[发明专利]液体喷射头及液体喷射装置和执行元件装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备在与喷嘴开口连通的压力发生室中产生压力变化 的由第1电极、压电体层及第2电极构成的压电元件的液体喷射头及液 体喷射装置和执行元件装置。

背景技术

液体喷射头等中所使用的压电元件，是利用2个电极夹持了呈现电 机械转换功能的由压电材料构成的压电体层的元件，提出了一种使用包 括铅、锆及钛的、例如锆钛酸铅(PZT)等作为压电体层的压电元件(专 利文献1)。

【专利文献1】特开2001-223404号公报

但是，即便使用该压电体层来设置压电元件，也不能获得足够的变 位。另外，这样的问题不限于喷墨式记录头所代表的液体喷射头，在被 搭载于其他装置的执行元件装置中也同样存在。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种具有高变位特 性的液体喷射头及液体喷射装置和执行元件装置。

解决上述问题的本发明的方案提供一种液体喷射头，其特征在于， 具有：形成有与喷射液滴的喷嘴开口连通的压力发生室的流路形成基 板；和压电元件，其具备：第1电极、形成在该第1电极上并具有以通 式ABO₃表示的钙钛矿结构的压电体层、以及形成在该压电体层的与上 述第1电极相反侧的第2电极，用于使上述压力发生室产生压力，从上 述喷嘴开口喷出液滴；上述压电体层的A位点存在铅、锆及钛，上述压 电体层的B位点存在铅、锆及钛。

在本方式中，通过压电体层的A位点及B位点存在铅、锆及钛， 能够以低的驱动电压获得大的变位量、即可以获得高的变位特性。

这里，优选上述压电体层的存在于A位点的铅的量，比存在于A位 点的锆的量多，并且比存在于A位点的钛的量多，而且，优选上述压电 体层的存在于B位点的铅的量比存在于B位点的锆的量少，并且比存 在于B位点的钛的量少。这样，压电体层的结晶结构稳定。

而且，优选上述压电体层在(100)面上优先取向，并且具有单斜 晶系结构。这样，可以实现具有高的变位特性的压电体层。

并且，优选上述压电体层的存在于A位点的钛的量比上述压电体层 的存在于A位点的锆的量多。这样，可以实现具有高的变位特性的压电 体层。

另外，优选上述压电体层的存在于A位点的过渡金属的量为A位点 整体的4％以上。这样，可以实现具有高的变位特性的压电体层。

此外，优选上述压电体层的存在于B位点的铅的量为2.5％以上、 15％以下。这样，可以实现具有高的变位特性的压电体层。

并且，本发明的其他方式涉及一种液体喷射装置，其特征在于，具 有上述方式的液体喷射头。这样，可以实现节约电力并且液体喷射特性 优异的液体喷射装置。

另外，本发明的其他方式涉及一种执行元件装置，其特征在于，具 有能够变位地设置在基板上的压电元件，该压电元件具有：第1电极； 形成在该第1电极上、并具有以通式ABO₃表示的钙钛矿结构的压电体 层；和形成在该压电体层的与上述第1电极相反侧的第2电极；上述压 电体层的A位点存在铅、锆及钛，上述压电体层的B位点存在铅、锆 及钛。

在本方式中，通过压电体层的A位点及B位点存在铅、锆和钛， 能够以低的驱动电压获得大的变位量、即能够实现提高了变位特性的执 行元件装置。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的记录头的概略结构的分解立体图。

图2是实施方式1涉及的记录头的俯视图及剖面图。

图3是表示实施方式1涉及的电子状态模拟的结果的图表。

图4是一个实施方式涉及的记录装置的概略图。

符号说明：I…喷墨式记录头(液体喷射头)；II…喷墨式记录装 置(液体喷射装置)；10…流路形成基板；12…压力发生室；13…连通 部；14…墨水供给路；15…连通路；20…喷嘴板；21…喷嘴开口；30… 保护基板(结晶基板)；31…贮存部；40…挠性基板；50…弹性膜；55… 绝缘体膜；60…第1电极；70…压电体层；80…第2电极；90…导线电 极；100…贮存器；120…驱动电路；300…压电元件。

具体实施方式

下面，根据实施方式详细说明本发明。

(实施方式1)