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JP2019202432A - Liquid jet head, liquid jet device and piezoelectric device - Google Patents

Liquid jet head, liquid jet device and piezoelectric device Download PDF

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JP2019202432A
JP2019202432A JP2018097344A JP2018097344A JP2019202432A JP 2019202432 A JP2019202432 A JP 2019202432A JP 2018097344 A JP2018097344 A JP 2018097344A JP 2018097344 A JP2018097344 A JP 2018097344A JP 2019202432 A JP2019202432 A JP 2019202432A
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JP
Japan
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voltage
piezoelectric element
electrode
piezoelectric
polarity
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Application number
JP2018097344A
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Japanese (ja)
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横山 直人
Naoto Yokoyama
直人 横山
栄樹 平井
Eiki Hirai
栄樹 平井
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

To provide a liquid jet head that can reduce the possibilities that crack may occur in a vibration plate, a liquid jet device and a piezoelectric device.SOLUTION: The liquid jet head comprises a pressure chamber for storing liquid, a vibration plate constituting a wall surface of the pressure chamber, a piezoelectric element formed in the vibration plate, and a driving circuit that applies voltages to the piezoelectric element. The piezoelectric element includes a first part and a second part formed at positions different from each other in a planar view, and the driving circuit applies to the first part a voltage that varies in a range between a second voltage V2 between an anti-voltage Vc (-) with a first polarity of the piezoelectric element and a first voltage V1 with a second polarity opposite to the first polarity and the first voltage; and applies to the second part a voltage that varies in a range between a fourth voltage V4 between the anti-voltage and a third voltage V3 with the second polarity and the third voltage, where the second voltage is closer to the anti-voltage than the fourth voltage.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、液体噴射ヘッドに好適に利用される圧電素子の構造および駆動に関する。   The present invention relates to a structure and driving of a piezoelectric element that is preferably used in a liquid ejecting head.

圧力室の壁面を構成する振動板を圧電素子により振動させることで圧力室内の液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドが、従来から提案されている。例えば特許文献1には、第1上部電極と第2上部電極とを圧電体層の面上に形成した構成の圧電素子が開示されている。第1上部電極に印加される電圧は、第2上部電極に印加される電圧よりも低い。   2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid ejecting head that ejects liquid in a pressure chamber from a nozzle by vibrating a diaphragm constituting a wall surface of the pressure chamber with a piezoelectric element has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a piezoelectric element having a configuration in which a first upper electrode and a second upper electrode are formed on a surface of a piezoelectric layer. The voltage applied to the first upper electrode is lower than the voltage applied to the second upper electrode.

特開2011−29305号公報JP 2011-29305 A

振動板のうち圧電素子の間隔に対応する領域には、振動の反復によりクラック(ひび割れ)が発生する可能性がある。振動板にクラックが発生する可能性を低減するという観点から、特許文献1の技術には更なる改善の余地がある。   There is a possibility that a crack (crack) may occur in a region of the diaphragm corresponding to the interval between the piezoelectric elements due to repeated vibration. From the viewpoint of reducing the possibility of cracks occurring in the diaphragm, there is room for further improvement in the technique of Patent Document 1.

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体を収容する圧力室と、前記圧力室の壁面を構成する振動板と、前記振動板に形成された圧電素子と、前記圧電素子に電圧を印加する駆動回路とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記圧電素子は、平面視で相異なる位置に形成された第1部分と第2部分とを含み、前記駆動回路は、前記圧電素子の第1極性の抗電圧と前記第1極性とは反対の第2極性の第1電圧との間の第2電圧と、前記第1電圧との間の範囲内で変動する電圧を、前記第1部分に印加し、前記抗電圧と前記第2極性の第3電圧との間の第4電圧と、前記第3電圧との間の範囲内で変動する電圧を、前記第2部分に印加し、前記第2電圧は、前記第4電圧よりも前記抗電圧に近い。   In order to solve the above-described problems, a liquid jet head according to a preferred aspect of the present invention includes a pressure chamber that contains a liquid, a diaphragm that forms a wall surface of the pressure chamber, and a piezoelectric element that is formed on the diaphragm. A liquid ejecting head including an element and a drive circuit for applying a voltage to the piezoelectric element, wherein the piezoelectric element includes a first portion and a second portion formed at different positions in plan view; The drive circuit is in a range between a second voltage between the first voltage coercive voltage of the piezoelectric element and a first voltage having a second polarity opposite to the first polarity, and the first voltage. Is applied to the first portion, and a voltage that varies within a range between the fourth voltage between the coercive voltage and the third voltage of the second polarity and the third voltage is applied. , Applied to the second portion, the second voltage being closer to the coercive voltage than the fourth voltage.

本発明の好適な態様に係る圧電デバイスは、振動板と、前記振動板に形成された圧電素子と、前記圧電素子に電圧を印加する駆動回路とを具備する圧電デバイスであって、前記圧電素子は、平面視で相異なる位置に形成された第1部分と第2部分とを含み、前記駆動回路は、前記圧電素子の第1極性の抗電圧と前記第1極性とは反対の第2極性の第1電圧との間の第2電圧と、前記第1電圧との間の範囲内で変動する電圧を、前記第1部分に印加し、前記抗電圧と前記第2極性の第3電圧との間の第4電圧と、前記第3電圧との間の範囲内で変動する電圧を、前記第2部分に印加し、前記第2電圧は、前記第4電圧よりも前記抗電圧に近い。   A piezoelectric device according to a preferred aspect of the present invention is a piezoelectric device comprising a diaphragm, a piezoelectric element formed on the diaphragm, and a drive circuit for applying a voltage to the piezoelectric element, wherein the piezoelectric element Includes a first portion and a second portion formed at different positions in plan view, and the drive circuit has a second polarity opposite to the first polarity coercive voltage and the first polarity of the piezoelectric element. A second voltage between the first voltage and a voltage varying within a range between the first voltage is applied to the first portion, the coercive voltage and the third voltage having the second polarity, A voltage that fluctuates within a range between the fourth voltage and the third voltage is applied to the second portion, and the second voltage is closer to the coercive voltage than the fourth voltage.

第1実施形態に係る液体噴射装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a liquid ejecting apparatus according to a first embodiment. 液体噴射ヘッドの機能的な構成を例示するブロック図である。3 is a block diagram illustrating a functional configuration of a liquid ejecting head. FIG. 駆動信号の波形図である。It is a wave form diagram of a drive signal. 液体噴射ヘッドの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a liquid ejecting head. 液体噴射ヘッドの断面図(図2のV-V線の断面図)である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid jet head (a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 2). 複数の圧電素子の平面図である。It is a top view of a plurality of piezoelectric elements. 図6におけるVII-VII線の断面図である。It is sectional drawing of the VII-VII line in FIG. 図6におけるVIII-VIII線の断面図である。It is sectional drawing of the VIII-VIII line in FIG. 圧電素子の第1部分および第2部分に印加される電圧の波形図である。It is a wave form diagram of the voltage applied to the 1st part and 2nd part of a piezoelectric element. 圧電素子の印加電圧と歪み量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the applied voltage of a piezoelectric element, and the amount of distortion. 振動板の変位量の説明図である。It is explanatory drawing of the displacement amount of a diaphragm. 第2実施形態における圧電素子の印加電圧と歪み量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the applied voltage and distortion amount of the piezoelectric element in 2nd Embodiment. 変形例における圧電素子の構成図である。It is a block diagram of the piezoelectric element in a modification.

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

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

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

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

図2は、液体噴射装置100の機能に着目した構成図である。搬送機構22および移動機構24の図示は便宜的に省略した。図2に例示される通り、第1実施形態の制御ユニット20は、制御処理部201および信号生成部202として機能する。制御処理部201は、液体噴射ヘッド26が複数のノズルNの各々からインクを噴射する動作を制御する。例えば、制御処理部201は、インクの噴射の有無(噴射/非噴射)をノズルN毎に指示する制御信号Sを生成して液体噴射ヘッド26に供給する。制御信号Sは、外部装置(例えばホストコンピューター)から供給される画像データに応じて生成される。図2の信号生成部202は、駆動信号Dと基準電圧Vbs1(第1基準電圧の例示)と基準電圧Vbs2(第2基準電圧の例示)とを生成する。駆動信号Dと基準電圧Vbs1と基準電圧Vbs2とは、液体噴射ヘッド26によるインクの噴射に利用される。   FIG. 2 is a configuration diagram that focuses on the function of the liquid ejecting apparatus 100. Illustration of the transport mechanism 22 and the moving mechanism 24 is omitted for convenience. As illustrated in FIG. 2, the control unit 20 of the first embodiment functions as a control processing unit 201 and a signal generation unit 202. The control processing unit 201 controls the operation of the liquid ejecting head 26 ejecting ink from each of the plurality of nozzles N. For example, the control processing unit 201 generates a control signal S instructing whether or not ink is ejected (ejection / non-ejection) for each nozzle N and supplies the control signal S to the liquid ejecting head 26. The control signal S is generated according to image data supplied from an external device (for example, a host computer). 2 generates the drive signal D, the reference voltage Vbs1 (example of the first reference voltage), and the reference voltage Vbs2 (example of the second reference voltage). The drive signal D, the reference voltage Vbs1, and the reference voltage Vbs2 are used for ejecting ink by the liquid ejecting head 26.

