JP2006150948A - Liquid transfer device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid transfer device equipped with a piezoelectric actuator which has a superior durability, and moreover has a further improved driving efficiency. <P>SOLUTION: The piezoelectric actuator of an inkjet head has a diaphragm 30 which covers pressure chambers 14 and doubles as a common electrode; a piezoelectric layer 31 arranged at the opposite side to the pressure chambers 14 of the diaphragm 30; and a plurality of discrete electrodes 32 arranged in a region that overlaps with edge parts as a region other than center parts of the plurality of pressure chambers 14 seen from a direction orthogonal to a plane where the plurality of pressure chambers 14 are set, on a face of the opposite side to the diaphragm 30 of the piezoelectric layer 31. The discrete electrode 32 extends to an outside region of the pressure chamber 14 seen from the direction orthogonal to the plane. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体を移送する液体移送装置に関する。   The present invention relates to a liquid transfer apparatus for transferring a liquid.

液体に圧力を付与して所定の位置へ移送する液体移送装置としては種々のものがあるが、例えば、インクをノズルへ移送して、このノズルから記録用紙等の被噴射体に対して吐出するインクジェットヘッドが知られている。その中でも、例えば、特許文献1に記載のインクジェットヘッドは、ノズルに連通し且つ一方向に細長い形状を有する圧力室が複数形成された流路ユニット(キャビティプレート)と、圧力室の容積を変化させることにより圧力室内のインクにノズルから吐出させるための圧力を付与する圧電アクチュエータとを備えている。   There are various types of liquid transfer devices that apply pressure to a liquid and transfer it to a predetermined position. For example, ink is transferred to a nozzle and discharged from the nozzle onto an ejected object such as recording paper. Ink jet heads are known. Among them, for example, the ink jet head described in Patent Document 1 changes the volume of the pressure chamber and the flow path unit (cavity plate) in which a plurality of pressure chambers communicating with the nozzles and having an elongated shape in one direction are formed. And a piezoelectric actuator that applies pressure to the ink in the pressure chamber to be ejected from the nozzle.

さらに、このインクジェットヘッドの圧電アクチュエータは、圧力室を覆うように配設された、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなる複数枚の圧電シートと、これら複数枚の圧電シートの間に交互に配置された、個別電極(駆動電極)及び共通電極(コモン電極)とを有する。個別電極と共通電極は、圧電シートの面に直交する方向から見て圧力室と重なる領域において、圧力室の周縁に沿うように環状に形成されている。そして、この圧電アクチュエータは、圧力室の容積を一旦増加させて圧力室内にインクを引き込んだ後、圧力室の容積を減少させることによりインクに大きな圧力を付与する、いわゆる、引き打ちが可能に構成されている。   Furthermore, the piezoelectric actuators of this ink jet head are alternately arranged between a plurality of piezoelectric sheets made of lead zirconate titanate (PZT), which are arranged so as to cover the pressure chamber, and between the plurality of piezoelectric sheets. And an individual electrode (drive electrode) and a common electrode (common electrode). The individual electrode and the common electrode are formed in an annular shape so as to follow the peripheral edge of the pressure chamber in a region overlapping with the pressure chamber when viewed from the direction orthogonal to the surface of the piezoelectric sheet. The piezoelectric actuator is configured to be able to perform so-called striking, in which the volume of the pressure chamber is once increased to draw ink into the pressure chamber, and then the pressure chamber is decreased to apply a large pressure to the ink. Has been.

即ち、共通電極がグランド電位に保持された状態で、個別電極に駆動電圧が印加されると、個別電極と共通電極との間に挟まれた、圧力室の周縁に沿った環状である圧電シートの部分がその面に平行な方向に縮む。その結果、複数枚の圧電シートが圧力室と反対側に凸となるように変形し、圧力室内の容積が増加して、圧力室内に圧力波が発生する。さらに、この圧力波が圧力室内で正に転じるタイミングで、個別電極への駆動電圧の印加が停止されると、複数枚の圧電シートが元の形状に戻って圧力室内の容積が減少するが、このとき、前述の圧力室の容積増大に伴う圧力波と、圧電シートの復元に伴い生じる圧力波とが合成されて、インクに大きな圧力が付与される。そのため、このインクジェットヘッドの圧電アクチュエータは、比較的低い駆動電圧でインクに大きな圧力を付与することができ、圧電アクチュエータの駆動効率が高くなる。また、インクを吐出するタイミングにおいてのみ個別電極に駆動電圧を印加して圧電層に電界を作用させるように構成されており、インクの吐出タイミング以外では圧電層に電界が付与されず、圧電層に分極劣化が生じにくいため、アクチュエータの耐久性が高い。   That is, when a driving voltage is applied to the individual electrode while the common electrode is held at the ground potential, the piezoelectric sheet is annular between the individual electrode and the common electrode and along the periphery of the pressure chamber This part shrinks in a direction parallel to the surface. As a result, the plurality of piezoelectric sheets are deformed so as to protrude toward the opposite side of the pressure chamber, the volume in the pressure chamber is increased, and a pressure wave is generated in the pressure chamber. Furthermore, when the application of the drive voltage to the individual electrodes is stopped at the timing when this pressure wave turns positive in the pressure chamber, the plurality of piezoelectric sheets return to their original shape and the volume in the pressure chamber decreases. At this time, the pressure wave that accompanies the increase in volume of the pressure chamber and the pressure wave that accompanies the restoration of the piezoelectric sheet are combined to apply a large pressure to the ink. Therefore, the piezoelectric actuator of the ink jet head can apply a large pressure to the ink with a relatively low driving voltage, and the driving efficiency of the piezoelectric actuator is increased. In addition, an electric field is applied to the piezoelectric layer by applying a driving voltage to the individual electrode only at the timing of ejecting the ink, and the electric field is not applied to the piezoelectric layer except at the timing of ejecting the ink. Since the polarization deterioration hardly occurs, the durability of the actuator is high.

特開2004−166463号公報(図5〜図7)JP 2004-166463 A (FIGS. 5 to 7)

前述のように、前記特許文献1のインクジェットヘッドでは、個別電極と共通電極が、平面視で圧力室と重なる領域において、圧力室の周縁に沿うように環状に形成されているが、その後の発明者等の検討によれば、これらの電極は圧力室と重なる領域にのみ形成されているため、振動板の変形が拘束されている圧力室の外側の領域に近い、圧力室の縁のすぐ内側の領域において圧電層が変形しにくく、その分、圧力室の中央部と重なる位置の振動板の変形量が小さくなっていることがわかってきた。そのため、振動板の変形量を大きくしてアクチュエータの駆動効率をさらに向上させるために、圧力室の縁のすぐ内側の領域における圧電層をより大きく変形させることが望ましく、この点においてさらに改良する余地があった。   As described above, in the ink jet head of Patent Document 1, the individual electrode and the common electrode are formed in an annular shape along the periphery of the pressure chamber in a region overlapping the pressure chamber in plan view. According to the studies by the authors, these electrodes are formed only in the region overlapping with the pressure chamber, so that they are close to the region outside the pressure chamber where deformation of the diaphragm is constrained, just inside the edge of the pressure chamber It has been found that the piezoelectric layer is not easily deformed in this region, and the deformation amount of the diaphragm at the position overlapping the central portion of the pressure chamber is reduced accordingly. Therefore, in order to further increase the amount of deformation of the diaphragm and further improve the driving efficiency of the actuator, it is desirable to deform the piezoelectric layer in the region immediately inside the edge of the pressure chamber more greatly, and there is room for further improvement in this respect. was there.

本発明の目的は、耐久性に優れ、さらに、駆動効率がより向上した圧電アクチュエータを備えた液体移送装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a liquid transfer device including a piezoelectric actuator having excellent durability and further improved driving efficiency.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明によれば、平面に沿って配置された複数の圧力室を有する流路ユニットと、前記圧力室の容積を変化させて圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備えた液体移送装置であって、前記圧電アクチュエータは、前記圧力室を覆う振動板と、この振動板の前記圧力室と反対側に配置された圧電層と、この圧電層の一方の面の、前記平面に直交する方向から見て、前記複数の圧力室の、中心部以外の領域である縁部と夫々重なる領域に配置された複数の個別電極と、前記圧電層の他方の面に配置された共通電極とを有し、前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、前記圧力室の外側の領域まで延びている液体移送装置が提供される。   According to the present invention, a liquid transfer comprising a flow path unit having a plurality of pressure chambers arranged along a plane, and a piezoelectric actuator for changing the volume of the pressure chamber to apply pressure to the liquid in the pressure chamber. The piezoelectric actuator includes a diaphragm that covers the pressure chamber, a piezoelectric layer that is disposed on the opposite side of the diaphragm from the pressure chamber, and one surface of the piezoelectric layer that is orthogonal to the plane. A plurality of individual electrodes arranged in regions overlapping with an edge that is a region other than the central portion of the plurality of pressure chambers, and a common electrode arranged on the other surface of the piezoelectric layer And the individual electrode extends to a region outside the pressure chamber when viewed from a direction orthogonal to the plane.

