CN104812582A - 喷墨头 - Google Patents

Abstract

一种具备压力室(113c)和压电元件(114b)的喷墨头，压力室的与上下方向大致正交的截面形状包括形成在墨水供给侧的圆弧状侧壁部(c1)和以越趋向于与墨水供给侧相反的一侧、宽度逐渐变窄的方式形成的直线状侧壁部(c2)，压电元件具有位移部(b1)和电极连接部(b2)，位移部的与上下方向大致正交的截面形状包括在圆弧状侧壁部的内侧与上下方向大致正交的截面的尺寸比圆弧状侧壁部小的圆弧状部(b11)和在直线状侧壁部的内侧与上下方向大致正交的截面的尺寸比直线状侧壁部小的直线状部(b12)，电极连接部与直线状部的与圆弧状部相反的一侧连续，并设置成在上下方向上与压力室的侧壁部重叠。

Description

喷墨头

技术领域

本发明涉及一种喷墨头。

背景技术

以往，为了应对由喷墨记录装置进行图像形成的图像的高精度化、印刷速度的高速化的需求，提出有使用将多个喷墨头配置成锯齿格子形的行式头(line head)而仅通过记录介质的输送来进行描绘的单程式描绘方式。在构成这种行式头的喷墨头中，作为通过使喷出墨水的通道小型化而高密度地进行二维配置的手法，提出有将多个通道配置成锯齿格子形的方法(例如参照专利文献1)。

并且，作为小型通道中的压电元件的上部电极的取出方式，提出有压电元件以跨压力室的方式被引出的方式(例如参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－229115号公报

专利文献2：日本特开2002－248765号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述专利文献2的情况下，由于压电元件和电极的连接部分设置在压力室的侧壁上，因此，存在针对为连接压电元件和电极而施加的压力的抗压性得以提高的优点，然而另一方面，有可能阻碍压电元件的位移，或者在该压电元件的驱动下应力集中于位移部分和连接部分的边界周边而因疲劳而被破坏。

本发明鉴于上述情况而做出，其课题在于提供一种能够抑制因压电元件的疲劳而造成的破坏、并能够谋求提高该压电元件的驱动效率的喷墨头。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，方案1的发明提供一种喷墨头，包括：

喷嘴孔，所述喷嘴孔喷出液滴；

压力室，所述压力室与所述喷嘴孔连通地设置；以及

压电元件，所述压电元件设置在所述压力室的与所述喷嘴孔相反的一侧，使所述压力室的内部产生压力变化，

所述喷墨头的特征在于，

所述压力室的与该压力室以及所述压电元件的排列方向大致正交的截面形状包括：圆弧状侧壁部，所述圆弧状侧壁部的向该压力室供给液体的供给侧形成为大致圆弧状；以及直线状侧壁部，所述直线状侧壁部与所述圆弧状侧壁部的与所述供给侧相反的一侧的两个端部连续，并以越趋向于与所述供给侧相反的一侧、宽度逐渐变窄的方式形成，

所述压电元件具有：位移部，所述位移部通过位移而使压力室的内部产生压力变化；以及电极连接部，所述电极连接部将该压电元件和电极电连接，

所述位移部的与所述排列方向大致正交的截面形状包括：圆弧状部，所述圆弧状部在从所述排列方向观察时，在所述圆弧状侧壁部的内侧形成为与该圆弧状侧壁部大致相同的形状，且与所述排列方向大致正交的截面的尺寸比所述圆弧状侧壁部的与所述排列方向大致正交的截面的尺寸小；以及直线状部，所述直线状部与所述圆弧状部连续地形成，并且，在从所述排列方向观察时，在所述直线状侧壁部的内侧形成为与该直线状侧壁部大致相同的形状，且与所述排列方向大致正交的截面的尺寸比所述直线状侧壁部的与所述排列方向大致正交的截面的尺寸小，

