CN114801482A - 液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在抑制振动板的裂纹的发生的同时提升了振动板的位移量的液体喷射头以及液体喷射装置。所述液体喷射头设为如下结构：压电致动器(300)在作为压力室(12)的并排设置方向的第一方向上，在与压力室(12)的两端部相对应的振动板(50)的第一区域(P1)具备压电体层(70)被第一电极(60)和第二电极(80)夹着的活性部(310)，在与压力室(12)的中央部相对应的第二区域(P2)不具备活性部(310)，并且振动板(50)在第一方向上，在第一区域(P1)具有预定厚度的厚壁部(55)，在第二区域(P2)具有与厚壁部(55)相比厚度较薄的薄壁部(56)。

Description

液体喷射头以及液体喷射装置

技术领域

本发明涉及一种从喷嘴喷射液体的液体喷射头以及液体喷射装置，特别是涉及一种作为液体而喷射油墨的喷墨式记录头以及喷墨式记录装置。

背景技术

作为喷射油墨的喷墨式记录头，已知一种在形成有压力室的流道形成基板上隔着振动板而设置了压电致动器的记录头。此外，作为压电致动器，已知一种通过从振动板侧层压第一电极、压电体层以及第二电极而形成的压电致动器。另外，作为压电致动器的一个方式，存在设为如下方式的压电致动器，即，在压力室的并排设置方向上的压力室的两端部，设置压电体层被第一电极和第二电极夹着的活性部，且在压力室的中央部未设置活性部(例如参照专利文献1)。

通过将压电致动器设为这样的结构，能够实现伴随着压电致动器的驱动的振动板的位移量的提升。但是，振动板的位移量不充分，例如存在会发生难以喷射较大的液滴的油墨这一问题的可能性。此外，为了使振动板的位移量增加，虽然考虑到了削薄振动板的厚度，但是存在由此而变得易于在振动板上产生裂纹这一问题的可能性。

另外，这样的问题不仅在喷墨式记录头中，在喷射油墨以外的液体的液体喷射头中也同样存在。

专利文献1：日本特开2010-208204号公报

发明内容

解决上述课题的本发明的一个方式为液体喷射头，其具备：流道形成基板，其上并排设置有多个与喷嘴进行连通的压力室；振动板，其被形成在所述流道形成基板的一面侧；压电致动器，其具备被层压于所述振动板的与所述压力室相反的面侧的第一电极、压电体层以及第二电极，所述液体喷射头的特征在于，所述压电致动器在作为所述压力室的并排设置方向的第一方向上，在与所述压力室的两端部相对应的所述振动板的第一区域具备所述压电体层被所述第一电极和所述第二电极夹着的活性部，在与所述压力室的中央部相对应的所述振动板的第二区域不具备所述活性部，所述振动板在所述第一方向上，在所述第一区域具有预定厚度的厚壁部，并且在所述第二区域具有与所述厚壁部相比厚度较薄的薄壁部。

此外，本发明的另外的一个方式液体喷射装置的特征在于，具备上述方式的液体喷射头。

附图说明

图1为本发明的实施方式1所涉及的记录头的平面图。

图2为本发明的实施方式1所涉及的记录头的剖视图。

图3为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分的平面图。

图4为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分的剖视图。

图5为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分的剖视图。

图6为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的变形例的剖视图。

图7为表示本发明的实施方式2所涉及的记录头的主要部分的剖视图。

图8为表示本发明的实施方式3所涉及的记录头的主要部分的剖视图。

图9为表示本发明的实施方式4所涉及的记录头的主要部分的剖视图。

图10为表示本发明的一个实施方式所涉及的记录装置的示意性结构的图。

具体实施方式

以下，基于实施方式而对本发明详细地进行说明。但是，以下的说明为关于本发明的一个方式的说明，本发明的结构能够在发明的范围内任意地进行变更。在各附图中，对于相同部件标记相同的符号，并且省略重复的说明。

此外，在各附个图中，X、Y、Z表示彼此正交的三个空间轴。在本说明书中，将沿着这些轴的方向设为X方向、Y方向以及Z方向。将各附图的箭头标记所朝向的方向设为正(+)方向、将箭头标记的相反方向设为负(-)方向来进行说明。此外，Z方向表示铅直方向，+Z方向表示铅直向下、-Z方向表示铅直向上。另外，关于未限定正方向以及负方向的三个X、Y、Z的空间轴，作为X轴、Y轴、Z轴来进行说明。

实施方式1

图1为从喷嘴面侧观察作为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头(以下，也简称为“记录头”)的平面图。图2为图1的A-A′线剖视图。图3为对被设置于记录头上的压电致动器的主要部分进行了放大的平面图。图4为图3的B-B′线剖视图，图5为图3的C-C′线剖视图。

