专利名称：液滴喷头和液滴喷出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液滴喷头和液滴喷出装置。
背景技术：
例如，在喷墨打印机这样的液滴喷出装置中，具备用于喷出液滴的液滴喷头。作为这种液滴喷头，例如已知有具备与喷嘴连通来收容油墨的墨室、使该墨室的壁面变形的驱动用压电元件的液滴喷头(例如，参照专利文献1。)。
在专利文献1的液滴喷头中，将墨室的壁面的一部分作为振动板，在该振动板上接合所述驱动用压电元件，并且在振动板的周围安装辅助用压电元件。驱动用压电元件和辅助用压电元件分别具备具有压电性的压电体层、和夹持该压电体层的一对电极层，并沿振动板的厚度方向伸缩。
尤其是，在专利文献1中，驱动用压电元件中的压电体层的极化方向与辅助用压电元件中的压电体层的极化方向相同。而且，驱动用压电元件与辅助用压电元件在墨室的相反侧相互连结。
并且，这种液滴喷头通过使驱动用压电元件伸缩，从而使墨室的一部分(振动板)位移。由此，使墨室的容积变化，从喷嘴喷出墨滴。此时，当驱动用压电元件伸展时，辅助用压电元件收缩，当驱动用压电元件收缩时，辅助用压电元件伸展。由此，可提高墨室的隔壁的刚性，有效传递从驱动用压电元件到振动板的驱动力，使振动板的位移量增大。其结果，可实现液滴喷头的省电化。
但是，在专利文献1所涉及的液滴喷头中，由于使驱动用压电元件中的压电体层的极化方向与辅助用压电元件中的压电体层的极化方向相同，因此在如上述那样对驱动用压电元件和辅助用压电元件进行驱动时，存在导致液滴喷头的高成本化的情况。具体而言，驱动用压电元件和辅助用压电元件与驱动电路之间的布线变得复杂，或需要分别对驱动用压电元件和辅助用压电元件进行驱动用的不同的驱动信号(电压)导致驱动电路变得复杂。
专利文献1特开平5-318727号公报发明内容本发明的目的在于提供可实现省电化和低成本化的液滴喷头和液滴喷出装置。
该目的通过下述的本发明来实现。
本发明的液滴喷头具备收容室，相互隔着隔壁而被并设多个，分别由包括所述隔壁和振动板的部件划分，与喷嘴连通，且收容液状材料；主压电元件，接合于各所述收容室的所述振动板的外面；和副压电元件，在各所述收容室的所述主压电元件侧，接合于与各所述隔壁对应的部位，该液滴喷头构成为在使所述主压电元件和所述副压电元件中的一方伸展时使另一方收缩，该液滴喷头通过使所述振动板位移，从而使所述收容室的容积变化，从所述喷嘴喷出所述液状材料的液滴，所述主压电元件和所述副压电元件分别具备具有压电性的至少一层压电体层、夹持该压电体层的至少一对电极层，所述压电体层与所述电极层沿所述振动板的厚度方向交互层叠，所述主压电元件中的从所述收容室侧开始奇数序号的所述压电体层的极化方向，与所述副压电元件中的从所述收容室侧开始奇数序号的所述压电体层的极化方向相反。
由此可实现液滴喷头的省电化和低成本化。
在本发明的液滴喷头中，优选在所述主压电元件和所述副压电元件的每一个中设置有多个所述压电体层。
由此可降低驱动电压，且可增大主压电元件和副压电元件的各自的位移量。
在本发明的液滴喷头中，优选在所述主压电元件和所述副压电元件的每一个中，相邻的两个所述压电体层相互的极化方向相反。
由此能更可靠地降低驱动电压、且增大主压电元件和副压电元件的各自的位移量。
在本发明的液滴喷头中，优选构成为在对所述主压电元件和所述副压电元件的每一个施加了相同电压时，所述副压电元件的位移量比所述主压电元件的位移量小。
由此，即使利用相同电压对主压电元件和副压电元件进行驱动，也能更可靠地实现稳定喷出。
在本发明的液滴喷头中，优选所述副压电元件的所述压电体层的层数比所述主压电元件中的所述压电体层的层数少。
由此，即使利用相同电压对主压电元件和副压电元件进行驱动，也能更可靠地实现稳定喷出。
