压电致动器、喷墨头以及压电致动器的制造方法技术

技术编号:10709391 阅读:120 留言:0更新日期:2014-12-03 15:06
本发明专利技术提供一种能够抑制移位偏差的压电致动器。头部(5)具有:基体(21);和压电元件(23),其在厚度方向上相对于基体(21)重叠并固定。压电元件(23)具有板状的压电体(41)以及按照在厚度方向上夹着该压电体(41)的方式而被配置的公共电极(39)以及单独电极(43)。基体(21)的热膨胀系数比压电体(41)(压电元件(23))高。压电体(41)以正方晶为主结晶相,在被公共电极(39)以及单独电极(43)夹着的区域,c轴向厚度方向的一侧(z方向的正侧)的取向度在洛特格林因素下为44%以上56%以下,平面方向上的残留应力在压缩方向上为0MPa以上35MPa以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种能够抑制移位偏差的压电致动器。头部(5)具有:基体(21);和压电元件(23),其在厚度方向上相对于基体(21)重叠并固定。压电元件(23)具有板状的压电体(41)以及按照在厚度方向上夹着该压电体(41)的方式而被配置的公共电极(39)以及单独电极(43)。基体(21)的热膨胀系数比压电体(41)(压电元件(23))高。压电体(41)以正方晶为主结晶相,在被公共电极(39)以及单独电极(43)夹着的区域,c轴向厚度方向的一侧(z方向的正侧)的取向度在洛特格林因素下为44%以上56%以下,平面方向上的残留应力在压缩方向上为0MPa以上35MPa以下。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
已知利用压电元件的变形的压电致动器以及通过该压电致动器来向墨液赋予压力从而喷出墨滴的压电式的喷墨头(例如专利文献I以及2)。 例如,专利文献I的喷墨头的压电致动器具有:基体,其形成有充满了墨液的多个凹状的加压室;和压电元件,其按照遮盖加压室的方式而被重叠固定在基体。专利文献I的压电元件是所谓的单压电晶片型的元件,从基体侧起顺序具有:振动板、公共电极、压电体以及单独电极,压电体在厚度方向(层叠方向)上被极化。若通过公共电极以及单独电极来向压电体施加电压,则压电体在平面方向上收缩,此外,其收缩被振动板限制。其结果,压电元件向加压室侧挠曲(中央侧向加压室侧移位),并对加压室的墨液赋予压力。 在先技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2006-174618号公报 专利文献2:日本特开2010-228145号公报 专利技术要解决的课题 压电元件与基体的粘接例如是使用热固化性树脂并在高温的状态下进行的。另一方面,从强度以及加工性等观点出发,基体由例如金属构成,热膨胀系数与压电体相比较高。因此,若在粘接后将压电致动器设为常温,则基体比压电体更收缩,在压电体产生平面方向的残留应力。其结果,由于压电体即使在电压未被施加的状态下也为向平面方向收缩的状态,因此电压被施加时的压电元件的移位降低。 因此,考虑在常温下将压电元件与基体粘接。但是,在这种情况下,在多个加压室之间,或者在多个压电致动器(多个喷墨头)之间,产生移位的偏差。 因此,优选提供一种能够抑制移位偏差的。
技术实现思路
解决课题的手段 本专利技术的一个方式涉及的压电致动器具有:基体;和压电元件,其具有板状的压电体以及按照在厚度方向上夹着该压电体的方式而被配置的I对电极,在厚度方向上相对于所述基体重叠并固定,所述基体的热膨胀系数比所述压电元件高,所述压电体以正方晶为主结晶相,在被所述I对电极夹着的区域,C轴向厚度方向的一侧的取向度在洛特格林因素下为44%以上56%以下,平面方向上的残留应力在压缩方向上为OMPa以上35MPa以下。 本专利技术的一个方式涉及的喷墨头具有:基体,其设有对墨液进行收容的凹状的加压室;和压电元件,其具有板状的压电体以及按照在厚度方向上夹着该压电体的方式而被配置的I对电极,按照盖住所述加压室的方式来在厚度方向上相对于所述基体重叠并固定,所述基体的热膨胀系数比所述压电元件高,所述压电体以正方晶为主结晶相,在被所述I对电极夹着的区域,C轴向厚度方向的一侧的取向度在洛特格林因素下为44%以上56%以下,平面方向上的残留应力在压缩方向上为OMPa以上35MPa以下。 