[发明专利]压电器件和具有此压电器件的墨盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电器件和具有此压电器件的墨盒，具体地涉及一种用于液体检测的压电器件和具有此压电器件的墨盒。

背景技术

在喷墨记录装置中，在托架上安装了喷墨记录头，其具有可对压力发生室进行增压的压力产生装置和将增压的墨水以墨滴形式喷射出的喷嘴口。

喷墨记录装置设置成可通过将墨水从墨水贮槽(墨水容器)中经流动路径连续地供给记录头来进行连续的打印。墨水贮槽设置为可拆卸的盒体，在墨水耗尽时用户可以容易地更换此贮槽。

传统上存在一些用于墨盒的墨水消耗的管理方法。一种方法是通过软件来总计由记录头喷射出的墨滴喷射量和由于保养而被吸收的墨水量，通过计算来管理墨水消耗。另外一种方法是在墨盒上安装可进行液位检测的电极，从而管理实际上消耗了预定量墨水时的时间点。

然而，在通过软件来总计墨滴喷射量和墨水量并通过计算来管理墨水消耗的方法中会引起下述问题。一些记录头所喷出的墨滴具有重量差异。墨滴的重量差异不会对图象的质量起负面影响，然而，考虑到因重量差异而引起墨水消耗的累积误差的情况，应当在墨盒中充满备用量(marginal amount)的墨水。因此导致了一个问题，即在某些墨盒中存留了备用量的墨水。

另一方面，通过电极来管理墨水消耗的时间点的方法可以检测到墨水的实际量。因此，可以非常可靠地管理墨水的剩余量。然而，墨水液位的检测取决于墨水的导电性，因此可被检测的墨水的种类有限，而且电极的密封结构较复杂。另外，通常使用具有高导电性和耐腐蚀性的贵金属来作为电极材料，因此增加了墨盒的制造成本。此外，由于必须安装两个电极，因此增加了制造工艺，从而增加了制造成本。

为了解决上述问题，在日本专利申请No.2000-147052中介绍了一种压电器件，其可以准确地检测液体剩余量，无需复杂的密封结构，并安装在液体容器中。

根据与上述专利申请相关的技术，在与压电器件的振动部分相对的空间中存在墨水和不存在墨水的情况下，利用因压电器件的振动部分的剩余振动所产生的剩余振动信号的共振频率的变化，可以对墨盒中的墨水剩余量进行监测。

图19和20是显示了相关技术的压电器件的图。压电器件具有基体200，其设置成将振动膜202层叠在衬底201上，在基体200上形成有可容纳将被检测的介质的空腔203。在基体200的两个端部处形成了下电极端子204和上电极端子205。另外，在基体200的中央部分形成了与下电极端子204相连的下电极层206，在下电极层206上层叠有压电层207，在压电层207上层叠有上电极层208。

此外，在基体200上形成有辅助电极层209，辅助电极层209将上电极层208和上电极端子205电连接，其一部分位于振动膜202和压电层207之间，并从下方支撑压电层207的延伸部分210。由于压电层207的延伸部分210由辅助电极层209以这种方式支撑，因此可防止延伸部分210形成台阶形部分。

另外，如图20清楚地所示，辅助电极层209形成于与空腔203相对应的区域之外。这是因为，由于位于与空腔203相对应的区域内的振动膜202和压电层207构成了压电器件的振动部分，辅助电极层209形成于振动部分的区域之外，因此就防止了压电器件的振动特性降低。

然而，在上述传统的压电器件中，当压电器件被驱动且振动部分振动时产生了在图20所示的箭头A的位置处压电层207和上电极层208上容易产生裂缝的问题。

产生裂缝的原因被认为是如下所述。即，如图20所示，在下电极层206和辅助电极层209之间形成有间隙211，以保证两者之间的绝缘状态，此间隙211形成为包括了与空腔203的周边203a相对应的位置。因此，当驱动压电器件而使压电器件的振动部分振动时，压电层207在与空腔203的周边203a相对应的位置处产生了应力集中，它被认为是产生裂缝的原因。

另外，如图19清楚地所示，在传统的压电器件中，在与空腔203相对应的区域内，构成振动部分的压电层207、下电极层206和上电极层208整体地形成不对称的形状。因此产生了一个问题，即压电器件的振动部分的重量平衡恶化，而且振动部分的振动特性降低。

考虑到上述问题研制了本发明，其打算提供一种可防止在压电层产生裂缝并能提高压电器件的振动部分的振动特性的压电器件。

发明内容