CN102166884B - 致动器、喷液头以及喷液装置 - Google Patents

致动器、喷液头以及喷液装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供能以低电阻连接多个驱动部的致动器、喷液头及喷液装置。包括振动板(110)、形成在振动板上方的沿预定方向延伸的第一导电层(122)、覆盖第一导电层的压电体层(124)、形成在压电体层上方的第二导电层(126)、形成在振动板上方及第二导电层上方的金属层(130、132)和电连接于金属层的电极(140),包括第一导电层、第二导电层及由第一导电层与第二导电层夹着的压电体层而构成驱动部(120),驱动部在垂直于所述预定方向的方向(A)排列多个,金属层与多个第二导电层交叉并电连接于多个第二导电层。

Description

致动器、喷液头以及喷液装置
技术领域
本发明涉及致动器、喷液头以及喷液装置。
背景技术
在喷墨打印机等的喷液装置中,已知为了喷射墨液等的液滴而具备压电元件的致动器。压电元件能够作为例如使振动板移位的驱动部来发挥作用。就这样的致动器而言,形成有多个压力室,按每个压力室在振动板上配置有驱动部。
就具有多个驱动部的致动器而言,一般来说将驱动部的一方的电极作为单体电极,将另一方的电极作为共用电极而电连接多个驱动部。例如,在专利文献1中,将上电极膜作为单体电极,使下电极膜从压力室的长度方向的一端部侧延伸设置到周壁上且在周壁上使其连接而将其作为共用电极,从而使多个压电元件电连接。就具备这样的多个驱动部的致动器而言,优选,将多个驱动部以低电阻连接。
专利文献1:日本特开2005-88441号公报
发明内容
本发明的几个方式所涉及的目的之一在于提供能够将多个驱动部以低电阻连接的致动器。本发明的几个方式所涉及的目的之一在于提供包括上述的致动器的喷液头和喷液装置。
本发明所涉及的致动器,具有:
振动板;
形成在所述振动板的上方的沿着预定方向延伸的第一导电层;
覆盖所述第一导电层的压电体层;
形成在所述压电体层的上方的第二导电层;
形成在所述振动板的上方以及所述第二导电层的上方的金属层;和
电连接于所述金属层的电极,
驱动部包括所述第一导电层、所述第二导电层和由所述第一导电层与所述第二导电层夹着的所述压电体层,
所述驱动部在垂直于所述预定方向的方向上配置有多个,
所述金属层与多个所述第二导电层交叉并电连接于多个所述第二导电层。
根据这样的致动器,通过所述金属层能够电连接多个所述第二导电层,所以能够将多个所述驱动部以低电阻连接。
另外,本发明所涉及的记载中,使用“上方”这样的文字,表示例如“在特定的部件(下面称为“A”)的“上方”形成其他的特定的部件(下面称为“B”)”等等。在本发明所涉及的记载中,在该例这样的情况中包括在A上直接形成有B这样的情况和在A上隔着其他的部件而形成有B这样的情况,而使用“上方”这样的文字。
在本发明所涉及的致动器中,所述金属层可以形成多个。
根据这样的致动器,能够将多个所述驱动部以更低的电阻连接。
在本发明所涉及的致动器中,多个所述金属层中的第一金属层,可在所述第二导电层的上方位于所述第二导电层的一方的端面侧,
多个所述金属层中的第二金属层,可在所述第二导电层的上方位于所述第二导电层的另一方的端面侧。
根据这样的致动器,能够抑制所述第二导电层的端面附近的所述压电体层的变形。
在本发明所涉及的致动器中,所述第一金属层具有在相邻的所述驱动部之间形成并朝向所述一方的端面侧延伸的第一延伸部,
所述第一延伸部电连接于所述电极。
根据这样的致动器,能够将多个所述驱动部以更低的电阻连接。
在本发明所涉及的致动器中,所述第二金属层可具有在相邻的所述驱动部之间形成并朝向所述另一方的端面侧延伸的第二延伸部。
根据这样的致动器,能够抑制由于仅所述振动板的所述第一延伸部周边的刚性增大所引发的应力集中。
在本发明所涉及的致动器中,所述电极、所述第一金属层以及所述第二金属层可具有层叠有镍-铬合金和金的结构。
根据这样的致动器,能够简化制造工序。
本发明所涉及的喷液头,其包括:本发明所涉及的致动器;和与喷嘴孔连通并通过致动器的工作而使容积变化的压力室。
根据这样的喷液头,包括本发明所涉及的致动器,所以能够将多个所述驱动部以低电阻连接。
本发明所涉及的喷液装置,其包括本发明所涉及的喷液头。
根据这样的喷液装置,包括本发明所涉及的喷液头,所以能够将多个所述驱动部以低电阻连接。
