專利名稱：液滴噴頭、圖像形成裝置及成膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液滴噴頭、圖像形成裝置及成膜裝置。
背景技術(shù)：
隨著噴墨技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用化的進(jìn)展，例如為了形成更微細(xì)的布線等，要求能噴出更微小的液滴的液滴噴頭。為了實(shí)現(xiàn)所噴出的液滴的微小化，需要使用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以用高頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)，且可以確保所需要的位移量(例如參照專利文獻(xiàn)I)。為了實(shí)現(xiàn)該愿望，利用例如壓電元件的d33方向的位移是有效的。在專利文獻(xiàn)I中，通過在單個(gè)電極與固定板的接合側(cè)部分設(shè)置切口部分而防止固定板側(cè)的短路，但在使用具有導(dǎo)電性的振動(dòng)板時(shí)，在振動(dòng)板側(cè)會(huì)產(chǎn)生短路。再有，若在壓電元件的一部分設(shè)置切口部分，則有發(fā)揮電致伸縮作用時(shí)的形狀不均的可能性。專利文獻(xiàn)I特開2003-92437號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，使本發(fā)明涉及的液滴噴頭、圖像形成裝置及成膜裝置可以提高壓電元件形狀的均勻性，并可以提高液體材料的噴出精度。

本發(fā)明涉及的液滴噴頭具有:振動(dòng)板；固定板；和壓電元件，上述壓電元件包括:第一電極；第二電極；被上述第一電極與上述第二電極夾持的壓電體層；在上述第一電極與上述第二電極之間從上述第一電極開始延伸的第一內(nèi)部電極；和在上述第一電極與上述第二電極之間從上述第二電極開始延伸的第二內(nèi)部電極，上述壓電元件的第一端面的至少一部分與上述振動(dòng)板相接，上述第一端面包括上述第一電極的第一端部、上述第二電極的第一端部與上述壓電體層的第一端部，上述壓電元件的第二端面的至少一部分與上述固定板相接，上述第二端面包括上述第一電極的第二端部與上述壓電體層的第二端部，上述壓電體層的第一端部的至少一部分介于上述振動(dòng)板與上述第二電極的第一端部之間，上述壓電體層的第二端部的至少一部分介于上述固定板與上述第二電極的第二端部之間，上述壓電體層具有:與上述第一內(nèi)部電極和上述第二內(nèi)部電極重合的活性層；僅與上述第一內(nèi)部電極重合的第一非活性層；僅與上述第二內(nèi)部電極重合的第二非活性層，上述第二非活性層的上述第二電極與上述活性層之間的厚度，比上述第一非活性層的上述第一電極與上述活性層之間的厚度大。由此，可以提高壓電元件伸縮時(shí)的形狀的均等性，伴隨于此可以提高液體材料的噴出精度。再有，本發(fā)明涉及的液滴噴頭可以是具有:振動(dòng)板；固定板；和壓電元件，上述壓電兀件包括:第一電極；第二電極；和被上述第一電極與上述第二電極夾持的壓電體層，上述壓電元件的第一端面的至少一部分與上述振動(dòng)板相接，上述第一端面包括上述第二電極的第一端部與上述壓電體層的第一端部，上述壓電元件的第二端面的至少一部分與上述固定板相接，上述第二端面包括上述第二電極的第二端部與上述壓電體層的第二端部，上述振動(dòng)板與上述第二電極的第一端部相接，上述壓電體層的第二端部的至少一部分介于上述固定板與上述第二電極的第二端部之間。由此，可以提高壓電元件伸縮時(shí)的形狀的均等性，伴隨于此可以提高液體材料的噴出精度。還有，本發(fā)明涉及的液滴噴頭可以是具有:振動(dòng)板；固定板；和壓電元件，上述壓電兀件包括:第一電極；第二電極；和被上述第一電極與上述第二電極夾持的壓電體層，上述壓電元件的第一端面的至少一部分與上述振動(dòng)板相接，上述第一端面包括上述第一電極的第一端部與上述壓電體層的第一端部，上述壓電元件的第二端面的至少一部分與上述固定板相接，上述第二端面包括上述壓電體層的第二端部，上述壓電體層的第一端部的至少一部分介于上述振動(dòng)板與上述第一電極的第一端部之間。由此，可以提高壓電兀件伸縮時(shí)的形狀的均等性，伴隨于此可以提高液體材料的噴出精度。