CN113844177A - 液体喷出头以及液体喷出装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供抑制压电体或振动板的裂纹的液体喷出头以及液体喷出装置。液体喷出头具备：多个压电体；独立电极，相对于多个压电体独立设置；共用电极，相对于多个压电体共用设置；振动板，经由独立电极和共用电极将压电体电驱动而进行振动。其中，压电体、独立电极、共用电极和振动板沿层叠方向被层叠，当将压电体中的在层叠方向上由独立电极和共用电极夹着的部分设为有源部、未由独立电极和共用电极夹着的部分设为无源部，将压电体中的沿着层叠方向观察时包括独立电极的延伸方向上的有源部的端部和无源部的边界的区域设为第一区域、将压电体中的与第一区域不同的区域设为第二区域时，压电体的第一区域中的厚度厚于压电体的第二区域中的厚度。

Description

液体喷出头以及液体喷出装置

技术领域

本公开涉及液体喷出头以及液体喷出装置。

背景技术

关于液体喷出头，在专利文献1中公开了一种具备压电元件的液体喷出头，所述压电元件具有被设置于独立电极上的压电体层和被设置于压电体层上的共用电极。该液体喷出头例如被设置于打印机等液体喷出装置中，并利用通过施加电压而产生的压电体的位移，而喷出油墨等液体。

在如专利文献1那样的液体喷出头中，当施加电压时，在压电体层中的由共用电极以及独立电极夹着的有源部与未由共用电极以及独立电极夹着的无源部之间，产生位移之差。因此，有可能在有源部和无源部的边界处产生因位移之差而引起的应力，并在压电元件中产生裂纹。

专利文献1：日本特开2016-58467号公报

发明内容

根据本公开的第一方式，提供一种液体喷出头，其具备：多个压电体；独立电极，其相对于所述多个压电体而被独立设置；共用电极，其相对于所述多个压电体而被共用设置；振动板，其通过经由所述独立电极和所述共用电极而使所述压电体被电驱动，从而进行振动。在该液体喷出头中，所述压电体、所述独立电极、所述共用电极和所述振动板在层叠方向上被层叠，当将所述压电体中的在所述层叠方向上由所述独立电极和所述共用电极夹着的部分设为有源部，将所述压电体中的在所述层叠方向上未由所述独立电极和所述共用电极夹着的部分设为无源部，将所述压电体中的沿着所述层叠方向观察时包括所述独立电极的延伸方向上的所述有源部的端部和所述无源部的边界在内的区域设为第一区域，将所述压电体中的与所述第一区域不同的区域设为第二区域时，所述压电体的所述第一区域中的厚度厚于所述压电体的所述第二区域中的厚度。

根据本公开的第二方式，提供一种液体喷出装置。该液体喷出装置具备：所述第一方式的液体喷出头；控制部，其对自所述液体喷出头的喷出动作进行控制。

附图说明

图1为表示具备作为第一实施方式的液体喷出头的液体喷出装置的概要结构的说明图。

图2为表示本实施方式的液体喷出头的结构的分解立体图。

图3为表示液体喷出头的主要部分的沿着YZ平面的截面的概要图。

图4为对压电部的概要结构进行说明的图。

图5为图4中的压力室以及压电部的V-V剖视图。

图6为对第二实施方式中的压电部的概要结构进行说明的图。

图7为图6中的压电部的VII-VII剖视图。

图8为表示第三实施方式中的压力室以及压电部的沿着XZ平面的截面的图。

具体实施方式

A.第一实施方式：

图1为表示具备作为第一实施方式的液体喷出头200的液体喷出装置100的概要结构的说明图。在图1中，示出了沿着相互正交的X、Y、Z方向的箭头标记。X、Y、Z方向为沿着作为相互正交的三个空间轴的X轴、Y轴、Z轴的方向，并分别包括沿着X轴、Y轴、Z轴的一侧的方向、和其相反方向。具体而言，沿着所述X轴、Y轴、Z轴的正方向分别为+X方向、+Y方向、+Z方向，沿着所述X轴、Y轴、Z轴的负方向分别为-X方向、-Y方向、-Z方向。也有时，将沿着X方向以及Y方向的平面称为XY平面，将沿着X方向以及Z方向的平面称为XZ平面，并将沿着Y方向以及Z方向的平面称为YZ平面。另外，在图1中，X轴以及Y轴为沿着水平面的轴，Z轴为沿着铅直线的轴。因此，在本实施方式中，-Z方向为重力方向。在其他的图中，适当地示出了沿着X、Y、Z方向的箭头标记。图1中的X、Y、Z方向和其他的图中的X、Y、Z方向表示相同的方向。此外，在本说明书中，正交包括90°±10°的范围。

本实施方式的液体喷出装置100为，通过作为液体而喷出油墨从而在印刷介质P上印刷图像的喷墨打印机。液体喷出装置100通过基于表示印刷介质P中的点的形成(ON)或不形成(OFF)的印刷数据而在纸等印刷介质P上喷射油墨，而在印刷介质P上的各种各样的位置上形成点，从而在印刷介质P上印刷图像。另外，作为印刷介质P，除了纸之外，例如，还能够使用塑料、薄膜、纤维、布帛、皮革、金属、玻璃、木材、陶瓷等可保持液体的物质。此外，作为液体喷出装置100的液体，除了油墨之外，还能够使用各种颜色材料、电极材料、生物体有机物或无机物等试样、润滑油、树脂液、蚀刻液等任意的液体。

