驱动装置及液体喷头制造方法及图纸

提供一种维持驱动耐久性、提高液体喷射特性的驱动装置及液体喷头。驱动装置具有由设置在基板（１０）一面上的下电极（６０）、压电体层（７０）及上电极（８０）构成的多个压电元件（３００），并且所述下电极（６０）跨多个所述压电元件（３００）而形成，在所述下电极（６０）的相互邻接的所述压电元件（３００）间的区域设置厚度比设置在所述压电元件（３００）上的区域薄的薄壁部（６１），并且在所述薄壁部（６１）的与所述压电元件（３００）的边界部分设置凹部（６２），该凹部（６２）的内面及该凹部（６２）的与所述压电元件（３００）相反侧的开口缘部形成为曲面状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有能够变位地设置在基板上的压电元件的驱动装置及采用了驱动装置的液体喷头。
技术介绍
具备通过施加电压而变位的压电元件的驱动装置，例如作为搭载在喷射液滴的液体喷射装置上的液体喷头的液体喷出机构而使用。作为这种液体喷头，已知一种喷墨式记录头，其例如由振动板构成与喷嘴开口连通的压力产生室的一部分，利用压电元件使该振动板变形，对压力产生室的墨水加压而使墨滴从喷嘴开口喷出。作为这种喷墨式记录头，提出了如下结构在多个压电元件的整个横向设置有下电极，并设置有下电极去除部，其将下电极的相互邻接的压电元件间的区域去除为厚度比压电元件的区域薄(例如，参照专利文献1)。还提出了如下结构在压电元件的宽度方向两侧，设置有去除下电极一部分而形成为薄膜的下电极去除部(例如，参照专利文献2)。不过，在专利文献1及2的设置有下电极去除部的构成中，虽然能够提高振动板的变位特性、提高压电元件的变位特性，提高喷墨特性，但是存在由下电极去除部划分的角部等产生应力集中、驱动耐久性下降这样的问题。另外，在压电元件上设置具有耐湿性的保护膜的情况下存在的问题是，当形成保护膜之际，在下电极去除部划分出的角部的影响下，在保护膜上产生阶梯等，并在压电元件的驱动作用下而在该阶梯上产生龟裂。专利文献1特开2000-94688号公报(第14页、第16图)专利文献2特开平11-151815号公报(第6页、第6图)
技术实现思路
本专利技术即是鉴于这种事情而产生的，其课题在于提供一种维持驱动耐久性、提高液体喷射特性的驱动装置及液体喷头。解决所述课题的本专利技术第1方式的驱动装置，其特征在于，具有由设置在基板一面上的下电极、压电体层及上电极构成的多个压电元件，并且所述下电极跨多个所述压电元件而形成，所述下电极的相互邻接的所述压电元件间的区域形成为厚度比设置在所述压电元件上的区域薄的薄壁部，并且，在所述薄壁部的与所述压电元件的边界部分设置有凹部，且该凹部的内面及该凹部的与所述压电元件相反侧的开口缘部设置成曲面状。该第1方式，在下电极上设置薄壁部及凹部，从而能够维持下电极的刚性、维持驱动耐久性，且提高变位特性。另外，将凹部的内面及开口缘部形成为曲面状，则能够提高凹部的刚性，更可靠地提高驱动耐久性。本专利技术的第2方式，是基于第1方式的驱动装置，其特征在于，所述薄壁部及所述凹部在所述压电元件的整个纵向设置。该第2方式，能够维持下电极的驱动耐久性且提高压电元件的变位特性。本专利技术的第3方式，是基于第1或2方式的驱动装置，其特征在于，设置有覆盖所述压电元件的至少所述压电体层的侧面及所述凹部的由绝缘体构成的保护膜。该第3方式，能够防止由于大气中的水分等而引起的压电元件的破坏。另外，由于将凹部的内面及开口缘部设置成曲面状，因而能够提高保护膜的贴附，更可靠地防止压电元件的破坏。本专利技术的第4方式，是基于第3方式的驱动装置，其特征在于，所述保护膜跨多个电压元件而设置。该第4方式，能够防止由于大气中的水分等而引起的压电元件的破坏。本专利技术的第5方式，是基于第1～4方式中任意一种方式的驱动装置，其特征在于，所述上电极独立地设置在每个压电元件上，并且，该上电极的所述压电元件横向的端部限定作为该压电元件的实际驱动部的压电体有源部的横向的端部，且所述下电极的所述压电元件纵向的端部限定所述压电体有源部的纵向的端部。该第5方式，能够由上电极及下电极限定压电体有源部的纵向及横向的端部，能够实现压电元件的高密度化。本专利技术的第6方式的液体喷头，其特征在于，具备第1～5方式中任意一种方式的驱动装置作为用于喷射液体的液体喷出机构。