進(jìn)而，本發(fā)明涉及的液滴噴頭可以是具有:振動(dòng)板；固定板；和壓電元件，上述壓電兀件包括:第一電極；第二電極；和被上述第一電極與上述第二電極夾持的壓電體層，上述壓電元件的第一端面的至少一部分與上述振動(dòng)板相接，上述第一端面包括上述第二電極的第一端部與上述壓電體層的第一端部，上述壓電元件的第二端面的至少一部分與上述固定板相接，上述第二端面包括上述壓電體層的第二端部，上述壓電體層的第一端部的至少一部分介于上述振動(dòng)板與上述第二電極的第一端部之間。由此，可以提高壓電元件伸縮時(shí)的形狀的均等性，伴隨于此可以提高液體材料的噴出精度。上述液滴噴頭優(yōu)選上述壓電元件的第一端面包括上述第一電極的第一端部，上述壓電體層的第一端部的至少一部分介于上述振動(dòng)板與上述第一電極的第一端部之間。由此，可以提高壓電元件的配置自由度，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。上述液滴噴頭還優(yōu)選上述壓電元件的第一端面包括上述第一電極的第一端部，上述第一電極的第一端部與上述振動(dòng)板相接。由此，可以提高壓電元件的配置自由度，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。再有，上述液滴噴頭優(yōu)選上述壓電元件的第二端面包括上述第一電極的第二端部，上述固定板與上述第一電極的第二端部相接。由此，可以提高壓電元件的配置自由度，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。還有，上述液滴噴頭優(yōu)選上述壓電元件的第二端面包括上述第二電極的第二端部，上述壓電體層的第二端部的至少一部分介于上述固定板與上述第二電極的第二端部之間。由此，可以提高壓電元件的配置自由度，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。進(jìn)而，上述液滴噴頭優(yōu)選上述壓電元件的第二端面包括上述第二電極的第二端部，上述振動(dòng)板與上述第二電極的第一端部相接。由此，可以提高壓電元件的配置自由度，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。進(jìn)一步，上述液滴噴頭優(yōu)選上述壓電元件的第二端面包括上述第二電極的第二端部，上述固定板與上述第二電極的第二端部相接。由此，可以提高壓電元件的配置自由度，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。再有，上述液滴噴頭優(yōu)選上述固定板具有導(dǎo)電性。由此，可以簡(jiǎn)化向壓電元件提供電位的結(jié)構(gòu)，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。
進(jìn)一步，上述液滴噴頭優(yōu)選上述振動(dòng)板具有導(dǎo)電性。由此，可以簡(jiǎn)化向壓電元件提供電位的結(jié)構(gòu)，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。還有，上述液滴噴頭優(yōu)選上述第二電極與印刷基板連接。由此，可以簡(jiǎn)化向壓電元件提供電位的結(jié)構(gòu)，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。進(jìn)而，上述液滴噴頭優(yōu)選上述壓電元件的第一端面的上述至少一部分與上述振動(dòng)板的凸部相接。由此，可以提高壓電元件的配置自由度，例如還能微細(xì)地對(duì)噴頭進(jìn)行設(shè)置。再有，上述液滴噴頭優(yōu)選上述壓電元件具有:在上述第一電極與上述第二電極之間從上述第一電極開始延伸的第一內(nèi)部電極；和在上述第一電極與上述第二電極之間從上述第二電極開始延伸的第二內(nèi)部電極，上述壓電體層具有:與上述第一內(nèi)部電極和上述第二內(nèi)部電極重合的活性層；僅與上述第一內(nèi)部電極重合的第一非活性層；和僅與上述第二內(nèi)部電極重合的第二非活性層，上述第二非活性層的上述第二電極與上述活性層之間的厚度，比上述第一非活性層的上述第一電極與上述活性層之間的厚度大。由此，可以提高壓電元件伸縮時(shí)的形狀的均等性，伴隨于此可以提高液體材料的噴出精度。進(jìn)而，上述液滴噴頭優(yōu)選具有與上述振動(dòng)板連接的基底，在上述基底形成有保持液體材料的壓力室、和噴出上述液體材料的噴出口。還有，上述液滴噴頭優(yōu)選具有:與上述振動(dòng)板連接的流路基板；和與上述流路基板連接的噴嘴板，在上述流路基板形成有保持液體材料的壓力室，在上述噴嘴板形成有噴出液體材料的噴出口。本發(fā)明涉及的圖像形成裝置，其特征在于，具有上述液滴噴頭。本發(fā)明涉及的成膜裝置，其特征在于，具有上述液滴噴頭。