如图所示，记录头1具备流道单元100、振动板50以及压电致动器300。本实施方式的流道单元100具备流道形成基板10、共用液室基板30、喷嘴板20以及可塑性基板40。

流道形成基板10由硅基板、玻璃基板、SOI基板、各种陶瓷基板构成。

在流道形成基板10上，通过隔壁11划分出的多个压力室12沿着X轴方向进行并排设置。即，在流道形成基板10上，多个压力室12沿着其短边方向进行并排设置，并且通过隔壁11而被分隔。多个压力室12以使Y轴方向的位置为相同的位置的方式而被配置在沿着X轴方向的直线上。当然，压力室12的配置并未被特别地限定，例如，也可以设为所谓的交错配置，即，将在X轴方向上被并排设置的压力室12每隔一个而配置在Y轴方向上错开的位置。

各压力室12的从Z轴方向观察到的形状为，以轴向为长边方向的长方形为基础，并且将Y轴方向的两端部设为半圆形状的形状。即，各压力室12的从Z轴方向观察到的开口形状成为，所谓的圆角长方形形状(也称为跑道形状)。换言之，各压力室12被形成为，在从Z轴方向进行观察时，Y轴方向成为长边方向，且X轴方向成为短边方向的长条形状。如此，通过将压力室12设为长条形状，能够在确保各压力室12的容积的同时，将多个压力室12接近来进行并排设置。

当然，从Z轴方向观察到的压力室12的形状并未被特别地限定，也可以为例如正方形形状、长方形形状、多边形形状、平行四边形形状、扇形形状、圆形形状、长孔形状。另外，长孔形状除了上述圆角长方形形状以外，还包括椭圆形形状、卵形形状、长圆形形状等。

在这样的流道形成基板10的+Z方向侧的面上，通过粘合剂而接合了共用液室基板30。共用液室基板30为，形成有与各压力室12连通的共用液室35的基板。共用液室35跨及与并排设置的多个压力室12相对应的区域而在X轴方向上连续地进行设置。此外，共用液室35被配置在与压力室12的+Y方向侧的端部在Z轴方向上重叠的位置。这样的共用液室35以在共用液室基板30的+Z方向侧的面上进行开口的方式而被设置。

此外，在共用液室基板30上，形成有与压力室12的+Y方向侧的端部附近连通的第一流道31。第一流道31针对每一个压力室12而独立地设置。该第一流道31在Z轴方向上对共用液室35和压力室12进行连通，并且将共用液室35内的油墨向压力室12进行供给。

此外，在共用液室基板30上，形成有与压力室12的-Y方向侧的端部附近连通的第二流道32。第二流道32针对每一个压力室12而独立地设置。该第二流道32为，对压力室12和喷嘴21进行连通并且将压力室12内的油墨向喷嘴21进行供给的流道，并且被设置成在Z轴方向上贯穿共用液室基板30。

作为这样的共用液室基板30的材料，可以使用硅基板、玻璃基板、SOI基板、各种陶瓷基板、不锈钢基板等金属基板等。另外，作为共用液室基板30的材料，优选为使用与流道形成基板10的热膨胀率大致相同的材料。由此，能够抑制因流道形成基板10和共用液室基板30的热膨胀率的不同而引起的由于热而导致的翘曲的发生。

喷嘴板20接合于共用液室基板30的与流道形成基板10相反的一侧、即+Z方向侧的面上。

在喷嘴板20上，形成有多个朝向+Z方向喷射油墨的喷嘴21。在本实施方式中，如图1所示，多个喷嘴21被配置在沿着X轴方向的直线上。即，多个喷嘴21以使Y轴方向的位置成为相同的位置的方式而被配置。当然，喷嘴21的配置并未被特别地限定，也可以例如设为所谓交错配置，即，将在X轴方向上并排设置的喷嘴21每隔一个而配置在Y轴方向上错开的位置。

作为这样的喷嘴板20的材料，可以使用硅基板、玻璃基板、SOI基板、各种陶瓷基板、不锈钢基板等金属基板、如聚酰亚胺树脂那样的有机物等。另外，作为喷嘴板20的材料，优选为使用与连通板15的热膨胀率大致相同的材料。由此，能够抑制因喷嘴板20和连通板15的热膨胀率的不同而引起的由于热而导致的翘曲的发生。

可塑性基板40与喷嘴板20一起接合于共用液室基板30的与流道形成基板10相反的一侧的面上。该可塑性基板40被接合在共用液室基板30的共用液室35开口的部分，而对共用液室35的+Z方向侧的开口进行密封。在本实施方式中，这样的可塑性基板40具备由具有可挠性的薄膜构成的密封膜41和由金属等硬质的材料构成的固定基板42。固定基板42的与共用液室35对置的区域成为在厚度方向上被完全去除了的开口部43。因此，共用液室35的一面成为仅由具有可挠性的密封膜41密封了的作为可挠部的可塑性部49。如此，通过在共用液室35的板面的一部分处设置可塑性部49，能够通过可塑性部49进行变形来吸收共用液室35内的油墨的压力变动。