所述电极连接部与所述直线状部的与所述圆弧状部相反的一侧连续，并设置成在所述排列方向上与所述压力室的侧壁部重叠。

在方案1所述的喷墨头的基础上，方案2的喷墨头的特征在于，

在所述压电元件的与所述压力室相反的一侧设有电极部，在要使该压电元件位移时对所述电极部施加电压，

所述电极部形成为与所述压电元件大致相同的形状。

在方案2所述的喷墨头的基础上，方案3的喷墨头的特征在于，

所述电极部的尺寸与所述压电元件的尺寸大致相等或比该尺寸小。

在方案1～3中任一项所述的喷墨头的基础上，方案4的喷墨头的特征在于，

所述电极连接部具有：

连接部主体部，所述连接部主体部与所述电极电连接；以及

连结部，所述连结部以将所述连接部主体部以及所述位移部相连的方式连续设置，

所述连结部以在所述排列方向上与所述直线状侧壁部重叠的方式设置。

在方案4所述的喷墨头的基础上，方案5的喷墨头的特征在于，

所述连结部在与所述排列方向大致正交的方向上的宽度，与所述连接部主体部在与所述排列方向大致正交的方向上的宽度大致相等或比该宽度小。

在方案1～5中任一项所述的喷墨头的基础上，方案6的喷墨头的特征在于，

所述压电元件在所述排列方向上的厚度为100μm以下。

在方案1～6中任一项所述的喷墨头的基础上，方案7的喷墨头的特征在于，

所述喷墨头还具有供给路部，所述供给路部与所述圆弧状侧壁部的与所述直线状侧壁部相反的一侧连续设置而构成向所述压力室供给的液体的流路，

所述供给路部在与所述排列方向大致正交的方向上的宽度形成为比所述压力室在与所述排列方向大致正交的方向上的宽度窄，并且，所述供给路部配设成以规定范围内的角度与直线相交，所述直线为通过所述直线状侧壁部的与所述圆弧状侧壁部相反的一侧的端部和所述压力室的中心的直线。

在方案1～7中任一项所述的喷墨头的基础上，方案8的喷墨头的特征在于，

所述喷嘴孔与所述直线状侧壁部的与所述供给侧相反的一侧连通。

发明效果

根据本发明，能够抑制因压电元件的疲劳而造成的破坏，并能够谋求提高该压电元件的驱动效率。

附图说明

图1是示出应用了本发明的一实施方式的喷墨记录装置的概略结构的立体图。

图2是示出喷墨记录装置所具备的行式头的概略结构的立体图。

图3A是示出构成行式头的喷墨头的概略结构的立体图。

图3B是示出构成行式头的喷墨头的概略结构的立体图。

图4是示意性示出喷墨头的内部结构的图。

图5是示出喷墨头所具备的喷墨头芯片的概略结构的局部剖视图。

图6是示意性示出构成喷墨头芯片的喷嘴、压电元件以及压力室的配置的俯视图。

图7A是示意性示出压电元件以及压力室的形状的一个例子的图。

图7B是示意性示出压电元件以及压力室的形状的一个例子的图。

图7C是示意性示出压电元件以及压力室的形状的一个例子的图。

图7D是示意性示出压电元件以及压力室的形状的一个例子的图。

图8是用于说明压电元件以及压力室的形状的一个例子所涉及的驱动电压以及应力的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是示出应用了本发明的一实施方式的喷墨记录装置100的概略结构的立体图。

如图1所示，喷墨记录装置100包括：支承记录介质M的压纸板1；设置在该压纸板1的前后并用于输送记录介质M的输送辊2；以及设置在压纸板1的上方的规定数量(例如四个)的行式头3、4、5、6。

在以下的说明中，将记录介质M的输送方向设为前后方向(或Y方向)，将与该前后方向正交的一个方向设为左右方向(或X方向)，将与前后方向以及左右方向正交的方向设为上下方向。

行式头3、4、5、6分别呈沿左右方向延伸的长条形状。并且，行式头3、4、5、6从输送方向的上游侧向下游侧隔开规定间隔地配置。

而且，喷墨记录装置100利用输送辊2的驱动而沿输送方向输送处于被压纸板1支承的状态的记录介质M，此时，从行式头3、4、5、6向记录介质M喷出Y、M、C、K各原色的墨水。

需要说明的是，各行式头3、4、5、6除喷出的墨水的颜色不同之外，其他方面的结构大致相同，故以其中的行式头3作为代表进行详细说明。

图2是示出行式头3的概略结构的立体图。

如图2所示，行式头3包括：沿左右方向配置的规定数量(例如三个)的喷墨头10；以及支承这些喷墨头10的框架部(支承体)20。

框架部20是左右方向上长的长条部件，形成为朝向下方开口的箱形。另外，在框架部20的前表面部21以及后表面部的规定位置形成有规定数量(例如每个面部为六个)的槽部22，所述槽部22与喷墨头10的框体30的前表面侧以及后表面侧的突起部a1、a2相卡合。