圖1是第一實(shí)施方式涉及的液滴噴頭的示意剖視圖。圖2是表示液滴噴頭中使用的壓電元件的一例的示意剖視圖。圖3是針對(duì)振動(dòng)板、固定板、壓電元件的相互位置關(guān)系進(jìn)行表示的部分示意剖視圖。圖4是表示根據(jù)壓電元件的配置而第一非活性層的厚度與第二非活性層的厚度不同的示意剖視圖。圖5是表示作為液滴噴出裝置的一種方式的成膜裝置的概略立體圖。圖6是表示作為液滴噴出裝置的一種方式的圖像形成裝置的概略立體圖。圖中:1_液滴噴頭，10-振動(dòng)板,11-固定板,12-壓電兀件,13-流路基板,14-噴嘴板，16-基底，17-框架，18-第一電極，19-第二電極，20-共用液室，21-流路，22-壓力室，23-噴嘴孔，24-壓電體層，25-壓電體層的第一端部，26-壓電體層的第二端部，27-活性層，28-第一非活性層,29-第二非活性層,30-第一內(nèi)部電極,31-第二內(nèi)部電極,32-第一電極的第一端部，33-第一電極的第二端部，34-第二電極的第一端部，35-第二電極的第二端部，36-壓電元件的第一端面，37-壓電元件的第二端面。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
另外，各附圖中的各部件為了成為在各附圖上能夠識(shí)別程度的大小，使每個(gè)部件的縮小比例不同而進(jìn)行圖示。(第一實(shí)施方式)圖1是第一實(shí)施方式涉及的液滴噴頭的示意剖視圖。圖1所示的液滴噴頭I構(gòu)成為包括振動(dòng)板10、固定板11、壓電元件12、流路基板13、噴嘴板14、印刷基板15、框架17。振動(dòng)板10例如用鎳等的金屬板形成。如圖所示，振動(dòng)板10與壓電元件12相接的部位被分離為島狀。該分離的部位(凸部)周圍設(shè)置了薄膜，經(jīng)由該薄膜，振動(dòng)板10的凸部與其他部位被一體化。另外，振動(dòng)板10也可以用金屬板與樹脂板的層疊基板形成。固定板11是沿與圖1的紙面垂直的方向延伸的部件，例如用不銹鋼等的金屬部件、陶瓷部件、其他各種部件形成。該固定板11的基本功能是固定壓電元件12并支撐該壓電元件12。由此，選擇固定板11的構(gòu)成部件的材料或形狀等，使其具有足以發(fā)揮上述功能的機(jī)械強(qiáng)度。壓電元件12根據(jù)經(jīng)由印刷基板(軟性印刷基板)15供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行位移。該位移被傳遞到與壓電元件12相接的振動(dòng)板10。如圖所示，壓電元件12包括第一電極18、第二電極19、被第一電極18與第二電極19夾持的壓電體層24。流路基板13是用于構(gòu)成供給應(yīng)從液滴噴頭I的噴嘴孔(噴出孔)23噴出的液體的流路的基板，與振動(dòng)板10貼合在一起。流路基板13具有共用液室20、流路21、壓力室22。該流路基板13例如通過對(duì)結(jié)晶面方位(110)的單晶硅基板實(shí)施各向異性蝕刻而形成。填充在共用液室20內(nèi)的液體通過流路21而被提供給壓力室22。如圖所示，壓力室22連接振動(dòng)板10的島狀部位。經(jīng)由該島狀部位將壓電元件12的位移提供給壓力室22，根據(jù)壓力室22的內(nèi)壓變化，從與該壓力室22連通的噴嘴孔23噴出微量的液體(液滴)。噴嘴板14具有沿與圖1的紙面垂直的方向排列的多個(gè)噴嘴孔23，并與流路基板13貼合在一起。各噴嘴孔23例如為直徑數(shù)U m左右的孔，與流路基板13的壓力室22對(duì)應(yīng)配置。該噴嘴板14例如通過對(duì)玻璃基板進(jìn)行蝕刻加工而形成。包括噴嘴板14與流路基板13而構(gòu)成基底16?？蚣?7是沿與圖1的紙面垂直的方向延伸的部件，例如可以用不銹鋼等的金屬部件、陶瓷部件、其他各種部件形成。該框架17的基本功能是支撐振動(dòng)板10、固定板11、基底16(流路基板13、噴嘴板14)并使這些部件一體化。由此，選擇框架17的構(gòu)成部件的材料或形狀，使其具有足以發(fā)揮上述功能的機(jī)械強(qiáng)度。圖2是表示上述液滴噴頭中使用的壓電元件的一例的示意剖視圖。