專利名稱：液體噴頭、液體噴射裝置、圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體噴頭，具體涉及具備壓電執(zhí)行器的液體噴頭、使用該液體噴頭的液體 噴射裝置以及圖像形成裝置。所述壓電執(zhí)行器包括可變形振動(dòng)板、位于該振動(dòng)板表面上由 電極以及壓電體積形成的壓電元件。
背景技術(shù)：
目前存在以壓電體作為微電機(jī)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)力的壓電執(zhí)行器。對(duì)于用于微電機(jī)中的執(zhí)行 器向來要求其小型化，由此，壓電執(zhí)行器也同樣產(chǎn)生了小型化要求。
現(xiàn)有壓電執(zhí)行器中的壓電元件廣泛采用在壓電材料上設(shè)置電極，層積形成層積型壓電 元件。層積型壓電元件可增大彎曲量，但在用于微電機(jī)時(shí)該層積結(jié)構(gòu)卻不利于小型化。而 且，采用層積型壓電元件需要耦合整個(gè)壓電元件，需要使用尖端技術(shù)。相對(duì)層積型壓電元 件，用薄膜PZT (鈦酸鉻酸鉛)形成的壓電元件在小型化性能上相當(dāng)優(yōu)越，為此存在利用 薄膜PZT的壓電執(zhí)行器。
圖1是用于說明采用薄膜PZT的現(xiàn)有壓電執(zhí)行器的示意圖。圖1A是簡單說明壓電執(zhí)行器 510的斜視圖。圖1B是壓電執(zhí)行器510的A-A截面圖。圖1C是壓電執(zhí)行器510的振動(dòng)板511發(fā) 生變位時(shí)的A-A截面圖。
壓電執(zhí)行器510中包括振動(dòng)板511和薄膜PZT形成的壓電體512。壓電體512位于振動(dòng)板 ll的一表面?zhèn)?。電極513形成于壓電體512和振動(dòng)板511之間，電極514形成于壓電體512中 不與振動(dòng)板5U接觸的表面。圖2是施加于電極513和電極514上的電壓的波形圖。在電極513 和電極514上施加如圖2所示的電壓。電極513上施加接地電位，電極514上時(shí)間驅(qū)動(dòng)電位Vp， 用于驅(qū)動(dòng)壓電體512。
在壓電執(zhí)行器510中，壓電體512形成于振動(dòng)板511的中間部分。但電極514上施加了驅(qū) 動(dòng)電壓Vp后，壓電體512使振動(dòng)板511的一側(cè)表面(即接觸壓電體一側(cè)的表面)發(fā)生伸縮。 這樣壓電執(zhí)行器510中，雖然壓電元件自身的彎曲量小，但在振動(dòng)板511表面向外方向也可 發(fā)生較大的變位量。
圖1所示的壓電執(zhí)行器510中僅將壓電體512形成在振動(dòng)板511中間部分用以使振動(dòng)板 511在其面外方向發(fā)生較大變位，但如果例如在振動(dòng)板511—側(cè)的整個(gè)表面上設(shè)置壓電體512，則該振動(dòng)板511面外方向的變位會(huì)受到抑止。這是因?yàn)榕浜蠅弘婓w512的伸展或收縮 振動(dòng)板511—側(cè)的整個(gè)表面或成為伸展區(qū)域或成為收縮區(qū)域，從而無法發(fā)生彎曲。
隨著壓電執(zhí)行器510的密集程度加大，振動(dòng)板511寬度變窄，振動(dòng)板511越來越難于產(chǎn) 生彎曲。
在此狀況下如要增大振動(dòng)板面外方向的變位量，可加大施加于壓電體512上的驅(qū)動(dòng)電 壓Vp。
但是，如果增大施加于壓電體512上的驅(qū)動(dòng)電壓Vp,則會(huì)發(fā)生離子移動(dòng)效應(yīng)，容易引 起壓電體512出現(xiàn)損傷。離子移動(dòng)效應(yīng)主要是空氣中的濕氣引起電化學(xué)反應(yīng)，電極金屬離 子化后溶解而引起的。當(dāng)溫度為IOO。以下，電流密度為lmA/cm2以下時(shí)，濕度越高離子移 動(dòng)發(fā)生的幾率也越大。離子移動(dòng)效應(yīng)的破壞時(shí)間隨電場強(qiáng)度增大而變短，因此，對(duì)于施加 高電壓的電子元件如果不采取除濕措施，則會(huì)頻發(fā)故障。進(jìn)而，如果空氣中存在的N(X、 NH3、 Cl吸附到水滴上，將進(jìn)一步促進(jìn)離子移動(dòng)。因此，放置于空氣中的電子元件容易發(fā)生氧化、 氯化、或硫化，可能成為離子移動(dòng)的發(fā)生原因。因此，可以認(rèn)為采用施加高驅(qū)動(dòng)電壓的壓 電執(zhí)行器510容易發(fā)生離子移動(dòng)。
對(duì)此，近年來的執(zhí)行器不但增加了密集度，而且能夠在避免加大驅(qū)動(dòng)電壓的情況下提 高面外方向的變位量。
例如，專利文獻(xiàn)l (JP特開2003-8091號(hào)公報(bào))和專利文獻(xiàn)2 (JP特開2007-139841號(hào)公 報(bào))中公開了一種對(duì)設(shè)置于對(duì)向電極之間的壓電體施加電壓并使短邊方向兩端固定的振動(dòng) 板產(chǎn)生變位的壓電執(zhí)行器。
其中，專利文獻(xiàn)l中所描述的壓電執(zhí)行器將對(duì)向電極分別設(shè)置于其振動(dòng)板短邊方向截 面上的中間部分和邊緣部分，并且施加不同極性的電壓，使振動(dòng)板中間部分和邊緣部分的 壓電元件發(fā)生相反伸縮，以此增大變位量。
專利文獻(xiàn)2描述的壓電執(zhí)行器分別在其振動(dòng)板短邊方向截面上的中間部分和邊緣部分
設(shè)置壓電體和位于壓電體一側(cè)表面上的電極。
另外，專利文件3 (JP特許第3750709號(hào)公報(bào))公開了連接各個(gè)執(zhí)行器內(nèi)部壓電體的分
割電極并將該分割電極作為公用電極的結(jié)構(gòu)。
但是，專利文獻(xiàn)l描述的壓電執(zhí)行器設(shè)置的壓電體跨越振動(dòng)板整個(gè)表面，在振動(dòng)板中 間部分和邊緣部分之間未設(shè)對(duì)向電極區(qū)域中的壓電體會(huì)抑止振動(dòng)板變位，因而不能有效增 加振動(dòng)板變位量。
此外，除了公用電極以外每個(gè)執(zhí)行器實(shí)際上需要兩個(gè)個(gè)別電極，因而需要增加驅(qū)動(dòng)器 等，造成成本大幅度上升。
7專利文獻(xiàn)2所描述的壓電執(zhí)行器在振動(dòng)板的中間部分和邊緣部分分別設(shè)置壓電體，但是 如果其中一個(gè)壓電體跨越了振動(dòng)板彎曲的拐點(diǎn)，則會(huì)抑止振動(dòng)板的變位，因而也不能有效 增加振動(dòng)板變位量。
專利文獻(xiàn)3所述發(fā)明為了加大變位量需要兩個(gè)不同步的脈沖，不利于高速驅(qū)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，提供一種具備能夠效增大振動(dòng)板變位量的壓電執(zhí)行器的液體噴 頭，該液體噴頭不但成本低，而且可用于高速驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而有利于小型化。本發(fā)明的目的還 在于提供具備該液體噴頭的液體噴射裝置和圖像形成裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述結(jié)構(gòu)。
(1) 具備壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，其短邊方向兩端固定； 以及，能動(dòng)元件，設(shè)置于振動(dòng)板上，通過施加電壓發(fā)生伸縮，該壓電執(zhí)行器通過能動(dòng) 元件的伸縮使振動(dòng)板發(fā)生面外方向的變位，該變位使振動(dòng)板具有多個(gè)短邊方向的拐點(diǎn)， 其特征在于，在振動(dòng)板短邊方向的變位截面上，從振動(dòng)板端部到鄰接該端部的拐點(diǎn)之 間的區(qū)域、和從振動(dòng)板的拐點(diǎn)到與該拐點(diǎn)相鄰的其他拐點(diǎn)之間的區(qū)域中至少一方區(qū)域 內(nèi)設(shè)置能動(dòng)元件。
(2) 根據(jù)(l)的液體噴頭，其中，能動(dòng)元件為跨越振動(dòng)板短邊方向整個(gè)區(qū)域的壓電元件，該 壓電元件由一方電極層、壓電層、以及另一方電極層按此順序?qū)臃e形成，至少壓電層 以振動(dòng)板的拐點(diǎn)為界分離。
(3) 根據(jù)(l)的液體噴頭，其中，能動(dòng)元件為發(fā)熱阻抗體，振動(dòng)板由低導(dǎo)熱率部件形成，并 在振動(dòng)板和發(fā)熱阻抗體之間設(shè)置高導(dǎo)熱率部件。
(4) 根據(jù)(l)的液體噴頭，具有多個(gè)能動(dòng)元件，該多個(gè)能動(dòng)元件分別設(shè)置于使振動(dòng)板形成相 同面內(nèi)伸縮的部分上。
(5) 根據(jù)(l)的液體噴頭，其中，在振動(dòng)板短邊方向變位截面上，能動(dòng)元件設(shè)置振動(dòng)板曲率 半徑為最小值的區(qū)域中。
(6) 根據(jù)(l)的液體噴頭，其中，在振動(dòng)板長邊方向的兩端端部設(shè)置能動(dòng)元件。
