本发明专利技术提供具有对环境影响小且变位特性高的压电元件的液体喷射头，采用它的液体喷射装置和压电元件。液体喷射头Ｉ具备与喷射液滴的喷嘴连通的压力发生室１２和具有压电体层７０和在该压电体层７０的两面设置的一对电极的压电元件３００，上述压电体层７０包括包含钛酸钡、钛酸钙和氧化铕的钙钛矿型氧化物。液体喷射装置具有该液体喷射头。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液体喷射头及采用它的液体喷射装置和压电元件。技术背景作为液体喷射头的代表例，例如，有由振动板构成与排出墨滴的喷嘴开口连通 的压力发生室的一部分，通过压电元件使该振动板变形对压力发生室的墨加压而从喷嘴 开口排出墨滴的喷墨式记录头。作为喷墨式记录头中采用的压电元件，由2个电极夹持 包括呈电气机械变换功能的压电材料例如压电陶瓷的压电体层而构成。这样的压电元件 作为弯曲振动模式的执行器装置在液体喷射头搭载。作为压电陶瓷，已知有采用具有高变位特性的锆钛酸铅(PZT)的液体喷射头 (参照专利文献1)。但是，从环境污染的观点，寻求采用抑制了有害物质铅的含有量的 压电陶瓷的液体喷射头。这里，作为不含有铅的压电陶瓷，已知具有例如ABO3表示的 钙钛矿构造的BaTiO3 (例如，参照专利文献2)。但是，将包括BaTiO3W压电陶瓷用作液体喷射头的压电元件时，BaTiO3的压电 特性不充分，期望进一步提高。因而，例如，提出了通过在钛酸钡(BaTiO3)中添加钛酸 钙(CaTiO3)而提高耐电压性的提案(例如，参照专利文献3)。专利文献1:日本特开2001-223404号公报。专利文献2 日本特开2000-72539号公报。专利文献3:日本特开平6-279110号公报。但是，即使在压电元件采用向BaTiO3添加了 CaTiO3的压电陶瓷的场合，变位特 性也不充分，因此存在无法充分获得喷墨式记录头的喷射特性的问题。
技术实现思路
本专利技术针对这样的问题，以提供对环境影响小且具有变位特性高的压电元件的 液体喷射头及采用它的液体喷射装置及压电元件为目的。本专利技术的液体喷射头，其特征在于，具备与喷射液滴的喷嘴连通的压力发生 室；和具有压电体层和在该压电体层的两面设置的一对电极的压电元件，上述压电体层 包括包含钛酸钡、钛酸钙和氧化铕的钙钛矿型氧化物。本专利技术的液体喷射头的压电体层 具有钛酸钡、钛酸钙和氧化铕，从而对环境影响小，且变位特性高。因而，可以充分获 得作为液体喷射头的喷射特性。另外，上述压电体层优选还包含钾或者还包含硅。通过包含K或者&，可以降 低晶化温度，因此可以在更低温形成压电体层。上述压电体层优选还包括氧化锆。从而，变位特性更好。另外，优选上述压电体层包括下式(1)表示的钙钛矿型氧化物。从而，可以可 靠地提高变位特性。x_ (1-x) -y-z (1)(0.93<x<0.95, 0.005<y<0.01, 0.005<z<0.01)本专利技术的液体喷射装置，其特征在于具有上述液体喷射头。通过具备具有对环 境影响小、变位特性高的压电元件的液体喷射头，可以形成对环境影响小且液体喷射性 能高的液体喷射装置。另外，本专利技术的压电元件，其特征在于具有压电体层和在该压电体层的两面设 置的一对电极，上述压电体层包括包含钛酸钡、钛酸钙和氧化铕的钙钛矿型氧化物。从 而，压电体层通过具有钛酸钡、钛酸钙和氧化铕，对环境影响小，且变位特性高。附图说明图1是实施例1的记录头的分解立体图。图2是实施例1的记录头的平面图及剖面图。图3是实施例1的记录头的制造步骤的示意要部剖面图。图4是实施例1的记录头的制造步骤的示意要部剖面图。图5是实施例1的记录头的制造步骤的示意要部剖面图。图6是实施例1的记录头的制造步骤的示意要部剖面图。图7是实施例2的记录头的分解立体图。图8是实施例2的记录头的剖面图。图9是样品1的介电常数-温度的测定结果的示图。图10是样品3的介电常数-温度的测定结果的示图。图11是样品6的介电常数-温度的测定结果的示图。图12是样品1的X线衍射图案的示图。图13是样品6的X线衍射图案的示图。