在本實(shí)施方式中，使用在d33方向發(fā)揮電致伸縮作用的壓電元件。在此，d是表示在對(duì)壓電體施加電壓時(shí)的變形的容易度的系數(shù)(壓電系數(shù))。而且，所謂d33方向表示在向與電極面垂直的方向(壓電體層24的厚度方向)提供電場(chǎng)時(shí)，在該方向(壓電體層24的厚度方向)上產(chǎn)生變形。如圖所示，壓電元件12包括:在上述第一電極18與第二電極19之間從第一電極18開始延伸的多個(gè)第一內(nèi)部電極30 ;在第一電極18與第二電極19之間從第二電極19開始延伸的多個(gè)第二內(nèi)部電極31。多個(gè)第一內(nèi)部電極30在壓電體層24的內(nèi)部相互保持間隔地配置為梳齒狀。同樣，多個(gè)第二內(nèi)部電極31在壓電體層24內(nèi)部相互保持間隔地配置為梳齒狀。而且，如圖所示，各第一內(nèi)部電極30與各第二內(nèi)部電極31配置為每一個(gè)互不相同。由此，通過對(duì)第一電極18與第二電極19之間施加電壓，可以在各第一內(nèi)部電極30與各第二內(nèi)部電極31的排列方向(圖示的上下方向)產(chǎn)生平行的電場(chǎng)。如圖2所示，壓電體層24具有:與第一內(nèi)部電極30和第二內(nèi)部電極31重合的活性層27 ;僅與第一內(nèi)部電極30重合的第一非活性層28 ;僅與第二內(nèi)部電極31重合的第二非活性層29。再有,第一電極18的第一端部32、壓電體層24的第一端部25、第二電極19的第一端部34在同一面內(nèi)排列配置。該面成為壓電兀件12的第一端面36。同樣,第一電極18的第二端部33、壓電體層24的第二端部26、第二電極19的第二端部35在同一面內(nèi)排列配置。該面成為壓電元件12的第二端面37。接著,參照?qǐng)D3所示的部分示意剖視圖,對(duì)振動(dòng)板10、固定板11、壓電元件12的相互位置關(guān)系進(jìn)行說明。圖3(A)是針對(duì)固定板為絕緣體且振動(dòng)板為導(dǎo)電體時(shí)的振動(dòng)板、固定板及壓電元件的示意剖視圖。在該例中，壓電元件12的第一端面36的至少一部分與振動(dòng)板10相接。具體而言，第一端面36中的第一電極18的第一端部32、壓電體層24的第一端部25與振動(dòng)板10相接，第二電極19的第一端部34未與振動(dòng)板10相接。在圖示的例子中，相對(duì)配置振動(dòng)板10與壓電兀件12,以使壓電體層24的第一端部25的一部分介于振動(dòng)板10與第二電極19的第一端部34之間。另外，只要第二電極19與振動(dòng)板10不接觸，則也可以讓壓電體層24的第一端部25幾乎全部與振動(dòng)板10相接。固定板是絕緣體，沒有使第一電極18與第二電極19短路的可能性。再有，壓電元件12的第二端面37所包括的第一電極18的第二端部33、第二電極19的第二端部35、壓電體層24的第二端部26可全部與固定板11相接。此外，可以至少使壓電體層24的第二端部26與固定板11相接，也可以使壓電體層24的第二端部26、第一電極18的第二端部33與固定板11相接，還可以使壓電體層24的第二端部26、第二電極19的第二端部35與固定板11相接。由此，第一電極18與作為導(dǎo)電體的振動(dòng)板10導(dǎo)通，可以利用振動(dòng)板10來提供電位。而且，例如如圖1所示，可以通過連接印刷基板15而向一方的第二電極19提供電位。此時(shí)，在結(jié)構(gòu)上由于第二電極19與振動(dòng)板10不導(dǎo)通，故可以防止與第一電極18的短路。特別是，為了穩(wěn)定地固定壓電元件12，優(yōu)選:第一電極18的第二端部33與固定板11相接，并將固定板11與壓電元件12相對(duì)配置，以使壓電體層24的第二端部26的一部分介于固定板11與第二電極19的第二端部35之間。由此,可以使壓電兀件12的第一端面36與振動(dòng)板10相接的面積、和第二端面37與固定板11相接的面積大致相等,再有，由于夾持壓電元件12的振動(dòng)板10的部分與固定板11的部分位于線對(duì)稱的位置，因此可以穩(wěn)定地固定壓電元件12。圖3(B)是針對(duì)固定板為導(dǎo)電體且振動(dòng)板為導(dǎo)電體時(shí)的振動(dòng)板、固定板及壓電元件的示意剖視圖。在該例中，壓電元件12的第一端面36的至少一部分與振動(dòng)板10相接。