JP2023091557A - ヘッドチップ、液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一方、ルーフシュート型のヘッドチップは、流路部材に形成された圧力室に対し、アクチュエータプレートが向かい合って配置された構成である(例えば、下記特許文献1参照)。ルーフシュート型のヘッドチップでは、アクチュエータプレートが厚さ方向に変形することで、圧力室の容積が変化する。
一方、ルーフシュート型のヘッドチップでは、アクチュエータプレートが圧力室の一面のみにしか面していないことから、ウォールベンド型のヘッドチップに比べ圧力室内の発生圧力を確保し難いという課題があった。ルーフシュート型のヘッドチップにおいて、発生圧力を確保するためには、駆動電圧を大きくする必要がある。
(1)本開示の一態様に係るヘッドチップは、液体が収容される複数の圧力室が仕切壁によって仕切られた状態で配列された流路部材と、前記圧力室に対して第1方向に向かい合った状態で前記流路部材上に積層されるとともに、前記第1方向を分極方向とするアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートのうち前記第1方向の第1側を向く第1面、及び前記第1側と反対側である第2側を向く第2面にそれぞれ形成されるとともに、前記アクチュエータプレートを前記第1方向に変形させて前記圧力室の容積をそれぞれ変化させる駆動電極と、を備え、前記駆動電極は、前記アクチュエータプレートの前記第1面のうち、前記圧力室又は前記仕切壁に対して前記第1方向から見て重なり合って設けられた第1電極と、前記アクチュエータプレートの前記第1面において前記第1電極に隣り合って設けられ、前記第1電極との間で電位差を生じさせる第2電極と、前記アクチュエータプレートの前記第2面のうち、前記第1電極に向かい合う位置に各別に設けられ、前記第1電極との間で電位差を生じさせる第1対向電極と、を備えている。
また、本態様では、第1電極及び第1対向電極間に電位差を発生させることで、アクチュエータプレートの分極方向にも電界を発生させることができる。これにより、アクチュエータプレートをベンドモード(バイモルフ型)で第1方向に変形させることで、圧力室の容積を変化させることができる。
このように、シェアモード及びベンドモードの双方の駆動モードによってアクチュエータプレートを第1方向に変形させることで、圧力室の発生圧力を向上させ、省電力化を図ることができる。
特に、本態様では、第1対向電極が第1電極に対応して各別に設けられているため、第1対向電極が第2面上において間隔をあけて設けられることになる。そのため、例えば第2面の全域に第1対向電極が形成されている場合に比べ、アクチュエータプレートの静電容量を小さくすることができる。その結果、アクチュエータプレートの応答性を向上させることができるとともに、アクチュエータプレートでの発熱も抑制できる。
本態様によれば、第2面において、第1対向電極及び第2対向電極が隣り合って設けられるので、第1対向電極及び第2対向電極間に発生する電位差によってアクチュエータプレートをシェアモードにより変形させることができる。
また、第2電極及び第2対向電極間に発生する電位差によってアクチュエータプレートをベンドモードにより変形させることができる。その結果、発生圧力の更なる向上及び、省電力化を図ることができる。
本態様によれば、アクチュエータプレートの第1面のうち圧力室に向かい合う部分に第2電極が形成されないので、第1面のうち圧力室に向かい合う部分に形成される電極(第1電極)の面積を確保し易い。その結果、第1電極に起因してアクチュエータプレートに発生する電界を確保し易く、圧力室の発生圧力を向上させ易い。
また、アクチュエータプレートの第1面のうち圧力室に向かい合う部分に第2電極が形成されないので、アクチュエータプレートのうち、圧力室に向かい合う部分が変形する際に、アクチュエータプレートの変形が第2電極によって阻害されることを抑制できる。すなわち、アクチュエータプレートの変形の起点を、アクチュエータプレートと仕切壁との境界部分まで広げることができるので、アクチュエータプレートの変形量を確保し、発生圧力を向上させることができる。
本態様によれば、第2対向電極のうち、一部を第2電極に向かい合わせた状態で、残りの一部を圧力室に向かい合う位置まで延ばす。これにより、アクチュエータプレートがベンドモードで変形する際に、第2対向電極と第2電極との間の電位差に起因してアクチュエータプレートに発生する電界を、アクチュエータプレートのうち圧力室と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。 また、第1対向電極及び第2対向電極同士を接近させることができるので、アクチュエータプレートがシェアモードで変形する際に第1対向電極と第2対向電極との間の電位差に起因してアクチュエータプレートに発生する電界を、アクチュエータプレートのうち圧力室と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。