槽部22与前表面侧的突起部a1彼此之间以及后表面侧的突起部a2彼此之间的间隔相对应地隔开规定间隔地形成多个。

另外，各槽部22从前表面部21以及后表面部的各自下端切槽而形成，并形成在前后方向上观察时弯曲成大致直角的形状。各槽部22的最内部向下侧弯曲成凸圆弧状，在该圆弧状的部分载置圆柱状的突起部a1、a2。

需要说明的是，在图2等中仅图示了设于前表面部21的槽部22。

另外，在框架部20的上表面部，与各喷墨头10分别对应地形成有开口部，在该开口部中穿插有构成喷墨头10的供给用连接器15、排出用连接器16以及电气安装连接器19(后述)等。

以下对喷墨头10进行详细说明。

图3A以及图3B是示出喷墨头10的概略结构的立体图。图4是示意性示出喷墨头10的内部结构的图。

如图3A、图3B以及图4所示，喷墨头10包括：保持规定数量(例如六个)的喷墨头芯片(chip)11的保持板12；为向各喷墨头芯片11供给墨水而公用的墨水室13；经由供给管14与该墨水室13连通的供给用连接器15以及排出用连接器16；用于对喷墨头芯片11的压电元件114b(后述)的驱动进行控制的IC基板17；经由中继基板18a以及连接器基板18b而与该IC基板17连接、并与记录装置主体侧的控制基板(省略图示)连接的电气安装连接器19；以及将这些喷墨头结构构件配置于内侧的框体30。

如后所述，供给用连接器15、IC基板17以及电气安装连接器19以与在保持板12的前侧以及后侧分别配置的三个喷墨头芯片11、…相对应的方式各配置两个。

保持板12被安装固定于框体30的下端部。

另外，在保持板12上，沿左右方向以锯齿状配置有规定数量(例如六个)的喷墨头芯片11、…，所述喷墨头芯片11具有形状及尺寸大致相等的喷嘴基板111。即，在保持板12的前侧以及后侧，分别以隔开规定的相等间隔的方式配置各三个喷墨头芯片11，前侧的三个喷墨头芯片11、…和后侧的三个喷墨头芯片11、…在左右方向上错开一个喷墨头芯片11的左右方向上的宽度量而配置。另外，保持板12与规定数量(例如六个)的喷墨头芯片11、…的配置相对应地形成为阶梯状。

喷墨头芯片11是具有多个喷嘴111a、…的板状部件。

以下对喷墨头芯片11进行详细说明。

图5是示出喷墨头芯片11的概略结构的局部剖视图，仅图示出一个喷嘴111a所涉及的结构要素。图6是示意性示出喷嘴111a、压电元件114b以及压力室113c的配置的俯视图。

如图5所示，喷墨头芯片11通过依次层叠喷嘴基板111、中间基板112、压力室基板113、第一粘接层114、配线层115以及第二粘接层116而构成。

喷嘴基板111是硅制基板，位于喷墨头芯片11的最下层。在该喷嘴基板111形成有多个喷嘴111a、…。

喷嘴111a以例如成为大致矩阵状的方式排列在喷嘴面上。

中间基板112是玻璃制基板，层叠在喷嘴基板111的上表面并与之接合。在中间基板112形成有与喷嘴基板111的喷嘴111a连通的贯通孔112a。

压力室基板113由压力室层113a和振动板113b构成。

压力室层113a是硅制基板，层叠于中间基板112的上表面并与之接合。对从喷嘴111a喷出的墨水施加喷出压力的压力室113c以贯通该压力室层113a的方式形成于压力室层113a。

压力室113c设于贯通孔112a以及喷嘴111a的上方，并与这些贯通孔112a以及喷嘴111a连通。另外，构成向该压力室供给的墨水的流路的连通孔113d以沿水平方向延伸的方式形成于压力室层113a。

