CN101396916A - 液滴喷射装置和液滴喷射头 - Google Patents

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Abstract

液滴喷射装置和液滴喷射头。液滴喷射装置包括:液滴喷射头,它的压电促动器接合到空腔单元上以覆盖其中的多个压力腔室,促动器的第一活性部分与压力腔室的中央部分对应,第二活性部分与压力腔室的外周部分对应;电压施加机构,当对第一和第二活性部分施加电压时,活性部分在朝向压力腔室的第一方向上扩展且在与第一方向垂直的第二方向上收缩;当对第一活性部分施加第一电压时,电压施加机构不对第二活性部分施加第二电压,当不对第一活性部分施加第一电压时,电压施加机构对第二活性部分施加第二电压。第一活性部分在被施加电压时变形朝压力腔室突出。第二活性部分不变形且第一活性部分的变形的影响不到达相邻压力腔室。因此抑制了串扰。

Description

液滴喷射装置和液滴喷射头
相关申请的交叉引用
本申请要求了2007年9月29日提交的日本专利申请No.2007-256922和2008年3月31日提交的日本专利申请No.2008-094150的优先权,这些申请的内容在此其全文被引用作为参考。
技术领域
本发明涉及液滴喷射装置例如喷墨打印机和液滴喷射头例如喷墨头。
背景技术
传统上,作为其中一种液滴喷射装置,已知这样一种喷墨打印机,设有:喷墨头,它具有其中规则形成有多个压力腔室的空腔单元和与空腔单元连接以便选择性地喷射在压力腔室中的墨的压电促动器;以及电压施加机构,用于向压电促动器施加电压。然后,作为上述压电促动器,已知一种具有层叠式垂直效应促动器的压电促动器(例如,参见日本专利申请特许公开No.2005-59551)和一种采用了单晶片促动器的压电促动器(例如,参见日本专利申请特许公开No.2005-317952)。
要求提高压力腔室的密度以便通过增加在这种喷墨打印机的喷墨头中的喷嘴数量来确保高图像质量或高记录质量。在压力腔室以高密度布置时,在相邻压力腔室之间的距离变短,因此在驱动时会出现对相邻压力腔室的影响,即所谓的串扰问题。
具体地说,例如如图69、70所示一样,喷墨头如此形成,从而由三个压电材料层912a、912b、912c形成的压电促动器912通过粘接板915连接在其中规则形成有多个压力腔室940的空腔单元914的上侧上。然后,将与压力腔室940对应的单独电极921设在压电材料层912a的上表面侧上,并且将恒定电位电极922(接地电位)设在压电材料层912a的下表面侧上。另外,在压电材料层912c的上表面侧和下表面侧上分别设有单独电极921和恒定电位电极922。通过这种结构,夹在单独电极921和恒定电位电极922之间的区域(压电材料层)用作活性区域S,在那里通过向单独电极921选择性地施加正电位来改变压力腔室940的体积,以便从喷嘴孔914b中喷射出墨。用于喷墨的这种变形不仅影响了喷墨的压力腔室,而且还通过压电材料层912a至912c的变形影响了与这些压力腔室940相邻的压力腔室940,如图71所示。
因此,已经出现了相邻压力腔室940的喷射特性波动的问题(例如,从喷嘴孔914b中出现不期望的墨喷射的问题),即串扰问题。
为了解决串扰这个问题,已经提出了许多措施。例如,在日本专利申请特许公开No.2002-254640(图2)中,描述了这样一种结构,其中在每个压力产生腔室12沿着宽度方向的两侧上横跨分隔壁11设有梁部分100以便改善分隔壁11的刚度,由此防止了在相邻压力产生腔室之间串扰的出现。
另外,在日本专利申请特许公开No.2002-19113(图1)中,描述了这样一种结构,其中在分隔每个加压液体腔室4的侧壁5上设有弹性体7,该弹性体7具有到喷嘴板3的预定深度并且具有预定宽度,由此降低了机械串扰。
但是,由于压力腔室(墨喷射腔室)的密度不断提高,所以这些措施变得不再理想。
发明内容
本发明的目的在于提供液滴喷射装置和液滴喷射头,其能够在不增加单独电极的数量即在高密度构造时信号线的数量的情况下抑制串扰。
根据本发明的第一方面,提供了一种喷射液滴的液滴喷射装置,该装置包括:
液滴喷射头,它包括其中形成有规则布置的多个压力腔室的空腔单元和连接在空腔单元上以覆盖压力腔室并且选择性地喷射在压力腔室中的墨的压电促动器,所述压电促动器具有每个与其中一个压力腔室的中央部分对应的第一活性部分和每个与其中一个压力腔室的覆盖着位于其中一个压力腔室的中央部分外面的部分的外周部分对应的第二活性部分;以及
电压施加机构,该电压施加机构向压电促动器施加电压;
其中第一活性部分和第二活性部分沿着朝着压力腔室的第一方向扩展,并且在通过电压施加机构向第一和第二活性部分施加电压时沿着与第一方向垂直的第二方向收缩;并且
在向第一活性部分施加第一电压时,电压施加机构没有向第二活性部分施加第二电压,而在没有向第一活性部分施加第一电压时,电压施加机构向第二活性部分施加第二电压。
这里,“活性部分”指的是通过施加/未施加电压而转向变形状态或非变形状态的部分。另外,“第二活性部分”除了在与压力腔室对应的部分和与位于压力腔室之间的梁部分对应的部分上存在的情况之外还包括只是存在于在与压力腔室对应的部分之外的与梁部分对应的部分中的情况以及只是存在于与压力腔室对应的部分中的情况。“第一方向”指的是压力腔室和活性部分对齐的方向,即压电促动器和空腔单元的层叠方向。
这样,根据电压的施加/未施加,在与压力腔室的中央部分对应的第一活性部分和与位于比压力腔室的中央部分更外面的外周侧上的部分对应的第二活性部分中变形沿着两个相反方向出现。在压力腔室以高密度布置并且因此相邻的压力腔室彼此靠近时,通过第二活性部分的变形消除了在传递给相邻压力腔室时第一活性部分的变形,由此抑制了所谓的串扰问题,即第一活性部分的变形传播到相邻的压力腔室。施加在第一活性部分上的第一电压可以与施加在第二活性部分上的第二电压相同。
在本发明的液滴喷射装置中,每个第二活性部分可以覆盖位于其中一个压力腔室的外周边缘内侧的内侧部分。
在该情况中,不仅第一活性部分而且还有第二活性部分都有助于压力腔室的体积变化,因此压力腔室的体积可以比在只是通过第一活性部分实现的情况中改变更大。因此,可以改善通过向压电促动器施加电压来选择性地喷射在压力腔室中的液滴的喷射效率(在施加电压时的喷射量)。
在本发明的液滴喷射装置中,压电促动器可以包括其上选择性地施加有第一电位和与第一电位不同的第二电位的单独电极、其上施加有第一电位的第一恒定电位电极、和其上施加有第二电位的第二恒定电位电极;每个第一活性部分可以包括夹在其中一个第一电极和其中一个第一恒定电位电极之间的压电材料;并且每个第二活性部分可以包括夹在其中一个单独电极和其中一个第二恒定电位电极之间的压电材料。
在该情况中,仅仅通过向单独电极选择性地施加第一电位和第二电位,就能够使得第一活性部分的变形和第二活性部分的变形(返回到原始状态)完全同时出现。因此,通过第二活性部分的变形消除了第一活性部分的变形传播到相邻压力腔室的企图,由此抑制了串扰同时不需要高精度定时控制。
在本发明的液滴喷射装置中,单独电极可以横跨与第一活性部分对应的第一区域和与压电促动器的第二活性部分对应的第二区域形成,以便覆盖第一和第二区域;第一恒定电位电极可以形成为覆盖压电促动器的第一区域;并且第二恒定电位电极可以形成为覆盖压电促动器的第二区域。
在该情况中,电极可以有效地布置,由此可能实现没有浪费的布置。
在本发明的液滴喷射装置中,第一活性部分可以沿着与在向单独电极施加第二电位并且向第一恒定电位电极施加第一电位时所施加电压的方向相同的方向极化;并且第二活性部分可以沿着与在向单独电极施加第一电位并且向第二恒定电位电极施加第二电位时所施加电压的方向相同的方向极化。
在该情况中,在第一和第二活性部分中,在驱动期间电压的施加方向和在极化期间电压的施加方向都可以一致,并且这些电极不仅可以在驱动期间(在活性部分变形期间)使用,而且在制造期间可以用于极化。另外,由于在驱动期间电压的施加方向和在极化期间电压的施加方向(极化方向)相同,并且在驱动期间不会向压电材料层施加反向电场,所以能够抑制在活性部分变形中弱化的出现。
在本发明的液滴喷射装置中,第一电位可以为正电位,并且第二电位可以为接地电位。另外,第一电位可以为接地电位,并且第二电位可以为正电位。
在这些情况中,通过向单独电极选择性地施加两种电位,即正电位和接地电位,从而可以容易地控制驱动。
在本发明的液滴喷射装置中,第二恒定电位电极可以在压力腔室中的两个相邻压力腔室中共用。
在该情况中,由于第二恒定电位电极由相邻两个压力腔室共用,所以能够减少第二恒定电位电极的数量,因此可以简化整个电极。
在本发明的液滴喷射装置中,压电促动器可以具有压电材料层;并且单独电极可以形成在压电材料层的一个表面侧上并且第一恒定电位电极和第二恒定电位电极可以形成在压电材料层的另一个表面侧上,而且第一活性部分和第二活性部分可以形成在相同的压电材料层上。这里,“压电材料层”除了通过燃烧所谓的基片而生产出的压电片之外还包括通过例如所谓的AD方法(气溶胶沉积方法)生产出的压电片。
在该情况中,可以通过具有至少一个压电材料层来实现所需电极的布置,因此它在材料节约方面是有利的。
在本发明的液滴喷射装置中,可以将比压电材料层薄的绝缘层设置成由形成在另一个表面侧上的第一恒定电位电极和第二恒定电位电极夹着;并且第一恒定电位电极和第二恒定电位电极可以通过绝缘层隔离。
在该情况中,由于第一恒定电位电极和第二恒定电位电极通过夹着绝缘层而被隔离,所以第一恒定电位电极和第二恒定电位电极即使在它们彼此相邻布置时也不会短路。因此,可以将第一活性部分和第二活性部分彼此相邻布置,这对于减小尺寸是有利的。
在本发明的液滴喷射装置中,绝缘层由与压电材料层相同的材料形成。
在该情况中,由于绝缘层采用了与压电材料层相同的材料,所以其制造比较容易,这在成本方面也是有利的。
在本发明的液滴喷射装置中,第一恒定电位电极可以形成为夹在在压力腔室之中的相邻两个压力腔室之间以与两个相邻压力腔室形成多排;并且第二恒定电位电极可以只是形成在两个压力腔室的一侧上。
在该情况中,第二活性部分布置在压力腔室的一侧上,并且只是对于一侧抑制了串扰。
在本发明的液滴喷射装置中,压电促动器可以具有多个压电材料层;第一恒定电位电极或第二恒定电位电极可以形成在多个压电材料层中的最远层的没有面对压力腔室的最远表面上,该最远层离压力腔室最远;单独电极可以形成在一个压电材料层的表面上,该表面与最远层不同;作为通向单独电极的输入端子的表面电极可以分别形成在最远表面的与外周部分重叠的区域中;并且单独电极可以通过填充在穿过压电材料层的通孔中的导电材料与表面电极导通。
在该情况中,在具有多个压电材料层时,可以使用表面电极和通孔来实现理想的单独电极布置。
在本发明的液滴喷射装置中,第二活性部分可以形成在多个压电材料层之中的除了最远层之外的层上;并且每个表面电极可以形成在位于最远表面上与在相邻压力腔室之间的部分重叠的区域中。
在该情况中,表面电极可以形成在相邻压力腔室之间的区域中且不会与第二活性部分干涉。因此,改善了形成表面电极的位置自由度。
根据本发明的第二方面,提供了喷射液滴的液滴喷射装置,该装置包括:
液滴喷射头,它包括其中形成有规则布置的多个压力腔室的空腔单元和与空腔单元连接以覆盖压力腔室并且选择性地喷射在压力腔室中的液体的压电促动器,所述压电促动器具有每个都与一个压力腔室的中央部分对应的第一部分和每个都与覆盖着位于其中一个压力腔室的中央部分外面的部分的外周部分对应的第二部分;以及
电压施加机构,该电压施加机构向压电促动器施加电压;
其中所述电压施加机构切换向第一部分施加和不施加第一电压以便改变每个压力腔室的体积,并且切换向第二部分施加和不施加第二电压以便抑制由于切换到向第一部分施加电压而导致在压力腔室之中的一个压力腔室中产生出的第一部分的变形传播到与该压力腔室相邻的另一个压力腔室。
根据本发明的第二方面,切换向第一部分施加和不施加电压以便改变压力腔室的体积,并且切换向第二部分施加和不施加电压以便抑制由于该切换而导致的第一活性部分的变形传播到相邻压力腔室,由此抑制了串扰。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于喷射液滴的液滴喷射头,包括:
