JP2020001369A - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドにおける振動板のクラックを抑制する。【解決手段】液体が充填される圧力室の壁面を構成する振動板と、前記振動板を振動させることで前記圧力室内の液体をノズルから噴射させる圧電素子とを具備し、前記振動板は、酸化シリコンで形成された第１層と、前記第１層からみて前記圧力室とは反対側に酸化ジルコニウムで形成された第２層とを含み、前記第１層の膜厚に対する前記第２層の膜厚の比は、０．１６以上であり、前記第２層の膜厚は、３００ｎｍ以上である液体噴射ヘッド。【選択図】図５

Description

本発明は、振動板の振動によりインク等の液体を噴射する技術に関する。

圧力室の壁面を構成する振動板を圧電素子により振動させることで圧力室内の液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドが、従来から提案されている。例えば特許文献１には、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で形成された第１層と、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）で形成された第２層との積層により振動板を形成した構成が開示されている。振動板の面上には、第１電極と圧電体層と第２電極とを積層した圧電素子が形成される。

特開２０１７−８０９４６号公報

近年の液体噴射ヘッドにはノズルの高密度化が要求される。高密度にノズルが配置された構成において振動板を充分に振動させるには、振動板の薄型化が重要である。しかし、振動板を薄型化した構成では機械的な強度が不足し易いから、振動板にクラックが発生する可能性がある。

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体が充填される圧力室の壁面を構成する振動板と、前記振動板を振動させることで前記圧力室内の液体をノズルから噴射させる圧電素子とを具備し、前記振動板は、酸化シリコンで形成された第１層と、前記第１層からみて前記圧力室とは反対側に酸化ジルコニウムで形成された第２層とを含み、前記第１層の膜厚に対する前記第２層の膜厚の比は、０．１６以上であり、前記第２層の膜厚は、３００ｎｍ以上である。

本発明の実施形態に係る液体噴射装置の構成図である。 液体噴射ヘッドの分解斜視図である。 液体噴射ヘッドの断面図である。 複数の圧電素子の平面図である。 図４におけるＶ-Ｖ線の断面図である。 図４におけるVI-VI線の断面図である。 振動板の第２層の膜厚と各破損モードの破損発生率との関係を示すグラフである。 振動板の第２層の膜厚と各破損モードの破損発生率との関係を示すグラフである。 振動板の膜厚比と破損モード発生率との関係を示すグラフである。 図９の各数値を示す図表である。 圧電素子の印加電圧と各破損モード発生率との関係を示すグラフである。

＜液体噴射装置の構造＞
図１は、本発明の好適な形態に係る液体噴射装置１００を例示する構成図である。本実施形態の液体噴射装置１００は、液体の例示であるインクを媒体１２に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体１２として利用される。図１に例示される通り、液体噴射装置１００には、インクを貯留する液体容器１４が設置される。例えば液体噴射装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、またはインクを補充可能なインクタンクが液体容器１４として利用される。

図１に例示される通り、液体噴射装置１００は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４と液体噴射ヘッド２６とを具備する。制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置１００の各要素を統括的に制御する。搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。

移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとで液体噴射ヘッド２６をＸ方向に往復させる。本実施形態の移動機構２４は、液体噴射ヘッド２６を収容する略箱型の搬送体２４２と、搬送体２４２が固定された搬送ベルト２４４とを具備する。Ｘ方向は、液体噴射ヘッド２６が媒体１２に対して相対的に移動する方向であり、液体噴射ヘッド２６が搬送体２４２とともに移動する構成では、媒体１２が搬送されるＹ方向に交差する方向である。Ｘ方向は、Ｙ方向に直交することが好ましい。なお、複数の液体噴射ヘッド２６を搬送体２４２に搭載した構成、または、液体容器１４を液体噴射ヘッド２６とともに搬送体２４２に搭載した構成も採用され得る。液体噴射ヘッド２６を移動させない構成においては、媒体１２が移動する方向がＹ方向に相当する。Ｙ方向は、第１方向の例示であり、Ｘ方向は、第２方向の例示である。

液体噴射ヘッド２６は、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズルから媒体１２に噴射する。搬送機構２２による媒体１２の搬送と搬送体２４２の反復的な往復とに並行して各液体噴射ヘッド２６が媒体１２にインクを噴射することで、媒体１２の表面に画像が形成される。