(7) 液體噴射裝置，其中包括液體腔室，用于存放液體；噴嘴孔，連通液體腔室，用于 噴射液體腔室中的液體；以及，具備壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括 振動(dòng)板，其短邊方向兩端固定，構(gòu)成液體腔室的壁部分；以及，能動(dòng)元件，設(shè)置于振 動(dòng)板上，通過施加電壓發(fā)生伸縮，該壓電執(zhí)行器通過能動(dòng)元件的伸縮使振動(dòng)板發(fā)生面 外方向的變位，該變位使振動(dòng)板具有多個(gè)短邊方向的拐點(diǎn)，液體噴射裝置的特征在于，在振動(dòng)板短邊方向的變位截面上，從振動(dòng)板端部到鄰接該端部的拐點(diǎn)之間的區(qū)域、和 從振動(dòng)板的拐點(diǎn)到與該拐點(diǎn)相鄰的其他拐點(diǎn)之間的區(qū)域中至少一方區(qū)域內(nèi)設(shè)置能動(dòng)元 件。
(8) 圖像形成裝置，具備將液滴噴射到記錄媒體上形成圖像的液體噴射裝置，該液體噴射 裝置包括液體腔室，用于存放液體；噴嘴孔，連通液體腔室，用于噴射液體腔室中 的液體；以及，具備壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，其短邊 方向兩端固定，構(gòu)成液體腔室的壁部分；以及，能動(dòng)元件，設(shè)置于振動(dòng)板上，通過施 加電壓發(fā)生伸縮，該壓電執(zhí)行器通過能動(dòng)元件的伸縮使振動(dòng)板發(fā)生面外方向的變位， 該變位使振動(dòng)板具有多個(gè)短邊方向的拐點(diǎn)，圖像形成裝置的特征在于，在振動(dòng)板短邊 方向的變位截面上，從振動(dòng)板端部到鄰接該端部的拐點(diǎn)之間的區(qū)域、和從振動(dòng)板的拐 點(diǎn)到與該拐點(diǎn)相鄰的其他拐點(diǎn)之間的區(qū)域中至少一方區(qū)域內(nèi)設(shè)置能動(dòng)元件。
(9) 具備多個(gè)壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，大致呈長方形，可 以產(chǎn)生變形；下部電極，位于該振動(dòng)板一側(cè)表面；壓電體，位于該下部電極中與接觸 振動(dòng)板相反一側(cè)的表面；以及，上部電極，位于該壓電體中與接觸下部電極相反一側(cè) 的表面，并在振動(dòng)板短邊方向的截面上被分割為三個(gè)部分，其特征在于，在多個(gè)壓電 執(zhí)行器的下部電極上施加第一共同電位；在多個(gè)壓電執(zhí)行器的分割為三個(gè)部分的上部 電極中位于中間的上部電極上，施加用于控制振動(dòng)板變形的控制電位；在多個(gè)壓電執(zhí) 行器的分割為三個(gè)部分的上部電極中除了位于中間的上部電極以外的上部電極上，施 加第二共同電位。
(10) 根據(jù)(9)的液體噴頭，其中，當(dāng)以第一共同電位為基準(zhǔn)電位時(shí)，第二共同電位以及控 制電位不同于第一共同電位，并且同步施加該第二共同電位以及該控制電位。
(11) 根據(jù)(10)的液體噴頭，其中，控制電位的大小與第二共同電位的大小相同。
(12) 根據(jù)(9)液體噴頭，其中，分割為三個(gè)部分的上部電極在壓電體層上形成為該三個(gè)部 份之間分別夾著振動(dòng)板的變形拐點(diǎn)。
(13) 液體噴射裝置，其中包括液體腔室，用于存放液體；噴嘴孔，用于噴射液體腔室中 的液體；以及，具備多個(gè)壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，構(gòu) 成液體腔室的一部分，大致呈長方形，可以產(chǎn)生變形；下部電極，位于該振動(dòng)板一側(cè) 表面；壓電體，位于該下部電極中與接觸上述振動(dòng)板相反一側(cè)的表面；以及，上部電 極，位于該壓電體中與接觸下部電極相反一側(cè)的表面，并在振動(dòng)板短邊方向的截面上 被分割為三個(gè)部分，液體噴頭通過壓電執(zhí)行器中的振動(dòng)板發(fā)生變形，從液體腔室中噴 射液體，液體噴射裝置的特征在于，在多個(gè)壓電執(zhí)行器的下部電極上施加第一共同電
9位；在多個(gè)壓電執(zhí)行器的分割為三個(gè)部分的上部電極中位于中間的上部電極上施加用 于控制振動(dòng)板變形的控制電位；在多個(gè)壓電執(zhí)行器的分割為三個(gè)部分的上部電極中除 了位于中間的上部電極以外的上部電極上施加第二共同電位。 (14)具有液體噴射裝置的圖像形成裝置，該液體噴射裝置噴射液體并使該液體附著倒記錄 媒體上，該液體噴射裝置中包括液體腔室，用于存放液體；噴嘴孔，用于噴射液體 腔室中的液體；以及，具備多個(gè)壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng) 板，構(gòu)成液體腔室的一部分，大致呈長方形，可以產(chǎn)生變形；下部電極，位于該振動(dòng) 板一側(cè)表面；壓電體，位于該下部電極中與接觸上述振動(dòng)板相反一側(cè)的表面；以及， 上部電極，位于該壓電體中與接觸下部電極相反一側(cè)的表面，并在振動(dòng)板短邊方向的 截面上被分割為三個(gè)部分，通過上述液體噴頭的壓電執(zhí)行器中的振動(dòng)板發(fā)生變形，圖 像形成裝置的特征在于，在液體噴射裝置中多個(gè)壓電執(zhí)行器的下部電極上施加第一共 同電位；在多個(gè)壓電執(zhí)行器的分割為三個(gè)部分的上部電極中位于中間的上部電極上施 加用于控制振動(dòng)板變形的控制電位；在多個(gè)壓電執(zhí)行器的分割為三個(gè)部分的上部電極 中除了位于中間的上部電極以外的上部電極上施加第二共同電位。
上述本發(fā)明(1)至(8)中，因設(shè)于振動(dòng)板上的電極元件不跨越振動(dòng)板短邊方向截面 上的彎曲變位拐點(diǎn)，因此可有效增加振動(dòng)板變位量，且不會(huì)對(duì)振動(dòng)板的變位產(chǎn)生約制。
上述本發(fā)明(9)至(14)不但能夠經(jīng)濟(jì)而有效地增大變位量，而且對(duì)應(yīng)高速驅(qū)動(dòng)， 有利于小型化。


圖1A 1C是用于說明采用薄膜PZT的現(xiàn)有壓電執(zhí)行器的示意圖。 圖2A和2B是施加于圖1A 1C中所示電極513、 514上的電壓波形圖。 圖3是振動(dòng)板在兩端固定的狀態(tài)下以一次振動(dòng)模式進(jìn)行振動(dòng)時(shí)振動(dòng)板短邊方向的截面圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的圖像形成裝置記錄部的斜視圖。 圖6是本發(fā)明第一實(shí)施方式的液體噴頭構(gòu)成的示意圖。 圖7是本發(fā)明所涉及的壓電執(zhí)行器的制造方法的示意圖。
圖8A是本發(fā)明第一實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器在發(fā)生變位之前的縱向截面圖。 圖8B是本發(fā)明第一實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器在發(fā)生變位之后的縱向截面圖。 圖9是從液體腔室相反方向觀察本發(fā)明第一實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器的俯視圖。圖10A是將壓電元件設(shè)于振動(dòng)板短邊方向中間部分時(shí)的振動(dòng)板縱向截面圖。 圖10B是將壓電元件設(shè)于振動(dòng)板短邊方向兩側(cè)部分時(shí)的振動(dòng)板縱向截面圖。 圖ll是本發(fā)明第一實(shí)施方式的第一變形例所涉及的壓電執(zhí)行器的縱向截面圖。 圖12A是本發(fā)明第一實(shí)施方式的第二變形例所涉及的壓電執(zhí)行器變位之前的縱向截面圖。
圖12B是本發(fā)明第一實(shí)施方式的第二變形例所涉及的壓電執(zhí)行器變位之后的縱向截面圖。
圖13是從墨液腔室方向觀察本發(fā)明第一實(shí)施方式的第二變形例所涉及的壓電執(zhí)行器 的俯視圖。
圖14是將壓電元件設(shè)置于振動(dòng)板短邊方向中間部分以及邊緣部分時(shí)用于模擬計(jì)算的 振動(dòng)板縱向截面圖。
圖15A是本發(fā)明其他變形例所涉及的壓電執(zhí)行器變位之前的縱向截面圖。
圖15B是本發(fā)明其他變形例所涉及的壓電執(zhí)行器變位之后的縱向截面圖。
圖16是從液體腔室相反方向觀察本發(fā)明其他變形例所涉及的壓電執(zhí)行器的俯視圖。
圖17是從液體腔室方向觀察本發(fā)明其他變形例所涉及的壓電執(zhí)行器的俯視圖。
圖18A和18B是用于說明本發(fā)明第二實(shí)施方式所涉及的上部電極分割的示意圖。
圖19是用于說明驅(qū)動(dòng)本發(fā)明第二實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)方法的示意圖。
圖20是第二實(shí)施方式所涉及的液體噴頭的示意圖。
圖21是第二實(shí)施方式的液體噴頭的截面圖。
圖22是用于說明第二實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)方法示意圖。
圖23A是用于模擬計(jì)算的第二實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器的示意圖。
