[发明专利]液体喷射头、液体喷射装置、压电元件及其制造方法

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、液体喷射装置、以及装载在液体喷射头等上的压电元件及其制造方法。

背景技术

以往已知一种如下的液体喷射头，其通过使压电元件的变形以使压力产生室内的液体发生压力变动，从而从与压力产生室连通的喷嘴喷射液滴。作为这种液体喷射头的代表示例，存在有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侧设有压电元件，通过此压电元件的驱动而使振动板变形从而使压力产生室内产生压力变化，由此从喷嘴喷射油墨滴。

在此，喷墨式记录头中所使用的压电元件包括如下的压电元件，即，具备设置在振动板上的第一电极、压电体层以及第二电极，而作为压电体层而使用了锆钛酸铅等（参照专利文献1）。

这样的喷墨式记录头的压电元件中存在由于压电体层内所含有的过量铅而导致耐电压降低从而可能发生损坏的问题。

此外，此类问题不仅存在于喷墨式记录头中，同样地还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

发明内容

鉴于这种情形，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及液体喷射装置、压电元件及其制造方法。

为了解决上述问题本发明的方式为一种液体喷射头，其特征在于，具备：流道形成基板，其具有连通于喷嘴开口的压力产生室；压电元件，其具有设置于该流道形成基板的一侧上的第一电极、含有铅、钛、锆的压电体层以及第二电极，所述第二电极具备设于所述压电体层侧的第一层、和设置在该第一层的与所述压电体层相反侧的第二层，在所述第二电极的与所述压电体层相反侧上设有由包含于所述压电体层中的铅聚集而成多个凸部。

在本实施方案中，由于压电体层中包含的过量的铅可以被第一层吸附，所以能够提高压电体层的压电特性，尤其是耐电压特性。

此处，优选为，所述第一电极为，分别设于所述压电元件的多个作为实质性的驱动部的有源部上的独立电极，所述第二电极为，多个所述有源部所共用的共同电极。由此，能够用压电体层来覆盖第一电极，而不需要用于抑制由于第一电极和第二电极的接触而导致的泄漏电流的保护膜，从而不会有保护膜妨碍压电元件的位移的情况，而能够实现具备具有良好的位移特性的压电元件的液体喷射头。

另外，本发明的另一个方式为一种液体喷射装置，其特在于，具备上述方式的液体喷射头。

在该实施方案中，能够实现通过抑制由于泄漏电流而引起的压电元件的损坏来提高其可靠性的液体喷射装置。

另外，本发明的另一个方式为一种压电元件，其特征在于：具备第一电极、含有铅、钛、锆的压电体层和第二电极，所述第二电极具备设于所述压电体层侧的第一层、和设在该第一层的与所述压电体层相反侧的第二层；在所述第二电极的与所述压电体层相反侧上设有由包含于所述压电体层中的铅聚集而成多个凸部。

在该方式中，由于压电体层中包含的过量的铅可以被第一层吸附，因此能够提高压电体层的压电特性，尤其是耐电压特性。

另外，本发明的另一个方式提供一种压电元件的制造方法，其特征在于：所述压电元件具备第一电极、含有铅、钛、锆的压电体层和第二电极，所述压电元件的制造方法包括以下工序：通过气相沉积法而在所述压电体层上形成构成为所述第二电极的第一层的工序；通过对所述压电体层和所述第一层进行图案形成并进行加热处理，从而使包含于所述压电体层中的铅吸附于所述第一层上，而形成由该铅聚集而成的多个凸部的工序。

在该方式中，由于压电体层中包含的过量的铅可以被第一层吸附，因此能够提高压电体层的压电特性，尤其是耐电压特性。

另外，优选为，在形成多个所述凸部之后，还具备在所述第一层上形成第二层以形成所述第二电极的工序。由此，可通过第二层来降低电阻。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式1中所述的记录头的分解立体图；

图2为表示本发明的实施方式1中所述的记录头的俯视图和剖视图；

图3为表示本发明的实施方式1中所述的记录头的将主要部分放大的剖视图；

图4为表示本发明的实施方式1中所述的记录头的制造方法的剖视图；

图5为表示本发明的实施方式1中所述的记录头的制造方法的剖视图；

图6为表示本发明的实施方式1中所述的记录头的制造方法的剖视图；

图7为本发明的实施方式1中所述的第一层的SEM图像；