CN101585261B - 液体喷头、液体喷射装置、图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体喷头，其目的在于，提供一种可发生大变位量，并可对应高速驱动，有利于小型化的液体喷头。本发明的具体特征为，在构成液体喷头的压电执行器(740)中，将设置在位于振动板(710)一侧表面的压电体(712)上的上部电极(713)分割为三个部分，其中位于中间的上部电极(713)作为个别电极，位于两侧的上部电极作为形成液体喷头(700)的所有压电执行器(740)共同使用的共同电极，对于该共同电极施加共同电位，对于个别电极施加个别电位，该个别电位的大小与进行独立控制的共同电位的大小相同。本发明还涉及具备上述液体喷头的液体喷射装置和图像形成装置。

Description

液体喷头、液体喷射装置、图像形成装置

技术领域

本发明涉及液体喷头，具体涉及具备压电执行器的液体喷头、使用该液体喷头的液体喷射装置以及图像形成装置。所述压电执行器包括可变形振动板、位于该振动板表面上由电极以及压电体积形成的压电元件。 

背景技术

目前存在以压电体作为微电机执行器驱动力的压电执行器。对于用于微电机中的执行器向来要求其小型化，由此，压电执行器也同样产生了小型化要求。 

现有压电执行器中的压电元件广泛采用在压电材料上设置电极，层积形成层积型压电元件。层积型压电元件可增大弯曲量，但在用于微电机时该层积结构却不利于小型化。而且，采用层积型压电元件需要耦合整个压电元件，需要使用尖端技术。相对层积型压电元件，用薄膜PZT(钛酸铬酸铅)形成的压电元件在小型化性能上相当优越，为此存在利用薄膜PZT的压电执行器。 

图1是用于说明采用薄膜PZT的现有压电执行器的示意图。图1A是简单说明压电执行器510的斜视图。图1B是压电执行器510的A-A截面图。图1C是压电执行器510的振动板511发生变位时的A-A截面图。 

压电执行器510中包括振动板511和薄膜PZT形成的压电体512。压电体512位于振动板11的一表面侧。电极513形成于压电体512和振动板511之间，电极514形成于压电体512中不与振动板511接触的表面。图2是施加于电极513和电极514上的电压的波形图。在电极513和电极514上施加如图2所示的电压。电极513上施加接地电位，电极514上时间驱动电位Vp，用于驱动压电体512。 

在压电执行器510中，压电体512形成于振动板511的中间部分。但电极514上施加了驱动电压Vp后，压电体512使振动板511的一侧表面(即接触压电体一侧的表面)发生伸缩。这样压电执行器510中，虽然压电元件自身的弯曲量小，但在振动板511表面向外方向也可发生较大的变位量。 

图1所示的压电执行器510中仅将压电体512形成在振动板511中间部分用以使振动板511在其面外方向发生较大变位，但如果例如在振动板511一侧的整个表面上设置压电体 512，则该振动板511面外方向的变位会受到抑止。这是因为配合压电体512的伸展或收缩振动板511一侧的整个表面或成为伸展区域或成为收缩区域，从而无法发生弯曲。 

随着压电执行器510的密集程度加大，振动板511宽度变窄，振动板511越来越难于产生弯曲。 

在此状况下如要增大振动板面外方向的变位量，可加大施加于压电体512上的驱动电压Vp。 

但是，如果增大施加于压电体512上的驱动电压Vp，则会发生离子移动效应，容易引起压电体512出现损伤。离子移动效应主要是空气中的湿气引起电化学反应，电极金属离子化后溶解而引起的。当温度为100°以下，电流密度为1mA/cm²以下时，湿度越高离子移动发生的几率也越大。离子移动效应的破坏时间随电场强度增大而变短，因此，对于施加高电压的电子元件如果不采取除湿措施，则会频发故障。进而，如果空气中存在的NO_x、NH₃、C1吸附到水滴上，将进一步促进离子移动。因此，放置于空气中的电子元件容易发生氧化、氯化、或硫化，可能成为离子移动的发生原因。因此，可以认为采用施加高驱动电压的压电执行器510容易发生离子移动。 

对此，近年来的执行器不但增加了密集度，而且能够在避免加大驱动电压的情况下提高面外方向的变位量。 

例如，专利文献1(JP特开2003-8091号公报)和专利文献2(JP特开2007-139841号公报)中公开了一种对设置于对向电极之间的压电体施加电压并使短边方向两端固定的振动板产生变位的压电执行器。 

其中，专利文献1中所描述的压电执行器将对向电极分别设置于其振动板短边方向截面上的中间部分和边缘部分，并且施加不同极性的电压，使振动板中间部分和边缘部分的压电元件发生相反伸缩，以此增大变位量。 

专利文献2描述的压电执行器分别在其振动板短边方向截面上的中间部分和边缘部分设置压电体和位于压电体一侧表面上的电极。 

另外，专利文件3(JP特许第3750709号公报)公开了连接各个执行器内部压电体的分割电极并将该分割电极作为公用电极的结构。 

但是，专利文献1描述的压电执行器设置的压电体跨越振动板整个表面，在振动板中间部分和边缘部分之间未设对向电极区域中的压电体会抑止振动板变位，因而不能有效增加振动板变位量。 

此外，除了公用电极以外每个执行器实际上需要两个个别电极，因而需要增加驱动器等，造成成本大幅度上升。 

专利文献2所描述的压电执行器在振动板的中间部分和边缘部分分别设置压电体，但是如果其中一个压电体跨越了振动板弯曲的拐点，则会抑止振动板的变位，因而也不能有效增加振动板变位量。 

专利文献3所述发明为了加大变位量需要两个不同步的脉冲，不利于高速驱动。 

发明内容

本发明鉴于上述问题，提供一种具备能够效增大振动板变位量的压电执行器的液体喷头，该液体喷头不但成本低，而且可用于高速驱动，进而有利于小型化。本发明的目的还在于提供具备该液体喷头的液体喷射装置和图像形成装置。 

为了实现上述目的，本发明采用下述结构。 

(1)具备压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：振动板，其短边方向两端固定；以及，能动元件，设置于振动板上，通过施加电压发生伸缩，该压电执行器通过能动元件的伸缩使振动板发生变位，该变位使振动板具有多个短边方向的拐点，其特征在于，在振动板在弯曲变位后的短边方向的截面上，从振动板端部到邻接该端部的拐点之间的区域、和从振动板的拐点到与该拐点相邻的其他拐点之间的区域中至少一方区域内设置能动元件；其中，从振动板端部到邻接该端部的拐点之间的区域内设置的能动元件设置在振动板的一侧表面上；且振动板发生变位的方向是指从所述一侧表面指向与所述一侧表面相反的该振动板的另一侧表面的方向。 

