本发明专利技术提供一种压电元件、液体喷射头以及液体喷射装置，所述压电元件能够以较小的驱动电压而获得较大的变形。压电元件具有：压电体膜，其由包含锆钛酸铅的钙钛矿型结晶构成；电极，其被设置于压电体膜上，源自压电体膜的（100）面的X射线的衍射波峰位置（2θ）在21.89以上21.97以下，并且，（200）面半峰全宽（2θ）在0.30以上0.50以下。液体喷射头具备该压电元件，液体喷射装置具备该液体喷射头。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种压电元件、液体喷射头以及液体喷射装置。
技术介绍
液体喷射头等中所使用的压电元件为，通过两个电极对压电体膜进行夹持而形成的元件，所述压电体膜由具有机电转换功能的压电材料构成，并且，压电体膜例如通过结晶化了的压电性陶瓷而构成。作为使用了这种压电元件的液体喷射头，例如存在如下的喷墨式记录头，S卩，由振动板构成与喷出油墨滴的喷嘴开口相连通的压力产生室的一部分，并通过压电元件使该振 动板变形，从而对压力产生室的油墨加压，进而从喷嘴开口喷出油墨滴。在喷墨式记录头中，如下的两种记录头被实用化了，即，使用了在压电元件的轴向上进行拉伸、收缩的纵振动模式的压电致动器的记录头，和使用了挠曲振动模式的压电致动器的记录头。在这种致动器中，为了高密度地进行配置，要求一种能够以较小的驱动电压而获得较大的变形的压电元件，即位移较大的压电元件。在此，已知如下的压电元件，即，以增大压电常数及消除误差为目的，而具备PZT和电极的压电元件，且PZT通过Zr和Ti在室温下成为菱面体晶的组成比的钙钛矿结构，而在(100)方向上结晶取向(参照专利文献I)。但是，在这种压电元件中，无法获得满足需要的位移。另外，这种问题不限定于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头，也同样存在于其他的压电元件中。专利文献I :日本特开平11-233844号公报
技术实现思路
鉴于如上情况，本专利技术的课题在于提供一种能够以较小的驱动电压而获得较大的变形的压电元件、液体喷射头以及液体喷射装置。本专利技术的压电元件的特征在于，具有压电体膜，其由至少包含Pb、Ti以及Zr的钙钛矿型结晶构成；电极，其被设置于该压电体膜上，源自所述压电体膜的(100)面的X射线的衍射波峰位置(2 Θ )在21. 89以上21. 97以下，并且，(200)面半峰全宽(2 Θ )在O. 30以上O. 50以下。由于源自压电体层的(100)面的X射线的衍射波峰位置在2 Θ =21. 89 21. 97度的范围内，并且，(200)面半峰全宽在O. 30以上O. 50以下，因此可得到能够以较小的驱动电压而获得较大的变形的所需的较高的位移特性。本专利技术的液体喷射头的特征在于，具备所述压电元件。由于具备能够获得较高的位移特性的压电元件，从而液体喷射特性较高。本专利技术的液体喷射装置的特征在于，具备所述液体喷射头。由于具有液体喷射特性较高的液体喷射头，从而能够实现所需的液体喷射。附图说明图I为本专利技术的实施方式I所涉及的液体喷射头的分解立体图。图2为本专利技术的实施方式I所涉及的液体喷射头的俯视图以及剖视图。图3为表示压电体层的X射线的衍射峰值的图。图4为表示本专利技术的记录头的制造方法的剖视图。图5为本专利技术的记录头的制造方法中所使用的脱脂装置的模式图。图6为表示本专利技术的记录头的制造方法的剖视图。图7为表示本专利技术的记录头的制造方法的剖视图。图8为表示本专利技术的记录头的制造方法的剖视图。 图9为表示本专利技术的记录头的制造方法的剖视图。图10为表示本专利技术的液体喷射装置的立体图。具体实施例方式喷墨式记录头首先，对作为本专利技术的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头进行说明。图I为表示本专利技术的实施方式I所涉及的喷墨式记录头的概要结构的分解立体图，图2为图I的俯视图以及图I的k-k'剖视图。如图所示，流道形成基板10由单晶硅基板构成，且在其一个面上形成有由二氧化娃构成的弹性膜50。