在此，对压力室113c以及连通孔113d的结构进行详细说明。

压力室113c由于与压电元件114b的驱动相伴随的振动板113b的变形而产生位移，从而对从喷嘴111a喷出的墨水施加喷出压力。具体而言，如图6所示，压力室113c具有侧壁部在俯视时形成为大致圆弧状的圆弧状侧壁部c1、以及侧壁部在俯视时形成为大致直线状的直线状侧壁部c2。

圆弧状侧壁部c1设置在压力室113c的被供给墨水的供给侧。即，圆弧状侧壁部c1与连通孔(供给路部)113d的墨水供给方向的下游侧端部连续而形成，所述连通孔113d构成向压力室113c供给的墨水的流路。另外，圆弧状侧壁部c1的与上下方向(压力室以及压电元件的排列方向)大致正交的截面形成为大致半圆形状。

另外，直线状侧壁部c2与圆弧状侧壁部c1的墨水供给侧即连通孔113d侧的相反侧的两个端部连续而形成。

直线状侧壁部c2以越趋向于墨水供给侧即连通孔113d侧的相反侧、与上下方向大致正交的前后方向上的宽度逐渐变窄的方式形成为锥形。具体而言，构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部在墨水供给方向的下游侧以规定的角度(例如90°等)相交，并以通过构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部相交的端部P和压力室的中心O的直线(图6中的单点划线L1)为基准形成为线对称的形状。另外，与喷嘴111a连通的贯通孔112a连接于构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部相交的部分。即，喷嘴孔经由贯通孔112a与直线状侧壁部c2的墨水供给侧的相反侧连通。

需要说明的是，构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部的相交角度为一个例子，并不限定于此，而是可以适当地进行任意变更。

另外，直线状侧壁部c2和圆弧状侧壁部c1的左右方向上的长度的比率虽然可以适当地进行任意变更，但从设于该压力室113c的正上方的压电元件114b的应力集中、位移阻碍的观点出发，优选直线状侧壁部c2相对于圆弧状侧壁部c1较长。即，优选的是，相对于从压力室113c的中心O到圆弧状侧壁部c1的径向长度，从压力室113c的中心O到构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部相交的端部P的距离较长。

连通孔113d与圆弧状侧壁部c1的和直线状侧壁部c2相反的一侧连续设置，并形成为例如大致圆筒状。

另外，与压力室113c相比，连通孔113d的与上下方向大致正交的方向上的宽度形成得窄。另外，连通孔113d配置成以规定范围内的角度(例如±10°左右)与通过构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部相交的端部P和压力室113c的中心O的直线(图6中的单点划线L1)相交。即，沿着连通孔113d的延伸方向的直线(图6中的双点划线L2)和通过构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部相交的端部P的单点划线L1，在压力室113c的中心O处以规定的角度θ相交，该角度θ成为规定范围内的角度。

在此，从减轻墨水滞留以及气泡残留程度的观点出发，可认为沿着连通孔113d的延伸方向的双点划线L2和通过构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部相交的端部P的单点划线L1优选沿大致相同的方向延伸，但是，从提高喷嘴111a的配置自由度的观点出发，优选将这两条直线相交的角度θ设为规定范围内的角度。

另外，由于连通孔113d与压力室113c一体形成，因此能够简化喷墨头芯片11的层结构，还可以实现该喷墨头10的低成本化。

振动板113b以覆盖压力室113c的开口的方式层叠于压力室层113a的上表面并与之接合。即，振动板113b构成压力室113c的上壁部。在振动板113b的表面形成有氧化膜。并且，在振动板113b形成有与连通孔113d连通的贯通孔113e。

第一粘接层114层叠于振动板113b的上表面。而且，第一粘接层114是粘接振动板113b和配线层115的感光性树脂层，并成为在其内部形成有空间部114a的隔壁层。空间部114a以贯通第一粘接层114的方式形成于压力室113c的上方，并在内部收容有压电元件114b。

在此，对压电元件114b的结构进行详细说明。

压电元件114b设置在隔着振动板113b而与压力室113c对置的位置处。另外，压电元件114b是用于使振动板113b变形的由PZT(leadzirconium titanate，锆钛酸铅)构成的致动器。

另外，压电元件114b形成为例如上下方向上的厚度为100μm以下的薄型。

并且，压电元件114b具有：形成为与压力室113c大致相同的形状的位移部b1；以及将该压电元件114b和配线层115的导电性基板115f(后述)电连接的电极连接部b2。