図２は、液体噴射ヘッド２６の分解斜視図であり、図３は、図２におけるIII-III線の断面図である。図３に図示された断面は、Ｘ-Ｚ平面に平行な断面である。図２に例示される通り、Ｘ-Ｙ平面に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。各液体噴射ヘッド２６によるインクの噴射方向がＺ方向に相当する。

図２および図３に例示される通り、液体噴射ヘッド２６は、Ｙ方向に長い略矩形状の流路基板３２を具備する。流路基板３２のうちＺ方向における負側の面上には、圧力室基板３４と振動板３６と複数の圧電素子３８と筐体部４２と封止体４４とが設置される。他方、流路基板３２のうちＺ方向における正側の面上には、ノズル板４６と吸振体４８とが設置される。液体噴射ヘッド２６の各要素は、概略的には流路基板３２と同様にＹ方向に長い板状部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。液体噴射ヘッド２６の外形もＹ方向に長いことが好ましい。

図２に例示される通り、ノズル板４６は、Ｙ方向に配列する複数のノズルＮが形成された板状部材である。各ノズルＮは、インクが通過する貫通孔である。なお、流路基板３２と圧力室基板３４とノズル板４６とは、例えばシリコン（Ｓi）の単結晶基板をエッチング等の半導体製造技術により加工することで形成される。ただし、液体噴射ヘッド２６の各要素の材料や製法は任意である。Ｙ方向は、複数のノズルＮが配列する方向とも換言され得る。本実施形態の液体噴射ヘッド２６においては、Ｙ方向に沿って１インチあたり３００個以上の高密度で複数のノズルＮが形成される。すなわち、複数のノズルＮがＹ方向に沿って３００ｎｐｉ（nozzle per inch）以上の密度で形成される。さらに好適な態様では、Ｙ方向に沿って１インチあたり６００個（６００ｎｐｉ）以上の高密度で複数のノズルＮが形成される。

流路基板３２は、インクの流路を形成するための板状部材である。図２および図３に例示される通り、流路基板３２には、開口部３２２と供給流路３２４と連通流路３２６とが形成される。開口部３２２は、Ｚ方向からみた平面視において、複数のノズルＮにわたり連続するようにＹ方向に沿って長い貫通孔である。他方、供給流路３２４および連通流路３２６は、ノズルＮ毎に個別に形成された貫通孔である。また、図３に例示される通り、流路基板３２のうちＺ方向における正側の表面には、複数の供給流路３２４にわたる中継流路３２８が形成される。中継流路３２８は、開口部３２２と複数の供給流路３２４とを連通させる流路である。

筐体部４２は、例えば樹脂材料の射出成形で製造された構造体であり、流路基板３２のうちＺ方向における負側の表面に固定される。図３に例示される通り、筐体部４２には収容部４２２と導入口４２４とが形成される。収容部４２２は、流路基板３２の開口部３２２に対応した外形の凹部であり、導入口４２４は、収容部４２２に連通する貫通孔である。図３から理解される通り、流路基板３２の開口部３２２と筐体部４２の収容部４２２とを相互に連通させた空間が液体貯留室（リザーバー）Ｒとして機能する。液体容器１４から供給されて導入口４２４を通過したインクが液体貯留室Ｒに貯留される。

吸振体４８は、液体貯留室Ｒ内の圧力変動を吸収するための要素であり、例えば弾性変形が可能な可撓性のシート部材を含んで構成される。具体的には、流路基板３２の開口部３２２と中継流路３２８と複数の供給流路３２４とを閉塞して液体貯留室Ｒの底面を構成するように、流路基板３２のうちＺ方向における正側の表面に吸振体４８が設置される。

図２および図３に例示される通り、圧力室基板３４は、相異なるノズルＮに対応する複数の圧力室Ｃが形成された板状部材である。複数の圧力室Ｃは、Ｙ方向に沿って配列する。すなわち、複数のノズルＮが高密度に配列されるＹ方向に沿って複数の圧力室Ｃも配列する。複数の圧力室Ｃが配列する方向をＹ方向と表現してもよい。各圧力室Ｃは、平面視で複数の圧力室Ｃが配列するＹ方向に交差するＸ方向に沿って長い開口である。すなわち、Ｘ方向における圧力室Ｃの長さは、Ｘ方向に交差するＹ方向における圧力室Ｃの長さよりも長い。Ｘ方向の正側における圧力室Ｃの端部は平面視で流路基板３２の１個の供給流路３２４に重なり、Ｘ方向の負側における圧力室Ｃの端部は平面視で流路基板３２の１個の連通流路３２６に重なる。開口部３２２と収容部４２２とで構成される前述の液体貯留室Ｒは、複数の圧力室Ｃにインクを供給する共通液室として機能する。

