專(zhuān)利名稱：致動(dòng)器、噴液頭以及噴液裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及致動(dòng)器、噴液頭以及噴液裝置。
背景技術(shù)：
在噴墨打印機(jī)等的噴液裝置中，已知為了噴射墨液等的液滴而具備壓電元件的致動(dòng)器。壓電元件能夠作為例如使振動(dòng)板移位的驅(qū)動(dòng)部來(lái)發(fā)揮作用。就這樣的致動(dòng)器而言， 形成有多個(gè)壓力室，按每個(gè)壓力室在振動(dòng)板上配置有驅(qū)動(dòng)部。就具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)部的致動(dòng)器而言，一般來(lái)說(shuō)將驅(qū)動(dòng)部的一方的電極作為單體電極，將另一方的電極作為共用電極而電連接多個(gè)驅(qū)動(dòng)部。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，將上電極膜作為單體電極，使下電極膜從壓力室的長(zhǎng)度方向的一端部側(cè)延伸設(shè)置到周壁上且在周壁上使其連接而將其作為共用電極，從而使多個(gè)壓電元件電連接。就具備這樣的多個(gè)驅(qū)動(dòng)部的致動(dòng)器而言，優(yōu)選，將多個(gè)驅(qū)動(dòng)部以低電阻連接。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2005-88441號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的幾個(gè)方式所涉及的目的之一在于提供能夠?qū)⒍鄠€(gè)驅(qū)動(dòng)部以低電阻連接的致動(dòng)器。本發(fā)明的幾個(gè)方式所涉及的目的之一在于提供包括上述的致動(dòng)器的噴液頭和噴
液裝置。本發(fā)明所涉及的致動(dòng)器，具有振動(dòng)板；形成在所述振動(dòng)板的上方的沿著預(yù)定方向延伸的第一導(dǎo)電層；覆蓋所述第一導(dǎo)電層的壓電體層；形成在所述壓電體層的上方的第二導(dǎo)電層；形成在所述振動(dòng)板的上方以及所述第二導(dǎo)電層的上方的金屬層；和電連接于所述金屬層的電極，驅(qū)動(dòng)部包括所述第一導(dǎo)電層、所述第二導(dǎo)電層和由所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層夾著的所述壓電體層，所述驅(qū)動(dòng)部在垂直于所述預(yù)定方向的方向上配置有多個(gè)，所述金屬層與多個(gè)所述第二導(dǎo)電層交叉并電連接于多個(gè)所述第二導(dǎo)電層。根據(jù)這樣的致動(dòng)器，通過(guò)所述金屬層能夠電連接多個(gè)所述第二導(dǎo)電層，所以能夠?qū)⒍鄠€(gè)所述驅(qū)動(dòng)部以低電阻連接。另外，本發(fā)明所涉及的記載中，使用“上方”這樣的文字，表示例如“在特定的部件 (下面稱為“A”)的“上方”形成其他的特定的部件(下面稱為“B”)”等等。在本發(fā)明所涉及的記載中，在該例這樣的情況中包括在A上直接形成有B這樣的情況和在A上隔著其他的部件而形成有B這樣的情況，而使用“上方”這樣的文字。在本發(fā)明所涉及的致動(dòng)器中，所述金屬層可以形成多個(gè)。
根據(jù)這樣的致動(dòng)器，能夠?qū)⒍鄠€(gè)所述驅(qū)動(dòng)部以更低的電阻連接。在本發(fā)明所涉及的致動(dòng)器中，多個(gè)所述金屬層中的第一金屬層，可在所述第二導(dǎo)電層的上方位于所述第二導(dǎo)電層的一方的端面?zhèn)?，多個(gè)所述金屬層中的第二金屬層，可在所述第二導(dǎo)電層的上方位于所述第二導(dǎo)電層的另一方的端面?zhèn)取８鶕?jù)這樣的致動(dòng)器，能夠抑制所述第二導(dǎo)電層的端面附近的所述壓電體層的變形。在本發(fā)明所涉及的致動(dòng)器中，所述第一金屬層具有在相鄰的所述驅(qū)動(dòng)部之間形成并朝向所述一方的端面?zhèn)妊由斓牡谝谎由觳?，所述第一延伸部電連接于所述電極。根據(jù)這樣的致動(dòng)器，能夠?qū)⒍鄠€(gè)所述驅(qū)動(dòng)部以更低的電阻連接。在本發(fā)明所涉及的致動(dòng)器中，所述第二金屬層可具有在相鄰的所述驅(qū)動(dòng)部之間形成并朝向所述另一方的端面?zhèn)妊由斓牡诙由觳?。根?jù)這樣的致動(dòng)器，能夠抑制由于僅所述振動(dòng)板的所述第一延伸部周邊的剛性增大所引發(fā)的應(yīng)力集中。在本發(fā)明所涉及的致動(dòng)器中，所述電極、所述第一金屬層以及所述第二金屬層可具有層疊有鎳-鉻合金和金的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這樣的致動(dòng)器，能夠簡(jiǎn)化制造工序。本發(fā)明所涉及的噴液頭，其包括本發(fā)明所涉及的致動(dòng)器；和與噴嘴孔連通并通過(guò)致動(dòng)器的工作而使容積變化的壓力室。根據(jù)這樣的噴液頭，包括本發(fā)明所涉及的致動(dòng)器，所以能夠?qū)⒍鄠€(gè)所述驅(qū)動(dòng)部以低電阻連接。本發(fā)明所涉及的噴液裝置，其包括本發(fā)明所涉及的噴液頭。根據(jù)這樣的噴液裝置，包括本發(fā)明所涉及的噴液頭，所以能夠?qū)⒍鄠€(gè)所述驅(qū)動(dòng)部以低電阻連接。