その結果、アクチュエータプレートを効率的に変形させることができる。
本態様によれば、第1対向電極及び第1電極の全体が圧力室に向かい合って設けられている。これにより、アクチュエータプレートがベンドモードで変形する際に、第1対向電極と第1電極との間の電位差に起因してアクチュエータプレートに発生する電界を、アクチュエータプレートのうち圧力室と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。そのため、アクチュエータプレートを効率的に変形させる ことができる。
本態様によれば、例えば圧力室内における液体の圧力等に起因してアクチュエータプレートに作用する液体の抵抗力(コンプライアンス)に対し、アクチュエータプレートの第1方向における流路部材とは反対側への変位を規制部材によって規制できる。これにより、アクチュエータプレートの変形を圧力室に向けて効果的に伝えることができる。その結果、アクチュエータプレートの変形時における圧力室内の発生圧力を向上させ、省電力化を図ることができる。
本態様によれば、省電力で高性能な液体噴射ヘッドを提供できる。
本態様によれば、省電力で高性能な液体噴射記録装置を提供できる。
[プリンタ1]
図1はプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すプリンタ(液体噴射記録装置)1は、一対の搬送機構2,3と、インクタンク4と、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)5と、インク循環機構6と、走査機構7と、を備えている。
インクタンク4には、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のインクが各別に収容されている。各インクジェットヘッド5は、接続されたインクタンク4に応じてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のインクをそれぞれ吐出可能に構成されている。
図1、図2に示すように、インク循環機構6は、インクタンク4とインクジェットヘッド5との間でインクを循環させる。具体的に、インク循環機構6は、インク供給管21及びインク排出管22を有する循環流路23と、インク供給管21に接続された加圧ポンプ24と、インク排出管22に接続された吸引ポンプ25と、を備えている。
吸引ポンプ25は、インク排出管22内を減圧し、インク排出管22内を通してインクジェットヘッド5からインクを吸引している。これにより、インクジェットヘッド5に対してインク排出管22側は負圧となっている。インクは、加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25の駆動により、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間を、循環流路23を通して循環可能となっている。
インクジェットヘッド5は、キャリッジ29に搭載されている。図示の例では、複数のインクジェットヘッド5が、一つのキャリッジ29にY方向に並んで搭載されている。インクジェットヘッド5は、ヘッドチップ50(図3参照)と、インク循環機構6及びヘッドチップ50間を接続するインク供給部(不図示)と、ヘッドチップ50に駆動電圧を印加する制御部(不図示)と、を備えている。
図3は、ヘッドチップ50の分解斜視図である。図4は、図3のIV-IV線に対応するヘッドチップ50の断面図である。図5は、図4のV-V線に対応するヘッドチップ50の断面図である。
図3~図5に示すヘッドチップ50は、インクタンク4との間でインクを循環させるとともに、後述する圧力室61における延在方向(Y方向)の中央部からインクを吐出する、いわゆる循環式サイドシュートタイプのヘッドチップ50である。ヘッドチップ50は、ノズルプレート51と、流路部材52と、第1フィルム53と、アクチュエータプレート54と、第2フィルム55と、カバープレート56と、を備えている。以下の説明では、Z方向のうち、ノズルプレート51からカバープレート56に向かう方向(+Z側)を上側とし、カバープレート56からノズルプレート51に向かう方向(-Z側)を下側として説明する場合がある。
入口共通インク室66は、例えば圧力室61の+Y側端部とZ方向から見て重なる位置に形成されている。入口共通インク室66は、例えば各圧力室61を跨る長さでX方向に延びるとともに、カバープレート56の上面で開口している。
出口共通インク室67は、例えば圧力室61の-Y側端部とZ方向から見て重なる位置に形成されている。出口共通インク室67は、例えば各圧力室61を跨る長さでX方向に延びるとともに、カバープレート56の上面で開口している。
