CN1167550C - 墨水喷射头及其制造方法以及墨水喷射式记录装置 - Google Patents

墨水喷射头及其制造方法以及墨水喷射式记录装置 Download PDF

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Abstract

在使压电促动器(21)的压电元件(23)和在该压电元件(23)的与所述压力室(3)相反的一侧设置的上部电极(24)和设置在压电元件(23)的压力室(3)一侧的下部电极(22)薄膜化,并使墨水喷射头H小型化时,为了防止由于在其下部电极(22)以及压电元件(23)的膜形成过程中产生的龟裂部(22b、23b)造成的压电促动器(21)工作状态不良问题的发生,在压电元件(23)的下部电极(22)一侧的面上设置由电绝缘材料构成的龟裂部被覆层(25),使该电绝缘材料被填充到该压电元件(23)的龟裂部(23b)内。

Description

墨水喷射头及其制造方法以及墨水喷射式记录装置
发明领域
本发明涉及一种利用压电促动器使墨水从喷嘴中喷出的墨水喷射头及其制造方法以及具有该墨水喷射头的墨水喷射式记录装置。
背景技术
众所周知,以往的利用压电促动器使墨水喷出的墨水喷射头如图9所示,设置形成具有供给墨水的供给口102a以及用于使墨水喷出的喷射口102b的多个压力室用的凹部102的头主体101。把该头主体101的各凹部102沿1个方向(垂直于纸面的方向)拉开给定间隔来排列。
所述头主体101由构成所述各凹部102侧壁部的压力室部件105、构成该各凹部102的底壁部并粘合多个薄板的墨水流路部106以及喷嘴板113构成。在所述墨水流路部106内形成有分别连接所述各凹部102的供给口102a的供给用墨水流路107和分别连接所述各凹部102的喷射口102b的喷射用墨水流路108。所述各供给用墨水流路107连接沿所述各凹部102排列方向延伸的墨水供给室110,该墨水供给室110连接形成在压力室部件105以及墨水流路部106上并与图外的墨水容器连接的墨水供给孔111。在所述喷嘴板113上形成分别与所述各喷射用墨水流路108连接的喷嘴114。
在所述头主体101的压力室部件105的上面分别设置封闭所述头主体101的各凹部102并与该凹部102一起构成压力室103的压电促动器121。所述各压电促动器121具有压电元件123、在该压电元件123的与所述压力室103相反的一侧设置的上部电极124、以及设置在压电元件123的压力室103一侧的下部电极122。该下部电极122在整个压电促动器121上由共同的一个所构成,还具有所谓振动板的作用。
而且,如果在所述下部电极122和上部电极124之间外加脉冲电压,则压电元件123利用在该压电元件123内部产生的电场向与该厚度方向垂直的方向收缩,而与此相对,下部电极122以及上部电极124不收缩,所以利用所谓的双金属片效果使对应压电促动器121的压力室103的部分向压力室103一侧弯曲变形为凸形。利用该弯曲变形,在压力室103内产生压力,利用该压力使压力室103内的墨水通过喷射口102b以及喷射用墨水流路108,从喷嘴114向外部喷出。
但是,如所述那样,对利用压电促动器使墨水从喷嘴中喷射出来的墨水喷射头来说,近年来,虽然在对小型轻量化、低驱动电压化、低噪音化、低成本化以及墨水喷出的控制性改善等的严格要求下,对其进行了各种改良等尝试,但现在仍然在考虑以更进一步的小型化、高性能化为目标,把压电元件和电极等作为容易进行细微加工的薄膜来形成。在这种情况下,以下方法是比较容易并切实可行的:即,首先利用溅射和真空镀敷在基底上依次形成上部电极、压电元件以及下部电极,而后固定所述形成的下部电极和头主体,接着利用腐蚀等来除去所述基底。
但是,如所述那样,如果利用溅射和真空镀敷来形成压电元件,则由于成膜时的异物等原因,在压电元件的不特定部分上产生利用龟裂部来与周围分割开的微小缺陷部。特别是在溅射的情况下,溅射初期的放电不均和电位不均等成为触发器,更容易产生这样的缺陷部。并且,该缺陷部随着成膜的进行而逐渐成长,所以所述龟裂部沿着压电元件的厚度方向延伸并形成圆锥形状,通常,
在压电元件厚度方向的两面呈近似圆环状的开口状态(沿着厚度方向贯通的状态)。而且,如果在该压电元件上利用溅射和真空镀敷来形成下部电极,则在下部电极上也连续产生由于所述压电元件的缺陷部所造成的缺陷部,其结果,所形成的下部电极龟裂部是与压电元件龟裂部连续的。而且,在下部电极上,在所述压电元件的缺陷部以外的部分也产生与压电元件同样的缺陷部。特别是当使下部电极为在兼作振动板的情况下,在墨水喷射性能等方面比较理想的铬制品时,是非常容易产生缺陷部的。虽然能够在某种程度上抑制这种缺陷部,但要使缺陷部完全消除是比较困难的。
如以上所述的那样,如果在压电元件上产生缺陷部(龟裂部),则在压电元件的机械强度降低的同时,龟裂部的电场强度增大,从而容易产生漏损。而且,如果在下部电极上产生龟裂部,则在下部电极的机械强度降低的同时,还会使电压不能均一地加到整个压电元件上。而且,压力室内的墨水通过下部电极的龟裂部一接触压电元件,根据墨水的材料有时压电元件会因被熔化等而受损。而且,在压电元件以及下部电极连续产生龟裂部时,如果比压电元件电绝缘性能差的墨水浸入该龟裂部内,则在下部电极和上部电极之间发生短路,从而使电绝缘性遭到破坏。
发明内容鉴于以上所存在的问题,本发明的目的在于:在使压电促动器的压电元件和电极等薄膜化,使墨水喷射头小型化的情况下,防止在膜形成的过程中,在压电元件和电极上产生的龟裂部所造成的压电促动器工作状况劣化等问题的发生,提高其使用寿命。
为了实现所述目的,在本发明中,在具有在压电元件和该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极的压电促动器上的该第二电极压力室一侧的面或者压电元件第二电极一侧的面上,设置由电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件使该电绝缘材料填充到该龟裂部内,或者设置阻止压力室内的墨水通过第二电极的龟裂部与压电元件接触的墨水接触阻止构件。