在本发明的液滴喷头中，优选所述副压电元件中的相邻的所述电极层彼此重叠的区域的面积，比所述主压电元件中的相邻的所述电极层彼此重叠的区域的面积小。
由此，即使利用相同电压对主压电元件和副压电元件进行驱动，也能更可靠地实现稳定喷出。
在本发明的液滴喷头中，优选相互邻接的所述主压电元件和所述副压电元件在所述收容室的相反侧相互连结。
由此，能更可靠且有效地将主压电元件的驱动力传递到收容室的壁面(振动板)，可增大收容室的容积变化量。其结果，能更可靠地实现液滴喷头的省电化和低成本化。
在本发明的液滴喷头中，优选各所述收容室呈长方形状，多个所述收容室形成为沿其短轴方向并设，所述主压电元件和所述副压电元件分别在所述收容室的长轴方向，从所述收容室侧开始奇数序号的所述电极层从一端向中途延伸，从所述收容室侧开始偶数序号的所述电极层按照具有与所述奇数序号的所述电极层重叠的区域的方式，从另一端向中途延伸。
由此，可在主压电元件和副压电元件的各自的长轴方向的两端施加电压来进行驱动。
在本发明的液滴喷头中，优选在所述收容室的长轴方向具有第一端子，其在所述主压电元件和所述副压电元件的每一个的一端，与各所述奇数序号的所述电极层连接；和第二端子，其在所述主压电元件和所述副压电元件的每一个的另一端，与各所述偶数序号的所述电极层连接。
由此，通过对第一端子与第二端子之间施加电压，可对主压电元件和副压电元件的每一个进行驱动。
在本发明的液滴喷头中，优选相互邻接的所述主压电元件和所述副压电元件在所述收容室的相反侧隔着基板相互连结，所述第一端子与所述第二端子从所述主压电元件和所述副压电元件的每一个开始向所述基板上弯曲成L字状。
由此，能更可靠且有效地将主压电元件的驱动力传递到收容室的壁面(振动板)，可增大收容室的容积变化量，且可在基板上对第一端子与第二端子施加电压。
本发明的液滴喷出装置具备本发明的液滴喷头。
由此可提供成本低且具有稳定的喷出性能的液滴喷出装置。
在本发明的液滴喷出装置中，优选具有对所述主压电元件和所述副压电元件的每一个进行驱动的驱动机构，该驱动机构按照对所述主压电元件和所述副压电元件的每一个同时施加同一波形的电压的方式，与所述主压电元件和所述副压电元件的每一个连接。
由此，可实现稳定的喷出、且能更可靠地实现液滴喷出装置的低成本化。
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的液滴喷出装置的概略构成的图；图2是表示图1所示的液滴喷出装置的控制系统的构成的框图；图3是表示图1所示的液滴喷出装置所具备的液滴喷头的一部分的概略构成的立体图；图4是图3所示的液滴喷头的分解立体图；图5是图3中的A-A线剖面图；图6是表示图3所示的液滴喷头所具备的压电元件的概略构成的立体图；图7是用于说明图3所示的液滴喷头的动作的图；图8是表示本发明的第二实施方式涉及的液滴喷头所具备的压电元件的概略构成的立体图。
图中1-液滴喷出装置；2-液滴喷头；101-容器；104-托架移动机构；105-托架；106-底座；108-底座移动机构；110-管道；111-液状材料；112-控制机构；200-缓冲存储器；202-存储机构；204-处理部；206-扫描驱动部；208-头驱动部(驱动机构)；10、10A-基板；302-托架位置检测机构；303-底座位置检测机构；3、4、6-基板；31-收容室；32-喷嘴；33-公共收容室；34-供给路径；35-隔壁；41-振动板；51-主压电元件；52、52A-副压电元件；54-第一端子；55-第二端子；511、521、521A-压电体层；512、513、523、522A-电极层。
具体实施例方式
下面，对本发明的液滴喷头和液滴喷出装置的实施方式进行说明。
首先，在说明本发明的液滴喷头之前，对具备本发明的液滴喷头的液滴喷出装置、即本发明的液滴喷出装置进行说明。