如此，在流道单元100中，形成有从共用液室35经第一流道31、压力室12以及第二流道32至喷嘴21的油墨流道。此外，虽然省略图示，但是共用液室35被构成为，被从外部的油墨供给单元供给油墨。

当从油墨供给单元向共用液室35供给油墨时，共用液室35内的油墨经由各第一流道31而被适当地供给到各压力室12中。并且，压力室12内的油墨通过后述的压电致动器300，经由第二流道32而被从喷嘴21喷射。

压电致动器300隔着振动板50而被设置在流道形成基板10的与喷嘴板20等相反的一侧的面上。

振动板50通过将多个膜在其厚度方向上进行层压而被构成。具体而言，本实施方式所涉及的振动板50具备第一振动板51和第二振动板52两层膜。这些第一振动板51和第二振动板52朝向-Z方向而依次被层压。

第一振动板51为包含氧化硅的膜，并且被设置在流道形成基板10的-Z方向侧的面上。第二振动板52为包含氧化锆的膜，并且被设置在第一振动板51的-Z方向侧的面上。另外，上述的压力室12以贯穿流道形成基板10的方式而被设置，并且压力室12的-Z方向侧的面由振动板50所具备的第一振动板51构成。

详细内容将在下文中进行叙述，该振动板50在与压力室12的端部相对应的区域具备预定厚度的厚壁部55，并且在与压力室12的中央部相对应的区域具备与厚壁部55相比厚度较薄的薄壁部56。

另外，振动板50的结构并未被特别限定。振动板50也可以例如由第一振动板51和第二振动板52中的任意一个构成，另外，也可以设为还包括第一振动板51以及第二振动板52以外的其他的膜。作为其他的膜的材料可列举出例如硅、氮化硅等。

压电致动器300被设置在振动板50的第二振动板52侧的面上，也就是与压力室12相反的一侧的面上。压电致动器300由利用成膜以及光刻法而被层压了的第一电极60、压电体层70和第二电极80构成。

在对压电致动器300中的第一电极60和第二电极80之间施加了电压时，将在压电体层70上发生压电变形的部分称为活性部310。即，压电致动器300中的压电体层70被第一电极60和第二电极80夹着的部分为活性部310。该活性部310对于每一个压力室12而独立地设置。

一般而言，活性部310被构成为，将任意一方的电极作为对于每一个活性部310而独立的单独电极，将另一方的电极作为多个活性部310共用的共同电极。在本实施方式中，第一电极60构成共同电极，第二电极80构成单独电极。

在此，将振动板50中的在对压电致动器300进行了驱动时发生挠曲变形的区域、也就是与压力室12对置的区域称为可挠区域P。此外，将可挠区域P中的在沿+Z方向进行观察时与压力室12的端部(缘部)相对应的环状的区域称为第一区域P1。此外，将可挠区域P中的与压力室12的中央部相对应的区域、即与第一区域P1相比靠内侧的区域称为第二区域P2。

并且，在本实施方式中，压电致动器300的活性部310在Z轴方向的平面观察中，并非被设置在振动板50的第二区域P2，而是被设置在第一区域P1。即，压电致动器300的活性部310沿着各压力室12的端部而被设置成环状。

其结果为，如图4所示，在作为压力室12的并排设置方向的第一方向上，在本实施方式中在X轴方向上，压电致动器300的活性部310被设置在与压力室12的两端部相对应的振动板50的第一区域P1，而未被设置在与压力室12的中央部相对应的振动板50的第二区域P2。

此外，如图5所示，在与作为第一方向的X轴方向交叉的第二方向上，在本实施方式中在作为压力室12的长边方向的Y轴方向上，也是压电致动器300的活性部310被设置在与压力室12的两端部相对应的第一区域P1，而未被设置在与压力室12的中央部相对应的第二区域P2。

另外，压电致动器300的活性部310在X轴方向以及Y轴方向中的任意一个方向上，均被延伸设置至第一区域P1的外侧、即压力室12的外侧。

并且，构成该压电致动器300的共同电极的第一电极60跨及与多个压力室12相对应的区域而连续地进行设置。第一电极60以使Y轴方向的长度长于压力室12的Y轴方向的长度的方式跨及与在X轴方向上并排设置的多个压力室12相对应的区域而连续地进行设置。另外，第一电极60由例如金、银、铜、钯、铂、钛等导电性材料构成。

压电体层70以使Y轴方向的长度成为预定长度的方式跨及X轴方向而连续地进行设置。压电体层70的Y轴方向的长度长于压力室12的Y轴方向的长度，在本实施方式中长于第一电极60的Y轴方向的长度。因此，在压力室12的Y轴方向上，压电体层70被延伸设置至第一电极60的外侧，第一电极60的端部被压电体层70覆盖。