図3は、駆動信号Dの波形図である。図3に例示される通り、第1実施形態の駆動信号Dは、所定の周期で時間的に変動する電圧信号である。1周期分の駆動信号Dは、複数の区間Q(Q1〜Q5)で構成される。区間Q1は、所定の基準電圧V0から低位側の電圧VLまで電圧レベルが経時的に低下する区間であり、区間Q2は、電圧レベルが電圧VLに維持される区間である。区間Q3は、基準電圧V0を上回る電圧VHまで電圧レベルが電圧VLから経時的に上昇する区間であり、区間Q4は、電圧レベルが電圧VHに維持される区間である。区間Q5は、電圧レベルが電圧VHから基準電圧V0まで経時的に低下する区間である。なお、駆動信号Dの波形は、図3に例示した波形に限定されない。   FIG. 3 is a waveform diagram of the drive signal D. As illustrated in FIG. 3, the drive signal D of the first embodiment is a voltage signal that varies with time in a predetermined cycle. The drive signal D for one cycle is composed of a plurality of sections Q (Q1 to Q5). The section Q1 is a section where the voltage level decreases with time from the predetermined reference voltage V0 to the lower voltage VL, and the section Q2 is a section where the voltage level is maintained at the voltage VL. The section Q3 is a section in which the voltage level rises with time from the voltage VL to the voltage VH exceeding the reference voltage V0, and the section Q4 is a section in which the voltage level is maintained at the voltage VH. The section Q5 is a section in which the voltage level decreases with time from the voltage VH to the reference voltage V0. The waveform of the drive signal D is not limited to the waveform illustrated in FIG.

図3に例示される通り、基準電圧Vbs1および基準電圧Vbs2は、所定の直流電圧である。基準電圧Vbs1は、基準電圧Vbs2を上回る(Vbs1>Vbs2)。第1実施形態の基準電圧Vbs1は、基準電圧V0と同電圧である。   As illustrated in FIG. 3, the reference voltage Vbs1 and the reference voltage Vbs2 are predetermined DC voltages. The reference voltage Vbs1 exceeds the reference voltage Vbs2 (Vbs1> Vbs2). The reference voltage Vbs1 of the first embodiment is the same voltage as the reference voltage V0.

図2に例示される通り、第1実施形態の液体噴射ヘッド26は、相異なるノズルに対応する複数の噴射部261と、複数の噴射部261の各々を駆動する駆動回路262とを具備する。複数の噴射部261の各々は、駆動回路262から供給される駆動信号Dに応じてインクを噴射する。なお、駆動回路262を液体噴射ヘッド26の外部に設置することも可能である。   As illustrated in FIG. 2, the liquid ejecting head 26 according to the first embodiment includes a plurality of ejecting units 261 corresponding to different nozzles, and a drive circuit 262 that drives each of the plurality of ejecting units 261. Each of the plurality of ejection units 261 ejects ink according to the drive signal D supplied from the drive circuit 262. Note that the drive circuit 262 can also be installed outside the liquid jet head 26.

図2に例示される通り、制御処理部201が生成した制御信号Sと、信号生成部202が生成した駆動信号Dとが駆動回路262に供給される。第1実施形態の駆動回路262は、制御処理部201からの指示(すなわち制御信号S)に応じて駆動信号Dを供給することで複数の噴射部261の各々を駆動する。具体的には、駆動回路262は、制御信号Sがインクの噴射を指示する噴射部261に対して駆動信号Dを供給し、制御信号Sがインクの非噴射を指示する噴射部261には駆動信号Dを供給しない。   As illustrated in FIG. 2, the control signal S generated by the control processing unit 201 and the drive signal D generated by the signal generation unit 202 are supplied to the drive circuit 262. The drive circuit 262 of the first embodiment drives each of the plurality of ejection units 261 by supplying a drive signal D in accordance with an instruction from the control processing unit 201 (that is, the control signal S). Specifically, the drive circuit 262 supplies the drive signal D to the ejection unit 261 in which the control signal S instructs ink ejection, and the control signal S drives the ejection unit 261 instructing non-ejection of ink. The signal D is not supplied.

図4は、液体噴射ヘッド26の分解斜視図であり、図5は、図4におけるV-V線の断面図(X-Z平面に平行な断面)である。図4に例示される通り、X-Y平面(例えば媒体12の表面に平行な平面)に垂直な方向を以下ではZ方向と表記する。各液体噴射ヘッド26によるインクの噴射方向(典型的には鉛直方向)がZ方向に相当する。   4 is an exploded perspective view of the liquid jet head 26, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 4 (a cross section parallel to the XZ plane). As illustrated in FIG. 4, a direction perpendicular to the XY plane (for example, a plane parallel to the surface of the medium 12) is hereinafter referred to as a Z direction. The ink ejection direction (typically the vertical direction) by each liquid ejection head 26 corresponds to the Z direction.

図4および図5に例示される通り、液体噴射ヘッド26は、Y方向に長尺な略矩形状の流路基板32を具備する。流路基板32のうちZ方向における負側の面上には、圧力室基板34と振動板36と複数の圧電素子38と筐体部42と封止体44とが設置される。他方、流路基板32のうちZ方向における正側の面上には、ノズル板46と吸振体48とが設置される。液体噴射ヘッド26の各要素は、概略的には流路基板32と同様にY方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。   As illustrated in FIGS. 4 and 5, the liquid ejecting head 26 includes a substantially rectangular channel substrate 32 that is long in the Y direction. On the negative surface of the flow path substrate 32 in the Z direction, a pressure chamber substrate 34, a diaphragm 36, a plurality of piezoelectric elements 38, a housing portion 42, and a sealing body 44 are installed. On the other hand, a nozzle plate 46 and a vibration absorber 48 are installed on the positive side surface in the Z direction of the flow path substrate 32. Each element of the liquid jet head 26 is generally a plate-like member that is long in the Y direction, similarly to the flow path substrate 32, and is bonded to each other using, for example, an adhesive.

図4に例示される通り、ノズル板46は、Y方向に配列する複数のノズルNが形成された板状部材である。各ノズルNは、インクが通過する貫通孔である。なお、流路基板32と圧力室基板34とノズル板46とは、例えばシリコン(Si)の単結晶基板をエッチング等の半導体製造技術により加工することで形成される。ただし、液体噴射ヘッド26の各要素の材料や製法は任意である。Y方向は、複数のノズルNが配列する方向とも換言され得る。   As illustrated in FIG. 4, the nozzle plate 46 is a plate-like member on which a plurality of nozzles N arranged in the Y direction are formed. Each nozzle N is a through hole through which ink passes. The flow path substrate 32, the pressure chamber substrate 34, and the nozzle plate 46 are formed, for example, by processing a silicon (Si) single crystal substrate by a semiconductor manufacturing technique such as etching. However, the material and manufacturing method of each element of the liquid jet head 26 are arbitrary. The Y direction can be rephrased as the direction in which the plurality of nozzles N are arranged.

流路基板32は、インクの流路を形成するための板状部材である。図4および図5に例示される通り、流路基板32には、開口部322と供給流路324と連通流路326とが形成される。開口部322は、複数のノズルNにわたり連続するように平面視で(すなわちZ方向からみて)Y方向に沿う長尺状に形成された貫通孔である。他方、供給流路324および連通流路326は、ノズルN毎に個別に形成された貫通孔である。また、図5に例示される通り、流路基板32のうちZ方向における正側の表面には、複数の供給流路324にわたる中継流路328が形成される。中継流路328は、開口部322と複数の供給流路324とを連通させる流路である。   The flow path substrate 32 is a plate-like member for forming an ink flow path. As illustrated in FIGS. 4 and 5, an opening 322, a supply channel 324, and a communication channel 326 are formed in the channel substrate 32. The opening 322 is a through hole formed in a long shape along the Y direction in a plan view (that is, viewed from the Z direction) so as to be continuous over the plurality of nozzles N. On the other hand, the supply flow path 324 and the communication flow path 326 are through holes formed individually for each nozzle N. In addition, as illustrated in FIG. 5, a relay flow path 328 that extends across the plurality of supply flow paths 324 is formed on the positive surface of the flow path substrate 32 in the Z direction. The relay channel 328 is a channel that connects the opening 322 and the plurality of supply channels 324.

筐体部42は、例えば樹脂材料の射出成形で製造された構造体であり、流路基板32のうちZ方向における負側の表面に固定される。図5に例示される通り、筐体部42には収容部422と導入口424とが形成される。収容部422は、流路基板32の開口部322に対応した外形の凹部であり、導入口424は、収容部422に連通する貫通孔である。図5から理解される通り、流路基板32の開口部322と筐体部42の収容部422とを相互に連通させた空間が液体貯留室(リザーバー)Rとして機能する。液体容器14から供給されて導入口424を通過したインクが液体貯留室Rに貯留される。   The housing part 42 is a structure manufactured by injection molding of a resin material, for example, and is fixed to the negative surface of the flow path substrate 32 in the Z direction. As illustrated in FIG. 5, the housing portion 42 is formed with a housing portion 422 and an introduction port 424. The accommodating portion 422 is a concave portion having an outer shape corresponding to the opening portion 322 of the flow path substrate 32, and the introduction port 424 is a through hole communicating with the accommodating portion 422. As understood from FIG. 5, a space in which the opening 322 of the flow path substrate 32 and the accommodating portion 422 of the housing portion 42 communicate with each other functions as a liquid storage chamber (reservoir) R. The ink supplied from the liquid container 14 and passing through the inlet 424 is stored in the liquid storage chamber R.