附图说明
图1是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的分解立体图。
图2(A)是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的要部的俯视图。
图2(B)是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的要部的截面图。
图2(C)是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的要部的截面图。
图2(D)是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的要部的截面图。
图3是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的制造工序的截面图。
图4是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的制造工序的截面图。
图5是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的制造工序的截面图。
图6是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的制造工序的截面图。
图7是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液头的制造工序的截面图。
图8是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液装置的立体图。
符号说明
1  硅基板  10流路形成板  11  压力室  12  壁部
13  供给路径  14  连通路径  15  贮存器
20  喷嘴板  21喷嘴孔  40  密封板  41  区域
100  致动器  101  金属膜  102  层
110  振动板  120  驱动部  122  第一导电层
123a  第一导电部  123b  第二导电部
124  压电体层  124a  顶面  124b  侧面
125a  第一区域  125b  第二区域  126  第二导电层
126a  第一端面  126b  第二端面  130  第一金属层
131  第一延伸部  132  第二金属层  133  第二延伸部
140  电极(共用电极)  150  开口部  160  引线电极
162  导电部  1000  喷液头  1010  喷头单元驱动部
1020  装置本体  1021  托架  1022  排出口
1030  喷头单元  1031  墨盒  1032  滑架
1041  滑架马达  1042  往复运动机构  1043  同步带
1044  滑架导引轴  1050  供纸部  1051  供纸马达
1052  供纸辊  1060  控制部  1070  操作面板
10000 喷液装置
具体实施方式
以下,对于本发明的优选的实施方式,参照附图说明。
1、致动器以及喷液头
首先,对本实施方式所涉及的致动器100以及喷液头1000进行说明。这里,作为致动器100的例子,对于将致动器100用到喷液头1000中的情况进行说明。另外,致动器100的用途不限定于喷液头。
图1是模式性地表示使用了本实施方式所涉及的致动器100的喷液头1000的分解立体图。图2(A)是模式性地表示作为喷液头1000的要部的流路形成板10、致动器100的俯视图。图2(B)是图2(A)的ⅡB-ⅡB线截面图。图2(C)是图2(A)的ⅡC-ⅡC线截面图。图2(D)是图2(A)的ⅡD-ⅡD线截面图。
喷液头1000,如图1以及图2所示包括:致动器100;和与喷嘴孔21连通并通过致动器100的工作而使容积变化的压力室11。喷液头1000,例如还可包括流路形成板10、喷嘴板20和密封板40。致动器100可包括振动板110、驱动部120、金属层(第一金属层130、第二金属层132)、电极(下面也称为“共用电极”)140和引线电极160。驱动部120可包括第一导电层122、第二导电层126、以及由第一导电层122和第二导电层126夹着的压电体层124。