液体喷出装置100具备液体喷出头200、滑架40、对滑架40进行驱动的驱动电机46、对印刷介质P进行输送的输送电机51、墨盒80和控制部110。

控制部110由具备一个以上的处理器、主存储装置、实施与外部的信号的输入输出的输入输出接口的计算机构成。控制部110通过根据印刷数据而对液体喷出装置100所具备的各个机构进行控制，而从液体喷出头200向印刷介质P上喷出油墨，并在印刷介质P上印刷图像。即，控制部110对液体喷出头200的喷出液体的喷出动作进行控制。

墨盒80对作为向液体喷出头200被供给的液体的油墨进行贮留。在本实施方式中，四个墨盒80以相对于滑架40而可拆装的方式被构成，在四个墨盒80内，作为液体，分别贮留有具有不同色彩的四个种类的油墨。另外，墨盒80例如也可以不被安装在滑架40上而被安装在液体喷出装置100主体上。此外，在其他的实施方式中，对油墨进行贮留的机构例如也可以为油墨罐、或由挠性薄膜形成的袋状的液体袋等，对油墨进行贮留的机构的种类或数量、以及被贮留的油墨的种类或数量并未被特别限定。

本实施方式的液体喷出头200被保持在滑架40上，并通过从驱动电机46经由驱动带47而被传递至滑架40的驱动力，而与滑架40一起在主扫描方向上往复移动。液体喷出头200在沿着主扫描方向往复移动的同时，将从墨盒80供给的油墨以液滴状的形态向通过输送电机51和未图示的辊而沿着与主扫描方向交叉的副扫描方向进行输送的印刷介质P喷出。在本实施方式中，主扫描方向为沿着X方向的方向。副扫描方向为沿着Y方向的方向，且与主扫描方向正交。在其他的实施方式中，主扫描方向和副扫描方向也可以相互不正交。液体喷出头200经由柔性电缆41而与控制部110电连接。另外，关于液体喷出头200的详细情况，将在后文叙述。此外，液体喷出装置100也可以具备两个以上的多个液体喷出头200。

图2为表示本实施方式的液体喷出头200的结构的分解立体图。本实施方式中的液体喷出头200通过在Z方向上层叠喷嘴板210、压力室基板220、压电部230和密封部250而被构成。此外，在密封部250的+Z方向侧的面上，设置有驱动电路90。

本实施方式的喷嘴板210为薄板状的部件，并沿着XY平面而被配置。在喷嘴板210上，大量喷嘴211以沿着X轴方向排为一列的方式被形成。液体喷出头200从该喷嘴211喷射液体。在本实施方式中，喷嘴板210由不锈钢(SUS)形成。另外，喷嘴板210也可以不限于不锈钢，例如，通过镍(Ni)合金等其他种类的金属、或聚酰亚胺或干膜抗蚀剂等树脂材料、单晶硅(Si)基板或玻璃陶瓷等无机材料等而被形成。此外，在其他的实施方式中，也可以在喷嘴板210上形成两列以上的喷嘴211。

压力室基板220为，划分出压力室221的板状的部件。压力室基板220例如经由粘合剂或热熔敷薄膜等而与喷嘴板210的+Z方向的面接合。在压力室基板220中，形成有用于形成压力室221、油墨供给通道223以及连通部225的、在Z方向上贯穿压力室基板220的孔HL。另外，例如，也可以在压力室基板220上层叠了振动板231后，形成孔HL的一部分或全部。在本实施方式中，压力室基板220由单晶硅基板形成。在其他的实施方式中，压力室基板220例如也可以为通过以Si为主要成分的其他的材料、或其他的陶瓷材料、玻璃材料等而被形成的基板。

在本实施方式中，多个压力室221以沿着X方向而并排排列的方式被形成。通过在喷嘴板210上层叠压力室基板220，而使多个压力室221分别与喷嘴211连通。各个压力室221在从Z方向观察时具有以Y方向为长边方向的大致平行四边形形状。

连通部225为多个压力室221各自所共用的空部。连通部225经由油墨供给通道223而与多个压力室221的每一个连通。油墨供给通道223以与压力室221相比较窄的宽度而被形成，并相对于从连通部225流入至压力室221的油墨而成为流道阻力。

压电部230通过在压力室基板220上层叠振动板231以及压电元件240而被构成。压电部230能够通过压电元件240的变形而使被设置于压电元件240与压力室基板220之间的振动板231振动，从而使压力室221的容积发生变化。另外，有时也将压电部230称为致动器。此外，关于压电部230或压电元件240的详细情况，将在后文叙述。

密封部250经由粘合剂而被接合在压电部230上。密封部250具有对压电元件240进行保持的压电元件保持部251、和与压力室基板220的连通部225连通的歧管部252。在本实施方式中，密封部250利用单晶硅基板而被形成。另外，密封部250也可以通过其他的陶瓷材料或玻璃材料等而被形成。在该情况下，优选为，密封部250通过具有与压力室基板220的热膨胀率大致相同的热膨胀率的材料而被形成。

驱动电路90将用于对压电元件240进行驱动的驱动信号供给至压电元件240。作为驱动电路90，例如，能够使用电路基板或半导体集成电路(IC)等。驱动电路90和压电元件240经由引线电极295以及未图示的电气配线而被电连接。此外，驱动电路90和控制部110经由未图示的电气配线而被电连接。

