JP2023115537A - Piezoelectric device, liquid injection head and liquid injection device - Google Patents

Piezoelectric device, liquid injection head and liquid injection device Download PDF

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Shiro Yazaki
元晴 上嶋
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Abstract

To provide a piezoelectric device, a liquid injection head and a liquid injection device which can suppress production of a space and can suppress destruction of a piezoelectric layer by filling adhesive adequately between a protecting substrate and a piezoelectric actuator.SOLUTION: A piezoelectric device is provided with a substrate 10, a vibration plate 50, a piezoelectric actuator 300 including a first electrode 60, a piezoelectric layer 70 and a second electrode 80, and a protection substrate 30 which is adhered to the substrate 10 with adhesive 130. The piezoelectric actuator 300 has a plurality of active parts 310. In the piezoelectric actuator 300, a difference and one end part 80b of the second electrode 80 which stipulates end parts of the active parts 310 are provided, the protection substrate 30 is adhered over the difference and the one end part 80b and, on an adhesive surface 140 of the protection substrate 30, a standard surface 151 opposed to the surface of the protection substrate 30 side of the difference and a protruded part 152 protruding to the piezoelectric actuator 300 side beyond the standard surface 151 are provided.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、圧電アクチュエーターを具備する圧電デバイス、液体を噴射する液体噴射ヘッドおよび液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a piezoelectric device including a piezoelectric actuator, a liquid ejecting head for ejecting liquid, and a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head.

電子デバイスの一つである液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録ヘッドが知られている。インクジェット式記録ヘッドは、ノズルに連通する圧力室が設けられた基板と、基板の一方面側に設けられた振動板と、振動板上に設けられた圧電アクチュエーターと、基板の一方面側に形成された圧電アクチュエーターに接着剤を介して接着された保護基板と、を具備するものがある（例えば、特許文献１等参照）。 2. Description of the Related Art An ink jet recording head is known as a liquid jet head that is one of electronic devices. The inkjet recording head is formed on one side of the substrate by a substrate provided with pressure chambers communicating with nozzles, a vibration plate provided on one side of the substrate, a piezoelectric actuator provided on the vibration plate, and and a protective substrate adhered to the piezoelectric actuator via an adhesive (see, for example, Patent Document 1, etc.).

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、圧電アクチュエーターの共通電極と個別電極との間に亘って保護基板を接着する接着剤を設けた構成が開示されている。 In such an ink jet recording head, a configuration is disclosed in which an adhesive is provided between the common electrode and the individual electrodes of the piezoelectric actuators to bond the protective substrate.

特開２０２１－０３０６４９号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-030649

しかしながら、保護基板と圧電アクチュエーターとの接着面の間で接着剤が十分に充填されずに空間が生じ、活性部の端部において圧電体層にクラックや焼損などの破壊が生じるという問題がある。 However, there is a problem that the adhesive is not sufficiently filled between the bonding surfaces of the protective substrate and the piezoelectric actuator, creating a space, which causes damage such as cracks and burning in the piezoelectric layer at the end of the active portion.

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに限定されず、他の圧電デバイスにおいても同様に存在する。 It should be noted that such problems are not limited to liquid jet heads represented by ink jet recording heads, but also exist in other piezoelectric devices.

上記課題を解決する本発明の態様は、基板と、前記基板の一方面側に設けられる振動板と、前記振動板の前記基板とは反対面側に形成される第１電極と圧電体層と第２電極とを備える圧電アクチュエーターと、前記基板の前記一方面側に接着剤によって接着されて、前記圧電アクチュエーターを覆う保護基板と、を具備し、前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とにより前記圧電体層が挟まれる活性部を複数有し、前記圧電アクチュエーターの前記保護基板側の面には、前記基板と前記保護基板との積層方向に形成される段差と、前記活性部の端部を規定する前記第２電極の一端部と、を有し、前記保護基板は、前記段差と前記第２電極の前記一端部とに亘って接着され、前記保護基板の前記圧電アクチュエーターに接着される接着面には、前記段差の前記保護基板側の面に対向する基準面と、前記基準面よりも前記圧電アクチュエーター側に突出する凸部と、を備える、ことを特徴とする圧電デバイスにある。 A mode of the present invention for solving the above-mentioned problems comprises a substrate, a diaphragm provided on one surface side of the substrate, and a first electrode and a piezoelectric layer formed on the opposite surface side of the diaphragm from the substrate. a piezoelectric actuator including a second electrode; and a protective substrate adhered to the one surface of the substrate with an adhesive to cover the piezoelectric actuator, wherein the piezoelectric actuator includes the first electrode and the first electrode. The piezoelectric actuator has a plurality of active portions in which the piezoelectric layer is sandwiched between two electrodes. and one end of the second electrode that defines an end of the second electrode, and the protective substrate is bonded across the step and the one end of the second electrode, and the piezoelectric actuator of the protective substrate The bonding surface to be bonded to the piezoelectric actuator includes a reference surface facing the protective substrate side surface of the step, and a convex portion projecting toward the piezoelectric actuator from the reference surface. on the device.

また、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズルに連通する圧力室が形成される基板と、前記基板の一方面側に設けられる振動板と、前記振動板の前記基板とは反対面側に形成される第１電極と圧電体層と第２電極とを備える圧電アクチュエーターと、前記基板の前記一方面側に接着剤によって接着されて、前記圧電アクチュエーターを覆う保護基板と、を具備し、前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とにより前記圧電体層が挟まれる活性部を複数有し、前記圧電アクチュエーターの前記保護基板側の面には、前記基板と前記保護基板との積層方向において形成される段差と、前記活性部の端部を規定する前記第２電極の一端部と、を有し、前記保護基板は、前記段差と前記第２電極の前記一端部とに亘って接着され、前記保護基板の前記圧電アクチュエーターに接着される接着面には、前記段差の前記保護基板側の面に対向する基準面と、前記基準面よりも前記圧電アクチュエーター側に突出する凸部と、を備える、ことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。 Another aspect of the present invention includes a substrate in which a pressure chamber communicating with a nozzle for ejecting liquid is formed, a vibration plate provided on one surface side of the substrate, and a surface of the vibration plate opposite to the substrate. a piezoelectric actuator including a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode formed on the side of the substrate; and a protective substrate adhered to the one surface of the substrate with an adhesive and covering the piezoelectric actuator. The piezoelectric actuator has a plurality of active portions in which the piezoelectric layer is sandwiched between the first electrode and the second electrode, and the substrate and the protective substrate are provided on the surface of the piezoelectric actuator on the protective substrate side. and one end of the second electrode that defines an end of the active portion, and the protective substrate includes the step and the one end of the second electrode The bonding surface of the protective substrate, which is bonded to the piezoelectric actuator, includes a reference surface facing the surface of the step on the protective substrate side, and a surface protruding toward the piezoelectric actuator from the reference surface. A liquid jet head characterized by comprising: a convex portion;

さらに本発明の他の態様は、上記態様に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。 According to still another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to the above aspect.

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of the printhead according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。4 is a plan view of a flow path forming substrate of the printhead according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。2 is a cross-sectional view of the recording head according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る記録ヘッドの流路形成基板の要部平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main portion of a flow path forming substrate of the print head according to Embodiment 1; 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。2 is a cross-sectional view of a main part of the print head according to Embodiment 1; FIG. 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。2 is a cross-sectional view of a main part of the print head according to Embodiment 1; FIG. 実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す要部平面図である。FIG. 10 is a plan view of a main part showing a modified example of the recording head according to Embodiment 1; 実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す要部平面図である。FIG. 10 is a plan view of a main part showing a modified example of the recording head according to Embodiment 1; 一実施形態に係る記録装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a recording device according to an embodiment; FIG.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図においてＸ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向とする。各図の矢印が向かう方向を正（＋）方向、矢印の反対方向を負（－）方向として説明する。また、正方向および負方向を限定しない３つのＸ、Ｙ、Ｚの空間軸については、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として説明する。また、以下の各実施形態では、一例として「第１方向」を＋Ｘ方向、「第２方向」を＋Ｙ方向としている。また、Ｚ軸に沿う方向で見ることを「平面視」という。 The present invention will be described in detail below based on embodiments. However, the following description shows one aspect of the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention. In each figure, the same reference numerals denote the same members, and the description thereof is omitted as appropriate. Also, in each figure, X, Y, and Z represent three spatial axes orthogonal to each other. The directions along these axes are referred to herein as the X, Y, and Z directions. The direction in which the arrow points in each figure is defined as the positive (+) direction, and the direction opposite to the arrow is defined as the negative (-) direction. Also, the three spatial axes X, Y, and Z, which are not limited to positive and negative directions, will be described as the X axis, Y axis, and Z axis. Further, in each of the following embodiments, as an example, the "first direction" is the +X direction, and the "second direction" is the +Y direction. Viewing in a direction along the Z-axis is called "plan view".

（実施形態１）
図１は、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１の分解斜視図である。図２は、記録ヘッド１の流路形成基板１０の平面図である。図３は、図２のＡ－Ａ′線に準じた記録ヘッド１の断面図である。図４は、図２の要部を拡大した図である。図５は、図３の要部を拡大した図である。図６は、図４のＢ－Ｂ′線に準じた記録ヘッド１の断面図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head 1, which is an example of the liquid jet head of this embodiment. FIG. 2 is a plan view of the flow path forming substrate 10 of the recording head 1. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the recording head 1 taken along line AA' of FIG. FIG. 4 is an enlarged view of the essential part of FIG. FIG. 5 is an enlarged view of the essential part of FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the recording head 1 taken along line BB' of FIG.

図示するように、本実施形態の記録ヘッド１は、「基板」の一例として流路形成基板１０を具備する。流路形成基板１０は、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板からなる。 As illustrated, the printhead 1 of this embodiment includes a flow path forming substrate 10 as an example of a "substrate". The channel-forming substrate 10 is made of a silicon substrate, a glass substrate, an SOI substrate, or various ceramic substrates.

流路形成基板１０には、複数の圧力室１２が第１方向である＋Ｘ方向に沿って並んで配置された列が、＋Ｙ方向に２列設けられている。圧力室１２の列を構成する複数の圧力室１２は、＋Ｙ方向の位置が同じ位置となるように、＋Ｘ方向に沿った直線上に配置されている。また、＋Ｘ方向で互いに隣り合う圧力室１２は、隔壁によって区画されている。もちろん、圧力室１２の配置は特にこれに限定されず、例えば、＋Ｘ方向に並んで配置された圧力室１２において、１つ置きに＋Ｙ方向にずれた位置に配置した、所謂、千鳥配置としてもよい。 In the channel forming substrate 10, two rows are provided in the +Y direction, in which a plurality of pressure chambers 12 are arranged side by side along the +X direction, which is the first direction. A plurality of pressure chambers 12 forming a row of the pressure chambers 12 are arranged on a straight line along the +X direction so that the positions in the +Y direction are the same. Moreover, the pressure chambers 12 adjacent to each other in the +X direction are partitioned by partition walls. Of course, the arrangement of the pressure chambers 12 is not particularly limited to this. For example, the pressure chambers 12 arranged side by side in the +X direction may be arranged in a so-called staggered arrangement in which every other pressure chamber 12 is arranged at a position shifted in the +Y direction. good.

また、本実施形態の圧力室１２は、＋Ｚ方向に見て矩形状を有する。もちろん、圧力室１２を＋Ｚ方向に見た形状は、矩形状に限定されず、平行四辺形状、長方形状を基本として長手方向の両端部を半円形状とした、いわゆる、角丸長方形状や楕円形状や卵形状などのオーバル形状や、円形状、多角形状等であってもよい。この圧力室１２が、「基板」に設けられた「凹部」に相当する。 Moreover, the pressure chamber 12 of this embodiment has a rectangular shape when viewed in the +Z direction. Of course, the shape of the pressure chamber 12 when viewed in the +Z direction is not limited to a rectangular shape, but is basically a parallelogram or a rectangular shape with semicircular ends in the longitudinal direction, that is, a so-called rounded rectangular shape or an elliptical shape. The shape may be an oval shape such as an egg shape, a circular shape, a polygonal shape, or the like. This pressure chamber 12 corresponds to a "recess" provided in the "substrate".

流路形成基板１０の＋Ｚ方向側には、連通板１５とノズルプレート２０とが順次積層されている。 A communication plate 15 and a nozzle plate 20 are sequentially stacked on the +Z direction side of the flow path forming substrate 10 .

連通板１５は、板状部材からなり、圧力室１２とノズル２１とを連通するノズル連通路１６が＋Ｚ方向に貫通して設けられている。 The communication plate 15 is made of a plate-like member, and a nozzle communication passage 16 that communicates the pressure chamber 12 and the nozzle 21 is provided through the communication plate 15 in the +Z direction.

また、連通板１５には、複数の圧力室１２が共通して連通する共通液室となるマニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８とが設けられている。第１マニホールド部１７は、連通板１５を＋Ｚ方向に貫通して設けられている。また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を＋Ｚ方向に貫通することなく、＋Ｚ方向側の面に開口して設けられている。 Further, the communication plate 15 is provided with a first manifold portion 17 and a second manifold portion 18 that constitute a part of the manifold 100 serving as a common liquid chamber to which the plurality of pressure chambers 12 are commonly communicated. The first manifold portion 17 is provided so as to penetrate the communicating plate 15 in the +Z direction. In addition, the second manifold portion 18 is provided so as to open on the surface on the +Z direction side without penetrating the communication plate 15 in the +Z direction.