流路形成板10具有压力室11。流路形成板10,如图1所示具有构成压力室11的侧壁的壁部12。流路形成板10可以具有经由供给路径13以及连通路径14而连通于压力室11的贮存器15。在贮存器15,可以形成有贯通孔16,可以通过贯通孔16从外部对贮存器15内供给液体。通过对贮存器15内供给液体,能够经由供给路径13以及连通路径14将液体供给到压力室11。对压力室11的形状没有特别限定。压力室11的形状可以是例如俯视为平行四边形,也可以是矩形。压力室11的数量也没有特别限定,可以是一个也可以设置多个。流路形成板10的材质没有特别限定。流路形成板10可以由例如单晶硅、镍、不锈材质、不锈钢、玻璃陶瓷等形成。
喷嘴板20如图1所示形成于流路形成板10的下方。喷嘴板20为板状的部件并具有喷嘴孔21。喷嘴孔21形成为连通于压力室11。喷嘴孔21的形状只要能够排出液体即可,没有特别的限定。经由喷嘴孔21,能够将压力室11内的液体例如朝向喷嘴板20的下方排出。另外,对喷嘴孔21的数量没有特别限定,可以是1个也可以设置有多个。喷嘴板20的材质没有特别限定。喷嘴板20可以由例如单晶硅、镍、不锈材质、不锈钢、玻璃陶瓷等形成。
致动器100,如图1所示形成于流路形成板10之上。致动器100的驱动部120包括第一导电层122、第二导电层126和由第一导电层122与第二导电层126夹着的压电体层124。就致动器100而言,驱动部120能够电连接于外部驱动电路50并基于外部驱动电路50的信号而工作(振动、变形)。振动板110可通过驱动部120的工作而移位,而使压力室11的内部压力适当变化。驱动部120与多个压力室11一一对应地排列有多个。驱动部120,如图2(A)所示,在垂直于第一导电层122的长度方向的第一方向A上排列有多个。
振动板110,如图1至图2所示,形成于流路形成板10之上。振动板110为例如板状的部件。对振动板110的结构以及材料没有特别限定。在图2(B)的例子中,振动板110包括第一层110a和第二层110b。作为第一层110a可使用例如氧化锆。作为第二层110b可使用例如氧化硅。作为振动板110,不限定于此,可以是例如包括氧化锆或氧化硅等的绝缘膜、镍等的金属膜、聚酰亚胺等的高分子材料膜的单层结构、或者层叠有多种材料的结构。振动板110可通过驱动部120变形而振动(移位)。由此,可使形成于下方的压力室11的容积变化。
第一导电层122形成于振动板110的上方。第一导电层122,如图2(A)所示,形成为沿着第二方向B延伸。作为第一导电层122的材质,例如,可以例示:镍、铱、铂等的各种金属、它们的导电性氧化物(例如氧化铱等)、锶和钌的复合氧化物(SrRuOx:SRO)、镧和镍的复合氧化物(LaNiOx:LNO)等。第一导电层122可以是例示的材料的单层结构,也可以是层叠有多种材料的结构。另外,在第一导电层122和振动板110之间可以形成有例如紧密附着层等。作为该情况下的紧密附着层,可以列举例如钛层等。第一导电层122的厚度,可设定为例如50nm以上且300nm以下。第一导电层122,如图2(C)所示,具有构成驱动部120的第一导电部123a。作为第一导电部123a的功能之一,可以列举其成为用于对压电体层124施加电压的一方的电极(形成于压电体层124的下部的下部电极)。第一导电部123a,从振动板110的厚度方向来看,可以是隔着压电体层124与第二导电层126重叠的区域。第一导电层122,还可具有第二导电部123b。作为第二导电部123b的功能之一,可以列举其电连接引线电极160和第一导电部123a。在图示的例子中,第二导电部123b从第一导电部123a起朝向开口部150侧延伸。另外,致动器100,例如从振动板110的厚度方向来看,可以在与共用电极140重叠的区域具有金属膜101(参照图2(C)以及图2(D))。金属膜101例如也可以不与任何的部件电连接。
压电体层124形成为覆盖第一导电层122。压电体层124,如图2(B)所示,覆盖第一导电层122的顶面和侧方,还覆盖振动板110的上方。可以在压电体层124与第一导电层122之间形成其他的层。作为这种情况下的其他的层,可以列举例如用于控制压电体层124的结晶的取向的取向控制层(例如钛层)等。压电体层124的厚度,可以设定为例如300nm以上且3000nm以下。如果压电体层124的厚度偏离所述范围,则有时就不能得到用于使振动板110变形所必需的伸缩。