(2)根据(1)的液体喷头，其中，能动元件为跨越振动板短边方向整个区域的压电元件，该压电元件由一方电极层、压电层、以及另一方电极层按此顺序层积形成，至少压电层以振动板的拐点为界分离。 

(3)根据(1)的液体喷头，其中，能动元件为发热阻抗体，振动板由低导热率部件形成，并在振动板和发热阻抗体之间设置高导热率部件。 

(4)根据(1)的液体喷头，具有多个能动元件，该多个能动元件分别设置于使振动板形成相同面内伸缩的部分上。 

(5)根据(1)的液体喷头，其中，在振动板在弯曲变位后的短边方向的截面上，能动元件设置振动板曲率半径为最小值的区域中。 

(6)根据(1)的液体喷头，其中，在振动板长边方向的两端端部设置能动元件。 

(7)液体喷射装置，其中包括：液体腔室，用于存放液体；喷嘴孔，连通液体腔室，用于喷射液体腔室中的液体；以及，具备压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：振动板，其短边方向两端固定，构成液体腔室的壁部分；以及，能动元件，设置于振 动板上，通过施加电压发生伸缩，该压电执行器通过能动元件的伸缩使振动板发生变位，该变位使振动板朝向所述液体腔室弯曲，且使得所述振动板具有多个短边方向的拐点，液体喷射装置的特征在于，在振动板在弯曲变位后的短边方向的截面上，从振动板端部到邻接该端部的拐点之间的区域、和从振动板的拐点到与该拐点相邻的其他拐点之间的区域中至少一方区域内设置能动元件。 

(8)图像形成装置，具备将液滴喷射到记录媒体上形成图像的液体喷射装置，该液体喷射装置包括：液体腔室，用于存放液体；喷嘴孔，连通液体腔室，用于喷射液体腔室中的液体；以及，具备压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：振动板，其短边方向两端固定，构成液体腔室的壁部分；以及，能动元件，设置于振动板上，通过施加电压发生伸缩，该压电执行器通过能动元件的伸缩使振动板发生变位，该变位使所述振动板朝向所述液体腔室弯曲，该变位使振动板具有多个短边方向的拐点，图像形成装置的特征在于，在振动板在弯曲变位后的短边方向的截面上，从振动板端部到邻接该端部的拐点之间的区域、和从振动板的拐点到与该拐点相邻的其他拐点之间的区域中至少一方区域内设置能动元件。 

(9)具备多个压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：振动板，大致呈长方形，可以产生变形；下部电极，位于该振动板一侧表面；压电体，位于该下部电极中与接触振动板相反一侧的表面；以及，上部电极，位于该压电体中与接触下部电极相反一侧的表面，并在振动板短边方向的截面上被分割为三个部分，其特征在于，在多个压电执行器的下部电极上施加第一共同电位；在多个压电执行器的分割为三个部分的上部电极中位于中间的上部电极上，施加用于控制振动板变形的控制电位；在多个压电执行器的分割为三个部分的上部电极中除了位于中间的上部电极以外的上部电极上，施加第二共同电位。 

(10)根据(9)的液体喷头，其中，当以第一共同电位为基准电位时，第二共同电位以及控制电位不同于第一共同电位，并且同步施加该第二共同电位以及该控制电位。 

(11)根据(10)的液体喷头，其中，控制电位的大小与第二共同电位的大小相同。 

(12)根据(9)液体喷头，其中，分割为三个部分的上部电极在压电体层上形成为该三个部份之间分别夹着振动板的变形拐点。 

(13)液体喷射装置，其中包括：液体腔室，用于存放液体；喷嘴孔，用于喷射液体腔室中的液体；以及，具备多个压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：振动板，构成液体腔室的一部分，大致呈长方形，可以产生变形；下部电极，位于该振动板一侧表面；压电体，位于该下部电极中与接触上述振动板相反一侧的表面；以及，上部电 极，位于该压电体中与接触下部电极相反一侧的表面，并在振动板短边方向的截面上被分割为三个部分，液体喷头通过压电执行器中的振动板发生变形，从液体腔室中喷射液体，液体喷射装置的特征在于，在多个压电执行器的下部电极上施加第一共同电位；在多个压电执行器的分割为三个部分的上部电极中位于中间的上部电极上施加用于控制振动板变形的控制电位；在多个压电执行器的分割为三个部分的上部电极中除了位于中间的上部电极以外的上部电极上施加第二共同电位。 

(14)具有液体喷射装置的图像形成装置，该液体喷射装置喷射液体并使该液体附着倒记录媒体上，该液体喷射装置中包括：液体腔室，用于存放液体；喷嘴孔，用于喷射液体腔室中的液体；以及，具备多个压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：振动板，构成液体腔室的一部分，大致呈长方形，可以产生变形；下部电极，位于该振动板一侧表面；压电体，位于该下部电极中与接触上述振动板相反一侧的表面；以及，上部电极，位于该压电体中与接触下部电极相反一侧的表面，并在振动板短边方向的截面上被分割为三个部分，通过上述液体喷头的压电执行器中的振动板发生变形，图像形成装置的特征在于，在液体喷射装置中多个压电执行器的下部电极上施加第一共同电位；在多个压电执行器的分割为三个部分的上部电极中位于中间的上部电极上施加用于控制振动板变形的控制电位；在多个压电执行器的分割为三个部分的上部电极中除了位于中间的上部电极以外的上部电极上施加第二共同电位。 