さらに、連通板１５には、圧力室１２のＹ軸の端部に連通する供給連通路１９が圧力室１２の各々に独立して設けられている。供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力室１２とを連通して、マニホールド１００内のインクを圧力室１２に供給する。 Further, the communication plate 15 is provided with a supply communication passage 19 that communicates with the Y-axis end of the pressure chamber 12 independently for each of the pressure chambers 12 . The supply communication passage 19 communicates between the second manifold portion 18 and the pressure chambers 12 to supply the ink in the manifold 100 to the pressure chambers 12 .

このような連通板１５としては、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板、ステンレス基板等の金属基板などを用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましい。このように流路形成基板１０と連通板１５とを熱膨張率が略同一の材料を用いることで、熱膨張率の違いによって熱により反りが発生するのを低減することができる。 As such a communication plate 15, a silicon substrate, a glass substrate, an SOI substrate, various ceramic substrates, a metal substrate such as a stainless steel substrate, or the like can be used. It should be noted that the communication plate 15 is preferably made of a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as the passage forming substrate 10 . By using materials having substantially the same coefficient of thermal expansion for the flow path forming substrate 10 and the communication plate 15 in this way, it is possible to reduce the occurrence of warpage due to heat due to the difference in coefficient of thermal expansion.

ノズルプレート２０は、板状部材からなり、連通板１５の流路形成基板１０とは反対側、すなわち、＋Ｚ方向側の面に設けられている。 The nozzle plate 20 is made of a plate-like member and is provided on the opposite side of the communication plate 15 to the flow path forming substrate 10, that is, on the +Z direction side.

ノズルプレート２０には、各圧力室１２にノズル連通路１６を介して連通するノズル２１が形成されている。本実施形態では、複数のノズル２１は、＋Ｘ方向に沿って一列となるように並んで配置されたノズル列が＋Ｙ方向に離れて２列設けられている。すなわち、各列の複数のノズル２１は、＋Ｙ方向の位置が同じ位置となるように配置されている。もちろん、ノズル２１の配置は特にこれに限定されず、例えば、＋Ｘ方向に並んで配置されたノズル２１において、１つ置きに＋Ｙ方向にずれた位置に配置した、所謂、千鳥配置としてもよい。このようなノズルプレート２０としては、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板、ステンレス基板等の金属基板、ポリイミド樹脂のような有機物などを用いることができる。なお、ノズルプレート２０は、連通板１５の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましい。このようにノズルプレート２０と連通板１５とは、熱膨張率が略同一の材料を用いることで、熱膨張率の違いによって熱により反りが発生するのを低減することができる。 The nozzle plate 20 is formed with nozzles 21 communicating with the respective pressure chambers 12 via nozzle communication passages 16 . In the present embodiment, the plurality of nozzles 21 are provided in two rows of nozzle rows that are arranged in a row along the +X direction and are spaced apart in the +Y direction. That is, the plurality of nozzles 21 in each row are arranged so that the positions in the +Y direction are the same. Of course, the arrangement of the nozzles 21 is not particularly limited to this. For example, the nozzles 21 arranged side by side in the +X direction may be arranged in a so-called staggered arrangement in which every other nozzle is arranged at a position shifted in the +Y direction. As such a nozzle plate 20, a silicon substrate, a glass substrate, an SOI substrate, various ceramic substrates, a metal substrate such as a stainless steel substrate, an organic material such as a polyimide resin, or the like can be used. The nozzle plate 20 is preferably made of a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as that of the communication plate 15 . By using materials having substantially the same coefficient of thermal expansion for the nozzle plate 20 and the communication plate 15 in this way, it is possible to reduce the occurrence of warpage due to heat due to the difference in the coefficient of thermal expansion.

流路形成基板１０の－Ｚ方向側には、振動板５０と圧電アクチュエーター３００とが順次積層されている。すなわち、流路形成基板１０、振動板５０および圧電アクチュエーター３００とは、この順に－Ｚ方向に積層されている。 A vibrating plate 50 and a piezoelectric actuator 300 are sequentially laminated on the -Z direction side of the flow path forming substrate 10 . That is, the channel forming substrate 10, the vibration plate 50 and the piezoelectric actuator 300 are laminated in this order in the -Z direction.

振動板５０は、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を有する。なお、流路形成基板１０に設けられた圧力室１２等の流路は、流路形成基板１０を＋Ｚ方向側の面から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力室１２の－Ｚ方向の面は、弾性膜５１によって画成されている。また、振動板５０は、上述したものに限定されず、例えば、弾性膜５１のみで構成されていてもよく、絶縁体膜５２のみで構成されていてもよい。また、振動板５０は、弾性膜５１および絶縁体膜５２に加えて他の膜を有するものであってもよい。また、振動板５０の材料は上述したものに限定されるものではない。 The vibration plate 50 has an elastic film 51 made of silicon oxide provided on the flow path forming substrate 10 side, and an insulator film 52 made of zirconium oxide provided on the elastic film 51 . The channels such as the pressure chambers 12 provided in the channel forming substrate 10 are formed by anisotropically etching the channel forming substrate 10 from the +Z direction side. The directional plane is defined by the elastic membrane 51 . Further, the diaphragm 50 is not limited to the one described above. Also, the diaphragm 50 may have other films in addition to the elastic film 51 and the insulator film 52 . Also, the material of the diaphragm 50 is not limited to those mentioned above.

圧電アクチュエーター３００は、振動板５０の－Ｚ方向側に設けられたものであり、振動板５０側から－Ｚ方向に向かって順次積層された第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを具備する。圧電アクチュエーター３００が、圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段となっている。このような圧電アクチュエーター３００は、圧電素子とも言い、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを含む部分を言う。また、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分を活性部３１０と称する。これに対して、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非活性部と称する。すなわち、活性部３１０は、圧電体層７０が第１電極６０と第２電極８０とで挟まれた部分を言う。本実施形態では、凹部である圧力室１２毎に活性部３１０が形成されている。つまり、圧電アクチュエーター３００には複数の活性部３１０が形成されていることになる。本実施形態では、圧力室１２に合わせて活性部３１０が＋Ｘ方向に並設された列が、＋Ｙ方向に２列設けられている。そして、一般的には、活性部３１０の何れか一方の電極を活性部３１０毎に独立する個別電極とし、他方の電極を複数の活性部３１０に共通する共通電極として構成する。本実施形態では、第１電極６０が個別電極を構成し、第２電極８０が共通電極を構成している。もちろん、第１電極６０が共通電極を構成し、第２電極８０が個別電極を構成してもよい。この圧電アクチュエーター３００のうち、圧力室１２にＺ軸で対向する部分が可撓部となり、圧力室１２の外側部分が非可撓部となる。 The piezoelectric actuator 300 is provided on the -Z direction side of the diaphragm 50, and includes a first electrode 60, a piezoelectric layer 70, and a second electrode 80 which are sequentially laminated from the diaphragm 50 side in the -Z direction. and The piezoelectric actuator 300 serves as pressure generating means for causing pressure changes in the ink within the pressure chamber 12 . Such a piezoelectric actuator 300 is also referred to as a piezoelectric element, and refers to a portion including the first electrode 60 , the piezoelectric layer 70 and the second electrode 80 . A portion where piezoelectric strain occurs in the piezoelectric layer 70 when a voltage is applied between the first electrode 60 and the second electrode 80 is called an active portion 310 . On the other hand, a portion where piezoelectric strain does not occur in the piezoelectric layer 70 is called an inactive portion. That is, the active portion 310 is a portion of the piezoelectric layer 70 sandwiched between the first electrode 60 and the second electrode 80 . In this embodiment, an active portion 310 is formed for each pressure chamber 12 that is a recess. In other words, the piezoelectric actuator 300 is formed with a plurality of active portions 310 . In the present embodiment, two rows of the active portions 310 arranged in the +X direction are provided in the +Y direction so as to match the pressure chambers 12 . Generally, one of the electrodes of the active portions 310 is configured as an individual electrode that is independent for each active portion 310 , and the other electrode is configured as a common electrode that is common to the plurality of active portions 310 . In this embodiment, the first electrode 60 constitutes an individual electrode, and the second electrode 80 constitutes a common electrode. Of course, the first electrode 60 may constitute the common electrode and the second electrode 80 may constitute the individual electrode. A portion of the piezoelectric actuator 300 facing the pressure chamber 12 along the Z axis is a flexible portion, and a portion outside the pressure chamber 12 is a non-flexible portion.

第１電極６０は、図３～図５に示すように、圧力室１２毎に切り分けられて活性部３１０毎に独立する個別電極を構成する。第１電極６０は、＋Ｘ方向において、圧力室１２の幅よりも狭い幅で形成されている。すなわち、＋Ｘ方向において、第１電極６０の端部は、圧力室１２に対向する領域の内側に位置している。また、図３に示すように、Ｙ軸において第１電極６０のノズル２１側の一端部は、圧力室１２よりも外側に配置されている。この第１電極６０のＹ軸において圧力室１２よりも外側に配置された端部に、引き出し配線である個別リード電極９１が接続されている。 As shown in FIGS. 3 to 5, the first electrode 60 is divided for each pressure chamber 12 and constitutes an independent electrode for each active portion 310 . The first electrode 60 is formed with a width narrower than the width of the pressure chamber 12 in the +X direction. That is, in the +X direction, the end of the first electrode 60 is positioned inside the region facing the pressure chamber 12 . In addition, as shown in FIG. 3, one end of the first electrode 60 on the nozzle 21 side is arranged outside the pressure chamber 12 in the Y axis. An individual lead electrode 91, which is a lead wiring, is connected to the end of the first electrode 60 located outside the pressure chamber 12 on the Y axis.

圧電体層７０は、図３～図５に示すように、＋Ｙ方向の幅が所定の幅で、＋Ｘ方向に亘って連続して設けられている。圧電体層７０の＋Ｙ方向の幅は、圧力室１２の長手方向である＋Ｙ方向の長さよりも長い。このため、圧力室１２の＋Ｙ方向および－Ｙ方向の両側では、圧電体層７０は、圧力室１２に対向する領域の外側まで延設されている。このような圧電体層７０のＹ軸においてノズル２１とは反対側の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０のノズル２１とは反対側の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧電体層７０のノズル２１側の端部は、第１電極６０の端部よりも内側に位置しており、第１電極６０のノズル２１側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。なお、第１電極６０の圧電体層７０に覆われていないノズル２１側の端部には、上述したように金（Ａｕ）等からなる個別リード電極９１が接続されている。 As shown in FIGS. 3 to 5, the piezoelectric layer 70 has a predetermined width in the +Y direction and is continuously provided in the +X direction. The width of the piezoelectric layer 70 in the +Y direction is longer than the length in the +Y direction, which is the longitudinal direction of the pressure chamber 12 . Therefore, on both sides of the pressure chamber 12 in the +Y direction and the −Y direction, the piezoelectric layer 70 extends to the outside of the region facing the pressure chamber 12 . The end of the piezoelectric layer 70 opposite to the nozzle 21 on the Y axis is located outside the end of the first electrode 60 . That is, the end of the first electrode 60 opposite to the nozzle 21 is covered with the piezoelectric layer 70 . The end of the piezoelectric layer 70 on the nozzle 21 side is located inside the end of the first electrode 60 , and the end of the first electrode 60 on the nozzle 21 side is covered with the piezoelectric layer 70 . not been As described above, the individual lead electrode 91 made of gold (Au) or the like is connected to the end portion of the first electrode 60 on the nozzle 21 side that is not covered with the piezoelectric layer 70 .

また、圧電体層７０には、各隔壁に対応する凹部７１（図２参照）が形成されている。この凹部７１の＋Ｘ方向の幅は、隔壁の幅と同一、もしくは、それより広くなっている。本実施形態では、凹部７１の＋Ｘ方向の幅は、隔壁の幅よりも広くなっている。これにより、振動板５０の圧力室１２の＋Ｘ方向および－Ｘ方向の両端部に対向する部分、所謂、振動板５０の腕部の剛性が抑えられるため、圧電アクチュエーター３００の変位効率を向上することができる。なお、凹部７１は、圧電体層７０を厚さ方向である＋Ｚ方向に貫通して設けられていてもよく、また、圧電体層７０を＋Ｚ方向に貫通することなく、圧電体層７０の厚さ方向の途中まで設けられていてもよい。すなわち、凹部７１の＋Ｚ方向の底面には、圧電体層７０が完全に除去されていてもよく、圧電体層７０の一部が残留していてもよい。 Further, the piezoelectric layer 70 is formed with recesses 71 (see FIG. 2) corresponding to the partition walls. The width of the recess 71 in the +X direction is the same as or wider than the width of the partition wall. In this embodiment, the width of the recess 71 in the +X direction is wider than the width of the partition wall. As a result, the rigidity of the portions of the diaphragm 50 facing the +X direction and -X direction end portions of the pressure chambers 12, that is, the so-called arm portions of the diaphragm 50, is suppressed, so that the displacement efficiency of the piezoelectric actuator 300 is improved. can be done. The concave portion 71 may be provided so as to penetrate the piezoelectric layer 70 in the +Z direction, which is the thickness direction. It may be provided halfway in the vertical direction. That is, the piezoelectric layer 70 may be completely removed or part of the piezoelectric layer 70 may remain on the +Z direction bottom surface of the concave portion 71 .