この液体移送装置において、圧電アクチュエータの個別電極は、圧力室の縁部と重なる領域に配置されている。そのため、個別電極に駆動電圧が印加されると、個別電極と共通電極との間に挟まれた、圧力室の縁部に沿う圧電層の部分がその面に平行な方向に縮む。その結果、振動板が圧力室の中心部と重なる部分を頂点として圧力室と反対側に凸となるように変形するため、圧力室の容積が増加して、圧力室内に圧力波が発生する。さらに、この圧力波が圧力室内で正に転じるタイミングで、個別電極への駆動電圧の印加が停止されると、振動板が元の形状に戻って圧力室内の容積が減少するが、前述の圧力室の容積増大に伴う圧力波と、振動板の復元に伴い生じる圧力波とが合成され、圧力室内の液体に大きな圧力が付与される。従って、比較的低い駆動電圧で液体に高い圧力を付与することが可能になり、圧電アクチュエータの駆動効率が高くなる。また、液体を移送するタイミングにおいてのみ個別電極が駆動電圧を印加されて圧電層に電界が作用するため、圧電層に分極劣化が生じにくく、耐久性に優れる。   In this liquid transfer device, the individual electrodes of the piezoelectric actuator are arranged in a region overlapping the edge of the pressure chamber. Therefore, when a driving voltage is applied to the individual electrode, the portion of the piezoelectric layer that is sandwiched between the individual electrode and the common electrode and that extends along the edge of the pressure chamber contracts in a direction parallel to the surface. As a result, the diaphragm is deformed so that it protrudes on the opposite side of the pressure chamber with the portion overlapping the central portion of the pressure chamber as the apex, so that the volume of the pressure chamber increases and a pressure wave is generated in the pressure chamber. Furthermore, when the application of the drive voltage to the individual electrode is stopped at the timing when this pressure wave turns positive in the pressure chamber, the diaphragm returns to its original shape and the volume in the pressure chamber decreases. A pressure wave that accompanies the volume increase of the chamber and a pressure wave that accompanies the restoration of the diaphragm are combined to apply a large pressure to the liquid in the pressure chamber. Accordingly, it is possible to apply a high pressure to the liquid with a relatively low driving voltage, and the driving efficiency of the piezoelectric actuator is increased. In addition, since the individual electrode is applied with a driving voltage and an electric field acts on the piezoelectric layer only at the timing of transferring the liquid, polarization deterioration hardly occurs in the piezoelectric layer, and the durability is excellent.

さらに、個別電極は、圧力室の縁部から圧力室の外側の領域まで延びている。そのため、個別電極に駆動電圧が印加されたときに、この圧力室の外側の領域においても圧電層が面に平行な方向に縮むため、この領域に連なる、圧力室の縁のすぐ内側に重なる領域の圧電層が変形しやすくなり、振動板の変形量が大きくなる。このように、個別電極を圧力室の外側の領域にまで形成するだけで、振動板をより大きく変形させることができ、製造コストをほとんど増加させることなく、アクチュエータの駆動効率を向上させることが可能になる。   Furthermore, the individual electrode extends from the edge of the pressure chamber to a region outside the pressure chamber. Therefore, when the drive voltage is applied to the individual electrode, the piezoelectric layer also shrinks in the direction parallel to the surface in the region outside the pressure chamber, so that the region that is connected to this region and just inside the edge of the pressure chamber The piezoelectric layer is easily deformed, and the amount of deformation of the diaphragm increases. In this way, the diaphragm can be greatly deformed simply by forming the individual electrodes up to the area outside the pressure chamber, and the drive efficiency of the actuator can be improved without substantially increasing the manufacturing cost. become.

本発明の液体移送装置において、前記流路ユニットは、前記振動板と接合される面において、前記振動板側に開口した前記複数の圧力室と、これら複数の圧力室の間に位置して前記振動板を支持する桁部とを有し、前記個別電極の前記圧力室の外側の領域まで延びる部分は、前記平面に直交する方向から見て、前記桁部に重なっていてもよい。このように、個別電極が、桁部に重なる領域まで延びていることから、個別電極に駆動電圧が印加されたときに、振動板の変形が拘束される桁部においても、圧電層がその面と平行な方向に縮むことになり、圧力室の縁のすぐ内側の領域の圧電層の部分が変形しやすくなる。従って、振動板の変形量が大きくなり、圧電アクチュエータの駆動効率が向上する。   In the liquid transfer device according to the aspect of the invention, the flow path unit may be located between the plurality of pressure chambers opened to the diaphragm side and the plurality of pressure chambers on a surface joined to the diaphragm. And a portion extending to a region outside the pressure chamber of the individual electrode may overlap the beam portion when viewed from a direction orthogonal to the plane. As described above, since the individual electrode extends to the region overlapping the spar portion, the piezoelectric layer is also applied to the surface of the spar portion where the deformation of the diaphragm is restricted when the drive voltage is applied to the individual electrode. Accordingly, the piezoelectric layer portion in the region immediately inside the edge of the pressure chamber is easily deformed. Therefore, the amount of deformation of the diaphragm is increased, and the driving efficiency of the piezoelectric actuator is improved.

本発明の液体移送装置において、前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、この個別電極に対応する圧力室とこの圧力室に隣接する他の圧力室との間のほぼ中間の位置まで延び得る。個別電極は、隣接する圧力室に対応する個別電極と重ならない範囲で、圧力室の外側の領域に最大限延びているため、圧力室の縁のすぐ内側の領域の圧電層の部分が変形しやすくなり、振動板をより大きく変形させることができる。   In the liquid transfer apparatus of the present invention, the individual electrode is located at a substantially intermediate position between a pressure chamber corresponding to the individual electrode and another pressure chamber adjacent to the pressure chamber when viewed from a direction orthogonal to the plane. Can extend to. Since the individual electrode extends to the maximum area outside the pressure chamber as long as it does not overlap with the individual electrode corresponding to the adjacent pressure chamber, the portion of the piezoelectric layer in the area immediately inside the edge of the pressure chamber is deformed. This makes it easier to deform the diaphragm more greatly.

本発明の液体移送装置において、さらに、前記振動板は金属材料からなり、前記共通電極を兼ねていてもよい。この場合には、振動板とは別に共通電極を設ける必要がない。または、前記振動板は、少なくとも前記圧力室と反対側の面において絶縁性を有し、この振動板の前記圧力室と反対側の面に前記共通電極が形成されていてもよい。あるいは、前記振動板は、少なくとも前記圧力室と反対側の面において絶縁性を有し、この振動板の前記圧力室と反対側の面に前記複数の個別電極が形成されていてもよい。   In the liquid transfer device of the present invention, the diaphragm may be made of a metal material and also serve as the common electrode. In this case, it is not necessary to provide a common electrode separately from the diaphragm. Alternatively, the diaphragm may have an insulating property at least on a surface opposite to the pressure chamber, and the common electrode may be formed on a surface opposite to the pressure chamber of the diaphragm. Alternatively, the diaphragm may have an insulating property at least on a surface opposite to the pressure chamber, and the plurality of individual electrodes may be formed on a surface opposite to the pressure chamber of the diaphragm.

さらに、本発明の液体移送装置において、前記圧電層は、前記複数の圧力室を全面的に覆うように形成されていてもよい。あるいは、前記圧電層は、前記平面に直交する方向から見て、前記圧力室の前記中心部と重なる領域以外の領域に形成されていてもよい。   Furthermore, in the liquid transfer device of the present invention, the piezoelectric layer may be formed so as to cover the plurality of pressure chambers entirely. Alternatively, the piezoelectric layer may be formed in a region other than a region overlapping the central portion of the pressure chamber when viewed from a direction orthogonal to the plane.

本発明の液体移送装置において、前記個別電極の前記圧力室の外側の領域における長さは、前記圧電層の厚さ以上にし得る。個別電極の前記圧力室の外側の領域における長さ(延在部の長さ)をこの様に調整することにより、圧電層の剛性に打ち勝って確実に圧電層を変形させることができる。   In the liquid transfer device of the present invention, the length of the individual electrode in the region outside the pressure chamber may be equal to or greater than the thickness of the piezoelectric layer. By adjusting the length of the individual electrode in the region outside the pressure chamber (length of the extending portion) in this way, the piezoelectric layer can be reliably deformed by overcoming the rigidity of the piezoelectric layer.