本专利技术的一个方式涉及的压电致动器的制造方法包含:对具有板状的压电体以及按照在厚度方向上夹着该压电体的方式而被配置的I对电极的压电元件进行准备的工序;对热膨胀系数比该压电元件高的基体进行准备的工序;在厚度方向上将所述压电元件与所述基体重叠并固定的工序;和在所述固定的工序后,将所述压电元件以及所述基体冷却到比常温低的温度的工序。 专利技术效果 根据上述结构或者顺序,能够抑制移位偏差。 【专利附图】【附图说明】 图1是示意性地表示本专利技术的实施方式涉及的记录装置的主要部分的立体图。 图2是图1的记录装置的喷墨头的一部分的剖视图。 图3(a)以及图3(b)是表示图2的头部的致动器的剖视图以及俯视图,图3 (C)是对该致动器的压电体的极化方向进行说明的示意图。 图4(a)?图4(e)是对头部的制造方法的一个例子进行说明的剖视图。 图5是对图4 (C)的冷却处理中的域切换进行说明的概念图。 图6(a)以及图6(b)是对由压缩应力导致的取向度的变化以及固定进行说明的图。 图7是表示实施例以及比较例的条件以及作用等的图表。 图8(a)是表示粘接温度与移位的相关关系的图,图8(b)是表示粘接温度与移位偏差的相关关系的图。 图9(a)是表示温度差与移位的相关关系的图,图9(b)是表示温度差与移位偏差的相关关系的图。 图10(a)是表示粘接温度与压缩应力的相关关系的图,图10(b)是表示粘接温度与取向度的相关关系的图。 图11(a)是表示温度差与压缩应力的相关关系的图,图11(b)是表示温度差与取向度的相关关系的图。 图12(a)是表不压缩应力与移位的相关关系的图,图12(b)是表不压缩应力与移位偏差的相关关系的图。 图13(a)是表示取向度与移位的相关关系的图,图13(b)是表示取向度与移位偏差的相关关系的图。 图14是表示除了图7以外的实施例以及比较例的条件以及作用等的图表。 【具体实施方式】 图1是示意性地表示本专利技术的实施方式涉及的记录装置I的主要部分的立体图。 另外,记录装置I以及后述的喷墨头5可以将任意方向设为上方或者下方,但下面,为了方便,定义了正交坐标系xyz,并将z方向的正侧(图1的纸面上方)设为上方,也可以使用上面、下面等用语。 记录装置I例如具有:输送部3,其将介质(例如纸)101向箭头yl所示的方向输送;头部5,其向被输送的介质101喷出墨滴;和控制部7,其对输送部3以及头部5的动作进行控制。 输送部3将例如层叠在未图不的供给堆栈的多个介质101 —个一个地输送到未图示的排出堆栈。输送部3可以是公知的适当的结构。在图1中,例示了输送路径为直线路径,并设置有与介质101抵接的辊9和使辊9旋转的电机11的输送部。 头部5被配置在介质101的输送路径的中途,从z方向的正侧与介质101对置。头部5可以是在与介质101的印刷图像面以及输送方向正交的方向(主扫描方向,X方向)上进行往复运动的串行头部,也可以是(几乎)被固定在该正交的方向的线性头部。另外,在本实施方式中,举例说明了头部5为线性头部的情况。 头部5在X方向的多个位置,使墨滴喷出并附着在介质101。通过随着介质101的输送来反复进行该动作,从而在介质101形成二维图像。 控制部7构成为包含例如CPU、R0M、RAM以及外部存储装置。控制部7通过向电机用驱动器13输出控制信号,从而向电机11施加所希望的电压,来控制电机11。同样地,控制部7通过向头部用驱动器15输出控制信号,从而向头部5施加所希望的电压,来控制头部5。 头部用驱动器15或者头部用驱动器15以及控制部7的一部分构成对包含规定的驱动频率的驱动脉冲(驱动波形)在内的驱动信号(施加到头部5的电压)进行生成并输出到头部5的驱动信号输出部8。驱动信号输出部8由例如驱动本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种压电致动器,具有:基体;和压电元件,其具有板状的压电体以及按照在厚度方向上夹着该压电体的方式而被配置的1对电极,所述压电元件在厚度方向上相对于所述基体重叠并固定,所述基体的热膨胀系数比所述压电元件高,所述压电体以正方晶为主结晶相,在被所述1对电极夹着的区域,c轴向厚度方向的一侧的取向度在洛特格林因素下为44%以上且56%以下,平面方向上的残留应力在压缩方向上为0MPa以上且35MPa以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:岩下修三
申请(专利权)人:京瓷株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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