图3为表示液体喷出头200的主要部分的沿着YZ平面的截面的概要图。如图3所示，通过上述的各个部件被层叠，而使歧管部252和连通部225连通，并形成成为多个压力室221各自的共用的液体室的歧管293。而且，喷嘴211、压力室221、油墨供给通道223以及歧管293连通，从而形成油墨的流道。液体喷出头200通过压电部230而使压力室221的容积发生变化，从而使经由上述的流道而被供给至压力室221的液体从喷嘴211喷出。另外，有时也将歧管293称为共用液室或贮液器。

图4为对压电部230的概要结构进行说明的图。在图4中，在XY平面上形成有压力室221的部分通过虚线进行表示。在图4中，还在XY平面上示出了设置有构成后述的压电元件240的各个部件的部分。

图5为图4中的压力室221以及压电部230的V-V剖视图。如上所述，压电部230具备振动板231和压电元件240。压电元件240具有多个压电体260、共用电极270、多个独立电极280。振动板231、压电体260、共用电极270和独立电极280在层叠方向上被层叠。具体而言，在本实施方式中，这些部件沿着层叠方向而从+Z方向起依次按照共用电极270、压电体260、独立电极280、振动板231的顺序而被层叠。层叠方向包括沿着相同的轴的一侧的方向和其相反方向这两方，在本实施方式中，为沿着Z方向的方向。层叠方向的正负的朝向和Z方向的正负的朝向一致。

如上所述，振动板231被构成为通过压电元件240的变形而进行振动。具体而言，振动板231通过经由独立电极280和共用电极270而使压电体260被电驱动，从而进行振动。如图5所示，本实施方式的振动板231具有弹性层232、和在Z方向上位于与弹性层232相比靠压电体260侧的绝缘层233。弹性层232被形成在压力室基板220上以及压力室221上，绝缘层233被形成在弹性层232上。在本实施方式中，弹性层232为通过二氧化硅而被形成的弹性膜，绝缘层233为通过氧化锆而被形成的绝缘膜。

在本实施方式中，压电体260由锆钛酸铅(PZT)形成。另外，压电体260可以代替PZT，而由具有以ABO₃型表示的所谓的钙钛矿结构的其他种类的陶瓷材料形成，例如，由钛酸钡、钛酸铅、铌酸钾、铌酸锂、钽酸锂、钽酸钠、氧化锌、钛酸钡锶(BST)、钽酸锶铋(SBT)、偏铌酸铅、铌锌酸铅、钪铌酸铅等形成。此外，压电体260并不限于陶瓷材料，也可以为通过聚偏二氟乙烯、水晶等具有压电效应的任意的材料而被形成。

共用电极270是指相对于多个压电体260而被共用设置的电极。本实施方式的共用电极270被层叠在压电体260的上部，有时也被称为上部电极。独立电极280是指相对于多个压电体260而被独立设置的电极。本实施方式的独立电极280被层叠在压电体260的下部，有时也被称为下部电极。共用电极270或独立电极280例如通过铂、铱、钛、钨、钽等各种金属、或镍酸镧(LaNiO₃)等导电性金属氧化物等而被形成。

如图4所示，独立电极280各自以Y方向为长边方向，并沿着Y方向延伸。有时也将独立电极280所延伸的方向称为延伸方向。延伸方向包括沿着相同的轴的一侧的方向和其相反方向这两方，在本实施方式中，延伸方向的正负的朝向和Y方向的正负的朝向一致。此外，多个独立电极280沿着与作为延伸方向的Y方向正交的排列方向而被排列。排列方向包括沿着相同的轴的一侧的方向和其相反方向这两方，在本实施方式中，为沿着X方向的方向。排列方向的正负的朝向和X方向的正负的朝向一致。

在图4中，压电元件240中的在XY平面上设置有压电体260的部分的外边缘通过单点划线来表示。如图4所示，压电体260分别与独立电极280相对应，而沿着作为延伸方向的Y方向延伸。此外，多个压电体260与独立电极280相对应，而沿着作为排列方向的X方向进行排列。另外，压电体260彼此在沿着Z方向观察时，在相互之间隔着空隙Gp而被配置。

在图4中，在压电元件240中的在XY平面上设置有共用电极270的部分上描绘了朝向右下方的画影线。此外，如图4以及图5所示，示出了共用电极270的Y方向的外边缘即端部Eg。如图4以及图5所示，共用电极270以跨及端部Eg的-Y方向的整体的方式而被设置，且未被设置在端部Eg的+Y方向上。

在图4以及图5中，示出了有源部Ac和无源部NAc。另外，在图4中，利用粗线示出了XY平面上的有源部Ac与无源部NAc之间的边界Br。有源部Ac是指，压电体260中的在Z方向上由共用电极270和独立电极280夹着的部分。无源部NAc是指，压电体260中的在Z方向上未由共用电极270和独立电极280夹着的部分。因此，无源部NAc为，压电体260中的在压电体260的Z方向上未设置有共用电极270和独立电极280这两方的部分、或者仅设置有共用电极270和独立电极280中的任意一方的部分。

在压电体260的有源部Ac中，当电压经由共用电极270以及独立电极280而被施加在压电体260上时，会产生压电变形。压电元件240通过因该压电变形引起的位移而使压力室221的容积发生变化。具体而言，压电元件240通过压电体260的压电变形而使振动板231发生变形，从而使压力室221的容积发生变化。另外，在压电体260的无源部NAc中，即使在电压被施加在压电体260上的情况下，也未产生压电变形。

