JP2007331199A - Inkjet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴を吐出する吐出口およびこれに連通する個別液室と、この個別液室に接して設けられた振動板とを有し、振動板上には吐出口から液滴を吐出させるために振動板を変形させる圧電体素子が設けられているインクジェットヘッドに関する。 The present invention has an ejection port for ejecting droplets, an individual liquid chamber communicating with the ejection port, and a diaphragm provided in contact with the individual liquid chamber, and ejects droplets from the ejection port on the diaphragm. The present invention relates to an ink jet head provided with a piezoelectric element that deforms a vibration plate in order to make the diaphragm.
従来から知られているインクジェットヘッドは、液体の流路が設けられた流路基板と、流路基板の第1の面に設けられた個別液室と、個別液室から流路基板の第2の面に貫通する貫通路とを有している。インクジェットヘッドは、流路基板の第2の面に接着され貫通路と連通する吐出口を備えたオリフィスプレートをさらに有している。 A conventionally known inkjet head includes a flow path substrate provided with a liquid flow path, an individual liquid chamber provided on the first surface of the flow path substrate, and a second flow path substrate from the individual liquid chamber. And a through passage penetrating the surface. The ink jet head further includes an orifice plate having a discharge port that is bonded to the second surface of the flow path substrate and communicates with the through path.
インク滴の吐出を行うためには個別液室内を加圧させる必要がある。その圧力発生手段としては、個別液室内に設置された発熱体により液体を発砲させて液滴を吐出させるバブル型のもの、個別液室の一部を形成している振動板を圧電素子により変形させることで液滴を形成させるピエゾ型のものが一般的に用いられている。あるいは、静電気力で振動板を変形させることで液滴を吐出させる静電型のものも知られている。 In order to discharge ink droplets, it is necessary to pressurize the individual liquid chambers. The pressure generating means is a bubble type that discharges liquid droplets by firing liquid with a heating element installed in the individual liquid chamber, and the diaphragm that forms a part of the individual liquid chamber is deformed by a piezoelectric element. In general, a piezo-type device that forms a droplet by forming a droplet is generally used. Alternatively, an electrostatic type that discharges droplets by deforming a diaphragm with electrostatic force is also known.
このようなインクジェットヘッドにおいては、近年の画像形成の高精細化の要求に伴い、流路基板の個別液室、及び圧電素子等の圧力発生源を高密度かつ多数配列した高集積化が行われている。これらの要求に応えるため、ピエゾ型のインクジェットヘッドにおいては、例えば振動板の全面に成膜技術により電極および圧電体を形成し、フォトリソグラフィー技術を用いて個別液室に対応した上電極および圧電体を加工するものが提案されている。成膜技術とフォトリソグラフィー技術を用いることにより高密度なインクジェットヘッドが実現されている。また流路基板やオリフィスプレートにSi基板や金属部材を用いることで高精度な流路や吐出口の形成が可能となっている。 In such an ink jet head, with the recent demand for higher definition of image formation, higher integration is performed in which a large number of pressure source sources such as individual liquid chambers of a flow path substrate and piezoelectric elements are arranged. ing. In order to meet these demands, in a piezo-type ink jet head, for example, an electrode and a piezoelectric body are formed on the entire surface of the diaphragm by a film formation technique, and an upper electrode and a piezoelectric body corresponding to an individual liquid chamber using a photolithography technique. The one which processes is proposed. A high-density ink jet head is realized by using a film forming technique and a photolithography technique. Further, by using a Si substrate or a metal member for the flow path substrate or the orifice plate, it is possible to form a highly accurate flow path or discharge port.
一般的に、上電極および圧電体は各々の個別液室に対応して加工される。また、上電極の材料としては、導電性や腐食の観点、あるいは膜の密着性等の観点からPtやCr等がよく用いられている。 Generally, the upper electrode and the piezoelectric body are processed corresponding to each individual liquid chamber. As the material of the upper electrode, Pt, Cr, or the like is often used from the viewpoints of conductivity and corrosion, film adhesion, and the like.
なお、上述した背景技術は特許文献1に開示されている。
上電極への給電は、個別液室の上部から離れた個所に対応する領域、すなわち上電極の長手方向の一端となる引き出し電極からフレキシブルケーブル等を介して行なわれるのが一般的である。しかし、上電極の長手方向においては、駆動電圧が供給される際にフレキシブルケーブル等の接続部からの距離に応じて電圧印加の遅延が生じ、圧電体の長手方向における変位挙動にずれが生じてしまう。 Power supply to the upper electrode is generally performed via a flexible cable or the like from a region corresponding to a location away from the upper portion of the individual liquid chamber, that is, a lead electrode that is one end in the longitudinal direction of the upper electrode. However, in the longitudinal direction of the upper electrode, when a driving voltage is supplied, a delay in voltage application occurs according to the distance from the connection portion such as a flexible cable, and the displacement behavior in the longitudinal direction of the piezoelectric body is shifted. End up.
