[发明专利]液体喷射头、液体喷射装置以及致动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使压电元件变形从而从喷嘴喷射液滴的液体喷射头及液体喷射装置，尤其涉及一种具备压电元件的致动装置。

背景技术

一直以来，已知一种如下的液体喷射头，即，通过使压电元件（致动装置）变形而使压力产生室内的液体产生压力变动，从而从与压力产生室连通的喷嘴喷射液滴。作为其代表例，存在一种以液滴的形式喷射油墨滴的喷墨式记录头。

喷墨式记录头例如在设置有与喷嘴开口连通的压力产生室的、流道形成基板的一面侧具备作为压电元件的致动装置，通过利用该致动装置的驱动而使振动板发生变形，从而使压力产生室产生压力变化，由此使油墨滴从喷嘴被喷射。

在此，致动装置由设置于振动板上的第一电极、压电体层及第二电极构成（例如，参照专利文献1）。

在这种压电致动器中，当向第一电极与第二电极之间施加了电压时，将在压电体层中产生压电变形的部分（有源部）、和不产生压电变形的部分（压电体无源部）之间的边界部分上产生应力集中。

此外，在构成压电致动器的第一电极、压电体层及第二电极延伸设置到压力产生室的外侧的结构中，存在如下的可能性，即，在压电体层上产生压电变形的部分（有源部）处，在作为与压力产生室对置的部分（可挠部）和压力产生室的外侧的部分（非可挠部）之间的边界的、压力产生室的端部，将产生更大的应力集中，从而在压电体层中产生烧坏或裂纹等。

另外，这种问题不仅存在于喷墨式记录头中，还同样存在于喷射油墨以外的液体的液体喷射头中。

专利文献1：日本特开2009－172878号公报

发明内容

鉴于这种情况，本发明的目的在于，提供一种能够抑制压电体层的损坏的液体喷射头、液体喷射装置以及致动装置。

用于解决上述课题的本发明的方式在于一种液体喷射头，其特征在于，具备：第一电极，其被设置于基板上方；压电体层，其被设置于该第一电极上方；第二电极，其被设置于该压电体层上方，所述压电体层具有有源部和无源部，其中，所述有源部被所述第一电极和所述第二电极夹持，且至少一端部通过所述第二电极而被规定，所述无源部被设置于，与所述第二电极的对所述有源部进行规定的端部相比靠外侧的位置处，且厚度薄于所述有源部，所述无源部通过倾斜面而与所述有源部连续，所述第二电极具有压缩应力。

在所涉及的方式中，通过将第二电极的内部应力设为压缩应力，从而实施对内部应力为牵拉应力的压电体层的应力缓和，由此能够抑制有源部与无源部之间的边界处的应力集中。此外，通过利用倾斜面而使有源部和无源部连续，从而能够抑制有源部与无源部之间的边界处的应力集中，由此能够抑制由应力集中而引起的烧坏、或裂纹等损坏。

在此，优选为，所述第二电极具备第一层和第二层，所述第一层被设置于所述压电体层侧，所述第二层被设置于该第一层的与所述压电体层相反的一侧，且所述第二层的材料与所述第一层不同。由此，能够在形成了第一层之后，对压电体层进行再加热处理（后期退火），从而能够通过再加热处理来提高压电体层的压电特性。

此外，优选为，所述第一层含有氧化铱及氧化钛，所述第二层含有铱。由此，能够实现导电性优异的第二电极。

此外，优选为，所述第二电极构成以横跨多个有源部的方式而连续设置的共用电极。由此，无需另外设置保护膜等，从而能够抑制位移量的降低，且能够降低成本。

此外，优选为，所述第二电极的厚度在15nm以上且25nm以下。由此，能够提高有源部的位移量。

而且，本发明的另一方式在于一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述方式的液体喷射头。

在所涉及的方式中，能够实现对损坏进行抑制从而提高了可靠性的液体喷射装置。

此外，本发明的另一方式在于一种致动装置，其特征在于，具备：第一电极，其被设置于基板上方；压电体层，其被设置于该第一电极上方；第二电极，其被设置于该压电体层上方，所述压电体层具有有源部和无源部，其中，所述有源部被所述第一电极和所述第二电极夹持，且至少一端部通过所述第二电极而被规定，所述无源部被设置于，与所述第二电极的对所述有源部进行规定的端部相比靠外侧的位置处，且厚度薄于所述有源部，所述无源部通过倾斜面而与所述有源部连续，所述第二电极具有压缩应力。