圧力室基板３４のうち流路基板３２とは反対側の表面には振動板３６が設置される。振動板３６は、弾性的に変形可能な板状部材である。図３に例示される通り、本実施形態の振動板３６は、第１層３６１と第２層３６２との積層で構成される。第２層３６２は、第１層３６１からみて圧力室基板３４とは反対側に位置する。第１層３６１は、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で形成される。第２層３６２は、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）で形成される。

図３から理解される通り、流路基板３２と振動板３６とは、各圧力室Ｃの内側で相互に間隔をあけて対向する。圧力室Ｃは、流路基板３２と振動板３６との間に位置し、当該圧力室Ｃ内に充填されたインクに圧力を付与するための空間である。液体貯留室Ｒに貯留されたインクは、中継流路３２８から各供給流路３２４に分岐して複数の圧力室Ｃに並列に供給および充填される。以上の説明から理解される通り、振動板３６は、圧力室Ｃの壁面を構成する。

図２および図３に例示される通り、振動板３６のうち圧力室Ｃとは反対側の表面（すなわち第２層３６２の表面）には、相異なるノズルＮに対応する複数の圧電素子３８が設置される。各圧電素子３８は、駆動信号の供給により変形するアクチュエーターであり、平面視で複数の圧力室Ｃが配列するＹ方向に交差するＸ方向に沿って長い形成される。複数の圧電素子３８は、複数の圧力室Ｃに対応するようにＹ方向に配列する。圧電素子３８の変形に連動して振動板３６が振動すると、圧力室Ｃ内の圧力が変動することで、圧力室Ｃに充填されたインクが連通流路３２６とノズルＮとを通過して噴射される。すなわち、圧電素子３８は、振動板３６を振動させることで圧力室Ｃ内のインクをノズルＮから噴射させる。

図２および図３の封止体４４は、複数の圧電素子３８を保護するとともに圧力室基板３４および振動板３６の機械的な強度を補強する構造体であり、振動板３６の表面に例えば接着剤で固定される。封止体４４のうち振動板３６との対向面に形成された凹部の内側に複数の圧電素子３８が収容される。

図３に例示される通り、振動板３６の表面には、例えば配線基板５０が接合される。配線基板５０は、制御ユニット２０または電源回路（図示略）と液体噴射ヘッド２６とを電気的に接続するための複数の配線（図示略）が形成された実装部品である。例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の可撓性の配線基板５０が好適に採用される。圧電素子３８を駆動するための駆動信号が配線基板５０から各圧電素子３８に供給される。

各圧電素子３８の具体的な構成を以下に詳述する。図４は、複数の圧電素子３８の平面図である。なお、図４では、任意の１個の要素の奥側に位置する要素の周縁も便宜的に実線で図示されている。また、図５は、図４におけるＶ-Ｖ線の断面図であり、図６は、図４におけるVI-VI線の断面図である。

図４から図６に例示される通り、圧電素子３８は、概略的には、第１電極５１と圧電体層５２と第２電極５３との積層で構成される。なお、本明細書において「要素Ａと要素Ｂとが積層される」という表現は、要素Ａと要素Ｂとが直接的に接触する構成に限定する趣旨ではない。すなわち、要素Ａと要素Ｂとの間に他の要素Ｃが介在する構成も、「要素Ａと要素Ｂとが積層される」という概念に包含される。また、「要素Ａの面上に要素Ｂが形成される」という表現も同様に、要素Ａと要素Ｂとが直接的に接触する構成には限定されない。すなわち、要素Ａの表面に要素Ｃが形成され、要素Ｃの表面に要素Ｂが形成された構成でも、要素Ａと要素Ｂとの少なくとも一部が平面視で重なる構成であれば、「要素Ａの面上に要素Ｂが形成される」という概念に包含される。