空腔单元,其中形成有规则布置的多个压力腔室;以及
压电促动器,它与空腔单元连接以覆盖压力腔室并且选择性地喷射在压力腔室中的液体,该压电促动器具有每个都与一个压力腔室的中央部分对应的第一活性部分、每个都与一个压力腔室的覆盖着位于一个压力腔室的中央部分外面的部分的外周部分对应的第二活性部分、形成为横跨与第一活性部分对应的第一区域和与第二活性部分对应的第二区域以便覆盖第一和第二区域的单独电极、形成为覆盖第一区域的第一恒定电位电极,以及形成为覆盖第二区域的第二恒定电位电极。
在该情况中,根据在与压力腔室的中央部分对应的第一活性部分和与位于比压力腔室的中央部分更外面的外周侧上的部分对应的第二活性部分中施加/不施加电压,沿着反向方向的变形出现,因此抑制了串扰,即第一活性部分的变形到相邻压力腔室的传播。
如上所述,通过本发明的液滴喷射装置和液滴喷射头,根据在与压力腔室的中央部分对应的第一活性部分和与位于比压力腔室的中央部分更外面的外周侧上的部分对应的第二活性部分中施加/不施加电压,沿着反向方向的变形出现。因此,即使在压力腔室以高密度布置时,也能够抑制串扰,即活性部分的变形到相邻压力腔室的传播。
附图说明
图1A为示意性结构图,显示出根据本发明的喷墨打印机(液滴喷射装置)的示意性结构,图1B为说明图,显示出在根据本发明的空腔单元、压电促动器和柔性接线板(COP)之间的关系;
图2为透视图,显示出压电促动器安装在空腔单元的上侧上的状态;
图3显示出与顶板一起分解成作为组成部分的多块板的空腔单元;
图4为第一实施方案的示意性剖视图;
图5为在压电促动器的压电材料层中的电极布置的说明图;
图6A、6B为说明图,显示出有关第一实施方案在接通期间有效并且在电压施加期间有效的部分(第一活性部分)和在断开期间有效并且在没施加电压期间有效的部分(第二活性部分)之间在极化方向方面的关系;
图7A、7B为说明图,分别显示出在向第一活性部分施加/不施加电压期间压力腔室的体积变化;
图8为有关第一实施方案的变化示例的与图4类似的视图;
图9为有关第一实施方案的另一个变化示例的与图4类似的视图;
图10为有关第一实施方案的不同的变化示例的与图4类似的视图;
图11A、11B分别为有关第一实施方案的不同的变化示例(参见图10)的与图6A、6B类似的视图;
图12为有关第一实施方案的另一个不同变化示例的与图4类似的视图;
图13A、13B分别为有关第一实施方案的另一个不同变化示例的与图6A、6B类似的视图;
图14为有关第二实施方案的与图4类似的视图;
图15为有关第三实施方案的与图4类似的视图;
图16为有关第四实施方案的与图4类似的视图;
图17为有关第五实施方案的与图4类似的视图;
图18A、18B分别为有关第五实施方案的与图7A、7B类似的视图;
图19为有关第六实施方案的与图4类似的视图;
图20为有关第七实施方案的与图4类似的视图;
图21为有关第七实施方案的与图5类似的视图;
图22A、22B分别为有关第七实施方案的与图6A、6B类似的视图;
图23为有关第八实施方案的与图4类似的视图;
图24为有关第八实施方案的与图5类似的视图;
图25A、25B分别为有关第八实施方案的与图6A、6B类似的视图;
图26A、26B分别为有关第八实施方案的与图7A、7B类似的视图;
图27A、27B为时序图;
图28为有关第九实施方案的与图4类似的视图;
图29为有关第九实施方案的与图5类似的视图;
图30A、30B分别为有关第九实施方案的与图6A、6B类似的视图;
图31A、31B分别为有关第九实施方案的与图7A、7B类似的视图;
图32为有关第十实施方案的与图4类似的视图;
图33A、33B分别为有关第十实施方案的与图6A、6B类似的视图;
图34A、34B分别为有关第十实施方案的与图7A、7B类似的视图;
图35为有关第十一实施方案的与图4类似的视图;
图36为有关第十一实施方案的与图5类似的视图;
图37A、37B分别为有关第十一实施方案的与图6A、6B类似的视图;
图38A、38B分别为有关第十一实施方案的与图7A、7B类似的视图;
图39为在第十二实施方案中在压电促动器的压电材料层上的电极布置的说明图;
图40是分别显示出电极在各个压电材料层上的布置的视图;
图41为沿着在图39中的XLI-XLI线剖开的剖视图;
图42为沿着在图39中的XLII-XLII线剖开的剖视图;
图43为沿着在图39中的XLIII-XLIII线剖开的剖视图;
图44为有关一变化示例的与图39类似的视图;
图45是分别显示出电极在压电材料层上的布置的视图;
图46为沿着在图44中的XLVI-XLVI线剖开的剖视图;
图47为沿着在图44中的XLVII-XLVII线剖开的剖视图;
图48为有关另一个变化示例的与图39类似的视图;
图49是分别显示出电极在压电材料层上的布置的视图;
图50为沿着在图48中的L-L线剖开的剖视图;
图51为沿着在图48中的LI-LI线剖开的剖视图;
图52为沿着相交方向的说明图;
图53为第十三实施方案的示意性剖视图;
图54为在压电促动器的压电材料层上的电极布置的说明图;
图55A、55B、55C为说明图,显示出有关第十三实施方案在接通期间有效并且在电压施加期间有效的部分(第一活性部分)和在断开期间有效并且在没施加电压期间有效的部分(第二活性部分)之间在极化方向方面的关系;
图56为时序图;
图57A、57B为说明图,显示出在向第一活性部分施加/不施加电压期间压力腔室的体积变化;
图58为有关第十三实施方案的变化示例的与图53类似的视图;
图59A、59B为有关所述变化示例的分别与图55A、55B类似的视图;
图60为有关第十三实施方案的另一个不同的变化示例的与图53类似的视图;
图61为有关所述不同的变化示例的与图54类似的视图;
图62A、62B、62C分别为有关所述不同的变化示例的与图55A、55B、55C类似的视图、
图63A、63B为有关压力腔室形状的变化示例的说明图;
图64为剖视图,显示出在第十四实施方案的压电促动器的压电材料层上的电极布置;
图65是分别显示出电极在压电材料层上的布置的视图;
图66是分别显示出在压电材料层上的电极的视图;
图67是分别显示出在压电材料层上的电极图案的视图;
图68是分别显示出有关第十四实施方案的变化示例的电极在压电材料层上的布置的视图;
图69为有关传统示例的示意性剖视图;
图70为说明图,显示出有关传统示例的在电压施加期间有效的部分和在没施加电压期间有效的部分之间在极化方向方面的关系;并且
图71为说明图,显示出在向传统示例中的活性部分施加电压时压力腔室的体积变化。
具体实施方式
下面将根据这些附图对本发明的实施方案进行说明。
第一实施方案
图1A为示意性结构图,显示出根据本发明的喷墨打印机(液滴喷射装置)的示意性结构,并且图1B为说明图,显示出根据本发明在空腔单元、压电促动器和柔性接线板(COP)之间的关系。
在根据本发明的喷墨打印机1中,如图1A所示,用于在记录纸张P(记录介质)上进行记录的喷墨头3设在其上安装有墨盒(未示出)的滑架2的下表面上。滑架2由滑架轴5和设在打印机框架4中的导板(未示出)支撑,并且沿着与记录纸张P的进给方向A垂直的方向B往复运动。从未示出的纸张进给单元沿着方向A运送的记录纸张P被导入到在压辊(未示出)和喷墨头3之间的空间中,在那里利用从喷墨头3朝着记录纸张P喷射的墨进行预定的记录,然后记录纸张P由排出辊6排出。
另外,如图1B所示,喷墨头3设有柔性接线板13(信号线),它从下侧开始依次具有空腔单元11和压电促动器12,并且给压电促动器12的上表面提供驱动信号。
如图2所示,空腔单元11包括由多个板构件形成的层叠件14。顶板15设在层叠件14的上侧上。将板组件18整体粘接在层叠件14的下侧上,并且通过将具有喷嘴孔16a的喷嘴板16和具有与喷嘴孔16a对应的通孔17a的间隔板17粘接在一起来形成板组件18。然后,将用于选择性地喷射压力腔室40中的墨(液体)的压电促动器12接合在顶板15的上侧上。另外,用于捕获包含在墨中的灰尘等的过滤器19设在空腔单元11的开口11a上。喷嘴办16为合成树脂(例如聚酰亚胺树脂)板,其中每个喷嘴孔16a设置成与空腔板14A(形成层叠件14)的其中一个压力腔室40对应。要指出的是,喷嘴板16可以为金属板。
如图3所示,层叠件14如此形成,从而空腔板14A、基板14B、孔道板14C、两个歧管板14D、14E和缓冲板14F从上侧依此顺序层叠,并且通过金属扩散焊接将这些板粘接在一起。这六块板14A至14F相互对准和叠置,从而对于各个喷嘴孔16a分别单独形成墨通道。这里,空腔板14A为金属板,其中与喷嘴排对应地规则形成有用作多个压力腔室40的开口。基板14B为金属板,其中形成有:通孔51a,这些通孔形成允许在压力腔室40和将在下面说明的歧管50(共同墨腔室)之间的连通的连通孔51的部分;以及通孔52a,这些通孔形成允许在压力腔室40和喷嘴孔16a之间的连通的连通孔52的部分。在孔道板14C的上表面上,允许在压力腔室40和歧管50之间的连通的连通通道21形成为凹入通道。另外,孔道板14C为金属板,其中设有形成连通孔51的部分的连通孔51b和形成连通孔52的部分的连通孔52b。在歧管板14D、14E中,分别形成有限定歧管50的连通孔50a、50b。另外,歧管板14D、14E为金属板,其中分别设有形成连通孔52的部分的连通孔52c、52d。缓冲板14F为金属板,其中分别设有形成连通孔52的部分的连通孔52e,并且形成为凹槽的缓冲腔室53也设在缓冲板14F的下表面中。
空腔单元11包括多个喷嘴孔16a,从而多个压力腔室40分别与喷嘴孔16a连通并且歧管50暂时存储提供给压力腔室40的墨。另外,连通孔51a、51b相互连通,并且形成允许在压力腔室40和歧管50之间的连通的连通孔51。另外,连通孔52a至52e相互连通,并且形成允许在压力腔室40和喷嘴孔16a之间的连通的连通孔52。
压电促动器12是通过将如图4所示的多层压电材料层12a、12b、12c层叠在一起形成的。压电材料层12a至12c由具有铁电性的锆钛酸铅(PZT)基陶瓷材料(压电片)形成,并且沿着其厚度方向极化(参见图6A、6B)。
然后,如在平面图中看(如从空腔单元11和压电促动器12的层叠方向看)的,压电促动器12包括与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分71、72、73(第一部分)和与位于比压力腔室40的中央部分更外面的外周侧上的左右部分对应的第二活性部分81、82(第二部分)。这里,如图4所示,第一活性部分71、72、73分别与压电片12a、12b、12c对应,且第二活性部分81、82分别与压力腔室40的左侧和右侧对应。要指出的是,压力腔室40的中央部分为沿着布置喷嘴孔16a的喷嘴排方向X的中央部分。
第二活性部分81、82不仅包括与作为分隔相邻压力腔室40的壁的梁部分(横梁部分、支柱部分)对应的区域,而且还包括与比压力腔室40的外周边缘40a更里面(中央部分侧)的部分对应的区域。
第一活性部分71至73分别为压电片12a在单独电极21A和第一恒定电位电极22A之间的的区域、压电片12b在第一恒定电位电极22A和单独电极21B之间的区域、以及压电片12c在单独电极21B和第一恒定电位电极22B之间的区域。另一方面,两个第二活性部分81、82为压电片12a至12c在单独电极21A和第二恒定电位电极23之间的区域。要指出的是,电极21A、21B、22A、22B由Ag-Pd基金属材料等形成。
提供驱动信号的驱动器IC 90(参见图1B)通过柔性接线板13(信号线)与单独电极21电连接。驱动器IC 90和柔性接线板13形成电压施加机构,用于向压电促动器12的第一和第二活性部分71至73、81、82施加驱动电压。
通过柔性接线板13向单独电极21选择性地施加第一电位(接地电位)和与之不同的第二电位(例如20V)以改变压力腔室40的体积。另外,一直向第一恒定电位电极22A、22B施加第一电位(接地电位),并且一直向第二恒定电位电极23施加第二电位(例如20V)。