压电体层124具有顶面124a和连接于顶面124a的侧面124b。在图2(B)的例子中,压电体层124的顶面124a为平坦的面(平面),与振动板110的顶面大致平行。压电体层124的顶面124a,也并非限定于平坦的面,也可以具有反映出基底的第一导电层122的形状的凸形状。压电体层124的侧面124b是连接压电体层124的顶面124a和振动板110的顶面的面。压电体层124的侧面124b可以由一个平坦的面构成,也可以由多个平坦的面构成。另外,压电体层124的侧面124b可以包括曲面。
压电体层124由压电材料形成。因此,压电体层124,能够通过由第一导电层122和第二导电层126施加电场,从而变形。通过该变形,振动板110可挠曲、振动。压电体层124,从振动板110的厚度方向来看,具有由第一导电层122和第二导电层126夹着的第一区域125a。压电体层124的第一区域125a、第一导电层122和第二导电层126构成驱动部120。驱动部120,由2个导电层122、126夹着压电体层124而构成电容器,可成为压电元件。压电体层124还可具有第二区域125b。第二区域125b,是压电体层124的除第一区域125a以外的区域。即,第二区域125b是没有因第一导电层122和第二导电层126而被施加电场的区域。在第二区域125b,例如如图2(C)所示设置有开口部150。由此,能够电连接第一导电层122和引线电极160。
作为压电体层124的材质,优选,以一般式ABO3所示的钙钛矿型氧化物(例如A包括Pb,B包括Zr以及Ti)。作为这样的材料的具体例,可以列举:钛酸锆酸铅(Pb(Zr,Ti)O3)(下面简记为“PZT”)、钛酸钡(BaTiO3)、铌酸钾钠((K,Na)NbO3)等。其中,作为压电体层124的材质,最优选PZT,因为其压电特性良好。
第二导电层126形成在压电体层124的上方。第二导电层126可形成于压电体层124的顶面124a。第二导电层126,形成为沿第二方向B延伸。第二导电层126的第二方向B上的长度,如图2(C)所示,例如与第一区域125a的第二方向B的长度一样。第二导电层126的厚度没有特别限定。第二导电层126的厚度可设定为例如20nm以上且200nm以下。第二导电层126的功能之一,可以列举其成为用于对压电体层124施加电压的另一方的电极(形成于压电体层124的上部的上部电极)。第二导电层126的材质,可列举例如:镍、铱、铂、钨、金等的各种金属,它们的导电性氧化物(例如氧化铱等),SrRuO3,LaNiO3等。另外,第二导电层126可以是单层,也可以是层叠有多层的结构。
第二导电层126,可形成于压电体层124的上方(顶面124a),而不形成于压电体层124的侧面124b以及振动板110上。在致动器100中,优选,施加电压前的振动板110位于上方。由此,能够将为了得到同一移位量所必需的振动板110的变形抑制为最小限度,所以能够防止由于施加电压时的振动板110的变形所导致的破坏。但是,用溶胶-凝胶法所形成的压电体层124,一般具有拉伸应力,所以容易使施加电压前的振动板110位于下方。这里,第二导电层126,用溅射法等形成,因而一般具有压缩应力。因此,就致动器100而言,通过将第二导电层126形成于压电体层124的上方,从而消除了压电体层124的拉伸应力,而且起到使施加电压前的振动板110位于上方的作用。而且,通过将第二导电层126不形成于压电体层124的侧面124b以及振动板110上,能够不起到使施加电压前的振动板110位于下方的作用。因此,通过将第二导电层126形成于压电体层124的上方且不形成于压电体层124的侧面124b以及振动板110之上,从而能使施加电压前的振动板110位于上方,能够防止由于施加电压时的振动板110的变形所导致的破坏。