具体地说,本发明1的墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;在所述压电促动器的压电元件的第二电极一侧的面上设有由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件,使该电绝缘材料填充到该压电元件中的以向第二电极一侧的面开口的状态所产生的龟裂部之中。
根据所述构成,因为把电绝缘材料填充到压电元件的龟裂部内,所以在维持压电元件机械强度的同时,还能够防止龟裂部发生漏损。因此,即使在利用溅射和真空镀敷形成压电元件等过程中在压电元件上产生龟裂部,也不会由于该龟裂部而使压电促动器产生工作状况不良的问题,从而能获得良好的并且是持久的墨水喷射性能。
根据本发明2,本发明1所述的龟裂部被覆构件是在压电元件的第二电极一侧面上以层状来形成的。
这样一来,即使有多个龟裂部,也没有必要针对每一个龟裂部来分别设置龟裂部被覆构件,而是能够一面在压电元件的第二电极一侧面上形成层,一面把电绝缘材料一次性地填充到全部龟裂部内。而且,即使在第2电极上产生龟裂部,使压力室内的墨水浸入该龟裂部内,也能够使该墨水不与压电元件相接触,实施对压电元件的防墨水保护,同时,因为墨水并没有浸入到压电元件的龟裂部内,所以即使是比压电元件电绝缘性差的墨水,在第一电极以及第二电极之间也不发生短路。而且,虽然利用层状的龟裂部被覆构件有可能使压电元件上产生的电场变低,但如果使所形成的该层非常薄,就能够使压电元件上产生给定的电场。
本发明3的墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;在所述压电促动器第二电极的压力室一侧的面上设有由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件,使该电绝缘材料填充到以向该第二电极的压力室一侧的面开口的状态在第二电极以及压电元件双方所连续产生的龟裂部之中。
据此,因为把电绝缘材料填充到在第二电极以及压电元件双方连续产生的龟裂部之中,所以在维持第二电极以及压电元件的机械强度的同时,还能够防止压电元件的龟裂部发生漏损。而且,因为墨水并没有浸入到在第二电极以及压电元件双方连续产生的龟裂部之中,所以能够实施对压电元件的防墨水保护。因此,与所述本发明1相同,能够提高压电促动器的耐久性。
根据本发明4,本发明2所述的龟裂部被覆构件是在第二电极的压力室一侧的面上以层状来形成的。
这样一来,就能够在比较容易地把电绝缘材料填充到多个龟裂部内的同时,在第二电极上,在与压电元件的龟裂部不同的部分上即使产生其他的龟裂部也能利用龟裂部被覆构件防止墨水浸入其他的龟裂部内,从而能够切实地实施对压电元件的防墨水保护。
本发明5的墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;在所述压电促动器的压电元件的第二电极一侧的面上,呈层状形成通过在该第二电极以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触压电元件的墨水接触阻止构件。
据此,就能够实施对压电元件的防墨水保护,就能够提高压电促动器的耐久性。而且,如果在压电元件的第一以及第二电极所夹的部分上不产生龟裂部,则通过用导电性材料构成的墨水接触阻止层也能够使之在整个压电元件上产生近似均一的电场。
本发明6的墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;在所述压电促动器的第二电极的压力室一侧的面上,设有通过在该第二电极以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触压电元件的墨水接触阻止构件。
据此,就能够实施对压电元件的防墨水保护,就能够提高压电促动器的耐久性。
根据本发明7,把所述本发明6中的墨水接触阻止构件呈层状形成在第二电极的压力室一侧的面上。
这样一来,对于多个龟裂部,就不必分别设置墨水接触阻止构件,从而能比较容易地实施对压电元件的防墨水保护。而且,如果在压电元件的第一以及第二电极所夹的部分上不产生龟裂部,则通过用导电性材料来构成层状墨水接触阻止构件以及把该导电性材料填充到第二电极的龟裂部内,也能够使之在整个压电元件上产生近似均一的电场。
本发明8是墨水喷射头制造方法,该墨水喷射头包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;本发明包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;一面使电绝缘材料填充到该压电元件中的以向该压电元件的上面开口的状态产生的龟裂部之中,一面在所述压电元件上形成由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层的工序;在所述龟裂部被覆层上形成第二电极的工序;固定具有所述第二电极和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序。
据此,就能够比较容易地获得所述本发明2的墨水喷射头。
本发明9是墨水喷射头制造方法,该墨水喷射头包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;本发明包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;在所述压电元件上形成第二电极的工序;一面使电绝缘材料填充到以向第二电极的上面开口的状态在第二电极以及压电元件双方连续产生的龟裂部之中,一面在所述第二电极上形成由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层的工序;固定具有所述龟裂部被覆层和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序。
据此,就能够比较容易地获得所述本发明4的墨水喷射头。