圖1是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的分解立體圖。 圖2(A)是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的要部的俯視圖。 圖2(B)是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的要部的截面圖。 圖2(C)是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的要部的截面圖。 圖2(D)是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的要部的截面圖。 圖3是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的制造工序的截面圖。 圖4是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的制造工序的截面圖。 圖5是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的制造工序的截面圖。 圖6是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的制造工序的截面圖。 圖7是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液頭的制造工序的截面圖。 圖8是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液裝置的立體圖。 符號(hào)說(shuō)明
1硅基板10流路形成板11壓力室12壁部13供給路徑14連通路徑15貯存器20 噴嘴板21噴嘴孔40密封板41 區(qū)域100致動(dòng)器101金屬膜 102層110振動(dòng)板 120驅(qū)動(dòng)部 122第一導(dǎo)電層123a 第一導(dǎo)電部 12 第二導(dǎo)電部124壓電體層 12 頂面124b 側(cè)面
125a第一區(qū)域 125b第二.區(qū)域126第二導(dǎo)電層
126a第一端面 126b第二-端面130第一金屬層
131第一延伸部 132第二-金屬層133第二延伸部
140電極(共用電極)150開(kāi)口部160引線電極162 導(dǎo)電部 1000 噴液頭 1010 噴頭單元驅(qū)動(dòng)部1020裝置本體 1021 托架 1022 排出口1030噴頭單元 1031 墨盒 1032 滑架1041滑架馬達(dá) 1042往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 1043 同步帶1044滑架導(dǎo)引軸 1050供紙部 1051供紙馬達(dá)1052供紙輥 1060控制部 1070操作面板10000噴液裝置
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)于本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，參照

。1、致動(dòng)器以及噴液頭首先，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的致動(dòng)器100以及噴液頭1000進(jìn)行說(shuō)明。這里，作為致動(dòng)器100的例子，對(duì)于將致動(dòng)器100用到噴液頭1000中的情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，致動(dòng)器 100的用途不限定于噴液頭。圖1是模式性地表示使用了本實(shí)施方式所涉及的致動(dòng)器100的噴液頭1000的分解立體圖。圖2(A)是模式性地表示作為噴液頭1000的要部的流路形成板10、致動(dòng)器100 的俯視圖。圖2(B)是圖2(A)的II B-II B線截面圖。圖2(C)是圖2(A)的II C-II C線截面圖。圖2(D)是圖2(A)的II D- II D線截面圖。噴液頭1000，如圖1以及圖2所示包括致動(dòng)器100 ；和與噴嘴孔21連通并通過(guò)致動(dòng)器100的工作而使容積變化的壓力室11。噴液頭1000，例如還可包括流路形成板10、 噴嘴板20和密封板40。致動(dòng)器100可包括振動(dòng)板110、驅(qū)動(dòng)部120、金屬層(第一金屬層 130、第二金屬層132)、電極(下面也稱為“共用電極”)140和引線電極160。驅(qū)動(dòng)部120可包括第一導(dǎo)電層122、第二導(dǎo)電層126、以及由第一導(dǎo)電層122和第二導(dǎo)電層1 夾著的壓電體層IM。流路形成板10具有壓力室11。流路形成板10，如圖1所示具有構(gòu)成壓力室11的側(cè)壁的壁部12。流路形成板10可以具有經(jīng)由供給路徑13以及連通路徑14而連通于壓力室11的貯存器15。在貯存器15，可以形成有貫通孔16，可以通過(guò)貫通孔16從外部對(duì)貯存器15內(nèi)供給液體。通過(guò)對(duì)貯存器15內(nèi)供給液體，能夠經(jīng)由供給路徑13以及連通路徑14將液體供給到壓力室11。對(duì)壓力室11的形狀沒(méi)有特別限定。壓力室11的形狀可以是例如俯視為平行四邊形，也可以是矩形。壓力室11的數(shù)量也沒(méi)有特別限定，可以是一個(gè)也可以設(shè)置多個(gè)。流路形成板10的材質(zhì)沒(méi)有特別限定。流路形成板10可以由例如單晶硅、鎳、不銹材質(zhì)、不銹鋼、玻璃陶瓷等形成。噴嘴板20如圖1所示形成于流路形成板10的下方。噴嘴板20為板狀的部件并具有噴嘴孔21。噴嘴孔21形成為連通于壓力室11。噴嘴孔21的形狀只要能夠排出液體即可，沒(méi)有特別的限定。經(jīng)由噴嘴孔21，能夠?qū)毫κ?1內(nèi)的液體例如朝向噴嘴板20的下方排出。