此外，压电体层70的与振动板50的薄壁部56对置的部分的厚度薄于其他的部分的厚度。在本实施方式中，在压电体层70中，在与振动板50的第二区域P2相对应的部分设置有开口部70a。即，在与振动板50的第二区域P2相对应的部分未设置压电体层70。

另外，虽然在本实施方式中，压电体层70跨及与多个压力室12相对应的区域而连续地进行设置，但是也可以设为，针对每一个压力室12，在相邻的压力室12的隔壁11上被分开。

这样的压电体层70由被形成于第一电极60上的具有极化结构的氧化物的压电材料构成，例如，由通过通式ABO₃表示的钙钛矿型氧化物构成。此外，作为压电体层70的材料，能够使用包含铅的铅系压电材料或不包含铅的非铅系压电材料等。

此外，构成压电致动器300的独立电极的第二电极80针对每一个压力室12而被分开。在沿Z轴方向进行观察的平面观察时，第二电极80沿着各压力室12的端部而被形成为环状。即，第二电极80的外周形状与压力室12同样地成为将Y轴方向设为长边方向的圆角长方形形状，并且第二电极80被设置为在其中央部处与外周形状大致相似形状的开口部80a与压电体层70的开口部70a相连通。

并且，通过该第二电极80的形状，从而压电致动器300中的活性部310的范围被限定。也就是说，通过第二电极80沿着各压力室12的端部而被形成为环状，从而压电致动器300的活性部310沿着各压力室12的端部而被配置为环状。另外，第二电极80的材料并未被特别地限定，能够使用例如金、银、铜、钯、铂、钛等导电性材料。

另外，虽然图示省略，但是在这样的压电致动器上，设置有由绝缘材料构成的保护膜，并且在该保护膜上设置有与第一电极进行连接的共同引线电极和与各第二电极进行连接的单独引线电极。

在具备这样的压电致动器300的记录头1中，当向压电致动器300的第一电极60以及第二电极80施加电压时，活性部310发生挠曲变形。伴随着该活性部310的挠曲变形，振动板50发生挠曲变形，从而压力被施加给压力室12内的油墨，进而油墨从喷嘴21被喷射。

另外，振动板50如上述那样在与压力室12的端部相对应的区域具备预定厚度的厚壁部55，在与压力室12的中央部相对应的区域具备与厚壁部55相比厚度较薄的薄壁部56。即，在Z轴方向的平面观察中，在振动板50的第一区域P1，沿着压力室12的端部的预定厚度的厚壁部55被设置成环状。此外，在振动板50的第二区域P2，设置有与厚壁部55相比厚度较薄的薄壁部56。换言之，在振动板50的第二区域P2，去除了振动板50的厚度方向的一部分而成的凹部57被形成为大致长圆形状，并且与该凹部57相对应的部分的振动板50成为薄壁部56。

在本实施方式中，振动板50具有为氧化硅膜的第一振动板51和为氧化锆膜的第二振动板52，并且在这两层之中的被配置于压力室12侧的第一振动板51上，设置有去除了其厚度方向的一部分而成的凹部57，由此，在振动板50上形成有薄壁部56。另外，第二振动板52在形成有凹部57的第一振动板51的表面上以大致均匀的厚度而被形成。

因此，如图4所示那样，振动板50在X轴方向上在第一区域P1具有预定厚度的厚壁部55，并且在第二区域P2具有与厚壁部55相比厚度较薄的薄壁部56。另外，如图5所示那样，振动板50在Y轴方向上也是在第一区域P1具有预定厚度的厚壁部55，并且在第二区域P2具有与厚壁部55相比厚度较薄的薄壁部56。

如此，通过振动板50在第一区域P1具备厚壁部55，并且在第二区域P2具备薄壁部56，从而能够在抑制对压电致动器300进行了驱动时相对于振动板50的裂纹的发生的同时，使振动板50的位移量增大。

详细而言，通过在振动板50的第一区域P1设置有预定厚度的厚壁部55，从而能够抑制在压力室12的端部附近处的裂纹的发生。在本发明所涉及的记录头1中，压电致动器300沿着压力室12的端部而具备环状的活性部310。因此，在对压电致动器300进行了驱动时，在压力室12的端部附近处，振动板50会比较大地发生变形。特别是，在作为压力室12的并排设置方向的X轴方向的端部附近处，振动板50较大地发生变形。因此，在压力室12的端部附近处，在振动板50上易于产生裂纹。但是，通过在振动板50的第一区域P1设置有预定厚度的厚壁部55，从而提高了振动板50的第一区域P1的刚性，进而能够抑制压力室12的端部附近处的振动板50上的裂纹的发生。此外，由于通过振动板50的第一区域P1变硬而共振频率提升，因此，还能够实现压电致动器300的驱动速度的提升。