上述本发明(1)至(8)中，因设于振动板上的电极元件不跨越振动板短边方向截面上的弯曲变位拐点，因此可有效增加振动板变位量，且不会对振动板的变位产生约制。 

上述本发明(9)至(14)不但能够经济而有效地增大变位量，而且对应高速驱动，有利于小型化。 

附图说明

图1A～1C是用于说明采用薄膜PZT的现有压电执行器的示意图。 

图2A和2B是施加于图1A～1C中所示电极513、514上的电压波形图。 

图3是振动板在两端固定的状态下以一次振动模式进行振动时振动板短边方向的截面图。 

图4是本发明实施方式所涉及的图像形成装置的结构示意图。 

图5是本发明实施方式所涉及的图像形成装置记录部的斜视图。 

图6是本发明第一实施方式的液体喷头构成的示意图。 

图7是本发明所涉及的压电执行器的制造方法的示意图。 

图8A是本发明第一实施方式所涉及的压电执行器在发生变位之前的纵向截面图。 

图8B是本发明第一实施方式所涉及的压电执行器在发生变位之后的纵向截面图。 

图9是从液体腔室相反方向观察本发明第一实施方式所涉及的压电执行器的俯视图。 

图10A是将压电元件设于振动板短边方向中间部分时的振动板纵向截面图。 

图10B是将压电元件设于振动板短边方向两侧部分时的振动板纵向截面图。 

图11是本发明第一实施方式的第一变形例所涉及的压电执行器的纵向截面图。 

图12A是本发明第一实施方式的第二变形例所涉及的压电执行器变位之前的纵向截面图。 

图12B是本发明第一实施方式的第二变形例所涉及的压电执行器变位之后的纵向截面图。 

图13是从墨液腔室方向观察本发明第一实施方式的第二变形例所涉及的压电执行器的俯视图。 

图14是将压电元件设置于振动板短边方向中间部分以及边缘部分时用于模拟计算的振动板纵向截面图。 

图15A是本发明其他变形例所涉及的压电执行器变位之前的纵向截面图。 

图15B是本发明其他变形例所涉及的压电执行器变位之后的纵向截面图。 

图16是从液体腔室相反方向观察本发明其他变形例所涉及的压电执行器的俯视图。 

图17是从液体腔室方向观察本发明其他变形例所涉及的压电执行器的俯视图。 

图18A和18B是用于说明本发明第二实施方式所涉及的上部电极分割的示意图。 

图19是用于说明驱动本发明第二实施方式所涉及的压电执行器的驱动方法的示意图。 

图20是第二实施方式所涉及的液体喷头的示意图。 

图21是第二实施方式的液体喷头的截面图。 

图22是用于说明第二实施方式所涉及的压电执行器的驱动方法示意图。 

图23A是用于模拟计算的第二实施方式所涉及的压电执行器的示意图。 

图23B是用于模拟计算的第二实施方式所涉及的压电执行器的驱动方法的示意图。 

图24A～24E是第二实施方式所涉及的压电执行器的制造方法的示意图。 

图25是第二实施方式的变形例示意图。 

图26是第二实施方式的变形例示意图。 

图27是第二实施方式的变形例示意图。 

图28是采用第二实施方式所涉及的液体喷头的液体喷施装置即本发明第三实施方式的示意图。 

具体实施方式

以下，在说明本发明实施方式之前，对振动板的变位状态进行说明。 

图3显示了振动板1在两端固定的状态下以一次振动模式进行振动时的振动板短边方向的截面图。振动板1的形状与图1A所示相同，大致呈长方形。所谓振动变短边方向截面是指与图1A中的A-A截面相同的截面。当振动板1以一次振动模式振动时其形状大致如图3所示。振动板1振动时的形状依存于振动板1上的负载分布以及振动板1厚度分布等。 

在此考察振动板1区域A1～A5中的弯曲。在振动板1中，区域A2和A4的弯曲量小于区域A1、A3、A5。如果在区域A1、A3、A5上施加弯曲振动板1的作用力，则能够加大振动板1整体的弯曲(变位)。弯曲大即意味着该部分的曲率半径小。本发明优选在振动板1上曲率半径为最小值的区域上形成压电元件，用于弯曲振动板1。此外，区域A1和A3在同一表面上作相反方向的伸缩，为此，如果在位于振动板1同一表面的区域A1和A3上形成进行相同动作的压电元件，则会抑止振动板整体的变位。出于上述原因振动板1必须避免形成这样的结构。另一方面，区域A2和A4为曲率半径最大的部分，包含拐点。当振动板1厚度均匀且内部应力可忽略时，用最小负载使振动板变位量成为最大时，该变位以振动板1中心线LS1为中心呈对称形状，振动板1各半个区域以振动板1/4分割线LS2为中心呈反对称形状。 

下面参考附图说明本发明的实施方式。 

如图4所示，本实施方式所涉及的图像形成装置81为打印机，其中包括：记录部82，用于将墨液喷射到纸张83上以记录图像；供纸盒84以及手动供纸盘85，用于置放项记录部提供的纸张；以及排纸盘86，用以放置在记录部82中完成图像形成后被排出的纸张。 

记录部82中装设墨液喷头(即液体喷头)94，此外还设有沿主扫描方向移动的滑架93和向墨液喷头94提供墨液的墨液卡盒95。 

如图5所示，滑架93受主导杆91和副导杆92保持可作滑动，而主导杆91和副导杆92则由图像形成装置81左右两侧的侧板支持。墨液喷头94可喷射黄色(Y)、青色(C)、洋红色(M)、黑色(Bk)各色墨液，并以墨液喷射方向向下装设在滑架93上。墨液喷头94中多个喷嘴孔(墨液喷射口)65按照与主扫描方向交叉的方向排设，该墨液喷头94为侧面喷射(side shooter)方式，其墨液流向不同于喷嘴孔65的朝向。 

如图6所示，本实施方式的墨液喷头94包括压电执行器25和连接喷嘴孔65的墨液腔室(液体腔室)64。 

压电执行器25中，设于振动板1两侧的压电体2a、2b上施加的电压使该压电元件2a、2b发生弯曲，从而使得振动板1产生面外方向的变位。 

振动板1构成墨液腔室64的底壁，面对振动板1的壁66上设有喷嘴孔65。墨液喷头94中的振动板1变位改变墨液腔室64中的施加于墨液上的压力，使得墨滴67通过喷嘴孔65喷射 到纸张83上。墨液喷头94由多个墨液腔室64构成，各个墨液腔室64之间用隔离壁63隔开，每个墨液腔室64均设有压电执行器25。 

本实施方式所涉及的压电执行器25的制作方法如图7A～7E所示，首先，在Si基板30(图7A)的一侧表面注入高浓度硼，控制时间形成2μm左右的高浓度硼层31(图7B)。接着，在形成高浓度硼层31的相反一侧表面上用CVD(化学气象沉积)形成SiO₂膜，而后去除将成为各个墨液喷头94的液体腔室64的部分SiO₂膜(锁线围绕部分)。接着用KOH蚀刻该即将成为墨液腔室64的部分的Si基板30，一直蚀刻到达到高浓度硼层31(图7C)。接着在高浓度硼层31上表面形成SiO₂膜32，形成振动板1(图7D)。而后如图7E所示依次层积构成压电元件2a、2b的电极33、压电体34、电极35，形成压电执行器25。 

本实施方式如图8所示，在振动板1短边方向的弯曲变位截面中，压电元件2a和2b设于振动板1一侧表面上，其中，压电元件2a跨越振动板1的一端23a到接近拐点21a之间的区域，压电元件2b跨越振动板1的另一端23b至接近拐点21b之间的区域。也就是说，压电元件2a包含了图3所示的振动板1的曲率半径为最小(弯曲为最大)的区域A1，压电元件2b包含了图3所示的振动板1的曲率半径为最小(弯曲为最大)的区域A5。另外，如图9所示，压电元件2a、2b被设置在振动板1长边方向除了端部22a(锁线区域)以外的区域，端部22a为振动板1四个角上的正方形区域，若设图2中振动板短边方向长度的1/2为L4，则该端部22a的边长为L4/2。 