本发明10是墨水喷射头制造方法,该墨水喷射头包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;本发明包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;在所述压电元件上形成墨水接触阻挡层的工序;在所述墨水接触阻挡层上形成第二电极的工序;固定具有所述第二电极和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序;所述墨水接触阻止层是通过在所述第二电极上以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触所述压电元件的。
据此,就能够比较容易地获得所述本发明5的墨水喷射头。
本发明11是墨水喷射头制造方法,该墨水喷射头包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;本发明包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;在所述压电元件上形成第二电极的工序;在所述第二电极上形成墨水接触阻挡层的工序;固定具有所述墨水接触阻挡层和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序;所述墨水接触阻止层是通过在所述第二电极上以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触所述压电元件的。
据此,就能够比较容易地获得所述本发明7的墨水喷射头。
本发明12是墨水喷射头的制造方法,该墨水喷射头包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;本发明包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;一面使电绝缘材料填充到该压电元件中的以向该压电元件的上面开口的状态产生的龟裂部之中,一面在所述压电元件上形成由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层的工序;在所述龟裂部被覆层上形成第二电极的工序;在所述第二电极上形成墨水接触阻挡层的工序;固定具有所述墨水接触阻挡层和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序;所述墨水接触阻止层是通过在所述第二电极上以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触所述压电元件的。
据此,因为在压电元件的第二电极一侧的面上形成龟裂部被覆层,而且,在第二电极的压力室一侧的面上形成墨水接触阻挡层,所以在压电元件以及第二电极双方即使产生龟裂部,也能够切实防止由这些龟裂部所导致的压电促动器工作情况不良的发生,能够提高压电促动器的耐久性。
本发明13是墨水喷射式记录装置的发明。即,本发明的墨水喷射式记录装置包括:墨水喷射头;使所述墨水喷射头和所述记录媒体相互之间进行相对移动的相对移动部件;
所述墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;
利用所述相对移动部件使墨水喷射头相对记录媒体进行相对移动时,使墨水从该墨水喷射头的头主体的喷嘴中向记录媒体喷出来进行记录。
而且,在所述墨水喷射头的压电促动器的压电元件的第二电极一侧的面上设有由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件,使电绝缘材料填充到该压电元件中的以向第二电极一侧的面开口的状态所产生的龟裂部之中。
利用本发明能够获得与所述本发明1相同的作用效果。
本发明14的墨水喷射式记录装置包括:墨水喷射头;使所述墨水喷射头和所述记录媒体相互之间进行相对移动的相对移动部件;
所述墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;
利用所述相对移动部件使墨水喷射头相对记录媒体进行相对移动时,使墨水从该墨水喷射头的头主体的喷嘴中向记录媒体喷出来进行记录。
而且,在所述墨水喷射头的压电促动器的第二电极的压力室一侧的面上设有由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件,使电绝缘材料填充以向该第二电极的压力室一侧的面开口的状态在第二电极以及压电元件双方连续产生的龟裂部之中。
据此,能够获得与所述本发明3相同的作用效果。
本发明15的墨水喷射式记录装置包括:墨水喷射头;使所述墨水喷射头和所述记录媒体相互之间进行相对移动的相对移动部件;
所述墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;
利用所述相对移动部件使墨水喷射头相对记录媒体进行相对移动时,使墨水从该墨水喷射头的头主体的喷嘴中向记录媒体喷出来进行记录。
而且,在所述墨水喷射头的压电促动器的压电元件的第二电极一侧的面上,呈层状形成通过在该第二电极以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触压电元件的墨水接触阻止构件。
据此,能够获得与所述本发明5相同的作用效果。
本发明16的墨水喷射式记录装置包括:墨水喷射头;使所述墨水喷射头和所述记录媒体相互之间进行相对移动的相对移动部件;
所述墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;
利用所述相对移动部件使墨水喷射头相对记录媒体进行相对移动时,使墨水从该墨水喷射头的头主体的喷嘴中向记录媒体喷出来进行记录。
而且,在所述墨水喷射头的压电促动器的第二电极的压力室一侧的面上,设有通过在该第二电极以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触压电元件的墨水接触阻止构件。
据此,能够获得与所述本发明6相同的作用效果。
附图说明
下面,简单说明附图。
图1是表示有关本发明实施例1的墨水喷射式记录装置的概略立体图。