该第6方式，能够实现提高驱动耐久性、提高可靠性，并且提高液体喷射特性的液体喷头。附图说明图1是实施方式1的记录头的分解立体图。图2是实施方式1的记录头的俯视图及截面图。图3是实施方式1的记录头的截面图及要部放大截面图。图4是表示实施方式1的记录头的制造方法的截面图。图5是表示实施方式1的记录头的制造方法的截面图。图6是表示实施方式1的记录头的制造方法的截面图。图7是表示实施方式1的记录头的制造方法的截面图。图8是表示实施方式1的记录头的制造方法的截面图。图中10-流路形成基板，12-压力产生室，13-连通部，14-墨水供给路，20-喷嘴板，21-喷嘴开口，30-保护基板，31-储存器部，40-柔性基板，50-弹性膜，55-绝缘体膜，60-下电极膜，61-薄壁部，62-凹部，70-压电体层，80-上电极膜，90-引线电极(リ一ド電 )，100-储存器，110-流路形成基板用晶片，120-驱动电路，121-驱动布线，130-保护基板用晶片，300-压电元件。具体实施例方式以下，根据实施方式对本专利技术进行详细说明。(实施方式1)图1是本专利技术实施方式1的作为液体喷头一例的喷墨式记录头的分解立体图，图2是流路形成基板的俯视图及压力产生室的纵向截面图，图3是图2(b)的A-A′截面图及其要部放大截面图。如图所示，流路形成基板10在本实施方式中由结晶面方位为(110)面的单晶硅基板构成，在其一面上预先利用热氧化形成有由二氧化硅构成的厚度0.5～2μm的弹性膜50。在流路形成基板10上，从另一面侧进行各向异性蚀刻，从而在其宽度方向(横向)并设有由多个隔板11划分成的多个压力产生室12。另外，在流路形成基板10的压力产生室12的纵向外侧的区域形成有连通部13，连通部1 3和各压力产生室12经由设置在每个压力产生室12上的墨水供给部14连通。连通部13与后述保护基板30的储存器部31连通，构成作为各压力产生室12的共用液体室的储存室100的一部分。墨水供给路14以比压力产生室12窄的宽度形成，使从连通部13流入压力产生室12的墨水的流路阻力保持一定。还有，本实施方式中，从单侧缩小流路的宽度而形成了墨水供给路14，不过，也可以从两侧缩小流路的宽度而形成墨水供给路。另外，也可以不缩小流路的宽度，而从厚度方向缩小来形成墨水供给路。另外，在流路形成基板10的开口面侧，利用胶粘剂或热熔敷薄膜等来紧固喷嘴板20，该喷嘴板20穿设有与各压力产生室12的跟墨水供给路14相反侧的端部附近连通的喷嘴开口21。还有，喷嘴板20例如由玻璃陶瓷、单晶硅基板、不锈钢等构成。另一方面，在这种流路形成基板10的与喷嘴板20相反侧的面上，如上所述，形成有厚度例如约1.0μm的弹性膜50，在该弹性膜50上形成有厚度例如约0.4μm的绝缘体膜55。再有，在该绝缘体膜55上，按照后述的工艺层叠形成厚度例如约0.2μm的下电极膜60、厚度例如约1.0μm的压电体层70、厚度例如约0.05μm的上电极膜80，构成压电元件300。在此，压电元件300是指包含下电极膜60、压电体层70及上电极膜80的部分。通常，以压电元件300中任一个电极为共用电极，在每个压力产生室12上图案形成另一个电极及压电体层70而构成。并且，这里由图案形成的任一个电极及压电体层70构成、且通过向两电极施加电压而产生压电变形的部分被称为压电体有源部。本实施方式中，以下电极膜60为压电元件300的共用电极，以上电极膜80为压电元件300的分立电极，不过，视驱动电路或布线的情况，反过来也没关系。任意情况下，均在每个压力产生室12形成压电体有源部。另外，如图2及图3所示，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动装置，其特征在于，具有由设置在基板一面上的下电极、压电体层及上电极构成的多个压电元件，并且所述下电极跨多个所述压电元件而形成，所述下电极的相互邻接的所述压电元件间的区域形成为厚度比设置在所述压电元件上的区域薄的薄壁部，并且， 在所述薄壁部的与所述压电元件的边界部分设置有凹部，且该凹部的内面及该凹部的与所述压电元件相反侧的开口缘部设置成曲面状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岛田胜人，齐藤刚，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]