出口共通インク室67において、圧力室61とZ方向から見て重なり合う位置には、出口スリット69が形成されている。出口スリット69は、カバープレート56、第2フィルム55、アクチュエータプレート54及び第1フィルム53をZ方向に貫通している。出口スリット69は、各圧力室61と、出口共通インク室67内と、の間を各別に連通している。
共通配線81は、第1共通電極81aと、第2共通電極81bと、下面引き回し配線81cと、上面引き回し配線81dと、貫通配線81eと、共通接続配線81fと、共通パッド81gと、を備えている。なお、共通配線81のうち、共通電極81a,81b以外の部分(下面引き回し配線81c、上面引き回し配線81d、貫通配線81e、共通接続配線81f及び共通パッド81g)と、アクチュエータプレート54と、の間には不図示の絶縁体(例えば、SiO2等)が設けられていることが好ましい。
次に、上述したように構成されたプリンタ1を利用して、被記録媒体Pに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図1に示す4つのインクタンク4にはそれぞれ異なる色のインクが十分に封入されているものとする。また、インクタンク4内のインクがインク循環機構6を介してインクジェットヘッド5内に充填された状態となっている。
インクジェットヘッド5が往復移動する間に、各インクジェットヘッド5よりインクを被記録媒体Pに適宜吐出させる。これにより、被記録媒体Pに対して文字や画像等の記録を行うことができる。
第1実施形態のような循環式サイドシュートタイプのインクジェットヘッド5では、まず図2に示す加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25を作動させることで、循環流路23内にインクを流通させる。この場合、インク供給管21を流通するインクは、入口共通インク室66及び入口スリット68を通して各圧力室61内に供給される。各圧力室61内に供給されたインクは、各圧力室61をY方向に流通する。その後、インクは、出口スリット69を通じて出口共通インク室67に排出された後、インク排出管22を通してインクタンク4に戻される。これにより、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間でインクを循環させることができる。
図8に示すように、駆動電圧の印加により、第1共通電極81a及び第1個別電極82a間、並びに第2共通電極81b及び第2個別電極82b間には、X方向で電位差が生じる。X方向に生じた電位差により、アクチュエータプレート54には分極方向(Z方向)に直交する方向に電界が生じる。その結果、アクチュエータプレート54は、シェアモードによりZ方向に厚み滑り変形する。具体的に、アクチュエータプレート54の下面において、第1共通電極81a及び第1個別電極82a間には、X方向で互いに接近する向きに電界が生じる(矢印E1参照)。アクチュエータプレート54の上面において、第2共通電極81b及び第2個別電極82b間には、X方向で互いに離れる向きに電界が生じる(矢印E2参照)。その結果、アクチュエータプレート54のうち、各圧力室61に対応する部分は、X方向の両端部から中央部に向かうに従い上方に向けてせん断変形する。一方、第1共通電極81a及び第2個別電極82b間、並びに第1個別電極82a及び第2共通電極81b間には、Z方向で電位差が生じる。Z方向に生じた電位差により、アクチュエータプレート54には分極方向(Z方向)に平行な方向に電界が生じる(矢印E0参照)。その結果、アクチュエータプレート54は、ベンドモードによりZ方向に伸縮変形する。すなわち、第1実施形態のヘッドチップ50では、アクチュエータプレート54のシェアモード及びベンドモードに起因する変形が、何れもZ方向に及ぶことになる。具体的に、駆動電圧の印加により、アクチュエータプレート54は、圧力室61から離間する向きに変形する。これにより、圧力室61内の容積が拡大する。その後、駆動電圧をゼロにすると、アクチュエータプレート54が復元することで、圧力室61内の容積が元に戻ろうとする。アクチュエータプレート54が復元する過程で、圧力室61内の圧力が増加し、圧力室61内のインクがノズル孔71を通じて外部に吐出される。外部に吐出されたインクが被記録媒体Pに着弾することで、被記録媒体Pに印刷情報が記録される。
次に、上述したヘッドチップ50の製造方法について説明する。図9は、ヘッドチップ50の製造方法を説明するためのフローチャートである。図10~図20は、ヘッドチップ50の製造方法を説明するための工程図であって、図4に対応する断面図である。以下の説明では、便宜上、ヘッドチップ50をチップレベルで製造する場合を例にして説明する。