前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、圧力室の長手方向に交差する方向において、前記圧力室の外側の領域まで延び得る。通常、圧電層及び振動板は圧力室の長手方向と交差する方向に大きく変形する。それゆえ、その様な方向の変形量をより大きくするためには、その様な方向の個別電極の延在部を確保すればよい。また、前記個別電極の圧力室の外側の領域まで延びている部分は、圧力室の長手方向に平行な圧力室の中心軸に対して対称に形成され得る。なお、圧力室の長手方向と交差方向とは、圧力室の長手方向に直交する方向のみならず、長手方向と斜め交わる方向を含む。例えば、前記圧力室が楕円形である場合には、前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、楕円形の短軸方向のみまたは楕円形の短軸方向及び長軸方向の両方において、前記圧力室の外側の領域まで延び得る。   The individual electrode may extend to a region outside the pressure chamber in a direction crossing the longitudinal direction of the pressure chamber when viewed from a direction orthogonal to the plane. Usually, the piezoelectric layer and the diaphragm are greatly deformed in a direction crossing the longitudinal direction of the pressure chamber. Therefore, in order to further increase the amount of deformation in such a direction, it is only necessary to secure the extending portion of the individual electrode in such a direction. In addition, the portion of the individual electrode that extends to the region outside the pressure chamber may be formed symmetrically with respect to the central axis of the pressure chamber that is parallel to the longitudinal direction of the pressure chamber. Note that the longitudinal direction and the intersecting direction of the pressure chamber include not only a direction orthogonal to the longitudinal direction of the pressure chamber but also a direction obliquely intersecting the longitudinal direction. For example, when the pressure chamber is elliptical, the individual electrodes are only in the minor axis direction of the ellipse or in both the minor axis direction and the major axis direction of the ellipse when viewed from the direction orthogonal to the plane. , And can extend to a region outside the pressure chamber.

本発明の実施の形態について説明する。本実施形態はノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例である。   Embodiments of the present invention will be described. This embodiment is an example in which the present invention is applied to an inkjet head that ejects ink from nozzles.

まず、インクジェットヘッド1を備えたインクジェットプリンタ100について簡単に説明する。図1に示すように、インクジェットプリンタ100は、図1の左右方向に移動可能なキャリッジ101と、このキャリッジ101に設けられて記録用紙Pに対してインクを吐出するシリアル式のインクジェットヘッド1(液体移送装置)と、記録用紙Pを図1の前方へ搬送する搬送ローラ102等を備えている。インクジェットヘッド1は、キャリッジ101と一体的に左右方向(走査方向)へ移動して、その下面のインク吐出面に形成されたノズル20(図2〜図5参照)の出射口から記録用紙Pに対してインクを吐出する。そして、インクジェットヘッド1により記録された記録用紙Pは、搬送ローラ102により前方(紙送り方向)へ排出される。   First, the ink jet printer 100 including the ink jet head 1 will be briefly described. As shown in FIG. 1, an inkjet printer 100 includes a carriage 101 that can move in the left-right direction in FIG. 1 and a serial inkjet head 1 (liquid) that is provided on the carriage 101 and discharges ink onto a recording paper P. And a transport roller 102 for transporting the recording paper P forward in FIG. The inkjet head 1 moves in the left-right direction (scanning direction) integrally with the carriage 101, and is transferred from the emission port of the nozzle 20 (see FIGS. 2 to 5) formed on the lower surface to the recording paper P. Ink is ejected. Then, the recording paper P recorded by the inkjet head 1 is discharged forward (paper feeding direction) by the transport roller 102.

次に、インクジェットヘッド1について説明する。図2〜図5に示すように、インクジェットヘッド1は、内部にインク流路が形成された流路ユニット2と、この流路ユニット2の上面に配置された圧電アクチュエータ3とを有する。   Next, the inkjet head 1 will be described. As shown in FIGS. 2 to 5, the inkjet head 1 includes a flow path unit 2 in which an ink flow path is formed, and a piezoelectric actuator 3 disposed on the upper surface of the flow path unit 2.

まず、流路ユニット2について説明する。流路ユニット2はキャビティプレート10、ベースプレート11、マニホールドプレート12、及びノズルプレート13を備えており、これら4枚のプレート10〜13が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート10、ベースプレート11及びマニホールドプレート12は略矩形のステンレス鋼製の板である。そのため、これら3枚のプレート10〜12に、後述するマニホールド17や圧力室14等のインク流路をエッチングにより容易に形成することができるようになっている。また、ノズルプレート13は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート12の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート13も、3枚のプレート10〜12と同様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていてもよい。   First, the flow path unit 2 will be described. The flow path unit 2 includes a cavity plate 10, a base plate 11, a manifold plate 12, and a nozzle plate 13, and these four plates 10 to 13 are joined in a stacked state. Among these, the cavity plate 10, the base plate 11, and the manifold plate 12 are substantially rectangular stainless steel plates. Therefore, ink flow paths such as a manifold 17 and a pressure chamber 14 described later can be easily formed on these three plates 10 to 12 by etching. The nozzle plate 13 is formed of, for example, a polymer synthetic resin material such as polyimide, and is bonded to the lower surface of the manifold plate 12. Or this nozzle plate 13 may be formed with metal materials, such as stainless steel, similarly to the three plates 10-12.

図2、図3に示すように、キャビティプレート10には、平面に沿って配列された複数の圧力室14が形成されている。これら複数の圧力室14は上方へ開口しており、複数の圧力室14はキャビティプレート10の上面に接合される後述の振動板30により覆われている。各圧力室14は、平面視、即ち、圧力室14が形成された平面に直交する方向から見て、走査方向(図2の左右方向)に長い、略長円形状に形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the cavity plate 10 has a plurality of pressure chambers 14 arranged along a plane. The plurality of pressure chambers 14 are opened upward, and the plurality of pressure chambers 14 are covered with a diaphragm 30 described later that is bonded to the upper surface of the cavity plate 10. Each pressure chamber 14 is formed in a substantially oval shape that is long in the scanning direction (left-right direction in FIG. 2) when seen in a plan view, that is, from a direction orthogonal to the plane on which the pressure chamber 14 is formed.

ベースプレート11の平面視で圧力室14の長手方向両端部に重なる位置には、夫々連通孔15,16が形成されている。また、マニホールドプレート12には、紙送り方向(図2の上下方向)に2列に延び、平面視で圧力室14の連通孔15側の部分(図2における圧力室14の右側部分)と重なるマニホールド17が形成されている。このマニホールド17には、キャビティプレート10に形成されたインク供給口18を介してインクタンク(図示省略)からインクが供給される。また、平面視で圧力室14のマニホールド17と反対側の端部(図2における圧力室14の左側部分)と重なる位置には、連通孔16に連なる連通孔19も形成されている。さらに、図3から分かるように、ノズルプレート13には、平面視で複数の圧力室14の左端部に重なる位置に、複数のノズル20が夫々形成されている。ノズル20は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂の基板にエキシマレーザー加工を施すことにより形成される。   Communication holes 15 and 16 are formed at positions overlapping with both longitudinal ends of the pressure chamber 14 in plan view of the base plate 11. Further, the manifold plate 12 extends in two rows in the paper feeding direction (vertical direction in FIG. 2), and overlaps the portion of the pressure chamber 14 on the side of the communication hole 15 (right side portion of the pressure chamber 14 in FIG. 2) in plan view. A manifold 17 is formed. Ink is supplied to the manifold 17 from an ink tank (not shown) through an ink supply port 18 formed in the cavity plate 10. In addition, a communication hole 19 connected to the communication hole 16 is also formed at a position overlapping the end of the pressure chamber 14 opposite to the manifold 17 in the plan view (the left side portion of the pressure chamber 14 in FIG. 2). Furthermore, as can be seen from FIG. 3, the nozzle plate 13 is formed with a plurality of nozzles 20 at positions overlapping the left end portions of the plurality of pressure chambers 14 in plan view. The nozzle 20 is formed, for example, by performing excimer laser processing on a polymer synthetic resin substrate such as polyimide.

そして、図4に示すように、マニホールド17は連通孔15を介して圧力室14に連通し、さらに、圧力室14は、連通孔16,19を介してノズル20に連通している。このように、流路ユニット2内には、マニホールド17から圧力室14を経てノズル20に至る個別インク流路21が形成されている。   As shown in FIG. 4, the manifold 17 communicates with the pressure chamber 14 through the communication hole 15, and the pressure chamber 14 communicates with the nozzle 20 through the communication holes 16 and 19. In this way, the individual ink flow path 21 extending from the manifold 17 to the nozzle 20 through the pressure chamber 14 is formed in the flow path unit 2.

次に、圧電アクチュエータ3について説明する。   Next, the piezoelectric actuator 3 will be described.

図2〜図5に示すように、圧電アクチュエータ3は、流路ユニット2の表面に配置された導電性を有する振動板30と、この振動板30の上面(圧力室14と反対側の面)に形成された圧電層31と、この圧電層31の上面において、複数の圧力室14に夫々対応して形成された複数の個別電極32とを備えている。圧電層31は、少なくとも個別電極32で上部が覆われた領域においては、その厚み方向であって且つ個別電極32から振動板30へ向かう方向に分極されている。   As shown in FIGS. 2 to 5, the piezoelectric actuator 3 includes a conductive vibration plate 30 disposed on the surface of the flow path unit 2 and an upper surface of the vibration plate 30 (a surface opposite to the pressure chamber 14). And a plurality of individual electrodes 32 formed on the upper surface of the piezoelectric layer 31 so as to correspond to the plurality of pressure chambers 14, respectively. The piezoelectric layer 31 is polarized in the thickness direction and in the direction from the individual electrode 32 toward the diaphragm 30 at least in the region covered with the individual electrode 32.