因此,压电促动器12具有与压力腔室40对应的单独电极21。在选择性地向单独电极21施加第一电位(接地电位)和第二电位(正电位)作为驱动信号时,压电促动器12改变压力腔室40的体积以从喷嘴孔16a中喷墨。
单独电极21的长度比压力腔室40沿着与喷嘴排方向X垂直的方向Y的长度短(参见图6B),但是比压力腔室40沿着喷嘴排方向X的长度长。单独电极21形成为横跨与第一活性部分71至73对应的区域(第一区域)和与第二活性部分81、82对应的区域(第二区域)以便覆盖这两个区域。第一恒定电位电极22A、22B的长度比压力腔室40沿着喷嘴排方向X的长度短以便覆盖与第一活性部分71至73对应的区域。然后,位于压力腔室40侧上的第一恒定电位电极22B的长度在喷嘴排方向X上比远离压力腔室40设置的第一恒定电位电极22A的长度长。也就是说,单独电极21供第一和第二恒定电位电极22A、22B、23共享(共用)。
第二恒定电位电极23形成为覆盖与第二活性部分81、82对应的区域和与在沿着与喷嘴排方向垂直的方向彼此相邻的压力腔室40之间的梁部分41对应的区域。也就是说,第二恒定电位电极23延伸至与压力腔室40在喷嘴排方向上的侧面部分对应的区域,这些侧面部分包括梁部分41。每个第二恒定电位电极供在喷嘴排方向上彼此相邻的两个压力腔室40共享。
具体地说,单独电极21形成在压电材料层12a的离压力腔室40最远的一个表面(在图4中的上面)的侧上,并且第一恒定电位电极22A和第二恒定电位电极23形成在压电材料层12a的另一个表面(在图4中的下面)的侧上。因此,第一活性部分71和第二活性部分81在相同的压电材料层12a中并排形成。另外,第一恒定电位电极22A和第二恒定电位电极23交替形成在压电材料层12b的一个表面(在图4中的上面)的侧上,并且单独电极21形成在压电材料层12b的另一个表面(在图4中的下面)的侧上。因此,与压电材料层12a的第一活性部分71和第二活性部分81对应的第一活性部分72和第二活性部分82在相同的压电材料层12b中并排形成。另外,单独电极21形成在压电材料层12c的离压力腔室40最近的一个表面(在图4中的上面)侧上,并且第一恒定电位电极22B形成在压电材料层12c的另一个表面(在图4中的下面)侧上。因此,第一活性部分73形成在压电材料层12c中。因为在喷嘴排方向X上恒定电位电极22B比恒定电位电极22A长,所以在喷嘴排方向上第一活性部分73的长度比第一活性部分71、72的长度长。
另外,在如图5所示的平面图中布置各个压电片12a至12c的电极21、22A、22B、23。也就是说,在压电片12a(12c)的上表面侧(第一层、第三层)上,单独电极21分别与压力腔室40对应地沿着喷嘴排方向(X方向)以恒定的间距布置。多排单独电极21沿着Y方向布置。然后,在沿着Y方向彼此相邻的排中,单独电极21形成为沿着X方向彼此偏移半个间距。在这些排中,在单独电极21上,要与柔性接线板13的连接端子(未示出)连接的连接部分26以之字形图案布置。
在压电材料层12a的下侧(第二层)上,第一恒定电位电极22A分别与各压力腔室40对应地沿着喷嘴排方向以固定的间距形成。第一恒定电位电极22A的一个端部与保持在接地电位处并且沿着喷嘴排方向延伸的其中一个第一共同电极27A连接。另外,在第一恒定电位电极22A之间,分别形成有第二恒定电位电极23,并且其各一个端部也处于正电位(例如20V:恒定),并且与沿着喷嘴排方向X延伸的其中一个第二共同电极28连接。然后在相邻压力腔室40之间,中间电极25以之字形形式形成(参见图6B)以便利用通孔24(里面填充有导电材料)将在压电材料层12a的上面侧上的单独电极21与在位于其下面的压电材料层12c的上面侧上的单独电极21电连接。
在压电材料层12c的下面侧中,第一恒定电位电极22B分别与压力腔室40对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成,并且其一个端部与在接地电位处沿着喷嘴排方向X延伸的其中一个第一共同电极27B连接。要指出的是,位于压力腔室s 40侧上的第一恒定电位电极22B形成为在喷嘴排方向X上其长度比远离压力腔室40的第一恒定电位电极22A的长度长。
要指出的是,如图6A、6B所示,在向单独电极21施加第二电位并且向第一恒定电位电极22A、22B施加第一电位时,第一活性部分71至73在与施加电压的方向相同的方向(极化方向)上极化以变形。另一方面,在向单独电极21施加第一电位并且向第二恒定电位电极23施加第二电位时,第二活性部分81、82在与施加电压的方向相同的方向上极化以变形。也就是说,施加电压的方向和极化方向是相同的。这里,在图6A、6B中,“在接通期间有效”的部分分别与在向单独电极21施加第二电位时其上施加电压(20V)的第一活性部分对应,并且“在断开期间有效”的部分分别与在向单独电极21施加第一电位时其上施加电压(20V)的第二活性部分对应。
第一恒定电位电极22A、22B总是处于第一电位(接地电位),并且第二恒定电位电极23总是处于第二电位(正电位)。然后,向单独电极21选择性地施加第一电位(接地电位)和第二电位(正电位)以便改变压力腔室40的体积。也就是说,如在下表1中所示一样,电压的施加方向在极化期间以及在驱动期间都是相同的。但是,第一恒定电位电极22A、22B总是处于接地电位(0V),第二恒定电位电极23总是处于正电位(20V:恒定),并且向单独电极21施加正电位(20V:恒定),或者解除这种施加(参见图27A)。因此,在向单独电极21施加正电位时,向第一活性部分71至73施加电压,但是没有向第二活性部分81、82施加电压。另一方面,在没有向单独电极21施加正电位并且单独电极21处于接地电位时,没有向第一活性部分71至73施加电压,并且向第二活性部分81、82施加电压。这里,在驱动期间在电极之间施加的电压如在表1中所示一样小于在极化期间施加的电压,由此抑制了由于在电极之间反复施加电压而导致的弱化。
[表1]
 
电极类型 在极化期间施加的电位 在驱动期间施加的电位
单独电极21 50V 20V(开/关)
第一恒定电位电极22A、22B 0V 0V
第二恒定电位电极23 100V 20V(恒定)
由于电极21、22A、22B、23如上所述布置,所以在其中通过电压施加机构向单独电极21施加第二电位(接地电位)的没有向第一活性部分71至73施加电压的期间(在等待期间),第一活性部分71至73处于沿着第一和第二方向Z、X无扩展/无收缩(无变形)的状态。这时,第二活性部分81、82处于电压施加状态,并且趋向于沿着朝着压力腔室40的层叠方向Z(第一方向)扩展,并且沿着与层叠方向Z垂直的喷嘴排方向X(第二方向)收缩。因此,通过作为粘接板(约束板)的顶板15的操作,位于沿着喷嘴排方向的侧面部分处的第二活性部分81、82变形以沿着与压力腔室40分离的方向弯曲。如图7A所示,第二活性部分81、82的这种变形有助于压力腔室40的体积变化的增大,并且有助于从歧管50向压力腔室40吸入大量墨。
另一方面,在其中向单独电极21施加第一电位(正电位:20V)的向第一活性部分71至73施加电压的期间(在驱动期间),在压电横向作用下,沿着与极化方向相同的方向施加有电压的第一活性部分71至73沿着层叠方向Z朝着压力腔室40扩展并且沿着与其层叠方向Z垂直的喷嘴排方向X收缩。因此,第一活性部分71至73回到沿着朝着压力腔室40内部的方向凸出并且变形的状态。另一方面,在顶板15由于它没有受到电场影响而没有自动地收缩时,在位于上侧上的压电材料层12c和位于下侧上的顶板15之间在沿着极化方向和沿着垂直方向的变形方面出现差异。这与固定在空腔板14A上的顶板15一起使得压电材料层12c和顶板15企图变形,以便朝着压力腔室40侧凸出(单晶片变形)。因此,压力腔室40的体积减小,墨的压力增大,并且从喷嘴孔16a中喷射出墨。
在向第一活性部分71至73施加电压这个期间,第二活性部分81、82回到电压非施加状态,因此沿着第一和第二方向Z、X转到非扩展/非收缩(未变形)状态。因此,在第一活性部分71至73沿着朝着压力腔室40的方向凸起和变形时,第二活性部分81、82返回到没有变形的状态。因此,如图7B所示,第一活性部分71至73的变形影响由第二活性部分81、82消除,并且难以传播到与之相邻的压力腔室40,由此抑制了串扰。也就是说,将向第二活性部分81、82的施加和不施加电压进行切换以便抑制由于对向第一活性部分71至73的施加和不施加电压进行切换而导致的第一活性部分71至73的变形传播到相邻压力腔室40。
下面,在单独电极21返回到与第一恒定电位电极22A、22B相同的电位(接地电位)时,第一活性部分71至73转到如上所述没有变形的状态。然后,第二活性部分81、82变形以沿着远离压力腔室40的方向弯曲,并且压力腔室40的体积返回到原始体积。因此,从歧管50将墨吸入到压力腔室中。
通过第一活性部分71至73和第二活性部分81、82的这种变形重复墨的喷射操作,并且使得压力腔室40的体积变化在每次喷射操作中较大,由此提高了喷射效率并且抑制了沿着三个方向的串扰。
顺便提及地,在第一实施方案和传统示例(参见图40)中获得相邻压力腔室的横截面积的变化的比。如在表2中所示一样,在第一实施方案的情况中,该比例为11%,而在传统示例的情况中该比例为24%。在第一实施方案的情况中的变化比与传统示例相比减小到几乎一半,并且可以看出显示出抑制串扰的效果。
[表2]
Figure A200810161067D00261
在第一实施方案中,第二活性部分81、82横跨第一区域和第二区域布置,第一区域与位于沿着喷嘴排方向X比压力腔室40的中央部分更外面的外周侧上的部分对应,并且第二区域与梁部分41对应。但是,它也可以如图8所示一样构成。也就是说,它也可以如此构成,从而第二恒定电位电极23A与对应于压力腔室40的区域不相关地仅设在与梁部分41对应的区域中,并且第二活性部分81a、82a只是存在于与梁部分41对应的区域中。在该情况中,即使在向第二活性部分81a、82a施加电压并且第二活性部分81a、82a变形时,它也不会有助于压力腔室的体积的增大,但是显示出抑制串扰的作用。
相反,如图9所示,还可以如此构成,从而第二活性部分81b、82b只是存在于与在压力腔室40的外周侧上的部分对应的区域中。也就是说,第二恒定电位电极23B可以和与梁部分41对应的区域无关地仅设在与在比压力腔室40的中央部分更外面的外周侧上的部分对应的区域中。在该情况中,第二活性部分81b、82b沿着喷嘴排方向的长度与一种结构相比变得短,在该结构中,上述第二活性部分81、82横跨第一区域和第二区域布置,该第一区域对应于在比压力腔室40的中央部分更外面的外周侧上的部分,并且该第二区域对应于梁部分41(参见图4)。因此,虽然在抑制串扰的效果以及有助于体积变化的效果方面是较低的,但是出现这些效果的这一点与上述相同。
另外,如图10所示,它还可以是这样一种结构,其中在没有设置顶板的情况下,通过具有小的层厚的绝缘层12e在空腔板14A的上侧上设有压电材料层12d,且第一和第二活性部分形成在该压电材料层12d中。在该情况中,在压电材料层12d中,与压电材料层12b类似,第一和第二恒定电位电极22A、23交替形成在一个表面(上表面)上,并且单独电极21形成在另一个表面(下表面)上。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分71、72、73a、74以及分别与位于其外周侧上的部分对应的第二活性部分81、82、83、84。
顺便提及地,在图11A、11B中显示出在接通时有效并且在电压施加期间有效的部分(第一活性部分)和在断开时有效并且在没施加电压期间有效的部分(第二活性部分)之间在极化方向方面的关系。
这样,第一活性部分71、72、73a、74和第二活性部分81、82、83、84两者都进行垂直作用变形,而不是均匀变形,因此第二活性部分81至84不能变形以与均匀变形(即沿着使压力腔室40扩大的方向变形)一样弯曲离开压力腔室40。因此,能够获得抑制串扰的作用,但是不能获得提高压力腔室40的体积变化的效果。