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

図4および図5に例示される通り、圧力室基板34は、相異なるノズルNに対応する複数の圧力室Cが形成された板状部材である。複数の圧力室Cは、Y方向に沿って配列する。各圧力室C(キャビティ)は、平面視でX方向に沿う長尺状の開口である。X方向の正側における圧力室Cの端部は平面視で流路基板32の1個の供給流路324に重なり、X方向の負側における圧力室Cの端部は平面視で流路基板32の1個の連通流路326に重なる。   As illustrated in FIGS. 4 and 5, the pressure chamber substrate 34 is a plate-like member in which a plurality of pressure chambers C corresponding to different nozzles N are formed. The plurality of pressure chambers C are arranged along the Y direction. Each pressure chamber C (cavity) is a long opening along the X direction in plan view. The end of the pressure chamber C on the positive side in the X direction overlaps with one supply channel 324 of the flow path substrate 32 in a plan view, and the end of the pressure chamber C on the negative side in the X direction is in the plan view It overlaps with one communication channel 326 of 32.

圧力室基板34のうち流路基板32とは反対側の表面には振動板36が設置される。振動板36は、弾性的に変形可能な板状部材である。図5に例示される通り、第1実施形態の振動板36は、第1層361と第2層362との積層で構成される。第2層362は、第1層361からみて圧力室基板34とは反対側に位置する。第1層361は、酸化シリコン(SiO)等の弾性材料で形成された弾性膜であり、第2層362は、酸化ジルコニウム(ZrO)等の絶縁材料で形成された絶縁膜である。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Cに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、圧力室基板34と振動板36の一部または全部とを一体に形成することも可能である。 A diaphragm 36 is installed on the surface of the pressure chamber substrate 34 opposite to the flow path substrate 32. The diaphragm 36 is a plate-like member that can be elastically deformed. As illustrated in FIG. 5, the diaphragm 36 according to the first embodiment is configured by stacking a first layer 361 and a second layer 362. The second layer 362 is located on the side opposite to the pressure chamber substrate 34 when viewed from the first layer 361. The first layer 361 is an elastic film formed of an elastic material such as silicon oxide (SiO 2 ), and the second layer 362 is an insulating film formed of an insulating material such as zirconium oxide (ZrO 2 ). In addition, by selectively removing a part of the plate-like member having a predetermined plate thickness in the plate thickness direction from the region corresponding to the pressure chamber C, the pressure chamber substrate 34 and a part or all of the diaphragm 36 are removed. It is also possible to form it integrally.

図5から理解される通り、流路基板32と振動板36とは、各圧力室Cの内側で相互に間隔をあけて対向する。圧力室Cは、流路基板32と振動板36との間に位置し、当該圧力室C内に充填されたインクに圧力を付与するための空間である。液体貯留室Rに貯留されたインクは、中継流路328から各供給流路324に分岐して複数の圧力室Cに並列に供給および充填される。以上の説明から理解される通り、振動板36は、圧力室Cの壁面(具体的には、圧力室Cの一面である上面)を構成する。   As understood from FIG. 5, the flow path substrate 32 and the vibration plate 36 face each other with an interval inside each pressure chamber C. The pressure chamber C is a space that is located between the flow path substrate 32 and the vibration plate 36 and applies pressure to the ink filled in the pressure chamber C. The ink stored in the liquid storage chamber R branches from the relay flow path 328 to each supply flow path 324 and is supplied and filled in the plurality of pressure chambers C in parallel. As understood from the above description, the diaphragm 36 constitutes the wall surface of the pressure chamber C (specifically, the upper surface which is one surface of the pressure chamber C).

図4および図5に例示される通り、振動板36のうち圧力室Cとは反対側の表面(すなわち第2層362の表面)には、相異なるノズルN(または圧力室C)に対応する複数の圧電素子38が設置される。各圧電素子38は、駆動信号Dの供給により変形するアクチュエーターであり、平面視でX方向に沿う長尺状に形成される。圧電素子38の長手方向をX方向と定義してもよい。複数の圧電素子38は、複数の圧力室Cに対応するようにY方向に配列する。圧電素子38の変形に連動して振動板36が振動すると、圧力室C内の圧力が変動することで、圧力室Cに充填されたインクが連通流路326とノズルNとを通過して噴射される。図4に例示した1個の噴射部261は、圧電素子38と振動板36と圧力室CからノズルNまでの流路とを含む部分である。   As illustrated in FIGS. 4 and 5, the surface of the diaphragm 36 opposite to the pressure chamber C (that is, the surface of the second layer 362) corresponds to a different nozzle N (or pressure chamber C). A plurality of piezoelectric elements 38 are installed. Each piezoelectric element 38 is an actuator that is deformed by the supply of the drive signal D, and is formed in a long shape along the X direction in plan view. The longitudinal direction of the piezoelectric element 38 may be defined as the X direction. The plurality of piezoelectric elements 38 are arranged in the Y direction so as to correspond to the plurality of pressure chambers C. When the vibration plate 36 vibrates in conjunction with the deformation of the piezoelectric element 38, the pressure in the pressure chamber C fluctuates, so that the ink filled in the pressure chamber C is ejected through the communication channel 326 and the nozzle N. Is done. One injection unit 261 illustrated in FIG. 4 is a part including the piezoelectric element 38, the diaphragm 36, and a flow path from the pressure chamber C to the nozzle N.

図4および図5の封止体44は、複数の圧電素子38を保護するとともに圧力室基板34および振動板36の機械的な強度を補強する構造体であり、振動板36の表面に例えば接着剤で固定される。封止体44のうち振動板36との対向面に形成された凹部の内側に複数の圧電素子38が収容される。   4 and 5 is a structure that protects the plurality of piezoelectric elements 38 and reinforces the mechanical strength of the pressure chamber substrate 34 and the diaphragm 36. For example, the sealing body 44 is bonded to the surface of the diaphragm 36. It is fixed with an agent. A plurality of piezoelectric elements 38 are accommodated inside a concave portion formed on the surface of the sealing body 44 facing the diaphragm 36.

図5に例示される通り、振動板36の表面(または圧力室基板34の表面)には、例えば配線基板50が接合される。配線基板50は、制御ユニット20または電源回路(図示略)と液体噴射ヘッド26とを電気的に接続するための複数の配線(図示略)が形成された実装部品である。例えばFPC(Flexible Printed Circuit)やFFC(Flexible Flat Cable)等の可撓性の配線基板50が好適に採用される。圧電素子38を駆動するための駆動信号Dが配線基板50から各圧電素子38に供給される。   As illustrated in FIG. 5, for example, a wiring substrate 50 is bonded to the surface of the vibration plate 36 (or the surface of the pressure chamber substrate 34). The wiring board 50 is a mounting component on which a plurality of wirings (not shown) for electrically connecting the control unit 20 or the power supply circuit (not shown) and the liquid jet head 26 are formed. For example, a flexible wiring board 50 such as FPC (Flexible Printed Circuit) or FFC (Flexible Flat Cable) is preferably employed. A drive signal D for driving the piezoelectric elements 38 is supplied from the wiring board 50 to each piezoelectric element 38.

各圧電素子38の具体的な構成を以下に詳述する。図6は、複数の圧電素子38の平面図である。なお、図6では、任意の1個の要素の奥側に位置する要素の輪郭(本来は手前側の要素に隠れる部位)も便宜的に実線で図示されている。また、図7は、図6におけるVII-VII線の断面図(圧電素子38の長手方向に沿う断面)であり、図8は、図6におけるVIII-VIII線の断面図(圧電素子38の短手方向に沿う断面)である。   A specific configuration of each piezoelectric element 38 will be described in detail below. FIG. 6 is a plan view of the plurality of piezoelectric elements 38. In FIG. 6, the outline of an element located on the back side of any one element (originally a part hidden by the element on the near side) is also shown by a solid line for convenience. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6 (cross section along the longitudinal direction of the piezoelectric element 38), and FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. Cross section along hand direction).

図6から図8に例示される通り、圧電素子38は、概略的には、第1電極51と圧電体層52と第2電極53との積層で構成される。第1電極51と第2電極53との間に印加される電圧に応じて圧電体層52が変形する。すなわち、第1電極51と第2電極53とが圧電体層52を挟んで相互に対向する部分が圧電素子38として機能する。圧力室C毎(またはノズルN毎)に圧電素子38が個別に形成される。具体的には、X方向に長尺状に形成された複数の圧電素子38が、相互に間隔をあけてY方向に配列する。   As illustrated in FIG. 6 to FIG. 8, the piezoelectric element 38 is generally configured by stacking a first electrode 51, a piezoelectric layer 52, and a second electrode 53. The piezoelectric layer 52 is deformed according to the voltage applied between the first electrode 51 and the second electrode 53. That is, the portion where the first electrode 51 and the second electrode 53 face each other with the piezoelectric layer 52 interposed therebetween functions as the piezoelectric element 38. Piezoelectric elements 38 are individually formed for each pressure chamber C (or for each nozzle N). Specifically, a plurality of piezoelectric elements 38 formed in a long shape in the X direction are arranged in the Y direction at intervals.