第１電極５１は、振動板３６の面上に形成される。第１電極５１は、圧電素子３８毎に相互に離間して形成された個別電極である。具体的には、Ｘ方向に延在する複数の第１電極５１が、相互に間隔をあけてＹ方向に配列する。各圧電素子３８の第１電極５１には、当該圧電素子３８に対応するノズルＮからのインクの噴射を制御するための駆動信号が配線基板５０を介して印加される。

圧電体層５２は、第１電極５１の面上に形成される。圧電体層５２は、複数の圧電素子３８にわたり連続するようにＹ方向に延在する帯状の誘電膜である。図４に例示される通り、圧電体層５２のうち相互に隣合う各圧力室Ｃの間隙に平面視で対応する領域には、Ｘ方向に長い切欠５２１が形成される。切欠５２１は、圧電体層５２を貫通する貫通孔である。以上の構成によれば、各圧電素子３８は圧力室Ｃ毎に個別に変形し、圧電素子３８の相互間における振動の伝播が抑制される。したがって、各ノズルＮによるインクの噴射特性を高精度に制御することが可能である。噴射特性は、例えば噴射量、噴射方向または噴射速度である。

第２電極５３は、圧電体層５２の面上に形成される。具体的には、第２電極５３は、複数の圧電素子３８にわたり連続するようにＹ方向に延在する帯状の共通電極である。第２電極５３には所定の基準電圧が印加される。

第１電極５１に印加される駆動信号と第２電極５３に供給される基準電圧との電圧差に応じて圧電体層５２が変形する。すなわち、第１電極５１と第２電極５３とが圧電体層５２を挟んで相互に対向する部分が圧電素子３８として機能する。圧力室Ｃ毎に圧電素子３８が個別に形成される。具体的には、複数の圧力室Ｃが配列するＹ方向に交差するＸ方向に沿って長く形成された複数の圧電素子３８が、相互に間隔をあけてＹ方向に配列する。Ｙ方向における圧力室Ｃの幅は、Ｙ方向における圧電素子３８の幅よりも大きい。

第２電極５３の面上には第１導電体５５と第２導電体５６とが形成される。第１導電体５５は、第２電極５３におけるＸ方向の負側の縁辺に沿ってＹ方向に延在する帯状の導電膜である。第２導電体５６は、第２電極５３におけるＸ方向の正側の縁辺に沿ってＹ方向に延在する帯状の導電膜である。第１導電体５５および第２導電体５６は、例えば金（Ａu）等の低抵抗な導電材料を利用して同層から形成される。第１導電体５５と第２導電体５６とを形成することで、第２電極５３における基準電圧の電圧降下が抑制される。

第１導電体５５および第２導電体５６は、振動板３６および圧電素子３８の変形を抑制するための錘としても機能する。すなわち、振動板３６のうち第１導電体５５と第２導電体５６との間の領域が、圧電素子３８の変形に連動して実際に振動する領域（以下「振動領域」という）Ａである。Ｘ方向における振動領域Ａの範囲は、第１導電体５５におけるＸ方向の正側の縁辺と第２導電体５６におけるＸ方向の負側の縁辺との間である。Ｙ方向における振動領域Ａの範囲は、圧力室ＣにおけるＹ方向の負側の縁辺と正側の縁辺との間である。図５から理解される通り、複数の圧力室Ｃが配列するＹ方向に交差するＸ方向に長い複数の振動領域Ａが、相互に間隔をあけてＹ方向に配列する。すなわち、各振動領域ＡのＹ方向の寸法はＸ方向の寸法を下回る。振動板３６の振動領域Ａには、圧力室Ｃが長いＸ方向に沿ってクラックが発生し易いという傾向がある。

図６に例示される通り、振動板３６の振動領域Ａは、圧電素子３８の短手方向において第１部分Ｖ1と第２部分Ｖ2とを含む。第１部分Ｖ1は、圧電素子３８に平面視で重なる領域であり、第２部分Ｖ2は、平面視で圧電素子３８の外側に位置する領域である。第２部分Ｖ2は、第１部分Ｖ1を弾性的に支持する腕状の部分に相当する。図６から理解される通り、第２部分Ｖ2における第２層３６２の膜厚Ｔ2は、第１部分Ｖ1における第２層３６２の膜厚Ｔ1を下回る。すなわち、第２部分Ｖ2においては振動板３６の第２層３６２がＺ方向に部分的に除去される。