振動板30は、金属材料(例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、あるいは、チタン合金等)からなる、平面視で略矩形状の板であり、この振動板30は、複数の圧力室14を覆うようにキャビティプレート10に接合されている。また、この振動板30は、複数の個別電極32と対向して個別電極32と振動板30との間の圧電層31に電界を作用させる共通電極を兼ねており、振動板30は常にグランド電位に保持された状態となっている。   The diaphragm 30 is made of a metal material (for example, an iron-based alloy such as stainless steel, a nickel alloy, an aluminum alloy, or a titanium alloy), and has a substantially rectangular shape in plan view. The cavity plate 10 is joined so as to cover the plurality of pressure chambers 14. The diaphragm 30 also serves as a common electrode that opposes the plurality of individual electrodes 32 and applies an electric field to the piezoelectric layer 31 between the individual electrodes 32 and the diaphragm 30, and the diaphragm 30 is always at ground potential. It is in a state that is held in.

圧電層31は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなり、振動板30の上面において、複数の圧力室14を全面的に覆うように形成されている。この圧電層31は、例えば、圧電材料の粒子を層形成面に噴射して堆積させるエアロゾルデポジション法(AD法)により形成することができる。また、スパッタ法、CVD(化学蒸着)法、ゾル・ゲル法、水熱合成法等の、他の既知の方法で圧電層31を形成することもできる。あるいは、PZTのグリーンシートを焼成することにより生成された圧電シートを所定の大きさに切断し、この切断された圧電シートを振動板30に貼り付けることにより圧電層31を形成してもよい。   The piezoelectric layer 31 is made of lead zirconate titanate (PZT), which is a solid solution of lead titanate and lead zirconate, and is a ferroelectric substance, and covers the plurality of pressure chambers 14 entirely on the upper surface of the diaphragm 30. It is formed as follows. The piezoelectric layer 31 can be formed by, for example, an aerosol deposition method (AD method) in which particles of a piezoelectric material are jetted and deposited on a layer forming surface. The piezoelectric layer 31 can also be formed by other known methods such as sputtering, CVD (chemical vapor deposition), sol / gel, hydrothermal synthesis, and the like. Alternatively, the piezoelectric layer 31 may be formed by cutting a piezoelectric sheet generated by firing a green sheet of PZT into a predetermined size and attaching the cut piezoelectric sheet to the vibration plate 30.

個別電極32は、その中央部に穴32aが形成されて走査方向(図2の左右方向)に長い環状の形状を有し、さらに、個別電極32は、平面視で圧力室14の中心部以外の縁部と重なる領域に、圧力室14の中心部を取り囲むように形成されている。尚、個別電極32は、導電性材料(例えば、金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタン等)で形成されている。また、個別電極32は、平面視で、その全周に亙って圧力室14の外側の領域まで延びており、この圧力室14の外側まで延びた個別電極32の部分は、キャビティプレート10に形成された複数の圧力室14の間に位置して振動板30を支持する桁部10aに重なっている。さらに、複数の個別電極32の例えば図2における右端部からは、夫々複数の端子部35が走査方向に延びている。そして、これら複数の端子部35には、フレキシブルプリント配線板(Flexible Printed Circuit:FPC)等の可撓性を有する配線部材(図示省略)を介して、ドライバIC(図示省略)が接続されており、このドライバICから複数の端子部35を介して複数の個別電極32に対して選択的に駆動電圧が印加される。尚、個別電極32及び端子部35は、スクリーン印刷、スパッタ法、あるいは、蒸着法等により形成することができる。   The individual electrode 32 is formed with a hole 32a at the center thereof and has an annular shape that is long in the scanning direction (left-right direction in FIG. 2). Further, the individual electrode 32 is other than the central portion of the pressure chamber 14 in plan view. Is formed so as to surround the central portion of the pressure chamber 14. The individual electrode 32 is formed of a conductive material (for example, gold, copper, silver, palladium, platinum, or titanium). Further, the individual electrode 32 extends to the region outside the pressure chamber 14 over the entire circumference in plan view, and the portion of the individual electrode 32 extending to the outside of the pressure chamber 14 is formed on the cavity plate 10. It is located between the plurality of formed pressure chambers 14 and overlaps with the beam portion 10 a that supports the diaphragm 30. Further, a plurality of terminal portions 35 extend in the scanning direction, for example, from the right end portion in FIG. 2 of the plurality of individual electrodes 32. A driver IC (not shown) is connected to the plurality of terminal portions 35 via a flexible wiring member (not shown) such as a flexible printed circuit (FPC). A drive voltage is selectively applied from the driver IC to the plurality of individual electrodes 32 via the plurality of terminal portions 35. The individual electrodes 32 and the terminal portions 35 can be formed by screen printing, sputtering, vapor deposition, or the like.

次に、インク吐出時における圧電アクチュエータ3の作用について説明する。   Next, the operation of the piezoelectric actuator 3 during ink ejection will be described.

複数の個別電極32に対してドライバICから選択的に駆動電圧が印加されると、駆動電圧が印加された圧電層31上側の個別電極32とグランド電位に保持されている圧電層31下側の共通電極としての振動板30の電位が異なる状態となり、個別電極32と振動板30の間に挟まれた圧電層31の部分に上下方向の電界が付与される。すると、駆動電圧が印加された個別電極32の直下の圧電層31の部分が、分極方向である厚み方向に伸びて、分極方向と直交する、面と平行な方向に収縮する。   When a driving voltage is selectively applied to the plurality of individual electrodes 32 from the driver IC, the individual electrodes 32 on the upper side of the piezoelectric layer 31 to which the driving voltage is applied and the lower side of the piezoelectric layer 31 held at the ground potential. The potentials of the diaphragm 30 serving as the common electrode are in different states, and an electric field in the vertical direction is applied to the portion of the piezoelectric layer 31 sandwiched between the individual electrode 32 and the diaphragm 30. Then, the portion of the piezoelectric layer 31 immediately below the individual electrode 32 to which the drive voltage is applied extends in the thickness direction, which is the polarization direction, and contracts in a direction perpendicular to the polarization direction and parallel to the surface.

ここで、前述したように、個別電極32は、平面視で、圧電層31の圧力室14の縁部と重なる領域に形成されているため、図6に示すように、圧電アクチュエータ3の、圧力室14の縁部と重なる領域が、圧電層31が自発的に変形する駆動領域A1となり、圧力室14の中央部と重なる領域が、駆動領域A1の圧電層31の変形に伴って変形する従動領域A2となる。また、圧力室14の外側の、振動板30がキャビティプレート10に接合された領域は、振動板30の変形が拘束された被拘束領域A3となる。そして、図6における両側に位置する駆動領域A1の圧電層31は面と平行な方向に収縮する一方で、この駆動領域A1における振動板30は面と平行な方向に収縮しないことから、駆動領域A1の間に挟まれた従動領域A2の圧電層31及び振動板30が変形する。振動板30が従動領域A2の中央を頂点として圧力室14と反対側に凸となるように変形する。すると、圧力室14内の容積が増大して、圧力室14内に圧力波が発生する。   Here, as described above, since the individual electrode 32 is formed in a region overlapping the edge of the pressure chamber 14 of the piezoelectric layer 31 in a plan view, as shown in FIG. A region overlapping the edge of the chamber 14 is a driving region A1 where the piezoelectric layer 31 spontaneously deforms, and a region overlapping the central portion of the pressure chamber 14 is deformed along with the deformation of the piezoelectric layer 31 in the driving region A1. It becomes area A2. The area outside the pressure chamber 14 where the diaphragm 30 is joined to the cavity plate 10 is a restrained area A3 in which the deformation of the diaphragm 30 is restrained. The piezoelectric layer 31 in the drive region A1 located on both sides in FIG. 6 contracts in a direction parallel to the surface, while the diaphragm 30 in the drive region A1 does not contract in a direction parallel to the surface. The piezoelectric layer 31 and the diaphragm 30 in the driven area A2 sandwiched between A1 are deformed. The diaphragm 30 is deformed so as to be convex on the opposite side of the pressure chamber 14 with the center of the driven area A2 as a vertex. Then, the volume in the pressure chamber 14 increases and a pressure wave is generated in the pressure chamber 14.