<液滴喷出装置>
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的液滴喷出装置的概略构成的图，图2是表示图1所示的液滴喷出装置的控制系统的构成的框图。
如图1所示，液滴喷出装置1具备搭载喷出液滴的多个液滴喷头2的托架105；使托架105沿水平的一个方向(以下称为“X轴方向”)移动的托架移动机构(移动机构)104；保持作为赋予液滴的对象的基板10的底座106；使底座106沿着与X轴方向垂直的水平方向(以下称为“Y轴方向”)移动的底座移动机构(移动机构)108；和控制机构112。
而且，在液滴喷出装置1的附近，设置有贮存液状材料111的容器101。容器101与托架105经由成为输送液状材料111的流路的管道110而连接。各容器101中贮存的液状材料111例如通过压缩空气的力而被输送(供给)到各液滴喷头2。
作为液状材料111只要具有可从液滴喷头2喷出的粘度则不特别限定，可使用各种液状材料、溶液、溶解液。而且，液状材料111即使分散有固体物质，但作为整体为流动体即可。即，液状材料111是色要素膜的构成材料溶解或分散到溶剂中而形成的材料，可以是溶液，也可以是分散液(悬浊液或乳浊液)。
托架移动机构104的动作由控制机构112控制。本实施方式的托架移动机构104使托架105沿Z轴方向(铅直方向)移动，还具有调整高度的功能。此外，托架移动机构104还具有使托架105绕着与Z轴平行的轴旋转的功能，由此，可对托架105绕Z轴的角度进行微调。
底座106沿X轴方向和Y轴方向双方具有平行的平面。而且，底座106构成为可将作为赋予液滴的对象的基板10固定或保持在其平面上。
底座移动机构108使底座106沿着与X轴方向和Z轴方向的双方垂直的Y轴方向移动，其动作由控制机构112控制。此外，本实施方式的底座移动机构108还具有使底座106绕着与Z轴平行的轴旋转的功能，由此，可对载置于底座106的基板10的绕Z轴的倾斜度进行微调，修正为使其变直。
如上所述，通过托架移动机构104使托架105沿X轴方向移动。另一方面，通过底座移动机构108使底座106沿Y轴方向移动。即，通过托架移动机构104和底座移动机构108，改变托架105相对于底座106的相对位置。
如图2所示，控制机构112具备输入缓冲存储器200、存储机构202、处理部204、扫描驱动部206、头驱动部208、托架位置检测机构302、底座位置检测机构303。
输入缓冲存储器200和处理部204连接为可相互通信。处理部204和存储机构202连接为可相互通信。处理部204和扫描驱动部206连接为可相互通信。处理部204和头驱动部208连接为可相互通信。而且，扫描驱动部206连接为可与托架移动机构104和底座移动机构108相互通信。同样，头驱动部208连接为可与多个液滴喷头2的每一个相互通信。
输入缓冲存储器200从未图示的外部信息处理装置接受与喷出液状材料111的液滴的位置相关的数据、即描绘图案数据。输入缓冲存储器200将该描绘图案数据供给到处理部204，处理部204将描绘图案数据存储到存储机构202。存储机构202由RAM、磁记录介质、磁光记录介质等构成。
托架位置检测机构302检测托架105、即液滴喷头2的X轴方向的位置(移动距离)，并将该检测信号输入到处理部204。底座位置检测机构303检测底座106、即基体10A的Y轴方向的位置(移动距离)，并将该检测信号输入到处理部204。
托架位置检测机构302、底座位置检测机构303例如由线性编码器、激光测长器等构成。
处理部204根据托架位置检测机构302和底座位置检测机构303的检测信号，经由扫描驱动器206控制(闭环控制)托架移动机构104和底座移动机构108的动作，控制托架105的位置和基板10的位置。