位移部b1是通过位移使振动板113b变形而使压力室113c的内部产生压力变化的部件。具体而言，如图6所示，位移部b1具有：圆弧状部b11，其在从上下方向观察时，在压力室113c的圆弧状侧壁部c1的内侧形成为与该圆弧状侧壁部c1大致相同的形状；以及直线状部b12，其在从上下方向观察时，在直线状侧壁部c2的内侧形成为与该直线状侧壁部c2大致相同的形状。

圆弧状部b11形成为与上下方向(压力室113c以及压电元件114b的排列方向)大致正交的截面尺寸比圆弧状侧壁部c1小的大致半圆形状。并且，圆弧状部b11以与圆弧状侧壁部c1大致同心地重叠的方式配置。

直线状部b12与圆弧状部b11的电极连接部b2侧连续地形成。另外，直线状部b12的与上下方向大致正交的截面尺寸比直线状侧壁部c2小。并且，直线状部b12与直线状侧壁部c2大致相同，以越趋向于圆弧状部b11的相反侧、与上下方向大致正交的前后方向上的宽度逐渐变窄的方式形成为圆锥状。电极连接部b2和直线状部b12的与圆弧状部b11相反的一侧的端部连接。

电极连接部b2以从位移部b1的直线状部b12的端部向右方引出的方式形成。具体而言，如图6所示，电极连接部b2包括：与导电性基板115f电连接的连接部主体部b21；以及以将连接部主体部b21及位移部b1相连的方式连续设置的连结部b22。

电极连接部b2以在上下方向上与压力室113c的侧壁部重叠的方式设置在上侧。具体而言，电极连接部b2的连结部b22以在上下方向上与直线状侧壁部c2重叠的方式设置在上侧。

另外，连结部b22的与上下方向大致正交的前后方向上的宽度比位移部b1的前后方向上的宽度窄，而与连接部主体部b21的前后方向上的宽度大致相等。由此，能够进一步减小位移部b1和连结部b22的边界部分。此时，通过调整压力室113c的直线状侧壁部c2和圆弧状侧壁部c1的左右方向上的长度的比率，能够将连结部b22相对于压力室113c的中心、即压电元件114b的位移部b1的中心配置得更远，从而能够抑制位移部b1和连结部b22的边界部分的应力集中以及位移阻碍。

需要说明的是，连结部b22的前后方向上的宽度也可以比连接部主体部b21的前后方向上的宽度小。

另外，在压电元件114b的上表面设有上部电极部114e，而在压电元件114b的下表面设有与振动板113b连接的下部电极部(省略图示)。

当向上部电极部114e和下部电极部之间施加电压时，被上部电极部114e以及下部电极部夹持的压电元件114b与振动板113b一起产生变形，压力室113c内的墨水被压出而从喷嘴111a喷出。

上部电极部114e也可以形成为与压电元件114b、即位移部b1以及电极连接部b2大致相同的形状。由此，能够使用相同的掩模来加工压电元件114b以及第一粘接层114，能够简化制造工序，并能够实现该喷墨头10的低成本化。

进而，上部电极部114e的尺寸(尤其是前后方向上的宽度)也可以与压电元件114b主体部的尺寸大致相等或比该尺寸小。由此，能够进一步减小压电元件114b的进行位移的位移部b1和连结部b22的边界部分。

另外，在第一粘接层114中，与振动板113b的贯通孔113e连通的贯通孔114c与空间部114a独立地形成。

配线层115具有作为硅制基板的插入件115a。插入件115a的下表面被2层氧化硅的绝缘层115b、115c覆盖，上表面同样地被氧化硅的绝缘层115d覆盖。并且，插入件115a的下方的两个绝缘层115b、115c中的、位于下侧的绝缘层115c层叠于第一粘接层114的上表面并与之接合。

在上下方向上贯通插入件115a地设置有贯通电极115e。贯通电极115e的下端与沿水平方向延伸的导电性基板115f的一端连接。另外，在压电元件114b的上表面的上部电极部114e上设置的支柱凸起(studbump)114d经由在空间部114a内露出的焊锡115g而与导电性基板115f的另一端连接。而且，当要使压电元件114b产生位移时，经由导电性基板115f、焊锡115g、支柱凸起114d而在上部电极部114e和下部电极部(省略图示)之间施加电压。