このような圧電体層７０は、一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト構造の複合酸化物からなる圧電材料を用いて構成されている。本実施形態では、圧電材料としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ；Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）を用いている。ＰＺＴを圧電材料に用いることで、圧電定数ｄ３１が比較的大きな圧電体層７０が得られる。なお、圧電体層７０に用いる圧電材料は、Ｐｂの含有量を抑えた材料、いわゆる低鉛系材料、またはＰｂを使用しない材料、いわゆる非鉛系材料であってもよい。圧電材料として低鉛系材料を使用すればＰｂの使用量を低減することができる。また、圧電材料として非鉛系材料を使用すれば、Ｐｂを使用せずに済む。よって、圧電材料として低鉛系材料や非鉛系材料の使用により、環境負荷を低減することができる。 Such a piezoelectric layer 70 is constructed using a piezoelectric material composed of a perovskite-structure composite oxide represented by the general formula ABO3 . In this embodiment, lead zirconate titanate (PZT; Pb(Zr, Ti)O 3 ) is used as the piezoelectric material. By using PZT as the piezoelectric material, the piezoelectric layer 70 having a relatively large piezoelectric constant d31 can be obtained. The piezoelectric material used for the piezoelectric layer 70 may be a material with a reduced Pb content, so-called low lead-based material, or a material that does not use Pb, so-called lead-free material. If a low-lead material is used as the piezoelectric material, the amount of Pb used can be reduced. Also, if a lead-free material is used as the piezoelectric material, the use of Pb can be dispensed with. Therefore, the environmental load can be reduced by using a low-lead material or a lead-free material as the piezoelectric material.

第２電極８０は、図２～図５に示すように、圧電体層７０の第１電極６０とは反対側である－Ｚ方向側に設けられており、複数の活性部３１０に共通する共通電極を構成する。 As shown in FIGS. 2 to 5, the second electrode 80 is provided on the −Z direction side of the piezoelectric layer 70 opposite to the first electrode 60, and is common to the plurality of active portions 310. Configure the electrodes.

第２電極８０は、圧電体層７０の－Ｚ方向側のＸ軸とＹ軸とで規定されるＸＹ平面に沿った面と、圧電体層７０の側面上、つまり、ＸＹ平面に交差する面上と、第１電極６０上と、に亘って設けられている。また、第２電極８０は、圧電体層７０上で第２電極８０を厚さ方向であるＺ軸に貫通する除去部８１を有する。除去部８１は、圧電体層７０上のノズル２１側に、＋Ｙ方向に亘って連続して設けられており、第２電極８０をＹ軸において第１電極６０上に設けられた部分と、これとは反対側の部分とを電気的に切断する。以降、除去部８１によって第１電極６０上に設けられた部分とは切断された部分を第２電極８０と称する。また、この第２電極８０と同一層からなるが、第１電極６０上から圧電体層７０の－Ｚ方向の面上まで設けられて、除去部８１によって第２電極８０とは電気的に切断された部分を第３電極８２と称する。なお、本実施形態では、第２電極８０と第３電極８２とを同一層で形成するようにしたが、特にこれに限定されず、第２電極８０と第３電極８２とは、異なる層であってもよい。ここで、第２電極８０と第３電極８２とが異なる層であるとは、両者が同じ材料で異なるタイミングで形成された層であることも、また、異なる材料で異なるタイミングで形成された層であることも含む。 The second electrode 80 has a surface along the XY plane defined by the X axis and the Y axis on the -Z direction side of the piezoelectric layer 70 and a side surface of the piezoelectric layer 70, that is, a surface intersecting the XY plane. It is provided over the top and the top of the first electrode 60 . Further, the second electrode 80 has a removed portion 81 penetrating the second electrode 80 on the piezoelectric layer 70 in the Z-axis, which is the thickness direction. The removed portion 81 is provided continuously in the +Y direction on the piezoelectric layer 70 on the nozzle 21 side, and includes a portion where the second electrode 80 is provided on the first electrode 60 in the Y axis, and a portion where the second electrode 80 is provided on the first electrode 60 in the Y axis. and electrically disconnect the part on the opposite side. Hereinafter, the portion provided on the first electrode 60 by the removing portion 81 and the portion cut off are referred to as the second electrode 80 . Also, although it is made of the same layer as the second electrode 80 , it is provided from above the first electrode 60 to above the −Z direction surface of the piezoelectric layer 70 , and is electrically disconnected from the second electrode 80 by the removal portion 81 . The portion formed with the contact is referred to as a third electrode 82 . Although the second electrode 80 and the third electrode 82 are formed in the same layer in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and the second electrode 80 and the third electrode 82 are formed in different layers. There may be. Here, the fact that the second electrode 80 and the third electrode 82 are different layers means that they are layers formed of the same material at different timings, or that they are layers formed of different materials at different timings. It also includes being

活性部３１０のＸ軸においてノズル２１側の端部は、第２電極８０の除去部８１側の一端部によって規定されている。なお、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の一端部とは、第２電極８０のＹ軸方向の第１端面８０ｂのことである。したがって、以降は、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の一端部は、第１端面８０ｂとも称する。つまり、活性部３１０のＸ軸の端部は、ノズル２１側で第２電極８０の第１端面８０ｂにより規定され、ノズル２１とは反対側で第１電極６０の端部によって規定されている。また、活性部３１０のＸ軸に沿った方向の両端部は、第１電極６０の端部によって規定されている。また、第１電極６０と接続された第３電極８２は、図４に示すように、第１電極６０のそれぞれに対応して切り分けられて設けられている。つまり、第３電極８２は、＋Ｘ方向に亘って連続して設けられておらず、＋Ｘ方向に沿って一定の間隔で複数並設されている。これにより、複数の第１電極６０同士が第３電極８２を介して電気的に導通しないようになっている。 The end of the active portion 310 on the nozzle 21 side in the X-axis is defined by one end of the second electrode 80 on the removal portion 81 side. The one end portion of the second electrode 80 that defines the end portion of the active portion 310 is the first end surface 80b of the second electrode 80 in the Y-axis direction. Therefore, hereinafter, the one end portion of the second electrode 80 that defines the end portion of the active portion 310 is also referred to as the first end surface 80b. That is, the X-axis end of the active portion 310 is defined by the first end face 80b of the second electrode 80 on the nozzle 21 side, and defined by the end of the first electrode 60 on the opposite side of the nozzle 21 . Both ends of the active portion 310 in the direction along the X-axis are defined by the ends of the first electrode 60 . 4, the third electrodes 82 connected to the first electrodes 60 are provided so as to correspond to the respective first electrodes 60. As shown in FIG. That is, the third electrodes 82 are not provided continuously over the +X direction, but are arranged side by side at regular intervals along the +X direction. This prevents the plurality of first electrodes 60 from being electrically connected to each other via the third electrode 82 .

つまり、本実施形態の除去部８１は、第１除去部８１ａと第２除去部８１ｂとを有する。第１除去部８１ａは、圧電体層７０の－Ｚ方向の面上において、＋Ｙ方向に略一定の幅で＋Ｘ方向に亘って連続して設けられている。第１除去部８１ａは、Ｙ軸において圧電体層７０のノズル２１側の端部側に、端部とは若干離れた位置に配置されている。この第１除去部８１ａによって第１電極６０上の第３電極８２と第２電極８０とが分断され、互いに電気的に導通しないようになっている。第２除去部８１ｂは、圧電体層７０の－Ｚ方向の面上において、＋Ｘ方向において互いに隣り合う第１電極６０の間に配置され、一端が第１除去部８１ａに接続されると共に他端部が圧電体層７０のＹ軸に沿った方向の端部に至るまでＹ軸に沿って設けられている。この第２除去部８１ｂは、＋Ｘ方向に沿って間に個別リード電極９１を挟む一定の間隔で複数配置されている。この第２除去部８１ｂによって第３電極８２を第１電極６０毎に分割することで、複数の第１電極６０同士が第３電極８２によって互いに電気的に導通しないようになっている。つまり、除去部８１は、第１除去部８１ａと第２除去部８１ｂとによって＋Ｚ方向に見て櫛歯状となるように設けられている。 That is, the removing section 81 of this embodiment has a first removing section 81a and a second removing section 81b. The first removed portion 81a is provided on the −Z direction surface of the piezoelectric layer 70 continuously in the +X direction with a substantially constant width in the +Y direction. The first removed portion 81a is arranged on the side of the end portion of the piezoelectric layer 70 on the nozzle 21 side in the Y axis, at a position slightly separated from the end portion. The first removed portion 81a separates the third electrode 82 on the first electrode 60 from the second electrode 80 so that they are not electrically connected to each other. The second removed portion 81b is arranged between the first electrodes 60 adjacent to each other in the +X direction on the −Z direction surface of the piezoelectric layer 70, and has one end connected to the first removed portion 81a and the other end connected to the first electrode 60. is provided along the Y-axis to reach the end of the piezoelectric layer 70 in the direction along the Y-axis. A plurality of the second removed portions 81b are arranged at regular intervals with the individual lead electrodes 91 interposed therebetween along the +X direction. By dividing the third electrode 82 into the first electrodes 60 by the second removal portion 81b, the third electrodes 82 prevent the plurality of first electrodes 60 from being electrically connected to each other. In other words, the removal portion 81 is provided so as to have a comb tooth shape when viewed in the +Z direction by the first removal portion 81a and the second removal portion 81b.

このような圧電アクチュエーター３００では、第２電極８０が圧電体層７０を略覆っているため、第１電極６０と第２電極８０との間で電流がリークするのを抑制して、圧電アクチュエーター３００の破壊を抑制することができる。 In such a piezoelectric actuator 300, since the second electrode 80 substantially covers the piezoelectric layer 70, current leakage between the first electrode 60 and the second electrode 80 is suppressed, and the piezoelectric actuator 300 can suppress the destruction of

なお、第２電極８０は、圧電体層７０の凹部７１の側面上および凹部７１の底面である振動板５０上にも設けられている。もちろん、第２電極８０は、凹部７１の内面の一部のみに設けるようにしてもよく、凹部７１の内面の全面に亘って設けないようにしてもよい。 The second electrode 80 is also provided on the side surface of the recess 71 of the piezoelectric layer 70 and on the vibration plate 50 which is the bottom surface of the recess 71 . Of course, the second electrode 80 may be provided only on a part of the inner surface of the recess 71 or may not be provided on the entire inner surface of the recess 71 .

また、圧電アクチュエーター３００の第１電極６０と第２電極８０とのそれぞれには、本実施形態の引き出し配線である個別リード電極９１と、共通リード電極９２と、が接続されている。個別リード電極９１及び共通リード電極９２（以降、両者を合わせてリード電極９０と称する）は、本実施形態では、同一層からなるが、電気的に不連続となるように形成されている。このようなリード電極９０は、導電性を有する材料であれば特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。また、リード電極９０は、第１電極６０および第２電極８０や振動板５０との密着性を向上する密着層を有してもよい。本実施形態では、リード電極９０として金（Ａｕ）を用いた。つまり、リード電極９０の最上層は、金（Ａｕ）を含む。 The first electrode 60 and the second electrode 80 of the piezoelectric actuator 300 are connected to an individual lead electrode 91 and a common lead electrode 92, which are lead wires of the present embodiment. The individual lead electrode 91 and the common lead electrode 92 (hereinafter collectively referred to as the lead electrode 90) are made of the same layer in this embodiment, but are formed so as to be electrically discontinuous. Such a lead electrode 90 is not particularly limited as long as it is a conductive material, and gold (Au), platinum (Pt), aluminum (Al), copper (Cu), or the like can be used, for example. Also, the lead electrode 90 may have an adhesion layer that improves adhesion with the first electrode 60 , the second electrode 80 , and the diaphragm 50 . In this embodiment, gold (Au) is used as the lead electrode 90 . That is, the top layer of the lead electrode 90 contains gold (Au).

個別リード電極９１は、圧電体層７０の外側に設けられた第１電極６０上から振動板５０上までＹ軸に沿って引き出されている。つまり、個別リード電極９１は、Ｙ軸において第１電極６０のノズル２１側の端部から振動板５０上に向かって延設されている。なお、図２では、個別リード電極９１の一部を屈曲しているが、もちろん、これに限定されず、Ｙ軸に沿って直線状に設けるようにしてもよい。また、個別リード電極９１は、Ｙ軸において第１電極６０上から第３電極８２上まで延設されている。個別リード電極９１は、第３電極８２上の除去部８１側の端部を覆うことなく第３電極８２上のみに設けられている。第３電極８２上に延設された個別リード電極９１は、流路形成基板１０の－Ｚ方向側に保護基板３０を接合する際に、個別リード電極９１によって第１接着面１４０の高さを後述する延設部９３と揃えて、接着剤１３０の厚さにばらつきが生じるのを抑制する。 The individual lead electrodes 91 are drawn out along the Y-axis from above the first electrode 60 provided outside the piezoelectric layer 70 to above the diaphragm 50 . That is, the individual lead electrode 91 extends from the end of the first electrode 60 on the nozzle 21 side toward the vibrating plate 50 along the Y axis. Although a part of the individual lead electrode 91 is bent in FIG. 2, it is of course not limited to this, and may be provided linearly along the Y-axis. Also, the individual lead electrode 91 extends from above the first electrode 60 to above the third electrode 82 along the Y-axis. The individual lead electrode 91 is provided only on the third electrode 82 without covering the end of the third electrode 82 on the side of the removed portion 81 . The individual lead electrodes 91 extending on the third electrode 82 adjust the height of the first bonding surface 140 by the individual lead electrodes 91 when the protective substrate 30 is bonded to the -Z direction side of the flow path forming substrate 10. Together with the extended portion 93 to be described later, the thickness of the adhesive 130 is suppressed from being varied.