如图5所示，滑架93中装设的用于向墨液喷头94提供墨液的各个墨液卡盒95可以交换。 

墨液卡盒95上方设有连通外部空气的空气口，其下方设有向墨液喷头94提供墨液的供应口，其内部具有充填了墨液的多孔部件，通过该多孔部件的毛细管作用力维持向墨液喷头94提供墨液的微小负压。在此，各种颜色的墨液喷头94用于作为记录头，墨液喷头94也可以是仅具有一个喷嘴孔的喷头。 

滑架93的后方(纸张输送方向下流侧)可滑动地装嵌在主导杆91上，其前方(纸张输送方向上流侧)可滑动地载置于副导杆92上，该滑架93可在主扫描方向移动扫描。驱动滑轮98和从动滑轮99受主扫描马达97驱动而转动，架设于驱动滑轮98和从动滑轮99之间的同步带100固定在滑架93上，随着主扫描马达93的正反驱动，该同步带100驱动滑架93来回移动。 

另一方面，置于供纸盒84中的纸张83被从墨液喷头94下方输送，供纸盒84如图4所示由以下部件构成，即供纸棍101和变形垫102，用于从供纸盒84中分离纸张83；导向部件103，用于引导纸张83；输送棍104，用于翻转纸张83；输送棍105，被压在输送棍104外周表面上；以及前端棍106，用于限定纸张83从输送棍104中送出时的送出角度。副扫描马达107 通过齿轮组驱动输送棍104转动。 

接受打印部件109是纸张引导部件，用于根据滑架93主扫描方向上的移动范围，将输送棍104输出的纸张83引导到墨液喷头94下方。该接受打印部件109的纸张输送方向下流设有：输送棍111，其受驱动而转动以将纸张83送往排纸方向；以及齿轮114，进而设置：排纸辊排纸辊113和齿轮114，用于将纸张83送往排纸盘86；以及形成导向部件115、116，用于形成排纸通道。 

另外，如图5所示，在滑架93移动方向右端的记录区域以外的位置上设置恢复装置117，用于修复喷射不良的墨液喷头94。恢复装置117中具有盖部件和吸引部件以及清洁部件。在滑架93等待打印期间中，墨液喷头94被移动到该恢复装置117处，用盖部件覆盖墨液喷头94，使喷嘴孔65保持润湿，以防止墨液干燥引起喷射不良。此外，还在记录中等喷射与记录无关的墨液，用以使所有喷嘴孔65的墨液粘度保持一定，维持喷射性能稳定。 

下面说明图像形成装置81的动作。将来自供纸盒84或手动供纸盘85中的纸张83送往记录部82，经记录部82记录了所需图像后，该纸张83被排除到排纸盘86。 

记录时，一边移动滑架93，一边根据图像信号驱动墨液喷头94，在停止移动的纸张83上喷射墨液，进行一行记录，而后按规定输送量输送纸张83后进行下一行记录。当接到记录结束信号或纸张83后端到达记录区域信号后，结束记录动作，排除纸张83。 

如果发生墨液喷射不良等情况，可用盖部件密闭墨液喷头94的喷嘴孔65，而后用吸引部件通过管从喷嘴孔65中吸出墨液和气泡等，并用清洁部件清除喷嘴孔表面上附着的墨液或废物等，修复喷射不良。吸出的墨液被排出到图像形成装置主机下方的废液槽中，由废液槽中的墨液吸收体吸收并保持。 

下面说明墨液喷头94的动作。当压电元件2a、2b上施加朝振动板1短边方向伸长的电压时，如图8B所示，振动板1向墨液腔室64方向弯曲变位。这样，墨液腔室64内部作用于墨液上的压力变大，墨滴便从喷嘴孔65中喷向纸张83。 

在此，设定改变压电元件在振动板1上的设置区域，模拟计算振动板1的变位量并比较变位量模拟计算结果。下面参考表1说明计算结果。用图10A所示的压电元件设置在振动板1短边方向中间部分的模式为比较例1～5，图10B所示的压电元件设置在振动板1短边方向两侧边缘部分的模式为本发明例1～3。在比较例1～5和本发明例1～3中显示了振动板1、受到向面内方向延伸作用力的区域52、受到拘束区域53。另外，上述两个模式中，L＝60μm、振动板1的厚度ta＝3μm、区域52的厚度tb＝0.5μm、区域52中的面内方向延伸作用力相同，进而，区域51和52中的杨氏模量比率＝210GPa、泊松比＝0.27。以L6、L7为参数计算振动板中间的变位量，该变位量的计算结果列于以下表1中。 

表1 

模式	L6或L7或L8[μm]	变位量[μm]
			比较例1	L6＝20	0.0349
比较例2	L6＝25	0.0381
			比较例3	L6＝30	0.0392
比较例4	L6＝35	0.0380
			比较例5	L6＝40	0.0347
本发明例1	L7＝20	0.0351
			本发明例2	L7＝30	0.0394
本发明例3	L7＝40	0.0350
			本发明例4	L8＝30	0.0785

在比较例中L6＝30μm时振动板中间的变位量为最大(比较例3)，而在本发明例中L7＝30μm时振动板中间的变位量为最大(本发明例2)。通过对比比较例1(L6＝20μm)和本发明例1(L7＝20μm)以及比较例2(L6＝30μm)和本发明例2(L7＝30μm)可知，本发明例的变位量若干大于比较例的变位量。另外，对于比较例4(L6＝35μm)、比较例5(L6＝40μm)和本发明例1(L7＝40μm)，即在压电元件设置为跨越振动板1的拐点21a、21b的情况下，振动板的变位量变小。 

本实施方式的效果在于，如图8B所示，振动板1上所设置的压电元件2a、2b没有跨越振动板1短边方向弯曲变位的截面上的振动板1的拐点21a、21b，因而振动板1的变位不受约制，有效地增大了振动板1的变位量。 

而且，上述压电元件2a、2b设于振动板1中曲率半径最小的区域A1和A5(振动板中弯曲最大区域)上，从而有效地获得了较大的振动板变位量。 

通过用如图7A～7E所示半导体制造工程来制造振动板1以及压电元件2a、2b，提供了高成品率、低成本、且可靠性高的压电执行器25。 

本实施方式所涉及的压电执行器25因有效增大了振动板变位量，因此在小型化情况下也能够获得所需压力，实现了使用多个压电执行器25的墨液喷头94的小型化。 

压电元件2a、2b的设置位置使振动板1作相同的面内伸缩，这样即使在压电元件2a、2b上施加相同极性的电压也不会约制振动板变位，而却能够有效地增大了振动板变位量。因此对于一个压电执行器只需一个对向电极，有利于降低成本。 