なお、本明細書において「要素Aと要素Bとが積層される」という表現は、要素Aと要素Bとが直接的に接触する構成に限定する趣旨ではない。すなわち、要素Aと要素Bとの間に他の要素Cが介在する構成も、「要素Aと要素Bとが積層される」という概念に包含される。また、「要素Aの面上に要素Bが形成される」という表現も同様に、要素Aと要素Bとが直接的に接触する構成には限定されない。すなわち、要素Aの表面に要素Cが形成され、要素Cの表面に要素Bが形成された構成でも、要素Aと要素Bとの少なくとも一部が平面視で重なる構成であれば、「要素Aの面上に要素Bが形成される」という概念に包含される。   In the present specification, the expression “element A and element B are stacked” is not intended to limit the configuration in which element A and element B are in direct contact with each other. That is, a configuration in which another element C is interposed between the element A and the element B is also included in the concept that “the element A and the element B are stacked”. Similarly, the expression “element B is formed on the surface of element A” is not limited to a configuration in which element A and element B are in direct contact with each other. That is, even in a configuration in which the element C is formed on the surface of the element A and the element B is formed on the surface of the element C, if “at least part of the element A and the element B overlap in a plan view” The element B is formed on the surface of “

第1電極51は、振動板36の面上(具体的には第2層362の表面)に形成される。第1電極51は、圧電素子38毎に相互に離間して形成された個別電極である。具体的には、X方向に延在する複数の第1電極51が、相互に間隔をあけてY方向に配列する。第1電極51の材料または製法は任意である。例えば、各種の導電材料の薄膜をスパッタリング等の公知の成膜技術により形成し、フォトリソグラフィ等の公知の加工技術により当該薄膜を選択的に除去することで、第1電極51を形成することが可能である。各圧電素子38の第1電極51には、当該圧電素子38に対応するノズルNからのインクの噴射を制御するための駆動信号Dが配線基板50を介して印加される。   The first electrode 51 is formed on the surface of the diaphragm 36 (specifically, the surface of the second layer 362). The first electrode 51 is an individual electrode formed so as to be separated from each other for each piezoelectric element 38. Specifically, a plurality of first electrodes 51 extending in the X direction are arranged in the Y direction at intervals. The material or manufacturing method of the first electrode 51 is arbitrary. For example, the first electrode 51 can be formed by forming a thin film of various conductive materials by a known film formation technique such as sputtering and selectively removing the thin film by a known processing technique such as photolithography. Is possible. A drive signal D for controlling ejection of ink from the nozzle N corresponding to the piezoelectric element 38 is applied to the first electrode 51 of each piezoelectric element 38 via the wiring board 50.

圧電体層52は、第1電極51の面上に形成される。圧電体層52は、複数の圧電素子38にわたり連続するようにY方向に延在する帯状の誘電膜である。圧電体層52の材料または製法は任意である。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電材料の薄膜をスパッタリング等の公知の成膜技術により形成し、フォトリソグラフィ等の公知の加工技術により当該薄膜を選択的に除去することで、圧電体層52を形成することが可能である。図6に例示される通り、圧電体層52のうち相互に隣合う各圧力室Cの間隙に平面視で対応する領域には、X方向に長尺な切欠521(スリット)が形成される。以上の構成によれば、各圧電素子38は圧力室C毎に個別に変形し、圧電素子38の相互間における振動の伝播が抑制される。したがって、各ノズルNによるインクの噴射特性(例えば噴射量,噴射方向または噴射速度)を高精度に制御することが可能である。   The piezoelectric layer 52 is formed on the surface of the first electrode 51. The piezoelectric layer 52 is a strip-shaped dielectric film extending in the Y direction so as to be continuous over the plurality of piezoelectric elements 38. The material or manufacturing method of the piezoelectric layer 52 is arbitrary. For example, a piezoelectric material layer 52 is formed by forming a thin film of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate by a known film forming technique such as sputtering and selectively removing the thin film by a known processing technique such as photolithography. Can be formed. As illustrated in FIG. 6, a notch 521 (slit) elongated in the X direction is formed in a region corresponding to the gap between the pressure chambers C adjacent to each other in the piezoelectric layer 52 in plan view. According to the above configuration, each piezoelectric element 38 is individually deformed for each pressure chamber C, and the propagation of vibration between the piezoelectric elements 38 is suppressed. Therefore, it is possible to control the ejection characteristics (for example, ejection amount, ejection direction, or ejection speed) of the ink by each nozzle N with high accuracy.

図8に例示される通り、圧電素子38の長手方向に直交する断面(Y-Z平面)に着目すると、振動板36は、圧電体層52に重ならない部分(以下「支持部」という)364を当該圧電体層52の両側に含む。圧電素子38は、支持部364により圧力室基板34に支持される。   As illustrated in FIG. 8, when attention is paid to a cross section (YZ plane) orthogonal to the longitudinal direction of the piezoelectric element 38, the vibration plate 36 does not overlap the piezoelectric layer 52 (hereinafter referred to as “support portion”) 364. Is included on both sides of the piezoelectric layer 52. The piezoelectric element 38 is supported on the pressure chamber substrate 34 by the support portion 364.

第2電極53は、圧電体層52の面上に形成される。第2電極53の材料または製法は任意である。例えば、各種の導電材料の薄膜をスパッタリング等の公知の成膜技術により形成し、フォトリソグラフィ等の公知の加工技術により当該薄膜を選択的に除去することで、第2電極53を形成することが可能である。   The second electrode 53 is formed on the surface of the piezoelectric layer 52. The material or manufacturing method of the second electrode 53 is arbitrary. For example, the second electrode 53 can be formed by forming a thin film of various conductive materials by a known film formation technique such as sputtering and selectively removing the thin film by a known processing technique such as photolithography. Is possible.

図6および図7に例示される通り、第2電極53は、2個の第1分割電極61と1個の第2分割電極62とを含んで構成される。複数の第1分割電極61の各々は、相互に間隔をあけてY方向に延在する帯状の電極である。2個の第1分割電極61の電極幅(X方向の寸法)は共通する。第2分割電極62は、2個の第1分割電極61の間隔内においてY方向に延在する帯状の電極である。各第1分割電極61および第2分割電極62は、複数の圧電素子38(または複数の圧力室C)にわたり連続する共通電極である。各第1分割電極61と第2分割電極62とは、相互に離間して形成されて電気的に絶縁される。第2分割電極62は、第1分割電極61と比較して幅狭である。   As illustrated in FIGS. 6 and 7, the second electrode 53 includes two first divided electrodes 61 and one second divided electrode 62. Each of the plurality of first divided electrodes 61 is a strip-like electrode extending in the Y direction with a space between each other. The electrode widths (dimensions in the X direction) of the two first divided electrodes 61 are common. The second divided electrode 62 is a belt-like electrode extending in the Y direction within the interval between the two first divided electrodes 61. Each of the first divided electrode 61 and the second divided electrode 62 is a common electrode that is continuous over a plurality of piezoelectric elements 38 (or a plurality of pressure chambers C). Each first divided electrode 61 and second divided electrode 62 are formed to be separated from each other and electrically insulated. The second divided electrode 62 is narrower than the first divided electrode 61.

第2電極53の面上には第1導電体55と第2導電体56とが形成される。第1導電体55は、X方向の負側の第1分割電極61の縁辺に沿ってY方向に延在する帯状の導電膜である。第2導電体56は、X方向の正側の第1分割電極61の縁辺に沿ってY方向に延在する帯状の導電膜である。第1導電体55および第2導電体56は、例えば金(Au)等の低抵抗な導電材料を利用して同層から形成される。第1導電体55と第2導電体56とを形成することで、各第1分割電極61における電圧降下が抑制される。また、第1導電体55および第2導電体56は、振動板36および圧電素子38の変形を抑制するための錘としても機能する。   A first conductor 55 and a second conductor 56 are formed on the surface of the second electrode 53. The first conductor 55 is a strip-like conductive film extending in the Y direction along the edge of the first divided electrode 61 on the negative side in the X direction. The second conductor 56 is a strip-like conductive film extending in the Y direction along the edge of the first divided electrode 61 on the positive side in the X direction. The first conductor 55 and the second conductor 56 are formed from the same layer using a low-resistance conductive material such as gold (Au). By forming the first conductor 55 and the second conductor 56, a voltage drop in each first divided electrode 61 is suppressed. The first conductor 55 and the second conductor 56 also function as weights for suppressing deformation of the diaphragm 36 and the piezoelectric element 38.