図9に示すように、ヘッドチップ50の製造方法は、アクチュエータ第1加工工程S01と、カバー加工工程S02と、第1接合工程S03と、フィルム加工工程S04と、アクチュエータ第2加工工程S05と、第2接合工程S06と、流路部材第1加工工程S07と、第3接合工程S08と、流路部材第2加工工程S09と、第4接合工程S10と、を備えている。
フィルム加工工程S04では、スリット68,69の一部となるスリット用凹部107,108を第2フィルム55に形成する。スリット用凹部107,108は、第2フィルム55のうち対応するスリット用凹部105,106とZ方向から見て重なり合う部分に対し、例えばレーザ加工等を行うことで形成できる。これにより、スリット用凹部105,107同士、及びスリット用凹部106,108同士が互いに連通する。
図18に示すように、流路部材第1加工工程S07では、流路部材52に対して圧力室61を形成する。具体的には、流路部材52に対して例えば上面からダイサーを進入させることにより行う。
図19に示すように、第3接合工程S08では、第1フィルム53の下面に、接着剤等によって流路部材52を貼り付ける。
以上により、ヘッドチップ50が完成する。
この構成によれば、第1共通電極81a及び第1個別電極82a間に電位差を発生させることで、アクチュエータプレート54の分極方向に交差する方向(X方向)に電界を発生させることができる。これにより、アクチュエータプレート54をシェアモード(ルーフシュート型)でZ方向に変形させることで、圧力室61の容積を変化させることができる。
また、第1実施形態では、第1共通電極81a及び第2個別電極82b間に電位差を発生させることで、アクチュエータプレート54の分極方向にも電界を発生させることができる。これにより、アクチュエータプレート54をベンドモード(バイモルフ型)でZ方向に変形させることで、圧力室61の容積を変化させることができる。
このように、シェアモード及びベンドモードの双方の駆動モードによってアクチュエータプレート54をZ方向に変形させることで、圧力室61の発生圧力を向上させ、省電力化を図ることができる。なお、第1実施形態では、シェアモードのうちルーフシュート型のヘッドチップ50を採用することで、ウォールベント型のヘッドチップと異なり、アクチュエータプレート54とは別部材(流路部材52)に圧力室61を形成することができる。これにより、ルーフシュート型のヘッドチップ50は、仮に第1フィルム53と流路部材52との接着が不十分だった場合等であっても、圧力室61内のインクが配線81,82に付着することを抑制できる。その結果、ルーフシュート型のヘッドチップ50は、ウォールベント型のヘッドチップに比べて耐久性を向上させ易い。
特に、第1実施形態では、第2個別電極82bが第1共通電極81aに対応して各別に設けられているため、第2個別電極82bがアクチュエータプレート54の上面において間隔をあけて設けられることになる。そのため、例えばアクチュエータプレート54の上面の全域に第2個別電極82bが形成されている場合に比べ、アクチュエータプレートの静電容量を小さくすることができる。その結果、アクチュエータプレート54の応答性を向上させることができるとともに、アクチュエータプレート54での発熱も抑制できる。
この構成によれば、アクチュエータプレート54の上面において、第2共通電極81b及び第2個別電極82bが隣り合って設けられる。そのため、第2共通電極81b及び第2個別電極82b間に発生する電位差によってアクチュエータプレート54をシェアモードにより変形させることができる。
また、第1個別電極82a及び第2共通電極81b間に発生する電位差によってアクチュエータプレート54をベンドモードにより変形させることができる。その結果、発生圧力の更なる向上及び、省電力化を図ることができる。
この構成によれば、アクチュエータプレート54の下面のうち圧力室61に向かい合う部分に第1個別電極82aが形成されないので、圧力室61に向かい合う部分に形成される電極(第1共通電極81a)の面積を確保し易い。その結果、第1共通電極81aに起因してアクチュエータプレート54に発生する電界を確保し易く、圧力室61の発生圧力を向上させ易い。
また、アクチュエータプレート54の下面のうち圧力室61に向かい合う部分に第1個別電極82aが形成されないので、アクチュエータプレート54のうち、圧力室61に向かい合う部分が変形する際に、アクチュエータプレート54の変形が第1個別電極82aによって阻害されることを抑制できる。すなわち、アクチュエータプレート54の変形の起点を、アクチュエータプレート54と仕切壁62との境界部分まで広げることができるので、アクチュエータプレート54の変形量を確保し、発生圧力を向上させることができる。