此外，处理部204通过控制底座移动机构108的动作来控制底座106、即基板10的移动速度。
而且，处理部204根据所述描绘图案数据，向头驱动部208赋予指定各喷出定时的喷嘴32的接通或断开的选择信号。头驱动部208根据所述选择信号，对液滴喷头2赋予喷出液状材料111所需的喷出信号。其结果，从液滴喷头2中的对应的喷嘴32喷出液状材料111作为液滴。
控制机构112例如是包括CPU、ROM、RAM的计算机。在该情况下，控制机构112的上述功能通过由计算机执行的软件程序实现。当然，控制机构112也可以是专用的电路(硬件)。
在此，作为本发明的液滴喷头的一例，根据图3～图7，对液滴喷头2进行详细地说明。
图3是表示图1所示的液滴喷出装置所具备的液滴喷头的概略构成的立体图，图4是图3所示的液滴喷头的分解立体图，图5是图3中的A-A线剖面图，图6是表示图3所示的液滴喷头所具备的压电元件的概略构成的立体图，图7是用于说明图3所示的液滴喷头的动作的图。
如图3所示，液滴喷头2具有相互接合的两个基板3、4，在这两个基板3、4之间形成有液状材料(所述的液状材料111)的流路。并且，在基板4的所述流路的相反侧，安装有主压电元件51和副压电元件52，这些压电元件通过基板6来接合固定。
若进一步具体说明，则如图4所示，在基板3的基板4侧的面上形成有槽和凹部，由此，基板3与基板4之间被划分为收容液状材料的多个收容室31(空腔)；从各收容室31喷出液状材料的喷嘴32；收容向各收容室31供给液状材料用的液状材料的一个公共收容室33(贮存器)；从公共收容室33向各收容室31供给液状材料用的供给路径34。
多个收容室31相互隔着隔壁35而并设有多个，各收容室31由包括隔壁35和振动板41的部件来划分，与喷嘴32连通并收容有液状材料。
若进一步具体说明，则各收容室31在俯视的情况下呈近似长方形状，多个收容室31形成为沿其短轴方向并设。并且，相邻的收容室31彼此通过隔壁35来间隔。
各收容室31的长轴方向的一端与喷嘴32连通。另一方面，各收容室31的长轴方向的另一端经由供给路径34而与一个公共收容室33连通。由此，可从公共收容室33经由供给路径34向各收容室31供给液状材料。而且，公共收容室33通过未图示的供给部从所述管道110供给液状材料。
构成这样的各收容室31的壁面的一部分的基板4的部分起到振动板41的功能。因此，通过使各振动板41位移(振动)，使对应的收容室31的容积变化，从而可从喷嘴32喷出液滴。
在这样的各振动板41的收容室31的相反侧的面、即基板4的与基板3相反一侧的面上的各收容室31所对应的部位，如图4和图5所示，沿振动板41的长轴方向接合有主压电元件51。即，各主压电元件51与各收容室31的振动板41的外面接合。
如后面所述，各压电元件51构成为沿振动板41的厚度方向伸缩。由此，使振动板41振动(位移)。
在这样的各主压电元件51中，安装有与所述的头驱动部208连接的第一端子54和第二端子55。由此，通过第一端子54和第二端子55对主压电元件51施加电压，从而可使主压电元件51伸缩，使振动板41位移(振动)。
而且，在基板4的与基板3相反一侧的面上的各隔壁35所对应的部位，沿各隔壁35的长轴方向接合有副压电元件52。即，副压电元件52在各收容室31的主压电元件51侧，接合于与各隔壁35对应的部位。
如后面所述，各副压电元件52构成为沿基板4的厚度方向伸缩。并且，该各副压电元件51按照在使主压电元件51和副压电元件52中的一方伸展时使另一方收缩的方式驱动。由此，能相对于基板4固定后述的基板6，而且能使由主压电元件51的伸缩动作引起的振动板41的振动最佳化(串扰的抑制或振动板41的位移量的增大等)。
在这样的各副压电元件52中，安装有与所述的头驱动部208连接的第一端子54和第二端子55。由此，通过第一端子54和第二端子55对副压电元件52施加电压，从而可驱动副压电元件52。