在图4以及图5中，示出了Y方向上的有源部Ac的端部与无源部NAc之间的边界、即边界Br1。一般而言，在如边界Br1那样的延伸方向上的有源部Ac的端部与无源部NAc之间的边界处，容易产生由有源部Ac和无源部NAc的位移之差引起的裂纹等。即，由于压电体260的有源部Ac将作为延伸方向的Y方向设为长边方向，因此，当电压被施加在压电体260上时，有源部Ac与在X方向上位移相比，在Y方向上位移更大。相对于此，如上文所述，即使在电压被施加在压电体260上的情况下，无源部NAc也未产生压电变形。因此，在如边界Br1那样的边界处，根据因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力，容易产生裂纹等。

压电体260在沿着Z方向观察时具有第一区域R1和第二区域R2。第一区域R1为，在沿着Z方向观察时包含边界Br1在内的区域。在图4中，在第一区域R1上描绘了网点图案的画影线。第二区域R2为与第一区域R1不同的区域。因此，第二区域R2为在沿着Z方向观察时不包含边界Br1在内的区域。在图4中，第二区域R2为，设置有压电体260的部分中的未描绘网点图案的画影线的区域。如图5所示，压电体260的第一区域R1中的厚度厚于，压电体260的第二区域R2中的厚度。即，第一区域R1为在沿着Z方向观察时包含边界Br1在内的区域，且为将压电体260形成得厚于第二区域R2的区域。

由于压电体260的第一区域R1中的厚度厚于压电体260的第二区域R2中的厚度，因此，例如，和第一区域R1中的压电体260的厚度与第二区域R2中的压电体260的厚度相等的情况相比，在第一区域R1中产生的负荷容易向作为压电体260的厚度方向的Z方向分散。因此，减少了上述的边界Br1中的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力。此外，由于边界Br1处的压电体260的厚度较厚，因此，在边界Br1处的压电体260中产生的电场强度变小，即使在将更高的电压施加在压电体260上的情况下，压电体260也难以破损。因此，例如，能够以更高的电压对压电体260进行驱动，而能够提高液体喷出头200喷出液体的喷出量。

另外，可以认为，即使在第一区域R1中的厚度与第二区域R2中的压电体260的厚度相等的情况下，例如，通过使两者的厚度均加厚，而与两者的厚度均较薄的情况相比，也减少了边界Br1处的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力。但是，在该情况下，在与第一区域R1相比难以产生裂纹等的第二区域R2中也使压电体260的厚度增加而电场强度变小，从而有可能难以产生压电体260的位移。因此，由液体喷出头200实施的液体的喷出特性有可能降低。在本实施方式中，如上文所述，由于使第一区域R1的厚度厚于第二区域R2的厚度，因此，例如，能够在将第二区域R2的厚度保持得较薄的状态下增厚第一区域R1的厚度，因此，能够在抑制这样的液体的喷出特性的降低的同时减少边界Br1处的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力。

第一区域R1的范围根据压电体260的厚度不同的部分的范围来确定。在本实施方式中，第一区域R1的X方向上的宽度与压电体260的X方向的宽度相等。因此，第一区域R1在X方向上不与其他的区域邻接，因此，不会产生第一区域R1和其他的区域的X方向上的边界，提高了压电体260的X方向上的耐久性。此外，第一区域R1的Y方向上的宽度与被设置于振动板231上的后述的槽Ga的Y方向上的宽度相等。

如图4以及图5所示，在本实施方式的振动板231上，以跨及多个压电体260的方式沿着X方向而设置有一条槽Ga。在本实施方式中，压电体260中的与槽Ga重叠的区域中的厚度被形成为，厚于不与槽Ga重叠的区域中的厚度。也就是说，压电体260中的与槽Ga重叠的区域相当于第一区域R1，不与槽Ga重叠的区域相当于第二区域R2。另外，在振动板231中的设置有槽Ga的部分中，与振动板231中的未形成有槽Ga的部分相比，振动板231的厚度较小。因此，与第一区域R1重叠的位置处的振动板231的厚度小于，与第二区域R2重叠的位置处的振动板231的厚度。

本实施方式的槽Ga通过对振动板231中的弹性层232的上表面的一部分进行切口而被形成。因此，如图5所示，弹性层232的与第一区域R1重叠的位置的厚度小于，弹性层232的与第二区域R2重叠的位置的厚度。此外，绝缘层233的与第一区域R1重叠的位置的厚度等于，绝缘层233的与第二区域R2重叠的位置的厚度。另外，两者的厚度也可以不完全相等，绝缘层233的与第二区域R2重叠的位置的厚度为绝缘层233的与第一区域R1重叠的位置的厚度的±10％的范围所包含的厚度即可。一般而言，由于弹性层232被形成为厚于绝缘层233，因此，能够通过在第一区域R1和第二区域R2中使弹性层232的厚度不同，从而增大第一区域R1和第二区域R2中的振动板231的厚度的差异的幅度。