图14是其他实施例的液体喷射装置的立体图。符号说明1喷墨式记录头(液体喷射头)，II喷墨式记录装置(液体喷射装置)，10流路形 成基板，12压力发生室，13连通部，14墨供给路径，20喷嘴板，21喷嘴开口，30保护 基板，31储存器部，32压电元件保持部，40柔性基板(compliance substrate)，60第1电 极，61粘合层，70压电体层，80第2电极，90引线电极，100储存器，120驱动电路， 121连接布线，300压电元件，510喷墨式记录头(液体喷射头)，521压力发生室，522流 路形成基板，523振动板，5M压力发生室底板，530流路单元，531墨供给口形成基板， 532储存器，533储存器形成基板，5；34喷嘴开口，5；35喷嘴板，536喷嘴连通孔，540压 电元件，543第1电极(电极层)，544压电体层，545第2电极(电极层)，550布线基 板，551布线层，552基底膜，553绝缘材料。具体实施方式(实施例1)图1是本专利技术实施例1的液体喷射头的一例的喷墨式记录头的概略构成的分解立 体图，图2是图1的平面图及其A-A'剖面图。如图1及图2所示，在本实施例的流路形成基板10的一个面形成弹性膜50。流路形成基板10包括例如一个面的结晶面方位在(111)面优先取向的硅单晶基板。另外， 本专利技术中，「在(111)面优先取向」包括全部晶体在(111)面取向的情况和大部分晶体 (例如，90%以上)在(111)面取向的情况。弹性膜50包括例如氧化硅。另外，本实施 例中，硅单晶基板在(111)面优先取向，但是不限于此。流路形成基板10中，多个压力发生室12在其宽度方向排列。另外，在流路形 成基板10的压力发生室12的长度方向外侧的区域形成连通部13，连通部13和各压力发 生室12经由按各压力发生室12设置的墨供给路径14和连通路径15连通。连通部13与 后述的保护基板的储存器部31连通，构成成为各压力发生室12的共用的墨室的储存器 100的一部分。墨供给路径14以比压力发生室12窄的宽度形成，将从连通部13流入压 力发生室12的墨的流路阻抗(阻力)保持一定。另外，本实施例中，通过从单侧缩小流 路的宽度而形成墨供给路径14，但是也可以从两侧缩小流路的宽度而形成墨供给路径。 另外，也可以不缩小流路的宽度，而是通过从厚度度方向缩小而形成墨供给路径。另外，在流路形成基板10的开口面侧，被与各压力发生室12的墨供给路径14 相反侧的端部附近连通的喷嘴开口 21贯穿的喷嘴板20，通过粘接剂或热熔接膜等固定。 另外，喷嘴板20包括例如玻璃陶瓷、硅单晶基板、不锈钢等。另一个面，在这样的流路形成基板10的开口面的相反侧，形成如上所述的弹性 膜50。在该弹性膜50上，层叠形成第1电极60和厚度10 μ m以下最好0.3 1.5 μ m的 薄膜的压电体层70、第2电极80，构成压电元件300。第1电极60及第2电极80包括 例如钼(Pt)，第1电极60及第2电极80在(111)面优先取向。另外，第1电极60和弹 性膜50之间形成粘合层61。作为粘合层61，只要可以提高下电极膜60和弹性膜50的 粘合力就没有特别限定，例如，可以从厚度10 50nm的钛(Ti)、铬(Cr)、钽(Ta)、锆 (Zr)及钨(W)组成的群选择的至少一个元素为主成分。通过这样在第1电极60和弹性 膜50之间设置粘合层61，可以提高弹性膜50和第1电极60的粘合力。这里，压电元件300是包含第1电极60、压电体层70及第2电极80本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液体喷射头，其特征在于，具备：压力发生室，其与喷射液滴的喷嘴连通；和压电元件，其具有压电体层和在该压电体层的两面设置的一对电极；上述压电体层包括包含钛酸钡、钛酸钙和氧化铕的钙钛矿型氧化物。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小兴，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。