振動板３６にはクラックが発生し得る。具体的には、振動領域Ａの長辺に沿って発生するクラック（以下「縦クラック」という）と、振動領域Ａの短辺に沿って発生するクラック（以下「横クラック」という）とが、振動板３６には発生し得る。また、横クラックが発生した状態では、第２電極５３のうち当該横クラックの近傍の周縁において焼損（以下「縁部焼損」という）が発生し得る。本願発明者は、以上に例示した破損の態様（以下「破損モード」という）と、振動板３６の第２層３６２の膜厚Ｔ1との間の相関を調査した。破損モードは、縦クラック、横クラックおよび縁部焼損である。

図７および図８は、複数の圧力室Ｃが配列するＹ方向に交差するＸ方向に長い振動領域Ａを有する液体噴射ヘッド２６を使用し、第２層３６２の膜厚Ｔ1を変化させた複数の場合の各々について各破損モードが観測された圧電素子３８の比率（以下「破損発生率」という）Ｐaを図示したグラフである。図７および図８においては、複数の圧電素子３８の各々に印加される電圧を所定の範囲内で段階的に増加させ、最終的に各破損モードによる破損が発生した圧電素子３８の比率が破損発生率Ｐaとして縦軸に図示されている。具体的には、図７には、縦クラックおよび横クラックの双方の破損発生率Ｐaと、横クラックおよび縁部焼損の双方の破損発生率Ｐaとが図示されている。図８には、縦クラックの破損発生率Ｐaと縁部焼損の破損発生率Ｐaとが図示されている。図７および図８から理解される通り、第２層３６２の膜厚Ｔ1が小さいほど縦クラックが発生し易く、第２層３６２の膜厚Ｔ1が大きいほど横クラックおよび焼損が発生し易いという傾向がある。

図９は、複数の圧力室Ｃが配列するＹ方向に交差するＸ方向に長い振動領域Ａを有する液体噴射ヘッド２６を使用し、第１層３６１の膜厚Ｔaに対する第２層３６２の膜厚Ｔ1の比（以下「膜厚比」という）Ｑを変化させた複数の場合の各々について各破損モードの発生率（以下「破損モード発生率」という）Ｐbを図示したグラフである。図１０は、図９の各数値を示す図表である。なお、図１０には、振動領域Ａの第１部分Ｖ1の膜厚Ｔ1と第２部分Ｖ2の膜厚Ｔ2と膜厚比Ｑとに加えて、圧力室Ｃの幅Ｗc，圧電体層５２の幅Ｗp，第１電極５１の幅Ｗ1および第１層３６１の膜厚Ｔaが併記されている。図９および図１０においては、圧電素子３８または振動板３６に破損が発生するまで各圧電素子３８の印加電圧を段階的に増加させ、最終的に観測された破損モードの回数の比率が破損モード発生率Ｐbとして縦軸に図示されている。したがって、３種類の破損モードにわたる各破損モード発生率の合計値は１００％である。図９および図１０から理解される通り、膜厚比Ｑ（Ｑ＝Ｔ1／Ｔa）が０．１６を下回る構成では、縦クラックおよび横クラックの双方が発生する。他方、膜厚比Ｑが０．１６以上である構成では、観測される破損モードの殆どは横クラックであり、縦クラックは観測されないことが、図９および図１０から確認できる。

図１１は、図９および図１０の試験において振動板３６または圧電素子３８に破損が発生した時点での圧電素子３８の印加電圧Ｖdと、各破損モード発生率Ｐbとの関係を示すグラフである。図１１から理解される通り、約７０Ｖ以上の高電圧を圧電素子３８に印加しなければ振動板３６に横クラックは発生しないのに対し、振動板３６の縦クラックは、圧電素子３８に印加される電圧が７０Ｖ以下であっても発生し得るという傾向がある。したがって、図９を参照して説明したように膜厚比Ｑを０．１６以上に設定した構成では破損モードの大多数が横クラックであるという傾向からは、膜厚比Ｑを０．１６以上に設定することで、圧電素子３８に印加される電圧を７０Ｖ以下に抑制した構成のもとで縦クラックを有効に抑制できると推測される。以上の結果を考慮して、本実施形態では、膜厚比Ｑを０．１６以上に設定する。