如图5所示，压电体260具有第一端面261和第二端面262。第一端面261为，压电体260的Z方向上的振动板231侧的端面，在本实施方式中，为压电体260的下表面。第二端面262为，压电体260的Z方向上的与第一端面261相反侧的端面，在本实施方式中，为压电体260的上表面。在本实施方式中，第一区域R1中的第二端面262位于，在Z方向上与第二区域R2中的第二端面262相同的位置。另外，两者也可以不位于完全相同的位置，只要第一区域R1中的第二端面262的Z方向上的位置和第二区域R2中的第二端面262的Z方向上的位置为大致相同的位置即可。

如图5所示，振动板231具有第三端面236和第四端面237。第三端面236为振动板231的Z方向上的压电体260侧的端面，在本实施方式中，为振动板231的上表面。第四端面237为，振动板231的Z方向上的与第三端面236相反侧的端面，在本实施方式中，为振动板231的下表面。即，振动板231的绝缘层233具有第三端面236，弹性层232具有第四端面237。在本实施方式中，与第一区域R1重叠的位置处的第四端面237位于，在Z方向上和与第二区域R2重叠的位置处的第四端面237相同的位置。因此，在本实施方式中，在与第一区域R1重叠的位置以及与第二区域R2重叠的位置上，振动板231的厚度不同，此外，压电体260的厚度不同，但振动板231、独立电极280和压电体260的总计的厚度相等。另外，在其他的实施方式中，在与第一区域R1重叠的位置和与第二区域重叠的位置上，振动板231、独立电极280和压电体260的总计的厚度也可以不相等。

例如，能够使用利用了基于光刻的掩模的蚀刻等来制作本实施方式的压电部230。以下，对压电部230的制造方法的一个示例进行说明。首先，通过热氧化或CVD法等，而在压力室基板220上形成振动板231的弹性层232。接下来，通过蚀刻等，而以进行图案形成的方式在所形成的弹性层232上形成用于形成槽Ga的切口，并通过CVD法等，而在弹性层232上形成绝缘层233。如上文所述，在本实施方式中，由于在振动板231上，作为槽Ga而形成一条槽，因此，与形成多条槽的情况相比，能够简易地形成槽Ga。而且，在绝缘层233上，例如，以通过将铂等材料设为靶材的溅射、以及蚀刻来进行图案形成的方式形成作为下部电极的独立电极280。而且，通过旋涂法等而将通过溶胶-凝胶法等制作出的压电体260的前驱体涂敷在振动板231的绝缘层233上以及独立电极280上，并通过烧成等来形成压电体260。在本实施方式中，由于在振动板231中形成有槽Ga，因此，能够通过利用这样的溶液工艺，而容易地使与槽Ga相对应的部分的压电体260的厚度增厚，并能够容易地使压电体260的第一区域R1中的厚度厚于压电体260的第二区域R2中的厚度。此后，在压电体260上，例如，以通过将铂等材料设为靶材的溅射、以及蚀刻来进行图案形成的方式形成作为上部电极的共用电极270。另外，在上述的各个工序中，例如，为了各个部件的表面的平滑化或厚度的调节，也可以适当地实施蚀刻等。

根据以上说明的第一实施方式的液体喷出头200，压电体260的第一区域R1中的厚度厚于压电体260的第二区域R2中的厚度。由此，在第一区域R1中产生的负荷容易在作为压电体260的厚度方向的Z方向上分散。因此，减少了边界Br1处的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力，抑制了边界Br1处的裂纹等的产生。

此外，在本实施方式中，振动板231的与第一区域R1重叠的位置的厚度小于，振动板231的与第二区域R2重叠的位置的厚度。因此，例如，能够通过以振动板231的、与第一区域R1重叠的位置以及与第二区域R2重叠的位置的厚度的差异的量来使压电体260的厚度不同而形成压电体260，从而容易地使压电体260的第一区域R1中的厚度厚于压电体260的第二区域R2中的厚度。

此外，在本实施方式中，弹性层232的与第一区域R1重叠的位置的厚度小于，弹性层232的与第二区域R2重叠的位置的厚度。因此，能够通过对弹性层232的厚度进行调节，而使振动板231的与第一区域R1重叠的位置的厚度小于振动板231的与第二区域R2重叠的位置的厚度。

此外，在本实施方式中，绝缘层233的与第一区域R1重叠的位置的厚度等于，绝缘层233的与第二区域R2重叠的位置的厚度。因此，在第一区域R1和第二区域R2中不使绝缘层233的厚度发生变化，就能够使振动板231的与第一区域R1重叠的位置的厚度厚于振动板231的与第二区域R2重叠的位置的厚度。

此外，在本实施方式中，第一区域R1中的压电体260的第二端面262位于，在层叠方向上与第二区域R2中的第二端面262相同的位置。因此，压电体260的第二端面262变得平滑。

此外，在本实施方式中，与第一区域R1重叠的位置的振动板231的第四端面237位于，在层叠方向上和与第二区域R2重叠的位置的第四端面237相同的位置。因此，振动板231的第四端面237变得平滑。

此外，在本实施方式中，沿着层叠方向，依次层叠有共用电极270、压电体260、独立电极280和振动板231。因此，即使在共用电极270作为上部电极而被设置、且独立电极280作为下部电极而被设置的情况下，也会减少边界Br1处的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力，抑制了边界Br1处的裂纹等的产生。因此，压电元件240的结构的自由度升高。

此外，在本实施方式中，第一区域R1的排列方向上的宽度等于压电体260的排列方向上的宽度。由此，第一区域R1在排列方向上不与其他的区域邻接，因此，提高了压电体260的排列方向上的耐久性。

