JP2021020407A - 液体吐出ヘッド、および液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1−1.液体吐出装置100の全体構成
図1は、第1実施形態に係る液体吐出装置100を例示する構成図である。なお、以下では、説明の便宜上、X軸、Y軸、およびZ軸を適宜用いて説明する。X軸、Y軸、およびZ軸は互いに直交する。また、−Z方向を「上」とし、+Z方向を「下」とする。また、本明細書において「要素Aの上部に要素Bが配置される」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されない。要素Aと要素Bとが直接的に接触していない構成も、「要素Aの上部に要素Bが配置される」という概念に包含される。
図2は、液体吐出ヘッド26の分解斜視図である。図3は、図2おけるa−a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。Z軸は、液体吐出ヘッド26によるインクの吐出方向に沿う軸線である。
図4は、アクチュエーター3の一部を拡大した断面図である。なお、図4では、第1圧電素子列L1に関連する要素が示される。本実施形態では、図2に例示される第1圧電素子列L1に関連する要素と第2圧電素子列L2に関連する要素とは略面対称に配置される。そこで、以下の説明では、第1圧電素子列L1に対応する要素を重点的に説明し、第2圧電素子列L2に対応する要素の説明は適宜に割愛する。
図4に例示される通り、振動板33は、第1層331と第2層332を含む。第1層331は、圧力室基板32に積層される。第1層331は、圧力室基板32に接触する部分と、平面視で圧力室C1と重なる部分とを有する。第1層331は、二酸化シリコン(SiO2)等のシリコン酸化物で形成される弾性膜である。第2層332は、第1層331に積層される。第2層332は、第1層331と圧電素子34との間に配置され、第1層331と圧電素子34との両方と接触する。第2層332は、二酸化ジルコニウム(ZrO2)等のジルコニウム酸化物で形成される絶縁層である。なお、第2層332と後述の圧電体343との間には、これらの間を埋める金属層344が配置される。金属層344は、第1電極341とは絶縁される。
図4に例示される通り、圧電素子34は、概略的には、第1電極341と圧電体343と第2電極342とを振動板33側から以上の順番で積層した構造体である。Z軸は、第1電極341と圧電体343と第2電極342とが積層される方向に沿った軸に相当する。なお、本明細書において「要素Aの面上に要素Bが形成される」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との一部または全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。
図4、図5および図6を参照しつつ、保護部35について詳述する。図5は、保護部35の平面図である。図6は、図5におけるc−c線の断面図である。また、図4は、図5におけるb−b線断面図に相当する。
第2実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
第3実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
第4実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
以上に例示した実施形態は多様に変形され得る。前述の実施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。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。
Claims (14)
- 液体吐出ヘッドであって、
複数の圧力室が設けられる圧力室基板と、
前記複数の圧力室のそれぞれに対応して設けられ、液体を吐出する圧力を生成する複数の圧電素子が所定方向に配列された圧電素子列と、
前記圧電素子列に対して前記複数の圧力室と反対に位置し、前記複数の圧電素子に共通する空間を形成する保護部と、を有し、
前記保護部の第1部分と、前記第1部分と前記所定方向における位置が異なる前記保護部の第2部分と、について、前記第1部分の剛性は前記第2部分の剛性よりも高いことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記第2部分は、貫通孔が設けられることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第2部分における前記複数の圧力室側には、溝が設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1部分の厚さは、前記第2部分の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第2部分は、前記所定方向における異なる位置に複数設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第2部分は、前記圧電素子列の中央よりも端側に設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記圧電素子列は、第1圧電素子列であり、
前記第1圧電素子列と前記所定方向に交差する交差方向に異なる位置に設けられた第2圧電素子列をさらに含み、
前記第2部分は、前記保護部の前記交差方向における中央と異なる位置に設けられることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 液体吐出ヘッドであって、
複数の圧力室が設けられる圧力室基板と、
前記複数の圧力室のそれぞれに対応して設けられ、液体を吐出する圧力を生成する複数の圧電素子が所定方向に配列された圧電素子列と、
前記圧電素子列に対して前記複数の圧力室と反対に位置し、前記複数の圧電素子に共通する空間を形成する保護部と、を有し、
前記保護部には、前記空間に連通する貫通孔が設けられることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 液体吐出ヘッドであって、
複数の圧力室が設けられる圧力室基板と、
前記複数の圧力室のそれぞれに対応して設けられ、液体を吐出する圧力を生成する複数の圧電素子が所定方向に配列された圧電素子列と、
前記圧電素子列に対して前記複数の圧力室と反対に位置し、前記複数の圧電素子に共通する空間を形成する保護部と、を有し、
前記保護部には、前記複数の圧力室側の部分に溝が設けられることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 液体吐出ヘッドであって、
複数の圧力室が設けられる圧力室基板と、
前記複数の圧力室のそれぞれに対応して設けられ、液体を吐出する圧力を生成する複数の圧電素子が所定方向に配列された圧電素子列と、
前記圧電素子列に対して前記複数の圧力室と反対に位置し、前記複数の圧電素子に共通する空間を形成する保護部と、を有し、
前記保護部の第1部分と、前記第1部分と前記所定方向における位置が異なる前記保護部の第2部分と、について、前記第1部分の厚さは前記第2部分の厚さよりも厚いことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 液体吐出ヘッドであって、
複数の圧力室が設けられる圧力室基板と、
前記複数の圧力室のそれぞれに対応して設けられ、液体を吐出する圧力を生成する複数の圧電素子が所定方向に配列された圧電素子列と、
前記圧力室基板の上部に配置され、前記圧力室基板の厚さ方向に沿う壁状の保護部と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記複数の圧電素子のそれぞれは、圧電体と、前記圧電体に電圧を印加する電極と、を有し、
前記保護部の一部または全部は、前記圧電体と重ならないことを特徴とする請求項11に記載の液体吐出ヘッド。 - 第1ノズルおよび第2ノズルが設けられるノズルプレートと、
前記第1ノズルに連通する第1圧力室、および前記第2ノズルに連通する第2圧力室が設けられる圧力室基板と、
前記圧力室基板に対して前記ノズルプレートと反対に配置される振動板、前記第1圧力室に対応して前記振動板に設けられる第1圧電素子、および前記第2圧力室に対応して前記振動板に設けられる第2圧電素子を有するアクチュエーターと、
前記アクチュエーターに接触し、前記第1圧電素子および前記第2圧電素子に共通する空間を形成する保護部と、を備え、
前記保護部は、第1部分と、前記第1圧電素子と前記第2圧電素子との並ぶ方向に沿って前記第1部分と並び、前記第1部分の剛性よりも高い剛性の第2部分と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 請求項1から13のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする液体吐出装置。
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