压电装置以及液体喷射头制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种对水分向振动板内部的侵入进行抑制并对出现振动板的层间剥离或裂纹等损伤的情况进行抑制的压电装置以及液体喷射头。压电装置具备：基板，其具有凹部；振动板；压电致动器，振动板具有：第一层，其作为构成元素而包含硅；第二层，其被配置在第一层与压电致动器之间，且作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方；第三层，其被配置在第二层与压电致动器之间，且作为构成元素而包含锆，在第三层的压电致动器侧具有第四层，第四层作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。意一方或者两方。意一方或者两方。

【技术实现步骤摘要】
压电装置以及液体喷射头


[0001]本专利技术涉及一种具有被设置在基板上的振动板以及压电致动器的压电装 置以及液体喷射头。

技术介绍

[0002]作为一个电子装置的液体喷射头，已知一种喷墨式记录头。喷墨式记录 头具备：基板，其设置有与喷嘴连通的压力室；振动板，其被设置在基板的 一个面侧；压电振动器，其被设置在振动板上，通过压电致动器的驱动而使 压力室内的油墨产生压力变化，从而使油墨滴从喷嘴喷出。例如，在专利文 献1中，公开了一种具有由二氧化硅构成的弹性膜和由氧化锆构成的绝缘体 膜的振动板。在此，通过对单晶硅基板的一个面进行热氧化，从而形成弹性 膜。通过利用溅射法等而对被形成在弹性膜上的锆单体的层进行热氧化，从 而形成绝缘体膜。
[0003]当水分侵入振动板内时，会由于侵入的水分而使氧化锆脆化，从而出现 弹性膜与绝缘体膜之间的层间剥离或裂纹等损伤。
[0004]尤其是在高温高湿的环境下，水分会从压电致动器的端面中的弹性膜与 绝缘体膜的界面、压电致动器的端面中的第二电极与绝缘体膜的界面、与压 电致动器的基板为相反侧的第二电极的表面侵入到振动板内部。
[0005]专利文献1：日本特开2008
‑
78407号公报