B.第二实施方式：

图6为对第二实施方式中的压电部230b的概要结构进行说明的图。在图6中，与图4所示的第一实施方式的情况同样地示出了在XY平面上形成有压力室221的部分、设置有构成后述的压电元件240b的各个部件的部分。本实施方式的第一区域R1与第一实施方式不同，第一区域R1的X方向上的宽度小于压电体260b的X方向上的宽度。另外，关于第二实施方式的液体喷出装置100以及液体喷出头200的结构中的未特别说明的部分，与第一实施方式相同。

图7为图6中的压电部230b的VII-VII剖视图。如上文所述，由于本实施方式的第一区域R1的X方向上的宽度小于压电体260b的X方向上的宽度，因此，在第一区域R1的+X方向和-X方向上存在有与第一区域R1不同的区域。具体而言，在本实施方式中，第二区域R2位于第一区域R1的+X方向和-X方向上。在本实施方式中，由于在第一区域R1中产生的负荷容易向作为压电体260b的厚度方向的Z方向分散，因此，减少了边界Br1处的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力。此外，由于第一区域R1的X方向上的宽度小于压电体260b的X方向上的宽度，因此，第一区域R1和其他的区域的Y方向上的边界的X方向上的尺寸小于压电体260b的X方向上的宽度，因此，在第一区域R1和其他的区域的Y方向上的边界处，抑制了裂纹等的产生。因此，提高了压电体260b的Y方向上的耐久性。

在本实施方式的振动板231b中，与第一实施方式不同，以与多个压电体260b相对应的方式独立地形成有多条槽Gb。本实施方式的槽Gb的X方向上的尺寸小于压电体260b的X方向上的尺寸。在本实施方式中，也与第一实施方式相同，压电体260b中的与槽Gb重叠的区域中的厚度被形成为，厚于不与槽Gb重叠的区域中的厚度。也就是说，在本实施方式中，压电体260b中的与槽Gb重叠的区域相当于第一区域R1，不与槽Gb重叠的区域相当于第二区域R2。另外，在本实施方式中，第一区域R1的X方向以及Y方向上的尺寸等于槽Gb的X方向以及Y方向上的尺寸。此外，本实施方式的槽Gb与第一实施方式同样地通过对弹性层232b的上表面的一部分进行切口而被形成。

由于多条槽Gb以与多个压电体260b相对应的方式而被独立设置，因此，与一条槽跨及多个压电体260b而被形成的情况相比，提高了振动板231b的耐久性。此外，当通过蚀刻而对作为下部电极的独立电极280进行图案形成时，通过多条槽Gb以与多个压电体260b相对应的方式而被独立形成，而容易将与多个压电体260b相对应的独立电极280分别独立地进行图案形成。因此，能够提高形成独立电极280的效率。

即使根据以上说明的第二实施方式的液体喷出头200，也减少了边界Br1处的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力，并抑制了边界Br1处的裂纹等的产生。尤其，在本实施方式中，第一区域R1的排列方向上的宽度小于压电体260b的排列方向上的宽度。由此，第一区域R1和其他的区域的延伸方向上的边界的排列方向上的尺寸小于压电体260b的排列方向上的宽度，因此，提高了压电体260b的延伸方向上的耐久性。

C.第三实施方式：

图8为表示第三实施方式中的压力室221以及压电部230c的沿着XZ平面的截面的图。在图8中，与图5所示的第一实施方式的情况同样地示出了振动板231和压电元件240c。在本实施方式中，与第一实施方式不同，沿着作为层叠方向的Z方向，从+Z方向起，依次层叠有独立电极280c、压电体260、共用电极270c和振动板231。即，共用电极270c为被层叠于压电体260的下部的下部电极，独立电极280c为被层叠于压电体260的上部的上部电极。另外，关于第三实施方式的液体喷出装置100以及液体喷出头200的结构中的未特别说明的部分，与第一实施方式相同。

即使根据以上说明的第三实施方式的液体喷出头200，也减少了边界Br1处的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力，并抑制了边界Br1处的裂纹等的产生。尤其，在本实施方式中，沿着Z方向，依次层叠有独立电极280c、压电体260、共用电极270c和振动板231。因此，即使在共用电极270c作为下部电极而被设置、且独立电极280c作为上部电极而被设置的情况下，也减少了边界Br1处的因有源部Ac和无源部NAc的位移之差而引起的应力，并抑制了边界Br1处的裂纹等的产生。因此，压电元件240c的结构的自由度升高。

D.其他的实施方式：

(D-1)在上述实施方式中，振动板231的与第一区域R1重叠的位置的厚度小于，振动板231的与第二区域R2重叠的位置的厚度。相对于此，振动板231的与第一区域R1重叠的位置的厚度既可以和振动板231的与第二区域R2重叠的位置的厚度相同，也可以厚于振动板231的与第二区域R2重叠的位置的厚度。例如，在第一区域R1和第二区域R2中，可以被构成为，振动板231的厚度相同，压电体260的厚度不同。因此，只要压电体260的第一区域R1中的厚度厚于压电体260的第二区域R2中的厚度，则振动板231的厚度不同的区域和压电体260的厚度不同的区域也可以并不分别对应。例如，如上述的第一实施方式至第三实施方式那样，在振动板231中设置有槽的情况下，第一区域R1的范围也可以为，比压电体260中的与槽重叠的区域小的区域。