また、前述の通り、第２層３６２の膜厚Ｔ1が大きいほど縦クラックが発生し難いという傾向がある。以上の傾向を考慮すると、第２層３６２の膜厚Ｔ1に充分な寸法を確保した構成が好適である。具体的には、図９および図１０を参照すると、第２層３６２の膜厚Ｔ1が３００ｎｍ以上であれば、振動板３６の縦クラックの発生が有効に抑制されるという傾向が観測できる。以上の結果を考慮して、本実施形態では、振動板３６の第２層３６２の膜厚Ｔ1が３００ｎｍ以上に設定される。さらに好適な態様において、第２層３６２の膜厚Ｔ1は５００ｎｍ以上に設定される。

また、図７および図８から理解される通り、第２層３６２の膜厚Ｔ1が６００ｎｍ以下であれば、縦クラックの抑制と横クラックおよび焼損の抑制とを両立できるという傾向がある。以上の傾向を考慮して、本実施形態では、第２層３６２の膜厚Ｔ1が６００ｎｍ以下に設定される。以上の構成によれば、縦クラックの抑制と横クラックおよび焼損の抑制とを高い水準で両立できるという利点がある。

以上に説明した通り、本実施形態によれば、振動板３６の第１層３６１に対する第２層３６２の膜厚比Ｑが０．１６以上に設定され、第２層３６２の膜厚Ｔ1が３００ｎｍ以上に設定される。したがって、振動板３６の横クラックおよび縁部焼損だけでなく縦クラックも有効に抑制することが可能である。

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）前述の形態では、第２電極５３の面上に第１導電体５５と第２導電体５６とを形成したが、第１導電体５５および第２導電体５６は省略され得る。第１導電体５５および第２導電体５６が省略された構成では、Ｘ方向における振動領域Ａの範囲は、圧力室ＣにおけるＸ方向の正側の縁辺と負側の縁辺との間の範囲、すなわち圧電体層５２が振動する範囲である。

（２）前述の各形態では、第１電極５１が個別電極であり第２電極５３が共通電極である構成を例示したが、第１電極５１を、複数の圧電素子３８にわたり連続する共通電極とし、第２電極５３を圧電素子３８毎に個別の個別電極としてもよい。また、第１電極５１および第２電極５３の双方を個別電極としてもよい。

（３）前述の各形態では、液体噴射ヘッド２６を搭載した搬送体２４２を往復させるシリアル方式の液体噴射装置１００を例示したが、複数のノズルＮが媒体１２の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。

（４）前述の各形態で例示した液体噴射装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。

１００…液体噴射装置、１２…媒体、１４…液体容器、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２４…移動機構、２６…液体噴射ヘッド、３２……流路基板、３４……圧力室基板、３６……振動板、３６１…第１層、３６２…第２層、３８……圧電素子、４２……筐体部、４４……封止体、４６……ノズル板、Ｎ……ノズル、４８……吸振体、５０……配線基板、５１…第１電極、５２…圧電体層、５３…第２電極、Ｃ…圧力室、Ｒ…液体貯留室。

Claims (8)

1. 液体が充填される圧力室の壁面を構成する振動板と、
   前記振動板を振動させることで前記圧力室内の液体をノズルから噴射させる圧電素子と
   を具備し、
   前記振動板は、
   酸化シリコンで形成された第１層と、
   前記第１層からみて前記圧力室とは反対側に酸化ジルコニウムで形成された第２層と
   を含み、
   前記第１層の膜厚に対する前記第２層の膜厚の比は、０．１６以上であり、
   前記第２層の膜厚は、３００ｎｍ以上である
   液体噴射ヘッド。
2. 前記第２層の膜厚は、５００ｎｍ以上である
   請求項１の液体噴射ヘッド。
3. 前記第２層の膜厚は、６００ｎｍ以下である
   請求項１または請求項２の液体噴射ヘッド。
4. 前記圧力室は第１方向に複数配列され、
   前記第１方向における前記圧力室の長さは、前記第１方向に交差する第２方向における前記圧力室の長さよりも長い
   請求項１から請求項３の何れかの液体噴射ヘッド。
5. 前記第１方向における前記ノズルの密度は、３００ｎｐｉ以上である
   請求項４の液体噴射ヘッド。
6. 前記第１方向における前記ノズルの密度は、６００ｎｐｉ以上である
   請求項５の液体噴射ヘッド。
7. 前記第１方向における前記圧力室の幅は、前記第１方向における前記圧電素子の圧電体層の幅よりも大きい
   請求項４から請求項６の何れかの液体噴射ヘッド。
8. 請求項１から請求項７の何れかの液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置。

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