共通リード電極９２は、第２電極８０のＸ軸に沿った両端部、つまり、＋Ｘ方向の端部および－Ｘ方向の端部のそれぞれにおいて、第２電極８０上から振動板５０上までＹ軸に沿って引き出されている。 The common lead electrode 92 extends from above the second electrode 80 to above the diaphragm 50 at both ends of the second electrode 80 along the X axis, that is, at the ends in the +X direction and the ends in the −X direction. pulled out along the

また、共通リード電極９２は、Ｙ軸において圧力室１２の壁面上に、可撓部と非可撓部との境界部分に跨って設けられた延設部９３を有する。延設部９３は、第２電極８０上で複数の活性部３１０に対して＋Ｘ方向に亘って連続して設けられており、Ｘ軸の両端部で共通リード電極９２に連続する。すなわち、延設部９３を有する共通リード電極９２は、保護基板３０側から平面視した際に、活性部３１０の周囲を囲むように連続して配置されている。つまり、延設部９３は、共通リード電極９２のうち、Ｘ軸に沿って設けられた２つの部分を言う。また、延設部９３は、第２電極８０の除去部８１側の端部を覆うことなく、Ｙ軸において第２電極８０の除去部８１側の端部よりも圧力室１２側に設けられている。つまり、個別リード電極９１と共通リード電極９２とのそれぞれの除去部８１側の端部の間では、第３電極８２の端部と第２電極８０の端部、すなわち、第２電極８０の第１端面８０ｂとが露出されている。 Further, the common lead electrode 92 has an extending portion 93 provided on the wall surface of the pressure chamber 12 on the Y axis, straddling the boundary portion between the flexible portion and the non-flexible portion. The extending portion 93 is provided continuously over the plurality of active portions 310 on the second electrode 80 in the +X direction, and is continuous with the common lead electrode 92 at both ends of the X axis. That is, the common lead electrode 92 having the extended portion 93 is arranged continuously so as to surround the active portion 310 when viewed from the protective substrate 30 side. In other words, the extended portions 93 refer to two portions of the common lead electrode 92 that are provided along the X-axis. In addition, the extended portion 93 does not cover the end portion of the second electrode 80 on the side of the removed portion 81 , and is provided closer to the pressure chamber 12 than the end portion of the second electrode 80 on the side of the removed portion 81 in the Y axis. there is That is, between the ends of the individual lead electrode 91 and the common lead electrode 92 on the removed portion 81 side, the end of the third electrode 82 and the end of the second electrode 80 , that is, the end of the second electrode 80 . One end surface 80b is exposed.

このように共通リード電極９２に延設部９３を設けることで、第２電極８０のＸ軸に沿った方向における電圧降下を抑制して、各ノズル２１から噴射されるインクの噴射特性の低下およびばらつきを抑制することができる。特に、本実施形態では、活性部３１０のＹ軸に沿った方向の両端部のそれぞれに延設部９３を設けることで、延設部９３のＹ軸およびＺ軸で規定されるＹＺ平面に沿った断面積を増大させて、電気抵抗値を比較的小さくすることができ、電圧降下を効果的に抑制することができる。また、延設部９３を＋Ｚ方向に見て可撓部と非可撓部との境界に重なる位置に設けることで、可撓部と非可撓部との境界の剛性を向上して、可撓部と非可撓部との境界の応力集中における圧電体層７０の破壊を抑制することができる。また、Ｙ軸に沿った方向において延設部９３を活性部３１０の変形量の比較的小さい両端部側に設け、変形量の比較的大きい中央部に設けないようにすることで、延設部９３が活性部３１０の変形を阻害するのを抑制して、圧電アクチュエーター３００の変形量が著しく低下するのを抑制することができる。さらに、延設部９３は、－Ｚ方向側に保護基板３０を接着する際の高さ調整を行うことができる。 By providing the extended portion 93 in the common lead electrode 92 in this way, the voltage drop in the direction along the X-axis of the second electrode 80 is suppressed, and the ejection characteristics of the ink ejected from each nozzle 21 is reduced. Variation can be suppressed. In particular, in the present embodiment, by providing the extension portions 93 at both ends of the active portion 310 in the Y-axis direction, the extension portions 93 extend along the YZ plane defined by the Y-axis and Z-axis. By increasing the cross-sectional area, the electrical resistance can be made relatively small, and the voltage drop can be effectively suppressed. In addition, by providing the extending portion 93 at a position overlapping the boundary between the flexible portion and the non-flexible portion when viewed in the +Z direction, the rigidity of the boundary between the flexible portion and the non-flexible portion is improved. It is possible to suppress breakage of the piezoelectric layer 70 due to stress concentration at the boundary between the flexible portion and the non-flexible portion. In addition, in the direction along the Y axis, the extended portions 93 are provided on both end portions of the active portion 310 where the amount of deformation is relatively small, and are not provided in the central portion where the amount of deformation is relatively large. By suppressing the deformation of the active portion 310 by the 93, it is possible to suppress the amount of deformation of the piezoelectric actuator 300 from significantly decreasing. Furthermore, the extension part 93 can adjust the height when the protective substrate 30 is adhered to the -Z direction side.

なお、個別リード電極９１および共通リード電極９２の圧電アクチュエーター３００に接続された端部とは反対側の端部には、上述のように可撓性を有する配線基板１２１が接続されている。配線基板１２１は、圧電アクチュエーター３００を駆動するためのスイッチング素子を有する駆動回路１２０が実装されている。 As described above, the flexible wiring board 121 is connected to the ends of the individual lead electrodes 91 and the common lead electrode 92 opposite to the ends connected to the piezoelectric actuator 300 . A drive circuit 120 having switching elements for driving the piezoelectric actuator 300 is mounted on the wiring board 121 .

このような圧電アクチュエーター３００が設けられた流路形成基板１０の一方面側である－Ｚ方向側には、図３および図５に示すように、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接着剤１３０によって接着されている。流路形成基板１０の一方面側には、圧電アクチュエーター３００が形成されており、保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００と接着剤１３０によって接着されている。 The −Z direction side, which is one surface side of the flow path forming substrate 10 provided with such a piezoelectric actuator 300, has approximately the same size as the flow path forming substrate 10, as shown in FIGS. A protective substrate 30 is adhered with an adhesive 130 . A piezoelectric actuator 300 is formed on one side of the flow path forming substrate 10 , and the protective substrate 30 is bonded to the piezoelectric actuator 300 with an adhesive 130 .

ここで、圧電アクチュエーター３００の保護基板３０が接着剤１３０で接着される接着面である第１接着面１４０は、第３電極８２上の個別リード電極９１と、共通リード電極９２と、これらの個別リード電極９１および共通リード電極９２によって囲まれた領域と、を有する。具体的には、図４に示すように、第１接着面１４０は、第３電極８２上の個別リード電極９１の－Ｚ方向側の第１面９１ａと、この個別リード電極９１の第１除去部８１ａ側の第１端面９１ｂと、個別リード電極９１の第２除去部８１ｂ側の第２端面９１ｃと、を具備する。また、第１接着面１４０は、延設部９３の－Ｚ方向側の第１面９３ａと、延設部９３の第１除去部８１ａ側の第１端面９３ｂと、を具備する。また、第１接着面１４０は、第３電極８２の個別リード電極９１に覆われていない－Ｚ方向側の第１面８２ａと、第３電極８２の第１除去部８１ａ側の第１端面８２ｂと、第３電極８２の第２除去部８１ｂ側の第２端面８２ｃと、を具備する。また、第１接着面１４０は、第２電極８０の延設部９３によって覆われていない－Ｚ方向側の第１面８０ａと、第２電極８０の第１除去部８１ａ側の第１端面８０ｂと、を具備する。さらに、第１接着面１４０は、圧電体層７０の除去部８１によって露出された表面である第１面７０ａを具備する。個別リード電極９１の第１面９１ａ、延設部９３の第１面９３ａ、第３電極８２の第１面８２ａ、第２電極８０の第１面８０ａ、圧電体層７０の第１面７０ａは、ＸＹ平面に沿った面で形成されている。また、個別リード電極９１の第１面９１ａと延設部９３の第１面９３ａとはＺ軸において同じ位置に配置されている。また、第３電極８２の第１面８２ａと第２電極８０の第１面８０ａとはＺ軸において同じ位置に配置されている。 Here, the first bonding surface 140, which is the bonding surface to which the protective substrate 30 of the piezoelectric actuator 300 is bonded with the adhesive 130, includes the individual lead electrodes 91 on the third electrode 82, the common lead electrode 92, and these individual lead electrodes 91 and 92. and a region surrounded by the lead electrode 91 and the common lead electrode 92 . Specifically, as shown in FIG. 4, the first adhesive surface 140 is formed by the first surface 91a on the -Z direction side of the individual lead electrode 91 on the third electrode 82 and the first removal surface 91a of the individual lead electrode 91. A first end face 91b on the side of the portion 81a and a second end face 91c on the side of the second removed portion 81b of the individual lead electrode 91 are provided. The first adhesive surface 140 includes a first surface 93a on the −Z direction side of the extension portion 93 and a first end surface 93b of the extension portion 93 on the first removed portion 81a side. The first adhesive surface 140 includes a first surface 82a of the third electrode 82 on the −Z direction side that is not covered with the individual lead electrode 91, and a first end surface 82b of the third electrode 82 on the side of the first removed portion 81a. and a second end surface 82c of the third electrode 82 on the side of the second removed portion 81b. The first bonding surface 140 includes a first surface 80a on the −Z direction side not covered by the extended portion 93 of the second electrode 80 and a first end surface 80b on the side of the first removed portion 81a of the second electrode 80. and Furthermore, the first adhesive surface 140 has a first surface 70 a that is the surface exposed by the removed portion 81 of the piezoelectric layer 70 . The first surface 91a of the individual lead electrode 91, the first surface 93a of the extended portion 93, the first surface 82a of the third electrode 82, the first surface 80a of the second electrode 80, and the first surface 70a of the piezoelectric layer 70 are , along the XY plane. Further, the first surface 91a of the individual lead electrode 91 and the first surface 93a of the extension portion 93 are arranged at the same position on the Z axis. Also, the first surface 82a of the third electrode 82 and the first surface 80a of the second electrode 80 are arranged at the same position on the Z axis.

そして、この第１接着面１４０のうち、個別リード電極９１の第１面９１ａおよび延設部９３の第１面９３ａと、圧電体層７０の第１面７０ａと、によって段差が形成されている。また、本実施形態では、第３電極８２の第１面８２ａおよび第２電極８０の第１面８０ａと、圧電体層７０の第１面７０ａとによっても段差が形成されている。もちろん、個別リード電極９１の第１面９１ａおよび延設部９３の第１面９３ａと、第３電極８２の第１面８２ａおよび第２電極８０の第１面８０ａと、によっても段差が形成されている。つまり、「段差」とは、Ｚ軸に異なる位置に設けられた面によって形成されているものを言う。 In the first bonding surface 140, a step is formed by the first surface 91a of the individual lead electrode 91, the first surface 93a of the extension portion 93, and the first surface 70a of the piezoelectric layer 70. . In this embodiment, the first surface 82a of the third electrode 82, the first surface 80a of the second electrode 80, and the first surface 70a of the piezoelectric layer 70 also form a step. Of course, a step is also formed by the first surface 91a of the individual lead electrode 91 and the first surface 93a of the extension portion 93, the first surface 82a of the third electrode 82 and the first surface 80a of the second electrode 80. ing. In other words, a "step" is defined by surfaces provided at different positions on the Z axis.

また、保護基板３０が段差に接着されているとは、段差を形成する面に亘って連続して接着剤１３０によって接着されていることを言う。また、第２電極８０の第１端面８０ｂは、活性部３１０の端部を規定する端部となっているため、保護基板３０は、第２電極８０の第１端面８０ｂに接着剤１３０によって接着されている。なお、段差の保護基板３０側の最上層は、金（Ａｕ）を含む個別リード電極９１および共通リード電極９２の延設部９３によって形成されている。金（Ａｕ）は一般的に接着剤１３０が接着し難いが、本実施形態のように第１接着面１４０に段差を形成して、保護基板３０を金（Ａｕ）以外に接着することで、接着強度を向上することができる。 Further, that the protective substrate 30 is adhered to the step means that the protective substrate 30 is continuously adhered with the adhesive 130 over the surface forming the step. In addition, since the first end surface 80b of the second electrode 80 is an end portion that defines the end portion of the active portion 310, the protective substrate 30 is adhered to the first end surface 80b of the second electrode 80 with the adhesive 130. It is The uppermost layer of the step on the protective substrate 30 side is formed by the extended portions 93 of the individual lead electrodes 91 and the common lead electrode 92 containing gold (Au). Gold (Au) is generally difficult to bond with the adhesive 130, but by forming a step on the first bonding surface 140 and bonding the protective substrate 30 to a material other than gold (Au) as in the present embodiment, Adhesion strength can be improved.

