压电元件、液体喷出头以及液体喷出装置制造方法及图纸

技术编号:37159828 阅读:16 留言:0更新日期:2023-04-06 22:24
本公开提供一种压电特性良好的在基板上层叠第一电极、压电体层和第二电极而成的压电元件、液体喷出头以及液体喷出装置。该压电元件通过在基板上依次层叠第一电极、压电体层和第二电极而成,并具有:取向控制层,其被设置在压电体层和所述第一电极之间,并用于对压电体层的取向进行控制;钛层,其被设置在第一电极和取向控制层之间,并至少包含Ti。并至少包含Ti。并至少包含Ti。

【技术实现步骤摘要】
压电元件、液体喷出头以及液体喷出装置


[0001]本公开涉及一种压电元件、液体喷出头以及液体喷出装置。

技术介绍

[0002]一般情况下,压电元件具有在基板上依次层叠下部电极层、压电体层和上电极层而形成的结构。已知如下情况,即,例如在压电体层由菱面体晶结构的锆钛酸铅(以下,为PZT)组成的情况下,当PZT层在(100)面上取向时,压电特性会提升。于是,提出有用于使PZT层在(100)面上取向的方法(例如,专利文献1)。在专利文献1中,公开了一种在PZT层之下具有由镍酸镧组成的取向控制层的结构。
[0003]但是,在基板较强地取向的情况等下,存在即使在取向控制层上形成压电体层,压电体层的取向也不充分的情况。
[0004]专利文献1:日本特开2004

66600号公报

技术实现思路

[0005]本公开能够作为以下的方式来实现。根据本公开的一个方式,提供一种压电元件。该压电元件通过在基板上依次层叠第一电极、压电体层和第二电极而成,并具有:取向控制层,其被设置在所述压电体层和所述第一电极之间,并用于对所述压电体层的取向进行控制;钛层,其被设置在所述第一电极和所述取向控制层之间,并至少包含Ti。
[0006]此外,根据本公开的一个方式,提供一种液体喷出头。该液体喷出头具有:所述压电元件;振动板,其通过所述压电元件被驱动从而进行振动。
[0007]此外,根据本公开的一个方式,提供一种液体喷出装置。该液体喷出装置具有:所述液体喷出头;控制部,其对所述液体喷出头的动作进行控制。
附图说明
[0008]图1为表示液体喷出装置的简要结构的示意图。
[0009]图2为液体喷出头的分解立体图。
[0010]图3为图2的III

III线剖视图。
[0011]图4为压电元件的平面图。
[0012]图5为图4的V

V线剖视图。
[0013]图6为采样的STEM像。
[0014]图7为表示采样的EDX的结果的图。
[0015]图8为实施例1的X射线衍射图案。
[0016]图9为实施例2的X射线衍射图案。
[0017]图10为比较例的X射线衍射图案。
[0018]图11为表示XPS的结果的图。
具体实施方式
[0019]A.实施方式:
[0020]A1.液体喷出装置的整体结构:
[0021]图1为表示实施方式中的液体喷出装置100的简要结构的示意图。液体喷出装置100为通过向介质12喷出作为液体的油墨的液滴从而实施印刷的喷墨方式的印刷装置。介质12除了采用印刷纸张以外,还能够采用树脂薄膜、布等任意的材质的印刷对象。在以下的说明中,使用彼此正交的X方向、Y方向以及Z方向。此外,在对朝向进行特别指定的情况下,将正的方向设为“+”、将负的方向设为
“‑”
,并在方向标记上同时使用正负的符号。在本实施方式中,X方向为作为液体喷出头26的移动方向的主扫描方向。Y方向为作为与主扫描方向正交的介质输送方向的副扫描方向。

Z方向为油墨的喷出方向。
[0022]液体喷出装置100具备液体喷出头26、头移动机构20、液体收纳部14、输送机构16和控制部80。
[0023]液体收纳部14对向液体喷出头26供给的油墨进行收纳。作为液体收纳部14,能够使用由挠性的薄膜所形成的袋状的液体包、可补充油墨的油墨罐、可拆装的墨盒等。
[0024]液体喷出头26具有用于喷出油墨的多个喷嘴N。多个喷嘴N沿Y方向排列。液体喷出头26将从液体收纳部14供给的油墨从多个喷嘴N朝向介质12喷出。
[0025]头移动机构20具备输送带21和对液体喷出头26进行收纳的滑架22。滑架22与输送带21连接,并且伴随着输送带21的驱动而在X方向上往复移动。输送机构16向+Y方向对介质12进行输送。
[0026]控制部80包括一个或者多个CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等处理电路和半导体存储器等存储电路,并且对液体喷出装置100整体的动作进行控制。控制部80与输送机构16、头移动机构20以及液体喷出头26电连接,并对各部分进行控制。通过向由输送机构16输送的介质12喷出来自喷嘴N的液体,从而在介质12上印刷图像。
[0027]A2.液体喷出头的结构:
[0028]图2为实施方式所涉及的液体喷出头26的分解立体图。图3为图2中的III