圖23B是用于模擬計(jì)算的第二實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)方法的示意圖。
圖24A 24E是第二實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器的制造方法的示意圖。
圖25是第二實(shí)施方式的變形例示意圖。
圖26是第二實(shí)施方式的變形例示意圖。
圖27是第二實(shí)施方式的變形例示意圖。
圖28是采用第二實(shí)施方式所涉及的液體噴頭的液體噴施裝置即本發(fā)明第三實(shí)施方式 的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，在說明本發(fā)明實(shí)施方式之前，對(duì)振動(dòng)板的變位狀態(tài)進(jìn)行說明。圖3顯示了振動(dòng)板1在兩端固定的狀態(tài)下以一次振動(dòng)模式進(jìn)行振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)板短邊方 向的截面圖。振動(dòng)板1的形狀與圖1A所示相同，大致呈長方形。所謂振動(dòng)變短邊方向截面 是指與圖1A中的A-A截面相同的截面。當(dāng)振動(dòng)板1以一次振動(dòng)模式振動(dòng)時(shí)其形狀大致如圖3
所示。振動(dòng)板l振動(dòng)時(shí)的形狀依存于振動(dòng)板l上的負(fù)載分布以及振動(dòng)板l厚度分布等。
在此考察振動(dòng)板1區(qū)域A1 A5中的彎曲。在振動(dòng)板1中，區(qū)域A2和A4的彎曲量小于區(qū) 域A1、 A3、 A5。如果在區(qū)域A1、 A3、 A5上施加彎曲振動(dòng)板l的作用力，則能夠加大振動(dòng)板l 整體的彎曲(變位)。彎曲大即意味著該部分的曲率半徑小。本發(fā)明優(yōu)選在振動(dòng)板l上曲 率半徑為最小值的區(qū)域上形成壓電元件，用于彎曲振動(dòng)板l。此外，區(qū)域A1和A3在同一表 面上作相反方向的伸縮，為此，如果在位于振動(dòng)板1同一表面的區(qū)域A1和A3上形成進(jìn)行相 同動(dòng)作的壓電元件，則會(huì)抑止振動(dòng)板整體的變位。出于上述原因振動(dòng)板l必須避免形成這 樣的結(jié)構(gòu)。另一方面，區(qū)域A2和A4為曲率半徑最大的部分，包含拐點(diǎn)。當(dāng)振動(dòng)板l厚度均 勻且內(nèi)部應(yīng)力可忽略時(shí)，用最小負(fù)載使振動(dòng)板變位量成為最大時(shí)，該變位以振動(dòng)板l中心 線LS1為中心呈對(duì)稱形狀，振動(dòng)板1各半個(gè)區(qū)域以振動(dòng)板1/4分割線LS2為中心呈反對(duì)稱形 狀。
下面參考

本發(fā)明的實(shí)施方式。
如圖4所示，本實(shí)施方式所涉及的圖像形成裝置81為打印機(jī)，其中包括記錄部82, 用于將墨液噴射到紙張83上以記錄圖像；供紙盒84以及手動(dòng)供紙盤85，用于置放項(xiàng)記錄部 提供的紙張；以及排紙盤86，用以放置在記錄部82中完成圖像形成后被排出的紙張。
記錄部82中裝設(shè)墨液噴頭(即液體噴頭)94，此外還設(shè)有沿主掃描方向移動(dòng)的滑架93 和向墨液噴頭94提供墨液的墨液卡盒95。
如圖5所示，滑架93受主導(dǎo)桿91和副導(dǎo)桿92保持可作滑動(dòng)，而主導(dǎo)桿91和副導(dǎo)桿92則 由圖像形成裝置81左右兩側(cè)的側(cè)板支持。墨液噴頭94可噴射黃色(Y)、青色(C)、洋紅色(M)、 黑色(Bk)各色墨液，并以墨液噴射方向向下裝設(shè)在滑架93上。墨液噴頭94中多個(gè)噴嘴孔(墨 液噴射口)65按照與主掃描方向交叉的方向排設(shè)，該墨液噴頭94為側(cè)面噴射(side shooter) 方式，其墨液流向不同于噴嘴孔65的朝向。
如圖6所示，本實(shí)施方式的墨液噴頭94包括壓電執(zhí)行器25和連接噴嘴孔65的墨液腔室 (液體腔室)64。
壓電執(zhí)行器25中，設(shè)于振動(dòng)板l兩側(cè)的壓電體2a、 2b上施加的電壓使該壓電元件2a、 2b發(fā)生彎曲，從而使得振動(dòng)板l產(chǎn)生面外方向的變位。
振動(dòng)板1構(gòu)成墨液腔室64的底壁，面對(duì)振動(dòng)板1的壁66上設(shè)有噴嘴孔65。墨液噴頭94中 的振動(dòng)板1變位改變墨液腔室64中的施加于墨液上的壓力，使得墨滴67通過噴嘴孔65噴射到紙張83上。墨液噴頭94由多個(gè)墨液腔室64構(gòu)成，各個(gè)墨液腔室64之間用隔離壁63隔開， 每個(gè)墨液腔室64均設(shè)有壓電執(zhí)行器25。
本實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器25的制作方法如圖7A 7E所示，首先，在Si基板30(圖 7A)的一側(cè)表面注入高濃度硼，控制時(shí)間形成2um左右的高濃度硼層31 (圖7B)。接著， 在形成高濃度硼層31的相反一側(cè)表面上用CVD (化學(xué)氣象沉積)形成Si02膜，而后去除將成 為各個(gè)墨液噴頭94的液體腔室64的部分Si02膜(鎖線圍繞部分)。接著用KOH蝕刻該即將成 為墨液腔室64的部分的Si基板30， 一直蝕刻到達(dá)到高濃度硼層31 (圖7C)。接著在高濃度 硼層31上表面形成Si02膜32，形成振動(dòng)板l (圖7D)。而后如圖7E所示依次層積構(gòu)成壓電元 件2a、 2b的電極33、壓電體34、電極35,形成壓電執(zhí)行器25。
本實(shí)施方式如圖8所示，在振動(dòng)板l短邊方向的彎曲變位截面中，壓電元件2a和2b設(shè)于 振動(dòng)板l一側(cè)表面上，其中，壓電元件2a跨越振動(dòng)板l的一端23a到接近拐點(diǎn)21a之間的區(qū)域， 壓電元件2b跨越振動(dòng)板l的另一端23b至接近拐點(diǎn)21b之間的區(qū)域。也就是說，壓電元件2a 包含了圖3所示的振動(dòng)板1的曲率半徑為最小(彎曲為最大)的區(qū)域A1，壓電元件2b包含了 圖3所示的振動(dòng)板1的曲率半徑為最小(彎曲為最大)的區(qū)域A5。另外，如圖9所示，壓電 元件2a、 2b被設(shè)置在振動(dòng)板l長邊方向除了端部22a (鎖線區(qū)域)以外的區(qū)域，端部22a為 振動(dòng)板l四個(gè)角上的正方形區(qū)域，若設(shè)圖2中振動(dòng)板短邊方向長度的1/2為L4，則該端部22a 的邊長為L4/2。
如圖5所示，滑架93中裝設(shè)的用于向墨液噴頭94提供墨液的各個(gè)墨液卡盒95可以交換。 墨液卡盒95上方設(shè)有連通外部空氣的空氣口，其下方設(shè)有向墨液噴頭94提供墨液的供 應(yīng)口，其內(nèi)部具有充填了墨液的多孔部件，通過該多孔部件的毛細(xì)管作用力維持向墨液噴 頭94提供墨液的微小負(fù)壓。在此，各種顏色的墨液噴頭94用于作為記錄頭，墨液噴頭94也
可以是僅具有一個(gè)噴嘴孔的噴頭。
滑架93的后方(紙張輸送方向下流側(cè))可滑動(dòng)地裝嵌在主導(dǎo)桿91上，其前方(紙張輸 送方向上流側(cè))可滑動(dòng)地載置于副導(dǎo)桿92上，該滑架93可在主掃描方向移動(dòng)掃描。驅(qū)動(dòng)滑 輪98和從動(dòng)滑輪99受主掃描馬達(dá)97驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，架設(shè)于驅(qū)動(dòng)滑輪98和從動(dòng)滑輪99之間的同 步帶100固定在滑架93上，隨著主掃描馬達(dá)93的正反驅(qū)動(dòng)，該同步帶100驅(qū)動(dòng)滑架93來回移 動(dòng)。
另一方面，置于供紙盒84中的紙張83被從墨液噴頭94下方輸送，供紙盒84如圖4所示 由以下部件構(gòu)成，即供紙棍101和變形墊102，用于從供紙盒84中分離紙張83;導(dǎo)向部件103， 用于引導(dǎo)紙張83;輸送棍104，用于翻轉(zhuǎn)紙張83;輸送棍105,被壓在輸送棍104外周表面 上；以及前端棍106,用于限定紙張83從輸送棍104中送出時(shí)的送出角度。副掃描馬達(dá)107通過齒輪組驅(qū)動(dòng)輸送棍104轉(zhuǎn)動(dòng)。
接受打印部件109是紙張引導(dǎo)部件，用于根據(jù)滑架93主掃描方向上的移動(dòng)范圍，將輸 送棍104輸出的紙張83引導(dǎo)到墨液噴頭94下方。該接受打印部件109的紙張輸送方向下流設(shè) 有輸送棍lll，其受驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)以將紙張83送往排紙方向；以及齒輪114，進(jìn)而設(shè)置排 紙輥排紙輥113和齒輪114，用于將紙張83送往排紙盤86;以及形成導(dǎo)向部件115、 116,用 于形成排紙通道。
另外，如圖5所示，在滑架93移動(dòng)方向右端的記錄區(qū)域以外的位置上設(shè)置恢復(fù)裝置117， 用于修復(fù)噴射不良的墨液噴頭94?；謴?fù)裝置117中具有蓋部件和吸引部件以及清潔部件。 在滑架93等待打印期間中，墨液噴頭94被移動(dòng)到該恢復(fù)裝置117處，用蓋部件覆蓋墨液噴 頭94，使噴嘴孔65保持潤濕，以防止墨液干燥引起噴射不良。此外，還在記錄中等噴射與 記錄無關(guān)的墨液，用以使所有噴嘴孔65的墨液粘度保持一定，維持噴射性能穩(wěn)定。