また、第１接着面１４０には、図５に示すように、段差によってＹ軸に沿って凹部である第１凹部１４１が形成されている。ここで、第１凹部１４１は、個別リード電極９１の第１端面９１ｂと、第３電極８２の第１面８２ａおよび第１端面８２ｂと、圧電体層７０の第１面７０ａと、第２電極８０の第１面８０ａおよび第１端面８０ｂと、延設部９３の第１端面９３ｂと、によって形成されている。つまり、Ｙ軸に沿って「凹部」が形成されているとは、Ｙ軸に沿った断面を＋Ｘ方向に見て、－Ｚ方向に開口する凹形状の溝が形成されていることを言う。なお、第１凹部１４１の内部には、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の一端部である第１端面８０ｂが設けられている。ここで、第１凹部１４１の内部に活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の一端部が設けられているとは、第１凹部１４１の内部に第２電極８０の一端部を規定する第１端面８０ｂが露出されていることを言う。 Further, as shown in FIG. 5, the first bonding surface 140 is formed with a first concave portion 141 that is a concave portion along the Y-axis due to a step. Here, the first concave portion 141 includes the first end surface 91b of the individual lead electrode 91, the first surface 82a and the first end surface 82b of the third electrode 82, the first surface 70a of the piezoelectric layer 70, and the second electrode. 80 and a first end surface 93b of the extension portion 93 . In other words, forming a “concave portion” along the Y-axis means that a concave groove opening in the −Z direction is formed when a cross section along the Y-axis is viewed in the +X direction. A first end face 80 b that is one end of the second electrode 80 that defines the end of the active portion 310 is provided inside the first recess 141 . Here, the fact that one end of the second electrode 80 that defines the end of the active portion 310 is provided inside the first recess 141 means that one end of the second electrode 80 is defined inside the first recess 141 . It means that the first end face 80b is exposed.

また、本実施形態では、図６に示すように、第１接着面１４０には、段差によってＸ軸に沿って凹部である第２凹部１４２が設けられている。ここで、第２凹部１４２は、個別リード電極９１の第２端面９１ｃと、第３電極８２の第１面８２ａおよび第２端面８２ｃと、圧電体層７０の第１面７０ａと、によって形成されている。つまり、Ｘ軸に沿って「凹部」が形成されているとは、Ｘ軸に沿った断面を＋Ｙ方向に見て、－Ｚ方向の開口する凹形状の溝が形成されていることを言う。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, the first bonding surface 140 is provided with a second concave portion 142 along the X-axis due to a step. Here, the second concave portion 142 is formed by the second end surface 91c of the individual lead electrode 91, the first surface 82a and the second end surface 82c of the third electrode 82, and the first surface 70a of the piezoelectric layer 70. ing. In other words, forming a “concave portion” along the X axis means that a concave groove opening in the −Z direction is formed when a cross section along the X axis is viewed in the +Y direction.

保護基板３０は、個別リード電極９１の第１面９１ａおよび共通リード電極９２の延設部９３の第１面９３ａとの間と、第１凹部１４１および第２凹部１４２の内面との間に設けられた接着剤１３０によって接着されている。 The protective substrate 30 is provided between the first surface 91 a of the individual lead electrode 91 and the first surface 93 a of the extension portion 93 of the common lead electrode 92 and between the inner surfaces of the first recess 141 and the second recess 142 . are adhered by the adhesive 130 applied.

このように流路形成基板１０と保護基板３０とを接着する際に、流路形成基板１０側の第１接着面１４０として、最も保護基板３０側である－Ｚ方向側に個別リード電極９１の第１面９１ａと延設部９３の第１面９３ａとを設けることで、最も保護基板３０側に位置する第１接着面１４０の面積を広げることができると共に第１接着面１４０の－Ｚ方向の高さを揃えることができる。したがって、保護基板３０を接着する際の圧力が、圧電アクチュエーター３００および流路形成基板１０に均等に印加され易く、圧電アクチュエーター３００や流路形成基板１０等の破壊を抑制することができる。また、保護基板３０が接着される圧電アクチュエーター３００の接着面のＺ軸における高さを揃えることができるため、余分な接着剤１３０が活性部３１０側や配線基板１２１に接続される端子部側に流れ出すのを抑制して、流れ出した接着剤１３０によって活性部３１０の変形が阻害されることや配線基板１２１の接続不良等が発生するのを抑制することができる。また、圧電アクチュエーター３００側の接着面は、ＸＹ平面に沿った面と、Ｚ軸に沿った面とで構成されるため、接着面の面積を広げることができると共にアンカー効果によって接着強度を向上することができる。 When the channel forming substrate 10 and the protective substrate 30 are adhered to each other in this manner, the individual lead electrodes 91 are positioned on the -Z direction side closest to the protective substrate 30 as the first bonding surface 140 on the channel forming substrate 10 side. By providing the first surface 91a and the first surface 93a of the extension part 93, the area of the first bonding surface 140 located closest to the protection substrate 30 can be increased, and the -Z direction of the first bonding surface 140 can be increased. height can be adjusted. Therefore, the pressure when adhering the protective substrate 30 is easily applied to the piezoelectric actuators 300 and the channel forming substrate 10 evenly, so that the piezoelectric actuators 300, the channel forming substrate 10 and the like can be prevented from being broken. In addition, since the height of the bonding surface of the piezoelectric actuator 300 to which the protective substrate 30 is bonded can be made uniform in the Z-axis direction, excess adhesive 130 is not applied to the active portion 310 side or the terminal portion side connected to the wiring substrate 121. By suppressing the flow out, it is possible to prevent the deformation of the active part 310 from being hindered by the flowed out adhesive 130 and the occurrence of poor connection of the wiring substrate 121 and the like. In addition, since the bonding surface on the side of the piezoelectric actuator 300 is composed of a surface along the XY plane and a surface along the Z-axis, the area of the bonding surface can be expanded and the bonding strength is improved by the anchor effect. be able to.

一方、保護基板３０の圧電アクチュエーター３００が接着剤１３０によって接着される第２接着面１５０は、流路形成基板１０の第１接着面１４０にＺ軸で相対向する部分であり、基準面１５１と、基準面１５１よりも圧電アクチュエーター３００側である＋Ｚ方向に向かって突出した凸部１５２と、を有する。 On the other hand, the second bonding surface 150 of the protective substrate 30 to which the piezoelectric actuator 300 is bonded by the adhesive 130 is a portion facing the first bonding surface 140 of the flow path forming substrate 10 along the Z axis. , and a convex portion 152 projecting in the +Z direction, which is closer to the piezoelectric actuator 300 than the reference surface 151 .

基準面１５１は、個別リード電極９１の第１面９１ａおよび延設部９３の第１面９３ａにＺ軸で対向する面である。具体的には、基準面１５１は、第１基準面１５１ａと第２基準面１５１ｂとを具備する。第１基準面１５１ａは、複数の個別リード電極９１に亘って連続してＺ軸で対向するように、Ｘ軸に亘って連続して設けられたＸＹ平面に沿った面である。第２基準面１５１ｂは、延設部９３にＺ軸で対向するように、Ｘ軸に亘って連続して設けられたＸＹ平面に沿った面である。これら第１基準面１５１ａと第２基準面１５１ｂとは、Ｙ軸において凸部１５２を挟むように配置されている。 The reference surface 151 is a surface facing the first surface 91a of the individual lead electrode 91 and the first surface 93a of the extension portion 93 along the Z axis. Specifically, the reference plane 151 includes a first reference plane 151a and a second reference plane 151b. The first reference surface 151a is a surface along the XY plane continuously provided over the X axis so as to continuously face the plurality of individual lead electrodes 91 along the Z axis. The second reference surface 151b is a surface along the XY plane provided continuously over the X axis so as to face the extending portion 93 along the Z axis. The first reference surface 151a and the second reference surface 151b are arranged so as to sandwich the convex portion 152 on the Y axis.

凸部１５２は、Ｙ軸において第１基準面１５１ａと第２基準面１５１ｂとの間に配置されたものであり、Ｘ軸に亘って連続して設けられている。本実施形態の凸部１５２は、Ｙ軸に沿った断面形状が矩形状となっている。もちろん、凸部１５２の形状は特にこれに限定されず、例えば、Ｙ軸に沿った断面形状が、＋Ｚ方向側に向かうほどＹ軸に沿った幅が狭くなる台形状、半円形状、多角形状等であってもよい。 The convex portion 152 is arranged between the first reference surface 151a and the second reference surface 151b on the Y axis, and is provided continuously over the X axis. The convex portion 152 of the present embodiment has a rectangular cross-sectional shape along the Y-axis. Of course, the shape of the protrusion 152 is not particularly limited to this. For example, the cross-sectional shape along the Y axis is trapezoidal, semicircular, or polygonal in which the width along the Y axis becomes narrower toward the +Z direction. etc.

このような凸部１５２は、＋Ｚ方向に見て第１凹部１４１の内側に重なる位置に配置されている。つまり、Ｙ軸に沿った方向において、凸部１５２の幅Ｗ１は、第１凹部１４１の幅Ｗ２よりも小さいことが好ましい。すなわち、凸部１５２の幅Ｗ１＜第１凹部１４１の幅Ｗ２の関係を満たすことが好ましい。ちなみに、凸部１５２の幅Ｗ１とは、Ｙ軸に沿った方向において凸部１５２の最も広い部分の幅である。また、第１凹部１４１の幅Ｗ２とは、Ｙ軸に沿った方向において第１凹部１４１の最も狭い部分の幅である。このように、凸部１５２の幅Ｗ１を第１凹部１４１の幅Ｗ２よりも小さく、または、０．５以下とすることで、保護基板３０と流路形成基板１０とを接着する際に、凸部１５２と第１凹部１４１とが互いに接触するのを抑制して、両者の間で接着剤１３０による均一な接着を行うことができる。 Such a convex portion 152 is arranged at a position overlapping the inner side of the first concave portion 141 when viewed in the +Z direction. That is, it is preferable that the width W1 of the protrusion 152 is smaller than the width W2 of the first recess 141 in the direction along the Y-axis. That is, it is preferable to satisfy the relationship of width W1 of protrusion 152 < width W2 of first recess 141 . Incidentally, the width W1 of the convex portion 152 is the width of the widest portion of the convex portion 152 in the direction along the Y-axis. Also, the width W2 of the first recess 141 is the width of the narrowest portion of the first recess 141 in the direction along the Y-axis. Thus, by setting the width W1 of the protrusion 152 to be smaller than the width W2 of the first recess 141 or 0.5 or less, when the protection substrate 30 and the flow path forming substrate 10 are bonded together, the protrusion By suppressing contact between the portion 152 and the first concave portion 141, uniform bonding can be performed between the two with the adhesive 130. FIG.

なお、凸部１５２は、＋Ｚ方向に見て、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の一端部、つまり、第１端面８０ｂに重なる位置に設けるのが好ましい。つまり、Ｚ軸に沿った方向において、第１端面８０ｂと凸部１５２の＋Ｚ方向に突出した端面とは、相対向することが好ましい。このように凸部１５２は、第１端面８０ｂに重なる位置に設けることで、保護基板３０と流路形成基板１０とを接着剤１３０によって接着する際に、凸部１５２によって第１端面８０ｂ上の接着剤１３０をより押圧して、第１端面８０ｂ近傍に接着剤１３０を隙間なく充填させることができる。 The convex portion 152 is preferably provided at a position overlapping with one end portion of the second electrode 80 defining the end portion of the active portion 310, that is, the first end surface 80b when viewed in the +Z direction. That is, in the direction along the Z-axis, the first end surface 80b and the end surface of the protrusion 152 protruding in the +Z direction are preferably opposed to each other. By providing the convex portion 152 at a position overlapping the first end surface 80 b in this way, when the protective substrate 30 and the flow path forming substrate 10 are adhered to each other with the adhesive 130 , the convex portion 152 can be used on the first end surface 80 b. By further pressing the adhesive 130, the vicinity of the first end face 80b can be filled with the adhesive 130 without gaps.

また、凸部１５２の基準面１５１から最も＋Ｚ方向に突出した部分の高さＨ１は、段差の最も高い部分の高さＨ２よりも小さいことが好ましい。すなわち、凸部１５２の高さＨ１＜段差の高さＨ２の関係を満たすのが好ましい。本実施形態では、段差の最も高い部分の高さＨ２は、第１凹部１４１および第２凹部１４２のＺ軸に沿った最も深い部分の深さと同じであるため、以降は、第１凹部１４１および第２凹部１４２の深さＨ２とも称する。このように、凸部１５２の高さＨ１を段差の高さＨ２よりも小さくすることで、凸部１５２が圧電体層７０の第１面７０ａに接触するのを抑制して、圧電アクチュエーター３００と保護基板３０との間に接着剤１３０を均等に充填することができる。 Moreover, it is preferable that the height H1 of the portion of the convex portion 152 protruding most in the +Z direction from the reference plane 151 is smaller than the height H2 of the highest portion of the step. That is, it is preferable to satisfy the relationship of height H1 of protrusion 152<height H2 of step. In the present embodiment, the height H2 of the highest portion of the step is the same as the depth of the deepest portion along the Z-axis of the first recess 141 and the second recess 142. Therefore, hereinafter, the first recess 141 and Also referred to as the depth H2 of the second recess 142 . By making the height H1 of the projection 152 smaller than the height H2 of the step, the projection 152 is prevented from coming into contact with the first surface 70a of the piezoelectric layer 70. The adhesive 130 can be evenly filled between the protection substrate 30 and the protection substrate 30 .

このような保護基板３０と圧電アクチュエーター３００が形成された流路形成基板１０とが接着剤１３０を介して接着されている。ここで、保護基板３０と流路形成基板１０上の圧電アクチュエーター３００とを接着するには、まず、保護基板３０の第２接着面１５０に接着剤１３０を塗布する。接着剤１３０を第１接着面１４０に塗布する方法は、例えば、転写が挙げられる。もちろん、接着剤１３０の塗布方法は、転写に限定されず、例えば、スプレー塗布、刷毛塗り等であってもよい。 Such a protective substrate 30 and the flow path forming substrate 10 having the piezoelectric actuators 300 formed thereon are adhered via an adhesive 130 . Here, in order to bond the protective substrate 30 and the piezoelectric actuator 300 on the flow path forming substrate 10 , first, the adhesive 130 is applied to the second bonding surface 150 of the protective substrate 30 . Examples of the method of applying the adhesive 130 to the first adhesive surface 140 include transfer. Of course, the method of applying the adhesive 130 is not limited to transfer, and may be, for example, spray coating, brush coating, or the like.