具體而言，第一端面36中的第二電極19的第一端部34、壓電體層24的第一端部25和振動(dòng)板10相接，第一電極18的第一端部32未與振動(dòng)板10相接。在圖示的例子中，相對(duì)配置振動(dòng)板10與壓電元件12，以使壓電體層24的第一端部25的一部分介于振動(dòng)板10與第一電極18的第一端部32之間。再有，在圖3(B)中，壓電元件12的第二端面37的至少一部分與固定板11相接。具體而言，在圖示的例子中，第二端面37所包括的第一電極18的第二端部33、壓電體層24的第二端部26與固定板11相接。還有，相對(duì)配置固定板11與壓電元件12，以使壓電體層24的第二端部26的一部分介于固定板11與第二電極19的第二端部35之間。根據(jù)該構(gòu)成，由于第一電極18與第二電極19不會(huì)經(jīng)由振動(dòng)板10或固定板11而短路，故可以分別利用固定板11向第一電極18提供電位，利用振動(dòng)板10向第二電極19提供電位。另外，也可以使圖3(B)所示的振動(dòng)板10、固定板11及壓電元件12的相互位置關(guān)系反轉(zhuǎn)。具體而言，對(duì)壓電元件12的第一端面36配置為:第一電極18的第一端部32、壓電體層24的第一端部25與振動(dòng)板10相接，第二電極19的第一端部34不與振動(dòng)板10相接。而且，對(duì)壓電元件12的第二端面37配置為:第二電極19的第二端部35、壓電體層24的第二端部26與固定板11相接，第一電極18的第二端部33不與固定板11相接。只要第一電極18與第二電極19不經(jīng)由振動(dòng)板10或固定板11而短路即可。圖3(C)是針對(duì)固定板為導(dǎo)電體且振動(dòng)板為導(dǎo)電體時(shí)的振動(dòng)板、固定板及壓電元件的其他例子的示意剖視圖。在該例中，壓電元件12的第一端面36中的第一電極18的第一端部32、壓電體層24的第一端部25與振動(dòng)板10相接,第二電極19的第一端部34未與振動(dòng)板10相接。在圖示的例子中，相對(duì)配置振動(dòng)板10與壓電元件12，以使壓電體層24的第一端部25的一部分介于振動(dòng)板10與第二電極19的第一端部34之間。再有,在圖3(C)中，壓電元件12的第二端面37所包括的第一電極18的第二端部33、壓電體層24的第二端部26與固定板11相接。還有，相對(duì)配置固定板11與壓電元件12，以使壓電體層24的第二端部26的一部分介于固定板11與第二電極19的第二端部35之間。由此,壓電兀件12的第一端面36與振動(dòng)板10相接的面積、和第二端面37與固定板11相接的面積基本相等，還有夾持壓電元件12的振動(dòng)板10的部分與固定板11的部分處于線對(duì)稱的位置，因此可以穩(wěn)定地固定壓電元件12。另外，如果從固定的觀點(diǎn)來說，也可以至少讓壓電體層24的第二端部26與固定板11相接。此外，也可以使圖3(C)所示的振動(dòng)板10、固定板11及壓電元件12的相互位置關(guān)系反轉(zhuǎn)。具體而言，對(duì)壓電元件12的第一端面36配置為:第二電極19的第一端部34、壓電體層24的第一端部25與振動(dòng)板10相接,第一電極18的第一端部32不與振動(dòng)板10相接。而且，對(duì)壓電元件12的第二端面37配置為:第二電極19的第二端部35、壓電體層24的第二端部26與固定板11相接，第一電極18的第二端部33不與固定板11相接。圖3(D)是針對(duì)固定板為導(dǎo)電體且振動(dòng)板為導(dǎo)電體時(shí)的振動(dòng)板、固定板及壓電元件的其他例子的示意剖視圖。在該例中，僅壓電元件12的第一端面36中的壓電體層24的第一端部25與振動(dòng)板10相接,第一電極18的第一端部32及第二電極19的第一端部34不與振動(dòng)板10相接。在圖示的例子中，相對(duì)配置固定板11與壓電元件12，以使壓電體層24的第二端部26的一部分介于固定板11與第二電極19的第二端部35之間。再有,在圖3(D)中，壓電元件12的第二端面37所包括的第一電極18的第二端部33、壓電體層24的第二端部26與固定板11相接。由此，可以利用固定板11向第一電極18提供電位，可以利用例如圖1中示出的印刷基板15向第二電極19提供電位。另外，至少可以讓壓電體層24的第二端部26與固定板11相接，也可以讓第二電極19的第二端部35與壓電體層24的第二端部26和固定板11相接。圖3(E)是針對(duì)固定板為導(dǎo)電體且振動(dòng)板為絕緣體時(shí)的振動(dòng)板、固定板及壓電元件的示意剖視圖。