[发明专利]液体喷射头、液体喷射装置、压电元件以及压电陶瓷

说明书

技术领域

本发明涉及液体喷射头、液体喷射装置、压电元件以及压电陶瓷。

背景技术

例如，已知用于喷墨打印机等液体喷射装置的喷墨式记录头等液体喷射头(参照专利文献1)。作为这种液体喷射头所具备的压电元件的压电材料，已知锆钛酸铅(以组成式Pb(Zr、Ti)O₃表示，简称为“PZT”的压电陶瓷)等PZT系压电材料(参照专利文献1)。

抑制了铅含量的压电陶瓷与PZT系压电陶瓷相比一般变形量小。然而，近年来从环境问题的观点出发，期待抑制了铅含量的钙钛矿型氧化物的压电材料来作为PZT系压电材料的替代材料。因此，期待具备如下压电元件的液体喷射头，即，所述压电元件是使用抑制了铅含量且变形量以及可靠性得到了提高的压电陶瓷而制得的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2008-211140号公报

发明内容

根据本发明的几个方式中的任一个就能提供具备如下压电元件的液体喷射头，即，所述压电元件是使用环境负荷小、变形量和可靠性得到了提高的压电陶瓷而制得的。并且，根据本发明的几个方式中的任一个就能提供上述压电陶瓷、上述压电元件以及具备上述液体喷射头的液体喷射装置。

(1)本发明的液体喷射头，包括：

与喷嘴孔连通的压力产生室，和

压电元件，其具有压电体层和对上述压电体层施加电压的电极；

上述压电体层由含有铋、钡、铁和钛的具有钙钛矿型结构的复合氧化物形成，

上述压电体层的(111)面的取向强度α相对于(100)面的取向强度β的强度比γ(α/β)为3以上。

根据本发明，可提供具备环境负荷小、变形量和可靠性得到了提高的压电元件的液体喷射头。

(2)本发明的液体喷射头，其中，上述复合氧化物中上述铋相对于上述钡的组分比(X_Bi/Ba)可以是70/30≤X_Bi/Ba≤80/20。

(3)本发明的液体喷射头，其中，上述压电体层可以在(111)面进行单一取向。

由此，可提供具备变形量进一步得到了提高的压电元件的液体喷射头。

(4)本发明的液体喷射头，其中，上述电极包含上述压力产生室侧的第1电极、和夹持上述压电体层而与上述第1电极对置的第2电极，上述第1电极层叠有多个导电层，上述导电层中最靠近上述压电体层侧的导电层可以是导电性锶化合物。

(5)本发明的液体喷射头，其中，上述导电性锶化合物可以是钌酸锶。

(6)本发明的液体喷射头，其中，上述导电性锶化合物可以是添加有铌的钛酸锶。

(7)本发明的液体喷射头，其中，上述导电性锶化合物可以优先在(111)面进行取向。

(8)本发明的液体喷射头，还具有在上述压力产生室与上述压电元件之间设置的基板，上述基板的材质可以是硅基板。

(9)本发明的液体喷射头，其中，上述复合氧化物可以进一步含有具有锰、钴、镍、铝、锌和钛中的至少一个的添加物。

(10)本发明的液体喷射头，其中，上述复合氧化物的晶系为假立方晶系。

(11)本发明的液体喷射装置具有本发明的液体喷射头。

根据本发明，可提供具备环境负荷小、变形量和可靠性得到了提高的压电元件的液体喷射装置。

(12)本发明的压电元件包含压电体层和对上述压电体层施加电压的电极，上述压电体层由含有铋、钡、铁和钛的具有钙钛矿型结构的复合氧化物形成，上述压电体层的(111)面的取向强度α相对于(100)面的取向强度β的强度比γ(α/β)为3以上。

根据本发明，可提供环境负荷小、变形量和可靠性得到了提高的压电元件。

(13)本发明的压电元件，其中，上述复合氧化物中，上述铋相对于上述钡的组分比(X_Bi/Ba)可以是70/30≤X_Bi/Ba≤80/20。

(14)本发明的压电元件，其中，上述压电体层可以在(111)面进行单一取向。

(15)本发明的压电元件，其中，作为上述电极，包含第1电极和夹持上述压电体层与上述第1电极对置的第2电极，上述第1电极层叠有多个导电层，上述导电层中最靠近上述压电体层侧的导电层可以是导电性锶化合物。

(16)本发明的压电元件，其中，上述导电性锶化合物可以是钌酸锶。

(17)本发明的压电元件，其中，上述导电性锶化合物可以是添加有铌的钛酸锶。