下面說明圖像形成裝置81的動(dòng)作。將來自供紙盒84或手動(dòng)供紙盤85中的紙張83送往記 錄部82,經(jīng)記錄部82記錄了所需圖像后，該紙張83被排除到排紙盤86。
記錄時(shí)， 一邊移動(dòng)滑架93， 一邊根據(jù)圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)墨液噴頭94，在停止移動(dòng)的紙張83 上噴射墨液，進(jìn)行一行記錄，而后按規(guī)定輸送量輸送紙張83后進(jìn)行下一行記錄。當(dāng)接到記 錄結(jié)束信號(hào)或紙張83后端到達(dá)記錄區(qū)域信號(hào)后，結(jié)束記錄動(dòng)作，排除紙張83。
如果發(fā)生墨液噴射不良等情況，可用蓋部件密閉墨液噴頭94的噴嘴孔65，而后用吸引 部件通過管從噴嘴孔65中吸出墨液和氣泡等，并用清潔部件清除噴嘴孔表面上附著的墨液 或廢物等，修復(fù)噴射不良。吸出的墨液被排出到圖像形成裝置主機(jī)下方的廢液槽中，由廢 液槽中的墨液吸收體吸收并保持。
下面說明墨液噴頭94的動(dòng)作。當(dāng)壓電元件2a、 2b上施加朝振動(dòng)板l短邊方向伸長的電 壓時(shí)，如圖8B所示，振動(dòng)板1向墨液腔室64方向彎曲變位。這樣，墨液腔室64內(nèi)部作用于 墨液上的壓力變大，墨滴便從噴嘴孔65中噴向紙張83。
在此，設(shè)定改變壓電元件在振動(dòng)板l上的設(shè)置區(qū)域，模擬計(jì)算振動(dòng)板l的變位量并比較 變位量模擬計(jì)算結(jié)果。下面參考表l說明計(jì)算結(jié)果。用圖10A所示的壓電元件設(shè)置在振動(dòng)板 l短邊方向中間部分的模式為比較例1 5，圖10B所示的壓電元件設(shè)置在振動(dòng)板1短邊方向 兩側(cè)邊緣部分的模式為本發(fā)明例1 3。在比較例1 5和本發(fā)朋例1 3中顯示了振動(dòng)板1、 受到向面內(nèi)方向延伸作用力的區(qū)域52、受到拘束區(qū)域53。另外，上述兩個(gè)模式中，L=60 um、振動(dòng)板l的厚度ta- 3ym、區(qū)域52的厚度比=0. 5 u m、區(qū)域52中的面內(nèi)方向延伸作用 力相同，進(jìn)而，區(qū)域51和52中的楊氏模量比率=210GPa、泊松比=0.27。以L6、 L7為參數(shù) 計(jì)算振動(dòng)板中間的變位量，該變位量的計(jì)算結(jié)果列于以下表l中。表l
模式L6或L7或L8[y m]變位量[y m]
比較例lL6= 200.0349
比較例2L6= 250.0381
比較例3L6= 300. 0392
比較例4L6= 350. 0380
比較例5L6= 40Q. 0347
本發(fā)明例lL7= 200.0351
本發(fā)明例2L7= 300. 0394
本發(fā)明例3L7= 400. 0350
本發(fā)明例4L8= 300. 0785
在比較例中1^6-30wm時(shí)振動(dòng)板中間的變位量為最大(比較例3)，而在本發(fā)明例中L7 =30u m時(shí)振動(dòng)板中間的變位量為最大(本發(fā)明例2)。通過對(duì)比比較例l (L6=20um)和 本發(fā)明例l (L7= 20um)以及比較例2 (L6= 30um)和本發(fā)明例2 (L7= 30um)可知，本 發(fā)明例的變位量若干大于比較例的變位量。另外，對(duì)于比較例4 (L6-35um)、比較例5 (L6=40um)和本發(fā)明例l (L7=40um)，即在壓電元件設(shè)置為跨越振動(dòng)板l的拐點(diǎn)21a、 21b的情況下，振動(dòng)板的變位量變小。
本實(shí)施方式的效果在于，如圖8B所示，振動(dòng)板l上所設(shè)置的壓電元件2a、 2b沒有跨越 振動(dòng)板l短邊方向彎曲變位的截面上的振動(dòng)板l的拐點(diǎn)21a、 21b，因而振動(dòng)板l的變位不受
約制，有效地增大了振動(dòng)板l的變位量。
而且，上述壓電元件2a、 2b設(shè)于振動(dòng)板l中曲率半徑最小的區(qū)域Al和A5 (振動(dòng)板中彎
曲最大區(qū)域)上，從而有效地獲得了較大的振動(dòng)板變位量。
通過用如圖7A 7E所示半導(dǎo)體制造工程來制造振動(dòng)板l以及壓電元件2a、 2b，提供了 高成品率、低成本、且可靠性高的壓電執(zhí)行器25。
本實(shí)施方式所涉及的壓電執(zhí)行器25因有效增大了振動(dòng)板變位量，因此在小型化情況下 也能夠獲得所需壓力，實(shí)現(xiàn)了使用多個(gè)壓電執(zhí)行器25的墨液噴頭94的小型化。
壓電元件2a、 2b的設(shè)置位置使振動(dòng)板l作相同的面內(nèi)伸縮，這樣即使在壓電元件2a、 2b上施加相同極性的電壓也不會(huì)約制振動(dòng)板變位，而卻能夠有效地增大了振動(dòng)板變位量。 因此對(duì)于一個(gè)壓電執(zhí)行器只需一個(gè)對(duì)向電極，有利于降低成本。
由于有效增大了振動(dòng)板的變位量和產(chǎn)生變位的壓力，因此可降低為得到所需壓力的驅(qū) 動(dòng)電壓，其結(jié)果為有利于減少驅(qū)動(dòng)器成本。
墨液噴頭(液體噴頭)94具備了可有效增大振動(dòng)板變位量的壓電執(zhí)行器25，因此能夠 防止振動(dòng)板驅(qū)動(dòng)不良引起的墨液噴射不良，穩(wěn)定墨液噴射特性。
圖像形成裝置81中設(shè)置了具有上述效果的墨液噴頭94，提高了圖像質(zhì)量。
15下面說明上述第一實(shí)施方式的變形例。在以下說明中僅針對(duì)與上述第一實(shí)施方式的不 同之處進(jìn)行說明，而對(duì)于與上述第一實(shí)施方式起相同作用的部分則采用相同標(biāo)號(hào)，并省略 說明。
下面參考圖ll說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的第一變形例。圖ll是本實(shí)施方式中所采用的 壓電執(zhí)行器的縱向截面圖。在上述第一實(shí)施方式中設(shè)置了壓電元件2a、 2b,對(duì)此本變形例 中以發(fā)熱阻抗體27a、 27b取代壓電元件2a、 2b。發(fā)熱阻抗體27a、 27b通過施加電壓，使其 設(shè)置部位所對(duì)應(yīng)的振動(dòng)板區(qū)域上的溫度上升，引起膨脹，從而使振動(dòng)板l向面外方向發(fā)生 變位。
本實(shí)施方式的振動(dòng)板l采用導(dǎo)熱率低的部件，并在振動(dòng)板l和發(fā)熱阻抗體27a、 27b之間 形成導(dǎo)熱率高的部件4。
上述本第一變形例，可抑制振動(dòng)板1一側(cè)表面28中間部分的傳熱帶來的溫度上升，并 可抑制因?qū)Πl(fā)熱阻抗體27a、 27b連續(xù)施加電壓產(chǎn)生的儲(chǔ)蓄熱量所引起的振動(dòng)板l一側(cè)表面 28中間部分發(fā)生的膨脹，改善了壓電執(zhí)行器25的動(dòng)作安定性。
下面參考圖12 14說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的第二變形例。圖12A是本變形例所涉及 的壓電執(zhí)行器未變位時(shí)的縱向截面圖、圖12B是本變形例所涉及的壓電執(zhí)行器變位后的縱 向截面圖、圖13是從墨液腔室方向觀察壓電執(zhí)行器的俯視圖、圖14是將壓電元件設(shè)置于振 動(dòng)板短邊方向中間部分以及邊緣部分時(shí)振動(dòng)板的縱向截面圖。
如圖12所示，本變形例在振動(dòng)板短邊方向的彎曲變位截面上，除了上述第一實(shí)施方式 中的壓電元件2a、 2b以外，還設(shè)置了壓電元件2c，該壓電元件2c位于振動(dòng)板l的另一側(cè)表 面29，且跨越拐點(diǎn)21a到拐點(diǎn)21b之間的區(qū)域。g卩，本變形例將壓電元件分別設(shè)置在振動(dòng)板 1的一側(cè)表面28上曲率半徑最小區(qū)域A1和A5、以及振動(dòng)板1的另一側(cè)表面29上曲率半徑為最 小的區(qū)域A3上。上述構(gòu)成中未設(shè)壓電元件區(qū)域中不形成壓電體。
如圖13所示，壓電元件2c設(shè)置在振動(dòng)板長邊方向除了端部22b (鎖線區(qū)域)以外的整 個(gè)區(qū)域。端部22b位于振動(dòng)板短邊方向的中間，由振動(dòng)板短邊方向?qū)挾萀4和振動(dòng)板長邊方 向?qū)挾萀4/2形成的長方形區(qū)域。
在此，參考上述表l說明對(duì)比振動(dòng)板l變位量的模擬計(jì)算結(jié)果。如圖14所示，設(shè)本變形 例即將壓電元件2a、 2b、 2c設(shè)于振動(dòng)板短邊方向中間部分和邊緣部分的模式為本發(fā)明例4。 在本發(fā)明例1 3以及本發(fā)明例4中顯示了振動(dòng)板1、受到向面內(nèi)方向延伸作用力的區(qū)域52、 受到拘束區(qū)域53。上述兩個(gè)模式中，L=60um、振動(dòng)板l的厚度ta- 3" m、區(qū)域52的厚度 tb=0.5nm、區(qū)域52中的面內(nèi)方向延伸作用力相同，進(jìn)而，區(qū)域51和52中的楊氏模量比率 =210GPa、泊松比=0. 27。通過對(duì)比L7釓8:30 y m的振動(dòng)板中間變位量可知，本發(fā)明例4 (L8-30 ix m)的振動(dòng)板中間變位量為本發(fā)明例2 (L7=30 y m)的大約兩倍。