(D-2)在上述实施方式中，弹性层232的与第一区域R1重叠的位置的厚度小于，弹性层232的与第二区域R2重叠的位置的厚度。与此相对，弹性层232的与第一区域R1重叠的位置的厚度既可以和弹性层232的与第二区域R2重叠的位置的厚度相同，也可以厚于与第二区域R2重叠的位置的厚度。

(D-3)在上述实施方式中，绝缘层233的与第一区域R1重叠的位置的厚度等于绝缘层233的与第二区域R2重叠的位置的厚度。与此相对，绝缘层233的与第一区域R1重叠的位置的厚度既可以厚于绝缘层233的与第二区域R2重叠的位置的厚度，也可以小于绝缘层233的与第二区域R2重叠的位置的厚度。

(D-4)在上述实施方式中，第一区域R1中的压电体260的第二端面262位于在层叠方向上与第二区域R2中的第二端面262相同的位置。与此相对，第一区域R1中的第二端面262也可以不位于在层叠方向上与第二区域R2中的第二端面262相同的位置。

(D-5)在上述实施方式中，与第一区域R1重叠的位置的振动板231的第四端面237在层叠方向上位于和与第二区域R2重叠的位置的第四端面237相同的位置。与此相对，与第一区域R1重叠的位置的第四端面237也可以不位于在层叠方向上和与第二区域R2重叠的位置的第四端面237相同的位置。

E.其他的方式：

本公开不仅限于上述的实施方式，并能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式来实现。例如，本公开能够通过以下的方式来实现。为了解决本公开的课题的一部分或者全部、或者为了实现本公开的效果的一部分或者全部，与以下记载的各个方式中的技术特征相对应的上述实施方式中的技术特征能够适当地进行替换或组合。此外，若该技术特征在本说明书中未作为必要技术特征而被说明，则能够适当地进行删除。

(1)根据本公开的第一方式，提供一种液体喷出头，其具备：多个压电体；独立电极，其相对于所述多个压电体而被独立设置；共用电极，其相对于所述多个压电体而被共用设置；振动板，其通过经由所述独立电极和所述共用电极而使所述压电体被电驱动，从而进行振动。在该液体喷出头中，所述压电体、所述独立电极、所述共用电极和所述振动板在层叠方向上被层叠，当将所述压电体中的在所述层叠方向上由所述独立电极和所述共用电极夹着的部分设为有源部，将所述压电体中的在所述层叠方向上未由所述独立电极和所述共用电极夹着的部分设为无源部，将所述压电体中的沿着所述层叠方向观察时包括所述独立电极的延伸方向上的所述有源部的端部和所述无源部的边界在内的区域设为第一区域，将所述压电体中的与所述第一区域不同的区域设为第二区域时，所述压电体的所述第一区域中的厚度厚于所述压电体的所述第二区域中的厚度。

根据这样的方式，在第一区域中产生的负荷容易向压电体的厚度方向分散。因此，减少了延伸方向上的有源部的端部和无源部的边界中的因有源部和无源部的位移之差而引起的应力，并抑制了裂纹等的产生。

(2)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，所述振动板的与所述第一区域重叠的位置处的厚度小于所述振动板的与所述第二区域重叠的位置处的厚度。根据这样的方式，例如，能够通过以振动板的和第一区域重叠的位置以及和第二区域重叠的位置的厚度的差异的量使压电体的厚度不同而形成压电体，从而容易地使压电体的第一区域中的厚度厚于压电体的第二区域中的厚度。

(3)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，所述振动板具有弹性层和绝缘层，所述绝缘层在所述层叠方向上位于与所述弹性层相比靠所述压电体侧，所述弹性层的与所述第一区域重叠的位置处的厚度小于所述弹性层的与所述第二区域重叠的位置处的厚度。根据这样的方式，能够通过对弹性层的厚度进行调节而使振动板的与第一区域重叠的位置的厚度小于振动板的与第二区域重叠的位置的厚度。

(4)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，所述绝缘层的与所述第一区域重叠的位置处的厚度等于所述绝缘层的与所述第二区域重叠的位置处的厚度。根据这样的方式，在第一区域和第二区域中不使绝缘层的厚度发生变化，就能够使振动板的与第一区域重叠的位置处的厚度厚于振动板的与第二区域重叠的位置处的厚度。

(5)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，所述压电体具有所述层叠方向上的所述振动板侧的端面即第一端面和相反侧的第二端面，所述第一区域中的所述第二端面位于在所述层叠方向上与所述第二区域中的所述第二端面相同的位置。根据这样的方式，压电体的第二端面变得平滑。

(6)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，所述振动板具有所述层叠方向上的所述压电体侧的端面即第三端面和相反侧的第四端面，与所述第一区域重叠的位置处的所述第四端面位于在所述层叠方向上和与所述第二区域重叠的位置处的所述第四端面相同的位置。根据这样的方式，振动板的第四端面变得平滑。

(7)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，沿着所述层叠方向，依次层叠有所述共用电极、所述压电体、所述独立电极和所述振动板。根据这样的方式，即使在共用电极作为上部电极而被设置、且独立电极作为下部电极而被设置的情况下，也抑制了裂纹等的产生。因此，共用电极或独立电极的结构的自由度升高。

(8)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，沿着所述层叠方向，依次层叠有所述独立电极、所述压电体、所述共用电极和所述振动板。根据这样的方式，即使在共用电极作为下部电极而被设置、且独立电极作为上部电极而被设置的情况下，也抑制了裂纹等的产生。因此，共用电极或独立电极的结构的自由度升高。