另一方面，通过在振动板50的第二区域P2设置有与厚壁部55相比厚度较薄的薄壁部56，从而能够增大通过压电致动器300的驱动实现的振动板50的位移量。在本发明所涉及的记录头1中，在压力室12的中央部处，未设置压电致动器300的活性部310。因此，在对压电致动器300进行了驱动时，在振动板50的第二区域P2难以出现裂纹，但是变形量比较小。可是，通过在振动板50的第二区域P2设置薄壁部56，在对压电致动器300进行了驱动时，能够使振动板50的第二区域P2的变形量增大，并且随之振动板50的可挠区域P整体的变形量增大。

此外，振动板50的杨氏模量小于压电体层70的杨氏模量。另外，在此所述的振动板50的杨氏模量是指，与构成振动板50的各层的厚度成比例地进行了加权平均的平均值。如此，通过在由比较硬的材料形成的振动板50上设置有薄壁部56，从而能够使对压电致动器300进行了驱动时的振动板50的位移量更加有效地增大。

在此，对于压电致动器300的设置有活性部310的振动板50的第一区域P1和未设置活性部310的振动板50的第二区域P2，优选的中立轴的位置不同。当振动板50的厚度跨及可挠区域P而大致固定时，难以分别在第一区域P1以及第二区域P2中将中立轴设定在合适的位置。

但是，通过振动板50具备厚壁部55以及薄壁部56，从而能够分别在振动板50的第一区域P1和第二区域P2中将中立轴设定在合适的位置。即，通过对厚壁部55以及薄壁部56的厚度等进行调整，从而能够分别在振动板50的第一区域P1和第二区域P2中将中立轴设定在合适的位置。由此，能够更加有效地使在对压电致动器300进行了驱动时的振动板50的位移量增大。

根据以上那样的内容，振动板50在第一区域P1具备厚壁部55，并且在第二区域P2具备薄壁部56，从而在对压电致动器300进行了驱动时，能够在抑制对于振动板50的裂纹的发生的同时，实现振动板50的位移量的提升。因此，能够在抑制记录头1的破损的同时，提高喷射性能，进而能够实现记录头1的耐用性和可靠性的提升。

虽然在这样的本实施方式的结构中，振动板50的厚壁部55只要被设置在第一区域P1的至少一部分上即可，但是优选为被设置在第一区域P1的尽可能大的范围内。在本实施方式中，厚壁部55跨及第一区域P1的整体而连续地进行设置。也就是说，厚壁部55在X轴方向以及Y轴方向中的任何一个方向上，均跨及第一区域P1而连续地进行设置。由此，能够妥善地提高第一区域P1中的振动板50的刚性。

另外，在本实施方式中，压电致动器300的活性部310在X轴方向以及Y轴方向中的任意一个方向上，均被延伸设置至对压力室12进行分隔的隔壁11上。并且，振动板50的厚壁部55在X轴方向以及Y轴方向中的任意一个方向上，均从第一区域P1至隔壁11上的设置有活性部310的区域而连续地进行设置。即，压电致动器300的活性部310仅被设置在与振动板50的厚壁部55相对应的部分。

由此，在压电致动器300的活性部310中，第一电极60和第二电极80的距离跨及整体而大致均等，并且电场强度也跨及整体而大致均等。因此，能够抑制活性部310中的烧损的发生。

另一方面，虽然薄壁部56只要被设置在第二区域P2的至少一部分即可，但是优选为被设置在第二区域P2的尽可能大的范围内。此外，薄壁部56虽然也可以被连续地设置至第二区域P2的外侧、也就是第一区域P1，但是优选为仅被设置在第二区域P2的内侧。在本实施方式中，薄壁部56在第二区域P2的内侧处，以与第二区域P2相同的程度的大小而被形成。即，振动板50的第二区域P2的大致整体成为薄壁部56。通过将薄壁部56以这样的大小来形成，从而能够在抑制振动板50的裂纹的同时，有效地提高振动板50的位移量。

这些厚壁部55以及薄壁部56的厚度并未被特别地限定，例如，只要考虑压电致动器300的位移特性、振动板50的刚性和变形量等而适当决定即可。但是，薄壁部56的厚度优选为厚壁部55的一半左右或与之相比更薄。由此，易于更加提升振动板50的位移量。

此外，本实施方式的振动板50虽然由第一振动板51以及第二振动板52构成，但是振动板50的结构并未被特别地限定。例如，振动板50既可以由单层构成，也可以由三层以上构成，为了抑制裂纹的发生，优选为由两层以上构成。