在該例中，壓電元件12的第一端面36的全部、即壓電體層24的第一端部25、第一電極18的第一端部32及第二電極19的第一端部34與振動(dòng)板10相接。在圖示的例子中，相對(duì)配置固定板11與壓電元件12，以使壓電體層24的第二端部26的一部分介于固定板11與第二電極19的第二端部35之間。再有，在圖3(E)中，壓電元件12的第二端面37所包括的第一電極18的第二端部33、壓電體層24的第二端部26與固定板11相接。由此，第一電極18與第二電極19不會(huì)經(jīng)由固定板11而短路。另外，由于振動(dòng)板10為絕緣體，故也可以不與第一電極18的第一端部32或第二電極19的第二端部34相接。特別是優(yōu)選:振動(dòng)板10與第一電極18的第一端部32及壓電體層24的第一端部25相接,壓電體層24的第一端部25的一部分介于振動(dòng)板10與第二電極19的第二端部34之間。由此，可以穩(wěn)定壓電元件12的固定狀態(tài)。此外，也可以至少讓壓電體層24的第二端部26與固定板11相接，還可以讓第二電極19的第二端部35與壓電體層24的第二端部26與固定板11相接。圖4是表示根據(jù)壓電元件的配置而第一非活性層的厚度與第二非活性層的厚度不同的示意剖視圖。在此，壓電元件12與振動(dòng)板10及固定板11的位置關(guān)系為上述圖3(A)所示的方式，但也可以采用其他方式。在圖4(A)所示的比較例的壓電元件12中，構(gòu)成為壓電元件12的第一非活性層28的厚度(第一電極18與活性層27之間的厚度)和第二非活性層29的厚度(第二電極19與活性層27之間的厚度)相等。該情況下，如圖中的右側(cè)所示，壓電體層24的變形狀態(tài)難以均勻。與此相對(duì)，在圖4(B)所示的本實(shí)施方式的壓電元件12中，構(gòu)成為壓電元件12的第二非活性層29的厚度(第二電極19與活性層27之間的厚度)比第一非活性層28的厚度(第一電極18與活性層27之間的厚度)大。該情況下，如圖中的右側(cè)所示，壓電體層24的變形狀態(tài)容易均勻。根據(jù)以上的實(shí)施方式，可以提高壓電元件伸縮時(shí)的形狀的均等性，伴隨于此，可以提高液體材料的噴出精度。(第二實(shí)施方式)圖5是表示作為液滴噴出裝置的一種方式的成膜裝置的概略立體圖。如圖5所示，本實(shí)施方式的成膜裝置50將功能液作為液滴噴出，在基板W上形成由功能液構(gòu)成的膜。而且具備:載置基板W的臺(tái)架54 ;噴頭單元51，其具有將功能液作為液滴噴出到所載置的基板W上的多個(gè)液滴噴頭。成膜裝置50還具備:用于沿副掃描方向(X方向)驅(qū)動(dòng)噴頭單元51的X方向?qū)蜉S52;和使X方向?qū)蜉S52旋轉(zhuǎn)的X方向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)53。還包括:用于沿主掃描方向(Y方向)引導(dǎo)臺(tái)架54的Y方向?qū)蜉S55;和與Y方向?qū)蜉S55卡合旋轉(zhuǎn)的Y方向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)56。而且，具備上部配設(shè)了 X方向?qū)蜉S52與Y方向?qū)蜉S55的基臺(tái)57，該基臺(tái)57的下部備有控制裝置58。進(jìn)而，還包括:用于清洗噴頭單元51的多個(gè)液滴噴頭(恢復(fù)處理)的清洗機(jī)構(gòu)59 ；和對(duì)所噴出的功能液進(jìn)行加熱，使溶劑蒸發(fā)并干燥用的加熱器66。再有，清洗機(jī)構(gòu)59中也具備Y方向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)61。噴頭單元51具備多個(gè)從噴嘴(噴出口)噴出功能液并涂敷在基板W上的液滴噴頭。而且，通過這多個(gè)液滴噴頭，可以根據(jù)從控制裝置58提供的噴出電壓而單個(gè)噴出功能液。X方向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)53不限于此，例如為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等，若從控制裝置58供給X軸方向的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，則使X方向?qū)蜉S52旋轉(zhuǎn)，使與X方向?qū)蜉S52卡合的噴頭單元51沿X方向移動(dòng)。