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公開番号2024066422
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2023103600
出願日2023-06-23
発明の名称アクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体を吐出する装置およびアクチュエータの製造方法
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20240508BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】アクチュエータの駆動効率の低下を低減する。
【解決手段】空隙部が形成された基板と、前記基板に積層され、前記空隙部の壁面の一部を構成する振動膜と、前記空隙部と対向する位置に配置され、前記振動膜に積層された圧電素子と、を備えるアクチュエータであって、前記圧電素子は、少なくとも前記振動膜に積層される部分の外形形状が、前記空隙部よりも内側に収まる形状に設けられている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
空隙部が形成された基板と、
前記基板に積層され、前記空隙部の壁面の一部を構成する振動膜と、
前記空隙部と対向する位置に配置され、前記振動膜に積層された圧電素子と、
を備えるアクチュエータであって、
前記圧電素子は、少なくとも前記振動膜に積層される部分の外形形状が、前記空隙部よりも内側に収まる形状に設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記圧電素子は、前記振動膜の前記空隙部の壁面の一部を構成する側とは反対側の面に積層されていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記圧電素子は、前記振動膜に積層された第一電極と、前記第一電極に積層された圧電膜と、前記圧電膜に積層された第二電極とを有し、前記第一電極の外形形状は前記空隙部よりも内側に収まる形状に設けられていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記第一電極は、前記圧電膜の外形と同じ、または前記圧電膜の外形よりも大きい形状に設けられていることを特徴とする請求項３記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記基板は、前記第一電極および前記第二電極に電圧を印加する駆動回路を備えていることを特徴とする請求項３記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記圧電膜を成す圧電層は、４５０°Ｃ以下の温度で成膜が可能な材料からなることを特徴とする請求項３記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記圧電膜を成す圧電層は、スパッタリングにより成膜されることを特徴とする請求項３記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記空隙部は液体を収容する液室であることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項９】
液体を収容する液室を有するアクチュエータと、
前記液室と連通するノズルと、
を備える液体吐出ヘッドにおいて、
前記アクチュエータとして、請求項８に記載のアクチュエータを用いたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記アクチュエータを複数備え、それぞれの圧電素子の第一電極と第二電極が個別化されて電気的に独立であり、それぞれに異なる極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項９記載の液体吐出ヘッド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体を吐出する装置およびアクチュエータの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、圧電体を圧力室の周壁より内側に設けると共に、下部電極を各圧電体毎に個別化して設け、下部電極の長手方向の一端部が圧力室の周壁に掛かる大きさとなるように構成したアクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１４９６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アクチュエータの駆動効率が低下するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、空隙部が形成された基板と、前記基板に積層され、前記空隙部の壁面の一部を構成する振動膜と、前記空隙部と対向する位置に配置され、前記振動膜に積層された圧電素子と、を備えるアクチュエータであって、前記圧電素子は、少なくとも前記振動膜に積層される部分の外形形状が、前記空隙部よりも内側に収まる形状に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、アクチュエータの駆動効率の低下を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態に係るアクチュエータを模式的に示す斜視図。
圧電素子と液室の位置関係を示す平面図。
図２の断面図。
振動膜の変形挙動を示す説明図。
流路基板に駆動回路、配線部および振動膜を形成する工程について説明する図。
振動膜の上に第一電極層、圧電層および第二電極層を成膜する工程について説明する図。
絶縁膜を成膜する工程について説明する図。
複数のコンタクトを形成する工程について説明する図。
引出配線を形成する工程について説明する図。
防湿膜を形成する工程について説明する図。
インク供給孔を形成する工程について説明する図。
インク供給孔の設置例を示す説明図。
インク供給部の形成する工程について説明する図。
液室を形成する工程について説明する図。
ノズル板を形成する工程について説明する図。
実施形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に示す斜視図。
実施形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。
実施形態に係るアクチュエータの他の例を模式的に示す斜視図。
圧電素子と液室の位置関係を示す平面図。
図１９の断面図。
流路基板に駆動回路、配線部および振動膜を形成する工程について説明する図。
振動膜の上に第一電極層、圧電層および第二電極層を成膜する工程について説明する図。
絶縁膜を成膜する工程について説明する図。
複数のコンタクトを形成する工程について説明する図。
引出配線を形成する工程について説明する図。
防湿膜を形成する工程について説明する図。
ノズル形成部を成膜する工程について説明する図。
ノズルとパッド開口を形成する工程について説明する図。
液室を形成する工程について説明する図。
実施形態に係る液体吐出ヘッドの他の例を模式的に示す斜視図。
実施形態に係る液体吐出ヘッドの他の例を模式的に示す断面図。
アクチュエータの変形例を示す説明図。
アクチュエータの変形例を示す説明図。
アクチュエータの変形例を示す説明図。
実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略構成図。
実施形態の印刷装置におけるヘッドユニットの一例を示す平面図。
実施形態に係る液体を吐出する装置としての他の印刷装置の要部平面図。
図３７に示した印刷装置の要部側面図。
実施形態に係る液体吐出ユニットの要部平面図。
実施形態に係る液体吐出ユニットの他の例を示す正面図。
実施形態に係るアクチュエータを超音波診断装置に適用した一例を示す概略説明図。
超音波探触子の構成の一例を示す概略構成図。
アクチュエータの一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下においては液体を吐出する装置が有する液体吐出ヘッドに適用した実施形態を中心に説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではない。また、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【０００９】
＜第１実施形態＞
［アクチュエータの構成］
はじめに図１および図２を用いて第１実施形態に係るアクチュエータの概略構成を説明する。図１は実施形態に係るアクチュエータを模式的に示す斜視図、図２は圧電素子と液室の位置関係を示す平面図である。
【００１０】
アクチュエータ１１０は、例えば、液室を形成する壁面のうち、ノズルを有する面（ノズル面）に対向する面を振動させて、液室内の液体をノズルから吐出させる方式の液体吐出ヘッド等に用いられるアクチュエータである。
（【００１１】以降は省略されています）

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