接著，說明墨液噴頭94的動(dòng)作。當(dāng)在壓電元件2a、 2b、 2c上施加使振動(dòng)板l發(fā)生其短
邊方向伸長的電壓時(shí)，振動(dòng)板1發(fā)生如圖12B所示的大的彎曲變位。這樣，墨液腔室64內(nèi)的
墨液所受壓力升高，墨滴通過噴嘴孔65噴向紙張83。
本變形例在振動(dòng)板短邊方向的彎曲變位截面上，除了設(shè)置了第一實(shí)施方式所述的壓電
元件2a、 2b以外，還設(shè)置了跨越拐點(diǎn)21a和與該拐點(diǎn)21a相鄰的另一拐點(diǎn)21b之間的區(qū)域的
壓電元件2c,確保獲得大于第一實(shí)施方式大的振動(dòng)板變位量。
上述中以振動(dòng)板彎曲拐點(diǎn)21a、 21b為界，在振動(dòng)板l一側(cè)表面28設(shè)置壓電元件2a、 2b,
而在另一側(cè)表面29上設(shè)置了壓電元件2c，各壓電元件2a、 2b、 2c在振動(dòng)板l作相同的面內(nèi)
伸縮，從而，在對(duì)這些壓電元件施加相同極性的電壓時(shí)，振動(dòng)板l的變位不會(huì)受到抑止，
有效地增大了振動(dòng)板變位量。這樣，對(duì)于一個(gè)壓電執(zhí)行器只需要一對(duì)對(duì)向電極，有利于消
減成本。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，可在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)作各種更改。 在上述實(shí)施方式中，壓電元件2a、 2b分別被設(shè)置為跨越振動(dòng)板l端部23a到振動(dòng)板l彎 曲拐點(diǎn)21a、端部23b到拐點(diǎn)21b之間的區(qū)域，除此之外，還可以僅在振動(dòng)板拐點(diǎn)21a到21b 之間的區(qū)域中設(shè)置壓電元件2d。此時(shí)，如圖15A、 15B所示，優(yōu)選壓電元件2d設(shè)置為包含振 動(dòng)板l曲率半徑最小值區(qū)域A3，更優(yōu)選壓電元件2d跨越拐點(diǎn)21 a到拐點(diǎn)21b之間區(qū)域。
上述第一實(shí)施方式的第一變形例中將壓電元件2c設(shè)置于振動(dòng)板l的另一側(cè)表面29上， 除此之外，還可設(shè)在振動(dòng)板一側(cè)表面28上。但是，此時(shí)施加于壓電元件2c上的電壓極性必 須與施加在壓電元件2a、 2b上的電壓極性相反。針對(duì)這種情況，將在以下的第二實(shí)施方式 中作詳細(xì)說明。
在本發(fā)明第一實(shí)施方式和該第一實(shí)施方式的第一變形例中，壓電元件或發(fā)熱阻抗體被 設(shè)置為跨越振動(dòng)板端部23a到與該端部23a鄰接的拐點(diǎn)21a之間區(qū)域以及端部23b與該端部
23b鄰接的拐點(diǎn)21b之間區(qū)域，除此之外，還可將壓電元件或發(fā)熱阻抗體僅設(shè)置在，例如圖
3所示區(qū)域A1和區(qū)域A5 (振動(dòng)板曲率半徑最小區(qū)域)。
上述第一實(shí)施方式的第一變形例在振動(dòng)板短邊方向的彎曲變位截面上，將壓電元件設(shè) 置于跨越振動(dòng)板l的拐點(diǎn)21a到拐點(diǎn)21b之間區(qū)域，除此之外，也可例如僅設(shè)置在圖3所示的
區(qū)域A3 (振動(dòng)板l曲率半徑最小區(qū)域)上。
壓電執(zhí)行器25除了如上述實(shí)施方式被用于墨液噴頭中以外，還可用于振動(dòng)板和反射鏡 一體形成的光學(xué)設(shè)備，如用于電子發(fā)表的數(shù)據(jù)投影器中。
另外，還可將多個(gè)壓電執(zhí)行器25排列，以使得振動(dòng)板l成為液體流路的壁，用于醫(yī)療器械或半導(dǎo)體制造設(shè)備中使用的微型泵。
如圖16所示，振動(dòng)板一側(cè)表面28長邊方向端部22a (鎖線區(qū)域)中也可設(shè)置壓電元件 或發(fā)熱阻抗體。由于增大了振動(dòng)板長邊方向端部22a的變位，因而該振動(dòng)板變位量比上述 實(shí)施方式的更大。當(dāng)設(shè)振動(dòng)板1的短邊長度為L1時(shí)，壓電元件或發(fā)熱阻抗體在振動(dòng)板l上的 設(shè)置區(qū)域優(yōu)選為L2《1/4， L3化l/4。
在第一實(shí)施方式和該實(shí)施方式的第一變形例中，振動(dòng)板l上設(shè)置了作為能動(dòng)元件的壓 電元件，也可用發(fā)熱阻抗體來取代該壓電元件。
在第一實(shí)施方式的第二變形例中，在發(fā)熱阻抗體27a、 27b與振動(dòng)板l的一側(cè)表面28之 間設(shè)置了高導(dǎo)熱率部件4，除此之外，還可在振動(dòng)板l的拐點(diǎn)21a到拐點(diǎn)21b之間區(qū)域中，在 發(fā)熱阻抗體與另一側(cè)表面29之間設(shè)置高導(dǎo)熱率部件。
如圖17所示，振動(dòng)板l另一側(cè)表面29長邊方向端部22b (鎖線區(qū)域)商業(yè)可設(shè)置壓電元 件或發(fā)熱阻抗體。這樣可獲得比上述實(shí)施方式更大的振動(dòng)板變位量。當(dāng)設(shè)振動(dòng)板短邊長度 為L1時(shí)，振動(dòng)板1上的壓電元件設(shè)置區(qū)域優(yōu)選為L2-L1/4， L3=Ll/4。
上述實(shí)施方式中的墨液噴頭94為墨液流路方向與噴嘴孔8方向不同的側(cè)面噴射(side shooter)方式，也可以是為墨液流路到噴嘴孔8的形狀為直線型的邊緣噴射(edge shooter) 方式。
上述實(shí)施方式中例舉了將液體噴頭作為墨液噴頭94，除了墨液噴頭以外，例如，可用
于半導(dǎo)體基板制造中作為噴射蝕刻液體的液體噴頭，或者用于液晶框架制造中作為噴射液 晶液滴的液體噴頭，還可以用于DNA晶片制造中作為噴射DNA試樣液體的液體噴頭 (spotter) o
上述實(shí)施方式中用打印機(jī)作為圖像形成裝置81，除了打印機(jī)之外，圖像形成裝置81還 可以是具有圖像讀取部的復(fù)印機(jī)、或兼?zhèn)湓搹?fù)印機(jī)和紙張后處理裝置的復(fù)合機(jī)等。 第二實(shí)施方式
上述中說明了第一實(shí)施方式的第二變形例還可將圖12所示的壓電元件2c設(shè)置于振動(dòng) 板1一側(cè)表面28，即壓電元件2a、 2b、 2c位于振動(dòng)板l相同側(cè)表面28，但此時(shí)壓電元件2c上 施加的電壓極性必須與壓電元件2a、 2b上施加的電壓極性相反。
對(duì)此在以下第二實(shí)施方式中進(jìn)行詳細(xì)敘述。
構(gòu)成本實(shí)施方式的液體噴頭的壓電執(zhí)行器，在其振動(dòng)板的一側(cè)表面上形成壓電元件， 其中，壓電體上形成了分割為3三個(gè)部分的上部電極，位于中間的上部電極為個(gè)別電極， 兩側(cè)的上部電極為共同電極，該共同電極是構(gòu)成液體噴頭的所有壓電執(zhí)行器的共同電極。 共同電極上施加共同電位，個(gè)別電極上施加個(gè)別電位，個(gè)別電位與共同電位相同大小，但個(gè)別電極的控制獨(dú)立于共同電極的控制。
以下，在說明本實(shí)施方式的液體噴頭之前，首先參考圖18A和18B，說明上部電極形成 時(shí)如何進(jìn)行分割。圖18A、 18B是用于說明上部電極分割的示意圖。圖18A為壓電執(zhí)行器610 中振動(dòng)板611—側(cè)表面上形成的壓電元件中的上部電極614a的形成位置示意圖，圖18B是上 部電極614a形成位置的第二示意圖。
如圖18A所示，壓電體612a、 612b、下部電極613a、 613b、上部電極614a、 614b分別 位于包含拐點(diǎn)的區(qū)域A2、 A4的兩側(cè)(參見圖3)，并且壓電體612a和壓電元件612b的伸縮 方向相反。這樣，與圖1所示的不分割壓電元件的情況相比圖18所示振動(dòng)板611的變位量更 大。另外，壓電體612 a、下部電極613a、上部電極6Ma還可以如圖18B所示，不重迭在隔 離壁615上。
圖19是用于說明驅(qū)動(dòng)圖18所示壓電執(zhí)行器610的驅(qū)動(dòng)方法的圖。
形成于振動(dòng)板611上的下部電極613a、 613b為施加共同電壓的共同電極(以下稱為共 同電極COM)，施加OV電壓。上部電極a上施加了壓電體612 a的驅(qū)動(dòng)電壓SEGl，上部電極 614b上施加了壓電體612b的驅(qū)動(dòng)電壓SEG2。
壓電執(zhí)行器610中，用極性相反的驅(qū)動(dòng)電壓SEG1和驅(qū)動(dòng)電壓SEG2使振動(dòng)板611發(fā)生變 位。例如，將壓電元件612a和612b上分別施加圖19所示電壓時(shí)，在時(shí)間T1，驅(qū)動(dòng)電壓SEG1 和驅(qū)動(dòng)電壓SEG2極性相反。在此，優(yōu)選驅(qū)動(dòng)電壓SEG1的電位與驅(qū)動(dòng)電壓SEG2的電位大小相 同。