即，导电性基板115f设置在压电元件114b的与压力室113c相反的一侧，并构成与该压电元件114b电连接的电极。

另外，导电性基板115f被插入件115a的下方的两个绝缘层115b、115c夹持而受到保护。

在插入件115a中，以沿上下方向贯通该插入件115a的方式形成有与第一粘接层114的贯通孔114c连通的入口115h。

第二粘接层116将在配线层115的上表面上设置的配线116a覆盖，并且层叠于插入件115a的绝缘层115d的上表面并与之接合。该第二粘接层116是粘接保持板12和喷墨头芯片11的感光性树脂层，同时是保护配线116a的保护层。配线116a沿水平方向延伸，一端与贯通电极115e的上端连接，另一端经由中继基板18a以及连接器基板18b而与电气安装连接器19连接。另外，在第二粘接层116中形成有与入口115h连通的贯通孔116b。

另外，由于喷墨头芯片11的连通孔113d、贯通孔113e、114c、116b以及入口115h构成连通墨水室13和压力室113c的流路，因此，墨水室13的墨水经由该流路而向喷嘴111a供给。

在此，参照图7A～图7D以及图8，对由于压力室113c及压电元件114b的形状的不同、以及电极连接部b2的有无的不同而产生的驱动电压和内部应力的变化进行说明。

图7A～图7D是示意性示出压电元件以及压力室的形状的一个例子的图。其中，图7A表示不具有电极连接部且形成为正方形的压电元件以及压力室，图7B表示不具有电极连接部且形成为圆形的压电元件以及压力室，图7C表示引出有电极连接部且形成为正方形的压电元件以及压力室，图7D表示引出有电极连接部且形成为圆形的压电元件以及压力室。

另外，图8是用于说明应用了本发明的压电元件和压力室、以及图7A～图7D所示形状的压电元件和压力室所涉及的驱动电压及应力的图。

对于应用了对驱动电压和内部应力进行了研究的本发明的压电元件以及压力室(参照图8)而言，其主要结构与本实施方式的压电元件114b以及压力室113大致相同，但形成为压电元件以及压力室的圆弧状的部分(圆弧状部b11、圆弧状侧壁部c1)和直线状的部分(直线状部b12、直线状侧壁部c2)的左右方向上的比率为大致一比一的形状。

即，压力室的圆弧状侧壁部c1形成为大致半圆形，并设有与该圆弧状侧壁部c1的端部连续的两个侧壁部以大致90°相交的直线状侧壁部c2。

另外，压电元件的位移部的圆弧状部b11与压力室的圆弧状侧壁部c1同样地形成为大致半圆形。另外，压电元件的直线状部b12的两条直线与圆弧状部b11连续地形成，并与压力室的直线状侧壁部c2的两条直线大致平行地延伸。与该直线状部b12连续地连接有电极连接部b2。

电极连接部b2以沿与下述直线大致相同的方向延伸的方式形成，所述直线将假定延长直线状部b12的两条直线时的交点和位移部的中心O连接。

压力室中，与连接大致半圆形的圆弧状侧壁部c1的端部彼此的直径相当的部分的长度为600μm。

压电元件中，与连接大致半圆形的圆弧状部b11的端部彼此的直径相当的部分的长度为550μm，上下方向上的厚度为50μm。

另外，图7A以及图7C的各压电元件的正方形的1边和图7B以及图7D的各压电元件的圆形的直径形成为与本发明的压电元件的直径相同的长度(550μm)。另外，图7A～图7D的各压电元件的上下方向上的厚度形成为与本发明的压电元件的厚度相同(50μm)。

对于驱动电压而言，图8示出按照规定的运算式计算出以规定的速度(例如6m/s左右)从直径20μm的喷嘴喷出墨水所需的电压，并换算成以应用了本发明的结构时的驱动电压为基准的比率的值。