图2是表示在主扫描方向上截断图1的墨水喷射式记录装置的墨水喷射头的剖面图。
图3是表示图2墨水喷射头压电促动器主要部位的放大剖面图。
图4是表示图2墨水喷射头制造方法的概略说明图。
图5是表示实施例1变形例的相当于图3的图。
图6是表示实施例2的相当于图2的图。
图7是表示图6墨水喷射头压电促动器主要部位的放大剖面图。
图8是表示图6墨水喷射头制造方法的概略说明图。
图9是表示墨水喷射头已有实施例的剖面图。
实现本发明的最好方式
实施例1
图1是概略性地表示有关本发明实施例1的墨水喷射式记录装置的立体图。如后述那样,该墨水喷射式记录装置具有把墨水喷射到作为记录媒介物的记录纸51上的墨水喷射头H。该墨水喷射头H被滑架31支撑固定,在该滑架31上设有省略了图示的滑架马达,在沿着主扫描方向延伸(图1所示的X方向)的滑架轴32上,利用该滑架马达导引所述墨水喷射头H以及滑架31使之沿该方向进行往返运动。利用该滑架31、滑架轴32以及滑架马达来构成使墨水喷射头H和记录纸51相对移动的相对移动部件。
把所述记录纸51夹在利用省略了图示的输送马达旋转驱动的2个输送辊52之间,利用该输送马达以及各输送辊52,在所述墨水喷射头H的下方沿着垂直于所述主扫描方向的副扫描方向(图1所示的Y方向)输送所述记录纸51。
如图2所示,所述墨水喷射头H具有:形成有具有提供墨水的供给口2a以及用于喷射墨水的喷射口2b的多个压力室用的凹部2的喷射头主体1。该头主体1的各凹部2的开口要使该喷射头主体1的上面沿所述主扫描方向延伸,并列设置该头主体1的各凹部2使之相互之间在所述副扫描方向上拉开近似相等的间隔。
所述头主体1的各凹部2的侧壁部由大约200μm厚的感光性玻璃制的压力室部件5构成;各凹部2的底壁部由固定在该压力室部件5上并粘合多块不锈钢薄板的墨水流路部件6构成。在该墨水流路部件6内形成有分别连接所述各凹部2供给口2a的供给用墨水流路7,和分别连接所述喷射口2b的喷射用墨水流路8。把所述各供给用墨水流路7连接到在所述各凹部2的排列方向上(副扫描方向)延伸的墨水供给室10上;把该墨水供给室10连接到形成在所述压力室部件5以及墨水流路部件6上并且与图外的墨水容器连接的墨水供给孔11上。
在所述墨水流路部件6的与压力室部件5的相反侧面(下面)上设有构成墨水喷射头H下面并且由聚酰亚胺等高分子树脂构成的大约20μm厚的喷嘴板13,在该喷嘴板13上形成通过所述各喷射用墨水流路8与所述各喷射口2b分别连接的直径约20μm的喷嘴14。各喷嘴14的设置要使之沿副扫描方向呈列状排列。
在所述头主体1压力室部件5上的与墨水流路部件6的相反侧面(上面)上分别设有阻塞所述头主体1的各凹部2并与该凹部2共同构成压力室3的压电促动器21。各压电促动器21具有:由锆钛酸铅(PZT)构成的1~10μm厚的压电元件23;在该压电元件23的与所述压力室3的相反一侧(上侧)设置的0.05~0.6μm厚pt制上部电极24(第一电极);设置在压电元件23的所述压力室3一侧(下侧)的1~10μm厚的Cr制下部电极22(第二电极)。该下部电极22在全部压电促动器21上形成共用的一个,在处于接地状态的同时,还具有作为所谓振动板的作用。
如图3放大所示,在所述压电元件23的下部电极22的面上设有由电绝缘材料(聚酰亚胺、雷齐斯托电阻合金、二氧化硅、氧化铝等)构成的0.01~0.5μm厚的龟裂部被覆层25(把由电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件分层形成),使该电绝缘材料充填到该压电元件23中的、在向厚度方向两面开口的状态下(贯通厚度方向的状态)产生的龟裂部23b内。该压电元件23的龟裂部23b,如后面所述的那样,是在制造墨水喷射头H时,形成在利用溅射形成压电元件23时产生的微小缺陷部23a的周边部上的,沿压电元件23的厚度方向延伸并构成圆锥形状,以呈近似圆环形状向压电元件23厚度方向两面开口的状态(该两面开口的内径以及外径都是下部电极22一侧比较大)。并且,虽然在所述下部电极22上也产生与所述压电元件23同样的缺陷部22a(龟裂部22b),但在该下部电极22的龟裂部22b的压力室3一侧的开口呈开放状态。
下面,根据图4来说明所述墨水喷射头H的制造方法的大致顺序。并且,在图4中,图2以及图3和墨水喷射头H(压电促动器21)的上下关系呈相反状态。
首先,利用溅射在0.3mm厚的单结晶MgO基底41上整体形成(参照图4(a))上部电极24(Pt膜),而后,利用溅射在所形成的上部电极24上整体形成(图4(b))压电元件23(PZT膜)。在形成该压电元件23时,以异物、放电不均、电位不均等为主要原因,在压电元件23上产生利用龟裂部23b来与周围分割开的缺陷部23a。即,溅射初期的放电不均和电位不均等成为触发器,开始产生这样的缺陷部23a,并随着成膜的进行逐渐成长,形成倒圆锥形状。
为此,缺陷部23a周边部的龟裂部23b沿着压电元件23的厚度方向延伸并形成圆锥形状,同时在压电元件23的两面呈近似圆环状开口的状态。
接着,一面在该压电元件23的龟裂部23b内充填电绝缘材料,一面在整个所述形成的压电元件23上形成由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层25(参照图4(c))。该龟裂部被覆层25的形成是通过在整个压电元件23上旋转涂覆(旋转器)电绝缘材料来实施的。
而且,在整个所述形成的龟裂部被覆层25上形成(参照图4(d))下部电极22(Cr膜)。虽然在该下部电极22上也生成与所述压电元件23同样的缺陷部23a(龟裂部23b),但在该实施例1中,在下部电极22上也不形成任何层。
下面,虽然省略了示图,但利用粘接剂固定粘接所述形成的下部电极22和预先制作的头主体1,然后用热磷酸和KOH等熔化并除去(腐蚀除去)所述基底41(也可以在熔化并除去基底41之前,仅使压力室部件5与下部电极22固定粘接,而在熔化并除去基底41之后固定粘接墨水流路部件6和喷嘴板13)。即,固定下部电极22和具有压力室用空间部的压力室形成部件。而且,利用干腐蚀等在按照给定形状完成独立电极24、压电元件23以及下部电极22的同时,通过进行配线和其他的必要处理来完成墨水喷射头H。