另外,还关于其中第二恒定电位电极23A只是设在与梁部分41对应的区域中的结构(请见图8),同样它当然可以是这样一种结构,其中压电材料层12d通过具有小的层厚的绝缘层12e设在压力腔室40侧上。在该情况中,如图12所示,在压电材料层12d中,与压电材料层12b类似,第一和第二恒定电位电极22A、23A交替布置在一个表面(上表面)上,并且单独电极21布置在另一个表面(下表面)上。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分71、72、73a、74和分别与在其外周侧上的部分对应的第二活性部分81、82、83、84。
顺便提及地,在图13A、13B中显示出在接通时有效并且在施加电压期间有效的部分和在断开时有效并且在没有施加电压期间有效的其它部分在极化方向之间的关系。
如在第一实施方案中一样,在沿着喷嘴排方向X在相同表面上交替形成第一和第二恒定电位电极22A、23时,不可能在这些电极之间采取较大的间隔,因此这些电极沿着喷嘴排方向的长度不会较长。但是,如在下面的第二实施方案中所示一样,可以使用具有较小层厚的绝缘层来增大它们的长度。
第二实施方案
在该实施方案中,如图14所示,压电促动器具有这样一种层叠结构,其中其层厚比压电材料层12a、12b小的绝缘层12f夹在压电材料层12a和压电材料层12b之间。要指出的是,这种绝缘层12f可以由与压电材料层12a至12d相同的材料形成。
只有第一恒定电位电极22B以恒定的间距形成在该绝缘层12f的一个表面(上表面)侧上,并且只有第二恒定电位电极23以恒定的间距形成在其另一个表面(下表面)侧上。因此,第一恒定电位电极22B和第二恒定电位电极23与绝缘层12f电绝缘,但是与第一实施方案的情况类似,它们形成在压电材料层12a和压电材料层12b之间。因此,形成有与压力腔室40的中央部分分别对应的第一活性部分71a、72a、73以及分别与在其外周边侧上的部分对应的第二活性部分81c、82。
这样,由于第一恒定电位电极22B和第二恒定电位电极23通过将绝缘层12f夹在它们之间而被隔离,所以形成在压电材料层12a和压电材料层12b之间的第一恒定电位电极22B沿着喷嘴排方向的长度可以较长,由此实现了对于增加压力腔室40的体积变化而言有利的电极布置。还有,在第二实施方案的情况中,如在表2中所示一样,相邻压力腔室的横截面积的变化比为11%。与第一实施方案的情况类似,该变化比与传统示例的情况相比降低到几乎一半,并且可以看出显示出抑制串扰的效果。
如果采用具有小的层厚度的这种绝缘层,它也可以是如在下面第三实施方案中所述的结构。
第三实施方案
在该实施方案中,如图15所示,删除了在第二实施方案中最上面的压电材料层12a,取而代之将与绝缘层12f类似具有较小层厚的另一个绝缘层12g布置在压电材料层12c和顶板15之间。第二恒定电位电极23形成在该绝缘层12g的上表面侧上,并且第一恒定电位电极22B形成在其下表面侧上。在该情况中,第一和第二恒定电位电极22B、23对称形成,从而将布置在压电材料层12b的下表面侧上的单独电极21夹在中间。因此,形成有与压力腔室40的中央部分分别对应的第一活性部分72a、73a以及分别与在其外周侧上的部分对应的第二活性部分82、83。
另外,可以只存在一层作为上述压电材料层,并且它也可以是如在下面第四实施方案中所述的结构。
第四实施方案
在该实施例中,如图16所示,单独电极21形成在压电材料层12a的一个表面(上表面)侧上,并且第一和第二恒定电位电极22B、23沿着喷嘴排方向交替形成在另一个表面(下表面)侧上。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分71a以及分别与在其外周侧上的部分的两侧对应的第二活性部分81、81。
通过这种结构,顶板15用作粘接板。虽然压电材料层的数量少于在第一至第三实施方案中的数量并且变形量变得较小,但是即使通过使用一层压电材料层12a进行的单晶片变形也能够实现优秀的喷射效率。
而且,在具有一个压电材料层的这种情况中,如在下面第五实施方案中所述一样,它也可以具有使用了具有较小层厚的绝缘层的结构。
第五实施方案
在该实施方案中,如图17所示,提供了一种将绝缘层12h夹在压电材料层12a和顶板15之间的结构。单独电极21形成在压电材料层12a的上表面侧上,并且第二恒定电位电极23形成在其下表面侧上。然后将第一恒定电位电极22B形成在绝缘层12h的下表面侧上。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分71b和分别与在其外周侧上的部分对应的第二活性部分81。
而且,在该情况中,可以看出通过如图18A、18B中所示一样施加/不施加电压从而表现出抑制串扰的效果。在第五实施方案的情况中,如在表2中所示一样,相邻压力腔室的横截面积变化比为2%,并且该变化比与传统示例相比明显降低。可以看出抑制串扰的效果相当大。
在不必如在上述实施方案中一样在第一活性部分的两侧上设置第二活性部分,并且仅需只在各个第一活性部分的一侧上表现抑制串扰的效果时,第二活性部分可以只是设在各个第一活性部分的一侧上,如在第六实施方案中所述一样。
第六实施方案
在该实施方案中,如图19所示,单独电极21A布置在与压力腔室40对应的区域和与梁部分41对应的区域的部分中。
然后将单独电极21A形成在压电材料层12a的一个表面(上表面)侧上,并且第一和第二恒定电位电极22A、23A与单独电极21A的侧部分别对应地形成在其另一个表面(下表面)侧上。另外,单独电极21A形成在压电材料层12c的上表面侧上,并且第一恒定电位电极22A形成在其下表面侧上。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分71、72、73a和分别与其外周侧的部分对应的第二活性部分81c、82c。
通过这种结构,可以只是在布置有第二活性部分81c、82c的侧面上展示抑制串扰的效果。
另外,如在下面的第七实施方案中一样,还可以形成沿着喷嘴排方向延伸的第一恒定电位电极,并且让它们为沿着喷嘴排方向成排形成的压力腔室所共用。
第七实施方案
在该实施例中,如图20所示,设有四个压电材料层12a至12d。单独电极21形成在离压力腔室40最远的压电材料层12a的一个表面(上表面)侧上,并且第二恒定电位电极23形成在其另一个表面(下表面)侧上。然后第一恒定电位电极22C形成在作为从压电材料层12a朝着压力腔室40数第三层的压电材料层12c的一个表面侧上,并且单独电极21B形成在其另一个表面侧上。然后,第一恒定电位电极22C形成在作为从压电材料层12a朝着压力腔室40数第四层的压电材料层12d的压力腔室40侧上。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分171、73、74和分别与在其外周侧上的部分对应的第二活性部分181。
然后各个压电材料层12a至12d的电极21、22B、22C、23在平面图中如在图21中所示一样布置。也就是说,在压电材料层12a的上表面侧(第一层)和压电材料层12c的下表面侧(第三层)上,单独电极21、21B分别与压力腔室40对应地沿着喷嘴排方向X以恒定的间距形成。然后,相邻的单独电极21、21B形成为沿着喷嘴排方向偏移半个间距。在这些排之间,单独电极21、21B的连接端子26、26B以之字形图案形成。然后柔性接线板13的连接端子(未示出)与单独电极21的连接端子部分26连接。单独电极21的这些连接端子部分26通过贯穿压电材料层12a至12c的通孔24(里面填充有导电材料)并且通过形成在压电材料层12a的下表面侧以及压电材料层12c的上表面侧上的中间电极25与相应单独电极21B的连接端子部分26B电连接(参见图22B)。要指出的是,在压电材料层12a的上表面侧上的单独电极21形成为在沿着喷嘴排方向的长度方面比在压电材料层12c的下表面侧上的单独电极21B长。
另外,在压电材料层12a的下表面侧上,第二恒定电位电极23与压力腔室40对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成,并且其一个端部与沿着喷嘴排方向延伸的其中一个共同电极28连接。另外,在压电材料层12c的上表面侧上以及在压电材料层12d的下表面侧上,第一恒定电位电极22C形成为与压力腔室40分别对应地沿着喷嘴排方向延伸。
因此,由于第一恒定电位电极22C沿着喷嘴排方向X形成并且沿着喷嘴排方向由压力腔室40共享,所以电极21、21B、22C、23的布置变得简单,这对于使得装置紧凑而言是有利的。顺便提及地,在图22A、22B中显示出在接通时有效并且在施加电压期间有效的部分和在断开时有效并且在没有施加电压期间有效的部分在极化方向之间的关系。
在上述第一、第二、第四至第七实施方案中,由于到柔性接线板13的连接部分布置在离压力腔室最远的压电材料层12a上,所以担心在用焊料连接期间,会出现由于焊料的流入而导致变形特性的分散。因此,如在下面的第八实施方案中一样,与第三实施方案的情况类似,可以通过将单独电极布置在压电材料层12a和位于更里面的压电材料层12b之间来避免这个问题。
第八实施方案
在该实施方案中,在形成压电促动器的多个压电材料层中,用于连接的表面单独电极形成在离压力腔室最远的压电材料层(最远层)的一个表面(最远表面)侧上,并且单独电极形成在其另一个表面侧上。
如图23所示,单独电极21和表面单独电极29通过填充在贯穿压电材料层12a的通孔24中的导电材料相互导通。然后第一恒定电位电极22D形成在位于离压力腔室40最近的压电材料层12c的压力腔室40侧上的表面上。另一方面,第二恒定电位电极23A形成在多层压电材料层12a至12c中离压力腔室40最远的压电材料层12a的最远表面31上,该表面为在与压力腔室40相对的侧上的表面。
单独电极21形成在位于压电材料层12a的压力腔室40侧上的表面上。也就是说,它们形成在压电材料层12a至12c中的一个压电材料层的一个表面上,该表面是与最远表面31不同的表面并且为在压电材料层12a(最远层)的压力腔室40侧上的表面。然后作为通向单独电极21的输入端子的表面单独电极29形成在最远表面31的比压力腔室40的外周边缘更外面的区域(与梁部分41对应的区域)中。这些表面单独电极29和单独电极21通过填充在贯穿压电材料层12a的通孔中的导电材料24相互导通。表面单独电极29形成在最远表面31的位于相邻压力腔室40之间的区域(与所谓的梁部分41对应的区域)中。
因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分71、72和分别与在其外周侧上的部分对应的第二活性部分182。因此,第二活性部分182形成在压力腔室40侧上的压电材料层12b、12c中,这些层为除了多层压电材料层12a至12c中的除了最远层(压电材料层12a)之外的层。
另外,形成在压电材料层12a至12c的表面上的电极21、22D、23A在平面图中如在图24中所示一样布置。具体地说,在压电材料层12a、12c(第一层、第三层)的上表面侧上,第二恒定电位电极23A分别与压力腔室40对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成,并且相邻的第二恒定电位电极23A形成为沿着喷嘴排方向偏移半个间距。然后,表面单独电极29分别与沿着喷嘴排方向位于第二恒定电位电极23A之间的单独电极21对应地形成在压电材料层12a的上表面侧上。表面单独电极29的在与第二恒定电位电极23A相对的侧面上的端部以之字形图案形成为延伸至在相邻的压力腔室40之间的部分的连接端子部分26B以便与柔性接线板13的连接端子连接。
在压电材料层12a的下表面侧上,单独电极21与压力腔室40分别对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成,并且其连接端子部分26通过填充在贯穿压电材料层12a的通孔24中的导电材料分别与表面单独电极29的连接端子26B连接(参见图25A)。
在压电材料层12c的下表面侧上,为相邻两排压力腔室40所共用的第一恒定电位电极22D形成为沿着喷嘴排方向延伸。