また、圧電体の変位に関して、その上部にある上電極は圧電体の変位の妨げとなりうるため、上電極はできるだけ変位を妨げないような構成であることが望まれる。さらに、上電極は長時間の駆動にも耐えうるような構成が求められている。 Further, with respect to the displacement of the piezoelectric body, the upper electrode on the upper part can hinder the displacement of the piezoelectric body, and therefore it is desirable that the upper electrode has a configuration that does not hinder the displacement as much as possible. Furthermore, the upper electrode is required to have a configuration that can withstand long-time driving.
そこで本発明は、圧電体をより良好に駆動することができる構成を備えたインクジェットヘッドを提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an inkjet head having a configuration capable of driving a piezoelectric body better.
上記目的を達成するため、本発明のインクジェットヘッドは、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する個別液室と、該個別液室に接する振動板と、該振動板上に設けられ、前記吐出口から前記液体を吐出させるためのエネルギーを該個別液室中の液体に付与する圧電素子と、を有するインクジェットヘッドにおいて、前記圧電素子は、振動板上に設けられた下電極と、該下電極上に設けられ、長手方向に延びた形状を有する圧電体薄膜と、該圧電体薄膜上に前記長手方向に沿って設けられた上電極とを有し、前記上電極は、前記長手方向に交わる幅方向における厚みが段階的に変化した形状を有していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an inkjet head of the present invention is provided with a discharge port for discharging a liquid, an individual liquid chamber communicating with the discharge port, a diaphragm in contact with the individual liquid chamber, and the diaphragm. A piezoelectric element that imparts energy for discharging the liquid from the discharge port to the liquid in the individual liquid chamber, wherein the piezoelectric element includes a lower electrode provided on a diaphragm; A piezoelectric thin film having a shape extending on the lower electrode and extending in the longitudinal direction; and an upper electrode provided on the piezoelectric thin film along the longitudinal direction. It has a shape in which the thickness in the width direction intersecting with the direction changes stepwise.
上記本発明によれば、圧電体をより良好に駆動することができる構成を備えたインクジェットヘッドを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an ink jet head having a configuration capable of driving the piezoelectric body more satisfactorily.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るインクジェットヘッドを模式的に示す斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an ink jet head according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態のインクジェットヘッドは、複数の個別液室106が形成されたSOI(Silicon On Insulator)ウエハ101を有している。SOIウエハ101の酸化シリコン膜105及びシリコン単結晶膜107(図2参照)が形成されている面の上には、そのほぼ全面にわたって下電極102が形成されている。さらに、下電極102上の各個別液室106に対向する位置には、個別液室106に沿って長手方向に延びた形状を有する圧電体薄膜103が設けられている。各圧電体薄膜103上には、上電極下層部104aと上電極上層部104bとからなる上電極104が設けられている。これらの下電極102、圧電体薄膜103および上電極104によって圧電素子が構成されている。また、SOIウエハ101の他方の面上には、吐出口111が形成されたオリフィスプレート110が設けられている。
As shown in FIG. 1, the ink jet head of this embodiment has an SOI (Silicon On Insulator) wafer 101 in which a plurality of individual liquid chambers 106 are formed. On the surface of the
このように構成された本実施形態のインクジェットヘッドによれば、下電極102と上電極104との間に電圧を印加すると圧電体薄膜103が変形し、その変形に伴って、シリコン単結晶膜107からなる振動板が変形する。すると、振動板が接する個別液室106内に貯留されているインク等の液体が加圧され、オリフィスプレート110の吐出口111から液滴として吐出される。
According to the ink jet head of this embodiment configured as described above, when a voltage is applied between the
次に、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について、図2及び図3を参照して説明する。 Next, a method for manufacturing the ink jet head of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図2(a)に示すように、シリコン基板上に酸化シリコン膜105及びシリコン単結晶膜107が形成されてなる厚さ200μmのSOIウエハ101上に、下電極102として機能する密着層を形成する。この密着層は、Tiを厚さ10nmに成膜し、その上にPtを厚さ200nmに成膜して形成する。
As shown in FIG. 2A, an adhesion layer functioning as the