下面,对所述墨水喷射头H的工作情况进行说明,通过利用在所述下部电极22以及上部电极24之间外加电压使对应压电促动器21的压力室3的部分变形,以减少压力室3的容积来使该压力室3内的墨水从喷射口2b喷出。即,通过下部电极22和上部电极24把脉冲电压外加到压电元件23上,压电元件23利用在该压电元件23内部产生的电场(因为龟裂部被覆层25厚度非常薄(0.01μm~0.5μm),所以能够产生给定电场)向与该厚度方向垂直的方向收缩,而与此相对,下部电极22和上部电极24不收缩,所以利用所谓的双金属片效果使对应压电促动器21的压力室3的部分弯曲变形使之在压力室3一侧呈凸形。利用该弯曲变形,在压力室3内产生压力,利用该压力使压力室3内的墨水中的给定量部分通过所述喷射口2b以及喷射用墨水流路8,从喷嘴14向外部(要印刷的纸面上)喷出,呈点状附着在纸面上。而且,并不仅限于一种颜色的墨水,还能使之进行彩色印刷,使例如黑色、蓝绿色、浓紫红色以及黄色的各种颜色墨水分别从不同的喷嘴14喷出。
对所述各压电元件23外加的驱动电压,是当使墨水打印头H以及滑架31在主扫描方向上以近似一定的速度从记录纸51一端移动到另一端时,按照给定时间(例如50μs:驱动频率20KHz)来进行的(但是,当墨水打印头H到达记录纸51上不应该着墨水滴之处时不施加电压),据此来使墨水滴喷附到记录纸51的给定位置上。而且,1行扫描记录结束后,利用输送马达以及各输送辊52把记录纸51向副扫描方向输送给定量,然后再次一面使墨水打印头H以及滑架31在主扫描方向移动一面使墨水滴喷出,进行新的1行扫描记录。通过不断重复该工作过程就可以在整个记录纸51上形成所希望的图像。
如所述的那样,即使在下部电极22和上部电极24之间施加电压,因为把电绝缘材料充填到了压电元件23的缺陷部23a周围部的龟裂部23b内,所以能够防止在该龟裂部23b内的漏损,同时能够维持压电元件23的机械强度。而且,当压电促动器21变形时,压力室3内的墨水从该龟裂部22b的压力室3一侧的开口处浸入(即使在静止状态有时也浸入)下部电极22的龟裂部22b内,但即使墨水浸入该下部电极22b内,利用龟裂部被覆层25能够使该墨水不与压电元件23相接触,实施对压电元件23的防墨水保护,同时,因为墨水并没有浸入到压电元件23的龟裂部23a内,所以即使是比压电元件23电绝缘性差的墨水,在下部电极22和上部电极24之间也不发生短路。即龟裂部被覆层25还具有作为通过在下部电极22以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部22b来阻止龟裂部被覆层25接触压电元件23的墨水接触阻止层(在压电元件23的下部电极22一侧的面上呈层状形成的墨水接触构件)的作用。
因此,在所述实施例1中,因为在压电元件23的下部电极22一侧的面上设有龟裂部被覆层25,所以在下部电极22和压电元件23上即使产生伴随缺陷部22a、23a的龟裂部22b、23b,也不会由于该龟裂部22b、23b而使压电促动器21产生工作情况不良的状况,能够得到能长期保持的良好墨水喷射性能。因此,能够使压电元件23薄膜化,使墨水喷射头H小型化,同时使其使用寿命得以提高。
而且,在所述实施例1中,虽然在下部电极22的压力室3一侧的面上也不形成任何层,但如图5所示,也可以设置(在下部电极22形成之后并且在固定头主体1之前,设置在整个下部电极22上形成墨水接触阻止层26的工序,可以固定该形成的墨水接触阻止层26和头主体1)通过下部电极22的龟裂部22b来阻止压力室3内的墨水接触压电元件23的墨水接触阻止层26(呈层状形成墨水接触阻止构件)。这样一来,就能够形成比设置在压电元件23的下部电极22面上的龟裂部被覆层25厚得多的墨水接触阻止层26,所以能够更可靠地防止墨水对压电元件23的侵蚀。而且,该墨水接触阻止层26也可以用与所述龟裂部被覆层25同样的电绝缘材料构成,也可以用导电性材料(钛、镍、镍铬合金、钽、钼、不锈钢等)来构成(在电绝缘材料的情况下利用旋转涂覆来形成,而在导电性材料的情况下利用喷射或真空镀敷来分别形成)。而且,没有必要把电绝缘材料或导电性材料完全填充到下部电极22的龟裂部22b内,可以只封闭龟裂部22b的压力室3一侧的开口。但是,在用导电性材料构成墨水接触阻止层26的同时,如能把该导电性材料填充到下部电极22的龟裂部22b内,就能够维持下部电极22的机械强度,同时最好能够使整个压电元件23上产生近似均一的电场。而且,所述墨水接触阻止层26没有必要形成层状,也可以是分别用来封闭龟裂部22b的压力室3一侧的开口。
而且,在所述实施例1中,如果在对应压电元件23的上部电极24的部分(夹在两电极22、24中间的部分)上不产生缺陷部23a(龟裂部23b),则也可以不在压电元件23的下部电极22的面上设置由电绝缘材料构成的龟裂部被覆层25(兼作墨水接触阻止层),而是设置由导电材料(钛、镍、镍铬合金、钽、钼、不锈钢等)构成、并阻止压力室3内的墨水通过下部电极22的龟裂部22b接触压电元件23的墨水接触阻止层。这样一来,就能够在阻止压力室3内的墨水接触压电元件23从而实施对压电元件23的墨水接触防止措施的同时,还能够使整个压电元件23上产生近似均一并且良好的电场,并使之与该墨水接触阻止层的厚度无关。
而且,在所述实施例1中,虽然在压电元件23的下部电极22的面上设置了呈层状形成龟裂部被覆构件的龟裂部被覆层25,但不一定非要将裂部被覆构件形成为层状,只要把电绝缘材料分别填充到各龟裂部23b内,就也可以是任何形态。因为即使这样,也同样可以在维持压电元件23的机械强度的同时,防止龟裂部23b的漏损,从而提高压电促动器21的使用寿命。但是在使龟裂部被覆构件兼作墨水接触阻止构件时,就有必要形成层状。
实施例2
图6以及图7表示本发明的实施例2(并且,对于与图2以及图3相同的部分,附加相同的符号并省略对其进行详细的说明),在压电促动器21的下部电极22的压力室3的面上设置龟裂部被覆层28。