金属层130、132与多个驱动部120的第二导电层126交叉。在图2(A)的例子中,金属层130、132在第一方向A上延伸而与多个驱动部120的第二导电层126交叉。另外,金属层130、132可包括具有导电性的层。因此,可电连接多个驱动部120的第二导电层126。金属层130、132,如图1所示,在金属层130、132的第一方向A的端部与共用电极140电连接。金属层130、132,通过宽度W(参照图2(A))以及厚度T(参照图2(B)),可容易地控制电阻。即,通过增大宽度W或者加厚厚度T,能够减小金属层130、132的电阻。金属层130、132可设置多个。通过增加金属层130、132的数量,能够以更低的电阻连接多个第二导电层126。但是,由于配置金属层130、132会阻碍致动器100的移位,所以根据移位量和电阻值的调整来确定金属层130、132的数量。金属层130、132可以具有例如层叠有镍-铬合金(Ni-Cr)和金(Au)的结构。由此,如后所述,可在同一工序中形成金属层130、132、共用电极140以及引线电极160,所以能够以简易的工序来制造。金属层130、132不限定于镍-铬合金和金的层叠结构,可以是例如镍-铬合金、金、铂(Pt)、铱(Ir)等的单层或叠层。
金属层130、132形成于振动板110的上方以及第二导电层126的上方。金属层130、132,在图2(B)的例子中,形成于振动板110上、压电体层124的侧面124b以及第二导电层126的顶面。金属层130、132形成于第二导电层126上,从而能够抑制压电体层124的变形。金属层130、132,在图示的例子中,形成有第一金属层130和第二金属层132这2个,但其数量不受限定。第一金属层130,如图2(C)所示,在第二导电层126上位于第二导电层126的一方的第一端面126a侧,第二金属层132在第二导电层126上位于第二导电层126的另一方的第二端面126b侧。由此,能够抑制作为因压电体层124的变形而使得过度的应力集中的区域的端面126a、126b附近的压电体层124的移位。另外,优选,第一金属层130和第一端面126a之间的距离以及第二金属层132和第二端面126b之间的距离小。由此,能够进一步抑制压电体层124的移位。而且,金属层130、132,俯视避开第一区域125a的中心部C(参照图2(C))而形成,因此不会妨碍中心部C的周边的移位。这里,端面126a、126b,可为例如第二导电层126的第二方向B的两端面。另外,在第二导电层126与其他层(没有图示)连续形成的情况下,第二导电层126的端面126a、126b可以是不露出的面。可以说,第一金属层130,例如在第二导电层126上位于第二导电层126的一方的端部附近,第二金属层132例如在第二导电层126上位于第二导电层126的另一方的端部附近。金属层130、132,通过金属层130、132的宽度W以及厚度T,能够控制压电体层124的变形程度。即,例如通过增大金属层130、132的宽度W或者增大厚度T,能够进一步抑制压电体层124的变形。
第一金属层130和第二金属层132,可如图2(C)所示,可以配置于中心部C与各金属层130、132之间的距离相等的位置。由此,能够相对于驱动部120平衡良好地配置金属层130、132,所以不会发生应力集中于致动器100的局部的情况,能够得到刚性均衡较好的致动器100。在图示的例子中,如上所述,金属层130、132,在第二导电层126上形成于端面126a、126b侧,但金属层130、132在第二导电层126上的形成位置不受限定。
金属层130、132,可具有延伸部131、133。第一金属层130可以具有第一延伸部131,第二金属层132可以具有第二延伸部133。第一延伸部131,如图2(A)所示,形成于相邻的驱动部120之间。第一延伸部131,从在第一方向A上延伸的第一金属层130朝向第二导电层126的第一端面126a侧延伸。第一延伸部131,俯视下(参照图2(A)),朝向形成有多个驱动部120的区域的外侧,与第一端面126a相比延伸到外侧。第一延伸部131,如图2(D)所示,与共用电极140连续。即,第一金属层130,也可通过第一延伸部131电连接于共用电极140。由此,能够以更低的电阻将多个第二导电层126连接。第二延伸部133,如图2(A)所示,形成于相邻的驱动部120之间。第二延伸部133,从在第一方向A上延伸的第二金属层132朝向第二导电层126的第二端面126b侧延伸。第二延伸部133,俯视下(参照图2(A)),可以朝向形成有多个驱动部120的区域的外侧,与第二端面126b相比延伸到外侧。即,第一延伸部131,俯视下,与第二金属层132朝向相反侧延伸;第二延伸部133与第一金属层130朝向相反侧延伸。第一延伸部131和第二延伸部133,例如从各金属层130、132起沿着第二方向B相互朝向相反的方向延伸。因此,通过仅形成了第一延伸部131,能够抑制由于仅振动板110的第一延伸部131周边的刚性增加所引发的应力的集中。就致动器100而言,在第一金属层130和第二金属层132的各自形成有延伸部131、133,所以能够使刚性的平衡变得良好。另外,没有图示,但也可以使得第二延伸部133的至少一部分与共用电极140电连接。由此,能够将多个第二导电层126以更低的电阻连接。
