アクチュエータ３２を構成していたが、１種類のアクチュエータユニット８０を用いて、向きを変えないアクチュエータユニット８０と１８０度回転させたアクチュエータユニット８０を交互に並べて、圧電アクチュエータ３２を構成してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the piezoelectric actuator 32 is configured by alternately arranging two types of first actuator units 80a and second actuator units 80b in which the planar arrangement of the plurality of individual electrodes 45 is different. The piezoelectric actuator 32 may be configured by alternately arranging the actuator units 80 whose directions are not changed and the actuator units 80 rotated by 180 degrees.

また、以上では、ノズルからインクを噴射するインクジェットヘッドの圧電アクチュエータに本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、インクジェットヘッド以外の種々の装置に用いられる、個別電極と互いに異なる電位に保持された２種類の共通電極とを有する圧電アクチュエータ、及び、このような圧電アクチュエータを有する液体噴射装置に本発明を適用することも可能である。 In the above, an example in which the present invention is applied to a piezoelectric actuator of an inkjet head that ejects ink from nozzles has been described. However, the present invention is not limited to this, and is different from individual electrodes used in various devices other than an inkjet head. The present invention can also be applied to a piezoelectric actuator having two types of common electrodes held at a potential and a liquid ejecting apparatus having such a piezoelectric actuator.

１プリンタ
３インクジェットヘッド
３１流路ユニット
３２圧電アクチュエータ
４０、４１、４２圧電層
４３第１共通電極
４３ａ第１電極部分
４３ｂ第１引き出し部分
４４第２共通電極
４４ａ第２電極部分
４４ｂ第２引き出し部分
４５個別電極
４７第１表面電極
４８第２表面電極
８０アクチュエータユニット
８０ａ第１アクチュエータユニット
８０ｂ第２アクチュエータユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 3 Inkjet head 31 Flow path unit 32 Piezoelectric actuator 40, 41, 42 Piezoelectric layer 43 1st common electrode 43a 1st electrode part 43b 1st extraction part 44 2nd common electrode 44a 2nd electrode part 44b 2nd extraction part 45 Individual electrode 47 First surface electrode 48 Second surface electrode 80 Actuator unit 80a First actuator unit 80b Second actuator unit

Claims

基材に接合された複数のアクチュエータユニットからなる圧電アクチュエータであって、
各アクチュエータユニットは、
厚み方向に積層された複数の圧電層からなる圧電体と、
前記圧電体の前記厚み方向における所定の位置に配置された複数の個別電極と、
前記圧電体の前記厚み方向における前記個別電極とは異なる位置に配置され、前記複数の個別電極の一部分とそれぞれ対向する複数の第１電極部分と、前記複数の第１電極部分と接続され、前記圧電層の面と平行な一方向における前記圧電層の第１端側まで引き出された第１引き出し部分を有し、所定の第１電位に保持される第１共通電極と、
前記圧電体の表面に配置され、前記第１引き出し部分の前記第１端側と接続され、前記表面の前記第１端側の縁に沿って延在した第１表面電極と、
前記圧電体の前記厚み方向における前記個別電極とは異なる位置に配置され、前記複数の第１電極部分が対向する部分とは異なる前記複数の個別電極の一部分とそれぞれ対向する複数の第２電極部分と、前記複数の第２電極部分と接続され、前記一方向における前記圧電層の前記第１端と反対の第２端側まで引き出された第２引き出し部分を有し、前記第１電位とは異なる第２電位に保持される第２共通電極と、
前記圧電体の前記表面に配置され、前記第２引き出し部分の前記第２端側と接続され、前記表面の前記第２端側の縁に沿って延在した第２表面電極と、を備えており、
複数の前記アクチュエータユニットは、前記一方向に沿って並んでおり、且つ、前記第１表面電極が延在する前記第１端同士または前記第２表面電極が延在する前記第２端同士が隣接するように前記基材上に配置されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。 A piezoelectric actuator comprising a plurality of actuator units joined to a substrate,
Each actuator unit is
A piezoelectric body composed of a plurality of piezoelectric layers laminated in the thickness direction;
A plurality of individual electrodes arranged at predetermined positions in the thickness direction of the piezoelectric body;
The piezoelectric body is disposed at a position different from the individual electrodes in the thickness direction, and is connected to a plurality of first electrode portions respectively opposed to a part of the plurality of individual electrodes, and the plurality of first electrode portions, A first common electrode having a first lead portion drawn to the first end side of the piezoelectric layer in one direction parallel to the surface of the piezoelectric layer and held at a predetermined first potential;
A first surface electrode disposed on a surface of the piezoelectric body, connected to the first end side of the first lead portion, and extending along an edge of the surface on the first end side;
A plurality of second electrode portions that are arranged at positions different from the individual electrodes in the thickness direction of the piezoelectric body and that are respectively opposed to a part of the plurality of individual electrodes that are different from a portion that the plurality of first electrode portions face. And a second lead portion connected to the plurality of second electrode portions and drawn to the second end side opposite to the first end of the piezoelectric layer in the one direction, and the first potential is A second common electrode held at a different second potential;
A second surface electrode disposed on the surface of the piezoelectric body, connected to the second end side of the second lead portion, and extending along an edge of the surface on the second end side. And
The plurality of actuator units are arranged along the one direction, and the first ends from which the first surface electrodes extend or the second ends from which the second surface electrodes extend are adjacent to each other. A piezoelectric actuator characterized by being arranged on the base material.