即,在该实施例2中,不在压电元件23的下部电极22的面上设置如所述实施例1那样的龟裂部被覆层25,而是使下部电极22和压电元件23直接接触来进行积层。在该下部电极22上,除了所述实施例1那样的缺陷部22a之外,还生成连接压电元件23的缺陷部23a的缺陷部22c,为此,还连续地形成有该连续的两缺陷部22c、23a周边部的龟裂部22d、23b。而且,在所述下部电极22的压力室3一侧的面上设置由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层28(该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件呈层状形成),使电绝缘材料(聚酰亚胺、雷齐斯托电阻合金、二氧化硅、氧化铝等)填充到所述两龟裂部22d、23b内,固定该龟裂部被覆层28和头主体1。而且,在下部电极22,在压电元件23的缺陷部23a以外的部分所产生的单独龟裂部22b上也填充所述龟裂部被覆层28的电绝缘材料。
根据图8说明该墨水喷射头H的制造方法的大致顺序,首先,与所述实施例1一样,利用溅射在整个基底41上形成(参照图8(a))上部电极24(Pt膜),而后,利用溅射在所形成的上部电极24上整体形成(参照图8(b))压电元件23(PZT膜)。此时,在压电元件23上,
生成与所述实施例1同样的缺陷部23a(龟裂部23b)。
接着,在整个所述形成的压电元件23上形成(参照图8(c))下部电极22(Cr膜)。此时,在下部电极22上也连续生成起因于所述压电元件23的缺陷部23a的缺陷部22c,并且比压电元件23的缺陷部23a更大地成长。而且,在所述下部电极22,在所述压电元件23的缺陷部23a以外的部分也产生与压电元件23的缺陷部23a同样的单独缺陷部22a(龟裂部22b)。
接着,一面在所述下部电极22的整体上,在所述连续的龟裂部22d、23b以及单独的龟裂部22b内填充电绝缘材料,一面形成由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层28(参照图8(d))。该龟裂部被覆层28的形成与所述实施例1的龟裂部被覆层25一样,是通过在整个压电元件23上旋转涂覆(旋转器)电绝缘材料来实施的。
下面,虽然省略了图示,但与所述实施例1的一样,固定所述形成的龟裂部被覆层28和预先制作的头主体1(也可以只是压力室部件5),然后熔化并除去(腐蚀除去)所述基底41,利用干腐蚀等按照给定形状完成独立电极24、压电元件23以及下部电极22,同时进行配线和其他必要的处理。
因此,在所述实施例2中,在下部电极22以及压电元件23的连续的两龟裂部22d、23b以及单独的龟裂部22b内填充电绝缘材料,所以与所述实施例1的一样,能够防止在压电元件23的龟裂部23b内的漏损,同时能够维持下部电极22以及压电元件23的机械强度。而且,能够实施对压电元件23的防墨水保护,据此,龟裂部被覆层28还具有通过在下部电极22以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部22b来阻止压力室3内的墨水接触压电元件23的墨水接触阻止层的作用。
而且,在所述实施例2中,如果在对应压电元件23的上部电极24(利用干腐蚀等按照最终形状所完成的)的部分(夹在两电极22、24中间的部分)上不产生缺陷部23a(龟裂部23b),则也可以不在下部电极22的压力室3的一侧面上设置由电绝缘材料构成的龟裂部被覆层28(兼作墨水接触阻止层),而是设置由导电材料构成的墨水接触阻止层(与图5的墨水接触阻止层26相同)。据此,能够在实施对压电元件23的墨水接触防止措施的同时,如果把该导电材料填充到下部电极22的龟裂部22b内,就能够使整个压电元件23上产生近似均一的电场。
而且,在所述实施例2中,虽然在下部电极22的压力室3的一侧面上设置了呈层状形成龟裂部被覆构件的龟裂部被覆层28,但与所述实施例1的一样,只要把电绝缘材料填充到连续的两龟裂部22d、23b以及单独的龟裂部22b内,龟裂部被覆构件就可以是任何形态。
而且,虽然在所述实施例1、2中是利用溅射来形成下部电极22和压电元件23的,但也可以通过真空镀敷来形成。即使在这种情况下,因为产生与所述实施例1、2相同的、伴随缺陷部22a、22c、23a的龟裂部22b、22d,23b,所以能够有效地发挥本发明的作用效果。
而且,如果压电元件23的龟裂部23b至少向该压电元件23的下部电极22一侧的面开口,也可以不伴随如所述实施例1、2那样的缺陷部23a,而可以是任何形状。即,因为无视龟裂部23b有空洞的状态容易造成漏损,所以通过把电绝缘材料填充到这种龟裂部23b内,就能够维持压电元件23的耐压特性,防止绝缘被损坏情况的发生。另一方面,如果下部电极22的龟裂部22b、22d沿所述电极22的厚度方向贯通,从而使压力室3的墨水浸入压电元件23一侧,则其也可以是任何形状。
此外,还可以有其他多种变形,例如压电促动器21的下部电极22、压电元件23以及上部电极24等也可以使用与所述实施例不同的材料和厚度(例如,使下部电极22为钛制、镍制以及镍铬制等)而且,也可以不必与振动板兼用下部电极22,下部电极22也可以由电极层和振动板层2层来构成。而且,头主体1的压力室部件5、墨水流路部件6以及喷嘴板13也能够使用与所述实施例不同的材料和厚度。
本发明可以用于计算机、传真机以及复印机等的打印机,特别是在压电促动器的压电元件和电极等日益薄膜化、墨水喷射头日益小型化的进程中,能防止由于该膜形成过程中在压电元件和电极上产生的龟裂部所造成的压电促动器工作状态不良等问题的发生,从而能提高其使用寿命,从这一点来说,本发明在产业上的利用价值是比较高的。

Claims (16)

1.一种墨水喷射头,包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件的压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
在所述压电促动器的压电元件的第二电极一侧的面上设有由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件,使该电绝缘材料填充到该压电元件中的以向第二电极一侧的面开口的状态所产生的龟裂部之中。