用以上所述方法使振動(dòng)板611發(fā)生變位時(shí)，可以以圖2所示的驅(qū)動(dòng)電壓Vp的l/2的電壓 獲得與圖1所示的現(xiàn)有振動(dòng)板511相同程度的變位量S 1。
當(dāng)不需要振動(dòng)板611發(fā)生變位時(shí)，如在時(shí)間T2時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓SEG1和SEG2為0V。而當(dāng)施加 驅(qū)動(dòng)電壓SEG1和SEG2其中之一時(shí)，由于只能夠產(chǎn)生變位量S l—半左右的變位，因此幾乎
可以認(rèn)為這種變位沒有用。
在圖18和圖19所示的結(jié)構(gòu)中，需要對(duì)上部電極614a、 614b施加相反極性的驅(qū)動(dòng)電壓 SEG1和SEG2，因此上部電極614a和614b分別需要有相互獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器。
對(duì)此，在振動(dòng)板上分割形成上部電極的情況下，下述本實(shí)施方式不需要相互獨(dú)立的驅(qū) 動(dòng)器，而且能夠以較小的驅(qū)動(dòng)電壓獲得與上述變位量S1相同程度的變位。出于上述理由， 本發(fā)明可以較低的成本來應(yīng)對(duì)高速驅(qū)動(dòng)，而且使用壽命長，并有利于小型化。
下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。圖20是本發(fā)明第一實(shí)施方式的液體噴 頭的概略示意圖。
液體噴頭700，例如可用于噴墨式打印裝置。該液體噴頭700包括受隔離壁723支持的振動(dòng)板710、形成液體腔室721等的陶瓷層720、形成了用于噴射液體的噴嘴孔731的不銹鋼 層730。
振動(dòng)板710中與形成了陶瓷層720相反一側(cè)表面，下述的下部電極711、壓電體712、上 部電極713以此層積于上述振動(dòng)板710上，構(gòu)成壓電執(zhí)行器740。
壓電執(zhí)行器740形成為相對(duì)液體噴頭700中的每個(gè)液體腔室721分別設(shè)置壓電執(zhí)行器 740a、壓電執(zhí)行器740b、壓電執(zhí)行器740c，從而構(gòu)成液體噴頭700。
圖21是圖20所示第一實(shí)施方式的液體噴頭700的A-A截面圖。
圖21所示的壓電執(zhí)行器740a、 740b、 740c的構(gòu)成相同，在此僅以740a為代表例說明其結(jié)構(gòu)。
在壓電執(zhí)行器740a振動(dòng)板710中與形成液體腔室721相反一側(cè)的表面上形成下部電極 711。在該下部電極711與接觸振動(dòng)板710相反一側(cè)的表面上形成壓電體712。本實(shí)施方式中 振動(dòng)板710為壓電執(zhí)行器740a、 740b、 740c共同利用。下部電極711以及壓電體712也與振 動(dòng)板710—樣為壓電執(zhí)行器740a、 740b、 740c公用。因此，優(yōu)選下部電極711和壓電體712 以與振動(dòng)板710相同的面積形成于振動(dòng)板710上。
在壓電執(zhí)行器740a的壓電體712中，與下部電極711接觸的相反一側(cè)表面上形成上部電 極713。上部電極被分割為上部電極713a、 713b、 713c三個(gè)部分。該上部電極713a、 713b、 713c如圖3中所作的說明那樣，形成在包含拐點(diǎn)的區(qū)域H的兩側(cè)。優(yōu)選區(qū)域H較窄的振動(dòng)板 710。另外，本實(shí)施方式中的上部電極713a和713c被形成為重迭在隔離壁723上。
本實(shí)施方式中，設(shè)下部電極712為第一共同電極C1，共同電極C1為構(gòu)成壓電執(zhí)行器740 的各個(gè)壓電執(zhí)行器740a、 740b、 740c共同利用的電極，被施加接地的第一共同電位C0M1 。
被分割為三個(gè)部分的上部電極713之中處于中間的上部電極713b為個(gè)別電極S。個(gè)別電 極S在各個(gè)壓電執(zhí)行器中各自電獨(dú)立。上部電極713b上施加控制壓電體712驅(qū)動(dòng)的控制電位 即個(gè)別電位SEG。
被分割為三個(gè)部分的上部電極713之中，設(shè)夾持區(qū)域H而處于上部電極713b兩側(cè)的上部 電極113a和113c為第二共同電極C2。共同電極C2為構(gòu)成壓電執(zhí)行器740的各個(gè)壓電執(zhí)行器 740a、 740b、 740c共同使用的電極，其上施加第二共同電位C0M2。
如上所述，分割為三個(gè)部分的上部電極713中的上部電極713a和713c在構(gòu)成壓電執(zhí)行 器740的多個(gè)壓電執(zhí)行器中可作為共同電極C2利用。通過上述構(gòu)成，本實(shí)施方式可將每個(gè) 壓電執(zhí)行器分別需要的驅(qū)動(dòng)器僅限于個(gè)別電極S用驅(qū)動(dòng)器。
下面參考圖22說明本實(shí)施方式中驅(qū)動(dòng)壓電執(zhí)行器740的驅(qū)動(dòng)方法。圖22是用于說明壓 電執(zhí)行器740驅(qū)動(dòng)方法的圖。本實(shí)施方式中的共同電極C1接地。因此，施加于共同電極C1上的共同電位C0M1為0V。
共同電極C2上施加以規(guī)定間隔的脈沖信號(hào)即共同電壓C0M2。本實(shí)施方式中施加于個(gè)別 電極S上的個(gè)別電壓SEG與共同電壓C0M2同步，用以使振動(dòng)板710發(fā)生變位。
例如，在使得振動(dòng)板710發(fā)生變位時(shí)，可讓個(gè)別電壓SEG的極性與共同電壓C0M2的極性 相反。而在不需要振動(dòng)板710變位時(shí)，可讓個(gè)別電壓SEG的極性與共同電壓C0M2的極性相同。
例如，在圖22所示時(shí)間Ta上，共同電壓C0M2的電壓值為Vpa,施加于個(gè)別電極S上的個(gè) 別電壓SEG與Vpa極性相同的Vpb。因此，在時(shí)間Ta振動(dòng)板710不發(fā)生變位。
而在時(shí)間Tb,個(gè)別電極S上施加的個(gè)別電壓SEG為極性與Vpa相反的-Vpb。因此，振動(dòng) 板710在時(shí)間Tb發(fā)生變位。
本實(shí)施方式優(yōu)選共同電壓C0M2的電壓值Vpa與個(gè)別電壓SEG的電壓值Vpb大小大致相同。
如上所述，本實(shí)施方式的壓電執(zhí)行器740a中，共同電極C1和共同電極C2上施加了與其 他構(gòu)成壓電執(zhí)行器740的壓電執(zhí)行器740b、 740c公用的電壓信號(hào)，個(gè)別電極S上施加了控制 壓電執(zhí)行器740a驅(qū)動(dòng)的個(gè)別電壓SEG。換而言之，本實(shí)施方式中的壓電執(zhí)行器740a的驅(qū)動(dòng) 只受個(gè)別電壓SEG的控制。
上述構(gòu)成在形成液體噴頭100的其他壓電執(zhí)行器740b和740c中相同。但是，壓電執(zhí)行 器740不限于本實(shí)施方式所述的用上述三個(gè)壓電執(zhí)行器740a、 740b、 740構(gòu)成，可以用任意 個(gè)壓電執(zhí)行器。
上述本實(shí)施方式的液體噴頭700由多個(gè)壓電執(zhí)行器740構(gòu)成，其中，壓電執(zhí)行器740的 上部電極713中與其他壓電執(zhí)行器相鄰接的上部電極713a和713c作為共同電極C2使用。
這樣，本實(shí)施方式在驅(qū)動(dòng)液體噴頭700時(shí)，只需要具有一個(gè)用于對(duì)共同電極C2施加共 同電壓C0M2的共同驅(qū)動(dòng)器、以及用于對(duì)個(gè)別電極S施加個(gè)別電壓SEG的驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器的 數(shù)量與構(gòu)成液體噴頭700的各個(gè)壓電執(zhí)行器的個(gè)數(shù)相同。
為此，本實(shí)施方式中不需要對(duì)分割為三個(gè)部分的上部電極分別設(shè)置獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器，減 少了驅(qū)動(dòng)器數(shù)量以降低成本。而且，在控制驅(qū)動(dòng)中由于施加于個(gè)別電極S上的個(gè)別電壓SEG 與施加于共同電極C2上的共同電壓C0M2同步，不需要分別對(duì)共同電極和個(gè)別電極SEG進(jìn)行
獨(dú)立的控制，能夠應(yīng)對(duì)高速驅(qū)動(dòng)。
本實(shí)施方式中以極性相反的共同電壓C0M2和個(gè)別電壓SEG來控制壓電體712的驅(qū)動(dòng)。為 此，可以用較小的壓電體712驅(qū)動(dòng)電壓來使振動(dòng)板710發(fā)生大的變位，由此抑止壓電體712 的劣化，可長期使用壓電體712。
