[发明专利]液体喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备压电元件的液体喷射装置，该压电元件包括使与喷嘴开口连通的压力产生室产生压力变化的第1电极、压电体层以及第2电极。

背景技术

作为搭载于液体喷射装置的液体喷射头的代表例，例如，有下述的喷墨式记录头：由振动板构成与排出墨滴的喷嘴开口连通的压力产生室的一部分，通过压电元件使该振动板变形而对压力产生室的墨加压，而从喷嘴开口排出为墨滴。作为搭载于这样的喷墨式记录头的压电元件，有由2个电极夹持压电体层而构成的结构，该压电体层包含呈现电机械转换功能的压电材料、例如结晶化的电介质材料，例如有下述结构：遍及振动板的表面整体、通过成膜技术形成均匀的压电材料层，通过光刻法将该压电材料层切分为与压力产生室对应的形状，以按每一压力产生室独立的方式形成压电元件。

对于这样的压电元件所使用的压电材料，要求高的压电特性(变形量)，作为代表例，例如举出钛酸锆酸铅(PZT)(参照专利文献1)。

[专利文献1]特开2001-223404号公报

但是，在前述的钛酸锆酸铅中包含铅，从环境问题的观点来看，要求抑制了铅的含有量的压电材料。并且，作为不含有铅的压电材料，虽然例如存在具有由ABO₃表示的钙钛矿结构的BiFeO₃等各种材料，但是与钛酸锆酸铅相比较，存在变形量小的问题。

因此，考虑不使用PZT等铁电体，而使用由于呈现电场感应相变所以变形量变大的反铁电体，但是由于使用了反铁电体的压电元件的表现与使用了铁电体的情况不同，使用了反铁电体的压电元件的表现为由于反铁电体在一定电压以下无法驱动、变形量相对于电压不是直线性，所以难以实现小振幅振动等，所以在以往的喷墨式记录装置中，存在难以产生所期望的振幅的问题。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而实现的，其目的在于提供具有使用了呈现电场感应相变的压电材料且能够以所期望的振幅驱动的液体喷射装置。

解决上述问题的本发明的方式，在于液体喷射装置，其具有：压电元件，其具备第1电极、在该第1电极上形成的压电体层和在该压电体层上形成的第2电极；以及驱动单元，其对前述压电元件提供使前述压力产生室产生压力变化而从前述喷嘴开口排出液滴的驱动信号；其中：前述压电体层呈现电场感应相变；前述驱动单元，通过对前述压电元件提供下述驱动信号，使前述压力产生室产生压力变化而从前述喷嘴开口排出液滴，即该驱动信号为：在将前述压电体层发生电场感应相变的电压之中绝对值大的电压设定为V_F、将绝对值小的电压设定为V_AF时，以对前述压电体层施加电压而经过了V_F后的且绝对值大于等于V_AF的电压为基点，以绝对值处于大于等于V_AF的范围内的方式使电压变化的驱动信号。

在这样的方式中，由于在呈现电场感应相变的压电材料的、变形量相对于电压变化呈现直线性的铁电相的区域驱动压电元件，所以能够产生小振幅振动。

此外，本发明的液体喷射装置，具有：压力产生室，其与排出液体的喷嘴开口连通；压电元件，其具备第1电极、在该第1电极上形成的压电体层和在该压电体层上形成的第2电极；以及驱动单元，其对前述压电元件提供使前述压力产生室产生压力变化而从前述喷嘴开口排出液滴的驱动信号；其中：前述压电体层呈现电场感应相变；前述驱动单元，通过对前述压电元件提供下述驱动信号，使前述压力产生室产生压力变化而从前述喷嘴开口排出液滴，即该驱动信号为：在将前述压电体层发生电场感应相变的电压之中绝对值大的电压设定为V_F、将绝对值小的电压设定为V_AF时，以对前述压电体层施加电压而经过了V_F后的且绝对值大于V_AF的电压为基点、使电压变化至绝对值小于该V_AF的电压为止的驱动信号，或者以对前述压电体层施加电压而经过V_F前的且绝对值小于V_F的电压为基点、使电压变化至绝对值大于该V_F的电压为止的驱动信号。

在这样的方式中，由于在呈现电场感应相变的压电材料的、呈现电场感应相变的区域驱动压电元件，所以能够产生大振幅振动。