2.根据权利要求1所述的墨水喷射头,其特征在于:龟裂部被覆构件是在压电元件的第二电极一侧的面上以层状来形成的。
3.一种墨水喷射头,包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件的压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
在所述压电促动器第二电极的压力室一侧的面上设有由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件,使该电绝缘材料填充到以向该第二电极的压力室一侧的面开口的状态在第二电极以及压电元件双方所连续产生的龟裂部之中。
4.根据权利要求3所述的墨水喷射头,其特征在于:龟裂部被覆构件是在第二电极的压力室一侧的面上以层状来形成的。
5.一种墨水喷射头,包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件的压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
在所述压电促动器的压电元件的第二电极一侧的面上,呈层状形成通过在该第二电极以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触压电元件的墨水接触阻止构件。
6.一种墨水喷射头,包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件的压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
在所述压电促动器的第二电极的压力室一侧的面上,设有通过在该第二电极以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触压电元件的墨水接触阻止构件。
7.根据权利要求6所述的墨水喷射头,其特征在于:墨水接触阻止构件呈层状形成在第二电极的压力室一侧的面上。
8.一种墨水喷射头的制造方法,包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;一面使电绝缘材料填充到该压电元件中的以向该压电元件的上面开口的状态产生的龟裂部之中,一面在所述压电元件上形成由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层的工序;在所述龟裂部被覆层上形成第二电极的工序;固定具有所述第二电极和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序。
9.一种墨水喷射头的制造方法,包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;在所述压电元件上形成第二电极的工序;一面使电绝缘材料填充到以向第二电极的上面开口的状态在第二电极以及压电元件双方连续产生的龟裂部之中,一面在所述第二电极上形成由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层的工序;固定具有所述龟裂部被覆层和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序。
10.一种墨水喷射头的制造方法,包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;在所述压电元件上形成墨水接触阻挡层的工序;在所述墨水接触阻挡层上形成第二电极的工序;固定具有所述第二电极和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序;
所述墨水接触阻止层是通过在所述第二电极上以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触所述压电元件的。
11.一种墨水喷射头的制造方法,包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;在所述压电元件上形成第二电极的工序;在所述第二电极上形成墨水接触阻挡层的工序;固定具有所述墨水接触阻挡层和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序;
所述墨水接触阻止层是通过在所述第二电极上以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触所述压电元件的。
12.一种墨水喷射头的制造方法,包括:填充墨水的压力室;与该压力室连通的喷嘴;在压电元件厚度方向的两面分别设置电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室内的墨水从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
包括以下工序:在基底上形成第一电极的工序;在所述第一电极上形成压电元件的工序;一面使电绝缘材料填充到该压电元件中的以向该压电元件的上面开口的状态产生的龟裂部之中,一面在所述压电元件上形成由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆层的工序;在所述龟裂部被覆层上形成第二电极的工序;在所述第二电极上形成墨水接触阻挡层的工序;固定具有所述墨水接触阻挡层和压力室用空间部的压力室形成构件的工序;在所述固定工序之后,除去所述基底的工序;
所述墨水接触阻止层是通过在所述第二电极上以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触所述压电元件的。
13.一种墨水喷射式记录装置,包括:墨水喷射头;使所述墨水喷射头和所述记录媒体相互之间进行相对移动的相对移动部件;所述墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
墨水喷射式记录装置是利用所述相对移动部件使墨水喷射头相对记录媒体进行相对移动时,使墨水从该墨水喷射头的头主体的喷嘴中向记录媒体喷出来进行记录;