ここで、従来から知られているように、この圧力室14の容積増大に伴う圧力波が圧力室14の長手方向に片道伝搬する時間が経過したときに、圧力室14内の圧力は正に転じる。そこで、ドライバICは、この圧力室14内の圧力が正に転じるタイミングで、ドライバICによる個別電極32への駆動電圧の印加を停止する。すると、個別電極32の電位がグランド電位になり、振動板30が元の形状に戻って圧力室14内の容積が減少するが、このとき、前述の圧力室14の容積増大に伴う圧力波と、振動板30の復元に伴い生じる圧力波とが合成されるため、圧力室14内のインクに大きな圧力が付与されて、インクがノズル20から吐出される。従って、低い駆動電圧でインクに高い圧力を付与することが可能になり、圧電アクチュエータ3の駆動効率が高くなる。また、インクを吐出するタイミングにおいてのみ個別電極32に駆動電圧を印加して圧電層31に電界を作用させるため、圧電層31に分極劣化が生じにくく、耐久性に優れる。   Here, as is conventionally known, when the pressure wave accompanying the volume increase of the pressure chamber 14 propagates one way in the longitudinal direction of the pressure chamber 14, the pressure in the pressure chamber 14 becomes positive. Turn. Therefore, the driver IC stops applying the driving voltage to the individual electrode 32 by the driver IC at the timing when the pressure in the pressure chamber 14 turns positive. Then, the potential of the individual electrode 32 becomes the ground potential, the diaphragm 30 returns to its original shape, and the volume in the pressure chamber 14 decreases. At this time, the pressure wave accompanying the increase in the volume of the pressure chamber 14 described above Since the pressure wave generated along with the restoration of the vibration plate 30 is synthesized, a large pressure is applied to the ink in the pressure chamber 14 and the ink is ejected from the nozzle 20. Accordingly, it is possible to apply a high pressure to the ink with a low driving voltage, and the driving efficiency of the piezoelectric actuator 3 is increased. In addition, since an electric field is applied to the piezoelectric layer 31 by applying a driving voltage to the individual electrode 32 only at the timing of ejecting ink, polarization deterioration hardly occurs in the piezoelectric layer 31 and the durability is excellent.

さらに、本実施形態の圧電アクチュエータ3においては、図2〜図5に示すように、個別電極32は、平面視で、その全周に亙って圧力室14の外側の領域まで延びており、この圧力室14の外側まで延びた個別電極32の部分は、キャビティプレート10に形成された複数の圧力室14の間に位置して振動板30を支持する桁部10aに重なっている。従って、図6に示すように、駆動領域A1が、振動板30の変形が拘束された被拘束領域A3まで延びて重なることになり、圧力室14の外側の領域に位置する圧電層31の部分31aも、その面と平行な方向に収縮する。そのため、図7に示す、個別電極32が圧力室14と重なる領域にのみ形成されている場合(例えば、前述の特許文献1参照)と比べて、駆動領域A1において圧力室14の縁のすぐ内側の振動板の変形が大きくなり、それに伴って、従動領域A2の振動板30の変形量も大きくなる。つまり、個別電極32を圧力室14の外側の領域にまで形成するだけで、同じ駆動電圧で振動板30をより大きく変形させることができるようになり、製造コストをほとんど増加させることなく、圧電アクチュエータ3の駆動効率を向上させることが可能になる。   Furthermore, in the piezoelectric actuator 3 of the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 5, the individual electrode 32 extends to the region outside the pressure chamber 14 over the entire circumference in plan view. The portion of the individual electrode 32 extending to the outside of the pressure chamber 14 is located between the plurality of pressure chambers 14 formed in the cavity plate 10 and overlaps the beam portion 10 a that supports the diaphragm 30. Therefore, as shown in FIG. 6, the drive region A <b> 1 extends and overlaps to the restrained region A <b> 3 where the deformation of the diaphragm 30 is restrained, and the portion of the piezoelectric layer 31 located in the region outside the pressure chamber 14. 31a also contracts in a direction parallel to its surface. Therefore, compared to the case where the individual electrode 32 shown in FIG. 7 is formed only in the region overlapping the pressure chamber 14 (see, for example, Patent Document 1 described above), the drive region A1 is just inside the edge of the pressure chamber 14. Accordingly, the amount of deformation of the diaphragm 30 in the driven region A2 also increases. In other words, the diaphragm 30 can be deformed more greatly with the same driving voltage only by forming the individual electrode 32 up to the region outside the pressure chamber 14, and the piezoelectric actuator can be obtained without substantially increasing the manufacturing cost. 3 can be improved.

個別電極32の圧力室14の外側の領域の長さ(延在部の長さ)は、圧電層の厚さが増すと圧電層を変形させるのに要する力も大きくなることから、絶対的に決定することは困難であるが、少なくとも圧電層の厚み以上の長さが望ましい。また、振動板の厚さが増すと振動板を変形させるのに要する力も大きくなることから、振動板が圧電層より厚い場合には、個別電極32の延在部の長さは振動板の厚さ以上であることが望ましい。特には、個別電極32の延在部の長さは圧電層と振動板の厚さの和以上であることが望ましい。尚、振動板30の変形量をできる限り大きくするという観点からは、隣接する個別電極32と重ならない範囲内で、個別電極32は、圧力室14の外側へできるだけ広く(長く)延びていることが好ましい。従って、桁部10aにおいて、個別電極32が、平面視でこの個別電極32に対応する圧力室14とこの圧力室14に隣接する他の圧力室14との間のほぼ中間の位置(図5における点Cの位置)まで延びていることが特に好ましい。   The length of the region outside the pressure chamber 14 of the individual electrode 32 (length of the extending portion) is absolutely determined because the force required to deform the piezoelectric layer increases as the thickness of the piezoelectric layer increases. Although it is difficult to do this, it is desirable that the length is at least as large as the thickness of the piezoelectric layer. Further, since the force required to deform the diaphragm increases as the thickness of the diaphragm increases, when the diaphragm is thicker than the piezoelectric layer, the length of the extended portion of the individual electrode 32 is the thickness of the diaphragm. It is desirable to be more than that. In particular, the length of the extending portion of the individual electrode 32 is preferably equal to or greater than the sum of the thicknesses of the piezoelectric layer and the diaphragm. From the viewpoint of increasing the deformation amount of the diaphragm 30 as much as possible, the individual electrode 32 extends as wide (longest) as possible to the outside of the pressure chamber 14 within a range not overlapping with the adjacent individual electrode 32. Is preferred. Accordingly, in the spar 10a, the individual electrode 32 is located at a substantially intermediate position (in FIG. 5) between the pressure chamber 14 corresponding to the individual electrode 32 and another pressure chamber 14 adjacent to the pressure chamber 14 in a plan view. It is particularly preferable to extend to the position of the point C).

なお、図2に示したように、個別電極32が走査方向に圧力室の外側に至るように延在して端子部35を形成している場合がある。この様な配線部を形成する目的でのみ圧力室の外側まで延びている個別電極は、本発明でいう「前記平面に直交する方向から見て、前記圧力室の外側の領域まで延びている」個別電極に含めないこととする。そのような配線部を形成する目的のみで圧力室の外側の領域まで延びていても振動板の変形量を実質的に増大することができないからである。   As shown in FIG. 2, the individual electrode 32 may extend in the scanning direction so as to reach the outside of the pressure chamber to form the terminal portion 35. The individual electrode extending to the outside of the pressure chamber only for the purpose of forming such a wiring portion is referred to in the present invention as “extends to a region outside the pressure chamber as viewed from the direction perpendicular to the plane”. Not included in individual electrodes. This is because the amount of deformation of the diaphragm cannot be substantially increased even if it extends to the region outside the pressure chamber only for the purpose of forming such a wiring portion.

ここで、個別電極32が圧力室14の外側の領域まで形成されている場合には、そうでない場合に比べて、振動板30の変形量が大きくなることを検証するために、有限要素法(Finite Element Method:FEM)による構造解析を行った。ここで、図5に示す、圧力室14の短手方向(幅方向)の長さBを419μm、ステンレス鋼製の振動板30の厚さTvを20μm、PZTからなる圧電層31の厚さTpを10μm、個別電極32に印加される駆動電圧を20Vとした。そして、個別電極32の圧力室14と重なる領域における、圧力室14の短手方向(幅方向)の長さL1の値と、圧力室14の外側の領域における長さL2の値の組み合わせが互いに異なる4つの解析モデル(モデル1〜モデル4)について解析を行った。この解析結果を表1に示す。   Here, in order to verify that the amount of deformation of the diaphragm 30 is larger when the individual electrode 32 is formed up to the region outside the pressure chamber 14 than when the individual electrode 32 is not, the finite element method ( Structural analysis was performed using Finite Element Method (FEM). Here, the length B in the short direction (width direction) of the pressure chamber 14 shown in FIG. 5 is 419 μm, the thickness Tv of the diaphragm 30 made of stainless steel is 20 μm, and the thickness Tp of the piezoelectric layer 31 made of PZT. Was 10 μm, and the drive voltage applied to the individual electrode 32 was 20V. The combination of the value of the length L1 in the short direction (width direction) of the pressure chamber 14 in the region overlapping the pressure chamber 14 of the individual electrode 32 and the value of the length L2 in the region outside the pressure chamber 14 is mutually Four different analysis models (Model 1 to Model 4) were analyzed. The analysis results are shown in Table 1.