技术实现思路

[0006]解决上述课题的本专利技术的方式在于一种压电装置，所述压电装置的特征 在于，具备：基板，其具有凹部；振动板；压电致动器，所述基板、所述振 动板以及所述压电致动器依次沿着第一方向而被层压，所述振动板具有：第 一层，其作为构成元素而包含硅；第二层，其被配置在所述第一层与所述压 电致动器之间，且作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的 至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方；第三层，其被配置在所 述第二层与所述压电致动器之间，且作为构成元素而包含锆，在所述第三层 的所述压电致动器侧处具有第四层，所述第四层作为构成元素而包含选自铬、 钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两 方。
[0007]此外，本专利技术的其他方式在于一种液体喷射头，所述液体喷射头的特征 在于，具备：压电致动器；振动板，其通过所述压电致动器的驱动而进行振 动；流道形成基板，其设置有通过所述振动板的振动而对液体施加压力的压 力室，所述流道形成基板、所述振动板以及所述压电致动器依次沿着第一方 向而被层压，所述振动板具有：第一层，其作为构成元素而包含硅；第二层， 其被配置在所述第一层与所述压电致动器之间且作为构成元素而包含选自 铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或 者两方；第三层，其被配置在所述第二层与所述压电致动器之间，且作为构 成元素而包含锆，在所述第三层的所述压电致动器侧处具有第四层，所述第 四层作为构成元素而包含选自铬、
钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一个金属 元素和氮化硅中的任意一方或者两方。
[0008]而且，本专利技术的其他的方式在于一种液体喷射装置，所述液体喷射装置 的特征在于，具备上述方式所记载的液体喷射头。
附图说明
[0009]图1为实施方式1所涉及的喷墨式记录装置的示意图。
[0010]图2为实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
[0011]图3为实施方式1所涉及的记录头的流道形成基板的俯视图。
[0012]图4为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
[0013]图5为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
[0014]图6为用于对实施方式1所涉及的压电装置的制造方法进行说明的图。
[0015]图7为实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
[0016]图8为试样1的STEM图像。
[0017]图9为试样2的STEM图像。
[0018]图10为试样3的STEM图像。
[0019]图11为表示试样1的由SIMS得出的分析结果的图。
[0020]图12为表示试样2的由SIMS得出的分析结果的图。
[0021]图13为表示试样3的由SIMS得出的分析结果的图。
[0022]图14为表示试样4的由RBS得出的分析结果的图。
[0023]图15为表示试样6的由SIMS得出的分析结果的图。
[0024]图16为比较例1的剖视图。
[0025]图17为比较例2的剖视图。
[0026]图18为比较例3的剖视图。
[0027]图19为比较例4的剖视图。
[0028]图20为表示漏电流的结果的曲线图。
[0029]图21为表示实施方式1的变形例的剖视图。
[0030]图22为表示实施方式1的变形例的剖视图。
具体实施方式
[0031]以下，基于实施方式，对本专利技术进行详细的说明。但是，以下的说明为 表示本专利技术的一个方式的说明，并且能够在本专利技术的范围内任意地进行变更。 在各个图中标记了相同符号的部件表示同一部件，并适当地省略了说明。此 外，在各个图中，X、Y、Z表示相互正交的三个空间轴。在本说明书中，将 沿着这些轴的方向设为X方向、Y方向、以及Z方向。将各个图的箭头标记 所朝向的方向设为正(+)方向、且将箭头标记的相反方向设为负(
‑
)方向 来进行说明。此外，关于未对正方向以及负方向进行限定的三个X、Y、Z的 空间轴，作为X轴、Y轴、Z轴来进行说明。此外，在以下的各个实施方式中， 作为一个示例，将“第一方向”设为
‑
Z方向，将“第二方向”设为+Z方向。 此外，将在沿着Z轴的方向进行观察的情况称为“俯视观察”。
[0032]在此，典型而言，Z轴为铅直的轴，+Z方向相当于铅直方向的下方向。 但是，Z轴可
以不是铅直的轴。此外，虽然X轴、Y轴以及Z轴典型而言相互 正交，但并未被限定于此，例如，只要以80
°
以上且100
°
以下的范围内的 角度交叉即可。
[0033]实施方式1
[0034]图1为示意性地表示作为本专利技术的实施方式1所涉及的液体喷射装置的 一个示例的喷墨式记录装置1的图。
[0035]如图1所示，作为液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置1为，使 作为一种液体的油墨作为油墨滴而喷射且喷落在印刷纸张等介质S，从而通 过被形成在该介质S上的点的排列而实施图像等的印刷的印刷装置。另外， 作为介质S，除了使用记录纸张之外，还能够使用树脂薄片或布等任意的材 质。
[0036]在下文中，将X、Y、Z这三个空间轴中的后述的记录头2的移动方向(换 言之为主扫描方向)设为X轴，将与该主扫描方向正交的介质S的输送方向 设为Y轴，将与形成有记录头2的喷嘴21(参照图2)的喷嘴面平行的面设 为XY平面，将与喷嘴面即XY平面交叉的方向、在本实施方式中为与XY平面 正交的方向设为Z轴，并设为油墨滴向沿着Z轴的+Z方向被喷射。
[0037]喷墨式记录装置1具备液体容器3、送出介质S的输送机构4、作为控制 部的控制单元5、移动机构6、喷墨式记录头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电装置，其特征在于，具备：基板，其具有凹部；振动板；压电致动器，所述基板、所述振动板以及所述压电致动器依次沿着第一方向而被层压，所述振动板具有：第一层，其作为构成元素而包含硅；第二层，其被配置在所述第一层与所述压电致动器之间，且作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方；第三层，其被配置在所述第二层与所述压电致动器之间，且作为构成元素而包含锆，在所述第三层的所述压电致动器侧具有第四层，所述第四层作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。2.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述压电致动器具有第一电极、压电体层以及第二电极，所述第一电极、所述压电体层以及所述第二电极依次沿着所述第一方向而被层压，在所述第三层与所述第四层之间，从所述第三层侧起而夹有所述第一电极以及所述压电体层。3.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述压电致动器具有第一电极、压电体层以及第二电极，所述第一电极、所述压电体层以及所述第二电极依次沿着所述第一方向而被层压，在所述第三层与所述第四层之间，从所述第三层侧起而夹有所述第一电极、所述压电体层以及所述第二电极。4.如权利要求1至3中的任一项所述的压电装置，其特征在于，在与所述第一方向相反的方向上的俯视观察时，所述第二层和所述第四层对所述凹部进行覆盖。5.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层和所述第四层为相同的材料。6.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层的厚度厚于所述第四层的厚度。7.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层和所述第三层的价数不同。8.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层和所述第三层的价数相同。9.如权利要求1所述的压电装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：古池晴信，中山雅夫，清水稔弘，山崎泰志，外村修，沢崎立雄，西智寻，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：