(9)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，所述多个压电体沿着与所述延伸方向正交的排列方向进行排列。

(10)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，所述第一区域的所述排列方向上的宽度等于所述压电体的所述排列方向上的宽度。

根据这样的方式，由于第一区域在排列方向上不与其他的区域邻接，因此，提高了压电体的排列方向上的耐久性。

(11)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下的方式，即，所述第一区域的所述排列方向上的宽度小于所述压电体的所述排列方向上的宽度。

根据这样的方式，由于第一区域和其他的区域的延伸方向上的边界的排列方向上的尺寸小于压电体的排列方向上的宽度，因此，提高了压电体的延伸方向上的耐久性。

(12)根据本公开的第二方式，提供一种液体喷出装置。该液体喷出装置具备：上述第一方式的液体喷出头；控制部，其对来自所述液体喷出头的喷出动作进行控制。

根据这样的方式，在第一区域中产生的负荷容易向压电体的厚度方向分散。因此，减少了有源部的端部和无源部在延伸方向上的边界处的、因有源部和无源部的位移之差而引起的应力，并抑制了裂纹等的产生。

本公开不限于作为上述的液体喷出头、液体喷出装置的方式，能够以液体喷出系统、或具备液体喷出装置的复合机等各种方式来实现。

符号说明

40…滑架；41…柔性电缆；46…驱动电机；47…驱动带；51…输送电机；80…墨盒；90…驱动电路；100…液体喷出装置；110…控制部；200…液体喷出头；210…喷嘴板；211…喷嘴；220…压力室基板；221…压力室；223…油墨供给通道；225…连通部；230、230b、230c…压电部；231、231b…振动板；232、232b…弹性层；233…绝缘层；236…第三端面；237…第四端面；240、240b、240c…压电元件；250…密封部；251…压电元件保持部；252…歧管部；260、260b…压电体；261…第一端面；262…第二端面；270、270c…共用电极；280、280c…独立电极；293…歧管；295…引线电极。

Claims (12)

1.一种液体喷出头，其特征在于，具备：

多个压电体；

独立电极，其相对于所述多个压电体而被独立设置；

共用电极，其相对于所述多个压电体而被共用设置；

振动板，其通过经由所述独立电极和所述共用电极而使所述压电体被电驱动，从而进行振动，

所述压电体、所述独立电极、所述共用电极和所述振动板在层叠方向上被层叠，

当将所述压电体中的在所述层叠方向上由所述独立电极和所述共用电极夹着的部分设为有源部，将所述压电体中的在所述层叠方向上未由所述独立电极和所述共用电极夹着的部分设为无源部，将所述压电体中的沿着所述层叠方向观察时包括所述独立电极的延伸方向上的所述有源部的端部和所述无源部的边界在内的区域设为第一区域，将所述压电体中的与所述第一区域不同的区域设为第二区域时，

所述压电体的所述第一区域中的厚度厚于所述压电体的所述第二区域中的厚度。

2.如权利要求1所述的液体喷出头，其特征在于，

所述振动板的与所述第一区域重叠的位置处的厚度小于所述振动板的与所述第二区域重叠的位置处的厚度。

3.如权利要求2所述的液体喷出头，其特征在于，

所述振动板具有弹性层和绝缘层，所述绝缘层在所述层叠方向上位于与所述弹性层相比靠所述压电体侧，

所述弹性层的与所述第一区域重叠的位置处的厚度小于所述弹性层的与所述第二区域重叠的位置处的厚度。

4.如权利要求3所述的液体喷出头，其特征在于，

所述绝缘层的与所述第一区域重叠的位置处的厚度等于所述绝缘层的与所述第二区域重叠的位置处的厚度。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的液体喷出头，其特征在于，

所述压电体具有所述层叠方向上的所述振动板侧的端面即第一端面和相反侧的第二端面，

所述第一区域中的所述第二端面位于在所述层叠方向上与所述第二区域中的所述第二端面相同的位置。

6.如权利要求1所述的液体喷出头，其特征在于，

所述振动板具有所述层叠方向上的所述压电体侧的端面即第三端面和相反侧的第四端面，

与所述第一区域重叠的位置处的所述第四端面位于在所述层叠方向上和与所述第二区域重叠的位置处的所述第四端面相同的位置。

7.如权利要求1所述的液体喷出头，其特征在于，

沿着所述层叠方向，依次层叠有所述共用电极、所述压电体、所述独立电极和所述振动板。

8.如权利要求1所述的液体喷出头，其特征在于，

沿着所述层叠方向，依次层叠有所述独立电极、所述压电体、所述共用电极和所述振动板。

9.如权利要求1所述的液体喷出头，其特征在于，

所述多个压电体沿着与所述延伸方向正交的排列方向进行排列。

10.如权利要求9所述的液体喷出头，其特征在于，

所述第一区域的所述排列方向上的宽度等于所述压电体的所述排列方向上的宽度。

11.如权利要求9所述的液体喷出头，其特征在于，

所述第一区域的所述排列方向上的宽度小于所述压电体的所述排列方向上的宽度。

12.一种液体喷出装置，其特征在于，具备：

权利要求1至11的任意一项所述的液体喷出头；

控制部，其对自所述液体喷出头的喷出动作进行控制。

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