共用电极140电连接于金属层130、132。即,共用电极140通过金属层130、132电连接于多个第二导电层126。共用电极140例如与外部驱动电路50电连接。共用电极140,例如如图2(D)所示,形成于压电体层124(第二区域125b)的上方。共用电极140,可如图1所示,形成于排列有驱动部120的区域的周围(外侧的区域)。共用电极140,可由例如与金属层130、132同样的材质的层构成。共用电极140不限于此,只要是具有导电性的层即可。共用电极140可与例如与第二导电层126同样的材质的层102相接。
引线电极160形成为至少覆盖开口部150。引线电极160为例如用于经由第一导电层122的第二导电部123b将第一导电层122的第一导电部123a和外部驱动电路50电连接的电极。引线电极160,可以是与金属层130、132同样的材质,但不特别限定。可以在开口部150的周围形成由与第二导电层126同样的材质制成的导电部162。
密封板40能够密封驱动部120。密封板40具有用于密封驱动部120的区域41。密封板40的区域41,只要不妨碍驱动部120(压电体层124)的变形,则无需特别限定其大小以及形状。密封板40可以由例如单晶硅、镍、不锈材质、不锈钢、玻璃陶瓷等形成。
喷液头1000,还可以具有由各种树脂材料、各种金属材料制成并能收纳上述的构成的壳体(没有图示)。
致动器100具有例如如下的特征。
就致动器100而言,金属层130、132与多个驱动部120的第二导电层126交叉,能够将多个第二导电层126和共用电极140电连接。金属层130、132,由于能够容易地控制该金属层130、132的宽度W或者厚度T,所以能够将多个第二导电层126以低电阻连接。另外,通过增加金属层130、132的数量,能够将多个第二导电层126以更低的电阻连接。根据致动器100,能够将多个驱动部120以低电阻连接。
就致动器100而言,可具有在第二导电层126的上方形成的金属层130、132。由此,能够控制形成有金属层130、132的区域周边的压电体层124的移位。因此,根据致动器100,能够防止例如由于压电体层124的过度移位所引发的破坏,所以能够提高可靠性。另外,能够将第一金属层130形成于第二导电层126的第一端面126a侧,将第二金属层132形成于第二导电层126的第二端面126b侧。由此,能够抑制因压电体层124的变形使得过度的应力集中的区域的压电体层124的移位,而且不会妨碍压电体层124的第一区域125a的中心部C周边的移位。
就致动器100而言,第一金属层130可具有与共用电极140电连接的第一延伸部131。由此,能够将多个第二导电层126以更低的电阻连接。而且,就致动器100而言,第二金属层132可具有第二延伸部133。由此,就致动器100而言在第一金属层130和第二金属层132的各自形成有延伸部131、133,所以与仅在第一金属层130形成有延伸部131的情况相比较,能够使振动板110的刚性的平衡变得良好。因此,通过致动器100,能够提高可靠性。
致动器100,具有上述那样的特征。因此,通过具有致动器100的喷液头1000,能够将多个驱动部120以低电阻连接。另外,利用喷液头1000,能够使用通过金属层130、132能控制振动板110的移位量的致动器100,所以例如能够喷射预期的液滴,能够提高可靠性。
2.致动器以及喷液头的制造方法
接下来,对于本实施方式所涉及的致动器100以及喷液头1000的制造方法,参照附图进行说明。从图3到图7,是模式性地表示致动器100以及喷液头1000的制造方法的截面图。
首先,如图3所示,例如在硅基板1上形成振动板110。振动板110,通过例如溅射法等公知的成膜技术形成。振动板110,例如可以成膜多层而形成。接下来,在振动板110上形成第一导电层122。第一导电层122,能够通过例如溅射法、镀敷法、真空蒸镀法等来形成。更加具体而言,通过在振动板110上的整个面形成导电层(没有图示)并对该导电层进行构图,从而能够形成第一导电层122。这里,在通过蚀刻对用于形成第一导电层122的导电层进行构图之前,可以在该导电层之上形成蚀刻保护膜(没有图示)。蚀刻保护膜可以是由与后述的压电体层124同样的压电材料形成的压电体层。蚀刻保护膜,可以至少形成于要形成被构图为预期的形状的第一导电层122的区域。由此,在对第一导电层122进行构图的蚀刻工序中,能够保护第一导电层122的表面免受由所使用的腐蚀剂所造成的化学性损伤。