此外，虽然在本实施方式中，设为通过在第一振动板51上设置去除了其厚度方向的一部分而成的凹部57，从而在振动板50上形成薄壁部56，但是也可以为例如，像图6所示的那样，第一振动板51跨及整个面而设为大致均等的厚度，并且在为氧化锆膜的第二振动板52上设置去除了其厚度方向的一部分而成的凹部57，由此，形成振动板50的薄壁部56。

即使将振动板50设为这样的结构，也能够在抑制在对压电致动器300进行了驱动时的对于振动板50的裂纹的发生的同时，使振动板50的位移量增大。此外，通过在包含氧化锆且杨氏模量比较大的第二振动板52上设置凹部57，从而变得易于进一步使在对压电致动器300进行了驱动时的振动板50的位移量增大。

此外，在本实施方式中，在压电体层70的与第二区域P2相对应的部分形成有开口部70a，由此，对压电致动器300进行了驱动时的振动板50的位移量进一步增大。另外，压电体层70的与第二区域P2相对应的部分也可以不被完全地去除，只要薄于其他的部分即可。当然，压电体层70的开口部70a也可以并不是必须设置。即，压电体层70也可以被设置成对与可挠区域P相对应的部分进行覆盖。

实施方式2

图7为表示实施方式2所涉及的记录头的主要部分的剖视图。另外，对于与实施方式1相同部件标记相同的符号，并且省略重复的说明。

如图7所示，在本实施方式的记录头1A中，振动板50A具备第一振动板51以及第二振动板52、和被设置在该第二振动板52的-Z方向侧的第三振动板53。并且，在该第三振动板53上设置有凹部57A，而在振动板50A上形成有薄壁部56A。该凹部57A以在厚度方向上贯穿第三振动板53的方式而被设置。因此，设置于振动板50A的第一区域P1的厚壁部55A由第一振动板51、第二振动板52以及第三振动板53构成，薄壁部56A由第一振动板51以及第二振动板52构成。作为第三振动板53的材料，优选为，使用例如氮化硅(SiN)。但是，该第三振动板53的材料并未被特别地限定，也可以为例如粘合剂等。

即使将振动板50A设为这样的结构，也与实施方式1同样地，能够在抑制在对压电致动器300进行了驱动时的对于振动板50A的裂纹的发生的同时，使振动板50A的位移量增大。

此外，振动板50A由在厚度方向上层压的多个膜、在本实施方式中为第一振动板51、第二振动板52以及第三振动板53构成，并且这些多个膜中的任意一层、在本实施方式中为第三振动板53以跨及其厚度方向的方式而被去除，从而形成薄壁部56A。即，凹部57A通过将第三振动板53以跨及其厚度方向的方式进行去除从而被形成。由此，能够比较容易地形成具备厚壁部55A以及薄壁部56A的振动板50A，从而量产性提高。

另外，虽然在本实施方式中，凹部57A通过将第三振动板53以跨及其厚度方向的方式进行去除从而被形成，但是也可以通过去除其他的膜而被形成。例如，也可以设为，通过将第二振动板52以跨及其厚度方向的方式进行去除，从而形成凹部57A。此外，也可以例如，通过将第三振动板53以及第二振动板52以跨及其厚度方向的方式进行去除，从而形成凹部57A。

实施方式3

图8为表示实施方式3所涉及的记录头的主要部分的剖视图。另外，对于与实施方式1相同部件标记相同的符号，并且省略重复的说明。

如图8所示，在本实施方式所涉及的记录头1B中，振动板50B与实施方式1同样地由第一振动板51以及第二振动板52构成。并且，薄壁部56B通过将第一振动板51的厚度方向的一部分从压力室12侧去除从而被形成。即，在第一振动板51上，通过从压力室12侧去除其厚度方向的一部分从而设置凹部57B，由此与薄壁部56B一起形成厚壁部55B。

即使将振动板50B设为这样的结构，也与实施方式1同样地，能够在抑制在对压电致动器300进行了驱动时的对于振动板50B的裂纹的发生的同时，使振动板50B的位移量增大。

此外，由于薄壁部56B通过将第一振动板51的厚度方向的一部分从压力室12侧去除从而被形成，即，凹部57B被形成在第一振动板51的压力室12侧的面上，从而振动板50B的压电致动器300侧的面未被形成有凹凸而成为平面。因此，压电致动器300的制造变得容易，从而量产性提高。

但是，振动板50B的压电致动器300侧的面也可以不一定是平面。也可以设为例如与实施方式1同样地在第一振动板51的第一电极60侧的面上设置凹部57，并且在第一振动板51的压力室12侧的面上设置凹部57B的方式。

另外，在第一振动板51上形成凹部57B的方法并未被特别地限定，只要使用现有的技术来形成即可。例如，在对流道形成基板10利用各向异性蚀刻等而形成压力室12的情况下，在流道形成基板10被去除从而第一振动板51的表面被露出来后，能够通过利用氟化氢(HF)等对第一振动板51进行蚀刻从而形成凹部57B。