続いて、図2(b)に示すように、下電極102上に圧電体薄膜103を形成する。圧電体薄膜103の成膜には、まず、SOIウエハ101をスパッタ装置内に入れ、鉛、チタンおよびジルコニウムから構成されたPb(Zr,Ti)O3ペロブスカイト型酸化物(以下「PZT」と称する。)をスパッタ法によって下電極102上に3μmの厚さに形成する。その後、SOIウエハ101をスパッタ装置から取り出し、酸素雰囲気中で700℃で焼成を行い、PZT膜を結晶化させる。これにより、圧電体薄膜103が形成される。圧電体薄膜103の圧電性を良好にするため、PZT薄膜の組成がPb(Zr0.52Ti0.48)O3となるようにする。PZT膜の組成としては必ずしも上記組成に限定されず、他の組成であっても構わない。また、PZT膜厚は3μmに限定されるものではない。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, a piezoelectric thin film 103 is formed on the
次に、図2(c)に示すように、圧電体薄膜103上に上電極104を形成する。まず、上電極104の一部であり上電極下層部104aとなる厚さ30nmのPt膜を圧電体薄膜103上に成膜する。圧電体薄膜103上に密着層としてTi層を設けてもよい。さらに、同じく上電極104の一部である上電極上層部104bとなるAu膜をPt膜上に成膜する。なお、Auは、Ptよりも導電率が高く、金属の中で導電率が高い貴金属の1つである。また、AuはPtと同様に耐電圧性に優れており、腐蝕し難い材料である。なお、本実施形態ではAu膜の厚さを400nmとしている。
Next, as illustrated in FIG. 2C, the upper electrode 104 is formed on the piezoelectric thin film 103. First, a Pt film having a thickness of 30 nm, which is a part of the upper electrode 104 and serves as the upper electrode
その後、上電極104と圧電体薄膜103とをエッチングにより加工する。その詳細について、図3を参照して説明する。 Thereafter, the upper electrode 104 and the piezoelectric thin film 103 are processed by etching. Details thereof will be described with reference to FIG.
まず、上電極上層部104b上にフォトレジストを塗布した後、これをパターニングし、ヨウ素ヨウ化カリウム(KI+I2)溶液等によってAu膜をウエットエッチングする。これにより、図3(a)に示すように、幅10μm、図1に示す長手方向の長さ6mmの上電極上層部104bを形成した。なお、Au膜のエッチングはウエットエッチングに限られず、RIEによるドライエッチングで行ってもよい。
First, after applying a photoresist on the upper electrode
次に、上電極上層部104bを覆うように再びレジストを塗布した後、そのパターニングを行い、Pt膜をエッチングする。これにより、図3(b)に示すように、幅70μmの上電極下層部104aを形成した。
Next, after applying a resist again so as to cover the upper electrode
上記2回のエッチング工程により、厚さ400nmで幅10μmのAuからなる上電極上層部104bと、厚さ30nmで幅70μmのPtからなる上電極下層部104aとからなる上電極104を構成した。
The upper electrode 104 including the upper electrode
なお、Pt膜及びAu膜の厚さ、幅及び長さは上記の寸法に限定されるわけではない。また、上電極下層部104aと上電極上層部104bの材料は上記の材料に限られない。例えば、上電極下層部104aの材料として、耐電圧性があり、膜の密着力にも優れているCrやZrなどを用いても構わない。また、上電極上層部104bの材料として、Auと同様に導電率のよいCu、AgあるいはAlなどを用いても構わない。
Note that the thickness, width and length of the Pt film and Au film are not limited to the above dimensions. The materials of the upper electrode
その後、再びレジストでパターニングを行い、圧電体薄膜103をエッチングする(図3(c))。本実施形態では、Cl2とCF4の混合ガスを用いてドライエッチングを行っている。なお、圧電体薄膜103のエッチング時のマスクは上記のレジストに限らず、上電極下層部104bのエッチング時に用いたパターンをそのまま用いて、上電極下層部104bと圧電体薄膜103とを一括でエッチングしても構わない。
Thereafter, patterning is again performed with a resist, and the piezoelectric thin film 103 is etched (FIG. 3C). In this embodiment, dry etching is performed using a mixed gas of Cl 2 and CF 4 . The mask for etching the piezoelectric thin film 103 is not limited to the resist described above, and the upper electrode
その後、図3(d)に示すように、SOIウエハ101の裏面からSOIウエハ101のシリコン酸化膜105をエッチングストップ層としてエッチングを行い、SOIウエハ101に個別液室106を形成する。エッチングには、Siの深堀り用の装置として知られているICP(Inductively Coupled Plasma)エッチング装置を用いる。なお、SOIウエハ101のSi単結晶膜107が、個別液室106内に充填された液体に液滴吐出のための圧力を加える振動板としての機能を持つ。
Thereafter, as shown in FIG. 3D, etching is performed from the back surface of the
最後に、SOIウエハ101の裏面に、Si基板をICPにより加工して吐出口111を形成したオリフィスプレート110を貼り合わせると、図1に示したインクジェットヘッドが完成する。
Finally, when the orifice plate 110 in which the Si substrate is processed by ICP and the discharge port 111 is formed is bonded to the back surface of the
なお本実施形態では、個別液室106や振動板(Si単結晶膜)107の形成部材としてSOIウエハを用い、オリフィスプレート110としてSi基板を用いているが、必ずしもこれに限られずに他のウエハや基板を用い、他の製法で作製してもよい。 In this embodiment, an SOI wafer is used as a member for forming the individual liquid chamber 106 and the vibration plate (Si single crystal film) 107, and an Si substrate is used as the orifice plate 110. However, the present invention is not limited to this, and other wafers are used. Alternatively, the substrate may be used for other manufacturing methods.
