[发明专利]液体喷射头以及液体喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过压电元件的移动而从喷嘴喷射液滴的液体喷射头以及液体喷射装置。

背景技术

作为喷射液滴的液体喷射头的代表性例子的喷墨式记录头，例如具有如下结构的喷墨式记录头：具备形成有压力产生室的流路形成基板和压电元件，该压电元件由设置于流路形成基板的一面侧的下电极、设置于下电极上的压电体层和设置于压电体层上的上电极构成，并且该记录头通过利用压电元件的移动来使振动板移动而对压力产生室施加压力，从而从喷嘴喷射墨水滴。在上述喷墨式记录头的结构中，在通过压电元件的驱动来使振动板移动时，容易在振动板的与压力产生室的长边方向的端部对置的部分产生裂缝。

为了解决这样的问题，具有如下结构的记录头：压电元件具有成为实质性驱动部的压电体能动部、和虽然具有与压电体能动部连续的压电体层但实质上不被驱动的压电体非能动部(例如参照专利文献1)。

通过如上述那样压电元件具备压电体非能动部，在驱动压电元件时，能够降低与压力产生室的长边方向端部对置的振动板的变形量，从而抑制振动板产生裂纹。

【专利文献1】日本特许第3114808号公报

但也具有如下结构的记录头：压电元件由设置于流路形成基板上的单独电极亦即第一电极(下电极)、压电体层和共通电极亦即第二电极(上电极)构成。如果是这种构成的压电元件，则也能够如上述那样通过压电元件具备压电体能动部和压电体非能动部来抑制振动板产生裂纹。

此外，在像这样第二电极为共通电极的压电元件中，压电体非能动部例如能够通过除去第二电极来形成。即：以第二电极的端部来规定压电体能动部和压电体非能动部的边界。这样的压电元件也能通过具备压电体非能动部而如上述那样抑制振动板产生裂纹。

但是，若在压电体非能动部上不存在第二电极，则应力集中于上述压电体能动部与压电体非能动部的边界部分，可能会在该部分的振动板上产生裂纹。更详细地说，由于构成压电元件的第二电极例如由铱等构成且具有压缩方向的内部应力，因此在初始状态(未施加电压的状态)下，压电体能动部实质上被第二电极朝与压力产生室相反的方向吸引，在压力产生室的宽度方向(短边方向)的截面中以第二电极侧凸出的方式挠曲变形。另一方面，不具备第二电极的压电体非能动部与压电体能动部相反，以第一电极侧凸出的方式挠曲变形。因此，应力集中于上述压电体能动部与压电体非能动部的边界部分，可能会在该部分的振动板上产生裂纹。

这样的问题在将第二电极作为压电元件的共通电极的情况下尤其容易产生。这是因为将第二电极作为压电元件的共通电极时，与作为单独电极的情况相比，由于构成压电元件(压电体能动部)的第二电极的面积比较大，所以初始状态时的压电体能动部的挠曲量比较大。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种液体喷射头以及液体喷射装置，抑制了在压电体能动部与压电体非能动部的边界处的振动板的裂纹。

解决上述课题的本发明涉及液体喷射头，该液体喷射头具备：流路形成基板，该流路形成基板并列设置有多个与喷出液滴的喷嘴分别连通的压力产生室；和压电元件，该压电元件在该流路形成基板的一面侧隔着振动板与各压力产生室对应地设置，该压电元件由第一电极、压电体层以及第二电极构成，其中，该第一电极设置于上述流路形成基板上，且针对上述压电元件的每个独立，该压电体层设置于该第一电极上，该第二电极遍及多个压电元件连续地设置在该压电体层上，并且与上述多个压电元件共通，该压电元件与上述压力产生室对置地具备压电体能动部和压电体非能动部，上述压电体能动部层叠有上述第一电极、上述压电体层和上述第二电极，上述压电体非能动部具有从该压电体能动部连续的上述第一电极和上述压电体层，但不会被电压驱动，并且上述压电体非能动部延伸设置至上述压力产生室的外侧，在上述压电体非能动部的上述压电体层上设置有应力控制层，该应力控制层具有与上述第二电极的内部应力相同方向的内部应力，且与上述第二电极电绝缘。

在上述的本发明中，在未对压电元件施加电压的初始状态，压电体能动部和压电体非能动部由于其内部应力而相同程度地挠曲变形。因此，能够抑制在压电体能动部和压电体非能动部边界发生应力集中，能够抑制应力集中所导致的振动板的裂纹。

这里，优选上述应力控制层形成得比上述压力产生室的长边方向端部更靠内侧。由此，应力控制层的挠曲变形不会受到限制，因此能够使压电体能动部的挠曲变形和压电体非能动部的挠曲变形更加接近。

此外，优选上述应力控制层由上述第二电极相同的层构成。由此，能够使压电体非能动部的挠曲变形量成为与压电体能动部的挠曲变形量同等的变形量。