因此,由于柔性接线板13的连接端子与其连接的连接端子部分26B形成在与在驱动时不变形的梁部分41对应的区域中,所以在焊料在与柔性接线板13的连接端子连接期间流入的情况下不容易出现相应第一活性部分的变形特性的分散。
顺便提及地,在图25A、25B中显示出在接通时有效并且在施加电压期间有效的部分(第一活性部分)和在断开时有效并且在没有施加电压期间有效的部分(第二活性部分)在极化方向之间的关系。然后可以看出,通过如图26A、26B中所示一样施加/不施加电压来显示抑制串扰的效果。在第八实施方案的情况中,如在表2中所示一样,相邻压力腔室的横截面积变化比为12%,并且可以看出,与第一实施方案的情况类似,与传统示例相比该变化比降低到几乎一半,并且显示出抑制串扰的效果。
然后,在上述第一至第七实施方案中,如图27A中所示一样在向第一活性部分施加电压时(即在向单独电极施加第二电位时)出现了喷射,但是在将在下面说明的第九实施方案和第十实施方案的情况中,如图27B所示,在停止向第一活性部分施加电压时(即,在向单独电极施加第一电位时)出现相反的喷射。
另外,在使用与第八实施方案类似的表面单独电极时,通过具有在下面第九实施方案中的结构也可以如第一至第七实施方案类似地使得喷射在向第一活性部分施加电压时出现(参见图27A)。
第九实施方案
在该实施方案中,如图28所示,将压电促动器做成为两层结构,其中第二恒定电位电极23C形成在位于上侧上的压电材料层12a的上表面侧上,并且单独电极21形成在其下表面侧上。第一恒定电位电极22C形成在位于下侧上的压电材料层12b的下表面侧上。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分72和分别与在其外周侧上的部分对应的第二活性部分81。
这样,作为与柔性接线板13(COP)连接的连接部分的单独表面电极21c形成在与位于压力腔室40之间的梁部分41对应的区域中,如图29所示。另外,在第二恒定电位电极23C和单独电极21之间施加电压的时间较短,因此避免了由于迁移而导致的短路。
另外,在压电材料层12a、12b的上下表面上的电极在平面图中如图29所示一样布置。也就是说,在压电材料层12a的上表面侧上,第二恒定电位电极23C与压力腔室40分别对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成,并且其沿着与喷嘴排方向垂直的方向的两个侧面部分分别通过共同电极28A、28B连接。然后,相邻的第二恒定电位电极23C形成为沿着喷嘴排方向偏移一半间距,并且要连接在柔性接线板13的连接端子上的表面单独电极29A在与其上形成有第二恒定电位电极23C的侧面相对的侧面上形成在相邻的共同电极28A、28B之间。
在压电材料层12a的下表面侧上,单独电极21与压力腔室40分别对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成。单独电极21的部分形成为伸出成为连接端子部分26,并且通过里面填充有导电材料的通孔24与在压电材料层12a的上表面上的表面单独电极29A电连接。
在压电材料层12b的下表面侧上,第一恒定电位电极22C与压力腔室40分别对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成,并且其端部通过连接部分27C与相邻的第一恒定电位电极22C相互连接。
顺便提及地,在图30A、30B中显示出在接通时有效并且在施加电压期间有效的部分(第一活性部分)和在断开时有效并且在没有施加电压期间有效的部分(第二活性部分)在极化方向之间的关系。然后可以看出通过如图31A、31B中所示一样施加/不施加电压显示出抑制串扰的效果。
另外,通过如在下面第十实施方案中一样的结构,可以与第九实施方案类似地防止由于迁移而导致的短路,并且与第八实施方案类似,可以使用表面单独电极来使得喷射在停止向第一活性部分施加电压时出现(参见图27B)。
第十实施方案
在该实施例中,如图32所示,第一恒定电位电极22D形成在压电材料层12a的上表面侧上,并且单独电极21形成在其下表面侧上。另外,第二恒定电位电极23D形成在压电材料层12c的上表面侧上,并且第一恒定电位电极22E形成在其下表面侧上。单独电极21分别通过贯穿压电材料层12a的通孔24(里面填充有导电材料)与表面单独电极29A连接。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第二活性部分82,和在分别位于其外周侧上的部分上的第一活性部分71、172。
在该情况中,顺便提及地,在图33A、33B中显示出在接通时有效并且在施加电压期间有效的部分(第一活性部分)和在断开时有效并且在没有施加电压期间有效的部分(第二活性部分)在极化方向之间的关系。然后可以看出通过如图34A、34B中所示一样施加/不施加电压显示出抑制串扰的效果。
而且,在该情况中,与第九实施方案类似,可以避免由于焊料流入而在连接期间出现变形特性的分散。另外,在第一恒定电位电极22D、22E和单独电极21之间产生电位差的时间较短,因此避免了由于迁移而导致的短路。
另外,通过如在下面示例11中一样的结构,可以具有更少数目的层叠件且不会采用表面单独电极或通孔,并且与第八和第十实施方案(参见图27B)类似使得喷射在停止向第一活性部分施加电压时出现。
第十一实施方案
在该实施方案中,如图35所示,单独电极21形成在压电材料层12a的上表面侧上,并且第二恒定电位电极23E形成在其下表面侧上。第一恒定电位电极22F形成在压电材料层12b的下表面侧上。因此,形成有分别与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分81和在位于其外周侧上的部分上的第二活性部分171。要指出的是,与第八和第十实施方案相同的地方在于,在等待期间向单独电极21施加接地电位。
另外,在压电材料层12a、12b的上下表面上的电极在平面图中如图36中一样布置。也就是说,在压电材料层12a的上表面侧上,单独电极21分别与压力腔室40对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成,并且单独电极的部分在单独电极21的列之间伸出。这些伸出部分按照之字形图案形成以作为与柔性接线板13的连接端子连接的连接端子部分26。
在压电材料层12a的下表面侧上,第二恒定电位电极23E分别与压力腔室40对应地沿着喷嘴排方向以恒定的间距形成,并且其一个端部与位于它们之间的其中一个共同电极23Ea电连接。另外,在压电材料层12b的下表面侧上,形成有沿着喷嘴排方向延伸的第一恒定电位电极22E,以作为由沿着喷嘴排方向的压力腔室40所共用的电极。
顺便提及地,在图37A、37B中显示出在接通时有效并且在施加电压期间有效的部分(第一活性部分)和在断开时有效并且在没有施加电压期间有效的部分(第二活性部分)在极化方向之间的关系。然后可以看出通过如图38A、38B中所示一样施加/不施加电压显示出抑制串扰的效果。在第十一实施方案的情况中,如在表2中所示一样,相邻压力腔室的横截面积变化比为3%,并且该变化比与传统示例相比明显降低。可以看出它具有优秀的抑制串扰的效果。
在这种结构中,由于不存在任何经过通孔的连接部分并且层叠件的数量较少,所以低成本的生产是可能的。还有,横截面积的变化变得较大,但是仍然具有优秀的抑制串扰效果。
另外,通过如在下面第十二和第十三实施方案中一样的结构,不仅可以防止在沿着压力腔室排方向相邻的压力腔室之间出现排间串扰,而且还可以抑制在属于相邻压力腔室排并且沿着与压力腔室排方向垂直的方向相邻的压力腔室之间出现排间串扰。
第十二实施方案
在该实施例中,如图39所示,压电促动器12在平面图(即在沿着空腔单元11和压电促动器12的层叠方向看时)中包括与压力腔室40的中央部分对应的第一活性部分91(第一部分)、与沿着上述预定方向即压力腔室排方向X相对于压力腔室40的中央部分的两个侧面部分对应地设置的第二活性部分92(第二部分)、以及与沿着与压力腔室排方向X垂直(相交)的方向Y相对于压力腔室40的中央部分的一个侧面部分对应地设置的第三活性部分93(第三部分)。这里,压力腔室40的中央部分为沿着布置压力腔室40的压力腔室排方向X(也是布置喷嘴孔16a的喷嘴排方向)的中央部分。
第二活性部分92不仅包括与作为分隔相邻压力腔室40的壁的梁部分41对应的区域,而且还包括与比压力腔室40的外周边缘40a更里面(中央部分侧)的部分对应的区域。另外,第三活性部分93包括比压力腔室40的外周边缘更外面的区域,即与作为属于相邻压力腔室排并且分隔相邻压力腔室40的壁的梁部分41A对应的区域。
第一活性部分91构成为包括夹在分别为压力腔室40和第二恒定电位电极23F设置的单独电极21之间的压电材料(压电材料层12a)。第二活性部分92和第三活性部分93构成为包括夹在单独电极21和第一恒定电位电极23G之间的压电材料(压电材料层12a、12b)。
然后在压电促动器12中,选择性地将正电位(第一电位)和接地电位(第二电位)作为驱动信号向单独电极21施加以改变压力腔室40的体积,从而从喷嘴孔16a中喷射出墨。
为了更详细地描述,如图39和40所示,单独电极21形成为在压力腔室排方向X上比压力腔室40长,在与压力腔室排方向X垂直的方向上比压力腔室40短,并且横跨与第一活性部分91对应的第一区域、与第二活性部分92对应的第二区域以及与第三活性部分93对应的第三区域,以便一起覆盖第一至第三区域。第二恒定电位电极23F形成为在压力腔室排方向X上比压力腔室40短,以便覆盖与第一活性部分91对应的区域。位于压力腔室40侧上的第一恒定电位电极22G形成为在压力腔室排方向X上比远离压力腔室40设置的第二恒定电位电极23F长。也就是说,单独电极21为第一和第二恒定电位电极22G、23F共享(共同使用)。
单独电极21在沿着垂直方向Y的一侧上具有形成为比第二恒定电位电极23F长的部分,并且第一恒定电位电极22G在单独电极21形成为比第二恒定电位电极23F长的部分中具有在垂直方向Y上其长度等于或长于单独电极21的部分。
第一恒定电位电极22G形成为延伸至与第二活性部分92对应的区域,并且覆盖了与在沿着压力腔室排方向X相邻的压力腔室40之间的梁部分41对应的区域。也就是说,第一恒定电位电极22G延伸至与沿着压力腔室排方向X的侧面部分对应的区域,这些区域包括与梁部分41对应的区域,并且为沿着压力腔室排方向X彼此相邻的两个压力腔室40所共享。另外,第一恒定电位电极22G形成为延伸至与第三活性部分93对应的区域,并且覆盖与在沿着与压力腔室排方向X垂直的方向Y彼此相邻的压力腔室40之间的梁部分41A对应的区域。也就是说,第一恒定电位电极22G延伸至与沿着垂直方向Y的侧面部分对应的区域,这些区域包括与梁部分41A对应的区域,并且在沿着垂直方向Y彼此相邻的两个压力腔室40中共用。
具体地说,通过在远离压力腔室40的上侧上的压电材料层12a的上表面侧上形成单独电极21并且在其下表面侧上形成第二恒定电位电极23F,从而形成第一活性部分91。另外,通过在压力腔室侧40侧上的压电材料层12b的下表面侧上形成第一恒定电位电极22G来形成第二和第三活性部分92、93。
另外,在平面图中,压电材料层12a、12b的电极21、23F、22G如图40所示中一样布置在各个层中。也就是说,在压电材料层12a的上表面侧(第一层)上,单独电极21与压力腔室40分别对应地沿着压力腔室排方向X以恒定的间距形成。然后沿着与压力腔室排方向X垂直的方向Y彼此相邻的单独电极21形成为沿着压力腔室排方向X偏移半个间距,并且在这些排之间,要连接到柔性接线板13的连接端子(未示出)上的单独电极21的连接端子部分26按照之字形图案形成。
在压电材料层12a的下表面侧(第二层)上,第二恒定电位电极23F与压力腔室40分别对应地沿着压力腔室排方向X以恒定的间距形成,相邻第二恒定电位电极23F形成为沿着压力腔室排方向X偏移半个间距,并且其一个端部与沿着压力腔室排方向X延伸的其中一个连接电极35连接。另外,第一恒定电位电极22G形成为由用于彼此相对设置的两排单独电极21的连接端子部分26所共享。