另外，對(duì)噴嘴孔21的數(shù)量沒(méi)有特別限定，可以是1個(gè)也可以設(shè)置有多個(gè)。噴嘴板 20的材質(zhì)沒(méi)有特別限定。噴嘴板20可以由例如單晶硅、鎳、不銹材質(zhì)、不銹鋼、玻璃陶瓷等形成。致動(dòng)器100，如圖1所示形成于流路形成板10之上。致動(dòng)器100的驅(qū)動(dòng)部120包括第一導(dǎo)電層122、第二導(dǎo)電層1 和由第一導(dǎo)電層122與第二導(dǎo)電層1 夾著的壓電體層124。就致動(dòng)器100而言，驅(qū)動(dòng)部120能夠電連接于外部驅(qū)動(dòng)電路50并基于外部驅(qū)動(dòng)電路50的信號(hào)而工作(振動(dòng)、變形)。振動(dòng)板110可通過(guò)驅(qū)動(dòng)部120的工作而移位，而使壓力室11的內(nèi)部壓力適當(dāng)變化。驅(qū)動(dòng)部120與多個(gè)壓力室11 一一對(duì)應(yīng)地排列有多個(gè)。驅(qū)動(dòng)部 120，如圖2 (A)所示，在垂直于第一導(dǎo)電層122的長(zhǎng)度方向的第一方向A上排列有多個(gè)。振動(dòng)板110，如圖1至圖2所示，形成于流路形成板10之上。振動(dòng)板110為例如板狀的部件。對(duì)振動(dòng)板110的結(jié)構(gòu)以及材料沒(méi)有特別限定。在圖2(B)的例子中，振動(dòng)板110 包括第一層IlOa和第二層110b。作為第一層IlOa可使用例如氧化鋯。作為第二層IlOb可使用例如氧化硅。作為振動(dòng)板110，不限定于此，可以是例如包括氧化鋯或氧化硅等的絕緣膜、鎳等的金屬膜、聚酰亞胺等的高分子材料膜的單層結(jié)構(gòu)、或者層疊有多種材料的結(jié)構(gòu)。 振動(dòng)板110可通過(guò)驅(qū)動(dòng)部120變形而振動(dòng)(移位)。由此，可使形成于下方的壓力室11的容積變化。第一導(dǎo)電層122形成于振動(dòng)板110的上方。第一導(dǎo)電層122，如圖2(A)所示，形成為沿著第二方向B延伸。作為第一導(dǎo)電層122的材質(zhì)，例如，可以例示鎳、銥、鉬等的各種金屬、它們的導(dǎo)電性氧化物(例如氧化銥等)、鍶和釕的復(fù)合氧化物(SrRu0x:SR0)、鑭和鎳的復(fù)合氧化物(LaNi0x:LN0)等。第一導(dǎo)電層122可以是例示的材料的單層結(jié)構(gòu)，也可以是層疊有多種材料的結(jié)構(gòu)。另外，在第一導(dǎo)電層122和振動(dòng)板110之間可以形成有例如緊密附著層等。作為該情況下的緊密附著層，可以列舉例如鈦層等。第一導(dǎo)電層122的厚度， 可設(shè)定為例如50nm以上且300nm以下。第一導(dǎo)電層122，如圖2(C)所示，具有構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部 120的第一導(dǎo)電部123a。作為第一導(dǎo)電部123a的功能之一，可以列舉其成為用于對(duì)壓電體層1 施加電壓的一方的電極(形成于壓電體層124的下部的下部電極)。第一導(dǎo)電部 123a，從振動(dòng)板110的厚度方向來(lái)看，可以是隔著壓電體層IM與第二導(dǎo)電層1 重疊的區(qū)域。第一導(dǎo)電層122，還可具有第二導(dǎo)電部12北。作為第二導(dǎo)電部12 的功能之一，可以列舉其電連接引線電極160和第一導(dǎo)電部123a。在圖示的例子中，第二導(dǎo)電部12 從第一導(dǎo)電部123a起朝向開(kāi)口部150側(cè)延伸。另外，致動(dòng)器100，例如從振動(dòng)板110的厚度方向來(lái)看，可以在與共用電極140重疊的區(qū)域具有金屬膜101(參照?qǐng)D2(C)以及圖2(D))。金屬膜 101例如也可以不與任何的部件電連接。壓電體層IM形成為覆蓋第一導(dǎo)電層122。壓電體層124，如圖2(B)所示，覆蓋第一導(dǎo)電層122的頂面和側(cè)方，還覆蓋振動(dòng)板110的上方?？梢栽趬弘婓w層124與第一導(dǎo)電層122之間形成其他的層。作為這種情況下的其他的層，可以列舉例如用于控制壓電體層 124的結(jié)晶的取向的取向控制層(例如鈦層)等。壓電體層124的厚度，可以設(shè)定為例如 300nm以上且3000nm以下。如果壓電體層124的厚度偏離所述范圍，則有時(shí)就不能得到用于使振動(dòng)板110變形所必需的伸縮。壓電體層IM具有頂面12 和連接于頂面12 的側(cè)面124b。在圖2 (B)的例子中，壓電體層124的頂面12 為平坦的面(平面)，與振動(dòng)板110的頂面大致平行。壓電體層IM的頂面IMa，也并非限定于平坦的面，也可以具有反映出基底的第一導(dǎo)電層122的形狀的凸形狀。壓電體層124的側(cè)面124b是連接壓電體層124的頂面12 和振動(dòng)板110的頂面的面。壓電體層124的側(cè)面124b可以由一個(gè)平坦的面構(gòu)成，也可以由多個(gè)平坦的面構(gòu)成。另外，壓電體層124的側(cè)面124b可以包括曲面。壓電體層124由壓電材料形成。因此，壓電體層124，能夠通過(guò)由第一導(dǎo)電層122 和第二導(dǎo)電層1 施加電場(chǎng)，從而變形。通過(guò)該變形，振動(dòng)板110可撓曲、振動(dòng)。壓電體層 124，從振動(dòng)板110的厚度方向來(lái)看，具有由第一導(dǎo)電層122和第二導(dǎo)電層1 夾著的第一區(qū)域12fe。