本发明专利技术提供环境影响小并具有包括强电介质的压电元件的液体喷射头、液体喷射装置及压电元件和压电材料。本发明专利技术的液体喷射头，具备：压力产生室，其与喷嘴开口连通；以及压电元件，其具备第1电极、在上述第1电极上形成的压电体层和在上述压电体层上形成的第2电极；其中，上述压电体层包括含有Bi、La、Fe及Mn的钙钛矿型复合氧化物，且是强电介质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具备包括使与喷嘴开口连通的压力产生室产生压力变化的第1电极、压电体层及第2电极的压电元件的液体喷射头、液体喷射装置及压电元件和压电材料。
技术介绍
作为液体喷射头中采用的压电元件，由2个电极夹持具有电气机械变换功能的压 电材料，例如，结晶化的介电材料组成的压电体层而构成。这样的压电元件作为弯曲振动模 式的执行器装置搭载于液体喷射头。作为液体喷射头的代表例，例如有，与排出墨滴的喷嘴 开口连通的压力产生室的一部分由振动板构成，通过压电元件使该振动板变形而对压力产 生室的墨液(墨水)加压，从喷嘴开口排出墨滴的喷墨式记录头。这样的喷墨式记录头搭 载的压电元件，例如有，通过成膜技术在振动板的整个表面形成均勻的压电材料层，通过光 刻法将该压电材料层切割成与压力产生室对应的形状，对每个压力产生室独立地形成的压 电元件。作为这样的压电元件中采用的压电材料，需要高的压电特性(变形量)，代表例有 锆钛酸铅(PZT)(参照专利文献1)。该PZT是强电介质，极化方向在一个方向一致，因此变 形量相对于施加电压直线地变化。从而，变形量的控制变得容易，因此排出的液滴尺寸等也 容易控制，适用于执行器装置。专利文献1 日本特开2001-223404号公报。但是，前述锆钛酸铅含铅，从环境问题的观点看，寻求抑制铅的含有量的压电材 料。另外，这样的问题不限于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头，在其他压电元件中也同 样存在。
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的问题，其目的是提供环境影响小并具有强电介质组成的压电元 件的液体喷射头、液体喷射装置及压电元件和压电材料。解决上述问题的本专利技术的方式，是一种液体喷射头，其特征在于，具备压力产生 室，其与喷嘴开口连通；以及压电元件，其具备第1电极、在上述第1电极上形成的压电体层 和在上述压电体层上形成的第2电极；其中，上述压电体层包括含有Bi、La、Fe及Mn的钙 钛矿型复合氧化物，且是强电介质。该方式中，通过采用包含Bi、La、Fe及Mn的钙钛矿型复合氧化物作为强电介质的 压电材料，抑制了铅的含有量，因此可以降低对环境的影响，变形量的控制变得容易，例如， 可以形成具有排出的液滴尺寸容易控制的压电元件的液体喷射头。另外，本专利技术的液体喷射头，其特征在于，具备压力产生室，其与喷嘴开口连通； 以及压电元件，其具备第1电极、在上述第1电极上形成的压电体层和在上述压电体层上形 成的第2电极；其中，上述压电体层包含由下记一般式(1)表示的复合氧化物。从而，由于 下记一般式(1)表示的复合氧化物是强电介质，铅的含有量被抑制，因此可以降低对环境的影响，且可以形成具有变形量容易控制的压电元件的液体喷射头。(Bi1^5Lax) (Fe1^yjMny)O3 (1)(0. 10 ^ χ ^ 0. 20,0. 01 ^ y ^ 0. 09)上述一般 式(1)中，优选0. 17彡χ彡0.20，最好0. 19彡χ彡0. 20。从而，由于是 同时呈现反强介电相和强介电相的组成，因此可以形成变形量大的压电元件。另外，上述一般式(1)中，优选0.01彡y彡0.05。从而，成为绝缘性优的防止了泄 漏导致的绝缘破坏的液体喷射头。上述压电体层，优选，在粉末X线衍射图形中，可同时观测归属于呈现强介电性的 相的衍射峰值和归属于呈现反强介电性的相的衍射峰值。从而，由于同时呈现反强介电相 和强介电相，因此可以形成变形量大的压电元件。另外，上述压电体层，优选，在粉末X线衍射图形中，在45° <2Θ <50°观测到 源自ABO3型构造的衍射峰值，上述源自ABO3型构造的衍射峰值中的归属于呈现强介电性的 相的衍射峰值的面积强度Af和归属于呈现反强介电性的相的衍射峰值的面积强度Aaf之比 AJAf为0. 