要指出的是,如图41至43所示,第一活性部分91沿着与在向单独电极21施加接地电位并且向第二恒定电位电极23F施加正电位时所施加的电压方向相同的方向(极化方向)极化以便变形。另一方面,第二和第三活性部分92、93沿着与在向单独电极21施加正电位并且向第一恒定电位电极22G施加接地电位时所施加的电压方向相同的方向(极化方向)极化以便变形。也就是说,在喷墨操作期间,施加电压的方向和极化方向相同。
第二恒定电位电极23F总是处于正电位,并且第一恒定电位电极22G总是处于接地电位。向单独电极21选择性地施加正电位和接地电位以便改变压力腔室40的体积。也就是说,虽然电压的施加方向在极化期间和在驱动期间相同,但是第二恒定电位电极23F总是处于恒定的正电位,第一恒定电位电极22G总是处于接地电位,并且向单独电极21施加正电位,或者停止施加以便使它们变成接地电位。因此,在单独电极21处于接地电位时,向第一活性部分91施加电压,但是没有向第二和第三活性部分92、93施加电压。另一方面,在向单独电极21施加正电位时,没有向第一活性部分91施加电压,但是向第二和第三活性部分92、93施加电压。这里,在驱动期间在电极之间施加的电压小于在极化期间施加的电压,由此抑制了由于在电极之间反复施加电压而导致的弱化。
因此,由于电极21、23F、22G如上所述一样布置,所以在喷墨时,首先通过上述电压施加机构向单独电极21施加接地电位。因此,第一活性部分91处于等待状态。也就是说,第一活性部分91被沿着与极化方向相同的方向施加有电压,沿着层叠方向Z(第一方向)朝着压力腔室40扩展,并且通过压电横向作用沿着与层叠方向Z垂直的方向X、Y(第二方向)收缩,由此沿着朝着压力腔室40的内部的方向凸起并且变形。
随后,在向单独电极21施加正电位(例如20V)时,第一活性部分91回到没有沿着层叠方向Z和与之垂直的方向X扩展/收缩的非变形状态。这时,第二和第三活性部分92、93变到电压施加状态,并且试图沿着层叠方向Z(第一方向)朝着压力腔室40扩展并且试图沿着与层叠方向Z垂直的两个方向X、Y(第二方向)收缩。因此,通过顶板15用作粘接板,从而位于压力腔室排方向X的两个侧面部分处的第二活性部分92以及位于沿着与压力腔室排方向X垂直的方向Y的一个侧面部分处的第三活性部分93变形以沿着远离压力腔室40的方向弯曲。第二和第三活性部分92、93的这种变形有助于提高压力腔室40的体积变化,并且有助于从歧管50将大量墨吸向压力腔室40。
然后,在再次向单独电极21施加接地电位时,第一活性部分91沿着层叠方向Z朝着压力腔室40扩展,沿着与层叠方向Z垂直的方向X、Y收缩,由此沿着朝着压力腔室40内部的方向凸起并变形。因此,压力腔室40的体积减小,墨的压力增大,并且从喷嘴孔16a中喷射出墨。
在向单独电极21施加接地电位并且驱动第一活性部分91喷射墨时,单独电极21和第一恒定电位电极22G两者都处于接地电位,并且第二和第三活性部分92、93变为没有施加电压的状态。因此,第二和第三活性部分92、93返回到沿着任一方向Z、X、Y没有扩展/收缩(非变形)的状态。因此,在第一活性部分91沿着朝着压力腔室40的方向(层叠方向)凸起并变形时,第二和第三活性部分92、93返回到没有变形的状态(这与沿着层叠方向Z收缩并且沿着与层叠方向Z垂直的两个方向X、Y扩展等同)。因此,第一活性部分91的变形影响按照由第二和第三活性部分92(参见在图4中的部分P1、P2)的变形消除的方式受到抑制,并且难以沿着压力腔室排方向X和与之垂直的方向Y到达与之相邻的压力腔室40,由此抑制的串扰。也就是说,切换向第二和第三活性部分92、93(第二和第三部分)的施加和不施加电压以便抑制由于切换向第一活性部分91的施加/不施加电压而导致的第一活性部分91(第一部分)的变形传播到压力腔室40沿着压力腔室排方向X的两侧以及传播到沿着与其方向X垂直的方向Y在一个侧面上彼此相邻的压力腔室40。
之后,在单独电极21返回到与第二恒定电位电极23F相同的电位(正电位)时,如上所述,第一活性部分91变为没有变形的状态,并且第二和第三活性部分92、93变形以沿着远离压力腔室40的方向弯曲,从而导致从歧管50将墨吸向压力腔室40。
通过第一至第三活性部分91至93的这种变形,反复进行墨的喷射操作,并且使得压力腔室40的体积变化在每次喷射操作中较大,由此提高了喷射效率并且抑制了在三个方向上的串扰。
在上述实施方案中,不可能抑制在与压力腔室排方向X垂直的方向Y的另一侧上向相邻压力腔室40的传播(参见在图39中的部分P3)。因此,可以使得单独电极21不仅在垂直方向Y的一侧上而且还在两侧上具有形成为比第二恒定电位电极23F长的部分,以便能够抑制在垂直方向Y的任一侧上向相邻压力腔室40的传播。
在该情况中,例如如图44至47中所示一样,压电促动器112除了第一至第三活性部分91至93之外,还包括相对于压力腔室40的中央部分与垂直方向Y的另一个侧面部分对应的第四活性部分94。通过形成与在上述实施方案中的相比在方向Y上更靠近压力腔室40的中央部分的用来连接第二恒定电位电极23F的连接电极35,单独电极21不仅在方向Y的一侧上而且还在其另一侧上具有形成为比第二恒定电位电极23F长的部分(在图44中的部分P12,P13)。与第二和第三活性部分类似,这些第四活性部分94(与图44的部分P13对应)构成为包括夹在单独电极21和第一恒定电位电极22G之间的压电材料(压电材料层12a,12b)。另外,第一恒定电位电极22G形成在整个表面上。
在向第一活性部分91施加电压时,电压没有施加在第四活性部分94上。在没有向第一活性部分91施加电压时,将电压施加在第四活性部分94上,其中在通过电压施加机构施加电压时,与第二和第三活性部分92、93类似,它们转到沿着层叠方向Z扩展并且沿着与之垂直的方向X、Y收缩的变形状态。
因此,与第二和第三活性部分92、93类似,通过第四活性部分94可以抑制排间串扰,即第一活性部分91的变形影响传播到相邻压力腔室40。要指出的是,在由第四活性部分94所占据的区域在平面图中在平均上小于由第三活性部分93所占据的区域时,通过第四活性部分94也表现出抑制排间串扰的效果,但是该效果比通过第三活性部分93所表现的效果稍差。
另外,在该情况中,在压力腔室排方向X上,用于沿着压力腔室排方向X将第二恒定电位电极23F与相邻第二恒定电位电极23F连接的两个连接电极布置在相同侧上。但是,如图48至51所示,还可以将其一个连接电极35a布置在方向Y的一侧上,并且将其另一个连接电极35b布置在方向Y的另一侧上。这样,用来消除压力腔室40的变形影响的活性部分(与在图47中的部分P21至P24对应)可以按照平衡良好的方式在平面图中形成在压力腔室40的圆周中,并且可以更加有效地形成用来抑制串扰的部分。要指出的是,设有连接电极35A、35B的那些部分P25、P26不能显示出抑制效果。另外,在该实施方案的情况中,虽然通过第四活性部分94实现的抑制排间串扰的效果比通过第三活性部分93所实现的效果稍差,但是通过第四活性部分94也可以显示抑制排间串扰的效果。
在该实施例12中,第三活性部分相对于压力腔室的中央部分与沿着与预定方向垂直的方向的一侧对应地设置。但是,例如如图52所示,在压力腔室40设置成沿着与压力腔室排方向X(预定方向)垂直的方向倾斜时,也可以将第三活性部分设置在沿着与倾斜方向对应的相交方向V的一侧上,或者将第三和第四活性部分设置在两侧上。
第十三实施方案
在该实施例中,如图53至55所示一样,包括有一个层叠件,其中垂直层叠有至少两个压电材料层12a、12b,并且在平面图中设有多个与压力腔室40对应地设置的单独电极21、与单独电极21一起夹着压电材料层12a、12b的第一共用恒定电位电极22H、以及具有多个开口37并且与单独电极21一起夹着压电材料层12a的第二共用恒定电位电极23G。然后,将第二共用恒定电位电极23G形成在构成层叠件的两层压电材料层12a、12b之间。单独电极21形成在层叠件(压电材料层12a、12b)的一个表面上,即位于上侧的压电材料层12a的上表面侧上,并且第一共用恒定电位电极22H形成在其另一个表面上,即位于下侧的压电材料层12b的下表面侧上。
另外,通过在夹在单独电极21和第一共用恒定电位电极22H之间的压电材料(压电材料层12a、12b)中形成分别与单独电极21的中央部分对应的部分来形成多个第一活性部分101。另外,通过夹在单独电极21和第二共用恒定电位电极23G之间的压电材料(压电材料层12a)来形成第二活性部分102。
然后如图55C所示,压电促动器12在平面图(从空腔单元11和压电促动器12的层叠方向看)中包括与压力腔室40对应地设置的第一活性部分101(第一部分)、和分别与比压力腔室40的中央部分更外面的外周侧对应的第二活性部分102(第二部分)。这里,压力腔室40的中央部分为沿着布置压力腔室40的压力腔室排方向X以及沿着与之垂直的方向Y基本上位于中央的部分。也就是说,第二活性部分102形成在第一活性部分101的圆周中。另外,第二活性部分102在压力腔室排方向X上以及在与之垂直的方向Y上不仅包括与比压力腔室40的外周边缘40a更里面的部分(中央部分侧)对应的区域,而且还包括与作为分隔相邻压力腔室40的壁的梁部分41、41A对应的区域。
另外,单独电极21在平面图中具有用于通过电压施加机构施加电压的连接端子部分26,该电压施加机构布置在与压力腔室40对应的区域的外面。第二共用恒定电位电极23G在平面图中也具有与单独电极21的连接端子部分26重叠的部分,因此第二活性部分102的部分也是通过夹在重叠部分和连接端子部分26之间的压电材料层12a形成。要指出的是,在相邻压力腔室排中,单独电极21形成为沿着压力腔室排方向X偏移半个间距,并且在其排之间,单独电极21的要连接在柔性接线板13的连接端子(未示出)上的连接端子部分26按照之字形图案形成。
第二共用恒定电位电极23G的开口37在平面图中每个都具有与压力腔室40的形状相同但是比压力腔室40小的形状,并且这些开口37也形成为在相邻压力腔室排中沿着压力腔室排方向X偏移半个间距。
另外,供应驱动信号的驱动器IC90通过柔性接线板13(信号线)与单独电极21电连接。驱动器IC90和柔性接线板13形成电压施加机构,用于向压电促动器12的第一和第二活性部分101、102施加驱动电压。
具体地说,为了改变压力腔室40的体积,通过柔性接线板13向单独电极21选择性地施加接地电位(第一电位)和与之不同的正电位(第二电位:例如20V)。另外,一直向第一共用恒定电位电极22H施加接地电位,并且一直向第二共用恒定电位电极23G施加正电位。
因此,压电促动器12具有分别与压力腔室40对应的单独电极21,并且构成为通过向单独电极21选择性地施加接地电位和正电位作为驱动信号来改变压力腔室40的体积,以便从喷嘴孔16a中喷射出墨。
更详细地说,在平面图中,单独电极21形成为在压力腔室排方向X上以及在与之垂直的方向Y上比压力腔室40长,并且横跨与第一活性部分101对应的区域和与第二活性部分102对应的区域,从而覆盖了这两个区域。然后第一共用恒定电位电极22H形成为覆盖与第一活性部分101对应的区域。第二共用恒定电位电极23G然后形成为在平面图中覆盖与第二活性部分102对应的区域和与在沿着压力腔室排方向X以及与之垂直的方向Y彼此相邻的压力腔室40之间的梁部分41、41A对应的区域。也就是说,第二共用恒定电位电极23G延伸至与压力腔室40沿着压力腔室排方向的侧面部分对应的区域,这些区域包括与梁部分41对应的区域,并且为压力腔室40的沿着压力腔室排方向X彼此相邻的两个压力腔室40共享。
要指出的是,如图55A、55B所示,第一活性部分101沿着与在向单独电极21施加正电位并且向第一共用恒定电位电极22H施加接地电位时所施加的电压方向相同的方向(极化方向)极化以便变形。另一方面,第二活性部分102沿着与在向单独电极21施加接地电位并且向第二共用恒定电位电极23G施加正电位时所施加的电压方向相同的方向极化以便变形。也就是说,施加电压的方向和极化方向是相同的。这里,在图55A至55C中,“在接通时有效”的部分分别对应于在向单独电极21施加正电位时其上施加有电压(20V)的第一活性部分,并且“在断开时有效”的部分分别对应于在向单独电极21施加接地电位时其上施加有电压(20V)的第二活性部分。
