JP2007118193A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室12が設けられた流路形成基板の一方面側に設けられて圧電体能動部320の長手方向の端部を規定する下電極60と、圧電体能動部320の短手方向の端部を規定する圧電体層及び上電極80とからなる圧電素子300と、該圧電素子300を覆い前記上電極80の表面を露出する露出部101が設けられた保護膜100とを具備し、前記露出部101の長手方向の端部と前記圧電体能動部320の長手方向の端部との距離が、前記露出部101の幅が前記上電極80の幅の50%以上の場合には、前記上電極80の幅の50%以上とし、前記露出部101の幅が前記上電極80の幅の50%より小さい場合には、前記露出部101の幅以上とする。
【選択図】図2
Description
かかる第1の態様では、無機材料からなる保護膜を設けることにより空気中の水分などの外部環境に起因する圧電素子の破壊を防止することができると共に、保護膜に露出部を設けることにより圧電体能動部の変位を阻害することなく、液体の噴射特性を保持することができる。また、露出部の端部を圧電体能動部の端部に基づいて規定することで、圧電体能動部と実質的に駆動しない圧電体非能動部との境界の剛性を低下させることなく、圧電素子や振動板などの破壊を防止することができる。
かかる第2の態様では、保護膜にテーパ部を設けることによって、圧電素子の圧電体能動部と圧電体非能動部との境界の応力集中を分散させることができ、圧電素子や振動板などの破壊を防止することができる。
かかる第3の態様では、保護膜によって、圧電体能動部の変位を阻害することなく、確実に圧電素子を覆って、圧電素子の外部環境に起因する破壊を防止することができる。
かかる第4の態様では、信頼性を向上した液体噴射装置を実現できる。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係るインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図2は、インクジェット式記録ヘッドの要部平面図であり、図3は、図2おA−A′断面図及びB−B′断面図である。図示するように、流路形成基板10は、本実施形態では面方位(110)のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ0.5〜2μmの弾性膜50が形成されている。流路形成基板10には、隔壁11によって区画された複数の圧力発生室12がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板10の圧力発生室12の長手方向外側の領域には連通部13が形成され、連通部13と各圧力発生室12とが、各圧力発生室12毎に設けられたインク供給路14を介して連通されている。なお、連通部13は、後述する保護基板のリザーバ部と連通して各圧力発生室12の共通のインク室となるリザーバの一部を構成する。インク供給路14は、圧力発生室12よりも狭い幅で形成されており、連通部13から圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態1では、保護膜100に開口が矩形状の露出部101を設けるようにしたが、露出部101の形状は、特にこれに限定されるものではない。ここで、露出部の他の形状について図4を参照して説明する。なお、図4は、本発明の他の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの要部平面図である。図4に示すように、露出部101の長手方向の端部には、露出部101の幅が端部に向かって漸小するテーパ部102が設けられている。本実施形態では、テーパ部102をその開口が台形状となるように設けた。このように露出部101の長手方向端部にテーパ部102を設けることにより、圧電素子300の圧電体能動部320と圧電体非能動部との境界の応力集中を分散させることができ、さらに圧電素子300(圧電体能動部320)及び振動板の破壊を防止することができる。なお、露出部101にテーパ部102を設けた場合にも、テーパ部102の端部と圧電体能動部320の端部(下電極膜60の端部)との距離dが、上述した実施形態1と同様に、露出部101の幅W1及び上電極膜80の幅Wに基づいて規定されている。また、図4に示す例では、テーパ部102を開口が台形状となるように設けるようにしたが、テーパ部102の形状は特にこれに限定されず、例えば、三角形状、円形状及び楕円形状の開口で形成してもよい。
Claims (4)
- 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板の一方面側に設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、該圧電素子を覆うと共に前記上電極の表面を露出する露出部が設けられた無機絶縁材料からなる保護膜とを具備し、
前記下電極の長手方向の端部が、前記圧力発生室に相対向する領域内に設けられて、前記圧電素子の実質的な駆動部となる圧電体能動部の長手方向の端部を規定していると共に、前記上電極及び前記圧電体層の幅方向の端部が、前記圧力発生室に相対向する領域内に設けられて、前記圧電体能動部の短手方向の端部を規定し、
且つ前記露出部の長手方向の端部と前記圧電体能動部の長手方向の端部との距離が、前記露出部の幅が前記上電極の幅の50%以上の場合には、前記上電極の幅の50%以上であると共に、前記露出部の幅が前記上電極の幅の50%より小さい場合には、前記露出部の幅以上であることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 前記露出部の長手方向端部には、当該露出部の幅が当該端部に向かって漸小するテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。
- 前記露出部の幅が、前記上電極の幅の25〜75%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射ヘッド。
- 請求項1〜3の何れかに記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
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