在所述墨水喷射头的压电促动器的压电元件的第二电极一侧的面上设有由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件,使电绝缘材料填充到该压电元件中的以向第二电极一侧的面开口的状态所产生的龟裂部之中。
14.一种墨水喷射式记录装置,包括:墨水喷射头;使所述墨水喷射头和所述记录媒体相互之间进行相对移动的相对移动部件;所述墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
墨水喷射式记录装置是利用所述相对移动部件使墨水喷射头相对记录媒体进行相对移动时,使墨水从该墨水喷射头的头主体的喷嘴中向记录媒体喷出来进行记录;
在所述墨水喷射头的压电促动器的第二电极的压力室一侧的面上设有由该电绝缘材料构成的龟裂部被覆构件,使电绝缘材料填充以向该第二电极的压力室一侧的面开口的状态在第二电极以及压电元件双方连续产生的龟裂部之中。
15.一种墨水喷射式记录装置,包括:墨水喷射头;使所述墨水喷射头和所述记录媒体相互之间进行相对移动的相对移动部件;所述墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
墨水喷射式记录装置是利用所述相对移动部件使墨水喷射头相对记录媒体进行相对移动时,使墨水从该墨水喷射头的头主体的喷嘴中向记录媒体喷出来进行记录;
在所述墨水喷射头的压电促动器的压电元件的第二电极一侧的面上,呈层状形成通过在该第二电极以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触压电元件的墨水接触阻止构件。
16.一种墨水喷射式记录装置,包括:墨水喷射头;使所述墨水喷射头和所述记录媒体相互之间进行相对移动的相对移动部件;
所述墨水喷射头包括:形成有具有提供墨水的供给口以及用于喷射墨水的喷射口的压力室用的凹部,和连通该凹部喷射口的喷嘴的头主体;设有封闭所述头主体的凹部并与该凹部一起构成压力室,并具有压电元件和在该压电元件的与所述压力室相反的一侧设置的第一电极和设置在压电元件压力室一侧的第二电极,利用经该两电极对压电元件外加电压来使所述压力室的容积向减小方向变形,从而使该压力室内的墨水经所述喷射口从所述喷嘴喷射出来的压电促动器;其特征在于:
墨水喷射式记录装置是利用所述相对移动部件使墨水喷射头相对记录媒体进行相对移动时,使墨水从该墨水喷射头的头主体的喷嘴中向记录媒体喷出来进行记录;
在所述墨水喷射头的压电促动器的第二电极的压力室一侧的面上,设有通过在该第二电极以向厚度方向贯通的状态产生的龟裂部来阻止所述压力室内的墨水接触压电元件的墨水接触阻止构件。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100438836B1 (ko) * 2001-12-18 2004-07-05 삼성전자주식회사 압전 방식의 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조방법
TWI220066B (en) * 2003-03-24 2004-08-01 United Microelectronics Corp Method of manufacturing a microdisplay
US7591542B2 (en) * 2004-06-03 2009-09-22 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Piezoelectric actuator, method for producing the same and ink-jet head
JP4924220B2 (ja) * 2007-06-08 2012-04-25 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置
US7854497B2 (en) * 2007-10-30 2010-12-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
JP6549846B2 (ja) * 2015-01-08 2019-07-24 セーレン株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
JP6428310B2 (ja) * 2015-01-28 2018-11-28 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置の製造方法及び液体吐出装置
WO2018118774A1 (en) 2016-12-19 2018-06-28 Fujifilm Dimatix, Inc. Actuators for fluid delivery systems

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02274557A (ja) 1989-04-17 1990-11-08 Seiko Epson Corp インクジェットヘッドの製造方法
JP3088890B2 (ja) * 1994-02-04 2000-09-18 日本碍子株式会社 圧電/電歪膜型アクチュエータ
US5790156A (en) * 1994-09-29 1998-08-04 Tektronix, Inc. Ferroelectric relaxor actuator for an ink-jet print head
JP3520728B2 (ja) 1996-10-28 2004-04-19 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法
JPH10264384A (ja) 1997-03-27 1998-10-06 Seiko Epson Corp インクジェット式記録ヘッド、その製造方法および圧電体素子

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