図6および図7に例示される通り、圧電素子38は、平面視で2個の第1部分P1と1個の第2部分P2とに区分される。2個の第1部分P1の各々は、圧電素子38のうち平面視で第1分割電極61に重なる部分である。すなわち、各第1部分P1は、第1電極51と圧電体層52と第1分割電極61との積層で構成される。他方、第2部分P2は、圧電素子38のうち平面視で第2分割電極62に重なる部分である。すなわち、第2部分P2は、第1電極51と圧電体層52と第2分割電極62との積層で構成される。前述の通り、第2分割電極62は、2個の第1分割電極61の間隔内に位置する。したがって、第2部分P2は、X方向に配列する2個の第1部分P1の間隔内に位置する。すなわち、各第1部分P1は、第2部分P2からみてX方向の両側に形成される。図6および図7から理解される通り、第2部分P2は、X方向において第1部分P1よりも圧電素子38の中央側に位置する。具体的には、圧電素子38のうちX方向における両端間の中点を含む所定長の区間が第2部分P2に相当する。   6 and 7, the piezoelectric element 38 is divided into two first portions P1 and one second portion P2 in a plan view. Each of the two first portions P1 is a portion of the piezoelectric element 38 that overlaps the first divided electrode 61 in plan view. In other words, each first portion P 1 is formed by stacking the first electrode 51, the piezoelectric layer 52, and the first divided electrode 61. On the other hand, the second portion P2 is a portion of the piezoelectric element 38 that overlaps the second divided electrode 62 in plan view. That is, the second portion P 2 is configured by a stack of the first electrode 51, the piezoelectric layer 52, and the second divided electrode 62. As described above, the second divided electrode 62 is located within the interval between the two first divided electrodes 61. Accordingly, the second portion P2 is located within the interval between the two first portions P1 arranged in the X direction. That is, each first portion P1 is formed on both sides in the X direction when viewed from the second portion P2. As understood from FIGS. 6 and 7, the second portion P2 is located closer to the center of the piezoelectric element 38 than the first portion P1 in the X direction. Specifically, a predetermined length section including the midpoint between both ends in the X direction of the piezoelectric element 38 corresponds to the second portion P2.

信号生成部202が生成した基準電圧Vbs1は、各第1分割電極61に供給される。第1電極51には駆動信号Dが供給される。したがって、圧電素子38の各第1部分P1には、基準電圧Vbs1と駆動信号Dとの差分に相当する電圧が印加される。他方、信号生成部202が生成した基準電圧Vbs2は、第2分割電極62に供給される。したがって、圧電素子38の第2部分P2には、基準電圧Vbs2と駆動信号Dとの差分に相当する電圧が印加される。以上に説明した通り、圧電素子38の各第1部分P1と第2部分P2とには、相異なる電圧が印加される。   The reference voltage Vbs1 generated by the signal generator 202 is supplied to each first divided electrode 61. A drive signal D is supplied to the first electrode 51. Therefore, a voltage corresponding to the difference between the reference voltage Vbs1 and the drive signal D is applied to each first portion P1 of the piezoelectric element 38. On the other hand, the reference voltage Vbs <b> 2 generated by the signal generation unit 202 is supplied to the second divided electrode 62. Therefore, a voltage corresponding to the difference between the reference voltage Vbs2 and the drive signal D is applied to the second portion P2 of the piezoelectric element 38. As described above, different voltages are applied to the first portion P1 and the second portion P2 of the piezoelectric element 38, respectively.

図2に例示される通り、信号生成部202および駆動回路262は、圧電素子38に電圧を印加する素子駆動部28として機能する。振動板36と圧電素子38と素子駆動部28とは、圧電デバイスとして機能する。液体噴射ヘッド26は、インクを収容する圧力室Cと、圧力室Cからインクを噴射させる圧電デバイスとを具備する。   As illustrated in FIG. 2, the signal generation unit 202 and the drive circuit 262 function as the element drive unit 28 that applies a voltage to the piezoelectric element 38. The diaphragm 36, the piezoelectric element 38, and the element driving unit 28 function as a piezoelectric device. The liquid ejecting head 26 includes a pressure chamber C that stores ink, and a piezoelectric device that ejects ink from the pressure chamber C.

図9は、圧電素子38の第1部分P1および第2部分P2に印加される電圧の波形図である。すなわち、第1部分P1に印加される電圧は、第1電極51と第1分割電極61との間の電圧である。第2部分P2に印加される電圧は、第1電極51と第2分割電極62との間の電圧である。第2電極53(第1分割電極61,第2分割電極62)の電圧に対して第1電極51の電圧が高い状態が便宜的に正極性として想定されている。   FIG. 9 is a waveform diagram of voltages applied to the first portion P1 and the second portion P2 of the piezoelectric element 38. As shown in FIG. That is, the voltage applied to the first portion P 1 is a voltage between the first electrode 51 and the first divided electrode 61. The voltage applied to the second portion P <b> 2 is a voltage between the first electrode 51 and the second divided electrode 62. A state in which the voltage of the first electrode 51 is higher than the voltage of the second electrode 53 (the first divided electrode 61 and the second divided electrode 62) is assumed to be positive.

図9に例示される通り、圧電素子38の第1部分P1に印加される電圧は、電圧V1と電圧V2との間で変動する。電圧V1は電圧V2を上回る(V1>V2)。電圧V1(第1電圧の例示)は、駆動信号Dの電圧VHに相当し、電圧V2(第2電圧の例示)は、駆動信号Dの電圧VLに相当する。他方、圧電素子38の第2部分P2に印加される電圧は、電圧V3と電圧V4との間で変動する。電圧V3は電圧V4を上回る(V3>V4)。電圧V3(第3電圧の例示)は、駆動信号Dの電圧VHよりも基準電圧Vbs2の絶対値分だけ高い電圧に相当し、電圧V4(第4電圧の例示)は、駆動信号Dの電圧VLよりも基準電圧Vbs2の絶対値分だけ高い電圧に相当する。   As illustrated in FIG. 9, the voltage applied to the first portion P1 of the piezoelectric element 38 varies between the voltage V1 and the voltage V2. The voltage V1 exceeds the voltage V2 (V1> V2). The voltage V1 (example of the first voltage) corresponds to the voltage VH of the drive signal D, and the voltage V2 (example of the second voltage) corresponds to the voltage VL of the drive signal D. On the other hand, the voltage applied to the second portion P2 of the piezoelectric element 38 varies between the voltage V3 and the voltage V4. The voltage V3 exceeds the voltage V4 (V3> V4). The voltage V3 (example of the third voltage) corresponds to a voltage higher than the voltage VH of the drive signal D by the absolute value of the reference voltage Vbs2, and the voltage V4 (example of the fourth voltage) is the voltage VL of the drive signal D. This corresponds to a voltage that is higher than the absolute value of the reference voltage Vbs2.

図10は、圧電素子38における印加電圧と当該圧電素子38の歪み量との関係を示すグラフである。図10の抗電圧Vc(-)は、圧電素子38の歪み量が最小(ゼロ)となる負極性の電圧である。また、図10の最高電圧Vmaxは、圧電素子38の歪み量が最大となる正極性の電圧である。図10に例示される通り、圧電素子38の第1部分P1に印加される電圧の範囲(V1〜V2)と、第2部分P2に印加される電圧の範囲(V3〜V4)とは、抗電圧Vc(-)と最高電圧Vmaxとの間の範囲内に内包される。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the applied voltage in the piezoelectric element 38 and the strain amount of the piezoelectric element 38. The coercive voltage Vc (−) in FIG. 10 is a negative voltage at which the distortion amount of the piezoelectric element 38 is minimized (zero). Further, the maximum voltage Vmax in FIG. 10 is a positive voltage that maximizes the amount of distortion of the piezoelectric element 38. As illustrated in FIG. 10, the voltage range (V1 to V2) applied to the first portion P1 of the piezoelectric element 38 and the voltage range (V3 to V4) applied to the second portion P2 are equal to each other. It is included in a range between the voltage Vc (−) and the maximum voltage Vmax.

具体的には、電圧V1および電圧V3は、最高電圧Vmax以下の範囲内で抗電圧Vc(-)とは反対の正極性の電圧である。電圧V1は電圧V3よりも低い。電圧V2は、抗電圧Vc(-)と電圧V1との間の電圧であり、電圧V4は、抗電圧Vc(-)と電圧V3との間の電圧である。以上の説明から理解される通り、圧電素子38の第1部分P1に印加される電圧は、負極性の抗電圧Vc(-)と正極性の電圧V1との間の電圧V2と、当該電圧V1との間で変動する。同様に、圧電素子38の第2部分P2に印加される電圧は、負極性の抗電圧Vc(-)と正極性の電圧V3との間の電圧V4と、当該電圧V3との間で変動する。以上に例示した通り、第1実施形態の駆動回路262は、電圧V1と電圧V2との間で変動する電圧を各圧電素子38の第1部分P1に印加し、電圧V3と電圧V4との間で変動する電圧を各圧電素子38の第2部分P2に印加する。   Specifically, the voltage V1 and the voltage V3 are positive voltages opposite to the coercive voltage Vc (−) within the range of the maximum voltage Vmax or less. The voltage V1 is lower than the voltage V3. The voltage V2 is a voltage between the coercive voltage Vc (−) and the voltage V1, and the voltage V4 is a voltage between the coercive voltage Vc (−) and the voltage V3. As understood from the above description, the voltage applied to the first portion P1 of the piezoelectric element 38 includes the voltage V2 between the negative coercive voltage Vc (-) and the positive voltage V1, and the voltage V1. Fluctuates between. Similarly, the voltage applied to the second portion P2 of the piezoelectric element 38 varies between the voltage V4 between the negative coercive voltage Vc (−) and the positive voltage V3 and the voltage V3. . As illustrated above, the drive circuit 262 of the first embodiment applies a voltage that fluctuates between the voltage V1 and the voltage V2 to the first portion P1 of each piezoelectric element 38, and between the voltage V3 and the voltage V4. Is applied to the second portion P 2 of each piezoelectric element 38.