同樣，Y方向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)56、61不限于此，例如為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等，若從控制裝置58供給Y軸方向的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，則與Y方向?qū)蜉S55卡合旋轉(zhuǎn)，使具備Y方向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)56,61的臺(tái)架54及清洗機(jī)構(gòu)59沿Y軸方向移動(dòng)。清洗機(jī)構(gòu)59在清洗液滴噴頭之際，向面臨噴頭單元51的位置移動(dòng)，與液滴噴頭的噴嘴面密接，進(jìn)行以下處理:吸引不需要的功能液的封蓋處理(capping);擦拭附著了功能液等的噴嘴面的擦拭處理(wiping);由液滴噴頭的全部噴嘴進(jìn)行功能液的噴出的預(yù)備噴出；或接受不需要的功能液并排出的處理。加熱器66不限于此，例如為通過燈退火對(duì)基板W進(jìn)行熱處理的機(jī)構(gòu)，進(jìn)行噴出到基板W上的功能液的蒸發(fā)干燥，并且進(jìn)行用于變換為膜的熱處理。該加熱器66的電源的接通及切換也由控制裝置58來控制。液滴噴出裝置50的涂敷動(dòng)作是:從控制裝置58向X方向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)53及Y方向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)56發(fā)送規(guī)定的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào),使噴頭單兀51沿副掃描方向(X方向)、臺(tái)架54沿主掃描方向(Y方向)相對(duì)移動(dòng)。而且，在該相對(duì)移動(dòng)期間，從控制裝置58供給噴出電壓，將功能液作為液滴從噴頭單元51向基板W的規(guī)定區(qū)域噴出并進(jìn)行涂敷。從噴頭單元51噴出的液滴的噴出量，可以根據(jù)從控制裝置58供給的噴出電壓的大小進(jìn)行調(diào)整。另外，本發(fā)明的液滴噴出裝置除了此處所列舉的成膜裝置以外，例如也可以是噴墨打印機(jī)等圖像形成裝置。圖6是表示作為液滴噴出裝置的一種方式的圖像形成裝置的概略立體圖。特別是將本發(fā)明的圖像形成裝置應(yīng)用于在紙張上印刷的普通打印機(jī)時(shí)的概略構(gòu)成圖。另外，在以下的說明中，將圖6的Z方向上側(cè)稱為“上部”，將Z方向下側(cè)稱為“下部”。噴墨打印機(jī)80具備裝置主體82，上部后方具有設(shè)置記錄用紙的紙盒(tray)821，下部前方具有排出記錄用紙的排出口 822，上部表面具有操作面板87。裝置主體82內(nèi)部主要設(shè)置有:具備往復(fù)運(yùn)動(dòng)的噴頭單元83的印刷裝置84 ;將記錄用紙一張一張地送入印刷裝置84的供紙裝置85 ;控制印刷裝置84及供紙裝置85的控制部86。通過控制部86的控制，供紙裝置85 —張一張地間歇輸送記錄用紙。間歇輸送的記錄用紙通過噴頭單元83的下部附近。此時(shí)，噴頭單元83沿與記錄用紙的輸送方向基本垂直的方向往復(fù)移動(dòng)，向記錄用紙進(jìn)行印刷。即，噴頭單元83的往復(fù)運(yùn)動(dòng)與記錄用紙的間歇輸送成為印刷中的主掃描與副掃描，進(jìn)行噴墨方式的印刷。印刷裝置84具備:噴頭單元83 ;作為噴頭單元83的驅(qū)動(dòng)源的托架電動(dòng)機(jī)(carriage motor) 841 ;接受托架電動(dòng)機(jī)841的旋轉(zhuǎn),使噴頭單元83往復(fù)運(yùn)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)842。噴頭單兀83在其下部具有:具備多個(gè)噴嘴的噴墨頭81 ;向該噴墨頭81供墨的墨盒(ink cartridge) 831 ;搭載了噴墨頭81及墨盒831的托架832。