JP7006055B2 - 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および圧電デバイス - Google Patents
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Description
このような態様とすれば、保護層のうち、配線を覆う第1部分の表面と、他の構成を覆う第2部分の表面とが、一つの段差によって接続されている態様に比べて、第1部分と第2部分との境界の位置において、圧電体層に応力集中が生じにくい。その結果、圧電素子が繰り返し変形しても、第1部分と第2部分とが一つの段差によって接続されている態様に比べて、圧電体層が破壊されにくい。
圧電素子およびその周辺の構造のうち、第2電極層に垂直な方向に投影したときに、圧力室が設けられている範囲に位置する構造は、圧力室を変形させるために少なくとも一部が変形する可能性が高い。上記の態様においては、圧電素子のうち、圧力室を変形させるために変形する可能性が高い部分に、傾斜面と複数の段差の少なくとも一方を有する保護層の第3部分が配されている。このため、圧電素子のうち、圧力室を変形させる際に応力がかかる可能性が高い部分において、効果的に応力集中を抑制することができる。
圧電素子において、第2電極層が設けられている部分は、圧力室を変形させる際に変形する可能性が高い。このため、上記の態様においては、圧電素子のうち、圧力室を変形させる際に応力がかかる可能性が高い部分において、効果的に応力集中を抑制することができる。
このような態様とすれば、第2保護層の端部が第1保護層に覆われていない態様に比べて、第2保護層が固定されている構造から、第2保護層が剥離する可能性を、低減することができる。
図1は、第1実施形態の液体吐出装置100を示す説明図である。液体吐出装置100は、液体であるインクを媒体12に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。液体吐出装置100は、インクを貯留する液体容器14を取りつけられ、媒体12をセットされることができる、液体吐出装置100は、液体容器14内のインクを、媒体12に向けて吐出することができる。液体吐出装置100は、制御ユニット20と、搬送機構22と、移動機構24と、液体吐出ヘッド26と、を備える。
図6は、図4のV-V線の断面における圧電素子38周辺の第2実施形態の構成を模式的に示す説明図である。第2実施形態の圧電素子38周辺の構成においては、保護層61,62(図5参照)に代えて、保護層61b,62b,63bが設けられている。第2実施形態の他の点は、第1実施形態と同じである。
図7は、図4のV-V線の断面における圧電素子38周辺の第3実施形態の構成を模式的に示す説明図である。第3実施形態の圧電素子38周辺の構成においては、第2実施形態の保護層61b,62b(図6参照)に代えて、保護層61c,62cが設けられている。第3実施形態の他の点は、第2実施形態と同じである。
図8は、図4のV-V線の断面における圧電素子38周辺の第4実施形態の構成を模式的に示す説明図である。第4実施形態の圧電素子38においては、第2実施形態の保護層61b,62b(図6参照)に代えて、保護層61d,62dが設けられている。第4実施形態の他の点は、第2実施形態と同じである。
E1.他の形態1:
(1)上記実施形態においては、保護層60,60b~60dは、2層または3層で構成される(図5~図8参照)。しかし、たとえば、第1電極層が保護層以外の構成によって第2電極層に接続された配線や第2電極層から絶縁されている構成においては、保護層は、1層で構成されてもよい。また、保護層は、5層、6層など、4層以上の層で構成されてもよい。保護層が複数の層で構成されている場合は、複数の層それら複数の層は、互いに接続されていてもよいし、互いに離間していてもよい。
上記実施形態においては、第2電極層53に垂直な方向(Z方向)に投影したときに、保護層60,60b~60dの第3部分P3は、圧力室Chが設けられている範囲内に設けられている(図5~図8参照)。しかし、たとえば、第2電極層が圧力室が設けられている範囲を越えて設けられており、圧力室が設けられている範囲外において、配線が第2電極層に接続されている態様においては、保護層の第1部分とともに、第3部分の少なくとも一部は、圧力室が設けられている範囲外に設けられていてもよい。
上記実施形態においては、保護層60,60b~60dの第3部分P3は、Z方向について、配線56を覆わず第2電極層53の一部を覆っている。しかし、保護層の第3部分は、第2電極層に接続された配線の一部を覆っていてもよい。たとえば、第2電極層に垂直な方向(Z方向)に投射したとき、第1部分の表面と第2部分の表面とを第2部分の表面から第1部分の表面に向かって単調増加で繋ぐ段差または傾斜面の一部が、第2電極層に接続された配線と重なる位置に配されていてもよい。
(1)上記第4実施形態においては、保護層62dは、保護層63b上に設けられている(図8参照)。しかし、図8の態様において、保護層63bを有さない態様とすることもできる。そのような態様においては、保護層61dが、配線56を覆うとともに、第2電極層53上の保護層62d、第2電極層53、圧電体層52、および第1電極層51を、覆う態様とすることができる。