図10から理解される通り、電圧V2は電圧V4よりも抗電圧Vc(-)に近い。前述の通り抗電圧Vc(-)は負極性の電圧であるから、電圧V2は電圧V4よりも低い。すなわち、電圧V2と電圧V4と抗電圧Vc(-)との間には、以下の数式(1)の関係が成立する。なお、電圧V1および電圧V3は、抗電圧Vc(-)と逆極性(すなわち正極性)であるが、電圧V2および電圧V4の極性は任意である。
|Vc(-)−V2|≦|Vc(-)−V4| …(1)
As understood from FIG. 10, the voltage V2 is closer to the coercive voltage Vc (−) than the voltage V4. Since the coercive voltage Vc (−) is a negative voltage as described above, the voltage V2 is lower than the voltage V4. That is, the following equation (1) is established among the voltage V2, the voltage V4, and the coercive voltage Vc (−). The voltages V1 and V3 are opposite in polarity (ie, positive polarity) to the coercive voltage Vc (−), but the polarities of the voltages V2 and V4 are arbitrary.
| Vc (−) − V2 | ≦ | Vc (−) − V4 | (1)

図11は、圧電素子38の印加電圧に応じた振動板36の変位量の説明図である。第1実施形態では、圧電素子38に印加される電圧が高いほど、圧力室C側への振動板36の変位量が大きい場合を想定する。振動板36のうち第1部分P1に対応した領域は、電圧V1が第1部分P1に印加されたときの変位量Dmax1と、電圧V2が第1部分P1に印加されたときの変位量Dmin1との間で振動する。同様に、振動板36のうち第2部分P2に対応した領域は、電圧V3が第2部分P2に印加されたときの変位量Dmax2と、電圧V4が第2部分P2に印加されたときの変位量Dmin2との間で振動する。   FIG. 11 is an explanatory diagram of the amount of displacement of the diaphragm 36 in accordance with the voltage applied to the piezoelectric element 38. In the first embodiment, it is assumed that the amount of displacement of the diaphragm 36 toward the pressure chamber C is larger as the voltage applied to the piezoelectric element 38 is higher. The region of the diaphragm 36 corresponding to the first portion P1 includes a displacement amount Dmax1 when the voltage V1 is applied to the first portion P1, and a displacement amount Dmin1 when the voltage V2 is applied to the first portion P1. Vibrate between. Similarly, the region of the diaphragm 36 corresponding to the second portion P2 has a displacement amount Dmax2 when the voltage V3 is applied to the second portion P2, and a displacement when the voltage V4 is applied to the second portion P2. It oscillates between the quantity Dmin2.

前述の通り、電圧V1は電圧V3を下回るから、変位量Dmax2は変位量Dmax1よりも大きい。また、電圧V2は電圧V4を下回るから、変位量Dmin2は変位量Dmin1よりも大きい。すなわち、振動板36のうち第1部分P1に対応した領域が変位する範囲(Dmin1〜Dmax1)は、第2部分P2に対応した領域が変位する範囲(Dmin2〜Dmax2)と比較して、圧力室C側(すなわち圧電素子38とは反対側)に位置する。   As described above, since the voltage V1 is lower than the voltage V3, the displacement amount Dmax2 is larger than the displacement amount Dmax1. Further, since the voltage V2 is lower than the voltage V4, the displacement amount Dmin2 is larger than the displacement amount Dmin1. That is, the range (Dmin1 to Dmax1) in which the region corresponding to the first portion P1 of the diaphragm 36 is displaced is larger than the range (Dmin2 to Dmax2) in which the region corresponding to the second portion P2 is displaced. It is located on the C side (that is, the side opposite to the piezoelectric element 38).

以上に説明した通り、第1実施形態においては、圧電素子38の第1部分P1には、電圧V1と電圧V2との間で変動する電圧が印加され、圧電素子38の第2部分P2には、電圧V3と電圧V4との間で変動する電圧が印加される。電圧V2は電圧V4よりも抗電圧Vc(-)に近い。したがって、以下に詳述する通り、振動板36にクラックが発生する可能性を低減できるという利点がある。   As described above, in the first embodiment, a voltage that varies between the voltage V1 and the voltage V2 is applied to the first portion P1 of the piezoelectric element 38, and the second portion P2 of the piezoelectric element 38 is applied to the second portion P2. A voltage that varies between the voltage V3 and the voltage V4 is applied. The voltage V2 is closer to the coercive voltage Vc (-) than the voltage V4. Accordingly, as described in detail below, there is an advantage that the possibility of cracks occurring in the diaphragm 36 can be reduced.

圧電素子38の第2部分P2にも各第1部分P1と同等の電圧を印加する構成(以下「対比例」という)では、振動板36のうち第2部分P2に対応する領域が、図11に例示された変位量Dmin1を端点として振動する。したがって、圧力室C内のインクから振動板36に作用する圧力が大きく、当該圧力に起因した振動板36のクラックが発生し易いという問題がある。対比例とは対照的に、第1実施形態では、電圧V3と電圧V4との間で変動する電圧が第2部分P2に印加される。したがって、振動板36のうち第2部分P2に対応する領域は、電圧V4に対応した変位量Dmin2(すなわち第1部分P1に対応する領域よりも圧力室C側の位置)を端点として振動する。以上の構成によれば、振動板36のうち第2部分P2に対応する領域に圧力室C内のインクから作用する圧力が、対比例と比較して抑制される。したがって、第1実施形態によれば、圧力室C内のインクからの圧力に起因して振動板36にクラックが発生する可能性を、対比例と比較して低減することが可能である。   In the configuration in which a voltage equivalent to that of each first portion P1 is applied to the second portion P2 of the piezoelectric element 38 (hereinafter referred to as “proportional”), the region corresponding to the second portion P2 of the diaphragm 36 is shown in FIG. The vibration is performed with the displacement amount Dmin1 exemplified in the above as an end point. Therefore, there is a problem that the pressure acting on the vibration plate 36 from the ink in the pressure chamber C is large, and cracks of the vibration plate 36 due to the pressure are likely to occur. In contrast to the proportionality, in the first embodiment, a voltage that varies between the voltage V3 and the voltage V4 is applied to the second portion P2. Accordingly, the region of the diaphragm 36 corresponding to the second portion P2 vibrates with the displacement amount Dmin2 corresponding to the voltage V4 (that is, the position closer to the pressure chamber C than the region corresponding to the first portion P1) as an end point. According to the above configuration, the pressure applied from the ink in the pressure chamber C to the region corresponding to the second portion P2 of the diaphragm 36 is suppressed as compared with the comparative example. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to reduce the possibility that a crack is generated in the vibration plate 36 due to the pressure from the ink in the pressure chamber C as compared with the comparative example.

圧電素子38の長手方向における中央部の近傍において振動板36のクラックが発生し易いという傾向がある。第1実施形態では、圧電素子38の第2部分P2が第1部分P1よりも当該圧電素子38の中央側に位置するから、振動板36のうち特にクラックが発生し易い箇所を効果的に保護できるという利点がある。   There is a tendency that cracks of the diaphragm 36 are likely to occur near the center in the longitudinal direction of the piezoelectric element 38. In the first embodiment, since the second portion P2 of the piezoelectric element 38 is located closer to the center side of the piezoelectric element 38 than the first portion P1, the portion of the diaphragm 36 that is particularly susceptible to cracking is effectively protected. There is an advantage that you can.

また、第1実施形態では、第1部分P1と第2部分P2との双方にわたる第1電極51に駆動信号Dが供給され、第1分割電極61に基準電圧Vbs1が印加され、第2分割電極62に基準電圧Vbs2が印加される。すなわち、圧電素子38の第1部分P1と第2部分P2とについて駆動信号Dは共用される。したがって、第1部分P1と第2部分P2とで別個の駆動信号を使用する構成と比較して、素子駆動部28の構成および動作が簡素化されるという利点がある。ただし、第1部分P1と第2部分P2とを別個の駆動信号により駆動してもよい。   In the first embodiment, the drive signal D is supplied to the first electrode 51 extending over both the first portion P1 and the second portion P2, the reference voltage Vbs1 is applied to the first divided electrode 61, and the second divided electrode is applied. A reference voltage Vbs2 is applied to 62. That is, the drive signal D is shared by the first part P1 and the second part P2 of the piezoelectric element 38. Therefore, there is an advantage that the configuration and operation of the element driving unit 28 are simplified as compared with the configuration in which separate driving signals are used in the first portion P1 and the second portion P2. However, the first part P1 and the second part P2 may be driven by separate drive signals.