そして、接着剤１３０が塗布された保護基板３０と流路形成基板１０上の圧電アクチュエーター３００とを接着剤１３０を介して当接させて、保護基板３０を流路形成基板１０に対して相対的に＋Ｚ方向に向かって所定の圧力で押圧する。この流路形成基板１０と保護基板３０とを接着する圧力は、第１基準面１５１ａが個別リード電極９１の第１面９１ａに当接せず、第２基準面１５１ｂが延設部９３の第１面９３ａに当接しない程度の圧力である。そして、保護基板３０を流路形成基板１０側に向かって相対的に押圧する際に、保護基板３０の凸部１５２によって第１凹部１４１内の接着剤１３０が押圧されることで、図７に示すように、第１凹部１４１内から第２凹部１４２に向かう接着剤１３０の流動性が向上される。つまり、第１凹部１４１内の接着剤１３０が凸部１５２によって押されることで、第１凹部１４１内の接着剤１３０の圧力が高くなり流動性が高くなる。これにより、第１凹部１４１内の隅々に亘って接着剤１３０を充填して、第１凹部１４１内に接着剤１３０が充填されていない空間が形成されるのを抑制することができる。また、第１凹部１４１内には、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の第１端面８０ｂが設けられている。このため、第１凹部１４１内に接着剤１３０が充填されていない空間が生じると、活性部３１０の端部の接着剤１３０および保護基板３０による押さえが不十分になり、活性部３１０の端部の剛性が低下する虞がある。第１凹部１４１内に接着剤１３０が充填されていない空間が形成されないようにすることで、活性部３１０の端部の剛性が低下するのを抑制して、活性部３１０の端部に応力集中するのを抑制し、応力集中によって圧電体層７０にクラック等の破壊が発生するのを抑制することができる。また、圧電体層７０にクラックが生じるのを抑制し、クラックに沿った電流のリークによって焼損が生じるのを抑制することができる。また、第１凹部１４１内に接着剤１３０が充填されていない空間が形成されるのを抑制することで、この空間内に侵入した水分によって個別リード電極９１と第２電極８０との間にリーク電流が生じるのを抑制することができる。これによっても、圧電体層７０の破壊を抑制することができる。 Then, the protective substrate 30 to which the adhesive 130 is applied and the piezoelectric actuators 300 on the channel forming substrate 10 are brought into contact with each other via the adhesive 130 , and the protective substrate 30 is moved relative to the channel forming substrate 10 . is pressed with a predetermined pressure in the +Z direction. The pressure for adhering the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 is such that the first reference surface 151 a does not contact the first surface 91 a of the individual lead electrode 91 and the second reference surface 151 b does not contact the first surface 91 a of the extension portion 93 . The pressure is such that it does not come into contact with the first surface 93a. When the protection substrate 30 is relatively pressed toward the flow path forming substrate 10 side, the adhesive 130 in the first recesses 141 is pressed by the protrusions 152 of the protection substrate 30, so that the adhesive 130 shown in FIG. As shown, the fluidity of the adhesive 130 from inside the first recess 141 toward the second recess 142 is improved. In other words, the adhesive 130 in the first recess 141 is pushed by the protrusion 152, so that the pressure of the adhesive 130 in the first recess 141 increases and the fluidity increases. As a result, the adhesive 130 is filled all over the inside of the first recess 141 , and it is possible to suppress the formation of a space in which the adhesive 130 is not filled inside the first recess 141 . A first end face 80 b of the second electrode 80 that defines the end of the active portion 310 is provided inside the first recess 141 . Therefore, if a space not filled with the adhesive 130 is generated in the first concave portion 141 , the adhesive 130 and the protective substrate 30 will not sufficiently press the end of the active portion 310 , and the end of the active portion 310 will not be sufficiently pressed. There is a risk that the rigidity of the By preventing the formation of a space not filled with the adhesive 130 in the first concave portion 141, the rigidity of the end portion of the active portion 310 is suppressed from deteriorating, and stress is concentrated on the end portion of the active portion 310. It is possible to prevent the piezoelectric layer 70 from cracking or breaking due to stress concentration. In addition, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer 70 and to suppress the occurrence of burnout due to current leakage along the cracks. In addition, by suppressing the formation of a space not filled with the adhesive 130 in the first concave portion 141, moisture entering this space prevents leakage between the individual lead electrode 91 and the second electrode 80. It is possible to suppress the generation of electric current. This can also suppress breakage of the piezoelectric layer 70 .

ちなみに、活性部３１０のＹ軸に沿った反対側の端部は、第１電極６０の端部によって規定されている。この活性部３１０のＹ軸に沿った端部を規定する第１電極６０は、振動板５０および圧電素子３００の中立軸に近い位置に存在すると共に－Ｚ方向に圧電体層７０、第２電極８０等が形成されているため、応力集中が生じ難く、圧電体層７０の破壊が生じ難い。 Incidentally, the edge of the active portion 310 on the opposite side along the Y-axis is defined by the edge of the first electrode 60 . The first electrode 60, which defines the end of the active portion 310 along the Y axis, is located near the neutral axis of the vibration plate 50 and the piezoelectric element 300, and the piezoelectric layer 70 and the second electrode extend in the -Z direction. Since 80 and the like are formed, stress concentration is less likely to occur, and the piezoelectric layer 70 is less likely to break.

また、保護基板３０は、図３に示すように、＋Ｚ方向に見て、２列の圧電アクチュエーター３００の列の間に重なる位置に、＋Ｚ方向に貫通する貫通孔３２が設けられている。圧電アクチュエーター３００の電極から引き出された個別リード電極９１および共通リード電極９２の端部は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、個別リード電極９１および共通リード電極９２と配線基板１２１とは、貫通孔３２内で電気的に接続されている。 In addition, as shown in FIG. 3, the protective substrate 30 is provided with a through hole 32 penetrating in the +Z direction at a position overlapping between two rows of the piezoelectric actuators 300 when viewed in the +Z direction. The ends of the individual lead electrodes 91 and the common lead electrode 92 drawn out from the electrodes of the piezoelectric actuator 300 are extended so as to be exposed in the through holes 32 , and the individual lead electrodes 91 and the common lead electrode 92 are connected to the wiring substrate 121 . are electrically connected within the through hole 32 .

また、保護基板３０の－Ｚ方向側には、複数の圧力室１２に連通するマニホールド１００を形成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。 A case member 40 forming a manifold 100 communicating with the plurality of pressure chambers 12 is fixed on the −Z direction side of the protective substrate 30 . The case member 40 has substantially the same shape as the communication plate 15 described above in a plan view, and is joined to the protection substrate 30 as well as to the communication plate 15 described above.

このようなケース部材４０は、＋Ｚ方向側の面に開口して流路形成基板１０および保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０および保護基板３０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。また、ケース部材４０には、凹部４１のＹ軸に沿った方向の両方の外側、すなわち＋Ｙ方向および－Ｙ方向のそれぞれに、＋Ｚ方向に開口する溝である第３マニホールド部４２が設けられている。第３マニホールド部４２は、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７の－Ｚ方向側の開口と略同じ開口面積を有し、ケース部材４０が連通板１５と接合されることで、第３マニホールド部４２と第１マニホールド部１７とは連通する。このケース部材４０に設けられた第３マニホールド部４２と、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７および第２マニホールド部１８と、によって、本実施形態のマニホールド１００が構成されている。マニホールド１００は、圧力室１２が並んで配置される＋Ｘ方向に亘って連続して設けられており、各圧力室１２とマニホールド１００とを連通する供給連通路１９は、＋Ｘ方向に並んで配置されている。 Such a case member 40 has a concave portion 41 which is open on the +Z direction side surface and has a depth in which the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 are accommodated. The concave portion 41 has an opening area larger than the surface of the protective substrate 30 joined to the flow path forming substrate 10 . The communication plate 15 seals the opening surface of the recess 41 on the side of the nozzle plate 20 while the passage forming substrate 10 and the protection substrate 30 are accommodated in the recess 41 . Further, the case member 40 is provided with a third manifold portion 42, which is a groove opening in the +Z direction, on both outsides of the concave portion 41 in the direction along the Y axis, that is, in each of the +Y direction and the -Y direction. there is The third manifold portion 42 has approximately the same opening area as the -Z direction side opening of the first manifold portion 17 provided in the communication plate 15, and by joining the case member 40 to the communication plate 15, the The third manifold portion 42 and the first manifold portion 17 communicate with each other. The third manifold portion 42 provided on the case member 40 and the first manifold portion 17 and the second manifold portion 18 provided on the communication plate 15 constitute the manifold 100 of the present embodiment. The manifold 100 is continuously provided over the +X direction in which the pressure chambers 12 are arranged side by side, and the supply communication passages 19 communicating between the pressure chambers 12 and the manifold 100 are arranged side by side in the +X direction. ing.

また、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入口４４が第３マニホールド部４２の－Ｚ方向側に設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線基板１２１が挿通される接続口４３が設けられている。 In addition, the case member 40 is provided with an introduction port 44 communicating with the manifolds 100 to supply ink to each of the manifolds 100 on the −Z direction side of the third manifold portion 42 . Further, the case member 40 is provided with a connection port 43 that communicates with the through hole 32 of the protective substrate 30 and through which the wiring substrate 121 is inserted.

また、連通板１５の第１マニホールド部１７および第２マニホールド部１８が開口する＋Ｚ方向側の面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の＋Ｚ方向側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜４６と、金属等の硬質の材料からなる固定基板４７と、を具備する。固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。 A compliance substrate 45 is provided on the surface of the communication plate 15 on the +Z direction side where the first manifold portion 17 and the second manifold portion 18 are opened. The compliance substrate 45 seals the openings of the first manifold portion 17 and the second manifold portion 18 on the +Z direction side. Such a compliance substrate 45 includes a sealing film 46 made of a flexible thin film and a fixed substrate 47 made of a hard material such as metal in this embodiment. Since the area of the fixed substrate 47 facing the manifold 100 is an opening 48 that is completely removed in the thickness direction, one surface of the manifold 100 is sealed only by the flexible sealing film 46 . It is a compliance portion 49 which is a flexible portion.

このような本実施形態の記録ヘッド１では、図示しない外部インク供給手段と接続した導入口４４からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加する。これにより圧電アクチュエーター３００と共に振動板５０がたわみ変形して各圧力室１２内の圧力が高まり、各ノズル２１からインクが噴射される。 In the recording head 1 of this embodiment, the ink is taken in from the inlet 44 connected to the external ink supply means (not shown), and after filling the inside from the manifold 100 to the nozzles 21 with ink, the ink is supplied from the drive circuit 120. A voltage is applied between each of the first electrodes 60 and the second electrodes 80 corresponding to the pressure chambers 12 according to the recording signal. As a result, the vibration plate 50 bends and deforms together with the piezoelectric actuator 300 , the pressure in each pressure chamber 12 increases, and ink is ejected from each nozzle 21 .

以上説明したように、本願発明の圧電デバイスの一例である記録ヘッド１は、基板である流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一方面側に設けられる振動板５０と、振動板５０の流路形成基板１０とは反対面側に形成される第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを備える圧電アクチュエーター３００と、を具備する。また、記録ヘッド１は、流路形成基板１０の一方面側に接着剤１３０によって接着されて、圧電アクチュエーター３００を覆う保護基板３０と、を具備する。また、圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０と第２電極８０とにより圧電体層７０が挟まれる活性部３１０を複数有する。また、圧電アクチュエーター３００の保護基板３０側の面には、流路形成基板１０と保護基板３０との積層方向である＋Ｚ方向に形成される段差と、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の一端部である第１端面８０ｂと、を有し、保護基板３０は、段差と第２電極８０の第１端面８０ｂとに亘って接着される。そして、保護基板３０の圧電アクチュエーター３００に接着される接着面である第２接着面１５０には、段差の保護基板３０側の面である第１面９１ａ、９３ａに対向する基準面１５１と、基準面１５１よりも圧電アクチュエーター３００側に突出する凸部１５２と、を備える。 As described above, the recording head 1, which is an example of the piezoelectric device of the present invention, includes the flow path forming substrate 10 which is a substrate, the diaphragm 50 provided on one side of the flow path forming substrate 10, and the diaphragm 50. and a piezoelectric actuator 300 including a first electrode 60, a piezoelectric layer 70, and a second electrode 80 formed on the side opposite to the flow path forming substrate 10. The recording head 1 also includes a protective substrate 30 that is adhered to one surface of the flow path forming substrate 10 with an adhesive 130 and covers the piezoelectric actuators 300 . The piezoelectric actuator 300 also has a plurality of active portions 310 in which the piezoelectric layer 70 is sandwiched between the first electrode 60 and the second electrode 80 . In addition, on the surface of the piezoelectric actuator 300 on the side of the protective substrate 30, a step formed in the +Z direction, which is the lamination direction of the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30, and a second step defining the end portion of the active portion 310 are provided. The protective substrate 30 is bonded across the step and the first end surface 80b of the second electrode 80 . The second bonding surface 150, which is the bonding surface of the protective substrate 30 to which the piezoelectric actuator 300 is bonded, includes a reference surface 151 facing the first surfaces 91a and 93a, which are surfaces on the protective substrate 30 side of the step, and a reference surface 151. and a convex portion 152 that protrudes toward the piezoelectric actuator 300 from the surface 151 .