往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)842具有:兩端被框架(未圖示)支撐的托架導(dǎo)向軸844 ;與托架導(dǎo)向軸844平行地延伸并進(jìn)行運(yùn)行動(dòng)作的同步皮帶843。而且，托架832以自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式被托架導(dǎo)向軸844支撐，并且被固定在同步皮帶843的一部分上。通過托架電動(dòng)機(jī)841的動(dòng)作,若經(jīng)由皮帶輪(pulley)使同步皮帶843正反運(yùn)行,貝U噴頭單元83被托架導(dǎo)向軸844引導(dǎo)著往復(fù)運(yùn)動(dòng)。而且，在該往復(fù)運(yùn)動(dòng)之際，從噴墨頭81適當(dāng)?shù)貒娔?，向記錄用紙進(jìn)行印刷。供紙裝置85具有:作為其驅(qū)動(dòng)源的供紙電動(dòng)機(jī)851 ;通過供紙電動(dòng)機(jī)851的動(dòng)作而繞軸旋轉(zhuǎn)的供紙輥852。供紙輥852由夾持記錄用紙的輸送路徑而上下對(duì)置的從動(dòng)輥852a和驅(qū)動(dòng)輥852b構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)輥852b與供紙電動(dòng)機(jī)851連接。根據(jù)這種構(gòu)成，供紙輥852將設(shè)置在紙盒821中的多張記錄用紙一張一張地送入印刷裝置84。另外，也可以取代紙盒821，而構(gòu)成為可以拆卸自由地安裝收納記錄用紙的供紙盒?？刂撇?6例如根據(jù)從個(gè)人計(jì)算機(jī)或數(shù)碼相機(jī)等的主機(jī)輸入的印刷數(shù)據(jù)，通過驅(qū)動(dòng)印刷裝置84或供紙裝置85等而進(jìn)行印刷動(dòng)作的控制。(其他實(shí)施方式)另外，本發(fā)明不限于上述各實(shí)施方式的內(nèi)容，在本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)可以實(shí)施各種變形方案。例如，在上述實(shí)施方式的液滴噴頭中，采用具有凸部的振動(dòng)板，壓電元件的第一端面的至少一部分與振動(dòng)板的凸部相接，但也可以采用不具有凸部的振動(dòng)板。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴頭，其特征在于，具有: 振動(dòng)板； 固定板；和 壓電元件， 所述壓電元件包括:第一電極；第二電極；和被所述第一電極與所述第二電極夾持的壓電體層， 所述壓電元件的第一端面的至少一部分與所述振動(dòng)板相接，所述第一端面包括所述壓電體層的第一端部， 所述壓電元件的第二端面的至少一部分與所述固定板相接，所述第二端面包括所述壓電體層的第二端部， 所述壓電體層的第一端部介于所述第一電極的第一端部與所述振動(dòng)板之間、以及所述第二電極的第一端部與所述振動(dòng)板之間， 所述壓電體層的第二端部的至少一部分介于所述固定板與所述第二電極的第二端部之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴頭，其特征在于， 所述壓電元件的第二端面還包括所述第一電極的第二端部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液滴噴頭、圖像形成裝置及成膜裝置。本發(fā)明的液滴噴頭具有振動(dòng)板、固定板及壓電元件。上述壓電元件包括第一電極、第二電極、被上述第一電極與上述第二電極夾持的壓電體層。上述壓電元件的第一端面的至少一部分與上述振動(dòng)板相接，上述第一端面包括上述第二電極的第一端部與上述壓電體層的第一端部。上述壓電元件的第二端面的至少一部分與上述固定板相接，上述第二端面包括上述第二電極的第二端部與上述壓電體層的第二端部。上述振動(dòng)板與上述第二電極的第一端部相接，上述壓電體層的第二端部的至少一部分介于上述固定板與上述第二電極的第二端部之間。因此，可以提高壓電元件的形狀的均勻性，并可以提高液體材料的噴出精度。
文檔編號(hào)B41J2/14GK103144435SQ2013100522
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者高橋隼人 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社