JP4265576B2 - 液体移送装置 - Google Patents
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Description
また、剛性低下部が設けられている駆動部の周囲の領域では、振動板と圧電層が直接密着しない状態となり、この部分においては振動板と圧電層が一体的な層としてではなく、別々の2つの層として存在することになる。ここで、板材の曲げ剛性は板厚の3乗に比例するため、振動板と圧電層が一体的な層を構成している場合に比べて、駆動部の周辺の領域の圧電アクチュエータの剛性が低下し、圧力室と対向する領域の圧電層及び振動板が変形しやすくなる。
また、低弾性材が設けられている駆動部の周辺の領域では振動板と圧電層が直接密着しない状態となるため、その領域の圧電アクチュエータの剛性が低下し、圧力室と対向する領域全体の圧電層及び振動板が変形しやすくなる。
第2の発明の液体移送装置は、液体流出口に連通する複数の圧力室が平面上に配置された流路ユニットと、複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧力室に夫々対応する複数の個別電極、及び、これら複数の個別電極に対向する共通電極と、前記複数の個別電極と前記共通電極との間に挟まれた圧電層と、その表面に前記複数の個別電極又は前記共通電極が形成され、あるいは、それ自身が前記共通電極である振動板とを有し、前記平面に直交する方向から見て、少なくとも前記圧力室が形成され且つ前記個別電極と重ならない領域に、前記圧電アクチュエータの剛性を低下させる剛性低下部が設けられており、前記剛性低下部は、前記振動板に形成された凹部と前記圧電層の面とによって区画された空隙に、その弾性率が前記振動板と前記圧電層の両方の弾性率よりも低い低弾性材を充填して形成されることを特徴とするものである。
この液体移送装置において、圧電アクチュエータの複数の個別電極に選択的に駆動電圧が供給されたときには、その個別電極と共通電極とに挟まれた圧電層の部分(以下、駆動部という)に電界が作用してこの駆動部が伸長又は収縮する。すると、この駆動部の伸縮変形に伴って圧力室に対向する領域全体の圧電層及び振動板が変形し、圧力室の容積が変化して圧力室内のインクが加圧され、圧力室に連通する液体流出口からインクが吐出される。
ここで、圧力室が配置された平面に直交する方向から見て、圧力室が形成され且つ個別電極と重ならない領域(つまり、駆動部の周辺の領域)には剛性低下部が設けられており、この剛性低下部により駆動部の周辺の領域の圧電アクチュエータの剛性が部分的に低下しているため、駆動部の圧電層が伸縮変形したときに、この変形に伴って圧力室に対向する領域の圧電層及び振動板が変形しやすくなり、圧電アクチュエータを低い電圧で効率よく変形させることが可能になる。
また、剛性低下部が設けられている駆動部の周囲の領域では、振動板と圧電層が直接密着しない状態となり、この部分においては振動板と圧電層が一体的な層としてではなく、別々の2つの層として存在することになる。ここで、板材の曲げ剛性は板厚の3乗に比例するため、振動板と圧電層が一体的な層を構成している場合に比べて、駆動部の周辺の領域の圧電アクチュエータの剛性が低下し、圧力室と対向する領域の圧電層及び振動板が変形しやすくなる。
また、空隙に低弾性材を充填することでその体積を変化させないように維持することができ、信頼性を向上されることができる。
2 流路ユニット
3 圧電アクチュエータ
14 圧力室
20 ノズル
30, 30B,振動板
31 圧電層
32,32A,32D 個別電極
34,34B,34C、34D 絶縁材料層
35 配線部45 バンプ
50 配線部材
51 空隙
34,52 剛性低下部
60 接着剤
Claims (5)
- 液体流出口に連通する複数の圧力室が平面上に配置された流路ユニットと、複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記複数の圧力室に夫々対応する複数の個別電極、及び、これら複数の個別電極に対向する共通電極と、
前記複数の個別電極と前記共通電極との間に挟まれた圧電層と、
その表面に前記複数の個別電極又は前記共通電極が形成され、あるいは、それ自身が前記共通電極である振動板とを有し、
前記平面に直交する方向から見て、少なくとも前記圧力室が形成され且つ前記個別電極と重ならない領域に、前記圧電アクチュエータの剛性を低下させる剛性低下部が設けられており、
前記剛性低下部は、前記振動板と前記圧電層の間に介装され、その弾性率が前記振動板と前記圧電層の両方の弾性率よりも低い低弾性材であることを特徴とする液体移送装置。 - 液体流出口に連通する複数の圧力室が平面上に配置された流路ユニットと、複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記複数の圧力室に夫々対応する複数の個別電極、及び、これら複数の個別電極に対向する共通電極と、
前記複数の個別電極と前記共通電極との間に挟まれた圧電層と、
その表面に前記複数の個別電極又は前記共通電極が形成され、あるいは、それ自身が前記共通電極である振動板とを有し、
前記平面に直交する方向から見て、少なくとも前記圧力室が形成され且つ前記個別電極と重ならない領域に、前記圧電アクチュエータの剛性を低下させる剛性低下部が設けられており、
前記剛性低下部は、前記振動板に形成された凹部と前記圧電層の面とによって区画された空隙に、その弾性率が前記振動板と前記圧電層の両方の弾性率よりも低い低弾性材を充填して形成されることを特徴とする液体移送装置。 - 前記圧電層は、複数の圧力室に跨って形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体移送装置。
- 前記低弾性材は、絶縁材料であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体移送装置。
- 前記圧電層は、エアロゾルデポジション法又はスパッタ法により形成されることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の液体移送装置。
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