如图4所示,以覆盖第一导电层122的方式形成压电体层124d。压电体层124d,能够由与压电体层124同样的材料制成。压电体层124d,能够通过例如溶胶-凝胶法、CVD(chemical vapor deposition,化学气相淀积)法、MOD(metal organic deposition,金属有机淀积)法、溅射法、激光烧蚀法等形成。这里,在压电体层124d的材质例如为PZT的情况下,通过在氧气气氛中进行700℃左右的退火,从而能够使压电体层124d结晶化。另外,结晶化也可以在对压电体层124d进行了构图之后进行。另外,在蚀刻保护膜由与压电体层124d同样的材料形成的情况下,通过进行退火能够使其与压电体层124d一体化。接下来,在压电体层124d之上的整个面形成导电层126d。导电层126d例如由与第二导电层126d同样的材料制成。第二导电层126d,能够通过例如溅射法、镀敷法、真空蒸镀法等来形成。
如图5所示,对导电层126d和压电体层124d进行构图。构图,能够通过例如公知的光刻技术、蚀刻技术来进行。由此,形成了压电体层124。另外,在压电体层124形成开口部150。接下来,进一步对导电层126d进行构图。由此形成了第二导电层126。
如图6所示,形成:具有延伸部131、133的金属层130、132;引线电极160;和共用电极140。具体而言,在振动板110上、第一导电层122上、压电体层124上以及第二导电层126上的露出的区域的整个面上通过溅射法等公知的方法形成金属层(没有图示)之后,能够通过公知的蚀刻技术将该金属层构图为预期的形状而形成。
通过上述的工序,能够制造致动器100。
没有图示,但是可以在图6所示的工序之前,把要粘附密封板40的区域的第一导电层122去除。另外,也可以把要形成贮存器15的区域的振动板110去除。
如图7所示,将密封板40搭载于致动器100上。由此,能够密封驱动部120。密封板40,例如可以通过粘接剂而固定。接下来,将硅基板1减薄至预定的厚度,接着,在硅基板1形成压力室11、供给路径13、连通路径14以及贮存器15(参照图1以及图7)。例如,为了构图为预期的形状而在形成有振动板110的面的相反侧的面形成掩模(没有图示),并进行蚀刻处理,从而将压力室11、壁部12、供给路径13、连通路径14以及贮存器15划分开。通过上述的工序,能够在振动板110的下方形成具有压力室11的流路形成板10。接下来,将具有喷嘴孔21的喷嘴板20通过例如粘接剂等接合于预定的位置。由此,使喷嘴孔21与压力室11连通。
通过上述的工序,能够制造喷液头1000。另外,喷液头1000的制造方法不限定于上述的制造方法。可以例如通过电铸法等一体地形成流路形成板10以及喷嘴板20。
根据喷液头1000的制造方法,能够通过对金属进行构图的工序形成金属层130、132、引线电极160以及共用电极140。因此,能够通过简易的工序形成金属层130、132、引线电极160以及共用电极140。
3.喷液装置
接下来,对本实施方式所涉及的喷液装置进行说明。本实施方式所涉及的喷液装置具有本发明所涉及的喷液头。这里,对于本实施方式所涉及的喷液装置10000为喷墨打印机的情况进行说明。图8是模式性地表示本实施方式所涉及的喷液装置10000的立体图。
喷液装置10000包括记录头单元1030、记录头单元驱动部1010和控制部1060。另外,喷液装置10000还可包括装置本体1020、供纸部1050、设置记录用纸P的托架1021、排出记录用纸P的排出口1022和配置在装置本体1020的顶面的操作面板1070。
记录头单元1030具有例如由上述的喷液头300构成的喷墨式记录头(下面简称为“记录头”)。记录头单元1030还具有:对记录头供给墨液的墨盒1031;和搭载有记录头以及墨盒1031的运送部(滑架)1032。
记录头单元驱动部1010能够使记录头单元1030往复移动。记录头单元驱动部1010具有:成为记录头单元1030的驱动源的滑架马达1041;和接受滑架马达1041的旋转而使记录头单元1030往复移动的往复移动机构1042。
