JP5645369B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びにアクチュエーター - Google Patents
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Description
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。)
かかる本発明では、圧電素子の変位量の変化率が大きい電圧の範囲を利用して、圧電素子を効率的に変位させることができる。したがって、液滴の噴射特性を向上することができる。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。)
かかる本発明では、圧電素子の変位量の変化率が大きい電圧の範囲を利用して、圧電素子を効率的に変位させることができる。したがって、液滴の噴射特性を向上することができる。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。)
かかる本発明では、圧電素子の変位量の変化率が大きい電圧の範囲を利用して、圧電素子を効率的に変位させることができる。
上記課題を解決する本発明は、液滴を噴射するノズルに連通する圧力発生室が形成された流路形成基板と、該流路形成基板上に設けられ前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子とを具備し、該圧電素子が、圧電体層と、該圧電体層の一方側に設けられる第1の電極と前記圧電体層の反対側に設けられる第2の電極とで構成されており、前記圧電素子は、当該圧電素子に印加される最小電圧Vmin及び最大電圧Vmaxとピーク電圧V0との関係が下記式(1)を充足する条件で駆動されるものであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。)
かかる本発明では、圧電素子の変位量の変化率が大きい電圧の範囲を利用して、圧電素子を効率的に変位させることができる。したがって、液滴の噴射特性を向上することができる。
ここで、前記最大電圧Vmaxが前記ピーク電圧V0よりも大きくなる範囲で、前記最小電圧Vminが前記ピーク電圧V0よりも小さい値に設定されていることが好ましい。これにより、圧電素子をさらに効率的に変位させることができる。
また前記圧電体層が、ペロブスカイト構造を有する材料、例えば、前記圧電体層が、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)で形成されていることが好ましい。特に、前記圧電体層の結晶構造が菱面体晶系であることが好ましい。これにより、所定電圧を印加した際の圧電体層の変位効率がさらに向上する。したがって、圧電素子をより効率的に変位させることができる。
また本発明は、液滴を噴射するノズルに連通する圧力発生室が形成された流路形成基板と、該流路形成基板上に設けられ前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子とを具備し、該圧電素子が、圧電体層と、該圧電体層の一方側に設けられる第1の電極と前記圧電体層の反対側に設けられる第2の電極とで構成された液体噴射ヘッドと、前記圧電素子に印加される最小電圧Vmin及び最大電圧Vmaxとピーク電圧V0との関係が下記式(1)を充足する条件で前記圧電素子を駆動する駆動手段と、を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。)
かかる本発明では、圧電素子の変位量の変化率が大きい電圧の範囲を利用して、圧電素子を効率的に変位させることができる。したがって、液滴の噴射特性を向上することができる。
さらに本発明は、圧電体層と、該圧電体層の両側にそれぞれ設けられる第1の電極及び第2の電極とで構成される圧電素子を具備し、前記圧電素子が、当該圧電素子に印加される最小電圧Vmin及び最大電圧Vmaxとピーク電圧V0との関係が下記式(1)を充足する条件で駆動されるものであることを特徴とするアクチュエーターにある。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。)
かかる本発明では、圧電素子の変位量の変化率が大きい電圧の範囲を利用して、圧電素子を効率的に変位させることができる。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図2は、インクジェット式記録ヘッドの圧力発生室の長手方向及び幅方向における平面図及び断面図である。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。)
以上、本発明の一実施形態を説明したが、勿論、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態では、圧電素子300を、印加する最小電圧Vmin及び最大電圧Vmaxとピーク電圧V0との関係で規定したが、例えば、圧電素子300に印加する電界強度の最小値(最小電界強度Emin)及び電界強度の最大値(最大電界強度Emax)とピーク電界強度E0との関係で規定するようにしてもよい。なおピーク電界強度E0とは、歪み−電界強度曲線から求められる歪みの電界強度による一次微分係数が最大値となる電界強度値である。
Emin<E0<Emax・・・(2)
Claims (5)
- 液滴を噴射するノズルに連通する圧力発生室が形成された流路形成基板と、該流路形成基板上に設けられ前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子とを具備し、該圧電素子が、ペロブスカイト構造を有する材料からなる圧電体層と、該圧電体層の一方側に設けられる第1の電極と前記圧電体層の反対側に設けられる第2の電極とで構成されており、
前記圧電素子は、当該圧電素子に印加される最小電圧Vmin及び最大電圧Vmaxとピーク電圧V0との関係が下記式(1)を充足し、且つ前記圧電素子に印加する最小電圧Vminと最大電圧Vmaxとの電圧差の中間値がピーク電圧V0よりも小さくなる条件で駆動されるものであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。) - 前記圧電体層が、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記圧電体層の結晶構造が菱面体晶系であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射ヘッド。
- 液滴を噴射するノズルに連通する圧力発生室が形成された流路形成基板と、該流路形成基板上に設けられ前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子とを具備し、該圧電素子が、ペロブスカイト構造を有する材料からなる圧電体層と、該圧電体層の一方側に設けられる第1の電極と前記圧電体層の反対側に設けられる第2の電極とで構成された液体噴射ヘッドと、
前記圧電素子に印加される最小電圧Vmin及び最大電圧Vmaxとピーク電圧V0との関係が下記式(1)を充足し、且つ前記圧電素子に印加する最小電圧Vminと最大電圧Vmaxとの電圧差の中間値がピーク電圧V0よりも小さくなる条件で前記圧電素子を駆動する駆動手段と、を具備することを特徴とする液体噴射装置。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。) - ペロブスカイト構造を有する材料からなる圧電体層と、該圧電体層の一方側に設けられる第1の電極と前記圧電体層の反対側に設けられる第2の電極とで構成される圧電素子を具備し、
前記圧電素子が、当該圧電素子に印加される最小電圧Vmin及び最大電圧Vmaxとピーク電圧V0との関係が下記式(1)を充足し、且つ前記圧電素子に印加する最小電圧Vminと最大電圧Vmaxとの電圧差の中間値がピーク電圧V0よりも小さくなる条件で駆動されるものであることを特徴とするアクチュエーター。
Vmin<V0<Vmax・・・(1)
(上記式(1)中、ピーク電圧V0とは、変位−電圧曲線から求められる変位の電圧による一次微分係数が最大値となる電圧値である。)
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