<第2実施形態>
図12は、第2実施形態における圧電素子38の印加電圧と歪み量との関係を示すグラフである。図12の抗電圧Vc(+)は、圧電素子38の歪み量が最小(ゼロ)となる正極性の電圧である。また、図12の最低電圧Vminは、圧電素子38の歪み量が最大となる負極性の電圧である。図12に例示される通り、第2実施形態において圧電素子38の第1部分P1に印加される電圧の範囲(V1〜V2)と、第2部分P2に印加される電圧の範囲(V3〜V4)とは、抗電圧Vc(+)と最低電圧Vminとの間の範囲内に内包される。
Second Embodiment
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the piezoelectric element 38 and the amount of strain in the second embodiment. The coercive voltage Vc (+) in FIG. 12 is a positive voltage at which the distortion amount of the piezoelectric element 38 is minimized (zero). Further, the minimum voltage Vmin in FIG. 12 is a negative voltage that maximizes the amount of distortion of the piezoelectric element 38. As illustrated in FIG. 12, in the second embodiment, the voltage range (V1 to V2) applied to the first portion P1 of the piezoelectric element 38 and the voltage range (V3 to V4) applied to the second portion P2. ) Is included in a range between the coercive voltage Vc (+) and the minimum voltage Vmin.

具体的には、電圧V1および電圧V3は、最低電圧Vmin以上の範囲内で抗電圧Vc(+)とは反対の負極性の電圧である。電圧V1は電圧V3よりも高い。電圧V2は、抗電圧Vc(+)と電圧V1との間の電圧であり、電圧V4は、抗電圧Vc(+)と電圧V3との間の電圧である。以上の説明から理解される通り、圧電素子38の第1部分P1に印加される電圧は、正極性の抗電圧Vc(+)と負極性の電圧V1との間の電圧V2と、当該電圧V1との間で変動する。同様に、圧電素子38の第2部分P2に印加される電圧は、正極性の抗電圧Vc(+)と負極性の電圧V3との間の電圧V4と、当該電圧V3との間で変動する。以上に例示した通り、第2実施形態の駆動回路262は、電圧V1と電圧V2との間で変動する電圧を各圧電素子38の第1部分P1に印加し、電圧V3と電圧V4との間で変動する電圧を各圧電素子38の第2部分P2に印加する。   Specifically, the voltage V1 and the voltage V3 are negative voltages opposite to the coercive voltage Vc (+) within the range of the minimum voltage Vmin or more. The voltage V1 is higher than the voltage V3. The voltage V2 is a voltage between the coercive voltage Vc (+) and the voltage V1, and the voltage V4 is a voltage between the coercive voltage Vc (+) and the voltage V3. As understood from the above description, the voltage applied to the first portion P1 of the piezoelectric element 38 includes the voltage V2 between the positive coercive voltage Vc (+) and the negative voltage V1, and the voltage V1. Fluctuates between. Similarly, the voltage applied to the second portion P2 of the piezoelectric element 38 varies between the voltage V4 between the positive coercive voltage Vc (+) and the negative voltage V3 and the voltage V3. . As illustrated above, the drive circuit 262 of the second embodiment applies a voltage that varies between the voltage V1 and the voltage V2 to the first portion P1 of each piezoelectric element 38, and between the voltage V3 and the voltage V4. Is applied to the second portion P 2 of each piezoelectric element 38.

図12から理解される通り、電圧V2は電圧V4よりも抗電圧Vc(+)に近い。前述の通り抗電圧Vc(+)は正極性の電圧であるから、電圧V2は電圧V4よりも高い。すなわち、電圧V2と電圧V4と抗電圧Vc(+)との間には、以下の数式(2)の関係が成立する。なお、電圧V1および電圧V3は、抗電圧Vc(+)と逆極性(すなわち負極性)であるが、電圧V2および電圧V4の極性は任意である。
|Vc(+)−V2|≦|Vc(+)−V4| …(2)
As understood from FIG. 12, the voltage V2 is closer to the coercive voltage Vc (+) than the voltage V4. Since the coercive voltage Vc (+) is a positive voltage as described above, the voltage V2 is higher than the voltage V4. That is, the following equation (2) is established among the voltage V2, the voltage V4, and the coercive voltage Vc (+). The voltages V1 and V3 are opposite in polarity (ie, negative polarity) to the coercive voltage Vc (+), but the polarities of the voltages V2 and V4 are arbitrary.
| Vc (+) − V2 | ≦ | Vc (+) − V4 | (2)

以上に説明した通り、第2実施形態においては、圧電素子38の第1部分P1には、電圧V1と電圧V2との間で変動する電圧が印加され、圧電素子38の第2部分P2には、電圧V3と電圧V4との間で変動する電圧が印加される。電圧V2は電圧V4よりも抗電圧Vc(+)に近い。したがって、第1実施形態と同様に、振動板36のうち第2部分P2の近傍にクラックが発生する可能性を低減できるという利点がある。   As described above, in the second embodiment, a voltage that varies between the voltage V1 and the voltage V2 is applied to the first portion P1 of the piezoelectric element 38, and the second portion P2 of the piezoelectric element 38 is applied to the second portion P2. A voltage that varies between the voltage V3 and the voltage V4 is applied. The voltage V2 is closer to the coercive voltage Vc (+) than the voltage V4. Therefore, as in the first embodiment, there is an advantage that the possibility of cracks occurring in the vicinity of the second portion P2 of the diaphragm 36 can be reduced.

第1実施形態および第2実施形態の例示から理解される通り、駆動回路262は、圧電素子38の第1極性の抗電圧Vc(Vc(-),Vc(+))と第1極性とは反対の第2極性の電圧V1との間の電圧V2と、当該電圧V1との間の範囲内で変動する電圧を、第1部分P1に印加し、抗電圧Vcと第2極性の電圧V3との間の電圧V4と、当該電圧V3との間の範囲内で変動する電圧を、第2部分P2に印加する要素、として包括的に表現される。   As will be understood from the illustrations of the first embodiment and the second embodiment, the drive circuit 262 determines whether the first polarity coercive voltage Vc (Vc (−), Vc (+)) and the first polarity of the piezoelectric element 38 are the same. A voltage V2 between the opposite second polarity voltage V1 and a voltage varying within the range between the voltage V1 are applied to the first portion P1, and the coercive voltage Vc and the second polarity voltage V3 are And a voltage that varies within a range between the voltage V3 and the voltage V3 are comprehensively expressed as elements that are applied to the second portion P2.

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

(1)前述の各形態では、圧電素子38を長手方向に3個の部分(2個の第1部分P1と1個の第2部分P2)に区分したが、圧電素子38の区分数は以上の例示に限定されない。例えば、図13に例示される通り、圧電素子38を4個以上の部分Pに区分してもよい。図13では、圧電素子38を5個の部分Pに区分した構成が例示されている。圧電素子38の区分の総数に関わらず、圧電素子38の端部に近い部分Pほど、歪み量が最小となる印加電圧は、抗電圧Vcに近い電圧に設定される。例えば、負極性の抗電圧Vc(-)と正極性の最高電圧Vmaxとの間の電圧を圧電素子38に印加する構成では、圧電素子38の各部分Pに印加される電圧の範囲は、X方向の端部に近い部分Pほど抗電圧Vc(-)に近い範囲となる。他方、正極性の抗電圧Vc(+)と負極性の最低電圧Vminとの間の電圧を圧電素子38に印加する構成では、圧電素子38の各部分Pに印加される電圧の範囲は、X方向の端部に近い部分Pほど抗電圧Vc(+)に近い範囲となる。 (1) In each of the embodiments described above, the piezoelectric element 38 is divided into three parts (two first parts P1 and one second part P2) in the longitudinal direction. It is not limited to the illustration. For example, as illustrated in FIG. 13, the piezoelectric element 38 may be divided into four or more portions P. FIG. 13 illustrates a configuration in which the piezoelectric element 38 is divided into five portions P. Regardless of the total number of sections of the piezoelectric element 38, the applied voltage at which the amount of distortion becomes the minimum in the portion P closer to the end of the piezoelectric element 38 is set to a voltage close to the coercive voltage Vc. For example, in a configuration in which a voltage between the negative coercive voltage Vc (−) and the positive maximum voltage Vmax is applied to the piezoelectric element 38, the voltage range applied to each portion P of the piezoelectric element 38 is X The portion P closer to the end in the direction becomes a range closer to the coercive voltage Vc (−). On the other hand, in the configuration in which a voltage between the positive coercive voltage Vc (+) and the negative minimum voltage Vmin is applied to the piezoelectric element 38, the voltage range applied to each portion P of the piezoelectric element 38 is X The portion P closer to the end in the direction becomes a range closer to the coercive voltage Vc (+).

(2)前述の各形態では、第1電極51が個別電極であり第2電極53(第1分割電極61および第2分割電極62)が共通電極である構成を例示したが、第1電極51を、複数の圧電素子38にわたり連続する共通電極とし、第2電極53を圧電素子38毎に個別の個別電極としてもよい。また、第1電極51および第2電極53の双方を個別電極としてもよい。なお、第2電極53(第1分割電極61および第2分割電極62)を共通電極とした構成によれば、第2電極53が圧電素子38毎に個別に形成された構成と比較して、液体噴射ヘッド26の構成が簡素化されるという利点がある。 (2) In each of the above embodiments, the first electrode 51 is an individual electrode, and the second electrode 53 (the first divided electrode 61 and the second divided electrode 62) is a common electrode. May be a common electrode continuous across a plurality of piezoelectric elements 38, and the second electrode 53 may be an individual electrode for each piezoelectric element 38. Further, both the first electrode 51 and the second electrode 53 may be individual electrodes. According to the configuration in which the second electrode 53 (the first divided electrode 61 and the second divided electrode 62) is a common electrode, compared to the configuration in which the second electrode 53 is individually formed for each piezoelectric element 38, There is an advantage that the configuration of the liquid jet head 26 is simplified.