一般的に、各圧電体薄膜への電圧の印加は、上電極の長手方向の一端からフレキシブルケーブルやプローブを通じて行われることが多い。個別液室が長手方向に長く、上電極が長手方向に長い場合は、フレキシブルケーブルの接続部やプローブ接点からの距離に応じて圧電体薄膜への電圧印加の遅延が生じ、圧電体薄膜の長手方向における変位挙動に差が生じる。上電極を厚く形成して導電性を高めることでそのような不都合を解消することも考えられるが、上電極全体を厚く形成すると圧電体薄膜の変位の妨げとなり、さらには圧電体薄膜の駆動時に上電極が圧電体薄膜から剥がれが生じる可能性がある。 In general, application of voltage to each piezoelectric thin film is often performed from one end in the longitudinal direction of the upper electrode through a flexible cable or a probe. When the individual liquid chamber is long in the longitudinal direction and the upper electrode is long in the longitudinal direction, a delay in voltage application to the piezoelectric thin film occurs depending on the distance from the connection portion of the flexible cable and the probe contact, and the length of the piezoelectric thin film Differences occur in the displacement behavior in the direction. It may be possible to eliminate such inconvenience by increasing the conductivity by forming the upper electrode thick, but if the entire upper electrode is formed thick, it will hinder the displacement of the piezoelectric thin film, and further, when driving the piezoelectric thin film There is a possibility that the upper electrode peels off from the piezoelectric thin film.
これに対し本実施形態では、上電極104はその幅方向の中央部に上電極上層部104bを有する構成となっている。これにより、上電極104は、幅方向において厚みが段階的に変化した形状を有している。より具体的に説明すると、本実施形態における上電極104は、全幅70μmのうちの中央部の幅10μmの部分の厚さが430nmであり、その両側の部分は厚さが30nmである。したがって本実施形態の上電極104は、幅方向における中央部のみが厚く、他の大半の部分は薄い構成となっている。
On the other hand, in this embodiment, the upper electrode 104 is configured to have the upper electrode
上記のように、本実施形態の上電極104は中央部が厚く形成されているので、上電極が全体的に薄く形成されている場合に比べて導電性が向上している。そのため、長手方向におけるフレキシブルケーブルの接続部等からの距離に応じた圧電体薄膜103への電圧印加の遅延を抑えることが可能になっている。さらに、上電極104の中央部を成す上電極上層部104bは導電性が高いAu膜で形成されていることから、上電極104の長手方向における圧電体薄膜への電圧印加の遅延をより少なくしている。
As described above, since the upper electrode 104 of the present embodiment is formed with a thick central portion, the conductivity is improved as compared with the case where the upper electrode is formed thin overall. Therefore, it is possible to suppress a delay in voltage application to the piezoelectric thin film 103 according to the distance from the connection portion of the flexible cable in the longitudinal direction. Further, since the upper electrode
また、上電極104は大半の部分が薄く構成されているので、圧電体薄膜103の変位の妨げとなり難くなっている。さらに上電極104は、その大半の部分が薄いことにより、圧電体薄膜103の変形に伴って変形し易くなっており、圧電体薄膜103の駆動時に剥がれが生じる可能性は低い。 In addition, since the upper electrode 104 is mostly thin, it is difficult to hinder the displacement of the piezoelectric thin film 103. Further, since the upper electrode 104 is thin in most parts, it is easily deformed along with the deformation of the piezoelectric thin film 103, and the possibility of peeling when the piezoelectric thin film 103 is driven is low.
