JP7009818B2 - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents
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Description
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様1)に係る液体噴射ヘッドは、液体を収容する圧力室と、前記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圧電デバイスとを具備する液体噴射ヘッドであって、前記圧電デバイスは、第1電極と、圧電体層と、第2電極と、第2電極に電気的に接続された第1配線と、絶縁層とを具備し、前記第1電極と前記圧電体層と前記第2電極とがこの順番で積層された第1積層領域と、前記圧電体層の第1端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第1配線とがこの順番で積層された第2積層領域とを含み、前記圧力室における前記圧電体層の前記第1端側の壁面と前記振動板とが交差する第1圧力室端部は、平面視で前記第2積層領域に重なる。以上の態様では、圧力室の第1圧力室端部が、第1電極と圧電体層と絶縁層と第1配線とが積層された第2積層領域に平面視で重なる。すなわち、例えば圧電体層が形成された範囲の外側に第1圧力室端部が位置する構成と比較して、第1圧力室端部の近傍における振動板の機械的な強度が補強される。したがって、振動板のうち第1圧力室端部の近傍におけるクラックの発生を抑制することが可能である。
<態様2>
態様1の好適例(態様2)において、前記第2電極は、前記圧電体層の面上に形成され、前記第1配線は、前記絶縁層の面上に形成され、前記圧電体層の面上において前記第2電極に導通し、前記第1圧力室端部は、前記第2積層領域のうち、前記第1電極と前記圧電体層と前記第2電極と前記絶縁層と前記第1配線とがこの順番で積層された領域(例えば図11および図12の積層領域Da)に平面視で重なる。以上の態様では、第2積層領域のうち、第1電極と圧電体層と第2電極と絶縁層と第1配線とが積層された領域に第1圧力室端部が重なる。したがって、振動板のうち第1圧力室端部の近傍におけるクラックの発生を抑制できるという効果が顕著である。
<態様3>
態様1または態様2の好適例(態様3)において、前記圧電デバイスは、前記電極部に電気的に接続された第2配線を具備し、前記圧電体層における前記第1端とは反対の第2端側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第2配線とがこの順番で積層された第3積層領域を含む。以上の態様では、圧電素子の第1端側に第1配線が形成され、第1端とは反対の第2端側に第2配線が形成されるから、第2配線が形成されない構成と比較して、圧電素子の第2端側の部分について剛性が増加する。また、圧電体層において第1端側と第2端側との間で機械的な剛性の差異が低減される。したがって、圧電体層におけるクラックの発生を抑制することが可能である。また、第1積層領域内の圧電体層に印加される電圧を下回る電圧が第3積層領域内の圧電体層に印加されるから、第1積層領域と第3積層領域との間で圧電体層に作用する応力の差異が低減される。以上の観点からしても、圧電体層におけるクラックの発生を抑制することが可能である。
<態様4>
態様3の好適例(態様4)において、前記圧力室における前記圧電体層の前記第2端側の壁面と前記振動板とが交差する第2圧力室端部は、平面視で前記第3積層領域に重なる。以上の態様では、圧力室の第2圧力室端部が、第1電極と圧電体層と絶縁層と第2配線とが積層された第3積層領域に平面視で重なる。すなわち、例えば圧電体層が形成された範囲の外側に第2圧力室端部が位置する構成と比較して、第2圧力室端部の近傍における振動板の機械的な強度が補強される。したがって、振動板のうち第2圧力室端部の近傍におけるクラックの発生を抑制することが可能である。
<態様5>
態様3または態様4の好適例(態様5)において、前記第2圧力室端部は、前記第3積層領域のうち、前記第1電極と前記圧電体層と前記第2電極と前記絶縁層と前記第2配線とがこの順番で積層された領域(例えば図11および図12の積層領域Db)に平面視で重なる。以上の態様では、第3積層領域のうち、第1電極と圧電体層と第2電極と絶縁層と第2配線とが積層された領域に第2圧力室端部が重なる。したがって、振動板のうち第2圧力室端部の近傍におけるクラックの発生を抑制できるという効果が顕著である。
<態様6>
本発明の好適な態様(態様6)に係る液体噴射装置は、以上に例示した何れかの態様に係る液体噴射ヘッドを具備する。液体噴射装置の好例は、インクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。
図1は、本発明の第1実施形態に係る液体噴射装置100を例示する構成図である。第1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(噴射対象)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。
本発明の第2実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用または機能が第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。
Claims (6)
- 液体を収容する圧力室と、
前記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圧電デバイスと
を具備する液体噴射ヘッドであって、
前記圧電デバイスは、
第1電極と、
圧電体層と、
第2電極と、
第2電極に電気的に接続された第1配線と、
第2電極に電気的に接続された第2配線と、
絶縁層とを具備し、
前記圧力室の長手方向はX軸に沿う方向であり、
前記X軸に沿う一つの方向をX1方向とし、
前記X1方向とは反対の前記X軸に沿う方向をX2方向としたとき、
前記第1電極と前記圧電体層と前記第2電極とがこの順番で積層された第1領域と、
前記第2電極よりも前記X1方向側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第1配線とがこの順番で積層された第2領域と、
前記第2電極よりも前記X2方向側に位置し、前記第1電極と前記圧電体層と前記絶縁層と前記第2配線とがこの順番で積層された第3領域と
を含み、
前記圧力室の前記X1方向側の壁面と前記振動板とが交差する第1圧力室端部は、平面視で前記第2領域に重なり、
前記圧力室の前記X2方向側の壁面と前記振動板とが交差する第2圧力室端部は、平面視で前記第3領域に重なる
液体噴射ヘッド。 - 前記圧電体の前記X1方向における端部は、前記第1電極の前記X1方向における端部よりも前記X2方向側に位置し、
前記圧電体の前記X2方向における端部は、前記第1電極の前記X2方向における端部よりも前記X1方向側に位置する
請求項1の液体噴射ヘッド。 - 前記圧電体の前記X1方向における端部は、前記第2電極の前記X1方向における端部よりも前記X1方向側に位置し、
前記圧電体の前記X2方向における端部は、前記第2電極の前記X2方向における端部よりも前記X2方向側に位置する
請求項2の液体噴射ヘッド。 - 複数の前記圧電デバイスが設けられ、
前記第1電極は複数の前記圧電デバイスにおいて共通の駆動信号が供給される共通電極であり、
前記第2電極は複数の前記圧電デバイスにおいて異なる駆動信号が供給される個別電極である
請求項1から請求項3の何れかの液体噴射ヘッド。 - 前記X軸と交わるY軸に沿う方向における前記第1配線の幅は、前記第2電極の幅よりも大きく、
前記Y軸に沿う方向における前記第2配線の幅は、前記第2電極の幅よりも大きい
請求項4の液体噴射ヘッド。 - 請求項1から請求項5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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