(3)前述の各形態では、圧電素子38のうち第1部分P1に印加される電圧V1と第2部分P2に印加される電圧V3とを相違させたが、電圧V1と電圧V3とを一致させてもよい。例えば、電圧V1および電圧V3の双方を最高電圧Vmaxまたは最低電圧Vminに設定してもよい。また、前述の各形態では、電圧V2と抗電圧Vcとを相違させたが、電圧V2を抗電圧Vcに一致させてもよい。 (3) In the above-described embodiments, the voltage V1 applied to the first portion P1 and the voltage V3 applied to the second portion P2 of the piezoelectric element 38 are different from each other, but the voltage V1 and the voltage V3 are the same. You may let them. For example, both the voltage V1 and the voltage V3 may be set to the maximum voltage Vmax or the minimum voltage Vmin. In each of the above-described embodiments, the voltage V2 and the coercive voltage Vc are made different from each other, but the voltage V2 may be made to coincide with the coercive voltage Vc.

(4)前述の各形態では、液体噴射ヘッド26を搭載した搬送体242を往復させるシリアル方式の液体噴射装置100を例示したが、複数のノズルNが媒体12の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。 (4) In each of the above-described embodiments, the serial-type liquid ejecting apparatus 100 that reciprocates the transport body 242 on which the liquid ejecting head 26 is mounted has been exemplified. The present invention can also be applied to an injection device.

(5)前述の各形態で例示した液体噴射装置100は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。 (5) The liquid ejecting apparatus 100 exemplified in each of the above-described embodiments can be employed in various apparatuses such as a facsimile apparatus and a copying machine in addition to an apparatus dedicated to printing. However, the use of the liquid ejecting apparatus of the present invention is not limited to printing. For example, a liquid ejecting apparatus that ejects a solution of a coloring material is used as a manufacturing apparatus that forms a color filter of a liquid crystal display device. Further, a liquid ejecting apparatus that ejects a solution of a conductive material is used as a manufacturing apparatus that forms wiring and electrodes of a wiring board.

(6)振動板36と圧電素子38と素子駆動部28とを具備する圧電デバイスは、液体噴射ヘッド26以外にも、超音波センサー、超音波トランスデューサーまたは超音波モーター等の他の装置にも適用することができる。 (6) The piezoelectric device including the diaphragm 36, the piezoelectric element 38, and the element driving unit 28 is not limited to the liquid ejecting head 26, but may be applied to other devices such as an ultrasonic sensor, an ultrasonic transducer, or an ultrasonic motor. Can be applied.

100…液体噴射装置、12…媒体、14…液体容器、20…制御ユニット、22…搬送機構、24…移動機構、26…液体噴射ヘッド、32…流路基板、34…圧力室基板、342…除去部、36…振動板、38…圧電素子、42…筐体部、44…封止体、46…ノズル板、N…ノズル、48…吸振体、50…配線基板、51…第1電極、52…圧電体層、53…第2電極、61…第1分割電極、62…第2分割電極、C…圧力室、R…液体貯留室、P1…第1部分、P2…第2部分。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Liquid ejecting apparatus, 12 ... Medium, 14 ... Liquid container, 20 ... Control unit, 22 ... Conveyance mechanism, 24 ... Transfer mechanism, 26 ... Liquid ejecting head, 32 ... Flow path substrate, 34 ... Pressure chamber substrate, 342 ... Removal part, 36 ... vibration plate, 38 ... piezoelectric element, 42 ... housing part, 44 ... sealing body, 46 ... nozzle plate, N ... nozzle, 48 ... vibration absorber, 50 ... wiring board, 51 ... first electrode, 52 ... piezoelectric layer, 53 ... second electrode, 61 ... first divided electrode, 62 ... second divided electrode, C ... pressure chamber, R ... liquid storage chamber, P1 ... first portion, P2 ... second portion.

Claims (7)

液体を収容する圧力室と、
前記圧力室の壁面を構成する振動板と、
前記振動板に形成された圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加する駆動回路とを具備する液体噴射ヘッドであって、
前記圧電素子は、平面視で相異なる位置に形成された第1部分と第2部分とを含み、
前記駆動回路は、
前記圧電素子の第1極性の抗電圧と前記第1極性とは反対の第2極性の第1電圧との間の第2電圧と、前記第1電圧との間の範囲内で変動する電圧を、前記第1部分に印加し、
前記抗電圧と前記第2極性の第3電圧との間の第4電圧と、前記第3電圧との間の範囲内で変動する電圧を、前記第2部分に印加し、
前記第2電圧は、前記第4電圧よりも前記抗電圧に近い
液体噴射ヘッド。
A pressure chamber containing liquid;
A diaphragm constituting a wall surface of the pressure chamber;
A piezoelectric element formed on the diaphragm;
A liquid ejecting head comprising a drive circuit for applying a voltage to the piezoelectric element,
The piezoelectric element includes a first portion and a second portion formed at different positions in plan view,
The drive circuit is
A voltage that fluctuates within a range between the second voltage between the coercive voltage of the first polarity of the piezoelectric element and the first voltage of the second polarity opposite to the first polarity, and the first voltage. Applying to the first part,
Applying a fourth voltage between the coercive voltage and the third voltage of the second polarity and a voltage varying within a range between the third voltage to the second portion;
The liquid ejection head, wherein the second voltage is closer to the coercive voltage than the fourth voltage.
前記圧電素子は、平面視で長尺状に形成され、
前記第2部分は、前記圧電素子の長手方向において前記第1部分よりも当該圧電素子の中央側に位置する
請求項1の液体噴射ヘッド。
The piezoelectric element is formed in an elongated shape in plan view,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the second portion is positioned closer to the center of the piezoelectric element than the first portion in the longitudinal direction of the piezoelectric element.
前記第1部分は、前記第2部分からみて前記圧電素子の長手方向における両側に形成される
請求項2の液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 2, wherein the first portion is formed on both sides in the longitudinal direction of the piezoelectric element when viewed from the second portion.
前記圧電素子は、
第1電極および第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に介在する圧電体層とを含み、
前記第2電極は、第1分割電極と第2分割電極とを含み、
前記第1部分は、前記第1電極と前記圧電体層と前記第1分割電極とが積層された部分であり、前記第2部分は、前記第1電極と前記圧電体層と前記第2分割電極とが積層された部分であり、
前記駆動回路は、
時間的に変動する駆動信号を前記第1電極に供給し、
第1基準電圧を前記第1分割電極に供給し、
前記第1基準電圧を下回る第2基準電圧を前記第2分割電極に供給する
請求項1から請求項3の何れかの液体噴射ヘッド。
The piezoelectric element is
A first electrode and a second electrode;
A piezoelectric layer interposed between the first electrode and the second electrode,
The second electrode includes a first divided electrode and a second divided electrode,
The first portion is a portion in which the first electrode, the piezoelectric layer, and the first divided electrode are stacked, and the second portion is the first electrode, the piezoelectric layer, and the second divided portion. It is the part where the electrode is laminated,
The drive circuit is
Supplying a time-varying drive signal to the first electrode;
Supplying a first reference voltage to the first split electrode;
4. The liquid jet head according to claim 1, wherein a second reference voltage lower than the first reference voltage is supplied to the second divided electrode. 5.
前記第2電極は、複数の圧電素子にわたり連続する共通電極である
請求項4の液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 4, wherein the second electrode is a common electrode continuous across a plurality of piezoelectric elements.
請求項1から請求項5の何れかの液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置。   A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1. 振動板と、
前記振動板に形成された圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加する駆動回路とを具備する圧電デバイスであって、
前記圧電素子は、平面視で相異なる位置に形成された第1部分と第2部分とを含み、
前記駆動回路は、
前記圧電素子の第1極性の抗電圧と前記第1極性とは反対の第2極性の第1電圧との間の第2電圧と、前記第1電圧との間の範囲内で変動する電圧を、前記第1部分に印加し、
前記抗電圧と前記第2極性の第3電圧との間の第4電圧と、前記第3電圧との間の範囲内で変動する電圧を、前記第2部分に印加し、
前記第2電圧は、前記第4電圧よりも前記抗電圧に近い
圧電デバイス。
A diaphragm,
A piezoelectric element formed on the diaphragm;
A piezoelectric device comprising a drive circuit for applying a voltage to the piezoelectric element,
The piezoelectric element includes a first portion and a second portion formed at different positions in plan view,
The drive circuit is
A voltage that fluctuates within a range between the second voltage between the coercive voltage of the first polarity of the piezoelectric element and the first voltage of the second polarity opposite to the first polarity, and the first voltage. Applying to the first part,
Applying a fourth voltage between the coercive voltage and the third voltage of the second polarity and a voltage varying within a range between the third voltage to the second portion;
The piezoelectric device, wherein the second voltage is closer to the coercive voltage than the fourth voltage.
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