JP2015069979A - 圧電アクチュエータ基板、それを用いた液体吐出ヘッドおよび記録装置 - Google Patents
圧電アクチュエータ基板、それを用いた液体吐出ヘッドおよび記録装置 Download PDFInfo
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れており、印刷用紙Pの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。
図面を分かり易くするために、圧電アクチュエータ基板21の下方にあって破線で描くべき加圧室10(加圧室群9)、しぼり12および吐出孔8などを実線で描いている。図5は、圧電アクチュエータ基板21の平面図である。図5でも同様に、第1の共通電極用表面電極37や貫通孔38を実線で描いている。図6(a)は、図3のV−V線に沿った縦断面図であり、(b)は、図5のX−X線に沿った縦断面図であり、(c)は、(b)の部分の平面図である。図6(c)でも同様に、貫通孔の外周(の下端)38a、貫通孔の外周(の上端)38b、および非電極領域34bを実線で描いている。なお、図6(c)では、共通電極(内部電極)34の存在する領域に網掛けをして示してある。
に繋がった加圧室10の並ぶ列は副マニホールド5aの両側に2列ずつ配列されている。
材4の上面に、副マニホールド5aは内部の下面側に、吐出孔8は下面にと、個別流路32を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室10を介して副マニホールド5aと吐出孔8とが繋がる構成を有している。
通じて駆動信号(駆動電圧)が供給される。駆動信号は、印刷媒体Pの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。
クラックがあると、外部から水などの液体が侵入して、内部電極34と圧電セラミック層21a、bとの界面が剥離するおそれがある。また、圧電アクチュエータ基板21を流路部材4と接着積層した際に、接着剤がクラックを通じて圧電アクチュエータ基板21の表面に広がり、変位素子50まで達して、その変位を少なくしてしまうことがある。クラックを発生し難たくすることで、これらを抑制できる。また、貫通孔の外周(の下端)38aの長さの82%以下を非電極領域34bとすること、換言すれば、18%以上を電極領域34aとすることで、導通不良を生じ難くすることができる。なお、図6(c)の非電極領域34bの割合は、約50%である。
個別流路32を通じて、対応する液体吐出口8から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板21における各加圧室10に対向する部分は、各加圧室10および液体吐出口8に対応する個別の変位素子50(アクチュエータ)に相当する。つまり、2枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図6に示されているような構造を単位構造とする変位素子50が加圧室10毎に、加圧室10の直上に位置する振動板21a、共通電極34、圧電セラミック層21b、個別電極35により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板21には変位素子50が複数含まれている。なお、本実施形態において1回の吐出動作によって液体吐出口8から吐出される液体の量は5〜7pL(ピコリットル)程度である。
これによると、加圧室10内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
法、スリットコーター法などの一般的なテープ成形法により、圧電性セラミック粉末と有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層21a、21bとなる複数のグリーンシートを作製する。
ク層21a、bを研磨で薄くして観察してもよい。
2・・・液体吐出ヘッド
4・・・流路部材
5・・・マニホールド
5a・・・副マニホールド
5b・・・マニホールドの開口
6・・・個別供給流路
8・・・吐出孔
9・・・加圧室群
10・・・加圧室
11a、b、c、d・・・加圧室列
12・・・しぼり
13・・・液体吐出ヘッド本体
15a、b、c、d・・・吐出孔列
21・・・圧電アクチュエータ基板
21a・・・圧電セラミック層(セラミック振動板)
21b・・・圧電セラミック層
21ba・・・貫通孔下端の突起
22〜31・・・プレート
32・・・個別流路
34・・・共通電極(内部電極)
34a・・・電極領域
34b・・・非電極領域
35・・・個別電極(第1の表面電極)
35a・・・個別電極本体
35b・・・接続電極
36・・・接続ランド
37・・・共通電極用表面電極(第2の表面電極)
38・・・貫通孔
38a・・貫通孔の外周(の下端)
38b・・貫通孔の外周(の上端)
45・・・ダミー個別電極
46・・・ダミー接続ランド
50・・・加圧部(変位素子)
70・・・(ヘッド搭載)フレーム
72・・・ヘッド群
80a・・・給紙ローラ
80b・・・回収ローラ
82a・・・ガイドローラ
82b・・・搬送ローラ
88・・・制御部
P・・・印刷用紙
Claims (5)
- セラミック振動板と少なくとも1層の圧電セラミック層とが積層されている積層体と、
該積層体の前記圧電セラミック層側の主面に配置されている第1の表面電極と、
前記積層体の内部に配置されている内部電極と、
該内部電極と繋がるように前記圧電セラミック層を貫通している貫通孔と、
前記圧電セラミック層側の主面に、前記貫通孔を覆うように配置されている第2の表面電極と
を備えている圧電アクチュエータ基板であって、
平面視したときに、前記内部電極は、前記貫通孔の外周全体において前記貫通孔より大きく広がっており、前記貫通孔の外周に沿って、前記内部電極が存在している電極領域と前記内部電極が存在しない非電極領域とが設けられていることを特徴とする圧電アクチュエータ基板。 - 前記貫通孔の外周に対する前記非電極領域の割合が30〜82%であることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1または2に記載の圧電アクチュエータ基板と、該圧電アクチュエータ基板の前記セラミック振動板側の主面に積層されている、液体を吐出する吐出孔を有する流路部材とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
- 前記圧電アクチュエータと、前記流路部材とが接着されていることを特徴とする請求項3に液体吐出ヘッド。
- 請求項3または4に記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記圧電アクチュエータ基板を制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。
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