このように、保護基板３０の第２接着面１５０に凸部１５２を設けることで、凸部１５２に対向する領域の接着剤１３０の流動性を向上して、凸部１５２に対向する領域に接着剤１３０が充填されていない空間が形成されるのを抑制することができる。したがって、圧電アクチュエーター３００側の第１接着面１４０に接着剤１３０が充填されていない空間によって活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の第１端面８０ｂにおいて保護基板３０および接着剤１３０による押さえが不十分になるのを抑制して、圧電体層７０にクラック等の破壊が生じるのを抑制することができる。また、圧電体層７０にクラックが生じるのを抑制し、クラックに沿った電流のリークによって焼損が生じるのを抑制することができる。また、第１接着面１４０に接着剤１３０が充填されていない空間が形成されるのを抑制することで、この空間内に侵入した水分によって個別リード電極９１と第２電極８０との間にリーク電流が生じるのを抑制することができる。これによっても、圧電体層７０の破壊を抑制することができる。 By providing the protrusions 152 on the second bonding surface 150 of the protective substrate 30 in this manner, the fluidity of the adhesive 130 in the region facing the protrusions 152 is improved, and the region facing the protrusions 152 is adhered. Formation of a space not filled with the agent 130 can be suppressed. Therefore, at the first end face 80b of the second electrode 80, which defines the end of the active portion 310 by the space where the adhesive 130 is not filled in the first adhesive surface 140 on the piezoelectric actuator 300 side, the protective substrate 30 and the adhesive 130 Insufficient pressing can be suppressed, and breakage such as cracks in the piezoelectric layer 70 can be suppressed. In addition, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer 70 and to suppress the occurrence of burnout due to current leakage along the cracks. In addition, by suppressing the formation of a space not filled with the adhesive 130 on the first adhesive surface 140, moisture entering this space prevents leakage between the individual lead electrode 91 and the second electrode 80. It is possible to suppress the generation of electric current. This can also suppress breakage of the piezoelectric layer 70 .

また、本実施形態の記録ヘッド１では、複数の活性部３１０は、基板である流路形成基板１０と保護基板３０との積層方向である＋Ｚ方向と直交する第１方向である＋Ｘ方向に並んで配置されている。また、記録ヘッド１では、段差によって、＋Ｚ方向および＋Ｘ方向に直交する第２方向である＋Ｙ方向に凹部である第１凹部１４１が形成され、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の一端部である第１端面８０ｂは、第１凹部１４１の内部に設けられる、ことが好ましい。このように第１凹部１４１を設けることで、第１凹部１４１の両側で第１接着面１４０の高さを揃えて、保護基板３０を接着する際の圧力が、圧電アクチュエーター３００および流路形成基板１０に均等に印加され易く、圧電アクチュエーター３００や流路形成基板１０等の破壊を抑制することができる。また、保護基板３０が接着される圧電アクチュエーター３００の接着面のＺ軸における高さを揃えることができるため、余分な接着剤１３０が活性部３１０側や配線基板１２１に接続される端子部側に流れ出すのを抑制して、流れ出した接着剤１３０によって活性部３１０の変形が阻害されることや配線基板１２１の接続不良等が発生するのを抑制することができる。また、圧電アクチュエーター３００側の接着面は、ＸＹ平面に沿った面と、Ｚ軸に沿った面とで構成されるため、接着面の面積を広げることができると共にアンカー効果によって接着強度を向上することができる。 In addition, in the recording head 1 of the present embodiment, the plurality of active portions 310 are arranged in the +X direction, which is the first direction orthogonal to the +Z direction, which is the lamination direction of the flow path forming substrate 10 and the protection substrate 30. are placed in In addition, in the recording head 1 , the first concave portion 141 , which is a concave portion, is formed in the +Y direction, which is the second direction orthogonal to the +Z direction and the +X direction, due to the steps, and the second electrode 80 that defines the end portion of the active portion 310 . The first end face 80 b that is one end of is preferably provided inside the first recess 141 . By providing the first concave portion 141 in this way, the height of the first bonding surface 140 is made uniform on both sides of the first concave portion 141, and the pressure when bonding the protective substrate 30 can be applied to the piezoelectric actuator 300 and the flow path forming substrate. 10 can be easily applied evenly, and breakage of the piezoelectric actuator 300, the flow path forming substrate 10, and the like can be suppressed. In addition, since the height of the bonding surface of the piezoelectric actuator 300 to which the protective substrate 30 is bonded can be made uniform in the Z-axis direction, excess adhesive 130 is not applied to the active portion 310 side or the terminal portion side connected to the wiring substrate 121. By suppressing the flow out, it is possible to prevent the deformation of the active part 310 from being hindered by the flowed out adhesive 130 and the occurrence of poor connection of the wiring substrate 121 and the like. In addition, since the bonding surface on the side of the piezoelectric actuator 300 is composed of a surface along the XY plane and a surface along the Z-axis, the area of the bonding surface can be expanded and the bonding strength is improved by the anchor effect. be able to.

また、本実施形態の記録ヘッド１では、凸部１５２は、積層方向である＋Ｚ方向に見て、凹部である第１凹部１４１の内側に位置し、第２方向である＋Ｙ方向において、凸部１５２の幅Ｗ１は、第１凹部１４１の幅Ｗ２よりも小さい、ことが好ましい。これによれば、凸部１５２の幅Ｗ１を第１凹部１４１の幅Ｗ２よりも小さくすることで、凸部１５２が個別リード電極９１の第１面９１ａおよび延設部９３の第１面９３ａに接触するのを抑制して、保護基板３０と流路形成基板１０との間で均一な接着を行うことができる。 In addition, in the recording head 1 of the present embodiment, the convex portion 152 is positioned inside the first concave portion 141 when viewed in the +Z direction, which is the stacking direction, and is positioned inside the first concave portion 141 in the +Y direction, which is the second direction. Width W1 of 152 is preferably smaller than width W2 of first recess 141 . According to this, by setting the width W1 of the protrusion 152 to be smaller than the width W2 of the first recess 141, the protrusion 152 can be applied to the first surface 91a of the individual lead electrode 91 and the first surface 93a of the extension portion 93. Uniform adhesion can be achieved between the protective substrate 30 and the flow path forming substrate 10 by suppressing contact.

また、本実施形態の記録ヘッド１では、複数の活性部３１０は、基板である流路形成基板１０と保護基板３０との積層方向である＋Ｚ方向と直交する第１方向である＋Ｘ方向に並んで配置され、凸部１５２は、＋Ｘ方向に亘って連続して形成される、ことが好ましい。凸部１５２の先端面の表面積を広げることができ、第１接着面１４０上の接着剤１３０を押し退ける流動性を向上することができるため、充填不良を抑制することができる。 In addition, in the recording head 1 of the present embodiment, the plurality of active portions 310 are arranged in the +X direction, which is the first direction orthogonal to the +Z direction, which is the lamination direction of the flow path forming substrate 10 and the protection substrate 30. , and the convex portion 152 is preferably formed continuously over the +X direction. Since the surface area of the tip surface of the convex portion 152 can be increased and the fluidity for pushing away the adhesive 130 on the first adhesive surface 140 can be improved, defective filling can be suppressed.

また、本実施形態の記録ヘッド１では、凸部１５２の基準面１５１から圧電アクチュエーター３００に向かう方向の高さＨ１は、段差の保護基板３０に向かう高さＨ２よりも小さい、ことが好ましい。凸部１５２の先端面が、圧電体層７０の第１面７０ａに当接するのを抑制して、保護基板３０と流路形成基板１０との間で均一な接着を行うことができる。 Further, in the recording head 1 of the present embodiment, the height H1 of the protrusion 152 in the direction from the reference surface 151 toward the piezoelectric actuator 300 is preferably smaller than the height H2 of the step toward the protective substrate 30 . It is possible to prevent the tip end surface of the projection 152 from coming into contact with the first surface 70a of the piezoelectric layer 70, so that the protective substrate 30 and the flow path forming substrate 10 can be uniformly bonded.

また、本実施形態の記録ヘッド１では、段差の保護基板３０側の最上層は、金（Ａｕ）を含む、ことが好ましい。金（Ａｕ）によって段差を容易に形成することができる。また、金（Ａｕ）は接着剤１３０が接着し難いが、第１接着面１４０に段差を形成して、保護基板３０を金（Ａｕ）以外に接着することで、接着強度を向上することができる。 In addition, in the recording head 1 of the present embodiment, it is preferable that the uppermost layer on the protection substrate 30 side of the step contains gold (Au). A step can be easily formed with gold (Au). Gold (Au) is difficult to bond with the adhesive 130, but by forming a step on the first bonding surface 140 and bonding the protective substrate 30 to a material other than gold (Au), the bonding strength can be improved. can.

また、本実施形態の記録ヘッド１では、第２電極８０は、複数の活性部３１０に共通する共通電極である、ことが好ましい。第２電極８０を複数の活性部３１０の共通電極とすることで、第２電極８０上に延設部９３を設けることができ、延設部９３によって段差を形成することができる。したがって、段差に保護基板３０を接着剤１３０によって接着することで接着強度を向上することができると共に、圧電アクチュエーター３００の変形に必要なスペースを確保することができる。 Moreover, in the recording head 1 of the present embodiment, it is preferable that the second electrode 80 is a common electrode common to the plurality of active portions 310 . By using the second electrode 80 as a common electrode for the plurality of active portions 310 , the extended portion 93 can be provided on the second electrode 80 , and the extended portion 93 can form a step. Therefore, by bonding the protective substrate 30 to the step with the adhesive 130, the bonding strength can be improved, and a space required for deformation of the piezoelectric actuator 300 can be secured.

なお、本実施形態では、凸部１５２を＋Ｘ方向に亘って連続して設けるようにしたが、特にこれに限定されない。ここで、保護基板３０の第２接着面１５０を構成する凸部１５２の変形例について、図８を参照して説明する。なお、図８は、記録ヘッド１の変形例を示す流路形成基板１０を＋Ｚ方向から見た要部平面図であり、凸部１５２は、ハッチングを点線で囲んで示している。 In addition, in the present embodiment, the convex portion 152 is continuously provided in the +X direction, but the present invention is not particularly limited to this. Here, a modified example of the convex portion 152 forming the second adhesive surface 150 of the protective substrate 30 will be described with reference to FIG. Note that FIG. 8 is a plan view of the essential part of the flow path forming substrate 10 showing a modified example of the recording head 1 as seen from the +Z direction, and the projections 152 are indicated by hatching surrounded by dotted lines.

図８に示すように、凸部１５２は、＋Ｘ方向に沿って複数が断続的に設けられている。つまり、複数の凸部１５２が、＋Ｘ方向に沿って一定の間隔で配設されている。このような凸部１５２は、例えば、Ｙ軸において個別リード電極９１と延設部９３との間が好ましい。これにより、保護基板３０と圧電アクチュエーター３００とを接着した際に、第１凹部１４１から第２凹部１４２に向かって接着剤１３０を容易に流動させることができる。また、凸部１５２を＋Ｘ方向に沿って断続的に複数設けることで、＋Ｘ方向で隣り合う２つの凸部１５２の間を通して、接着剤１３０を流動させることができる。特に凸部１５２と延設部９３の第１端面９３ｂとの間の接着剤１３０は、凸部１５２によって遮られることなく、第２凹部１４２に向かって流動されるため、活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の一端部である第１端面８０ｂの近傍に接着剤１３０が充填されない空間が形成されるのをさらに抑制することができる。 As shown in FIG. 8, a plurality of protrusions 152 are intermittently provided along the +X direction. That is, a plurality of convex portions 152 are arranged at regular intervals along the +X direction. Such a convex portion 152 is preferably, for example, between the individual lead electrode 91 and the extension portion 93 on the Y axis. This allows the adhesive 130 to easily flow from the first concave portion 141 toward the second concave portion 142 when the protective substrate 30 and the piezoelectric actuator 300 are bonded together. Further, by intermittently providing a plurality of protrusions 152 along the +X direction, the adhesive 130 can flow between two protrusions 152 adjacent in the +X direction. In particular, the adhesive 130 between the convex portion 152 and the first end surface 93b of the extension portion 93 flows toward the second concave portion 142 without being blocked by the convex portion 152. It is possible to further suppress the formation of a space not filled with the adhesive 130 in the vicinity of the first end face 80b, which is one end of the second electrode 80 that defines the .

（他の実施形態）
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。 (Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the basic configuration of the present invention is not limited to that described above.

例えば、上述した実施形態１では、個別リード電極９１および共通リード電極９２の延設部９３は、第３電極８２および第２電極８０の除去部８１側の端部を覆わないように形成するようにしたが、特にこれに限定されず、個別リード電極９１および共通リード電極９２の延設部９３は、第３電極８２および第２電極８０よりも除去部８１内に突出するように庇状に設けられていてもよい。つまり、第３電極８２の第１端面８２ｂおよび第２電極８０の第１端面８０ｂが個別リード電極９１および延設部９３によって覆われていなければ、第１凹部１４１内に活性部３１０の端部を規定する第２電極８０の第１端面８０ｂが露出されていることになり、第２電極８０の第１端面８０ｂが第１凹部１４１の内部に設けられていることに含まれる。 For example, in Embodiment 1 described above, the extended portions 93 of the individual lead electrodes 91 and the common lead electrode 92 are formed so as not to cover the ends of the third electrode 82 and the second electrode 80 on the removed portion 81 side. However, it is not particularly limited to this, and the extended portions 93 of the individual lead electrodes 91 and the common lead electrode 92 are eave-shaped so as to protrude further into the removed portion 81 than the third electrode 82 and the second electrode 80 . may be provided. In other words, if the first end surface 82b of the third electrode 82 and the first end surface 80b of the second electrode 80 are not covered with the individual lead electrode 91 and the extension portion 93, the end portion of the active portion 310 is located within the first recess 141. is exposed, and the first end surface 80b of the second electrode 80 is provided inside the first recess 141 .