この構成によれば、第2共通電極81bのうち、一部を第1個別電極82aに向かい合わせた状態で、残りの一部を圧力室61と重なり合う位置まで延ばす。これにより、アクチュエータプレート54がベンドモードで変形する際に、第2共通電極81bと第1個別電極82aとの間の電位差に起因してアクチュエータプレート54に発生する電界を、アクチュエータプレート54のうち圧力室61と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。また、第2共通電極81b及び第2個別電極82b同士を接近させることができるので、アクチュエータプレート54がシェアモードで変形する際に第2共通電極81bと第2個別電極82bとの間の電位差に起因してアクチュエータプレート54に発生する電界を、アクチュエータプレート54のうち圧力室61と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。
その結果、アクチュエータプレート54を効率的に変形させることができる。
この構成によれば、アクチュエータプレート54がベンドモードで変形する際に、第1共通電極81a及び第2個別電極82b間の電位差に起因してアクチュエータプレート54に発生する電界を、アクチュエータプレート54のうち圧力室61と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。そのため、アクチュエータプレート54を効率的に変形させることができる。
この構成によれば、例えば圧力室61内におけるインクの圧力等に起因してアクチュエータプレート54に作用するインクの抵抗力(コンプライアンス)に対し、アクチュエータプレート54の上方への変位をカバープレート56によって規制できる。これにより、アクチュエータプレート54の変形を圧力室61に向けて効果的に伝えることができる。その結果、アクチュエータプレート54の変形時における圧力室61内の発生圧力を向上させ、省電力化を図ることができる。
図21は、第2実施形態に係るアクチュエータプレート54の底面図である。図22は、第2実施形態に係るアクチュエータプレート54の平面図である。第2実施形態では、駆動配線64のレイアウトについて、上述した第1実施形態と相違している。
図21に示すヘッドチップ50では、各圧力室61に対応する共通配線81同士がアクチュエータプレート54上で共通化されている。具体的に、各圧力室61に対応する下面引き回し配線81c同士は、第1共通電極81aの-Y側において互いに接続されている。一方、図22に示すように、各圧力室61に対応する上面引き回し配線81d同士は、第2共通電極81bの-Y側において互いに接続されている。
図23は、第3実施形態に係るヘッドチップ50の断面図である。第3実施形態では、フレキシブルプリント基板95を尾部65の上面から引き出す点で、上述した各実施形態と相違している。
図23に示すヘッドチップ50において、ノズルプレート51、流路部材52、第1フィルム53及びアクチュエータプレート54は、第2フィルム55及びカバープレート56に対して+Y側に突出している。ノズルプレート51、流路部材52、第1フィルム53及びアクチュエータプレート54のうち、カバープレート56に対して+Y側に突出した部分が、第3実施形態の尾部65を構成している。なお、駆動配線64については、接続配線81f,82fやパッド81g,82gをアクチュエータプレート54の上面に形成する以外は、第1実施形態や第2実施形態と同様の構成を採用することが可能である。
上述した実施形態では、アクチュエータプレート54の下面において、対応する圧力室61と向かい合う位置に第1共通電極81aが配置され、仕切壁62と向かい合う位置に第1個別電極82aが配置された構成について説明した。
これに対して、第4実施形態では、図24に示すように、アクチュエータプレート54の下面において、対応する圧力室61と向かい合う位置に第1個別電極82aが配置され、仕切壁62と向かい合う位置に第1共通電極81aが配置されている。すなわち、アクチュエータプレート54の下面では、第1個別電極82a及び第1共通電極81aが隣り合って配置されている。
なお、本開示の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、液体噴射記録装置の一例として、インクジェットプリンタ1を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であってもよい。
上述した実施形態では、印刷時にインクジェットヘッドが被記録媒体に対して移動する構成(いわゆる、シャトル機)を例にして説明をしたが、この構成に限られない。本開示に係る構成は、インクジェットヘッドを固定した状態で、インクジェットヘッドに対して被記録媒体を移動させる構成(いわゆる、固定ヘッド機)に採用してもよい。
上述した実施形態では、被記録媒体Pが紙の場合について説明したが、この構成に限られない。被記録媒体Pは、紙に限らず、金属材料や樹脂材料であってもよく、食品等であってもよい。
上述した実施形態では、液体噴射ヘッドが液体噴射記録装置に搭載された構成について説明したが、この構成に限られない。すなわち、液体噴射ヘッドから噴射される液体は、被記録媒体に着弾させるものに限らず、例えば調剤中に配合する薬液や、食品に添加する調味料や香料等の食品添加物、空気中に噴射する芳香剤等であってもよい。