由于有效增大了振动板的变位量和产生变位的压力，因此可降低为得到所需压力的驱动电压，其结果为有利于减少驱动器成本。 

墨液喷头(液体喷头)94具备了可有效增大振动板变位量的压电执行器25，因此能够防止振动板驱动不良引起的墨液喷射不良，稳定墨液喷射特性。 

图像形成装置81中设置了具有上述效果的墨液喷头94，提高了图像质量。 

下面说明上述第一实施方式的变形例。在以下说明中仅针对与上述第一实施方式的不同之处进行说明，而对于与上述第一实施方式起相同作用的部分则采用相同标号，并省略说明。 

下面参考图11说明本发明第一实施方式的第一变形例。图11是本实施方式中所采用的压电执行器的纵向截面图。在上述第一实施方式中设置了压电元件2a、2b，对此本变形例中以发热阻抗体27a、27b取代压电元件2a、2b。发热阻抗体27a、27b通过施加电压，使其设置部位所对应的振动板区域上的温度上升，引起膨胀，从而使振动板1向面外方向发生变位。 

本实施方式的振动板1采用导热率低的部件，并在振动板1和发热阻抗体27a、27b之间形成导热率高的部件4。 

上述本第一变形例，可抑制振动板1一侧表面28中间部分的传热带来的温度上升，并可抑制因对发热阻抗体27a、27b连续施加电压产生的储蓄热量所引起的振动板1一侧表面28中间部分发生的膨胀，改善了压电执行器25的动作安定性。 

下面参考图12～14说明本发明第一实施方式的第二变形例。图12A是本变形例所涉及的压电执行器未变位时的纵向截面图、图12B是本变形例所涉及的压电执行器变位后的纵向截面图、图13是从墨液腔室方向观察压电执行器的俯视图、图14是将压电元件设置于振动板短边方向中间部分以及边缘部分时振动板的纵向截面图。 

如图12所示，本变形例在振动板短边方向的弯曲变位截面上，除了上述第一实施方式中的压电元件2a、2b以外，还设置了压电元件2c，该压电元件2c位于振动板1的另一侧表面29，且跨越拐点21a到拐点21b之间的区域。即，本变形例将压电元件分别设置在振动板1的一侧表面28上曲率半径最小区域A1和A5、以及振动板1的另一侧表面29上曲率半径为最小的区域A3上。上述构成中未设压电元件区域中不形成压电体。 

如图13所示，压电元件2c设置在振动板长边方向除了端部22b(锁线区域)以外的整个区域。端部22b位于振动板短边方向的中间，由振动板短边方向宽度L4和振动板长边方向宽度L4/2形成的长方形区域。 

在此，参考上述表1说明对比振动板1变位量的模拟计算结果。如图14所示，设本变形例即将压电元件2a、2b、2c设于振动板短边方向中间部分和边缘部分的模式为本发明例4。在本发明例1～3以及本发明例4中显示了振动板1、受到向面内方向延伸作用力的区域52、受到拘束区域53。上述两个模式中，L＝60μm、振动板1的厚度ta＝3μm、区域52的厚度tb＝0.5μm、区域52中的面内方向延伸作用力相同，进而，区域51和52中的杨氏模量比率＝210GPa、泊松比＝0.27。通过对比L7＝L8＝30μm的振动板中间变位量可知，本发明例 4(L8＝30μm)的振动板中间变位量为本发明例2(L7＝30μm)的大约两倍。 

接着，说明墨液喷头94的动作。当在压电元件2a、2b、2c上施加使振动板1发生其短边方向伸长的电压时，振动板1发生如图12B所示的大的弯曲变位。这样，墨液腔室64内的墨液所受压力升高，墨滴通过喷嘴孔65喷向纸张83。 

本变形例在振动板短边方向的弯曲变位截面上，除了设置了第一实施方式所述的压电元件2a、2b以外，还设置了跨越拐点21a和与该拐点21a相邻的另一拐点21b之间的区域的压电元件2c，确保获得大于第一实施方式大的振动板变位量。 

上述中以振动板弯曲拐点21a、21b为界，在振动板1一侧表面28设置压电元件2a、2b，而在另一侧表面29上设置了压电元件2c，各压电元件2a、2b、2c在振动板1作相同的面内伸缩，从而，在对这些压电元件施加相同极性的电压时，振动板1的变位不会受到抑止，有效地增大了振动板变位量。这样，对于一个压电执行器只需要一对对向电极，有利于消减成本。 

本发明不局限于上述实施方式，可在不脱离本发明宗旨的范围内作各种更改。 

在上述实施方式中，压电元件2a、2b分别被设置为跨越振动板1端部23a到振动板1弯曲拐点21a、端部23b到拐点21b之间的区域，除此之外，还可以仅在振动板拐点21a到21b之间的区域中设置压电元件2d。此时，如图15A、15B所示，优选压电元件2d设置为包含振动板1曲率半径最小值区域A3，更优选压电元件2d跨越拐点21a到拐点21b之间区域。 

上述第一实施方式的第一变形例中将压电元件2c设置于振动板1的另一侧表面29上，除此之外，还可设在振动板一侧表面28上。但是，此时施加于压电元件2c上的电压极性必须与施加在压电元件2a、2b上的电压极性相反。针对这种情况，将在以下的第二实施方式中作详细说明。 

在本发明第一实施方式和该第一实施方式的第一变形例中，压电元件或发热阻抗体被设置为跨越振动板端部23a到与该端部23a邻接的拐点21a之间区域以及端部23b与该端部23b邻接的拐点21b之间区域，除此之外，还可将压电元件或发热阻抗体仅设置在，例如图3所示区域A1和区域A5(振动板曲率半径最小区域)。 

上述第一实施方式的第一变形例在振动板短边方向的弯曲变位截面上，将压电元件设置于跨越振动板1的拐点21a到拐点21b之间区域，除此之外，也可例如仅设置在图3所示的区域A3(振动板1曲率半径最小区域)上。 

压电执行器25除了如上述实施方式被用于墨液喷头中以外，还可用于振动板和反射镜一体形成的光学设备，如用于电子发表的数据投影器中。 

另外，还可将多个压电执行器25排列，以使得振动板1成为液体流路的壁，用于医疗器 械或半导体制造设备中使用的微型泵。 

如图16所示，振动板一侧表面28长边方向端部22a(锁线区域)中也可设置压电元件或发热阻抗体。由于增大了振动板长边方向端部22a的变位，因而该振动板变位量比上述实施方式的更大。当设振动板1的短边长度为L1时，压电元件或发热阻抗体在振动板1上的设置区域优选为L2＝L1/4，L3＝L1/4。 