第一共用恒定电位电极22H总是处于接地电位,并且第二恒定电位电极23G总是处于正电位。然后,向单独电极21选择性地施加接地电位和正电位以便改变压力腔室40的体积。电压的施加方向在极化期间以及在驱动期间是相同的。但是,第一共用恒定电位电极22H总是处于接地电位(0V),第二共用恒定电位电极23G总是处于正电位(20V:恒定),并且向单独电极21施加该正电位(20V:恒定)或者停止该施加(参见图56)。因此,在向单独电极21施加正电位时,向第一活性部分101施加电压,但是没有向第二活性部分102施加电压。另一方面,在没有向单独电极21施加正电位并且单独电极21处于接地电位时,没有向第一活性部分101施加电压,而是向第二活性部分102施加电压。这里,在驱动期间在电极之间施加的电压小于在极化期间所施加的电压,由此抑制了由于在电极之间反复施加电压而导致的弱化。
由于电极21、22H、23G如上所述一样布置,所以在等待状态中,在电压施加机构使得单独电极21处于接地电位处时,沿着与极化方向相同的方向向第一活性部分101施加电压。然后,通过压电横向作用,第一活性部分101沿着层叠方向Z朝着压力腔室40扩展并且沿着与层叠方向Z垂直的方向X、Y收缩,由此试图沿着朝着压力腔室40的里面的方向突出和变形。另一方面,在顶板15因为受到电场影响而不会自动收缩时,在位于上侧上的压电材料层12b和位于下侧上的顶板15之间在极化方向上以及在垂直方向上出现变形方面的差异。这与固定在空腔板14A上的顶板15一起使得压电材料层12b和顶板15转到变形状态以便朝着压力腔室40侧凸起(单晶片变形),如图57B所示。
在喷墨时,首先通过电压施加机构利用单独电极21施加正电位,并且第一活性部分101在压力腔室排方向上以及在与之垂直的方向X、Y上处于没有扩展/收缩(非变形)状态中。这时,第二活性部分102处于电压施加状态,并且试图沿着层叠方向Z(第一方向)朝着压力腔室40扩展并且沿着与层叠方向Z垂直的方向X、Y(第二方向)收缩。因此,通过顶板15用作粘接板,位于沿着压力腔室排方向的侧面部分处的第二活性部分102变形以沿着远离压力腔室40的方向弯曲。第二活性部分102的这个变形如图57A中所示一样有助于提高压力腔室40的体积变化,并且有助于从歧管50将大量墨吸向压力腔室40。
然后,通过使得单独电极21重新转到接地电位,并且通过沿着与极化方向相同的方向向第一活性部分101施加电压,与上述情况类似地,产生出朝着压力腔室40内部凸起并变形的状态。因此,压力腔室40的体积减小,墨压力增大,并且从喷嘴孔16a中喷射出墨。
在向第一活性部分101施加电压的这个期间中,第二活性部分102转到没有施加电压的状态,因此返回到沿着层叠方向Z和与之垂直的方向X、Y没有扩展/收缩(非变形)的状态。因此,在第一活性部分101沿着朝着压力腔室40的方向(层叠方向Z)凸起并变形时,第二活性部分102返回到没有变形的状态(这等同于沿着层叠方向Z收缩并且沿着与该层叠方向Z垂直的两个方向X、Y扩展)。因此,如图57A所示,第一活性部分101的变形影响按照由第二活性部分102的变形消除的方式受到抑制,并且难以到达与之相邻地位于圆周中的压力腔室40(即,沿着压力腔室排方向X与之相邻的压力腔室40和沿着与压力腔室排方向X垂直的方向与之相邻的压力腔室40),由此抑制了串扰。也就是说,切换向第二活性部分102的施加和不施加电压以便抑制由于切换向第一活性部分101的施加和不施加电压而导致的第一活性部分101的变形传播到相邻的压力腔室40。
之后,在重新喷射墨时,单独电极21返回到与第一共用恒定电位电极22H相同的电位(接地电位),第一活性部分101转到如上所述没有变形的状态,第二活性部分102变形以沿着远离压力腔室40的方向弯曲,并且压力腔室40的体积返回到原始体积。因此,从歧管14Da、14Ea将墨吸入到压力腔室40中。
因此,重复进行第一活性部分101和第二活性部分102的变形,并且使得压力腔室40的体积变化在每次喷射操作中都较大。因此,提高了喷射效率,并且抑制了串扰。
在这些实施例中,压电材料层12a、12b和顶板15(粘接板)的厚度相同。因此,在包括顶板15在内的压电促动器12变形时,其中不会出现变形的中性面位于沿着在下侧上的压电材料层12b的厚度方向的中央部分中。因此,压电促动器12的变形不能有效用于使得压力腔室40变形以便能够喷墨。
因此,由于压电促动器12经过顶板15层叠在空腔单元11的上侧上,所以在使得顶板(粘接板)的厚度和压电促动器112(压电材料层112a、112b)的厚度如图58、59A和59B所示一样相同时,压电促动器112(位于下侧上的压电材料层112b)的下表面变为在第一和第二活性部分101、102变形时没有变形的中性面(不会在平面内扩展/收缩的中性面)。因此,能够有效地利用压电促动器112(第一和第二活性部分101、102)的变形。
另外,不必如在上述实施方案中一样将单独电极设在位于上侧上的压电材料层的上表面侧上,并且不必将第二共用恒定电位电极设在下表面侧上。如图60、61以及62A至62C中所示一样,还可以具有这样的结构,其中第二共用恒定电位电极23G形成在位于上侧上的压电材料层112a的上表面侧上,并且单独电极21形成在其下表面侧上。在该情况中,对于通向单独电极21的接线而言填充有导电材料的通孔24必须相对于单独电极21的连接端子部分26形成以将单独电极21的连接端子部分26引导向位于上侧上的压电材料层112a的上表面侧。另外,第一共用恒定电位电极22H与单独电极21的中央部分对应地形成,并且与沿着压力腔室排方向X延伸的连接电极部分27连接,并且连接电极部分27D为这些第一共用恒定电位电极22H的共同电极。
在该实施例中,在平面图中,压力腔室40每个都具有椭圆形形状,并且单独电极21每个都具有矩形形状,但是在本发明中,压力腔室以及具有与之对应的形状的单独电极的形状不限于这些形状,并且可以如图63A和63B所示一样形成。在图63A中所示的情况中,在平面图中,可以使得压力腔室140和单独电极两者具有椭圆形形状。在图63B中所示的情况中,压力腔室140每个都形成为椭圆形形状,但是单独电极每个形成为沿着压力腔室纵向方向较长的八边形形状。这些情况因此显示出第一活性部分101和第二活性部分102的关系。
在上述实施例中,由于第二恒定电位电极施加有正电位,所以可以通过如在下面第十四实施方案中所述一样形成第二恒定电位电极来将其阻抗降低以抑制电压降低,从而对于与任一个压力腔室40连通的任一喷嘴而言可以获得相同的喷射性能。
第十四实施方案
在该实施例的情况中,如图64至67所示一样,在平面图中(即,在沿着空腔单元11和压电促动器12的层叠方向看时),设有分别与压力腔室40对应的多个单独电极21;对应于压力腔室40的外周侧部分形成的与单独电极21一起夹着压电材料层12a、12b的第一共用恒定电位电极22K;以及对应于单独电极21的中央部分形成并且与单独电极21一起夹着压电材料层12a的第二共用恒定电位电极23K。也就是说,第二共用恒定电位电极23K形成在构成层叠件的压电材料层12a、12b之间,单独电极21形成在层叠件(压电材料层12a、12b)的上表面(一个表面)上以与第二共用恒定电位电极23K一起夹着压电材料层12a,并且第一共用恒定电位电极22K形成在其下表面(另一个表面)上以与第二共用恒定电位电极23K一起夹着压电材料层12b。这里,单独电极21的中央部分为沿着布置压力腔室40的压力腔室排方向X(也是布置喷嘴孔16a的喷嘴排方向)的中央部分。
单独电极21具有布置在压力腔室40外侧的连接端子部分26,并且它布置成通过电压施加机构向这些连接端子部分26施加电压。
第二共用恒定电位电极23K具有在相邻压力腔室排之间沿着压力腔室排方向延伸的多个第一部分36A,并且具有分别对应于压力腔室40设置在相邻两个第一部分36A之间以将它们连接在一起的多个第二部分36B,并且这些第二部分36B沿着与压力腔室排方向垂直(相交)的方向延伸。因此,第二共用恒定电位电极23K按照网状图案形成。它视图降低阻抗。因此通过降低阻抗,抑制了电压降,并且对于与任一个压力腔室40连通的任意喷嘴能够获得相同的喷射性能。
另外,第一共用恒定电位电极22K具有沿着压力腔室排方向延伸以便与形成压力腔室排的多个压力腔室40重叠的多个第三部分36C,并且具有将多个第三部分36C的端部连接在一起的第四部分36D。要指出的是,第三部分36C设置成没有与第二共用恒定电位电极23K的第一部分36A重叠。
然后设有通过夹在单独电极21和第二共用恒定电位电极23K(第二部分36B)之间的压电材料层形成的多个第一活性部分103,以及通过夹在单独电极21和第一共用恒定电位电极22K(第三部分36C)之间的压电材料层形成的第二活性部分104。这里,部分形成第一活性部分103的第二共用恒定电位电极23K按照网状图案形成以便降低阻抗。因此,在第二共用恒定电位电极23K中抑制了电压降,并且对于与任一个压力腔室40连通的喷嘴而言能够获得相同的喷射性能。
提供驱动信号的驱动器IC90通过柔性接线板13(信号线)与单独电极21电连接。驱动器IC90和柔性接线板13形成用于向压电促动器12的第一和第二活性部分103、104施加驱动电压的电压施加机构。
然后,通过向单独电极21选择性地施加正电位(第一电位)和接地电位(第二电位)作为驱动信号,压电促动器12改变压力腔室40的体积以从喷嘴孔16a中喷射出墨。
为了更详细地描述,如图65和66所示,单独电极21在平面图中为矩形并且形成为在压力腔室排方向X上比压力腔室40长,在与压力腔室排方向X垂直的方向上比压力腔室40短,并且横跨与第一活性部分103对应的区域和与第二活性部分104对应的区域以便覆盖这两个区域。然后第二共用恒定电位电极23K形成为在压力腔室排方向X上比压力腔室40短以便覆盖与第一活性部分103对应的区域。然后位于压力腔室40侧上的第一共用恒定电位电极22K形成为在压力腔室排方向X上比第二共用恒定电位电极23K长。也就是说,单独电极21为第一和第二共用恒定电位电极22K、23K所共享。
第一共用恒定电位电极22K形成为覆盖与第二活性部分104对应的区域和与沿着压力腔室排方向X在彼此相邻的压力腔室40之间的梁部分41对应的区域。也就是说,第一共用恒定电位电极22K延伸至包括与梁部分41对应的区域在内的对应于压力腔室排方向X的侧面部分的区域,并且为沿着压力腔室排方向X彼此相邻的压力腔室40共享。
具体地说,第一活性部分103是通过在位于上侧上的压电材料层12a的上表面侧上形成单独电极21并且在其下表面侧上形成第二共用恒定电位电极23K来形成的。另外,第二活性部分104是通过在位于下侧上的压电材料层12b的下表面侧上形成第一共用恒定电位电极22K来形成的。
另外,压电材料层12a、12b的电极21、22K、23K在平面图中如图66所示一样布置在相应的层中。也就是说,在压电材料层12a的上表面侧(第一层)上,单独电极21分别与压力腔室40对应地沿着压力腔室排方向X以恒定的间距形成。然后相邻单独电极21形成为沿着压力腔室排方向X偏移半个间距,并且在这些排之间,单独电极21的将要与柔性接线板13的连接端子(未示出)连接的连接端子部分26按照之字形图案形成。
在压电材料层12a的下表面侧(第二层)上,第二共用恒定电位电极23K的第二部分36B形成为与压力腔室40分别对应地布置,并且第二部分36B的两个端部分别连接到在相邻压力腔室排之间沿着压力腔室排方向延伸的第一部分36A上。另外,第一共用恒定电位电极22K的第三部分36C在相邻两个第一部分36A之间沿着压力腔室排方向延伸,并且因此不会与第二共用恒定电位电极23K的第一部分36A重叠。
另外,如图67所示,为了将接线连接在第一和第二共用恒定电位电极22K、23K上,连接端子38A形成在位于压电材料层12a的上表面侧上的促动器的端部的中央处,并且连接端子38B形成在端部的两侧上。连接端子38A通过填充有导电材料的通孔与第一共用恒定电位电极22K连接,并且连接端子38B通过填充有导电材料的通孔与第二共用恒定电位电极23K连接。