Figure 2006150948

表1より、個別電極32が圧力室14の外側の領域まで延びているモデル(モデル2、モデル4)では、個別電極32の圧力室14と重なる領域における長さL1が同じで、個別電極32が圧力室14の内側にしか形成されていない、L2=0のモデル(モデル1、モデル3)と比較して、それぞれ、振動板30の最大変位量(圧力室14の面積中心に対向する位置の変位量)が1.3倍程度になっており、個別電極32が圧力室14の外側の領域まで形成されている場合には、そうでない場合と比較して、振動板30の変形量がより大きくなることがわかる。なお、表1から分かるように、圧力室14の外側の領域における長さL2=30μmは、圧電層Tpと振動層Tvの厚さの和に等しい。
Figure 2006150948

According to Table 1, in the models (model 2 and model 4) in which the individual electrode 32 extends to the area outside the pressure chamber 14, the length L1 in the area overlapping the pressure chamber 14 of the individual electrode 32 is the same, and the individual electrode 32 Are formed only inside the pressure chamber 14, compared with the models of L 2 = 0 (model 1 and model 3), respectively, the maximum displacement amount of the diaphragm 30 (position facing the center of the area of the pressure chamber 14) The amount of deformation of the diaphragm 30 is smaller than that in the case where the individual electrode 32 is formed up to the region outside the pressure chamber 14. It turns out that it becomes larger. As can be seen from Table 1, the length L2 = 30 μm in the region outside the pressure chamber 14 is equal to the sum of the thicknesses of the piezoelectric layer Tp and the vibration layer Tv.

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
<第1変更形態>
振動板が、絶縁材料(例えば、表面が酸化されたシリコン材料、PZT、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料、あるいは、ポリイミド等の合成樹脂材料など)からなるものであってもよい。但し、この場合には、図8に示すように、圧電アクチュエータ3Aにおいて、絶縁性の振動板30Aの、圧力室14と反対側の面に、個別電極32と対向してその間の圧電層31に電界を付与するための、共通電極34が必要になる。
<第2変更形態>
前記実施形態では、圧電層31の振動板30と反対側に個別電極が形成されているが、圧電層31の振動板30側に個別電極が配置され、圧電層31の振動板30と反対側に共通電極が配置されていてもよい。但し、振動板が金属材料からなる場合には、図9に示すように、圧電アクチュエータ3Bにおいて、複数の個別電極32Bの間を絶縁するために、金属製の振動板30の上面(圧力室14と反対側の面)には絶縁材料層40が形成されるなどして、個別電極32Bが配置される振動板30の面が絶縁性を有する必要がある。この絶縁材料層40は、例えば、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料で、AD法、スパッタ法、CVD法、あるいは、ゾル・ゲル法等により形成することができる。
<第3変更形態>
振動板が、シリコン材料、セラミックス材料、あるいは、合成樹脂材料等の絶縁材料からなる場合には、図10に示すように、圧電アクチュエータ3Cにおいて、振動板30Cの上面に直接個別電極32Cが配置されていればよく、絶縁性を有する振動板30Cにより複数の個別電極32Cの間が絶縁される。
<第4変更形態>
図11に示すように、圧電アクチュエータ3Dにおいて、圧電層31Dが、平面視で、圧力室14の中心部と重なる領域には形成されておらず、この中心部と重なる領域以外の領域に形成されていてもよい。この場合には、圧力室14の中央部と重なる従動領域が振動板30のみで構成されるため、従動領域の剛性が小さくなり、前記実施形態の圧電アクチュエータ3(図5参照)と比較して、駆動領域の圧電層31が収縮したときの振動板30の変形量が大きくなる。この変更形態1における、FEMによる構造解析結果を表2に示す。尚、この構造解析における、圧力室14の短手方向の長さB、振動板30の厚さTv及び圧電層31Dの厚さTp、駆動電圧等の解析条件は、前記実施形態におけるFEMによる構造解析と同じである。
Next, modified embodiments in which various modifications are made to the embodiment will be described. However, components having the same configuration as in the above embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.
<First modification>
The diaphragm may be made of an insulating material (for example, a silicon material whose surface is oxidized, a ceramic material such as PZT, alumina, zirconia, or a synthetic resin material such as polyimide). However, in this case, as shown in FIG. 8, in the piezoelectric actuator 3A, on the surface of the insulating diaphragm 30A opposite to the pressure chamber 14, the individual electrode 32 is opposed to the piezoelectric layer 31 therebetween. A common electrode 34 for applying an electric field is required.
<Second modification>
In the above-described embodiment, the individual electrode is formed on the opposite side of the piezoelectric layer 31 from the diaphragm 30, but the individual electrode is disposed on the diaphragm 30 side of the piezoelectric layer 31, and the piezoelectric layer 31 is opposite to the diaphragm 30. A common electrode may be disposed on the substrate. However, when the diaphragm is made of a metal material, as shown in FIG. 9, in the piezoelectric actuator 3B, in order to insulate the plurality of individual electrodes 32B, the upper surface (pressure chamber 14) of the metal diaphragm 30 is insulated. The surface of the diaphragm 30 on which the individual electrode 32B is disposed needs to have insulation properties, such as by forming the insulating material layer 40 on the surface opposite to the surface. The insulating material layer 40 is made of a ceramic material such as alumina or zirconia, and can be formed by an AD method, a sputtering method, a CVD method, a sol-gel method, or the like.
<Third modification>
When the diaphragm is made of an insulating material such as a silicon material, a ceramic material, or a synthetic resin material, as shown in FIG. 10, in the piezoelectric actuator 3C, the individual electrode 32C is disposed directly on the upper surface of the diaphragm 30C. The plurality of individual electrodes 32C are insulated from each other by the diaphragm 30C having insulating properties.
<Fourth modification>
As shown in FIG. 11, in the piezoelectric actuator 3 </ b> D, the piezoelectric layer 31 </ b> D is not formed in a region overlapping the central portion of the pressure chamber 14 in a plan view, and is formed in a region other than the region overlapping the central portion. It may be. In this case, since the driven region that overlaps the central portion of the pressure chamber 14 is configured only by the diaphragm 30, the rigidity of the driven region is reduced, compared with the piezoelectric actuator 3 of the above-described embodiment (see FIG. 5). The amount of deformation of the diaphragm 30 when the piezoelectric layer 31 in the drive region contracts increases. Table 2 shows the structural analysis results by FEM in this modified embodiment 1. In this structural analysis, the analysis conditions such as the length B of the pressure chamber 14 in the short direction, the thickness Tv of the vibration plate 30 and the thickness Tp of the piezoelectric layer 31D, and the driving voltage are the structures by the FEM in the above embodiment. Same as analysis.

Figure 2006150948

表2より、個別電極32が圧力室14の外側の領域まで延びているモデル(モデル6、モデル8)では、個別電極32の圧力室14と重なる領域における長さL1が同じで、個別電極32が圧力室14の内側の領域にしか形成されていない、L2=0のモデル(モデル5、モデル7)と比較して、振動板30の最大変位量が1.25倍程度となっており、この変更形態1においても、個別電極32が圧力室14の外側の領域まで形成されている場合には、そうでない場合と比較して、振動板30の変形量がより大きくなることがわかる。
<第5変更形態>
前記実施形態のように、個別電極32が圧力室14の中心部を取り囲む環状に形成されている必要は必ずしもなく、例えば、図12に示すように、個別電極32Eが圧力室14の中心部を完全に取り囲んでいなくてもよい。さらには、少なくとも、圧力室14の中心部を挟んで両側に位置する縁部に重なる領域に個別電極が形成されていればよい。図12に示した例では、圧力室14の長手方向と交差する(直交する)方向においてのみ圧力室14の外側に個別電極32が延在している。特に、圧力室14の長手方向と交差する(直交する)方向において振動板の変形量が大きくなるために、この方向において個別電極32を圧力室14の外側まで延在させることが振動板の変形量を増大させる上で有効である。それゆえ、この変形形態のように、圧力室14の長手方向と交差する(直交する)方向においてのみ個別電極32を圧力室14の外側まで延在させてもよい。なお、個別電極32の延在部は、圧力室の長手方向に平行な圧力室の中心軸に対して対称に形成されていると見ることもできる。
Figure 2006150948

According to Table 2, in the models (model 6 and model 8) in which the individual electrode 32 extends to the region outside the pressure chamber 14, the length L1 in the region overlapping the pressure chamber 14 of the individual electrode 32 is the same. Is formed only in the inner region of the pressure chamber 14, and the maximum displacement amount of the diaphragm 30 is about 1.25 times as compared with the L2 = 0 model (model 5, model 7). Also in this modified embodiment 1, it can be seen that when the individual electrode 32 is formed up to the region outside the pressure chamber 14, the amount of deformation of the diaphragm 30 is larger than when the individual electrode 32 is not formed.
<Fifth modification>
The individual electrode 32 is not necessarily formed in an annular shape surrounding the central portion of the pressure chamber 14 as in the above-described embodiment. For example, as shown in FIG. It does not have to be completely surrounded. Furthermore, the individual electrode should just be formed in the area | region which overlaps the edge located on both sides across the center part of the pressure chamber 14 at least. In the example shown in FIG. 12, the individual electrode 32 extends outside the pressure chamber 14 only in the direction intersecting (orthogonal to) the longitudinal direction of the pressure chamber 14. In particular, since the amount of deformation of the diaphragm increases in a direction intersecting (orthogonal to) the longitudinal direction of the pressure chamber 14, extending the individual electrode 32 to the outside of the pressure chamber 14 in this direction causes deformation of the diaphragm. It is effective in increasing the amount. Therefore, as in this modification, the individual electrode 32 may extend to the outside of the pressure chamber 14 only in a direction intersecting (orthogonal to) the longitudinal direction of the pressure chamber 14. In addition, it can be considered that the extending part of the individual electrode 32 is formed symmetrically with respect to the central axis of the pressure chamber parallel to the longitudinal direction of the pressure chamber.