在第一实施方式和该实施方式的第一变形例中，振动板1上设置了作为能动元件的压电元件，也可用发热阻抗体来取代该压电元件。 

在第一实施方式的第二变形例中，在发热阻抗体27a、27b与振动板1的一侧表面28之间设置了高导热率部件4，除此之外，还可在振动板1的拐点21a到拐点21b之间区域中，在发热阻抗体与另一侧表面29之间设置高导热率部件。 

如图17所示，振动板1另一侧表面29长边方向端部22b(锁线区域)商业可设置压电元件或发热阻抗体。这样可获得比上述实施方式更大的振动板变位量。当设振动板短边长度为L1时，振动板1上的压电元件设置区域优选为L2＝L1/4，L3＝L1/4。 

上述实施方式中的墨液喷头94为墨液流路方向与喷嘴孔8方向不同的侧面喷射(sideshooter)方式，也可以是为墨液流路到喷嘴孔8的形状为直线型的边缘喷射(edge shooter)方式。 

上述实施方式中例举了将液体喷头作为墨液喷头94，除了墨液喷头以外，例如，可用于半导体基板制造中作为喷射蚀刻液体的液体喷头，或者用于液晶框架制造中作为喷射液晶液滴的液体喷头，还可以用于DNA晶片制造中作为喷射DNA试样液体的液体喷头(spotter)。 

上述实施方式中用打印机作为图像形成装置81，除了打印机之外，图像形成装置81还可以是具有图像读取部的复印机、或兼备该复印机和纸张后处理装置的复合机等。 

第二实施方式 

上述中说明了第一实施方式的第二变形例还可将图12所示的压电元件2c设置于振动板1一侧表面28，即压电元件2a、2b、2c位于振动板1相同侧表面28，但此时压电元件2c上施加的电压极性必须与压电元件2a、2b上施加的电压极性相反。 

对此在以下第二实施方式中进行详细叙述。 

构成本实施方式的液体喷头的压电执行器，在其振动板的一侧表面上形成压电元件，其中，压电体上形成了分割为3三个部分的上部电极，位于中间的上部电极为个别电极，两侧的上部电极为共同电极，该共同电极是构成液体喷头的所有压电执行器的共同电极。共同电极上施加共同电位，个别电极上施加个别电位，个别电位与共同电位相同大小，但 个别电极的控制独立于共同电极的控制。 

以下，在说明本实施方式的液体喷头之前，首先参考图18A和18B，说明上部电极形成时如何进行分割。图18A、18B是用于说明上部电极分割的示意图。图18A为压电执行器610中振动板611一侧表面上形成的压电元件中的上部电极614a的形成位置示意图，图18B是上部电极614a形成位置的第二示意图。 

如图18A所示，压电体612a、612b、下部电极613a、613b、上部电极614a、614b分别位于包含拐点的区域A2、A4的两侧(参见图3)，并且压电体612a和压电元件612b的伸缩方向相反。这样，与图1所示的不分割压电元件的情况相比图18所示振动板611的变位量更大。另外，压电体612a、下部电极613a、上部电极614a还可以如图18B所示，不重迭在隔离壁615上。 

图19是用于说明驱动图18所示压电执行器610的驱动方法的图。 

形成于振动板611上的下部电极613a、613b为施加共同电压的共同电极(以下称为共同电极COM)，施加0V电压。上部电极a上施加了压电体612a的驱动电压SEG1，上部电极614b上施加了压电体612b的驱动电压SEG2。 

压电执行器610中，用极性相反的驱动电压SEG1和驱动电压SEG2使振动板611发生变位。例如，将压电元件612a和612b上分别施加图19所示电压时，在时间T1，驱动电压SEG1和驱动电压SEG2极性相反。在此，优选驱动电压SEG1的电位与驱动电压SEG2的电位大小相同。 

用以上所述方法使振动板611发生变位时，可以以图2所示的驱动电压Vp的1/2的电压获得与图1所示的现有振动板511相同程度的变位量δ1。 

当不需要振动板611发生变位时，如在时间T2时驱动电压SEG1和SEG2为0V。而当施加驱动电压SEG1和SEG2其中之一时，由于只能够产生变位量δ1一半左右的变位，因此几乎可以认为这种变位没有用。 

在图18和图19所示的结构中，需要对上部电极614a、614b施加相反极性的驱动电压SEG1和SEG2，因此上部电极614a和614b分别需要有相互独立的驱动器。 

对此，在振动板上分割形成上部电极的情况下，下述本实施方式不需要相互独立的驱动器，而且能够以较小的驱动电压获得与上述变位量δ1相同程度的变位。出于上述理由，本发明可以较低的成本来应对高速驱动，而且使用寿命长，并有利于小型化。 

下面参考附图详细说明本发明的第二实施方式。图20是本发明第一实施方式的液体喷头的概略示意图。 

液体喷头700，例如可用于喷墨式打印装置。该液体喷头700包括受隔离壁723支持的 振动板710、形成液体腔室721等的陶瓷层720、形成了用于喷射液体的喷嘴孔731的不锈钢层730。 

振动板710中与形成了陶瓷层720相反一侧表面，下述的下部电极711、压电体712、上部电极713以此层积于上述振动板710上，构成压电执行器740。 

压电执行器740形成为相对液体喷头700中的每个液体腔室721分别设置压电执行器740a、压电执行器740b、压电执行器740c，从而构成液体喷头700。 

图21是图20所示第一实施方式的液体喷头700的A-A截面图。 

图21所示的压电执行器740a、740b、740c的构成相同，在此仅以740a为代表例说明其结构。 

在压电执行器740a振动板710中与形成液体腔室721相反一侧的表面上形成下部电极711。在该下部电极711与接触振动板710相反一侧的表面上形成压电体712。本实施方式中振动板710为压电执行器740a、740b、740c共同利用。下部电极711以及压电体712也与振动板710一样为压电执行器740a、740b、740c公用。因此，优选下部电极711和压电体712以与振动板710相同的面积形成于振动板710上。 

在压电执行器740a的压电体712中，与下部电极711接触的相反一侧表面上形成上部电极713。上部电极被分割为上部电极713a、713b、713c三个部分。该上部电极713a、713b、713c如图3中所作的说明那样，形成在包含拐点的区域H的两侧。优选区域H较窄的振动板710。另外，本实施方式中的上部电极713a和713c被形成为重迭在隔离壁723上。 

本实施方式中，设下部电极712为第一共同电极C1，共同电极C1为构成压电执行器740的各个压电执行器740a、740b、740c共同利用的电极，被施加接地的第一共同电位COM1。 