(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態に係るインクジェットヘッドを模式的に示す斜視図である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a perspective view schematically showing an ink jet head according to the second embodiment of the present invention.
図4に示すように、本実施形態のインクジェットヘッドは、複数の個別液室202が形成されたSi基板201を有している。Si基板201上には、振動板205が個別液室202に接するように設けられている。振動板205上には、そのほぼ全面にわたって下電極206が形成されている。さらに、下電極206上の各個別液室202に対向する位置には、個別液室202に沿って長手方向に延びた形状を有する圧電体薄膜207が設けられている。各圧電体薄膜207上には、厚さが薄い上電極両端部208aと厚さが厚い上電極中央部208bとからなる上電極208が設けられている。また、Si基板201の他方の面上には、吐出口211が形成されたオリフィスプレート210が設けられている。
As shown in FIG. 4, the ink jet head of this embodiment has a
次に、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について、図5及び図6を参照して説明する。 Next, a method for manufacturing the ink jet head of this embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、図5に示すように、厚さ300μmのSi基板201に個別液室202等の流路を形成する。最初に、Si基板201の表面に個別液室202形成用のエッチングマスクとして1μm厚さの酸化膜を形成する。その後、ICP(Inductively Coupled Plasma)エッチング装置を用いたICPエッチングによって、深さ100μmの個別液室202を形成する。なお、個別液室202の長手方向の長さは4mmである。
First, as shown in FIG. 5, a flow path such as an individual
次に、Si基板201の裏面にノズル連通口203及び共通液室204を形成するためのパターン用エッチングマスクを形成した後、ICPエッチング装置を用いて深さ100μmのノズル連通口203および共通液室204を形成する。
Next, after forming a pattern etching mask for forming the
このようにしてSi基板201を加工した後、個別液室202を覆うようにSi基板201の表面に振動板205を形成する。本実施形態では、振動板205としてSD2ガラス(HOYA社の登録商標)を陽極接合した後、これを研磨することによって、5μm厚さの振動板205を形成した。
After processing the
次に、振動板205上に下電極206として300nm厚のPtを成膜法により形成し、さらにその上に圧電体薄膜207を成膜する。圧電体薄膜207の成膜には、まず、Si基板201をスパッタ装置内に入れ、鉛、チタン、ジルコニウムから構成されたPb(Zr,Ti)O3ペロブスカイト型酸化物(PZT)をスパッタ法によって下電極206上に3μmの厚さに形成する。その後、Si基板201をスパッタ装置から取り出し、酸素雰囲気中で700℃で焼成を行い、PZT膜を結晶化させる。これにより、圧電体薄膜207が形成される。圧電体薄膜207の圧電性を良好にするため、PZT薄膜の組成がPb(Zr0.52Ti0.48)O3となるようにする。PZT膜の組成としては必ずしも上記組成に限定されず、他の組成であっても構わない。また、PZT膜厚は3μmに限定されるものではない。
Next, Pt having a thickness of 300 nm is formed as a lower electrode 206 on the vibration plate 205 by a film forming method, and a piezoelectric
次に、上電極208となる厚さ300nmのPt膜を圧電体薄膜207上に成膜する。その後、各々の個別液室202に対応するように、圧電体薄膜207および上電極208をエッチングにより加工する。その詳細について、個別液室202を断面方向から見た図6を用いて説明する。
Next, a 300 nm-thick Pt film to be the
まず、Pt膜208上にフォトレジストを塗布した後、これをパターニングし、BCl3等のガスによって、Pt膜208の、個別液室202に対応している部分以外の領域をエッチングする(図6(a))。その際、Pt膜208の全ての膜厚分をエッチングするのではなく、ある膜厚を残すように、いわゆるハーフエッチングを行う。Pt膜208のエッチングレートは比較的安定しており、エッチング時間の管理でエッチング量を制御することができる。本実施形態では、300nmの厚みのPt膜208のうち250nm程度のエッチングを行い、50nm程度は圧電体薄膜207上に残している。
First, after applying a photoresist on the
なお、BCl3を用いたドライエッチング以外にも、ArミリングによってPt膜208を加工することができる。
In addition to dry etching using BCl 3 , the
次に、図6(b)に示すように、Pt膜208の個別液室202に対応している部分を含む領域を覆うようにレジストをもう一度パターニングし、Pt膜208のそれ以外の領域およびその下側の圧電体薄膜207を一括でエッチングし、除去する。本実施形態では、Cl2とCF4との混合ガスを用いてドライエッチングを行っている。このドライエッチングによれば、まず始めに50nmの厚さに残されていたPt膜208がエッチングされ、続いて圧電体薄膜107であるPZT膜がエッチングされる。
Next, as shown in FIG. 6B, the resist is patterned again so as to cover the region including the portion corresponding to the individual
その後、レジストを除去することで、厚みが50nmと比較的薄い上電極端部208aと、厚みが300nmと比較的厚い上電極中央部208bとからなる上電極208が構成される(図6(c))。
Thereafter, the resist is removed to form an
なお、本実施形態では上電極端部208aの幅を100μm、上電極中央部208bの幅を70μmとしたが、必ずしもこの寸法である必要はない。 In this embodiment, the width of the upper electrode end portion 208a is 100 μm, and the width of the upper electrode central portion 208b is 70 μm.