壓電體層124的第一區(qū)域125a、第一導(dǎo)電層122和第二導(dǎo)電層1 構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部 120。驅(qū)動(dòng)部120，由2個(gè)導(dǎo)電層122、1沈夾著壓電體層IM而構(gòu)成電容器，可成為壓電元件。壓電體層1 還可具有第二區(qū)域12恥。第二區(qū)域12 ，是壓電體層124的除第一區(qū)域 125a以外的區(qū)域。即，第二區(qū)域12 是沒(méi)有因第一導(dǎo)電層122和第二導(dǎo)電層1 而被施加電場(chǎng)的區(qū)域。在第二區(qū)域12 ，例如如圖2(C)所示設(shè)置有開(kāi)口部150。由此，能夠電連接第一導(dǎo)電層122和引線電極160。作為壓電體層IM的材質(zhì)，優(yōu)選，以一般式ABO3K示的鈣鈦礦型氧化物(例如A包括Pb，B包括&以及Ti)。作為這樣的材料的具體例，可以列舉鈦酸鋯酸鉛O3MZr, Ti) O3)(下面簡(jiǎn)記為“PZT”)、鈦酸鋇(BaTi03)、鈮酸鉀鈉((K，Na)NbO3)等。其中，作為壓電體層124的材質(zhì)，最優(yōu)選PZT，因?yàn)槠鋲弘娞匦粤己?。第二?dǎo)電層1 形成在壓電體層124的上方。第二導(dǎo)電層1 可形成于壓電體層 124的頂面12如。第二導(dǎo)電層126，形成為沿第二方向B延伸。第二導(dǎo)電層126的第二方向 B上的長(zhǎng)度，如圖2(C)所示，例如與第一區(qū)域12 的第二方向B的長(zhǎng)度一樣。第二導(dǎo)電層 126的厚度沒(méi)有特別限定。第二導(dǎo)電層126的厚度可設(shè)定為例如20nm以上且200nm以下。 第二導(dǎo)電層126的功能之一，可以列舉其成為用于對(duì)壓電體層IM施加電壓的另一方的電極(形成于壓電體層124的上部的上部電極)。第二導(dǎo)電層126的材質(zhì)，可列舉例如鎳、 銥、鉬、鎢、金等的各種金屬，它們的導(dǎo)電性氧化物(例如氧化銥等)，SrRuO3, LaNiO3等。另外，第二導(dǎo)電層126可以是單層，也可以是層疊有多層的結(jié)構(gòu)。第二導(dǎo)電層126，可形成于壓電體層124的上方(頂面12 )，而不形成于壓電體層124的側(cè)面124b以及振動(dòng)板110上。在致動(dòng)器100中，優(yōu)選，施加電壓前的振動(dòng)板110位于上方。由此，能夠?qū)榱说玫酵灰莆涣克匦璧恼駝?dòng)板110的變形抑制為最小限度，所以能夠防止由于施加電壓時(shí)的振動(dòng)板110的變形所導(dǎo)致的破壞。但是，用溶膠-凝膠法所形成的壓電體層124，一般具有拉伸應(yīng)力，所以容易使施加電壓前的振動(dòng)板110位于下方。這里，第二導(dǎo)電層126，用濺射法等形成，因而一般具有壓縮應(yīng)力。因此，就致動(dòng)器100而言，通過(guò)將第二導(dǎo)電層126形成于壓電體層IM的上方，從而消除了壓電體層IM的拉伸應(yīng)力，而且起到使施加電壓前的振動(dòng)板110位于上方的作用。而且，通過(guò)將第二導(dǎo)電層1 不形成于壓電體層124的側(cè)面124b以及振動(dòng)板110上，能夠不起到使施加電壓前的振動(dòng)板110位于下方的作用。因此，通過(guò)將第二導(dǎo)電層1 形成于壓電體層124的上方且不形成于壓電體層124的側(cè)面124b以及振動(dòng)板110之上，從而能使施加電壓前的振動(dòng)板110位于上方， 能夠防止由于施加電壓時(shí)的振動(dòng)板110的變形所導(dǎo)致的破壞。金屬層130、132與多個(gè)驅(qū)動(dòng)部120的第二導(dǎo)電層1 交叉。在圖2㈧的例子中， 金屬層130、132在第一方向A上延伸而與多個(gè)驅(qū)動(dòng)部120的第二導(dǎo)電層1 交叉。另外，金屬層130、132可包括具有導(dǎo)電性的層。因此，可電連接多個(gè)驅(qū)動(dòng)部120的第二導(dǎo)電層126。 金屬層130、132，如圖1所示，在金屬層130、132的第一方向A的端部與共用電極140電連接。金屬層130、132，通過(guò)寬度W(參照?qǐng)D2(A))以及厚度T (參照?qǐng)D2 (B))，可容易地控制電阻。即，通過(guò)增大寬度W或者加厚厚度T，能夠減小金屬層130、132的電阻。金屬層130、 132可設(shè)置多個(gè)。通過(guò)增加金屬層130、132的數(shù)量，能夠以更低的電阻連接多個(gè)第二導(dǎo)電層126。但是，由于配置金屬層130、132會(huì)阻礙致動(dòng)器100的移位，所以根據(jù)移位量和電阻值的調(diào)整來(lái)確定金屬層130、132的數(shù)量。金屬層130、132可以具有例如層疊有鎳-鉻合金 (Ni-Cr)和金(Au)的結(jié)構(gòu)。由此，如后所述，可在同一工序中形成金屬層130、132、共用電極140以及引線電極160，所以能夠以簡(jiǎn)易的工序來(lái)制造。金屬層130、132不限定于鎳-鉻合金和金的層疊結(jié)構(gòu)，可以是例如鎳-鉻合金、金、鉬(Pt)、銥(Ir)等的單層或疊層。金屬層130、132形成于振動(dòng)板110的上方以及第二導(dǎo)電層126的上方。金屬層 130、132，在圖2(B)的例子中，形成于振動(dòng)板110上、壓電體層124的側(cè)面124b以及第二導(dǎo)電層126的頂面。金屬層130、132形成于第二導(dǎo)電層1 上，從而能夠抑制壓電體層IM 的變形。金屬層130、132，在圖示的例子中，形成有第一金屬層130和第二金屬層132這2 個(gè)，但其數(shù)量不受限定。