往复移动机构1042具有:其两端被支持于框架(没有图示)的滑架导引轴1044;和与滑架导引轴1044平行地延伸的同步带1043。滑架导引轴1044,一边使得滑架1032能自如地往复移动,一边支持着滑架1032。而且,滑架1032固定于同步带1043的局部。当通过滑架马达1041的工作使同步带1043移动时,记录头单元1030被滑架导引轴1044导引而往复移动。在该往复移动时,墨液从记录头被适当地排出,执行对记录用纸P的印刷。
控制部1060能够控制记录头单元1030、记录头单元驱动部1010和供纸部1050。
供纸部1050能够将记录用纸P从托架1021送入记录头单元1030侧。供纸部1050具有成为其驱动源的供纸马达1051和通过供纸马达1051的工作而旋转的供纸辊1052。供纸辊1052具有夹着记录用纸P的输送路径而上下相对的从动辊1052a和驱动辊1052b。驱动辊1052b连接于供纸马达1051。当通过控制部1060驱动供纸部1050,则以通过记录头单元1030的下方的方式输送记录用纸P。
记录头单元1030、记录头单元驱动部1010、控制部1060和供纸部1050设置在装置本体1020的内部。
就喷液装置10000而言,可具有喷液头1000。喷液头1000,如上所述,能够将多个驱动部120以低电阻连接。因此,能够得到能够将多个驱动部120以低电阻连接的喷液装置10000。另外,根据喷液装置10000,例如能够喷射预期的液滴,能够提高可靠性。
另外,这里对喷液头是喷墨式记录头的情况进行了说明。但是,本发明的喷液头也可以作为其他的喷液头使用,例如可以举出:用于液晶显示器等的滤色器的制造的色材喷射头、用于有机EL显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成的电极材料喷射头、用于生物芯片制造的生物体有机物喷射头等。
另外,上述的实施方式以及变形例都是一例,而本发明不限定于此。例如,也可以适当地组合实施方式和各变形例。
如上所述,对于本发明的实施方式进行了详细的说明,但对于本领域技术人员而言,也能容易理解到能够进行很多实质上未脱离本发明的特征和效果的变形。因此,这样的变形例全部都包括在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种致动器,其包括:
振动板;
形成在所述振动板的上方的、沿着预定方向延伸的第一导电层;
覆盖所述第一导电层的压电体层;
形成在所述压电体层的上方的第二导电层;
形成在所述振动板的上方以及所述第二导电层的上方的金属层;和
与所述金属层电连接的电极,
包括所述第一导电层、所述第二导电层以及由所述第一导电层与所述第二导电层夹着的所述压电体层而构成驱动部,
所述驱动部在垂直于所述预定方向的方向上排列有多个,
所述金属层与多个所述第二导电层交叉并与多个所述第二导电层电连接。
2.根据权利要求1所述的致动器,其中,
所述金属层形成有多个。
3.根据权利要求2所述的致动器,其中,
多个所述金属层中的第一金属层,在所述第二导电层的上方位于所述第二导电层的一方的端面侧,
多个所述金属层中的第二金属层,在所述第二导电层的上方位于所述第二导电层的另一方的端面侧。
4.根据权利要求3所述的致动器,其中,
所述第一金属层具有在相邻的所述驱动部之间形成的、朝向所述一方的端面侧延伸的第一延伸部,
所述第一延伸部与所述电极电连接。
5.根据权利要求4所述的致动器,其中,
所述第二金属层具有在相邻的所述驱动部之间形成的、朝向所述另一方的端面侧延伸的第二延伸部。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的致动器,其中,
所述电极、所述第一金属层以及所述第二金属层具有层叠有镍-铬合金和金的结构。
7.一种喷液头,其包括:权利要求1至5中任一项所述的致动器;和与喷嘴孔连通的、通过致动器的工作而使容积变化的压力室。
8.一种喷液头,其包括:权利要求6所述的致动器;和与喷嘴孔连通的、通过致动器的工作而使容积变化的压力室。
9.一种喷液装置,其包括权利要求7所述的喷液头。
10.一种喷液装置,其包括权利要求8所述的喷液头。
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