另外，图8示出按照规定的运算式计算出以规定的速度(例如6m/s左右)从喷嘴喷出墨水时的压电元件的规定位置的应力，并换算成以应用了本发明的结构时的应力为基准的比率的值。在此，计算出应力的位置具体而言是下述的位置：在应用了本发明的结构的情况下，是与构成直线状侧壁部c2的两个侧壁部相交的端部P重叠的位置；在图7A所示结构的情况下，是压电元件的配置有喷嘴的角部；在图7B所示结构的情况下，是在压电元件的圆周上与通过该压电元件的中心和喷嘴的直线相交的位置；在图7C所示结构的情况下，是压电元件的电极连接部和压力室的配置有喷嘴的角部重叠的位置；在图7D所示结构的情况下，是在压力室的圆周上与压电元件的电极连接部重叠的位置。

如图8所示，当形状为在压力室的内侧以大致同心地重叠的方式配置有不具有电极连接部的压电元件时，从驱动效率的观点出发，可认为将压电元件以及压力室的形状形成为圆形是有利的。

另一方面，在具有电极连接部的压电元件的情况下，相对于大致圆形状的压电元件，大致正方形状的压电元件受到该电极连接部的位移阻碍的影响(应力)小。即，在大致圆形状的压电元件的情况下，由于从该压电元件的中心到圆周上的点的距离大致相等，因此，当从该压电元件的圆周上引出电极连接部时，在其与该电极连接部的边界部分位移量及应力发生急剧变化。与之相对，当以从大致正方形状的压电元件的一角部引出的方式设置有电极连接部时，越靠近电极连接部，从压电元件的中心到构成引出压电元件的电极连接部的彼此大致正交的两条边的各点的距离越长，位移量及应力平稳地变化。另外，由于压电元件的位移部和电极连接部的边界部分位于距压电元件的中心最远的位置，因此可认为最不容易受到位移阻碍的影响。

如上所述，根据本实施方式的喷墨头10，压力室113c的与上下方向大致正交的截面形状具有：墨水供给方向的上游侧形成为大致圆弧状的圆弧状侧壁部c1；以越靠近墨水供给方向的上游侧的相反侧即设有喷嘴孔的一侧，宽度逐渐变窄的方式形成的直线状侧壁部c2。压电元件114b具有：通过位移而使压力室113c的内部产生压力变化的位移部b1；将该压电元件114b和导电性基板115f电连接的电极连接部b2。位移部b1的与上下方向大致正交的截面形状具有：圆弧状部b11，其在从上下方向观察时，在圆弧状侧壁部c1的内侧形成为与该圆弧状侧壁部c1大致相同的形状，且与上下方向大致正交的截面的尺寸比圆弧状侧壁部c1小；直线状部b12，其与圆弧状部b11连续地形成，在从上下方向观察时，在直线状侧壁部c2的内侧形成为与该直线状侧壁部c2大致相同的形状，且与上下方向大致正交的截面的尺寸比直线状侧壁部c2小。电极连接部b2和直线状部b12的与圆弧状部b11相反的一侧连续，并以在上下方向上与压力室113c的侧壁部重叠的方式设置。因此，能够确保针对为连接压电元件114b和导电性基板115f而施加的压力的抗压性，并能够抑制对于压电元件114b的位移部b1和电极连接部b2的边界部分的应力集中。尤其是，例如像上下方向上的厚度为100μm以下的压电元件114b那样，即使是位移容易变大的薄型压电元件114b，通过如上所述地构成压电元件114b以及压力室113c，也能够抑制对于压电元件114b的位移部b1和电极连接部b2的边界部分的应力集中。

从而，能够抑制因压电元件114b的疲劳而造成的破坏，并能够谋求提高该压电元件114b的驱动效率。

另外，由于电极连接部b2的、以将与导电性基板115f电连接的连接部主体部b21以及位移部b1相连的方式连续设置的连结部b22，以在上下方向上与直线状侧壁部c2重叠的方式设置，因此，对于设置在压力室113c的侧壁部上的电极连接部b2的连接部主体部b21，也能够抑制位移量及应力的急剧变化。

需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种改良以及设计的变更。

例如，作为电极连接部b2，例示了具备与连接部主体部b21的大致正交于上下方向的方向上的宽度大致相等的连结部b22的结构，但这仅为一个例子而并不限定于此，只要是与压电元件114b电连接的结构，则可以适当地任意变更连结部b22的形状等以及是否具备连结部b22。

