[发明专利]液体喷射头及液体喷射装置和压电元件

说明书

技术领域

本发明涉及从喷嘴开口喷射液体的液体喷射头、及液体喷射装置和具有第一电极、压电体层及第二电极的压电元件。

背景技术

作为从喷墨式记录头的喷嘴开口使液体喷射的压力发生机构而使用的压电元件，是通过两个电极夹持由呈现电气机械转换功能的压电材料构成的电介质膜的元件，电介质膜例如由已结晶化的压电性陶瓷构成。而且，这样的压电元件通过在利用溅射法等在基板(流路形成基板)的一个面侧形成了下电极膜之后，利用溶胶-凝胶法或MOD法等在下电极膜上形成压电体层(电介质膜)，并且利用溅射法等在压电体层上形成上电极膜，随后使压电体层及上电极膜形成图案，由此形成压电元件(例如参照专利文献1)。

专利文献1：特开2001-274472号公报

在这样的压电元件中，当施加电压时压电体层被施加应力，此时存在压电体层会产生裂纹的问题。特别是在压电体层为薄膜的情况下，由于施加给压电体层的应力强大，所以该产生裂纹的问题变得显著。另外，如果在压电体层上形成有两个电极间的泄漏电流的通路(泄漏通道)，则还存在绝缘性降低、压电元件发热及破坏而导致劣化的问题。

此外，这样的问题并不限于在喷墨式记录头中使用的压电元件，在喷射其他液体的液体喷射头所使用压电元件中也存在这样的问题，且在液体喷射头以外的器件所使用的压电元件中也存在这样的问题。

发明内容

本发明鉴于这样的情况而提出，其目的在于，提供一种具有可抑制压电体层发生裂纹且绝缘性出色的压电元件的液体喷射头、及液体喷射装置和压电元件。

为了解决上述课题，本发明的技术方案涉及一种液体喷射头，其特征在于，具备：与喷射液体的喷嘴开口连通的压力发生室、和使该压力发生室发生压力变化的压电元件，该压电元件由第一电极、形成在该第一电极上的压电体层、和形成在上述压电体层的与上述第一电极相反一侧的第二电极构成，在上述压电体层中形成有粒状的域(domain)。

在该技术方案中，由于在压电体层中形成有粒状的域，通过该粒状的域使得域和域的边界(域边界)为非直线状，所以与域边界是一条直线状的情况相比，由应力引起的变形难以传播，可以抑制压电体层发生裂纹。而且，由于粒状的域使域边界成为非直线状，所以与域边界为一条直线状的情况相比，难以成为泄漏通道，因此，可以使压电体层的绝缘性良好。

这里，上述粒状的域可以形成在上述压电体层的厚度方向的至少中央部。由此，通过形成在压电体层的厚度方向的中央部的粒状的域，可以阻碍由应力引起的变形的传播，且能够截断泄漏通路而使压电体层的绝缘性良好。

而且，优选在上述压电体层中形成有上述粒状的域及条纹状的域。由此，由于在压电体层中形成有粒状的域和条纹状的域，所以通过粒状的域可抑制裂纹的发生，而且绝缘性变得良好，同时通过条纹状的域使得压电元件的变位良好，成为压电特性出色液体喷射头。

并且，优选上述压电元件在上述压力发生室侧设置上述第一电极，上述条纹状的域至少形成在上述第二电极侧。由此，由于通过粒状的域可抑制裂纹的发生，而且绝缘性变得良好，同时在远离振动中心的区域、即第二电极侧形成有条纹状的域，所以与未在第二电极侧形成条纹状的域的情况相比，压电元件的变位良好，成为压电特性出色的液体喷射头。

另外，优选上述压电体层含有铅、锆及钛。由此，可以实现具有压电特性出色的压电元件的液体喷射头。

进而，本发明的其他技术方案涉及一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述技术方案的液体喷射头。在该技术方案中，可以实现的液体喷射装置所具备的液体喷射头具有：可抑制压电体层发生裂纹、且绝缘性出色的压电元件。

另外，本发明的另一技术方案涉及一种压电元件，其特征在于，具备第一电极、形成在该第一电极上的压电体层、和形成在上述压电体层的与上述第一电极相反一侧的第二电极，在上述压电体层中形成有粒状的域。在该技术方案中，由于在压电体层中形成有粒状的域，通过该粒状的域使得域和域的边界(域边界)成为非直线状，所以与域边界为一条直线状的情况相比，由应力引起的变形难以传播，可以抑制压电体层产生裂纹。并且，由于粒状的域使域边界成为非直线状，所以与域边界是一条直线状的情况相比，难以成为泄漏通路，因此，可以使压电体层的绝缘性良好。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的记录头的简要构成的分解立体图。

图2是表示本发明的实施方式1涉及的记录头的俯视图及剖面图。

图3是表示本发明的实施方式1涉及的记录头的主要部分放大剖面图。