被分割为三个部分的上部电极713之中处于中间的上部电极713b为个别电极S。个别电极S在各个压电执行器中各自电独立。上部电极713b上施加控制压电体712驱动的控制电位即个别电位SEG。 

被分割为三个部分的上部电极713之中，设夹持区域H而处于上部电极713b两侧的上部电极113a和113c为第二共同电极C2。共同电极C2为构成压电执行器740的各个压电执行器740a、740b、740c共同使用的电极，其上施加第二共同电位COM2。 

如上所述，分割为三个部分的上部电极713中的上部电极713a和713c在构成压电执行器740的多个压电执行器中可作为共同电极C2利用。通过上述构成，本实施方式可将每个压电执行器分别需要的驱动器仅限于个别电极S用驱动器。 

下面参考图22说明本实施方式中驱动压电执行器740的驱动方法。图22是用于说明压电执行器740驱动方法的图。 

本实施方式中的共同电极C1接地。因此，施加于共同电极C1上的共同电位COM1为0V。 

共同电极C2上施加以规定间隔的脉冲信号即共同电压COM2。本实施方式中施加于个别电极S上的个别电压SEG与共同电压COM2同步，用以使振动板710发生变位。 

例如，在使得振动板710发生变位时，可让个别电压SEG的极性与共同电压COM2的极性相反。而在不需要振动板710变位时，可让个别电压SEG的极性与共同电压COM2的极性相同。 

例如，在图22所示时间Ta上，共同电压COM2的电压值为Vpa，施加于个别电极S上的个别电压SEG与Vpa极性相同的Vpb。因此，在时间Ta振动板710不发生变位。 

而在时间Tb，个别电极S上施加的个别电压SEG为极性与Vpa相反的-Vpb。因此，振动板710在时间Tb发生变位。 

本实施方式优选共同电压COM2的电压值Vpa与个别电压SEG的电压值Vpb大小大致相同。 

如上所述，本实施方式的压电执行器740a中，共同电极C1和共同电极C2上施加了与其他构成压电执行器740的压电执行器740b、740c公用的电压信号，个别电极S上施加了控制压电执行器740a驱动的个别电压SEG。换而言之，本实施方式中的压电执行器740a的驱动只受个别电压SEG的控制。 

上述构成在形成液体喷头100的其他压电执行器740b和740c中相同。但是，压电执行器740不限于本实施方式所述的用上述三个压电执行器740a、740b、740构成，可以用任意个压电执行器。 

上述本实施方式的液体喷头700由多个压电执行器740构成，其中，压电执行器740的上部电极713中与其他压电执行器相邻接的上部电极713a和713c作为共同电极C2使用。 

这样，本实施方式在驱动液体喷头700时，只需要具有一个用于对共同电极C2施加共同电压COM2的共同驱动器、以及用于对个别电极S施加个别电压SEG的驱动器，该驱动器的数量与构成液体喷头700的各个压电执行器的个数相同。 

为此，本实施方式中不需要对分割为三个部分的上部电极分别设置独立的驱动器，减少了驱动器数量以降低成本。而且，在控制驱动中由于施加于个别电极S上的个别电压SEG与施加于共同电极C2上的共同电压COM2同步，不需要分别对共同电极和个别电极SEG进行独立的控制，能够应对高速驱动。 

本实施方式中以极性相反的共同电压COM2和个别电压SEG来控制压电体712的驱动。为此，可以用较小的压电体712驱动电压来使振动板710发生大的变位，由此抑止压电体712的劣化，可长期使用压电体712。 

下面参考图23说明本实施方式压电执行器的驱动模拟计算结果。图23中用模拟计算用 压电执行器750进行本实施方式压电执行器740的模拟计算。图23A是用于模拟计算的压电执行器750的示意图，图23B是模拟计算中的驱动电压波形图。计算结果如下表2所示。 

在压电执行器750中，受隔离壁723A支持的振动板710a上形成了被分割为三个部分的下部电极751a、751b、751c。该下部电极751a、751b、751c上形成压电体752a、752b、752c，进而在压电体752a、752b、752c上形成上部电极753a、753b、753c。下部电极751a、压电体752a、上部电极753a和下部电极751c、压电体752c、上部电极753c形成为不与隔离壁723a重迭。 

压电执行器750中，上部电极753a、753c通过压电体752a、752c使振动板710a发生收缩，而上部电极753b通过压电体752b使振动板710a发生伸张。 

在计算中，关于材料常数，包括振动板710a和压电体752a、752b、752c在内，设整体的杨氏比率＝210Gpa，泊松比＝0.29，厚度为0.5μm。振动板710a的短边方向长度为60μm，压电体752a、752c的宽度Ld1＝15μm、压电体752b的宽度Ld2＝30μm，被分割了的压电体752a、752b、752c之间不存在间隙。另一方面，压电体752a、752b、752c的伸缩量δ在无负载时表示为振动板短边方向的延伸长度与原有长度Ld1、Ld2之比FL1、FL2。本计算模式中如图23B所示，设下部电极751a、751b、751c上施加共同电压COM3(0V)，上部电极753a、753c上施加共同电压COM4，上部电极753b上施加驱动电压SEG3。其中共同电压COM4的电压值大小Vp3和驱动电压SEG3的电压值大小Vp4大致相同。 

上述条件下的模拟计算结果如以下表2所示。条件0是用于比较的计算结果，此时设施加了图23B中时间Tc的驱动波形。条件1是施加图23B中时间Td时的驱动波形的计算结果，条件2是施加图23B中时间Te时的驱动波形的计算结果。 

表2 

	条件0	条件1	条件2
				FL1	0	1.E-4	1.E-4
FL2	1.E-4	-1.E-4	1.E-4
				δ[μm]	0.216766	0.424756	0.023568

相对条件0的变位量，条件1的变位量为其2倍，条件2为其1/9倍，条件1的变位量为条件2的变位量的18倍。即从表2所示结果可知，当压电体752a和752c与压电体752b的伸缩方向相反时振动板710a的变位量增大，而伸缩方向相同时振动板710a的变位量变小。 

本实施方式的压电执行器740也与压电执行器750相同，在图22所示时间Tb时的振动板710的变位量为时间Ta时的变位量的大约18倍。 

如上所述，本实施方式中的压电执行器740，其变位量大小之差达到18倍时，可将该变位量的变化作为开关使用。即本实施方式的压电执行器740可用作为接通/切断的转换 开关。 