また、上述した実施形態１では、凸部１５２をＹ軸に沿って１つ設けるようにしたが、特にこれに限定されず、Ｙ軸に沿って複数の凸部１５２を所定の間隔で設けるようにしてもよい。 In addition, in Embodiment 1 described above, one protrusion 152 is provided along the Y axis, but this is not a particular limitation, and a plurality of protrusions 152 may be provided along the Y axis at predetermined intervals. can be

また、接着剤１３０は、流路形成基板１０の振動板５０の圧電アクチュエーター３００が形成されていない表面と保護基板３０とを接着するようにしてもよく、その他の領域で接着されているものも含む。 Further, the adhesive 130 may adhere the surface of the vibration plate 50 of the passage forming substrate 10 on which the piezoelectric actuator 300 is not formed and the protective substrate 30, or may be adhered in other areas. include.

また、これら実施形態１の記録ヘッド１は、インクジェット式記録装置Ｉに搭載される。図９は、インクジェット式記録装置Ｉの一例を示す概略図である。 Further, the recording head 1 of the first embodiment is installed in the ink jet recording apparatus I. FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the ink jet recording apparatus I. As shown in FIG.

図９に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、記録ヘッド１は、液体供給手段を構成するカートリッジ２が着脱可能に設けられ、この記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。 In an ink jet recording apparatus I shown in FIG. 9, a recording head 1 is detachably provided with a cartridge 2 constituting liquid supply means, and a carriage 3 on which the recording head 1 is mounted is a carriage attached to an apparatus main body 4. It is provided axially movably on the shaft 5 .

そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。 The driving force of the drive motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears and a timing belt 7 (not shown), so that the carriage 3 with the recording head 1 mounted thereon is moved along the carriage shaft 5 . On the other hand, the apparatus main body 4 is provided with a transport roller 8 as transport means, and the transport roller 8 transports a recording sheet S, which is a recording medium such as paper. The conveying means for conveying the recording sheet S is not limited to the conveying roller, and may be a belt, a drum, or the like.

さらに、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。 Further, in the above-described ink jet recording apparatus I, the recording head 1 is mounted on the carriage 3 and moves in the main scanning direction, but is not limited to this. The present invention can also be applied to a so-called line-type recording apparatus that prints by simply moving a recording sheet S such as paper in the sub-scanning direction.

なお、上記実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。 In the above embodiments, an ink jet recording head is used as an example of a liquid ejecting head, and an ink jet recording apparatus is used as an example of a liquid ejecting apparatus. The present invention is intended for general applications, and can of course be applied to liquid ejecting heads and liquid ejecting apparatuses that eject liquids other than ink. Other liquid jet heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, coloring material jet heads used in manufacturing color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). an electrode material ejection head used for electrode formation, etc., and a bioorganic material ejection head used for biochip production, etc., and the liquid ejection apparatus provided with such a liquid ejection head can also be applied.

また、本発明は、インクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに限定されず、超音波デバイス、モーター、圧力センサー、焦電素子、強誘電体素子などの圧電デバイスにも適用することができる。また、これらの圧電デバイスを利用した完成体、たとえば、上記液体等噴射ヘッドを利用した液体等噴射装置、上記超音波デバイスを利用した超音波センサー、上記モーターを駆動源として利用したロボット、上記焦電素子を利用したＩＲセンサー、強誘電体素子を利用した強誘電体メモリーなども、圧電デバイスに含まれる。 Moreover, the present invention is not limited to liquid jet heads represented by ink jet recording heads, but can also be applied to piezoelectric devices such as ultrasonic devices, motors, pressure sensors, pyroelectric elements, and ferroelectric elements. . In addition, a complete body using these piezoelectric devices, for example, a liquid ejecting apparatus using the liquid ejecting head, an ultrasonic sensor using the ultrasonic device, a robot using the motor as a drive source, and the focus Piezoelectric devices also include IR sensors using electronic elements, ferroelectric memories using ferroelectric elements, and the like.

Ｉ…インクジェット式記録装置、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２…カートリッジ、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…搬送ローラー、１０…流路形成基板、１２…圧力室、１５…連通板、１６…ノズル連通路、１７…第１マニホールド部、１８…第２マニホールド部、１９…供給連通路、２０…ノズルプレート、２１…ノズル、３０…保護基板、３２…貫通孔、４０…ケース部材、４１…凹部、４２…第３マニホールド部、４３…接続口、４４…導入口、４５…コンプライアンス基板、４６…封止膜、４７…固定基板、４８…開口部、４９…コンプライアンス部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁体膜、６０…第１電極、７０…圧電体層、７０ａ…第１面、７１…凹部、８０…第２電極、８０ａ…第１面、８０ｂ…第１端面（一端部）、８１…除去部、８１ａ…第１除去部、８１ｂ…第２除去部、８２…第３電極、８２ａ…第１面、８２ｂ…第１端面、８２ｃ…第２端面、９０…リード電極、９１…個別リード電極、９１ａ…第１面、９１ｂ…第１端面、９１ｃ…第２端面、９２…共通リード電極、９３…延設部、９３ａ…第１面、９３ｂ…第１端面、１００…マニホールド、１２０…駆動回路、１２１…配線基板、１３０…接着剤、１４０…第１接着面、１４１…第１凹部、１４２…第２凹部、１５０…第２接着面、１５１…基準面、１５１ａ…第１基準面、１５１ｂ…第２基準面、１５２…凸部、３００…圧電アクチュエーター、３００…圧電素子、３１０…活性部、Ｓ…記録シート I... Ink jet recording apparatus 1... Ink jet recording head (liquid jet head) 2... Cartridge 3... Carriage 4... Apparatus body 5... Carriage shaft 6... Drive motor 7... Timing belt 8... Conveyance Roller 10 Flow path forming substrate 12 Pressure chamber 15 Communication plate 16 Nozzle communication passage 17 First manifold portion 18 Second manifold portion 19 Supply communication passage 20 Nozzle plate DESCRIPTION OF SYMBOLS 21... Nozzle, 30... Protection board, 32... Through hole, 40... Case member, 41... Recessed part, 42... Third manifold part, 43... Connection port, 44... Introduction port, 45... Compliance substrate, 46... Sealing film , 47... Fixed substrate 48... Opening 49... Compliance part 50... Diaphragm 51... Elastic film 52... Insulator film 60... First electrode 70... Piezoelectric layer 70a... First surface, 71... Recess 80... Second electrode 80a... First surface 80b... First end surface (one end) 81... Removed part 81a... First removed part 81b... Second removed part 82... Third electrode , 82a first surface 82b first end surface 82c second end surface 90 lead electrode 91 individual lead electrode 91a first surface 91b first end surface 91c second end surface 92 Common lead electrode 93 Extended portion 93a First surface 93b First end surface 100 Manifold 120 Drive circuit 121 Wiring board 130 Adhesive 140 First adhesive surface 141 First recess 142 Second recess 150 Second bonding surface 151 Reference surface 151a First reference surface 151b Second reference surface 152 Protrusion 300 Piezoelectric actuator 300 Piezoelectric element , 310... active portion, S... recording sheet

Claims (10)

基板と、
前記基板の一方面側に設けられる振動板と、
前記振動板の前記基板とは反対面側に形成される第１電極と圧電体層と第２電極とを備える圧電アクチュエーターと、
前記基板の前記一方面側に接着剤によって接着されて、前記圧電アクチュエーターを覆う保護基板と、
を具備し、
前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とにより前記圧電体層が挟まれる活性部を複数有し、
前記圧電アクチュエーターの前記保護基板側の面には、前記基板と前記保護基板との積層方向に形成される段差と、前記活性部の端部を規定する前記第２電極の一端部と、を有し、前記保護基板は、前記段差と前記第２電極の前記一端部とに亘って接着され、
前記保護基板の前記圧電アクチュエーターに接着される接着面には、前記段差の前記保護基板側の面に対向する基準面と、前記基準面よりも前記圧電アクチュエーター側に突出する凸部と、を備える、
ことを特徴とする圧電デバイス。 a substrate;
a diaphragm provided on one side of the substrate;
a piezoelectric actuator comprising a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode formed on the side of the vibration plate opposite to the substrate;
a protective substrate adhered to the one surface of the substrate with an adhesive and covering the piezoelectric actuator;
and
The piezoelectric actuator has a plurality of active portions in which the piezoelectric layer is sandwiched between the first electrode and the second electrode,
The surface of the piezoelectric actuator on the side of the protective substrate has a step formed in the lamination direction of the substrate and the protective substrate, and one end of the second electrode that defines the end of the active portion. and the protective substrate is bonded across the step and the one end of the second electrode,
The adhesion surface of the protection substrate to be adhered to the piezoelectric actuator includes a reference surface facing the surface of the step on the protection substrate side, and a convex portion projecting from the reference surface toward the piezoelectric actuator. ,
A piezoelectric device characterized by: 複数の前記活性部は、前記基板と前記保護基板との積層方向と直交する第１方向に並んで配置され、
前記段差によって、前記積層方向および前記第１方向に直交する第２方向に凹部が形成され、
前記一端部は、前記凹部の内部に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。 the plurality of active portions are arranged side by side in a first direction orthogonal to a lamination direction of the substrate and the protective substrate;
The step forms a recess in a second direction orthogonal to the stacking direction and the first direction,
The one end is provided inside the recess,
The piezoelectric device according to claim 1, characterized by: 前記凸部は、前記積層方向から見て、前記凹部の内側に位置し、
前記第２方向において、前記凸部の幅は、前記凹部の幅よりも小さい、
ことを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイス。 The convex portion is positioned inside the concave portion when viewed from the stacking direction,
In the second direction, the width of the protrusion is smaller than the width of the recess,
The piezoelectric device according to claim 2, characterized by: 複数の前記活性部は、前記基板と前記保護基板との前記積層方向と直交する第１方向に並んで配置され、
前記凸部は、前記第１方向に亘って連続して形成される、
ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の圧電デバイス。 the plurality of active portions are arranged side by side in a first direction orthogonal to the stacking direction of the substrate and the protection substrate;
The convex portion is formed continuously over the first direction,
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 複数の前記活性部は、前記基板と前記保護基板との前記積層方向と直交する第１方向に並んで配置され、
前記凸部は、前記第１方向に断続して設けられている、
ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の圧電デバイス。 the plurality of active portions are arranged side by side in a first direction orthogonal to the stacking direction of the substrate and the protection substrate;
The convex portion is intermittently provided in the first direction,
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 前記凸部の前記基準面から前記圧電アクチュエーターに向かう方向の高さは、前記段差の前記保護基板に向かう高さよりも小さい、
ことを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の圧電デバイス。 The height of the protrusion in the direction from the reference surface toward the piezoelectric actuator is smaller than the height of the step toward the protective substrate,
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that: 前記段差の前記保護基板側の最上層は、金（Ａｕ）を含む、
ことを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の圧電デバイス。 the uppermost layer on the protection substrate side of the step contains gold (Au);
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that: 前記第２電極は、複数の前記活性部に共通する共通電極である、
ことを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載の圧電デバイス。 The second electrode is a common electrode common to the plurality of active portions,
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that: 液体を噴射するノズルに連通する圧力室が形成される基板と、
前記基板の一方面側に設けられる振動板と、
前記振動板の前記基板とは反対面側に形成される第１電極と圧電体層と第２電極とを備える圧電アクチュエーターと、
前記基板の前記一方面側に接着剤によって接着されて、前記圧電アクチュエーターを覆う保護基板と、
を具備し、
前記圧電アクチュエーターは、前記第１電極と前記第２電極とにより前記圧電体層が挟まれる活性部を複数有し、
前記圧電アクチュエーターの前記保護基板側の面には、前記基板と前記保護基板との積層方向において形成される段差と、前記活性部の端部を規定する前記第２電極の一端部と、を有し、前記保護基板は、前記段差と前記第２電極の前記一端部とに亘って接着され、
前記保護基板の前記圧電アクチュエーターに接着される接着面には、前記段差の前記保護基板側の面に対向する基準面と、前記基準面よりも前記圧電アクチュエーター側に突出する凸部と、を備える、
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 a substrate on which a pressure chamber communicating with a nozzle for ejecting liquid is formed;
a diaphragm provided on one side of the substrate;
a piezoelectric actuator comprising a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode formed on the side of the vibration plate opposite to the substrate;
a protective substrate adhered to the one surface of the substrate with an adhesive and covering the piezoelectric actuator;
and
The piezoelectric actuator has a plurality of active portions in which the piezoelectric layer is sandwiched between the first electrode and the second electrode,
The surface of the piezoelectric actuator on the side of the protective substrate has a step formed in the lamination direction of the substrate and the protective substrate, and one end of the second electrode that defines the end of the active portion. and the protective substrate is bonded across the step and the one end of the second electrode,
The adhesion surface of the protection substrate to be adhered to the piezoelectric actuator includes a reference surface facing the surface of the step on the protection substrate side, and a convex portion projecting from the reference surface toward the piezoelectric actuator. ,
A liquid jet head characterized by: 請求項９に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 9 .
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