III线剖视图。图4为压电元件44的平面图。在图4中,在形成有第一导电层451以及第二导电层452的区域以外的第二电极445的形成区域中附加有阴影线。图5为图4的V

V线剖视图。
[0029]如图2所示,液体喷出头26具有喷嘴板62、两个吸振体64、流道基板32、压力室基板34、振动板36、密封体46、框体部48和电路基板50。喷嘴板62、吸振体64、流道基板32、压力室基板34、振动板36、以及密封体46为沿Y方向而长条的板状部件。喷嘴板62、流道基板32、压力室基板34、振动板36、以及密封体46分别具有相对于X方向上的中心线而大致线对称的结构。压力室基板34、振动板36、以及密封体46的平面形状的大小小于流道基板32以及框体部48的平面形状的大小。在组装时,喷嘴板62以及两个吸振体64、流道基板32、压力室基板34、振动板36、密封体46、以及框体部48按照该顺序而被层叠,并且例如通过粘合剂而彼此被粘合在一起。
[0030]喷嘴板62为形成有多个喷嘴N的板状部件。喷嘴N为平面形状呈大致圆形的贯穿孔。多个喷嘴N沿着Y方向排列。排列有多个喷嘴N的列具有两列,并且两列沿X方向并排。两个吸振体64为挠性的薄膜,并以在X方向上隔着喷嘴板62的方式被配置。
[0031]流道基板32具有两个第一开口部32a、多个第二开口部32b和多个第三开口部32c。第一开口部32a的平面形状为沿Y方向而长条的矩形。第一开口部32a沿着流道基板32的平行于Y方向的边而被形成。多个第二开口部32b沿Y方向进行排列。同样地,多个第三开口部32c沿Y方向进行排列。第二开口部32b的列和第三开口部32c的列各有两列。第一开口部32a、一个第二开口部32b的列、一个第三开口部32c的列、一个第三开口部32c的列、一个第二开口部32b的列和第一开口部32a以沿X方向而按照该顺序进行排列的方式被形成。此外,在X方向上相邻的第二开口部32b和第三开口部32c以在Y方向上的位置大致相同的方式被形成。
[0032]在压力室基板34上,形成有多个开口部34a。开口部34a的平面形状为沿X方向而长条的矩形。多个开口部34a沿Y方向进行排列。排列有多个开口部34a的列具有两列,并且两列以沿X方向并排的方式被形成。另外,开口部34a被形成于如下本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电元件,其通过在基板上依次层叠第一电极、压电体层和第二电极而成,并具有:取向控制层,其被设置在所述压电体层和所述第一电极之间,并用于对所述压电体层的取向进行控制;钛层,其被设置在所述第一电极和所述取向控制层之间,并至少包含Ti。2.如权利要求1所述的压电元件,其中,所述钛层具有抵消从所述第一电极向所述压电体层的取向的影响的功能。3.如权利要求1或2所述的压电元件,其中,在将所述钛层中所包含的不同于Ti的金属元素的物质的量设为na、并将所述钛层中所包含的Ti的物质的量设为nt时,满足na<nt。4.如权利要求3所述的压电元件,其中,满足na≤0.4
×
nt。5.如权利要求3所述的压电元件,其中,满足na≤0.2
×
nt。6.如权利要求1所述的压电元件,其中,所述取向控制层包含Pb和Bi中的至少任意一种。7.如权利要求6所述的压电元件,其中,所述取向控制层包含Pb、Bi、Fe、Ti。8.如权利要求6所述的压电元件,其中,所述取向控制层包含Pb、Fe、Ti,而不包含Bi。9.如权利要求6所述的压电元件,其中,所述取向控制层包含Bi、Fe、Ti,而不包含Pb。10.如权利要求7至9中任一项所述的压电元件,其中,通过能量色散X射线光谱仪即EDX分析而测量出的所述钛层中的Ti的含量大于通过EDX分析而测量出的所述取向控制层中的Ti的含量。11.如权利要求7所述的压电元件,其中,所述钛层包含Fe,通过EDX分析而测量出的所述钛层中的Fe的含量小于通过EDX分析...

【专利技术属性】
技术研发人员:北田和也
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:

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