下面参考图24说明本实施方式的压电执行器的制造方法。图24是压电执行器740制造方法的示意图。 

图24所示压电执行器740的制造方法与图7所示第一实施方式中的基本相同。即，首先，在Si基板(图24A)的一侧表面注入高浓度硼，形成2μm左右的高浓度硼层31(图24B)，注入时进行时间控制。接着，在形成高浓度硼层31的相反一侧表面上用CVD(化学气象沉积)形成SiO₂膜，而后去除即将成为各个压电执行器740的液体腔室721的部分SiO₂膜。接着用KOH蚀刻该即将成为液体腔室721的部分的SiO₂，一直蚀刻到达到高浓度硼层31，形成振动板710(图24C)。接着在高浓度硼层31上表面形成SiO₂膜32(图24D)。而后如图24E所示依次层积压电体712的下部电极711、压电体712、上部电极713，形成压电执行器740。图24例举的本实施方式中下部电极711和压电体712为涂膜，上部电极形成在图案形成后在各个压电执行器之间电独立的压电体712之上。 

在如上所述的本实施方式的压电执行器740中，以薄膜形成压电体，有利于小型化。 

另外，本实施方式的压电执行器740中的下部电极711和压电体712用涂膜形成，但本发明并不局限于此方式。图25至图27显示了压电执行器740的变形例。 

图25是压电执行器740的第一变形例的示意图。如图25所示的压电执行器740A中，只有下部电极711使用涂膜形成，压电体712a与上部电极713一样分割为三个。 

图26是压电执行器740的第二变形例的示意图。如图26所示的压电执行器740B中，下部电极711a、压电体712a、上部电极713皆被分割为三个。 

图27压电执行器740的第三变形例的示意图。如图27所示的压电执行器740C中，不但下部电极711b、压电体712b、上部电极713a皆被分割为三个，而且不存在与隔离壁723相重迭的部分。 

下面参考图28说明本实施方式的液体喷头700用于液体喷射装置的喷墨装置800时的动作。图28是采用本实施方式液体喷头700的喷墨装置800的示意图。 

在喷墨装置800中由压电执行器740的隔离壁723和振动板710围绕形成液体腔室721，该液体腔适21中存放液体。液体腔室721中与形成振动板710相反一侧设有用于喷射液体的喷嘴731。 

该喷墨装置800中通过下部电极711和上部电极713，压电体712上被施加电压，振动板710发生弯曲时液体腔室721的容积产生变化。该容积变化产生的压力作用于液体腔室721内部的存放的墨液731，使该墨液731的墨滴830从喷嘴孔731中喷出。喷出墨滴830附着到记录媒体840上用以在记录媒体840上形成图像。 

喷墨装置800因采用了液体喷头700，因此，与现有技术相比可以较低的驱动电压使振动板710产生较大变位，由此，液体腔室721中的压力也变大，这样，喷墨装置800便以低驱动电压喷射墨水。 

第三实施方式 

本发明第三实施方式是将上述作为液体喷射装置的喷墨装置800用于图像形成装置。本实施方式的图像形成装置采用上述图4和图5所示的图像形成装置81。在图5所示的图像形成装置81的记录部82中，喷墨装置800由图5中的滑架93保持，并位于墨液卡盒95的下方。关于图像形成装置81的结构和动作已在图4和图5的叙述中作了详细说明，在此不再重复。 

以上用各种实施方式对本发明进行了说明，但是上述实施方式所公开的要素并不对本发明产生任何限制。对于这些要素，可在本发明宗旨范围以内作适当更改，并可根据其应用方式适当决定这些要素。 

Claims (8)

1.具备压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：

振动板，其短边方向两端固定；以及，

能动元件，设置于所述振动板上，通过施加电压发生伸缩，

该压电执行器通过所述能动元件的伸缩使所述振动板发生变位，该变位使所述振动板具有多个短边方向的拐点，

所述液体喷头的特征在于，在所述振动板在弯曲变位后的短边方向的截面上，从振动板端部到邻接该端部的拐点之间的区域、和从振动板的拐点到与该拐点相邻的其他拐点之间的区域中至少一方区域内设置能动元件；其中

所述从振动板端部到邻接该端部的拐点之间的区域内设置的能动元件设置在所述振动板的一侧表面上；且

所述振动板发生变位的方向是从所述一侧表面指向与所述一侧表面相反的该振动板的另一侧表面的方向。

2.根据权利要求1所述的液体喷头，其中，所述能动元件为跨越振动板短边方向整个区域的压电元件，该压电元件由一方电极层、压电层、以及另一方电极层按此顺序层积形成，至少压电层以振动板的拐点为界分离。

3.根据权利要求1所述的液体喷头，其中，所述能动元件为发热阻抗体，所述振动板由低导热率部件形成，并在所述振动板和所述发热阻抗体之间设置高导热率部件。

4.根据权利要求1所述的液体喷头，具有多个所述能动元件，该多个能动元件分别设置于使所述振动板形成相同面内伸缩的部分上。

5.根据权利要求1所述的液体喷头，其中，在所述振动板在弯曲变位后的短边方向的截面上，所述能动元件设置在所述振动板上曲率半径为最小值的区域中。

6.根据权利要求1所述的液体喷头，其中，在所述振动板长边方向的两端端部设置所述能动元件。

7.液体喷射装置，其中包括：

液体腔室，用于存放液体；

喷嘴孔，连通所述液体腔室，用于喷射所述液体腔室中的液体；以及，

具备压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：

振动板，其短边方向两端固定，构成所述液体腔室的壁部分；

以及，

能动元件，设置于所述振动板上，通过施加电压发生伸缩，

该压电执行器通过所述能动元件的伸缩使所述振动板发生变位，该变位使所述振动板朝向所述液体腔室弯曲，且使得所述振动板具有多个短边方向的拐点，

所述液体喷射装置的特征在于，在所述振动板在弯曲变位后的短边方向的截面上，从振动板端部到邻接该端部的拐点之间的区域、和从振动板的拐点到与该拐点相邻的其他拐点之间的区域中至少一方区域内设置能动元件。

8.图像形成装置，具备将液滴喷射到记录媒体上形成图像的液体喷射装置，该液体喷射装置包括：

液体腔室，用于存放液体；

喷嘴孔，连通所述液体腔室，用于喷射所述液体腔室中的液体；以及，

具备压电执行器的液体喷头，该压电执行器中包括：

振动板，其短边方向两端固定，构成所述液体腔室的壁部分；以及，

能动元件，设置于所述振动板上，通过施加电压发生伸缩，

该压电执行器通过所述能动元件的伸缩使所述振动板发生变位，该变位使所述振动板朝向所述液体腔室弯曲，该变位使所述振动板具有多个短边方向的拐点，

所述图像形成装置的特征在于，在所述振动板在弯曲变位后的短边方向的截面上，从振动板端部到邻接该端部的拐点之间的区域、和从振动板的拐点到与该拐点相邻的其他拐点之间的区域中至少一方区域内设置能动元件。

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