第一金屬層130，如圖2 (C)所示，在第二導(dǎo)電層1 上位于第二導(dǎo)電層126的一方的第一端面126a側(cè)，第二金屬層132在第二導(dǎo)電層1 上位于第二導(dǎo)電層 126的另一方的第二端面126b側(cè)。由此，能夠抑制作為因壓電體層124的變形而使得過(guò)度的應(yīng)力集中的區(qū)域的端面126a、U6b附近的壓電體層124的移位。另外，優(yōu)選，第一金屬層 130和第一端面126a之間的距離以及第二金屬層132和第二端面126b之間的距離小。由此，能夠進(jìn)一步抑制壓電體層124的移位。而且，金屬層130、132，俯視避開(kāi)第一區(qū)域12 的中心部C(參照?qǐng)D2(C))而形成，因此不會(huì)妨礙中心部C的周邊的移位。這里，端面126a、 1 ，可為例如第二導(dǎo)電層126的第二方向B的兩端面。另外，在第二導(dǎo)電層1 與其他層 (沒(méi)有圖示)連續(xù)形成的情況下，第二導(dǎo)電層126的端面126a、126b可以是不露出的面?？梢哉f(shuō)，第一金屬層130，例如在第二導(dǎo)電層1 上位于第二導(dǎo)電層126的一方的端部附近， 第二金屬層132例如在第二導(dǎo)電層1 上位于第二導(dǎo)電層126的另一方的端部附近。金屬層130、132，通過(guò)金屬層130、132的寬度W以及厚度T，能夠控制壓電體層124的變形程度。 即，例如通過(guò)增大金屬層130、132的寬度W或者增大厚度T，能夠進(jìn)一步抑制壓電體層IM 的變形。第一金屬層130和第二金屬層132，可如圖2 (C)所示，可以配置于中心部C與各金屬層130、132之間的距離相等的位置。由此，能夠相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部120平衡良好地配置金屬層130、132，所以不會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中于致動(dòng)器100的局部的情況，能夠得到剛性均衡較好的致動(dòng)器100。在圖示的例子中，如上所述，金屬層130、132，在第二導(dǎo)電層1 上形成于端面U6a、126b側(cè)，但金屬層130、132在第二導(dǎo)電層1 上的形成位置不受限定。金屬層130、132，可具有延伸部131、133。第一金屬層130可以具有第一延伸部 131，第二金屬層132可以具有第二延伸部133。第一延伸部131，如圖2(A)所示，形成于相鄰的驅(qū)動(dòng)部120之間。第一延伸部131，從在第一方向A上延伸的第一金屬層130朝向第二導(dǎo)電層126的第一端面126a側(cè)延伸。第一延伸部131，俯視下(參照?qǐng)D2 (A))，朝向形成有多個(gè)驅(qū)動(dòng)部120的區(qū)域的外側(cè)，與第一端面126a相比延伸到外側(cè)。第一延伸部131，如圖 2(D)所示，與共用電極140連續(xù)。即，第一金屬層130，也可通過(guò)第一延伸部131電連接于共用電極140。由此，能夠以更低的電阻將多個(gè)第二導(dǎo)電層1 連接。第二延伸部133，如圖2(A)所示，形成于相鄰的驅(qū)動(dòng)部120之間。第二延伸部133，從在第一方向A上延伸的第二金屬層132朝向第二導(dǎo)電層126的第二端面126b側(cè)延伸。第二延伸部133，俯視下(參照?qǐng)D2(A))，可以朝向形成有多個(gè)驅(qū)動(dòng)部120的區(qū)域的外側(cè)，與第二端面126b相比延伸到外側(cè)。即，第一延伸部131，俯視下，與第二金屬層132朝向相反側(cè)延伸；第二延伸部133與第一金屬層130朝向相反側(cè)延伸。第一延伸部131和第二延伸部133，例如從各金屬層130、 132起沿著第二方向B相互朝向相反的方向延伸。因此，通過(guò)僅形成了第一延伸部131，能夠抑制由于僅振動(dòng)板110的第一延伸部131周邊的剛性增加所引發(fā)的應(yīng)力的集中。就致動(dòng)器100而言，在第一金屬層130和第二金屬層132的各自形成有延伸部131、133，所以能夠使剛性的平衡變得良好。另外，沒(méi)有圖示，但也可以使得第二延伸部133的至少一部分與共用電極140電連接。由此，能夠?qū)⒍鄠€(gè)第二導(dǎo)電層126以更低的電阻連接。共用電極140電連接于金屬層130、132。即，共用電極140通過(guò)金屬層130、132電連接于多個(gè)第二導(dǎo)電層126。共用電極140例如與外部驅(qū)動(dòng)電路50電連接。共用電極140， 例如如圖2(D)所示，形成于壓電體層124(第二區(qū)域12 )的上方。共用電極140，可如圖 1所示，形成于排列有驅(qū)動(dòng)部120的區(qū)域的周?chē)?外側(cè)的區(qū)域)。共用電極140，可由例如與金屬層130、132同樣的材質(zhì)的層構(gòu)成。共用電極140不限于此，只要是具有導(dǎo)電性的層即可。共用電極140可與例如與第二導(dǎo)電層126同樣的材質(zhì)的層102相接。引線電極160形成為至少覆蓋開(kāi)口部150。引線電極160為例如用于經(jīng)由第一導(dǎo)電層122的第二導(dǎo)電部12 將第一導(dǎo)電層122的第一導(dǎo)電部123a和外部驅(qū)動(dòng)電路50電連接的電極。引線電極160，可以是與金屬層130、132同樣的材質(zhì)，但不特別限定?？梢栽陂_(kāi)口部150的周?chē)纬捎膳c第二導(dǎo)電層126同樣的材質(zhì)制成的導(dǎo)電部162。密封板40能夠密封驅(qū)動(dòng)部120。密封板40具有用于密封驅(qū)動(dòng)部120的區(qū)域41。 