下面參考圖23說明本實(shí)施方式壓電執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)模擬計(jì)算結(jié)果。圖23中用模擬計(jì)算用壓電執(zhí)行器750進(jìn)行本實(shí)施方式壓電執(zhí)行器740的模擬計(jì)算。圖23A是用于模擬計(jì)算的壓電 執(zhí)行器750的示意圖，圖23B是模擬計(jì)算中的驅(qū)動(dòng)電壓波形圖。計(jì)算結(jié)果如下表2所示。
在壓電執(zhí)行器750中，受隔離壁723A支持的振動(dòng)板710a上形成了被分割為三個(gè)部分的 下部電極751a、 751b、 751c。該下部電極751a、 751b、 751c上形成壓電體752a、 752b、 752c, 進(jìn)而在壓電體752a、 752b、 752c上形成上部電極753a、 753b、 753c。下部電極751a、壓電 體752a、上部電極753a和下部電極751c、壓電體752c、上部電極753c形成為不與隔離壁723a 重迭。
壓電執(zhí)行器750中，上部電極753a、 753c通過壓電體752a、 752c使振動(dòng)板710a發(fā)生收 縮，而上部電極753b通過壓電體752b使振動(dòng)板710a發(fā)生伸張。
在計(jì)算中，關(guān)于材料常數(shù)，包括振動(dòng)板710a和壓電體752a、 752b、 752c在內(nèi)，設(shè)整體 的楊氏比率210Gpa，泊松比=0.29，厚度為0.5um。振動(dòng)板710a的短邊方向長度為60 y m， 壓電體752a、 752c的寬度Ldl45um、壓電體752b的寬度Ld2:30 u m,被分割了的壓電體 752a、 752b、 752c之間不存在間隙。另一方面，壓電體752a、 752b、 752c的伸縮量S在無 負(fù)載時(shí)表示為振動(dòng)板短邊方向的延伸長度與原有長度Ldl、 Ld2之比FLl、 FL2。本計(jì)算模式 中如圖23B所示，設(shè)下部電極751a、 751b、 751c上施加共同電壓C0M3 (OV)，上部電極753a、 753c上施加共同電壓C0M4，上部電極753b上施加驅(qū)動(dòng)電壓SEG3。其中共同電壓C0M4的電壓 值大小Vp3和驅(qū)動(dòng)電壓SEG3的電壓值大小Vp4大致相同。
上述條件下的模擬計(jì)算結(jié)果如以下表2所示。條件O是用于比較的計(jì)算結(jié)果，此時(shí)設(shè)施 加了圖23B中時(shí)間Tc的驅(qū)動(dòng)波形。條件l是施加圖23B中時(shí)間Td時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形的計(jì)算結(jié)果， 條件2是施加圖23B中時(shí)間Te時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形的計(jì)算結(jié)果。
表2
條件o條件l條件2
FL101.E-41.E-4
FL21. E-4-1.E-4LE-4
6 [ y m]0.2167660. 4247560. 023568
相對(duì)條件O的變位量，條件1的變位量為其2倍，條件2為其l/9倍，條件l的變位量為條 件2的變位量的18倍。即從表2所示結(jié)果可知，當(dāng)壓電體752a和752c與壓電體752b的伸縮方 向相反時(shí)振動(dòng)板710a的變位量增大，而伸縮方向相同時(shí)振動(dòng)板710a的變位量變小。
本實(shí)施方式的壓電執(zhí)行器740也與壓電執(zhí)行器750相同，在圖22所示時(shí)間Tb時(shí)的振動(dòng)板 710的變位量為時(shí)間Ta時(shí)的變位量的大約18倍。
如上所述，本實(shí)施方式中的壓電執(zhí)行器740，其變位量大小之差達(dá)到18倍時(shí)，可將該 變位量的變化作為開關(guān)使用。即本實(shí)施方式的壓電執(zhí)行器740可用作為接通/切斷的轉(zhuǎn)換開關(guān)。
下面參考圖24說明本實(shí)施方式的壓電執(zhí)行器的制造方法。圖24是壓電執(zhí)行器740制造 方法的示意圖。
圖24所示壓電執(zhí)行器740的制造方法與圖7所示第一實(shí)施方式中的基本相同。g卩，首先， 在Si基板(圖24A)的一側(cè)表面注入高濃度硼，形成2ym左右的高濃度硼層31 (圖24B)， 注入時(shí)進(jìn)行時(shí)間控制。接著，在形成高濃度硼層31的相反一側(cè)表面上用CVD (化學(xué)氣象沉 積)形成Si02膜，而后去除即將成為各個(gè)壓電執(zhí)行器740的液體腔室721的部分Si02膜。接 著用K0H蝕刻該即將成為液體腔室721的部分的Si02, —直蝕刻到達(dá)到高濃度硼層31，形成 振動(dòng)板710 (圖24C)。接著在高濃度硼層31上表面形成Si02膜32 (圖24D)。而后如圖24E 所示依次層積壓電體712的下部電極711、壓電體712、上部電極713，形成壓電執(zhí)行器740。 圖24例舉的本實(shí)施方式中下部電極711和壓電體712為涂膜，上部電極形成在圖案形成后在 各個(gè)壓電執(zhí)行器之間電獨(dú)立的壓電體712之上。
在如上所述的本實(shí)施方式的壓電執(zhí)行器740中，以薄膜形成壓電體，有利于小型化。
另外，本實(shí)施方式的壓電執(zhí)行器740中的下部電極711和壓電體712用涂膜形成，但本 發(fā)明并不局限于此方式。圖25至圖27顯示了壓電執(zhí)行器740的變形例。
圖25是壓電執(zhí)行器740的第一變形例的示意圖。如圖25所示的壓電執(zhí)行器740A中，只 有下部電極711使用涂膜形成，壓電體712a與上部電極713—樣分割為三個(gè)。
圖26是壓電執(zhí)行器740的第二變形例的示意圖。如圖26所示的壓電執(zhí)行器7幼B中，下 部電極711a、壓電體712a、上部電極713皆被分割為三個(gè)。
圖27壓電執(zhí)行器740的第三變形例的示意圖。如圖27所示的壓電執(zhí)行器740C中，不但 下部電極711b、壓電體712b、上部電極713a皆被分割為三個(gè)，而且不存在與隔離壁723相 重迭的部分。
下面參考圖28說明本實(shí)施方式的液體噴頭700用于液體噴射裝置的噴墨裝置800時(shí)的 動(dòng)作。圖28是采用本實(shí)施方式液體噴頭700的噴墨裝置800的示意圖。
在噴墨裝置800中由壓電執(zhí)行器740的隔離壁723和振動(dòng)板710圍繞形成液體腔室721， 該液體腔適21中存放液體。液體腔室721中與形成振動(dòng)板710相反一側(cè)設(shè)有用于噴射液體的 噴嘴731。
該噴墨裝置800中通過下部電極711和上部電極713，壓電體712上被施加電壓，振動(dòng)板 710發(fā)生彎曲時(shí)液體腔室721的容積產(chǎn)生變化。該容積變化產(chǎn)生的壓力作用于液體腔室721 內(nèi)部的存放的墨液731，使該墨液731的墨滴830從噴嘴孔731中噴出。噴出墨滴830附著到 記錄媒體840上用以在記錄媒體840上形成圖像。噴墨裝置800因釆用了液體噴頭700，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比可以較低的驅(qū)動(dòng)電壓使振 動(dòng)板710產(chǎn)生較大變位，由此，液體腔室721中的壓力也變大，這樣，噴墨裝置800便以低 驅(qū)動(dòng)電壓噴射墨水。 第三實(shí)施方式
本發(fā)明第三實(shí)施方式是將上述作為液體噴射裝置的噴墨裝置800用于圖像形成裝置。 本實(shí)施方式的圖像形成裝置采用上述圖4和圖5所示的圖像形成裝置81。在圖5所示的圖像 形成裝置81的記錄部82中，噴墨裝置800由圖5中的滑架93保持，并位于墨液卡盒95的下方。 關(guān)于圖像形成裝置81的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作已在圖4和圖5的敘述中作了詳細(xì)說明，在此不再重復(fù)。
以上用各種實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是上述實(shí)施方式所公開的要素并不對(duì)本 發(fā)明產(chǎn)生任何限制。對(duì)于這些要素，可在本發(fā)明宗旨范圍以內(nèi)作適當(dāng)更改，并可根據(jù)其應(yīng) 用方式適當(dāng)決定這些要素。
權(quán)利要求