上述した実施形態では、循環式サイドシュートタイプのヘッドチップ50を例にして説明したが、この構成に限られない。ヘッドチップは、圧力室61における延在方向(Y方向)の端部からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプであってもよい。
さらに、上述した図25に示す構成では、少なくとも圧力室61とZ方向から見て重なり合う位置で、共通電極及び個別電極が向かい合う構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、図27に示すように、アクチュエータプレート54の下面において第1共通電極81a及び第1個別電極82aが並んだ状態で、仕切壁62で向かい合う位置のみで第1個別電極82a及び第2共通電極81bが向かい合う構成であってもよい。
5:インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
50:ヘッドチップ
52:流路部材
54:アクチュエータプレート
56:カバープレート(規制部材)
61:圧力室
62:仕切壁
62a:仕切壁
62b:仕切壁
81a:第1共通電極(駆動電極、第1電極、第2電極)
81b:第2共通電極(駆動電極、第2対向電極、第1対向電極)
82a:第1個別電極(駆動電極、第2電極、第1電極)
82b:第2個別電極(駆動電極、第1対向電極、第2対向電極)
(1)本開示の一態様に係るヘッドチップは、液体が収容される複数の圧力室が仕切壁によって仕切られた状態で配列された流路部材と、前記圧力室に対して第1方向に向かい合った状態で前記流路部材上に積層されるとともに、前記第1方向を分極方向とするアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートのうち前記第1方向の第1側を向く第1面、及び前記第1側と反対側である第2側を向く第2面にそれぞれ形成されるとともに、前記アクチュエータプレートを前記第1方向に変形させて前記圧力室の容積をそれぞれ変化させる駆動電極と、を備え、前記駆動電極は、前記アクチュエータプレートの前記第1面のうち、前記圧力室又は前記仕切壁に対して前記第1方向から見て重なり合って設けられた第1電極と、前記アクチュエータプレートの前記第1面において前記第1電極に隣り合って設けられ、前記第1電極との間で電位差を生じさせる第2電極と、前記アクチュエータプレートの前記第2面のうち、前記第1電極に向かい合う位置に各別に設けられ、前記第1電極との間で電位差を生じさせる第1対向電極と、前記第2面において前記第2電極に向かい合い、かつ前記第1対向電極に隣り合って設けられた第2対向電極と、を備え、前記第2対向電極は、前記第2電極との間で前記第1方向に電位差を生じさせるとともに、前記第1対向電極との間で前記第1方向に交差する方向に電位差を生じさせる。
また、第2電極及び第2対向電極間に発生する電位差によってアクチュエータプレートをベンドモードにより変形させることができる。その結果、発生圧力の更なる向上及び、省電力化を図ることができる。
本態様によれば、アクチュエータプレートの第1面のうち圧力室に向かい合う部分に第2電極が形成されないので、第1面のうち圧力室に向かい合う部分に形成される電極(第1電極)の面積を確保し易い。その結果、第1電極に起因してアクチュエータプレートに発生する電界を確保し易く、圧力室の発生圧力を向上させ易い。
また、アクチュエータプレートの第1面のうち圧力室に向かい合う部分に第2電極が形成されないので、アクチュエータプレートのうち、圧力室に向かい合う部分が変形する際に、アクチュエータプレートの変形が第2電極によって阻害されることを抑制できる。すなわち、アクチュエータプレートの変形の起点を、アクチュエータプレートと仕切壁との境界部分まで広げることができるので、アクチュエータプレートの変形量を確保し、発生圧力を向上させることができる。
本態様によれば、第2対向電極のうち、一部を第2電極に向かい合わせた状態で、残りの一部を圧力室に向かい合う位置まで延ばす。これにより、アクチュエータプレートがベンドモードで変形する際に、第2対向電極と第2電極との間の電位差に起因してアクチュエータプレートに発生する電界を、アクチュエータプレートのうち圧力室と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。 また、第1対向電極及び第2対向電極同士を接近させることができるので、アクチュエータプレートがシェアモードで変形する際に第1対向電極と第2対向電極との間の電位差に起因してアクチュエータプレートに発生する電界を、アクチュエータプレートのうち圧力室と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。