1以上。从而，可以更可靠地形成变形量大的压电元件。本专利技术的其他方式是一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述方式的液体喷射 头。该方式中，铅的含有量被抑制，因此可降低对环境的影响，且由于具备具有变形量容易 控制压电元件的液体喷射头，因此不会对环境造成恶劣影响且可形成排出特性优的液体喷 射装置。另外，本专利技术的其他方式是一种压电元件，其特征在于，具备压电体层和在上述压 电体层上设置的多个电极，上述压电体层包括含有Bi、La、Fe及Mn的钙钛矿型复合氧化物， 且是强电介质。该方式中，通过采用包含Bi、La、Fe及Mn的钙钛矿型复合氧化物且是强电 介质的压电材料，铅的含有量被抑制，因此可降低对环境的影响，且可以形成变形量容易控 制的压电元件。另外，本专利技术的压电元件，其特征在于，具备压电体层和在上述压电体层上设置的 多个电极，上述压电体层包含由下记一般式(1)表示的复合氧化物。从而，由于下记一般式 (1)表示的复合氧化物是强电介质，铅的含有量被抑制，因此可降低对环境的影响，且可以 形成变形量容易控制的压电元件。(Bi1^5Lax) (Fe1^yjMny)O3 (1)(0. 10 ^ χ ^ 0. 20,0. 01 ^ y ^ 0. 09)本专利技术的其他方式的压电材料，其特征在于，是包含Bi、La、Fe及Mn的钙钛矿型复 合氧化物，且是强电介质。从而，铅的含有量被抑制，因此可降低对环境的影响，且可以提供 变形量容易控制的压电材料。另外，本专利技术的压电材料，其特征在于，包括由下记一般式(1)表示的钙钛矿型复 合氧化物。从而，由于下记一般式(1)表示的钙钛矿型复合氧化物是强电介质，铅的含有量 被抑制，因此可降低对环境的影响，且可以提供变形量容易控制的压电材料。(Bi1^5Lax) (Fe1^yjMny)O3 (1)(0. 10 ^ χ ^ 0. 20,0. 01 ^ y ^ 0. 09)附图说明图1是实施例1的记录头的概略构成的分解立体图。图2是实施例1的记录头的平面图及截面图。图3是实施例1的P-V曲线的示图。图4是实施例2的P-V曲线的示图。图5是实施例3的P-V曲线的示图。图6是实施例4的P-V曲线的示图。图7是实施例5的P-V曲线的示图。图8是实施例6的P-V曲线的示图。图9是实施例7的P-V曲线的示图。图10是实施例8的P-V曲线的示图。图11是实施例9的P-V曲线的示图。图12是实施例10的P-V曲线的示图。图13是实施例11的P-V曲线的示图。图14是比较例1的P-V曲线的示图。图15是比较例2的P-V曲线的示图。图16是比较例3的P-V曲线的示图。图17是比较例4的P-V曲线的示图。图18是试验例2的X线衍射图形的示图。图19是试验例2的X线衍射图形的要部放大图。图20是试验例2的X线衍射图形的示图。图21是实施例4的S-V曲线的示图。图22是实施例11的S-V曲线的示图。图23是比较例3的S-V曲线的示图。图24是实施例5的S-V曲线的示图。图25是实施例6的S-V曲线的示图。图26是实施例9的S-V曲线的示图。图27是本专利技术的一实施例的记录装置的概略构成的示图。符号说明I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压力产生室，13连通部，14墨液供给路，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，60第1电极，70压电体层，80第2电极，90铅 电本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种液体喷射头，其特征在于，具备：压力产生室，其与喷嘴开口连通；以及压电元件，其具备第１电极、在上述第１电极上形成的压电体层和在上述压电体层上形成的第２电极；其中，上述压电体层包括含有Ｂｉ、Ｌａ、Ｆｅ及Ｍｎ的钙钛矿型复合氧化物，且是强电介质。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米村贵幸，宫泽弘，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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