前記複数のアクチュエータユニットは、前記複数の個別電極に対して前記第１引き出し部分と前記第２引き出し部分の引き出された端が互いに逆になった２種類のアクチュエータユニットからなり、
前記２種類のアクチュエータユニットが、前記一方向に交互に並んでいることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。 The plurality of actuator units are composed of two types of actuator units in which the drawn-out ends of the first lead-out portion and the second lead-out portion are opposite to each other with respect to the plurality of individual electrodes,
The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the two types of actuator units are alternately arranged in the one direction.

液体を噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、
前記流路ユニットに、前記圧力室を覆うように配置された請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータと、を備えた液体噴射装置であって、
前記複数の圧力室は、前記一方向に沿って並んでいることを特徴とする液体噴射装置。 A flow path unit in which a liquid flow path including a plurality of nozzles for ejecting liquid and a plurality of pressure chambers respectively communicating with the plurality of nozzles is formed;
The piezoelectric actuator according to claim 1 or 2, wherein the piezoelectric actuator according to claim 1 or 2 is disposed in the flow path unit so as to cover the pressure chamber,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the plurality of pressure chambers are arranged along the one direction.

液体を噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、
前記流路ユニットに、前記圧力室を覆うように配置された請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータと、を備えた液体噴射装置であって、
前記複数の圧力室は、前記圧電層の面と平行であり、且つ、前記一方向と直交する方向に沿って並んで列を形成しており、
前記圧力室の列が、前記一方向に複数並んでいることを特徴とする液体噴射装置。 A flow path unit in which a liquid flow path including a plurality of nozzles for ejecting liquid and a plurality of pressure chambers respectively communicating with the plurality of nozzles is formed;
The piezoelectric actuator according to claim 1 or 2, wherein the piezoelectric actuator according to claim 1 or 2 is disposed in the flow path unit so as to cover the pressure chamber,
The plurality of pressure chambers are parallel to the surface of the piezoelectric layer and form a line along a direction orthogonal to the one direction,
2. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the pressure chambers are arranged in the one direction.

前記第１電極部分と前記第２電極部分は、前記圧電体の前記厚み方向における互いに異なる位置に配置されており、
前記一方向における前記第１端側よりも前記第２端側において、前記第１引き出し部分と前記第１電極部分の少なくともいずれか一方と接続され、前記圧電層の面と平行であり、且つ、前記一方向と直交する方向における前記圧電層の第３端側まで引き出された第３引き出し部分と、
前記一方向における前記第２端側よりも前記第１端側において、前記第２引き出し部分と前記第２電極部分の少なくともいずれか一方と接続され、前記圧電層の面と平行であり、且つ、前記直交する方向における前記圧電層の前記第３端側と反対の第４端側まで引き出された第４引き出し部分と、をさらに備えており、
前記第１表面電極は、さらに、前記第３引き出し部分の前記第３端側と接続され、前記圧電体の前記表面の前記第３端側の縁に沿って延在しており、
前記第２表面電極は、さらに、前記第４引き出し部分の前記第４端側と接続され、前記圧電体の前記表面の前記第４端側の縁に沿って延在していることを特徴とする請求項３または４に記載の液体噴射装置。 The first electrode portion and the second electrode portion are arranged at different positions in the thickness direction of the piezoelectric body,
Connected to at least one of the first lead portion and the first electrode portion on the second end side rather than the first end side in the one direction, and parallel to the surface of the piezoelectric layer, and A third lead portion drawn to the third end side of the piezoelectric layer in a direction orthogonal to the one direction;
Connected to at least one of the second lead portion and the second electrode portion on the first end side rather than the second end side in the one direction, and parallel to the surface of the piezoelectric layer, and A fourth lead portion drawn to the fourth end side opposite to the third end side of the piezoelectric layer in the orthogonal direction,
The first surface electrode is further connected to the third end side of the third lead portion and extends along an edge of the surface of the piezoelectric body on the third end side,
The second surface electrode is further connected to the fourth end side of the fourth lead portion and extends along an edge of the surface of the piezoelectric body on the fourth end side. The liquid ejecting apparatus according to claim 3 or 4.

前記複数のアクチュエータユニットは、前記流路ユニット上に、前記一方向に沿って並んでいるとともに、さらに、前記直交する方向に沿って並んでおり、且つ、前記第１表面電極が延在する前記第３端同士または前記第２表面電極が延在する前記第４端同士が隣接するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。 The plurality of actuator units are arranged along the one direction on the flow path unit, and are further arranged along the orthogonal direction, and the first surface electrode extends. The liquid ejecting apparatus according to claim 5, wherein the third ends or the fourth ends from which the second surface electrodes extend are arranged adjacent to each other.