另外，能够对其他具体的细节构造等进行适当变更也是自不待言的。

除此之外，应该认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而非限制性内容。本发明的保护范围由权利要求书示出而非由上述说明限定，与权利要求相等同的意思表示以及与权利要求相等同的范围内的所有变更均被包含在内。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的喷墨头在抑制因压电元件的疲劳而造成的破坏以及谋求提高该压电元件的驱动效率方面是有用的。

附图标记说明

100  喷墨记录装置

3、4、5、6  行式头

10   喷墨头

11   喷墨头芯片

111  喷嘴基板

111a 喷嘴

113c 压力室

113d 连通孔(供给路部)

c1   圆弧状侧壁部

c2   直线状侧壁部

114b 压电元件

114e 上部电极部(电极部)

b1   位移部

b11  圆弧状部

b12  直线状部

b1   电极连接部

b21  连接部主体部

b22  连结部

115f 导电性基板(电极)

Claims (8)

1.一种喷墨头，包括：

喷嘴孔，所述喷嘴孔喷出液滴；

压力室，所述压力室与所述喷嘴孔连通地设置；以及

压电元件，所述压电元件设置在所述压力室的与所述喷嘴孔相反的一侧，使所述压力室的内部产生压力变化，

所述喷墨头的特征在于，

所述压力室的与该压力室以及所述压电元件的排列方向大致正交的截面形状包括：圆弧状侧壁部，所述圆弧状侧壁部的向该压力室供给液体的供给侧形成为大致圆弧状；以及直线状侧壁部，所述直线状侧壁部与所述圆弧状侧壁部的与所述供给侧相反的一侧的两个端部连续，并以越趋向于与所述供给侧相反的一侧、宽度逐渐变窄的方式形成，

所述压电元件具有：位移部，所述位移部通过位移而使压力室的内部产生压力变化；以及电极连接部，所述电极连接部将该压电元件和电极电连接，

所述位移部的与所述排列方向大致正交的截面形状包括：圆弧状部，所述圆弧状部在从所述排列方向观察时，在所述圆弧状侧壁部的内侧形成为与该圆弧状侧壁部大致相同的形状，且与所述排列方向大致正交的截面的尺寸比所述圆弧状侧壁部的与所述排列方向大致正交的截面的尺寸小；以及直线状部，所述直线状部与所述圆弧状部连续地形成，并且，在从所述排列方向观察时，在所述直线状侧壁部的内侧形成为与该直线状侧壁部大致相同的形状，且与所述排列方向大致正交的截面的尺寸比所述直线状侧壁部的与所述排列方向大致正交的截面的尺寸小，

所述电极连接部与所述直线状部的与所述圆弧状部相反的一侧连续，并设置成在所述排列方向上与所述压力室的侧壁部重叠。

2.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，

在所述压电元件的与所述压力室相反的一侧设有电极部，在要使该压电元件位移时对所述电极部施加电压，

所述电极部形成为与所述压电元件大致相同的形状。

3.根据权利要求2所述的喷墨头，其特征在于，

所述电极部的尺寸与所述压电元件的尺寸大致相等或比该尺寸小。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的喷墨头，其特征在于，

所述电极连接部具有：

连接部主体部，所述连接部主体部与所述电极电连接；以及

连结部，所述连结部以将所述连接部主体部以及所述位移部相连的方式连续设置，

所述连结部以在所述排列方向上与所述直线状侧壁部重叠的方式设置。

5.根据权利要求4所述的喷墨头，其特征在于，

所述连结部在与所述排列方向大致正交的方向上的宽度，与所述连接部主体部在与所述排列方向大致正交的方向上的宽度大致相等或比该宽度小。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的喷墨头，其特征在于，

所述压电元件在所述排列方向上的厚度为100μm以下。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的喷墨头，其特征在于，

所述喷墨头还具有供给路部，所述供给路部与所述圆弧状侧壁部的与所述直线状侧壁部相反的一侧连续设置而构成向所述压力室供给的液体的流路，

所述供给路部在与所述排列方向大致正交的方向上的宽度形成为比所述压力室在与所述排列方向大致正交的方向上的宽度窄，并且，所述供给路部配设成以规定范围内的角度与直线相交，所述直线为通过所述直线状侧壁部的与所述圆弧状侧壁部相反的一侧的端部和所述压力室的中心的直线。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的喷墨头，其特征在于，

所述喷嘴孔与所述直线状侧壁部的与所述供给侧相反的一侧连通。