上記実施形態においては、液体吐出ヘッド26と液体容器14とは所定のインク流路で接続されており、液体容器14は、移動機構24によって搬送されるわけではない。しかし、液体吐出ヘッドと液体容器とを一体で形成して、移動機構によって移動される態様とすることもできる。本明細書で開示する技術は、そのような液体吐出ヘッドと液体容器とが相互に固定された液体吐出ヘッドユニットに、適用することもできる。
上記実施形態においては、本明細書で開示する技術を、液体吐出ヘッド26および液体吐出装置100を例に説明した。しかし、本明細書で開示する技術は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置に限らず、平板状に構成された圧電素子に対して、前記平板の一方の面に配されている電極に配線が接続される様々な圧電デバイスに、適用することができる。
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
Claims (8)
- 液体吐出ヘッドであって、
液体を収容する圧力室と、
前記圧力室を変形させる圧電素子と、
前記圧力室に収容されていた液体を吐出するノズルと、
前記圧電素子に電圧を印加する配線と、
前記圧電素子と前記配線との少なくとも一部を覆う複数の保護層であって、個別に構成された複数の保護層と、を備え、
前記圧電素子は、
電圧を印加されて変形する圧電体層と、
前記圧電体層の一方の面に配され、前記圧電体層と前記圧力室の間に位置する第1電極層と、
前記圧電体層の他方の面に配され、前記圧電体層が位置する側とは逆の側の面において前記配線と接続されている第2電極層と、を備え、
前記保護層は、
前記配線の少なくとも一部を覆う第1部分と、
前記配線を覆わず他の構成の少なくとも一部を覆う第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分との間に位置し、前記圧力室側の面が平坦な第3部分であって、前記圧力室側とは逆の側に、前記第1部分の表面と前記第2部分の表面とを接続する複数の段差を有する第3部分と、を有し、
前記複数の段差の少なくとも一部は、前記複数の保護層のうちの隣り合う層によって構成される、液体吐出ヘッド。 - 請求項1記載の液体吐出ヘッドであって、
前記第2電極層に垂直な方向に投影したときに、前記第3部分は、前記圧力室が設けられている範囲内に設けられている、液体吐出ヘッド。 - 請求項1または2記載の液体吐出ヘッドであって、
前記第3部分は、前記配線を覆わず前記第2電極層の一部を覆う、液体吐出ヘッド。 - 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であって、
前記保護層は、
前記配線の少なくとも一部を覆う第1保護層と、
前記第2電極層に垂直な方向について、前記配線に対して前記圧力室側に配され絶縁性を有する第2保護層と、を備え、
前記第2保護層の端部は、前記第2電極層に垂直な方向に投影したときに、前記第2電極層が設けられている範囲において、前記第1保護層に覆われている、液体吐出ヘッド。 - 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であって、
前記隣り合う層のうちの上の層が、前記隣り合う層のうちの下の層の表面上に位置している、液体吐出ヘッド。 - 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を備える、液体吐出装置。
- 圧電デバイスであって、
圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加する配線と、
前記圧電素子と前記配線との少なくとも一部を覆う複数の保護層であって、個別に構成された複数の保護層と、を備え、
前記圧電素子は、
電圧を印加されて変形する圧電体層と、
前記圧電体層の一方の面に配される第1電極層と、
前記圧電体層の他方の面に配され、前記圧電体層が位置する側とは逆の側の面において前記配線と接続されている第2電極層と、を備え、
前記保護層は、
前記配線の少なくとも一部を覆う第1部分と、
前記配線を覆わず他の構成の少なくとも一部を覆う第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分との間に位置し、前記圧電素子側の面が平坦な第3部分であって、前記圧電素子側とは逆の側に、前記第1部分の表面と前記第2部分の表面とを接続する複数の段差を有する第3部分と、を有し、
前記複数の段差の少なくとも一部は、前記複数の保護層のうちの隣り合う層によって構成される、圧電デバイス。 - 請求項7に記載の圧電デバイスであって、
前記隣り合う層のうちの上の層が、前記隣り合う層のうちの下の層の表面上に位置している、圧電デバイス。
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JP2017132170A (ja) | 2016-01-29 | 2017-08-03 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の製造方法 |
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- 2017-09-11 JP JP2017174179A patent/JP7006055B2/ja active Active
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