その結果、アクチュエータプレートを効率的に変形させることができる。
本態様によれば、第1対向電極及び第1電極の全体が圧力室に向かい合って設けられている。これにより、アクチュエータプレートがベンドモードで変形する際に、第1対向電極と第1電極との間の電位差に起因してアクチュエータプレートに発生する電界を、アクチュエータプレートのうち圧力室と向かい合う部分に効果的に発生させることができる。
そのため、アクチュエータプレートを効率的に変形させる ことができる。
本態様によれば、例えば圧力室内における液体の圧力等に起因してアクチュエータプレートに作用する液体の抵抗力(コンプライアンス)に対し、アクチュエータプレートの第1方向における流路部材とは反対側への変位を規制部材によって規制できる。これにより、アクチュエータプレートの変形を圧力室に向けて効果的に伝えることができる。その結果、アクチュエータプレートの変形時における圧力室内の発生圧力を向上させ、省電力化を図ることができる。
(6)本開示の一態様に係るヘッドチップは、液体が収容される複数の圧力室が仕切壁によって仕切られた状態で配列された流路部材と、前記圧力室に対して第1方向に向かい合った状態で前記流路部材上に積層されるとともに、前記第1方向を分極方向とするアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートのうち前記第1方向の第1側を向く第1面、及び前記第1側と反対側である第2側を向く第2面にそれぞれ形成されるとともに、前記アクチュエータプレートを前記第1方向に変形させて前記圧力室の容積をそれぞれ変化させる駆動電極と、を備え、前記駆動電極は、前記アクチュエータプレートの前記第1面のうち、前記仕切壁に対して前記第1方向から見て重なり合って設けられた第1電極と、前記アクチュエータプレートの前記第1面において前記第1電極に隣り合って設けられ、前記第1電極との間で電位差を生じさせる第2電極と、前記アクチュエータプレートの前記第2面のうち、前記第1電極に向かい合う位置に各別に設けられ、前記第1電極との間で電位差を生じさせる第1対向電極と、を備えている。
Claims (8)
- 液体が収容される複数の圧力室が仕切壁によって仕切られた状態で配列された流路部材と、
前記圧力室に対して第1方向に向かい合った状態で前記流路部材上に積層されるとともに、前記第1方向を分極方向とするアクチュエータプレートと、
前記アクチュエータプレートのうち前記第1方向の第1側を向く第1面、及び前記第1側と反対側である第2側を向く第2面にそれぞれ形成されるとともに、前記アクチュエータプレートを前記第1方向に変形させて前記圧力室の容積をそれぞれ変化させる駆動電極と、を備え、
前記駆動電極は、
前記アクチュエータプレートの前記第1面のうち、前記圧力室又は前記仕切壁に対して前記第1方向から見て重なり合って設けられた第1電極と、
前記アクチュエータプレートの前記第1面において前記第1電極に隣り合って設けられ、前記第1電極との間で電位差を生じさせる第2電極と、
前記アクチュエータプレートの前記第2面のうち、前記第1電極に向かい合う位置に各別に設けられ、前記第1電極との間で電位差を生じさせる第1対向電極と、を備えているヘッドチップ。 - 前記駆動電極は、前記第2面において前記第2電極に向かい合い、かつ前記第1対向電極に隣り合って設けられた第2対向電極を備え、
前記第2対向電極は、前記第2電極との間で前記第1方向に電位差を生じさせるとともに、前記第1対向電極との間で前記第1方向に交差する方向に電位差を生じさせる請求項1に記載のヘッドチップ。 - 前記アクチュエータプレートの前記第1面は、前記流路部材に対して前記第1方向で向かい合って配置され、
前記第2電極の全体は、前記第1方向から見て前記仕切壁と重なり合う位置に設けられている請求項2に記載のヘッドチップ。 - 前記第2対向電極のうち、一部は前記第1方向から見て前記仕切壁と重なり合う位置で前記第2電極に向かい合って設けられ、残りの一部は前記第1方向から見て前記圧力室に重なり合う位置に設けられている請求項2又は請求項3に記載のヘッドチップ。
- 前記第1電極及び前記第1対向電極の全体は、前記圧力室と前記第1方向で向かい合う位置に設けられている請求項1から請求項4の何れ1項に記載のヘッドチップ。
- 前記第1方向において、前記アクチュエータプレートを挟んで前記流路部材とは反対側には、前記第1方向における前記流路部材とは反対側への前記アクチュエータプレートの変位を規制する規制部材が積層されている請求項1から請求項5の何れか1項に記載のヘッドチップ。
- 請求項1から請求項6の何れか1項に記載のヘッドチップを備えている液体噴射ヘッド。
- 請求項7に記載の液体噴射ヘッドを備えている液体噴射記録装置。
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