圧力室の形状は、前記実施形態における略長円形状に限られるものではなく、圧力室が、円形、菱形、矩形等の他の形状に形成されたものであってもよい。但し、図12に示すように、圧力室14が一方向に長い形状を有する場合には、前述のように、短手方向(図12の上下方向)の個別電極の長さ(幅)が振動板30の変形量に大きく影響する。それゆえ、少なくとも、圧力室14の長手方向(図12の左右方向)に延びる2つの縁部と重なる領域に個別電極が形成されていることが好ましい。このことを図13〜図16を用いて具体的に説明する。   The shape of the pressure chamber is not limited to the substantially oval shape in the embodiment, and the pressure chamber may be formed in other shapes such as a circle, a diamond, and a rectangle. However, as shown in FIG. 12, when the pressure chamber 14 has a shape that is long in one direction, the length (width) of the individual electrode in the short direction (vertical direction in FIG. 12) vibrates as described above. This greatly affects the deformation amount of the plate 30. Therefore, it is preferable that the individual electrode is formed at least in a region overlapping with two edges extending in the longitudinal direction of the pressure chamber 14 (left-right direction in FIG. 12). This will be specifically described with reference to FIGS.

図13は、図12に示したような楕円形の圧力室14aを示し、個別電極は圧力室14aの長手方向と直交する方向に圧力室14aの外側に延在する延在部(はみ出し部)32aを有する。図14は、ひし形の圧力室14bを示し、個別電極は圧力室14bの長手方向と交差する方向に圧力室14bの外側に延在する延在部(はみ出し部)32bをそれぞれのひし形の4辺上に有する。図15は、ブーメラン形の圧力室14cを示し、個別電極は圧力室14cの長手方向と交差する方向に圧力室14cの外側に延在する延在部(はみ出し部)32cをそれぞれのブーメラン形の長辺及び短辺上に有する。図16は、円形の圧力室14dを示し、個別電極は圧力室14dの直径方向に圧力室14dの外側に延在する一対の延在部(はみ出し部)32dを対向して有する。すなわち、圧力室が長手方向を持たない場合には、少なく一方向に対向するように個別電極は圧力室の外側に延在する一対の延在部(はみ出し部)を対向して有していればよい。   FIG. 13 shows an elliptical pressure chamber 14a as shown in FIG. 12, and the individual electrode extends outside the pressure chamber 14a in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the pressure chamber 14a (the protruding portion). 32a. FIG. 14 shows a rhombic pressure chamber 14b, and the individual electrodes have four extended sides (protruding portions) 32b extending outside the pressure chamber 14b in the direction intersecting the longitudinal direction of the pressure chamber 14b. Have on. FIG. 15 shows a boomerang-shaped pressure chamber 14c, and each individual electrode has an extended portion (protruding portion) 32c extending outside the pressure chamber 14c in a direction intersecting the longitudinal direction of the pressure chamber 14c. On the long and short sides. FIG. 16 shows a circular pressure chamber 14d, and the individual electrode has a pair of extending portions (protruding portions) 32d that extend outside the pressure chamber 14d in the diameter direction of the pressure chamber 14d. That is, when the pressure chamber does not have a longitudinal direction, the individual electrode may have a pair of extending portions (extrusion portions) extending outward from the pressure chamber so as to face each other at least in one direction. That's fine.

前述した実施形態及びその変更形態は、インクを移送するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例であるが、本発明を適用可能な液体移送装置はインクジェットヘッドに限られない。例えば、マイクロ総合分析システム(μTAS)内部で薬液や生化学溶液等の液体を移送する液体移送装置、マイクロ化学システム内部で溶媒や化学溶液等の液体を移送する液体移送装置等、インク以外の液体を移送する液体移送装置、例えば、血液やその特定成分を移送する医療機器にも本発明を適用することもできる。   The above-described embodiment and its modification are examples in which the present invention is applied to an ink jet head that transports ink, but a liquid transport apparatus to which the present invention is applicable is not limited to an ink jet head. For example, a liquid transfer device that transfers a liquid such as a chemical solution or a biochemical solution inside a micro total analysis system (μTAS), a liquid transfer device that transfers a liquid such as a solvent or a chemical solution inside a microchemical system, etc. The present invention can also be applied to a liquid transfer device that transfers blood, for example, a medical device that transfers blood or a specific component thereof.

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention. インクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of an inkjet head. 図2の一部拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. 図3のIV-IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. 図4のV-V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 本実施形態の圧電アクチュエータにおける、振動板の変形状態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation state of a diaphragm in the piezoelectric actuator of this embodiment. 従来の圧電アクチュエータにおける、振動板の変形状態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation state of the diaphragm in the conventional piezoelectric actuator. 変更形態1の図5相当の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 変更形態2の図5相当の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 変更形態3の図5相当の断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 5 of the modification 3. FIG. 変更形態4の図5相当の断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 5 of the modification 4. 変更形態5の図3相当の一部拡大平面図である。It is a partially expanded plan view equivalent to FIG. 本発明を適用した楕円形の圧力室と個別電極の延在部を示す概略図である。It is the schematic which shows the extension part of the elliptical pressure chamber and individual electrode to which this invention is applied. 本発明を適用したひし形の圧力室と個別電極の延在部を示す概略図である。It is the schematic which shows the extended part of the rhombus pressure chamber and individual electrode to which this invention is applied. 本発明を適用したブーメラン形の圧力室と個別電極の延在部を示す概略図である。It is the schematic which shows the extension part of the boomerang type pressure chamber and individual electrode to which this invention is applied. 本発明を適用した円形の圧力室と個別電極の延在部を示す概略図である。It is the schematic which shows the extended part of the circular pressure chamber and individual electrode to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェットヘッド2 流路ユニット3,3A,3B,3C,3D 圧電アクチュエータ10a 桁部14 圧力室20 ノズル30,30A,30C 振動板31,31D 圧電層32,32B,32C,32E 個別電極34 共通電極

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 2 Flow path unit 3, 3A, 3B, 3C, 3D Piezoelectric actuator 10a Girder part 14 Pressure chamber 20 Nozzle 30, 30A, 30C Diaphragm 31, 31D Piezoelectric layer 32, 32B, 32C, 32E Individual electrode 34 Common electrode

Claims (16)