此时，通过在流道形成基板10的表面上将所谓的补正图案设置成预定形状，从而能够使用一个掩膜图案，而在流道形成基板10上形成压力室12，并且也在第一振动板51上形成凹部57B。

实施方式4

图9为表示实施方式4所涉及的记录头的主要部分的剖视图。另外，对于与实施方式1相同部件标记相同的符号，并且省略重复的说明。

如图9所示，在本实施方式的记录头1C中，振动板50C的与压力室12对置的区域、也就是可挠区域P由第一振动板51以及第二振动板52、和被设置于第一振动板51的+Z方向侧即压力室12侧的第三振动板53A构成。该第三振动板53A在压力室12内被设置在第一振动板51的表面上。并且，通过在该第三振动板53A上设置凹部57C，从而在振动板50C上形成薄壁部56C，并且形成了厚壁部55C。该凹部57C以在厚度方向上贯穿第三振动板53A的方式而被设置。

因此，在本实施方式的结构中，被设置在振动板50C的第一区域P1的厚壁部55C由第一振动板51、第二振动板52以及第三振动板53A构成。另一方面，被设置在第二区域P2的薄壁部56C由第一振动板51以及第二振动板52构成。

第三振动板53A的材料并未被特别地限定。在本实施方式中，作为第三振动板53A的材料，可以使用用于将共用液室基板30粘合在流道形成基板10上的粘合剂。此外，第三振动板53A的形成方法也未被特别地限定。例如，在对共用液室基板30和流道形成基板10进行接合时，增加用于对两者进行粘合的粘合剂的涂敷量。由此，在通过粘合剂而使共用液室基板30和流道形成基板10抵接时，多余的粘合剂沿着在压力室12的侧壁形成的角部而流至第一振动板51，从而在由流道形成基板10和第一振动板51形成的角部附近处，也就是说，在振动板50C的第一区域P1，形成由粘合剂构成的第三振动板53A。

即，在振动板50C的第二区域P2未形成第三振动板53A，第三振动板53A仅被形成在振动板50C的第一区域P1。换言之，第三振动板53A仅被形成在振动板50C的第一区域P1，并且在振动板50C的第二区域P2形成有在厚度方向上贯穿第三振动板53A的凹部57C，从而振动板50C的与凹部57C相对应的部分成为薄壁部56C。另外，如上述那样，由流至压力室12的角部的粘合剂而被形成的第三振动板53A的在Z轴方向上的厚度为，在压力室12的端部最厚且越靠向压力室12的中央部侧越薄。当然，第三振动板53A的厚度也可以为遍及整体而大致固定。

即使将振动板50C设为这样的结构，也与实施方式1同样地，能够在抑制在对压电致动器300进行了驱动时的对于振动板50C的裂纹的发生的同时，使振动板50C的位移量增大。

此外，在本实施方式中，由于第三振动板53A通过粘合剂而被形成，因而可以将因在振动板50C上设置厚壁部55C以及薄壁部56C而导致的对位移的影响抑制为较小。因此，能够更加妥善地使振动板50C进行位移，并且能够实现记录头1的进一步的可靠性的提升。

其他的实施方式

以上，虽然关于本发明的各实施方式而进行了说明，但本发明的基本的结构并未被限定于上述的结构。

例如，虽然在上述的实施方式中设为，振动板分别在X轴方向以及Y轴方向上，在第一区域具备厚壁部，并且在第二区域具备薄壁部，但是Y轴方向上的振动板的结构并非被限定于此的结构。即，振动板只要至少在X轴方向上具备厚壁部和薄壁部即可，也可以在Y轴方向上不具备厚壁部和薄壁部。即使设为这样的结构，也可以获得能够在抑制对于振动板的裂纹的发生的同时使振动板的位移量增大这一作用效果。

此外，虽然在上述的各实施方式中设为，第一电极构成多个活性部共用的共同电极，第二电极构成在各活性部独立的单独电极，但是也可以设为第一电极构成单独电极，第二电极构成共同电极。即使在这样的情况下，通过振动板具备厚壁部以及薄壁部，也可以获得与上述的实施方式同样的作用效果。

此外，这些各实施方式的记录头1被搭载在作为液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置上。图10为表示作为一个实施方式所涉及的液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置的一个示例的示意图。

在图10中所示的喷墨式记录装置I中，记录头1可拆装地设置有构成油墨供给单元的盒2，并且被搭载在滑架3上。搭载了该记录头1的滑架3以在被安装于装置主体4上的滑架轴5的轴向上移动自如的方式而被设置。

并且，通过驱动电机6的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步带7而被传导至滑架3，从而搭载了记录头1的滑架3沿着滑架轴5进行移动。另一方面，在装置主体4中设置有作为输送单元的输送辊8，并且纸等作为记录介质的记录薄片S通过输送辊8而被输送。另外，输送记录薄片S的输送单元未被限于输送辊，也可以为带或滚筒等。