在这样的主压电元件51和副压电元件52的与基板4相反的一侧的面上接合固定有基板6。即、基板6在与收容室31相反的一侧将相互邻接的主压电元件51和副压电元件52相互连结。这样，若主压电元件51和副压电元件52在与收容室31相反的一侧相互连结，则能更可靠且有效地将主压电元件51的驱动力传递到振动板41，从而可增大收容室31的容积变化量。其结果，可实现液滴喷头2的省电化和低成本化。
并且，在基板6上，可进行向所述的第一端子54与第二端子55的来自外部的访问。
下面，对主压电元件51和副压电元件52进行详细说明。
如图6(a)所示，主压电元件51具备具有压电性的多个压电体层511、夹持各压电体层511的一对电极层512、513，压电体层511和电极层512、513沿振动板41的厚度方向交互层叠。即、主压电元件51在图6中是沿上下方向伸缩的层叠型压电元件。作为这样的层叠型压电元件的主压电元件51可降低驱动电压、且可增大位移量。
多个压电体层511形成为相邻的压电体层511的极化方向为相互相反的方向。即、多个压电体层511中的从基板4侧开始的奇数序号的压电体层511的极化方向与偶数序号的压电体层511的极化方向相反。由此，能更可靠地降低驱动电压、且增大主压电元件51的位移量。另外，在本说明书中，“极化方向”是指，在没有对压电体层施加电场和应力的情况下，当压电体层的一面附近剩余正电荷、在另一面附近剩余负电荷时(自发极化或残留极化时)，从压电体层的剩余负电荷的面朝向剩余正电荷的面的方向。
作为压电体层511的构成材料、即压电材料，并不特别限定，可例举氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、铌酸钾、锆钛酸铅(PZT)、钛酸钡、其它各种材料，也可组合这些材料中的一种或两种以上使用，但优选以氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、铌酸钾、锆钛酸铅中的至少一种为主。另外，关于后述的副压电元件52的压电体层511也同样。
并且，各电极层512、513插入于压电体层511彼此之间。而且，按照使相邻的两个电极层512、513具有重叠的区域(活性区域)的方式，其中的一方从压电体层511的长轴方向的一端延伸到中途，另一方从压电体层511的长轴方向的另一端延伸到中途。
换而言之，从收容室31侧开始奇数序号的电极层512从呈纵长形状的主压电元件51的长轴方向的一端向中途(在图6中为从左侧向右侧)延伸，另一方面，从收容室31侧开始偶数序号的电极层513按照具有与电极层512重叠的区域的方式，从所述长轴方向的另一端向中途(在图6中为从右侧向左侧)延伸。由此，可对主压电元件51的长轴方向的两端施加电压进行驱动。在此，主压电元件51通过在所述重叠区域对压电体层511施加电压而发生位移。
而且，第一端子54(参照图3)在主压电元件51的长轴方向的一端与电极层512连接。还有，第二端子55(参照图3)在所述长轴方向的另一端与电极层513连接。由此，通过对第一端子54与第二端子55之间施加电压，可驱动主压电元件51。
这样的第一端子54与第二端子55分别如图3所示，从主压电元件51的长轴方向的端面向基板6弯曲为L字状。由此，能更可靠且有效地将主压电元件51的驱动力传递到收容室31的壁面(振动板41)，可增大收容室31的容积变化量，并且可在基板6上对第一端子54与第二端子55施加电压。
如图6(b)所示，副压电元件52具备具有压电性的多个压电体层521、夹持各压电体层521的一对电极层522、523，压电体层521和电极层522、523沿振动板41(基板4)的厚度方向交互层叠。即、副压电元件52在图6中是沿上下方向伸缩的层叠型压电元件。作为这样的层叠型压电元件的副压电元件52可降低驱动电压、且可增大位移量。
