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公開番号2025039095
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2023145943
出願日2023-09-08
発明の名称液体吐出ヘッド
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20250313BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】振動板にクラックが発生することを抑制する。
【解決手段】液体吐出ヘッド3は、振動板35と、振動板35の第1面SF1側に設けられた圧力室CVを有する圧力室基板34と、振動板35の第2面SF2側に設けられ、下部電極Zd、圧電体層Zm及び上部電極Zuを有する圧電素子PZと、を有する。下部電極Zd、圧電体層Zm及び上部電極Zuは、この順で、振動板35の第2面SF2側に設けられる。上部電極Zuは、所定の元素の酸化物を有し、平面視において圧電体層Zm及び下部電極Zdの両方と重なる第1領域AR1を含む。第1領域AR1は、圧力室CVの長手方向であるX軸に沿う方向において、互いに離れた領域である2つの第2領域AR2、及び、2つの第2領域AR2の間に位置する第3領域AR3を含む。第3領域AR3における酸化物の含有率は、2つの第2領域AR2の各々における酸化物の含有率よりも高い。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１面、及び、前記第１面とは反対側の第２面を有する振動板と、
前記振動板の前記第１面側に設けられ、液体が充填される圧力室を有する圧力室基板と、
前記振動板の前記第２面側に設けられ、第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電素子と、
を備え、
前記第１電極、前記圧電体層及び前記第２電極は、この順で、前記振動板の前記第２面側に、前記第１面から前記第２面に向かう第１方向に沿って設けられ、
前記第２電極は、所定の元素の酸化物を有し、前記第１方向からの平面視において前記圧電体層及び前記第１電極の両方と重なる第１領域を含み、
前記第１領域は、前記圧力室の長手方向である第２方向において、互いに離れた領域である２つの第２領域、及び、前記２つの第２領域の間に位置する第３領域を含み、
前記第３領域における前記酸化物の含有率は、前記２つの第２領域の各々における前記酸化物の含有率よりも高い、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記第２方向において、前記第３領域の幅は、前記２つの第２領域の幅の合計よりも小さい、
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第１方向において前記第２電極上に積層され、前記第２方向において互いに離れて配置され、前記第２電極を押さえる第１錘部及び第２錘部をさらに備え、
前記第１方向からの平面視において、前記２つの第２領域の一方は前記第１錘部と重なる領域を含み、前記２つの第２領域の他方は前記第２錘部と重なる領域を含む、
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第３領域の前記第２方向の幅は、前記第１錘部及び前記第２錘部間の前記第２方向の長さの半分以下であり、
前記第１方向からの平面視において、前記第１錘部及び前記第２錘部間の前記第２方向における中央の位置は、前記第３領域内に位置する、
請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記２つの第２領域の各々における前記酸化物の含有率は、５０％以下である、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第３領域における前記酸化物の含有率は、９０％以上である、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記圧電素子は、駆動されていない状態において、前記第１方向とは反対方向の第３方向に向かって凸状となっており、
前記圧電素子のうち、前記第１方向からの平面視において前記第３領域と重なる部分において最も前記第３方向に位置する箇所は、前記第１方向からの平面視において前記２つの第２領域と重なる２つの部分において最も前記第３方向に位置する箇所よりも、前記第３方向に位置する、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記所定の元素は、イリジウムである、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
圧電素子を用いてノズルからインク等の液体を吐出することにより画像を印刷する液体吐出装置が知られている。例えば、液体吐出装置は、圧力室の一部を構成する振動板を圧電素子により振動させることで、圧力室に充填された液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドを有する。特許文献１には、圧力発生室を含み隔壁によって区画された複数の個別流路と複数の個別流路が連通する共通流路とが設けられた流路形成基板と、流路形成基板の上方に設けられて個別流路の一方の面を構成する振動板とを有する液体噴射ヘッドが開示されている。特許文献１に記載の液体噴射ヘッドでは、隔壁と振動板との間でのクラックの発生を抑制するために、隔壁の共通流路側の先端部と振動板との間に樹脂材料が充填される溝部が設けられ、隔壁と振動板とが固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１４３１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、振動板にクラックが発生する課題は、従来から知られている。このため、従来技術の方法に限らず、振動板にクラックが発生することを抑制することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出ヘッドは、第１面、及び、前記第１面とは反対側の第２面を有する振動板と、前記振動板の前記第１面側に設けられ、液体が充填される圧力室を有する圧力室基板と、前記振動板の前記第２面側に設けられ、第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電素子と、を備え、前記第１電極、前記圧電体層及び前記第２電極は、この順で、前記振動板の前記第２面側に、前記第１面から前記第２面に向かう第１方向に沿って設けられ、前記第２電極は、所定の元素の酸化物を有し、前記第１方向からの平面視において前記圧電体層及び前記第１電極の両方と重なる第１領域を含み、前記第１領域は、前記圧力室の長手方向である第２方向において、互いに離れた領域である２つの第２領域、及び、前記２つの第２領域の間に位置する第３領域を含み、前記第３領域における前記酸化物の含有率は、前記２つの第２領域の各々における前記酸化物の含有率よりも高い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の実施形態に係る液体吐出装置の一例を説明するための説明図である。
液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
図２に示すａ－ａ線の断面図である。
複数の圧電素子の平面図である。
図４におけるｂ－ｂ線の断面図である。
図４におけるｃ－ｃ線の断面図である。
クラックの発生を説明するための説明図である。
上部電極の酸化度合いと、圧電素子の特性変動及びクラック耐性との関係を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。但し、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【０００８】
［１．実施形態］
先ず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る液体吐出装置１の概要について説明する。本実施形態では、液体吐出装置１がシリアルプリンターである場合を一例として想定する。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る液体吐出装置１の一例を説明するための説明図である。以下では、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を適宜用いて説明する。また、以下では、Ｘ軸に沿う一方向はＸ１方向と称され、Ｘ１方向とは反対の方向はＸ２方向と称される。同様に、Ｙ軸に沿う一方向はＹ１方向と称され、Ｙ１方向とは反対の方向はＹ２方向と称される。そして、Ｚ軸に沿う一方向はＺ１方向と称され、Ｚ１方向とは反対の方向はＺ２方向と称される。
【００１０】
図１の液体吐出装置１は、インクを媒体ＰＰに吐出するインクジェット方式の印刷装置である。なお、インクは、「液体」の一例である。媒体ＰＰは、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルム又は布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体ＰＰとして利用される。
（【００１１】以降は省略されています）

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