密封板40的區(qū)域41，只要不妨礙驅(qū)動(dòng)部120(壓電體層124)的變形，則無(wú)需特別限定其大小以及形狀。密封板40可以由例如單晶硅、鎳、不銹材質(zhì)、不銹鋼、玻璃陶瓷等形成。噴液頭1000，還可以具有由各種樹(shù)脂材料、各種金屬材料制成并能收納上述的構(gòu)成的殼體(沒(méi)有圖示)。致動(dòng)器100具有例如如下的特征。就致動(dòng)器100而言，金屬層130、132與多個(gè)驅(qū)動(dòng)部120的第二導(dǎo)電層126交叉，能夠?qū)⒍鄠€(gè)第二導(dǎo)電層126和共用電極140電連接。金屬層130、132，由于能夠容易地控制該金屬層130、132的寬度W或者厚度T，所以能夠?qū)⒍鄠€(gè)第二導(dǎo)電層126以低電阻連接。另外，通過(guò)增加金屬層130、132的數(shù)量，能夠?qū)⒍鄠€(gè)第二導(dǎo)電層126以更低的電阻連接。根據(jù)致動(dòng)器100，能夠?qū)⒍鄠€(gè)驅(qū)動(dòng)部120以低電阻連接。
就致動(dòng)器100而言，可具有在第二導(dǎo)電層126的上方形成的金屬層130、132。由此，能夠控制形成有金屬層130、132的區(qū)域周邊的壓電體層124的移位。因此，根據(jù)致動(dòng)器 100，能夠防止例如由于壓電體層124的過(guò)度移位所引發(fā)的破壞，所以能夠提高可靠性。另外，能夠?qū)⒌谝唤饘賹?30形成于第二導(dǎo)電層126的第一端面126a側(cè)，將第二金屬層132 形成于第二導(dǎo)電層126的第二端面126b側(cè)。由此，能夠抑制因壓電體層124的變形使得過(guò)度的應(yīng)力集中的區(qū)域的壓電體層124的移位，而且不會(huì)妨礙壓電體層124的第一區(qū)域12 的中心部C周邊的移位。就致動(dòng)器100而言，第一金屬層130可具有與共用電極140電連接的第一延伸部 131。由此，能夠?qū)⒍鄠€(gè)第二導(dǎo)電層126以更低的電阻連接。而且，就致動(dòng)器100而言，第二金屬層132可具有第二延伸部133。由此，就致動(dòng)器100而言在第一金屬層130和第二金屬層132的各自形成有延伸部131、133，所以與僅在第一金屬層130形成有延伸部131的情況相比較，能夠使振動(dòng)板110的剛性的平衡變得良好。因此，通過(guò)致動(dòng)器100，能夠提高可靠性。致動(dòng)器100，具有上述那樣的特征。因此，通過(guò)具有致動(dòng)器100的噴液頭1000，能夠?qū)⒍鄠€(gè)驅(qū)動(dòng)部120以低電阻連接。另外，利用噴液頭1000，能夠使用通過(guò)金屬層130、132能控制振動(dòng)板110的移位量的致動(dòng)器100，所以例如能夠噴射預(yù)期的液滴，能夠提高可靠性。2.致動(dòng)器以及噴液頭的制造方法接下來(lái)，對(duì)于本實(shí)施方式所涉及的致動(dòng)器100以及噴液頭1000的制造方法，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。從圖3到圖7，是模式性地表示致動(dòng)器100以及噴液頭1000的制造方法的截面圖。首先，如圖3所示，例如在硅基板1上形成振動(dòng)板110。振動(dòng)板110，通過(guò)例如濺射法等公知的成膜技術(shù)形成。振動(dòng)板110，例如可以成膜多層而形成。接下來(lái)，在振動(dòng)板110 上形成第一導(dǎo)電層122。第一導(dǎo)電層122，能夠通過(guò)例如濺射法、鍍敷法、真空蒸鍍法等來(lái)形成。更加具體而言，通過(guò)在振動(dòng)板110上的整個(gè)面形成導(dǎo)電層(沒(méi)有圖示)并對(duì)該導(dǎo)電層進(jìn)行構(gòu)圖，從而能夠形成第一導(dǎo)電層122。這里，在通過(guò)蝕刻對(duì)用于形成第一導(dǎo)電層122的導(dǎo)電層進(jìn)行構(gòu)圖之前，可以在該導(dǎo)電層之上形成蝕刻保護(hù)膜(沒(méi)有圖示)。蝕刻保護(hù)膜可以是由與后述的壓電體層124同樣的壓電材料形成的壓電體層。蝕刻保護(hù)膜，可以至少形成于要形成被構(gòu)圖為預(yù)期的形狀的第一導(dǎo)電層122的區(qū)域。由此，在對(duì)第一導(dǎo)電層122進(jìn)行構(gòu)圖的蝕刻工序中，能夠保護(hù)第一導(dǎo)電層122的表面免受由所使用的腐蝕劑所造成的化學(xué)性損傷。如圖4所示，以覆蓋第一導(dǎo)電層122的方式形成壓電體層124d。壓電體層lMd， 能夠由與壓電體層124同樣的材料制成。壓電體層lMd，能夠通過(guò)例如溶膠-凝膠法、 CVD (chemical vapor deposition，化學(xué)氣相淀禾只)法、MOD (metal organic deposition，金屬有機(jī)淀積)法、濺射法、激光燒蝕法等形成。這里，在壓電體層124d的材質(zhì)例如為PZT的情況下，通過(guò)在氧氣氣氛中進(jìn)行700°C左右的退火，從而能夠使壓電體層124d結(jié)晶化。另外，結(jié)晶化也可以在對(duì)壓電體層124d進(jìn)行了構(gòu)圖之后進(jìn)行。另外，在蝕刻保護(hù)膜由與壓電體層124d同樣的材料形成的情況下，通過(guò)進(jìn)行退火能夠使其與壓電體層124d —體化。接下來(lái)，在壓電體層124d之上的整個(gè)面形成導(dǎo)電層126d。導(dǎo)電層126d例如由與第二導(dǎo)電層 126d同樣的材料制成。第二導(dǎo)電層U6d，能夠通過(guò)例如濺射法、鍍敷法、真空蒸鍍法等來(lái)形成。如圖5所示，對(duì)導(dǎo)電層126d和壓電體層124d進(jìn)行構(gòu)圖。