多个压电体层521形成为相邻的压电体层521的极化方向为相互相反的方向。即、多个压电体层521中的从基板4侧开始的奇数序号的压电体层521的极化方向与偶数序号的压电体层521的极化方向相反。由此，能更可靠地降低驱动电压、且增大副压电元件52的位移量。
尤其是，副压电元件52的奇数序号的压电体层521的极化方向与所述的主压电元件51的奇数序号的压电体层511的极化方向相反。因此，副压电元件52的偶数序号的压电体层521的极化方向与所述的主压电元件51的偶数序号的压电体层511的极化方向相反。由此，即使将与主压电元件51连接的第一端子54和与副压电元件52连接的第一端子54作为公共电极、将与主压电元件51连接的第二端子55和与副压电元件52连接的第二端子55作为公共电极，也能在使主压电元件51和副压电元件52中的一方伸展时使另一方收缩。
作为这样的主压电元件51和副压电元件52的形成方法，均不特别限定，例如可例举在基板4上交互形成并层叠压电材料和电极材料，在该层叠体形成第一端子54和第二端子55之后，对第一端子54和第二端子55之间施加某一值以上的电场(即极化处理)的方法。在该情况下，通过使副压电元件52中的极化处理为与主压电元件51中的极化处理反向的极化处理(具体而言，使第一端子54与第二端子55的极性相反)，从而可获得具有所述的极化方向的主压电元件51和副压电元件52。
并且，各电极层522插入于压电体层511彼此之间。而且，按照使相邻的两个电极层522具有重叠的范围的方式，其中的一方从压电体层511的长轴方向的一端延伸到中途，另一方从压电体层511的长轴方向的另一端延伸到中途。
换而言之，从收容室31侧开始奇数序号的电极层522从呈纵长形状的副压电元件52的长轴方向的一端向中途(在图6中为从左侧向右侧)延伸，另一方面，从收容室31侧开始偶数序号的电极层523按照具有与电极层522重叠的区域的方式，从所述长轴方向的另一端向中途(在图6中为从右侧向左侧)延伸。由此，可对副压电元件52的长轴方向的两端施加电压进行驱动。在此，副压电元件52通过在所述重叠区域对压电体层521施加电压而发生位移。另外，在本实施方式中，副压电元件52中的电极层522彼此重叠的区域的面积与主压电元件51中的电极层512彼此重叠的区域的面积大致相同。
在本实施方式中，尤其是压电体层521的层数比所述主压电体层51的压电体层511的层数少。由此，即使对主压电元件51和副压电元件52分别施加相同电压，也能使副压电元件52的位移量比主压电元件的位移量小。其结果，即使利用相同电压来驱动主压电元件51和副压电元件52，也能抑制不希望出现的振动，且能可靠地抑制串扰，实现更可靠稳定的喷出。
而且，第一端子54(参照图3)在副压电元件52的长轴方向的一端与电极层522连接。还有，第二端子55(参照图3)在所述长轴方向的另一端与电极层523连接。由此，通过对第一端子54与第二端子55之间施加电压，可驱动副压电元件52。
这样的第一端子54与第二端子55分别如图3所示，从副压电元件52的长轴方向的端面向基板6弯曲为L字状。由此，能在基板6上对第一端子54与第二端子55施加电压，从而可驱动副压电元件52。
在此，对主压电元件51和副压电元件52的动作、即液滴喷出装置1的动作进行说明。
将主压电元件51和位于其两侧的两个压电元件52作为一组，对这些压电元件施加同一波形的电压。即，将与主压电元件51连接的第一端子54和与该主压电元件51相邻的一对副压电元件52所连接的第一端子54作为公共电极，并且将与该主压电元件51连接的第二端子55和与该一对副压电元件52连接的第二端子55作为公共电极，施加同一波形的电压。