1.具備壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，其短邊方向兩端固定；以及，能動(dòng)元件，設(shè)置于所述振動(dòng)板上，通過施加電壓發(fā)生伸縮，該壓電執(zhí)行器通過所述能動(dòng)元件的伸縮使所述振動(dòng)板發(fā)生面外方向的變位，該變位使所述振動(dòng)板具有多個(gè)短邊方向的拐點(diǎn)，所述液體噴頭的特征在于，在所述振動(dòng)板短邊方向的變位截面上，從振動(dòng)板端部到鄰接該端部的拐點(diǎn)之間的區(qū)域、和從振動(dòng)板的拐點(diǎn)到與該拐點(diǎn)相鄰的其他拐點(diǎn)之間的區(qū)域中至少一方區(qū)域內(nèi)設(shè)置能動(dòng)元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴頭，其中，所述能動(dòng)元件為跨越振動(dòng)板短邊方向整個(gè)區(qū)域 的壓電元件，該壓電元件由一方電極層、壓電層、以及另一方電極層按此順序?qū)臃e形 成，至少壓電層以振動(dòng)板的拐點(diǎn)為界分離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴頭，其中，所述能動(dòng)元件為發(fā)熱阻抗體，所述振動(dòng)板由低 導(dǎo)熱率部件形成，并在所述振動(dòng)板和所述發(fā)熱阻抗體之間設(shè)置高導(dǎo)熱率部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴頭，具有多個(gè)所述能動(dòng)元件， 一該多個(gè)能動(dòng)元件分別設(shè)置于 使所述振動(dòng)板形成相同面內(nèi)伸縮的部分上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求所述l的液體噴頭，其中，在所述振動(dòng)板短邊方向變位截面上，所述能動(dòng) 元件設(shè)置振動(dòng)板曲率半徑為最小值的區(qū)域中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴頭，其中，在所述振動(dòng)板長邊方向的兩端端部設(shè)置所述能 動(dòng)元件。
7. 液體噴射裝置，其中包括液體腔室，用于存放液體；噴嘴孔，連通所述液體腔室，用于噴射所述液體腔室中的液體；以及， 具備壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，其短邊方向兩端固定，構(gòu)成所述液體腔室的壁部分以及，能動(dòng)元件，設(shè)置于所述振動(dòng)板上，通過施加電壓發(fā)生伸縮， 該壓電執(zhí)行器通過所述能動(dòng)元件的伸縮使所述振動(dòng)板發(fā)生面外方向的變位，該變位使所述振動(dòng)板具有多個(gè)短邊方向的拐點(diǎn)，所述液體噴射裝置的特征在于，在所述振動(dòng)板短邊方向的變位截面上，從振動(dòng)板端部到鄰接該端部的拐點(diǎn)之間的區(qū)域、和從振動(dòng)板的拐點(diǎn)到與該拐點(diǎn)相鄰的其他拐點(diǎn)之間的區(qū)域中至少一方區(qū)域內(nèi)設(shè)置能動(dòng)元件。
8. 圖像形成裝置，具備將液滴噴射到記錄媒體上形成圖像的液體噴射裝置，該液體噴射 裝置包括液體腔室，用于存放液體；噴嘴孔，連通所述液體腔室，用于噴射所述液體腔室中的液體；以及， 具備壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，其短邊方向兩端固定，構(gòu)成所述液體腔室的壁部分；以及， 能動(dòng)元件，設(shè)置于所述振動(dòng)板上，通過施加電壓發(fā)生伸縮， 該壓電執(zhí)行器通過所述能動(dòng)元件的伸縮使所述振動(dòng)板發(fā)生面外方向的變位，該變 位使所述振動(dòng)板具有多個(gè)短邊方向的拐點(diǎn)，所述圖像形成裝置的特征在于，在所述振動(dòng)板短邊方向的變位截面上，從振動(dòng)板 端部到鄰接該端部的拐點(diǎn)之間的區(qū)域、和從振動(dòng)板的拐點(diǎn)到與該拐點(diǎn)相鄰的其他拐點(diǎn) 之間的區(qū)域中至少一方區(qū)域內(nèi)設(shè)置能動(dòng)元件。
9. 具備多個(gè)壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，大致呈長方形，可以產(chǎn)生變形； 下部電極，位于該振動(dòng)板一側(cè)表面；壓電體，位于該下部電極中與接觸所述振動(dòng)板相反一側(cè)的表面；以及， 上部電極，位于該壓電體中與接觸所述下部電極相反一側(cè)的表面，并在所述振動(dòng) 板短邊方向的截面上被分割為三個(gè)部分， 所述液體噴頭的特征在于，在所述多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述下部電極上施加第一共同電位； 在所述多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述分割為三個(gè)部分的上部電極中位于中間的上部電極 上，施加用于控制所述振動(dòng)板變形的控制電位；在所述多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述分割為三個(gè)部分的上部電極中除了位于中間的上部 電極以外的上部電極上，施加第二共同電位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體噴頭，其中，當(dāng)以所述第一共同電位為基準(zhǔn)電位時(shí)，所述 第二共同電位以及所述控制電位不同于所述第一共同電位，并且同步施加該第二共同 電位以及該控制電位。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的液體噴頭，其中，所述控制電位的大小與所述第二共同電位的 大小相同。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述液體噴頭，其中，所述分割為三個(gè)部分的上部電極在壓電體層上 形成為該三個(gè)部份之間分別夾著所述振動(dòng)板的變形拐點(diǎn)。
13. 液體噴射裝置，其中包括-液體腔室，用于存放液體,-噴嘴孔，用于噴射所述液體腔室中的液體；.以及， 具備多個(gè)壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，構(gòu)成所述液體腔室的一部分，大致呈長方形，可以產(chǎn)生變形； 下部電極，位于該振動(dòng)板一側(cè)表面；壓電體，位于該下部電極中與接觸上 述振動(dòng)板相反一側(cè)的表面；以及，上部電極，位于該壓電體中與接觸所述下部電極相反一側(cè)的表面，并在所 述振動(dòng)板短邊方向的截面上被分割為三個(gè)部分，所述液體噴頭通過所述壓電執(zhí)行器中的所述振動(dòng)板發(fā)生變形，從所述液體腔室中 噴射所述液體，所述液體噴射裝置的特征在于，在所述多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述下部電極上施加第一共同電位； 在所述多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述分割為三個(gè)部分的上部電極中位于中間的上部電極上施加用于控制所述振動(dòng)板變形的控制電位-,在所述多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述分割為三個(gè)部分的上部電極中除了位于中間的上部電極以外的上部電極上施加第二共同電位。
14.具有液體噴射裝置的圖像形成裝置，該液體噴射裝置噴射液體并使該液體附著倒記錄 媒體上，其中包括-液體腔室，用于存放液體；噴嘴孔，用于噴射所述液體腔室中的液體；以及， 具備多個(gè)壓電執(zhí)行器的液體噴頭，該壓電執(zhí)行器中包括振動(dòng)板，構(gòu)成所述液體腔室的一部分，大致呈長方形，可以產(chǎn)生變形；下部電極，位于該振動(dòng)板一側(cè)表面；壓電體，位于該下部電極中與接觸上述振動(dòng)板相反一側(cè)的表面；以及， 上部電極，位于該壓電體中與接觸所述下部電極相反一側(cè)的表面，并在所述振動(dòng)板短邊方向的截面上被分割為三個(gè)部分，通過上述液體噴頭的所述壓電執(zhí)行器中的所述振動(dòng)板發(fā)生變形， 所述圖像形成裝置的特征在于，在所述液體噴射裝置中多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述下部電極上施加第一共同電位； 在所述多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述分割為三個(gè)部分的上部電極中位于中間的上部電極上施加用于控制所述振動(dòng)板變形的控制電位；在所述多個(gè)壓電執(zhí)行器的所述分割為三個(gè)部分的上部電極中除了位于中間的上部電極以外的上部電極上施加第二共同電位。
全文摘要
本發(fā)明涉及液體噴頭，其目的在于，提供一種可發(fā)生大變位量，并可對(duì)應(yīng)高速驅(qū)動(dòng)，有利于小型化的液體噴頭。本發(fā)明的具體特征為，在構(gòu)成液體噴頭的壓電執(zhí)行器(740)中，將設(shè)置在位于振動(dòng)板(710)一側(cè)表面的壓電體(712)上的上部電極(713)分割為三個(gè)部分，其中位于中間的上部電極(713)作為個(gè)別電極，位于兩側(cè)的上部電極作為形成液體噴頭(700)的所有壓電執(zhí)行器(740)共同使用的共同電極，對(duì)于該共同電極施加共同電位，對(duì)于個(gè)別電極施加個(gè)別電位，該個(gè)別電位的大小與進(jìn)行獨(dú)立控制的共同電位的大小相同。本發(fā)明還涉及具備上述液體噴頭的液體噴射裝置和圖像形成裝置。
文檔編號(hào)H01L41/083GK101585261SQ200910141679
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者田中慎二, 西村學(xué) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光