構(gòu)圖，能夠通過(guò)例如公知的光刻技術(shù)、蝕刻技術(shù)來(lái)進(jìn)行。由此，形成了壓電體層124。另外，在壓電體層IM形成開(kāi)口部150。接下來(lái)，進(jìn)一步對(duì)導(dǎo)電層126d進(jìn)行構(gòu)圖。由此形成了第二導(dǎo)電層126。如圖6所示，形成具有延伸部131、133的金屬層130、132 ；引線電極160 ；和共用電極140。具體而言，在振動(dòng)板110上、第一導(dǎo)電層122上、壓電體層IM上以及第二導(dǎo)電層 1 上的露出的區(qū)域的整個(gè)面上通過(guò)濺射法等公知的方法形成金屬層(沒(méi)有圖示)之后，能夠通過(guò)公知的蝕刻技術(shù)將該金屬層構(gòu)圖為預(yù)期的形狀而形成。通過(guò)上述的工序，能夠制造致動(dòng)器100。沒(méi)有圖示，但是可以在圖6所示的工序之前，把要粘附密封板40的區(qū)域的第一導(dǎo)電層122去除。另外，也可以把要形成貯存器15的區(qū)域的振動(dòng)板110去除。如圖7所示，將密封板40搭載于致動(dòng)器100上。由此，能夠密封驅(qū)動(dòng)部120。密封板40，例如可以通過(guò)粘接劑而固定。接下來(lái)，將硅基板1減薄至預(yù)定的厚度，接著，在硅基板1形成壓力室11、供給路徑13、連通路徑14以及貯存器15 (參照?qǐng)D1以及圖7)。例如， 為了構(gòu)圖為預(yù)期的形狀而在形成有振動(dòng)板110的面的相反側(cè)的面形成掩模(沒(méi)有圖示)，并進(jìn)行蝕刻處理，從而將壓力室11、壁部12、供給路徑13、連通路徑14以及貯存器15劃分開(kāi)。 通過(guò)上述的工序，能夠在振動(dòng)板110的下方形成具有壓力室11的流路形成板10。接下來(lái)， 將具有噴嘴孔21的噴嘴板20通過(guò)例如粘接劑等接合于預(yù)定的位置。由此，使噴嘴孔21與壓力室11連通。通過(guò)上述的工序，能夠制造噴液頭1000。另外，噴液頭1000的制造方法不限定于上述的制造方法?？梢岳缤ㄟ^(guò)電鑄法等一體地形成流路形成板10以及噴嘴板20。根據(jù)噴液頭1000的制造方法，能夠通過(guò)對(duì)金屬進(jìn)行構(gòu)圖的工序形成金屬層130、 132、引線電極160以及共用電極140。因此，能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的工序形成金屬層130、132、引線電極160以及共用電極140。3.噴液裝置接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的噴液裝置進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式所涉及的噴液裝置具有本發(fā)明所涉及的噴液頭。這里，對(duì)于本實(shí)施方式所涉及的噴液裝置10000為噴墨打印機(jī)的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖8是模式性地表示本實(shí)施方式所涉及的噴液裝置10000的立體圖。噴液裝置10000包括記錄頭單元1030、記錄頭單元驅(qū)動(dòng)部1010和控制部1060。另外，噴液裝置10000還可包括裝置本體1020、供紙部1050、設(shè)置記錄用紙P的托架1021、排出記錄用紙P的排出口 1022和配置在裝置本體1020的頂面的操作面板1070。記錄頭單元1030具有例如由上述的噴液頭300構(gòu)成的噴墨式記錄頭(下面簡(jiǎn)稱為“記錄頭”)。記錄頭單元1030還具有對(duì)記錄頭供給墨液的墨盒1031 ；和搭載有記錄頭以及墨盒1031的運(yùn)送部(滑架)1032。記錄頭單元驅(qū)動(dòng)部1010能夠使記錄頭單元1030往復(fù)移動(dòng)。記錄頭單元驅(qū)動(dòng)部 1010具有成為記錄頭單元1030的驅(qū)動(dòng)源的滑架馬達(dá)1041 ；和接受滑架馬達(dá)1041的旋轉(zhuǎn)而使記錄頭單元1030往復(fù)移動(dòng)的往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)1042。往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)1042具有其兩端被支持于框架(沒(méi)有圖示)的滑架導(dǎo)引軸1044 ； 和與滑架導(dǎo)引軸1044平行地延伸的同步帶1043?；軐?dǎo)引軸1044，一邊使得滑架1032能自如地往復(fù)移動(dòng)，一邊支持著滑架1032。而且，滑架1032固定于同步帶1043的局部。當(dāng)通過(guò)滑架馬達(dá)1041的工作使同步帶1043移動(dòng)時(shí)，記錄頭單元1030被滑架導(dǎo)引軸1044導(dǎo)引而往復(fù)移動(dòng)。在該往復(fù)移動(dòng)時(shí)，墨液從記錄頭被適當(dāng)?shù)嘏懦?，?zhí)行對(duì)記錄用紙P的印刷?？刂撇?060能夠控制記錄頭單元1030、記錄頭單元驅(qū)動(dòng)部1010和供紙部1050。供紙部1050能夠?qū)⒂涗浻眉圥從托架1021送入記錄頭單元1030側(cè)。供紙部1050 具有成為其驅(qū)動(dòng)源的供紙馬達(dá)1051和通過(guò)供紙馬達(dá)1051的工作而旋轉(zhuǎn)的供紙輥1052。供紙輥1052具有夾著記錄用紙P的輸送路徑而上下相對(duì)的從動(dòng)輥105 和驅(qū)動(dòng)輥1052b。驅(qū)動(dòng)輥105 連接于供紙馬達(dá)1051。