在这样的喷墨式记录装置I中，通过相对于记录头1而将记录薄片S向+X方向进行输送，并且使滑架3相对于记录薄片S在Y方向上进行往返移动，同时使油墨滴从记录头1中喷射，从而跨及记录薄片S的大致整个面而喷落油墨滴，来执行所谓的印刷。

此外，虽然在上述的喷墨式记录装置I中，例示出了记录头1被搭载在滑架3上且在作为主扫描方向的Y方向上进行往返移动的结构，但是并未被特别地限定于此，例如，在记录头1被固定且通过仅使纸等记录薄片S在作为副扫描方向的X方向上进行移动来实施印刷的所谓行式记录装置中也能够应用本发明。

另外，虽然在上述实施方式中，作为液体喷射头的一个示例而列举出喷墨式记录头，此外作为液体喷射装置的一个示例而列举出喷墨式记录装置来进行了说明，但本发明以广泛的液体喷射头以及液体喷射装置总体为对象，当然也能够应用在喷射油墨以外的液体的液体喷射头或液体喷射装置中。作为其他的液体喷射头可以列举出，例如，在打印机等图像记录装置中被使用的各种的记录头、在液晶显示器等的滤色器的生产中被使用的颜色材料喷射头、在有机EL显示器、FED(电场放出显示器)等的电极形成中被使用的电极材料喷射头、在生物chip(芯片)制造中被使用的生物体有机物喷射头等，并且本发明也能够应用在具备相关的液体喷射头的液体喷射装置中。

符号说明

I…喷墨式记录装置(液体喷射装置)；1…喷墨式记录头(液体喷射头)；2…盒；3…滑架；4…装置主体；5…滑架轴；6…驱动电机；7…同步带；8…输送辊；10…流道形成基板；11…隔壁；12…压力室；15…连通板；20…喷嘴板；21…喷嘴；30…共用液室基板；31…第一流道；32…第二流道；35…共用液室；40…可塑性基板；41…密封膜；42…固定基板；43…开口部；49…可塑性部；50…振动板；51…第一振动板；52…第二振动板；53…第三振动板；55…厚壁部；56…薄壁部；57…凹部；60…第一电极；70…压电体层；70a…开口部；80…第二电极；80a…开口部；100…流道单元；300…压电致动器；310…活性部；S…记录薄片；P…可挠区域；P1…第一区域；P2…第二区域。

Claims (11)

1.一种液体喷射头，其特征在于，具备：

流道形成基板，其上并排设置有多个与喷嘴进行连通的压力室；

振动板，其被形成在所述流道形成基板的一面侧；

压电致动器，其具备被层压于所述振动板的与所述压力室相反的面侧的第一电极、压电体层以及第二电极，

所述压电致动器在作为所述压力室的并排设置方向的第一方向上，在与所述压力室的两端部相对应的所述振动板的第一区域具备所述压电体层被所述第一电极和所述第二电极夹着的活性部，在与所述压力室的中央部相对应的所述振动板的第二区域不具备所述活性部，

所述振动板在所述第一方向上，在所述第一区域具有预定厚度的厚壁部，并且在所述第二区域具有与所述厚壁部相比厚度较薄的薄壁部。

2.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述薄壁部仅被设置在所述第二区域的内侧。

3.如权利要求1或2所述的液体喷射头，其特征在于，

所述厚壁部在所述第一方向上跨及所述第一区域的整体而连续地进行设置。

4.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述活性部被延伸设置至对所述压力室进行分隔的隔壁上，

所述厚壁部从与所述压力室对置的区域至所述隔壁上的设置有所述活性部的区域而连续地进行设置。

5.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述振动板具有包含氧化锆的氧化锆膜，

所述薄壁部中至少所述氧化锆膜的厚度薄于所述厚壁部的厚度。

6.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述振动板的杨氏模量小于所述压电体层的杨氏模量。

7.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述压电体层中与所述振动板的所述薄壁部对置的部分的厚度薄于其他的部分的厚度。

8.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述压电致动器在与所述压力室的并排设置方向交叉的第二方向上，在所述第一区域具备所述活性部，在所述第二区域不具备所述活性部，

所述振动板在所述第二方向上，在所述第一区域具有所述厚壁部，并且在所述第二区域具有所述薄壁部。

9.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述振动板通过将多个膜在厚度方向上层压而形成，

所述薄壁部通过将多个所述膜中的任意一层跨其厚度方向进行去除而被形成。

10.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述薄壁部通过将所述振动板的所述压力室侧的一部分去除而被形成。

11.一种液体喷射装置，其特征在于，

具备权利要求1至10中的任意一项所述的液体喷射头。

Images