这样，在主压电元件51伸展时，与此同时副压电元件52收缩，在主压电元件51收缩时，与此同时副压电元件52伸展。即，在使主压电元件51和副压电元件52中的一方伸展时，使另一方收缩。
尤其是，在本实施方式中，副压电元件52的压电体层的层数比主压电体层51的压电体层的层数少，因此，即使利用同一波形(同一电压)，也能使副压电元件52的位移量(伸缩幅度)比主压电元件51的位移量(伸缩幅度)小。由此，即使利用相同电压来驱动主压电元件51和副压电元件52，也能防止副压电元件52位移到所需要以上的程度，能更稳定地驱动液滴喷头2。更具体而言，能更可靠地防止串扰的发生，从而能更有效地将主压电元件51的驱动力传递到振动板41。
以上所说明的液滴喷出装置1成本低且具有稳定喷出的性能。尤其是，对主压电元件51和副压电元件52的每一个进行驱动的头驱动部208(驱动机构)，使施加到主压电元件51的电压及其波形与施加到副压电元件52的电压及其波形相同，并通过同时施加这些电压，从而可实现稳定的喷出，且能更可靠地实现液滴喷出装置1的低成本化。
<第二实施方式>
下面，对本发明的液滴喷头和液滴喷出装置的第二实施方式进行说明。
图8是表示本发明的第二实施方式涉及的主压电元件和副压电元件的概略构成的立体图。
本实施方式涉及的液滴喷头和液滴喷出装置除副压电元件的构成不同之外，与所述第一实施方式涉及的液滴喷头和液滴喷出装置相同。
另外，在以下的说明中，关于第二实施方式的液滴喷头和液滴喷出装置，以与第一实施方式的液滴喷头和液滴喷出装置的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。
在本实施方式中，如图8所示，副压电元件52A中的电极层522A、523A彼此重叠的区域(图8所示的活性区域)的面积比主压电元件51中相邻的电极层512、513彼此重叠的区域(图8所示的活性区域)的面积小。这里，在活性区域以外的区域(图8所示的非活性区域)中，由于对压电体层521A不施加电压，因此不产生位移。其结果，当对主压电元件51和副压电元件52A的每一个施加了相同电压时，能使副压电元件52A的位移量比主压电元件51的位移量小。
即使根据这样的构成，利用相同电压对主压电元件51和副压电元件52A进行驱动，能更可靠地实现稳定喷出。
以上，根据图示的各实施方式，对本发明的液滴喷头和液滴喷出装置进行了说明，但本发明并不限定于此。
而且，在本发明的液滴喷头和液滴喷出装置中，各部的构成可置换为发挥同样功能的任意的构成，还可添加任意的构成。
并且，例如，本发明的液滴喷头和液滴喷出装置也可对第一、二实施方式的任意的构成彼此进行组合。
而且，在所述实施方式中，对主压电元件和副压电元件为层叠型的压电元件的情况进行了说明，但主压电元件和副压电元件也可以是具有单层的压电体层的压电元件。即，主压电元件和副压电元件只要分别具备有压电性的至少一层压电体层、夹持压电体层的至少一对电极层，且压电体层与电极层沿振动板41的厚度方向交互层叠即可。在主压电元件和副压电元件是具有单层的压电体层的压电元件的情况下，可将基板4作为公共电极，而且，可在基板4与主压电元件和副压电元件之间另外设置公共电极。
权利要求
1.一种液滴喷头，其中具备收容室，相互隔着隔壁而被并设多个，分别由包括所述隔壁和振动板的部件划分，与喷嘴连通，且收容液状材料；主压电元件，接合于各所述收容室的所述振动板的外面；和副压电元件，在各所述收容室的所述主压电元件侧，接合于与各所述隔壁对应的部位，该液滴喷头构成为在使所述主压电元件和所述副压电元件中的一方伸展时使另一方收缩，该液滴喷头通过使所述振动板位移，从而使所述收容室的容积变化，从所述喷嘴喷出所述液状材料的液滴，所述主压电元件和所述副压电元件分别具备具有压电性的至少一层压电体层、和夹持该压电体层的至少一对电极层，所述压电体层与所述电极层沿所述振动板的厚度方向交互层叠，所述主压电元件中的从所述收容室侧开始奇数序号的所述压电体层的极化方向，与所述副压电元件中的从所述收容室侧开始奇数序号的所述压电体层的极化方向相反。