當(dāng)通過(guò)控制部1060驅(qū)動(dòng)供紙部1050，則以通過(guò)記錄頭單元1030的下方的方式輸送記錄用紙P。記錄頭單元1030、記錄頭單元驅(qū)動(dòng)部1010、控制部1060和供紙部1050設(shè)置在裝置本體1020的內(nèi)部。就噴液裝置10000而言，可具有噴液頭1000。噴液頭1000，如上所述，能夠?qū)⒍鄠€(gè)驅(qū)動(dòng)部120以低電阻連接。因此，能夠得到能夠?qū)⒍鄠€(gè)驅(qū)動(dòng)部120以低電阻連接的噴液裝置10000。另外，根據(jù)噴液裝置10000，例如能夠噴射預(yù)期的液滴，能夠提高可靠性。另外，這里對(duì)噴液頭是噴墨式記錄頭的情況進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明的噴液頭也可以作為其他的噴液頭使用，例如可以舉出用于液晶顯示器等的濾色器的制造的色材噴射頭、用于有機(jī)EL顯示器、FED(面發(fā)光顯示器)等的電極形成的電極材料噴射頭、用于生物芯片制造的生物體有機(jī)物噴射頭等。另外，上述的實(shí)施方式以及變形例都是一例，而本發(fā)明不限定于此。例如，也可以適當(dāng)?shù)亟M合實(shí)施方式和各變形例。如上所述，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，也能容易理解到能夠進(jìn)行很多實(shí)質(zhì)上未脫離本發(fā)明的特征和效果的變形。因此，這樣的變形例全部都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種致動(dòng)器，其包括 振動(dòng)板；形成在所述振動(dòng)板的上方的、沿著預(yù)定方向延伸的第一導(dǎo)電層；覆蓋所述第一導(dǎo)電層的壓電體層；形成在所述壓電體層的上方的第二導(dǎo)電層；形成在所述振動(dòng)板的上方以及所述第二導(dǎo)電層的上方的金屬層；和與所述金屬層電連接的電極，包括所述第一導(dǎo)電層、所述第二導(dǎo)電層以及由所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層夾著的所述壓電體層而構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部在垂直于所述預(yù)定方向的方向上排列有多個(gè)， 所述金屬層與多個(gè)所述第二導(dǎo)電層交叉并與多個(gè)所述第二導(dǎo)電層電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其中， 所述金屬層形成有多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的致動(dòng)器，其中，多個(gè)所述金屬層中的第一金屬層，在所述第二導(dǎo)電層的上方位于所述第二導(dǎo)電層的一方的端面?zhèn)?，多個(gè)所述金屬層中的第二金屬層，在所述第二導(dǎo)電層的上方位于所述第二導(dǎo)電層的另一方的端面?zhèn)取?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的致動(dòng)器，其中，所述第一金屬層具有在相鄰的所述驅(qū)動(dòng)部之間形成的、朝向所述一方的端面?zhèn)妊由斓牡谝谎由觳?，所述第一延伸部與所述電極電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的致動(dòng)器，其中，所述第二金屬層具有在相鄰的所述驅(qū)動(dòng)部之間形成的、朝向所述另一方的端面?zhèn)妊由斓牡诙由觳俊?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其中，所述電極、所述第一金屬層以及所述第二金屬層具有層疊有鎳-鉻合金和金的結(jié)構(gòu)。
7.—種噴液頭，其包括權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的致動(dòng)器；和與噴嘴孔連通的、 通過(guò)致動(dòng)器的工作而使容積變化的壓力室。
8.—種噴液裝置，其包括權(quán)利要求7所述的噴液頭。
全文摘要
本發(fā)明提供能以低電阻連接多個(gè)驅(qū)動(dòng)部的致動(dòng)器、噴液頭及噴液裝置。包括振動(dòng)板(110)、形成在振動(dòng)板上方的沿預(yù)定方向延伸的第一導(dǎo)電層(122)、覆蓋第一導(dǎo)電層的壓電體層(124)、形成在壓電體層上方的第二導(dǎo)電層(126)、形成在振動(dòng)板上方及第二導(dǎo)電層上方的金屬層(130、132)和電連接于金屬層的電極(140)，包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及由第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層夾著的壓電體層而構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部(120)，驅(qū)動(dòng)部在垂直于所述預(yù)定方向的方向(A)排列多個(gè)，金屬層與多個(gè)第二導(dǎo)電層交叉并電連接于多個(gè)第二導(dǎo)電層。
文檔編號(hào)B41J2/14GK102166884SQ201010565638
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者平井榮樹(shù) 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社