最後に、Si基板201の裏面に、SiウエハをICPにより加工して吐出口211を形成したオリフィスプレート210や、ステンレス鋼のシート板等にパンチ加工で吐出口211を形成したオリフィスプレート210を貼り合わせる。これにより、図4に示したインクジェットヘッドが完成する。
Finally, the orifice plate 210 in which the
なお、本実施例では上電極208としてPt膜を用いたが、必ずしもPtである必要はなく、Au膜やCr膜等でも構わない。
In this embodiment, a Pt film is used as the
本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、上電極208は中央部が厚く形成されているので、上電極が全体的に薄く形成されている場合に比べて導電性が向上している。そのため、長手方向におけるフレキシブルケーブルの接続部等からの距離に応じた圧電体薄膜207への電圧印加の遅延を抑えることが可能になっている。また、上電極208のうち上電極両端部208aが上電極中央部208bより薄くなっている。そのため、圧電体薄膜107の駆動時、特に連続して長時間駆動する必要がある場合に、上電極208の破損や、上電極208の幅方向の両端部が圧電体薄膜207から剥がれてしまうことを防止することができる。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, since the
102,206 下電極
103,207 圧電体薄膜
104,208 上電極
106,202 個別液室
107,205 振動板
111,211 吐出口
102, 206
Claims (6)
前記圧電素子は、前記振動板上に設けられた下電極と、該下電極上に設けられ、長手方向に延びた形状を有する圧電体薄膜と、該圧電体薄膜上に前記長手方向に沿って設けられた上電極とを有し、
前記上電極は、前記長手方向に交わる幅方向における厚みが段階的に変化した形状を有していることを特徴とするインクジェットヘッド。 An ejection port for ejecting liquid, an individual liquid chamber communicating with the ejection port, a diaphragm in contact with the individual liquid chamber, and an energy for ejecting the liquid from the ejection port are provided on the diaphragm. In an inkjet head having a piezoelectric element applied to the liquid in the individual liquid chamber,
The piezoelectric element includes a lower electrode provided on the diaphragm, a piezoelectric thin film provided on the lower electrode and having a shape extending in a longitudinal direction, and the piezoelectric thin film along the longitudinal direction. An upper electrode provided,
The ink jet head according to claim 1, wherein the upper electrode has a shape whose thickness in the width direction intersecting with the longitudinal direction changes stepwise.
前記上電極上層部を構成する材料の導電率が、上電極下層部を構成する材料の導電率よりも高い、請求項3に記載のインクジェットヘッド。 The upper electrode is composed of two layers of an upper electrode lower layer portion formed on the piezoelectric thin film and an upper electrode upper layer portion formed on the upper electrode lower layer portion,
The inkjet head according to claim 3, wherein the conductivity of the material constituting the upper electrode upper layer portion is higher than the conductivity of the material constituting the upper electrode lower layer portion.
The diaphragm is deformed by deformation of the piezoelectric thin film that occurs when a voltage is applied between the lower electrode and the upper electrode, thereby applying the energy to the liquid in the individual liquid chamber. The ink jet head according to claim 1, wherein the liquid in the liquid chamber is caused to fly from the discharge port.
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- 2006-06-14 JP JP2006164825A patent/JP2007331199A/en active Pending
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CN113711371A (en) * | 2019-04-24 | 2021-11-26 | 罗姆股份有限公司 | Piezoelectric film utilization device |
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