平面に沿って配置された複数の圧力室を有する流路ユニットと、前記圧力室の容積を変化させて圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備えた液体移送装置であって、
前記圧電アクチュエータは、
前記圧力室を覆う振動板と、
この振動板の前記圧力室と反対側に配置された圧電層と、
この圧電層の一方の面の、前記平面に直交する方向から見て、前記複数の圧力室の、中心部以外の領域である縁部と夫々重なる領域に配置された複数の個別電極と、
前記圧電層の他方の面に配置された共通電極とを有し、
前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、前記圧力室の外側の領域まで延びていることを特徴とする液体移送装置。
A liquid transfer device comprising: a flow path unit having a plurality of pressure chambers arranged along a plane; and a piezoelectric actuator that changes the volume of the pressure chamber to apply pressure to the liquid in the pressure chamber,
The piezoelectric actuator is
A diaphragm covering the pressure chamber;
A piezoelectric layer disposed on the opposite side of the diaphragm from the pressure chamber;
A plurality of individual electrodes disposed in regions overlapping each of edges of the plurality of pressure chambers other than the central portion when viewed from a direction perpendicular to the plane of one surface of the piezoelectric layer,
A common electrode disposed on the other surface of the piezoelectric layer,
The liquid transfer apparatus according to claim 1, wherein the individual electrode extends to a region outside the pressure chamber when viewed from a direction orthogonal to the plane.
前記流路ユニットは、前記振動板と接合される面において、前記振動板側に開口した前記複数の圧力室と、これら複数の圧力室の間に位置して前記振動板を支持する桁部とを有し、
前記個別電極の前記圧力室の外側の領域まで延びる部分は、前記平面に直交する方向から見て、前記桁部に重なっていることを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。
The flow path unit includes a plurality of pressure chambers opened to the diaphragm side on a surface joined to the diaphragm, and a girder portion that is positioned between the plurality of pressure chambers and supports the diaphragm. Have
2. The liquid transfer device according to claim 1, wherein a portion of the individual electrode extending to a region outside the pressure chamber overlaps the beam portion when viewed from a direction orthogonal to the plane.
前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、この個別電極に対応する圧力室とこの圧力室に隣接する他の圧力室との間のほぼ中間の位置まで延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体移送装置。   The individual electrode extends to a substantially intermediate position between a pressure chamber corresponding to the individual electrode and another pressure chamber adjacent to the pressure chamber when viewed from a direction orthogonal to the plane. The liquid transfer device according to claim 1 or 2. 前記振動板は金属材料からなり、前記共通電極を兼ねていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体移送装置。   The liquid transfer device according to claim 1, wherein the diaphragm is made of a metal material and also serves as the common electrode. 前記振動板は、少なくとも前記圧力室と反対側の面において絶縁性を有し、
この振動板の前記圧力室と反対側の面に前記共通電極が形成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体移送装置。
The diaphragm has an insulating property at least on a surface opposite to the pressure chamber,
The liquid transfer device according to claim 1, wherein the common electrode is formed on a surface of the diaphragm opposite to the pressure chamber.
前記振動板は、少なくとも前記圧力室と反対側の面において絶縁性を有し、
この振動板の前記圧力室と反対側の面に前記複数の個別電極が形成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体移送装置。
The diaphragm has an insulating property at least on a surface opposite to the pressure chamber,
The liquid transfer device according to claim 1, wherein the plurality of individual electrodes are formed on a surface of the diaphragm opposite to the pressure chamber.
前記圧電層は、前記複数の圧力室を全面的に覆うように形成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の液体移送装置。   The liquid transfer device according to claim 1, wherein the piezoelectric layer is formed so as to entirely cover the plurality of pressure chambers. 前記圧電層は、前記平面に直交する方向から見て、前記圧力室の前記中心部と重なる領域以外の領域に形成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の液体移送装置。   The liquid according to claim 1, wherein the piezoelectric layer is formed in a region other than a region overlapping the central portion of the pressure chamber when viewed from a direction orthogonal to the plane. Transfer device. 前記個別電極の前記圧力室の外側の領域における長さが、前記圧電層の厚さ以上であることを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。   The liquid transfer device according to claim 1, wherein a length of the individual electrode in a region outside the pressure chamber is equal to or greater than a thickness of the piezoelectric layer. 前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、圧力室の長手方向に交差する方向において、前記圧力室の外側の領域まで延びていることを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。   2. The liquid transfer according to claim 1, wherein the individual electrode extends to a region outside the pressure chamber in a direction intersecting a longitudinal direction of the pressure chamber when viewed from a direction orthogonal to the plane. apparatus. 前記個別電極の圧力室の外側の領域まで延びている部分は、圧力室の長手方向に平行な圧力室の中心軸に対して対称に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。   The portion of the individual electrode that extends to a region outside the pressure chamber is formed symmetrically with respect to the central axis of the pressure chamber parallel to the longitudinal direction of the pressure chamber. Liquid transfer device. 前記圧力室が楕円形であり、前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、楕円形の短軸方向において、前記圧力室の外側の領域まで延びていることを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。   The pressure chamber is an ellipse, and the individual electrode extends to a region outside the pressure chamber in a minor axis direction of the ellipse when viewed from a direction orthogonal to the plane. 2. The liquid transfer device according to 1. 前記圧力室が楕円形であり、前記個別電極は、前記平面に直交する方向から見て、楕円形の短軸方向及び長軸方向の双方において、前記圧力室の外側の領域まで延びていることを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置   The pressure chamber is elliptical, and the individual electrode extends to a region outside the pressure chamber in both the minor axis direction and the major axis direction of the ellipse when viewed from a direction orthogonal to the plane. The liquid transfer device according to claim 1. 前記個別電極の前記圧力室の外側の領域まで延びる部分は、圧力室の全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。   2. The liquid transfer device according to claim 1, wherein a portion of the individual electrode extending to a region outside the pressure chamber is formed over the entire circumference of the pressure chamber. インクジェットプリンタであることを特徴とする請求項1〜14の何れかに記載の液体移送装置。   The liquid transfer device according to claim 1, wherein the liquid transfer device is an ink jet printer. 前記圧電アクチュエータは、個別電極への電圧の印加を受けると、対応する圧力室の容積を一旦増大させる方向に凸状に変位して圧力室内に液体を引き込んだ後、前記個別電極への電圧印加を解除することで圧力室の容積を元に戻し、その際に圧力室から外部へ液体を移送させることを特徴とする請求項1〜15の何れかに記載の液体移送装置。
When the piezoelectric actuator receives a voltage applied to the individual electrode, the piezoelectric actuator is displaced in a convex shape in a direction that temporarily increases the volume of the corresponding pressure chamber, draws liquid into the pressure chamber, and then applies the voltage to the individual electrode. The liquid transfer device according to claim 1, wherein the volume of the pressure chamber is restored by releasing the pressure, and at that time, the liquid is transferred from the pressure chamber to the outside.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008044294A (en) * 2006-08-21 2008-02-28 Fuji Xerox Co Ltd Liquid droplet discharging head, liquid droplet discharging apparatus, and manufacturing method for liquid droplet discharging head
JP2008080590A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Brother Ind Ltd Method for driving head of liquid droplet jet device and head of liquid droplet jet device
JP2009083180A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Brother Ind Ltd Liquid transferring apparatus
JP2010103174A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Tdk Corp Piezoelectric actuator
JP2010184375A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Fujifilm Corp Liquid delivering head, liquid delivering apparatus and image forming apparatus
JP2010208300A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Fujifilm Corp Liquid discharge head, method for manufacturing the same and image forming apparatus
JP2010208204A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Fujifilm Corp Liquid discharge head, method for manufacturing liquid discharge head and image forming apparatus
JP2011066197A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Konica Minolta Holdings Inc Electromechanical conversion mechanism, inkjet head, and ultrasonic probe
US8061820B2 (en) 2009-02-19 2011-11-22 Fujifilm Corporation Ring electrode for fluid ejection
JP2018089860A (en) * 2016-12-02 2018-06-14 セイコーエプソン株式会社 Liquid injection head, liquid injection device, and piezoelectric device
JP2018199291A (en) * 2017-05-29 2018-12-20 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric device, liquid discharge head, liquid discharge device
JP2021084387A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric device, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus
JP7400412B2 (en) 2019-11-29 2023-12-19 セイコーエプソン株式会社 Liquid ejection device and liquid ejection head driving method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202284A (en) * 1993-11-26 1995-08-04 Ngk Insulators Ltd Piezoelectric/electrostriction film element
JPH09104109A (en) * 1995-10-12 1997-04-22 Sharp Corp Ink jet head and production thereof
JP2000299510A (en) * 1999-04-15 2000-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezoelectric element and its manufacture ink jet head using the piezoelectric element and its manufacture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202284A (en) * 1993-11-26 1995-08-04 Ngk Insulators Ltd Piezoelectric/electrostriction film element
JPH09104109A (en) * 1995-10-12 1997-04-22 Sharp Corp Ink jet head and production thereof
JP2000299510A (en) * 1999-04-15 2000-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezoelectric element and its manufacture ink jet head using the piezoelectric element and its manufacture

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008044294A (en) * 2006-08-21 2008-02-28 Fuji Xerox Co Ltd Liquid droplet discharging head, liquid droplet discharging apparatus, and manufacturing method for liquid droplet discharging head
JP2008080590A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Brother Ind Ltd Method for driving head of liquid droplet jet device and head of liquid droplet jet device
JP2009083180A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Brother Ind Ltd Liquid transferring apparatus
JP2010103174A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Tdk Corp Piezoelectric actuator
JP2010184375A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Fujifilm Corp Liquid delivering head, liquid delivering apparatus and image forming apparatus
US8061820B2 (en) 2009-02-19 2011-11-22 Fujifilm Corporation Ring electrode for fluid ejection
US8425014B2 (en) 2009-02-19 2013-04-23 Fujifilm Corporation Ring electrode for fluid ejection
US8727471B2 (en) 2009-02-19 2014-05-20 Fujifilm Corporation Ring electrode for fluid ejection
JP2010208204A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Fujifilm Corp Liquid discharge head, method for manufacturing liquid discharge head and image forming apparatus
JP2010208300A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Fujifilm Corp Liquid discharge head, method for manufacturing the same and image forming apparatus
US9016834B2 (en) 2009-03-12 2015-04-28 Fujifilm Corporation Liquid ejection head, method of manufacturing liquid ejection head and image forming apparatus
JP2011066197A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Konica Minolta Holdings Inc Electromechanical conversion mechanism, inkjet head, and ultrasonic probe
JP2018089860A (en) * 2016-12-02 2018-06-14 セイコーエプソン株式会社 Liquid injection head, liquid injection device, and piezoelectric device
JP2018199291A (en) * 2017-05-29 2018-12-20 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric device, liquid discharge head, liquid discharge device
JP2021084387A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric device, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus
JP7400412B2 (en) 2019-11-29 2023-12-19 セイコーエプソン株式会社 Liquid ejection device and liquid ejection head driving method
JP7415488B2 (en) 2019-11-29 2024-01-17 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric devices, liquid jet heads and liquid jet devices

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