[发明专利]压电器件、液体喷出头、液体喷出装置

说明书

本发明涉及一种提高振动板的变形特性的压电器件、液体喷出头、液体喷出装置。压电器件具备：压力室；压电元件；以及振动板，其被配置于压力室与压电元件之间，所述振动板具有泊松比根据晶面内的方向而有所不同的各向异性的单晶硅基材的晶面，在振动板中于俯视观察时与压力室重叠的振动区域中，内含振动区域的最小的长方形的短轴方向上的振动板的泊松比被包含在，超过晶面内的泊松比的平均值且在最大值以下的范围内。

技术领域

本发明涉及通过压电器件而发生压力变动的技术。

背景技术

一直以来，提出了一种通过利用压电器件使压力室发生压力变动，从而使被供给至压力室的油墨等液体从喷嘴喷出的液体喷出头。例如，在专利文献1中公开了一种针对每个压力室而设置具备构成压力室的壁面(上表面)的振动板与使振动板振动的压电元件的压电器件的技术。该振动板的活性层基板(因振动而发生变形的部分)由杨氏模量对应于晶面内的方向而发生变化的硅基材构成。在专利文献1中，通过使振动板的短边方向与会使得在所述晶面内振动板的短边方向的杨氏模量小于长边方向的杨氏模量这样的方向一致，从而使振动板的短边方向容易变形，由此提高了振动板的位移特性。

然而，不仅是杨氏模量，而且泊松比也会根据硅基材的晶面而存在各向异性，并且泊松比与杨氏模量在因晶面内的方向而产生的变化的方式上有所不同。因此，即使仅考虑杨氏模量来使振动板的方向与晶面内的方向一致，根据该方向上的泊松比，也存在无法充分地提高振动板的位移的情况。

专利文献1：日本特开2002-67307号公报

发明内容

考虑到以上的情况，本发明的目的在于提高振动板的位移特性。

为了解决以上的课题，本发明的压电器件具备：压力室；压电元件；以及振动板，其被配置于压力室与压电元件之间，振动板具有泊松比根据晶面内的方向而有所不同的各向异性的单晶硅基材的晶面，在振动板中于俯视观察时与压力室重叠的振动区域中，内含振动区域的最小的长方形的短轴方向上的振动板的泊松比被包含在，超过晶面内的泊松比的平均值且在最大值以下的范围内。根据以上的方式，由于能够增大对长轴方向上的伸缩造成影响的短轴方向上的泊松比，因此能够增大沿长轴方向收缩的部分的收缩量。因此，由于振动板中沿长轴方向收缩的部分(例如臂部)易于向收缩方向发生变形，因此能够使振动板易于向压力室侧发生位移。并且，振动板的短轴方向上的泊松比被抑制在超过晶面内的泊松比的平均值且在最大值以下的范围内。因此，能够避免晶面内的泊松比成为以最急剧的方式变化的从最小值至平均值的值，因此能够减少制造上的位移特性的偏差，从而能够提高振动板的位移特性。

为了解决以上的课题，本发明的压电器件具备：压力室；压电元件；以及振动板，其被配置于压力室与压电元件之间，振动板具有泊松比根据晶面内的方向而有所不同的各向异性的单晶硅基材的晶面，单晶硅基材是晶面为{100}面的基材，在振动板中于俯视观察时与压力室重叠的振动区域中，内含振动区域的最小的长方形的短轴方向上的振动板的泊松比被包含在，超过所述晶面内的泊松比的0.18065且在最大值以下的范围内。根据以上的方式，与泊松比处于0.18065以下的范围相比，能够增大振动板的短轴方向上的泊松比。因此，由于能够增大沿长轴方向收缩的部分的收缩量，因此能够使振动板易于向压力室侧发生变形。并且，由于晶面内的泊松比的变化较缓，因此能够减少制造上的位移特性的偏差，从而提高振动板的位移特性。

在本发明的优选的方式中，短轴方向上的振动板的泊松比被包含在，晶面内的泊松比的0.2720以上且最大值以下的范围内。根据以上方式的范围，由于泊松比的变化较少，因此能够提高对振动板的位移特性的偏差进行抑制的效果。