2.根据权利要求1所述的液滴喷头，其特征在于，在所述主压电元件和所述副压电元件的每一个中，设置有多个所述压电体层。
3.根据权利要求2所述的液滴喷头，其特征在于，在所述主压电元件和所述副压电元件的每一个中，相邻的两个所述压电体层的相互的极化方向相反。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的液滴喷头，其特征在于，构成为在对所述主压电元件和所述副压电元件的每一个施加了相同电压时，所述副压电元件的位移量比所述主压电元件的位移量小。
5.根据权利要求4所述的液滴喷头，其特征在于，所述副压电元件的所述压电体层的层数比所述主压电元件中的所述压电体层的层数少。
6.根据权利要求4或5所述的液滴喷头，其特征在于，所述副压电元件中的相邻的所述电极层彼此重叠的区域的面积，比所述主压电元件中的相邻的所述电极层彼此重叠的区域的面积小。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的液滴喷头，其特征在于，相互邻接的所述主压电元件和所述副压电元件在所述收容室的相反侧相互连结。
8.根据权利要求1～6的任一项所述的液滴喷头，其特征在于，各所述收容室呈长方形状，多个所述收容室沿其短轴方向并设，所述主压电元件和所述副压电元件分别在所述收容室的长轴方向，从所述收容室侧开始奇数序号的所述电极层从一端向中途延伸，从所述收容室侧开始偶数序号的所述电极层按照具有与所述奇数序号的所述电极层重叠的区域的方式，从另一端向中途延伸。
9.根据权利要求8所述的液滴喷头，其特征在于，在所述收容室的长轴方向具有第一端子，其在所述主压电元件和所述副压电元件的每一个的一端，与各所述奇数序号的所述电极层连接；和第二端子，其在所述主压电元件和所述副压电元件的每一个的另一端，与各所述偶数序号的所述电极层连接。
10.根据权利要求9所述的液滴喷头，其特征在于，相互邻接的所述主压电元件和所述副压电元件在所述收容室的相反侧隔着基板相互连结，所述第一端子与所述第二端子从所述主压电元件和所述副压电元件的每一个开始在所述基板上弯曲成L字状。
11.一种液滴喷出装置，其中具备权利要求1～10的任一项所述的液滴喷头。
12.根据权利要求11所述的液滴喷出装置，其特征在于，具有对所述主压电元件和所述副压电元件的每一个进行驱动的驱动机构，该驱动机构按照对所述主压电元件和所述副压电元件的每一个同时施加同一波形的电压的方式，与所述主压电元件和所述副压电元件的每一个连接。
全文摘要
本发明的液滴喷头(2)构成为在使主压电元件(51)和副压电元件(52)中的一方伸展时使另一方收缩，通过使振动板(41)位移，从而使收容室(31)的容积变化，从喷嘴(32)喷出液状材料的液滴，主压电元件(51)和副压电元件(52)分别具备具有压电性的至少一层压电体层、夹持该压电体层的至少一对电极层，压电体层与电极层沿振动板(41)的厚度方向交互层叠，主压电元件(51)中的从收容室(31)侧开始奇数序号的压电体层的极化方向，与副压电元件(52)中的从收容室(31)侧开始奇数序号的压电体层的极化方向相反。由此提供可实现省电化和低成本化的液滴喷头和液滴喷出装置。
文档编号B41J2/045GK101041291SQ2007100881
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月15日 优先权日2006年3月24日
发明者高桥隼人 申请人:精工爱普生株式会社