JP5979351B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びにアクチュエーター - Google Patents
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Description
また本発明は、ノズルに連通する圧力発生室を備える流路形成基板と、該流路形成基板上に設けられた振動板と、該振動板上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極と、を有する圧電素子と、前記第2電極上に設けられた第3電極と、を備え、前記第1電極が圧電素子毎に独立する個別電極を構成する一方、前記第2電極が前記圧力発生室の並設方向に沿って連続的に設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極を構成し、前記第1電極、前記圧電体層及び前記第2電極が、前記圧力発生室の長手方向両側において当該圧力発生室の外側まで延設され、前記第3電極は、前記圧力発生室に対向する領域を覆って設けられ、且つ前記圧力発生室の長手方向端部に対向する部分の膜厚が前記圧力発生室に対向する領域の膜厚よりも厚くなっていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
ここで、前記第3電極の膜厚が前記第2電極の膜厚よりも厚いことが好ましい。
また前記第3電極は、前記第2電極の略全面に亘って設けられていることが好ましい。
さらに前記第3電極は、前記第2電極よりもヤング率が小さい材料で形成されていることが好ましい。
また前記第3電極が、Au、Ag、Cu及びAlからなる群から選択される少なくとも一つの材料で形成されていることが好ましい。
また本発明は、上記のような液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。
さらに本発明は、基板上に設けられた振動板と、該振動板上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極と、を有する圧電素子と、前記第2電極上に設けられた第3電極と、を備え、前記第1電極が圧電素子毎に独立する個別電極を構成する一方、前記第2電極が前記基板の圧力発生室の並設方向に沿って連続的に設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極を構成し、前記第1電極、前記圧電体層及び前記第2電極が、前記圧力発生室の長手方向両側において当該圧力発生室の外側まで延設され、前記第3電極が、前記圧力発生室に対向する領域を覆って設けられていることを特徴とするアクチュエーターにある。
また本発明は、基板上に設けられた振動板と、該振動板上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極と、を有する圧電素子と、前記第2電極上に設けられた第3電極と、を備え、前記第1電極が圧電素子毎に独立する個別電極を構成する一方、前記第2電極が前記基板の圧力発生室の並設方向に沿って連続的に設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極を構成し、前記第1電極、前記圧電体層及び前記第2電極が、前記圧力発生室の長手方向両側において当該圧力発生室の外側まで延設され、前記第3電極は、前記圧力発生室に対向する領域を覆って設けられ、且つ前記圧力発生室の長手方向端部に対向する部分の膜厚が前記圧力発生室に対向する領域の膜厚よりも厚くなっていることを特徴とするアクチュエーターにある。
また他の態様は、ノズルに連通する圧力発生室を備える流路形成基板と、該流路形成基板上に設けられた振動板と、該振動板上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極と、を有する圧電素子と、前記第2電極上に設けられた第3電極と、を備え、前記第1電極が圧電素子毎に独立する個別電極を構成する一方、前記第2電極が前記圧力発生室の並設方向に沿って連続的に設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極を構成し、前記第1電極、前記圧電体層及び前記第2電極が、前記圧力発生室の長手方向において当該圧力発生室の外側まで延設され、前記第3電極が、前記圧力発生室に対向する領域を覆って設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる本発明では、圧電素子の駆動に伴う応力集中を抑えることができ、この応力集中に起因する圧電体層の破壊を効果的に抑制することができる。また共通電極である第2電極の抵抗値が実質的に低下するため複数の圧電素子を同時に駆動しても電圧降下の発生を抑制することができる。したがって、複数のノズル間における噴射特性の均一化を図ることができる。
かかる本発明では、圧電素子の駆動に伴う応力集中を抑えることができ、この応力集中に起因する圧電体層の破壊を効果的に抑制することができる。また第2電極の抵抗値が実質的に低下するため複数の圧電素子を同時に駆動しても電圧降下の発生を抑制することができる。したがって、複数のノズル間における噴射特性の均一化を図ることができる。
(実施形態1)
図1及び図2に示すように、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Iが備える流路形成基板10には、複数の隔壁11によって区画された圧力発生室12がその幅方向(短手方向)に並設されている。また、流路形成基板10の圧力発生室12の長手方向の一端部側には、インク供給路13と連通路14とが隔壁11によって区画されている。連通路14の外側には、各圧力発生室12の共通のインク室(液体室)となるマニホールド100の一部を構成する連通部15が形成されている。すなわち、流路形成基板10には、圧力発生室12、インク供給路13、連通路14及び連通部15からなる液体流路が設けられている。
Claims (9)
- ノズルに連通する圧力発生室を備える流路形成基板と、
該流路形成基板上に設けられた振動板と、
該振動板上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極と、を有する圧電素子と、
前記第2電極上に設けられた第3電極と、を備え、
前記第1電極が圧電素子毎に独立する個別電極を構成する一方、前記第2電極が前記圧力発生室の並設方向に沿って連続的に設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極を構成し、
前記第1電極、前記圧電体層及び前記第2電極が、前記圧力発生室の長手方向両側において当該圧力発生室の外側まで延設され、
前記第3電極が、前記圧力発生室に対向する領域を覆って設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - ノズルに連通する圧力発生室を備える流路形成基板と、
該流路形成基板上に設けられた振動板と、
該振動板上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極と、を有する圧電素子と、
前記第2電極上に設けられた第3電極と、を備え、
前記第1電極が圧電素子毎に独立する個別電極を構成する一方、前記第2電極が前記圧力発生室の並設方向に沿って連続的に設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極を構成し、
前記第1電極、前記圧電体層及び前記第2電極が、前記圧力発生室の長手方向両側において当該圧力発生室の外側まで延設され、
前記第3電極は、前記圧力発生室に対向する領域を覆って設けられ、且つ前記圧力発生室の長手方向端部に対向する部分の膜厚が前記圧力発生室に対向する領域の膜厚よりも厚くなっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 請求項1又は2に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第3電極の膜厚が前記第2電極の膜厚よりも厚いことを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第3電極は、前記第2電極の略全面に亘って設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第3電極は、前記第2電極よりもヤング率が小さい材料で形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 請求項1〜5の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記第3電極が、Au、Ag、Cu及びAlからなる群から選択される少なくとも一つの材料で形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 請求項1〜6の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
- 基板上に設けられた振動板と、
該振動板上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極と、を有する圧電素子と、
前記第2電極上に設けられた第3電極と、を備え、
前記第1電極が圧電素子毎に独立する個別電極を構成する一方、前記第2電極が前記基板の圧力発生室の並設方向に沿って連続的に設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極を構成し、
前記第1電極、前記圧電体層及び前記第2電極が、前記圧力発生室の長手方向両側において当該圧力発生室の外側まで延設され、
前記第3電極が、前記圧力発生室に対向する領域を覆って設けられていることを特徴とするアクチュエーター。 - 基板上に設けられた振動板と、
該振動板上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極と、を有する圧電素子と、
前記第2電極上に設けられた第3電極と、を備え、
前記第1電極が圧電素子毎に独立する個別電極を構成する一方、前記第2電極が前記基板の圧力発生室の並設方向に沿って連続的に設けられ複数の圧電素子に共通する共通電極を構成し、
前記第1電極、前記圧電体層及び前記第2電極が、前記圧力発生室の長手方向両側において当該圧力発生室の外側まで延設され、
前記第3電極は、前記圧力発生室に対向する領域を覆って設けられ、且つ前記圧力発生室の長手方向端部に対向する部分の膜厚が前記圧力発生室に対向する領域の膜厚よりも厚くなっていることを特徴とするアクチュエーター。
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