要指出的是,如图64所示,第一活性部分103沿着与在向单独电极21施加第二电位(接地电位)并且向第二共用恒定电位电极23K施加第一电位(正电位)时所施加的电压方向相同的方向(极化方向)极化以便变形。另一方面,第二活性部分104沿着与在向单独电极21施加第一电位并且向第一共用恒定电位电极22K施加第二电位时所施加的电压方向相同的方向极化以便变形。也就是说,在喷墨操作期间,施加电压的方向和极化方向是相同的。
第二共用恒定电位电极23K总是处于正电位,并且第一恒定电位电极22K总是处于接地电位。然后,向单独电极21选择性地施加正电位和接地电位以便改变压力腔室40的体积。也就是说,电压的施加方向在极化期间和在驱动期间是相同的。第二共用恒定电位电极23K总是处于正电位,并且第一共用恒定电位电极22K总是处于接地电位,并且向单独电极21施加正电位或者停止该施加以改变为接地电位。因此,在单独电极21处于接地电位时,向第一活性部分103施加电压,但是没有向第二活性部分104施加电压。另一方面,在向单独电极21施加正电位时,没有向第一活性部分103施加电压,而是向第二活性部分104施加电压。这里,在驱动期间施加在电极之间的电压小于在极化期间施加的电压,由此抑制了由于在电极之间反复施加电压而导致的弱化。
由于电极21、22K、23K如上所述一样布置,所以当首先在喷墨时通过电压施加机构向单独电极21施加接地电位时,第一活性部分103沿着与极化方向相同的方向施加有电压。然后,通过压电横向作用,第一活性部分103沿着朝着压力腔室40的层叠方向Z(第一方向)扩展并且沿着与其层叠方向Z垂直的方向X、Y(第二方向)收缩,由此转到等待状态以沿着朝着压力腔室40内部的方向(层叠方向Z)凸起并变形。
随后,在向单独电极21施加第一电位(正电位:20V)时,第一活性部分103处于没有扩展/收缩的状态,从而沿着层叠方向Z和与之垂直的方向X、Y变形。这时,第二活性部分104处于电压施加状态,并且试图沿着朝着压力腔室40的层叠方向Z(第一方向)扩展并且沿着与层叠方向Z垂直的两个方向X、Y(第二方向)收缩。因此,通过作为粘接板的顶板15的操作,位于沿着压力腔室排方向X的两个侧面部分处的第二活性部分104、104变形以沿着远离压力腔室40的方向弯曲。第二活性部分102的这个变形有助于增大压力腔室40的体积变化,并且有助于从歧管50将大量墨吸向压力腔室40。
然后,在重新向单独电极21施加接地电位时,第一活性部分103沿着朝着压力腔室40的层叠方向Z扩展,沿着与层叠方向Z垂直的方向X、Y收缩,由此沿着朝着压力腔室40内部的方向(层叠方向Z)凸起并变形。因此,压力腔室40的体积减小,墨的压力增大,并且从喷嘴孔16a中喷射出墨。
在向单独电极21施加接地电位并且驱动第一活性部分103喷射墨时,单独电极21和第一共用恒定电位电极22K两者都处于第二电位,并且第二活性部分104转到没有施加电压的状态。因此,第二活性部分104返回到沿着方向Z、X、Y的任一方向没有扩展/收缩(非变形)的状态。因此,在第一活性部分103沿着朝着压力腔室40的方向凸起并变形时,第二活性部分104返回到没有变形的状态(这等同于沿着层叠方向Z收缩并且沿着与层叠方向Z垂直的两个方向X、Y扩展)。因此,第一活性部分103的变形影响按照由第二活性部分104的变形消除的方式受到抑制,并且难以到达沿着压力腔室排方向X和与之垂直的方向Y与之相邻的压力腔室40,由此抑制了串扰。也就是说,切换向第二活性部分104(第二部分)施加和不施加电压以便抑制由于切换向第一活性部分103施加/不施加电压而导致的第一活性部分103(第一部分)的变形传播到在沿着压力腔室40的压力腔室排方向X的两个侧面中彼此相邻的压力腔室40。
之后,在单独电极21返回到与第二共用恒定电位电极23K相同的电位(正电位)时,第一活性部分103转到如上所述没有变形的状态,并且第二活性部分104变形以沿着远离压力腔室40的方向弯曲。因此,从歧管50将墨吸入到压力腔室40中。
通过第一和第二活性部分103、104的这种变形,重复进行墨的喷射操作,并且使得压力腔室40的体积变化在每次喷射操作中都较大。因此,提高了喷射效率,并且抑制了在三个方向上的串扰。
在该实施方案的情况中,在平面图中看时,夹在布置在压力腔室40外面(梁部分41)的单独电极21的连接端子部分26和第二共用恒定电位电极23K之间的部分(压电材料层12a)还用作第一活性部分,因此担心这些部分在喷墨时沿着抑制所有第一活性部分的变形的方向运行。因此,如图68所示,第二共用恒定电位电极23K可以如此构成,从而在平面图中,与单独电极21的连接端子部分26重叠的部分为开口37A(空闲空间)。这些开口37A形成在第一部分36A中。
另外,第二共用恒定电位电极23K的第二部分36B沿着与压力腔室排方向X垂直的方向Y设置,但是具有与压力腔室40重叠的部分将是足够的。例如,第二部分可以沿着相对于压力腔室排方向X倾斜的方向V设置。在它们设置成沿着与预定方向垂直的方向倾斜时,第三活性部分可以设在沿着对应于倾斜方向的相交方向V的一个侧面上,或者第三和第四活性部分可以设在其两侧上。
应该指出的是,虽然在上述实施方案中总是向恒定电位电极施加预定电压,但是不必总是施加电压。例如,在记录设备正在进行打印操作时可以施加预定的恒定电压,并且在其它时间它可以保持在接地电位处。在该情况中,由于没有总是施加预定的恒定电位,所以可以降低液滴喷射装置的能耗。
上述实施方案是针对其中液滴喷射装置为喷墨式记录设备的情况进行说明的,但是本发明不限于此。它还可以应用于另一种液滴喷射装置,其用于采用微液滴施加彩色液滴以便通过喷射导电液滴等形成布线图案。
另外,作为记录介质,不仅可以采用记录纸张,而且还可以采用各种材料例如树脂、布料等,并且作为待喷射的液体,不仅可以采用墨,而且可以采用各种液体例如着色液滴、功能液滴等。

Claims (16)

1.一种喷射液滴的液滴喷射装置,包括:
液滴喷射头,所述液滴喷射头包括空腔单元和压电促动器,在所述空腔单元中形成有规则布置的多个压力腔室,所述压电促动器接合到所述空腔单元上以覆盖所述压力腔室,并且所述压力腔室选择性地喷射所述压力腔室中的液体,所述压电促动器具有第一活性部分和第二活性部分,每个第一活性部分与所述压力腔室中的一个压力腔室的中央部分对应,每个第二活性部分与所述压力腔室中的一个压力腔室的把位于所述压力腔室中的一个压力腔室的所述中央部分的外侧的部分覆盖的外周部分对应;以及
电压施加机构,所述电压施加机构对所述压电促动器施加电压;
其中当所述电压施加机构对所述第一活性部分和所述第二活性部分施加所述电压时,所述第一活性部分和所述第二活性部分在朝向所述压力腔室的第一方向上扩展,且在与所述第一方向垂直的第二方向上收缩;并且
当对所述第一活性部分施加第一电压时,所述电压施加机构不对所述第二活性部分施加第二电压,并且当不对所述第一活性部分施加所述第一电压时,所述电压施加机构对所述第二活性部分施加所述第二电压。
2.如权利要求1所述的液滴喷射装置,其中所述第二活性部分中的每个第二活性部分覆盖位于所述压力腔室中的一个压力腔室的外周边缘的内侧的内侧部分。
3.如权利要求1所述的液滴喷射装置,其中所述压电促动器包括单独电极、第一恒定电位电极、和第二恒定电位电极,所述单独电极被选择性地施加第一电位和与所述第一电位不同的第二电位,所述第一恒定电位电极被施加所述第一电位,所述第二恒定电位电极被施加所述第二电位;
每个第一活性部分包括夹在一个第一电极和一个第一恒定电位电极之间的压电材料;并且
每个第二活性部分包括夹在一个单独电极和一个第二恒定电位电极之间的压电材料。
4.如权利要求1所述的液滴喷射装置,其中单独电极形成为横跨与第一活性部分对应的第一区域以及与所述压电促动器的第二活性部分对应的第二区域,以便覆盖所述第一区域和所述第二区域;
第一恒定电位电极形成为覆盖所述压电促动器的所述第一区域;并且
第二恒定电位电极形成为覆盖所述压电促动器的所述第二区域。
5.如权利要求3所述的液滴喷射装置,其中当对所述单独电极施加所述第二电位并且对所述第一恒定电位电极施加所述第一电位时,所述第一活性部分在与施加电压的方向相同的方向上极化;并且
当对所述单独电极施加所述第一电位并且对所述第二恒定电位电极施加所述第二电位时,所述第二活性部分在与施加电压的方向相同的方向上极化。
6.如权利要求3所述的液滴喷射装置,其中所述第一电位为正电位,并且所述第二电位为接地电位。
7.如权利要求3所述的液滴喷射装置,其中所述第一电位为接地电位,并且所述第二电位为正电位。
8.如权利要求7所述的液滴喷射装置,其中每个第二恒定电位电极在所述压力腔室中的两个相邻压力腔室中共用。
9.如权利要求7所述的液滴喷射装置,其中所述压电促动器具有压电材料层;并且
所述单独电极形成在所述压电材料层的一个表面侧上,并且所述第一恒定电位电极和所述第二恒定电位电极形成在所述压电材料层的另一个表面侧上,而且所述第一活性部分和所述第二活性部分形成在同一压电材料层上。
10.如权利要求9所述的液滴喷射装置,其中比所述压电材料层薄的绝缘层设置成由形成在所述另一个表面侧上的所述第一恒定电位电极和所述第二恒定电位电极夹着;并且
所述第一恒定电位电极和所述第二恒定电位电极被所述绝缘层隔离。
11.如权利要求10所述的液滴喷射装置,其中所述绝缘层由与所述压电材料层相同的材料形成。
12.如权利要求7所述的液滴喷射装置,其中所述第一恒定电位电极形成为被夹在所述压力腔室中的相邻两个压力腔室之间以与所述两个相邻压力腔室形成多排;并且
所述第二恒定电位电极只形成在所述两个压力腔室的一侧上。
13.如权利要求3所述的液滴喷射装置,其中所述压电促动器具有多个压电材料层;
所述第一恒定电位电极或所述第二恒定电位电极形成在所述多个压电材料层中的最远层的不与所述压力腔室面对的最远表面上,所述最远层离所述压力腔室最远;
所述单独电极形成在一个压电材料层的表面上,所述表面与所述最远层不同;
在所述最远表面的与所述外周部分重叠的区域中形成表面电极,所述表面电极分别作为所述单独电极的输入端子;并且
所述单独电极通过填充在穿过所述压电材料层的通孔中的导电材料与所述表面电极导通。
14.如权利要求13所述的液滴喷射装置,其中所述第二活性部分形成在所述多个压电材料层中除了所述最远层之外的层上;并且
每个表面电极形成在所述最远表面上的与在所述相邻压力腔室之间的部分重叠的区域中。
15.一种喷射液滴的液滴喷射装置,包括:
液滴喷射头,所述液滴喷射头包括空腔单元和压电促动器,在所述空腔单元中形成有规则布置的多个压力腔室,所述压电促动器接合到所述空腔单元上以覆盖所述压力腔室,并且所述压力腔室选择性地喷射所述压力腔室中的液体,所述压电促动器具有第一部分和第二部分,每个第一部分设置成与所述压力腔室中的一个压力腔室的中央部分对应,每个第二部分设置成与所述压力腔室中的一个压力腔室的把位于所述中央部分的外侧的部分覆盖的外周部分对应;以及
电压施加机构,所述电压施加机构对所述压电促动器施加电压;
其中所述电压施加机构切换对所述第一部分施加和不施加第一电压,以便改变每个压力腔室的体积,并且所述电压施加机构切换对所述第二部分施加和不施加第二电压,以便抑制由于切换到对所述第一部分施加电压而导致在所述压力腔室中的一个压力腔室中产生的所述第一部分的变形传播到与所述压力腔室相邻的另一个压力腔室。
16.一种喷射液滴的液滴喷射头,包括:
空腔单元,在所述空腔单元中形成有规则布置的多个压力腔室;以及
压电促动器,所述压电促动器接合到所述空腔单元上以覆盖所述压力腔室,并且所述压力腔室选择性地喷射所述压力腔室中的液体,所述压电促动器具有第一活性部分、第二活性部分、单独电极、第一恒定电位电极、和第二恒定电位电极,每个第一活性部分与所述压力腔室中的一个压力腔室的中央部分对应,每个第二活性部分与所述压力腔室中的一个压力腔室的把位于所述压力腔室中的一个压力腔室的所述中央部分的外侧的部分覆盖的外周部分对应,所述单独电极形成为横跨与所述第一活性部分对应的第一区域以及与所述第二活性部分对应的第二区域,以便覆盖所述第一区域和所述第二区域,所述第一恒定电位电极形成为覆盖所述第一区域,所述第二恒定电位电极形成为覆盖所述第二区域。
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