[发明专利]压电元件、液体喷射头以及液体喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电元件、液体喷射头以及液体喷射装置。

背景技术

液体喷射头等中所使用的压电元件为，通过两个电极对压电体膜进行夹持而形成的元件，所述压电体膜由具有机电转换功能的压电材料构成，并且，压电体膜例如通过结晶化了的压电性陶瓷而构成。

作为使用了这种压电元件的液体喷射头，例如存在如下的喷墨式记录头，即，由振动板构成与喷出油墨滴的喷嘴开口相连通的压力产生室的一部分，并通过压电元件使该振动板变形，从而对压力产生室的油墨加压，进而从喷嘴开口喷出油墨滴。在喷墨式记录头中，如下的两种记录头被实用化了，即，使用了在压电元件的轴向上进行拉伸、收缩的纵振动模式的压电致动器的记录头，和使用了挠曲振动模式的压电致动器的记录头。在这种致动器中，为了高密度地进行配置，要求一种能够以较小的驱动电压而获得较大的变形的压电元件，即位移较大的压电元件。

在此，已知如下的压电元件，即，以增大压电常数及消除误差为目的，而具备PZT和电极的压电元件，且PZT通过Zr和Ti在室温下成为菱面体晶的组成比的钙钛矿结构，而在（100）方向上结晶取向（参照专利文献1）。

但是，在这种压电元件中，无法获得满足需要的位移。另外，这种问题不限定于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头，也同样存在于其他的压电元件中。

专利文献1：日本特开平11-233844号公报

发明内容

鉴于如上情况，本发明的课题在于提供一种能够以较小的驱动电压而获得较大的变形的压电元件、液体喷射头以及液体喷射装置。

本发明的压电元件的特征在于，具有：压电体膜，其由至少包含Pb、Ti以及Zr的钙钛矿型结晶构成；电极，其被设置于该压电体膜上，源自所述压电体膜的（100）面的X射线的衍射波峰位置（2θ）在21.89以上21.97以下，并且，（200）面半峰全宽（2θ）在0.30以上0.50以下。由于源自压电体层的（100）面的X射线的衍射波峰位置在2θ=21.89～21.97度的范围内，并且，（200）面半峰全宽在0.30以上0.50以下，因此可得到能够以较小的驱动电压而获得较大的变形的所需的较高的位移特性。

本发明的液体喷射头的特征在于，具备所述压电元件。由于具备能够获得较高的位移特性的压电元件，从而液体喷射特性较高。

本发明的液体喷射装置的特征在于，具备所述液体喷射头。由于具有液体喷射特性较高的液体喷射头，从而能够实现所需的液体喷射。

附图说明

图1为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的分解立体图。

图2为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的俯视图以及剖视图。

图3为表示压电体层的X射线的衍射峰值的图。

图4为表示本发明的记录头的制造方法的剖视图。

图5为本发明的记录头的制造方法中所使用的脱脂装置的模式图。

图6为表示本发明的记录头的制造方法的剖视图。

图7为表示本发明的记录头的制造方法的剖视图。

图8为表示本发明的记录头的制造方法的剖视图。

图9为表示本发明的记录头的制造方法的剖视图。

图10为表示本发明的液体喷射装置的立体图。

具体实施方式

喷墨式记录头

首先，对作为本发明的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头进行说明。

图1为表示本发明的实施方式1所涉及的喷墨式记录头的概要结构的分解立体图，图2为图1的俯视图以及图1的A-A′剖视图。

如图所示，流道形成基板10由单晶硅基板构成，且在其一个面上形成有由二氧化硅构成的弹性膜50。

在流道形成基板10上，于其宽度方向上并排设置有多个压力产生室12。此外，在与流道形成基板10的压力产生室12的并排设置方向正交的方向上的外侧的区域内形成有连通部13，并且连通部13与各个压力产生室12通过针对各个压力产生室12中的每一个所设置的油墨供给通道14以及连通通道15而被连通。连通部13与后述的保护基板的歧管部31连通，从而构成成为各个压力产生室12的共用的油墨室的歧管的一部分。油墨供给通道14以窄于压力产生室12的宽度而形成，并将从连通部13向压力产生室12流入的油墨的流道阻力保持为固定。