在流道形成基板10上，于其宽度方向上并排设置有多个压力产生室12。此外，在与流道形成基板10的压力产生室12的并排设置方向正交的方向上的外侧的区域内形成有连通部13，并且连通部13与各个压力产生室12通过针对各个压力产生室12中的每一个所设置的油墨供给通道14以及连通通道15而被连通。连通部13与后述的保护基板的歧管部31连通，从而构成成为各个压力产生室12的共用的油墨室的歧管的一部分。油墨供给通道14以窄于压力产生室12的宽度而形成，并将从连通部13向压力产生室12流入的油墨的流道阻力保持为固定。此外，在流道形成基板10的开口面侧，通过粘合剂或热熔敷薄膜等而粘着有贯穿设置了喷嘴开口 21的喷嘴板20，所述喷嘴开口 21连通于，与各个压力产生室12的油墨供给通道14相反的一侧的端部附近。另外，喷嘴板20由例如玻璃陶瓷、单晶硅基板或不锈钢等构成。另一方面，如上文所述，在与这种流道形成基板10的开口面相反的一侧，形成有弹性膜50。在弹性膜50上形成有由氧化锆构成的绝缘体层55。另外，也可以以如下方式构成，即，取代该绝缘体层55、或在绝缘体层55的上表面上设置取向控制层，从而使第一电极60在(100)面上进行优先取向。另外，在该绝缘体层55上，第一电极60、压电体层70以及第二电极80通过后述的制造方法而被层叠形成，从而构成压电元件300。在此，压电元件300是指包含第一电极60、压电体层70以及第二电极80在内的部分。一般情况下，通过如下方式而构成，即，将压电兀件300的某一方的电极设定为共用电极,并且针对各个压力产生室12的每一个而对另一个电极和压电体层70进行图案形成。虽然在本实施方式中，将第一电极60设定为压电元件300的共用电极，并将第二电极80设定为压电元件300的独立电极，但即使根据驱动电路或布线的情况而对它们进行相反设定也不会产生障碍。而且，在此将压电元件300和通过该压电元件300的驱动而产生位移的振动板统称为致动器装置。另外，虽然在上述的示例中，弹性膜50、绝缘体层55以及第一电极60作为振动板而发挥作用，但是当然不限定于此，例如，也可以不设置弹性膜50以及绝缘体层55，而是仅使第一电极60作为振动板而发挥作用。此外，也可以使压电元件300自身实质性地兼作振动板。在此，上述的第一电极60也可以为由如下金属构成，且为层叠了多层的结构，所述金属选自铱(Ir)、钼(Pt)、钯(Pd)等的钼族金属以及金(Au)。另外，在层叠了的情况下，也可以通过后面的工序，最终成为混合层。在本实施方式中，从绝缘体层55侧起依次设定为Pt/Ir/Pt的层叠膜。压电体层70被形成于这种第一电极60上,并由表现出机电转换作用的压电材料构成。压电体层70为，对作为钙钛矿型结构的结晶膜的压电体膜进行层叠而形成的结构，且至少包含Pb、Ti以及Zr。作为压电体层70的材料，例如，优选为锆钛酸铅(PZT)等的压电性材料(强介电性材料)，或者在此基础上添加了氧化铌、氧化镍或氧化镁等的金属氧化 物的材料等，并且也可以使用锆钛酸铅镧((Pb，La) (Zr，Ti )03)、或锆钛酸铅-铌镁酸铅(Pb(Zr, Ti) (M g，Nb) O3)等。在本实施方式中，使用锆钛酸铅。虽然在本实施方式中，压电体层70中所含有的锆钛酸铅Pb (ZrxTi1^xO3)列举了理想上x=0. 5的情况，但是满足O. 47 = X = O. 53，且优选满足O. 48 = X = O. 52。由于为该范围，从而介电常数和压电特性变得极大，由此能够获得所需的位移特性。另一方面，由于超过该范围，而产生耐久性的降低和压电特性的降低。在这种第一电极60上通过外延生长而形成的压电体层70,受到第一电极60的面方位的影响而被取向控制，从而结晶面方位在(100 )上进行优先取向。另外，优先取向是指结晶的取向方向并不是无本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压电元件，其特征在于，具有：压电体膜，其由至少包含Pb、Ti以及Zr的钙钛矿型结晶构成；电极，其被设置于该压电体膜上，源自所述压电体膜的（100）面的X射线的衍射波峰位置（2θ）在21.89以上21.97以下，并且，（200）面半峰全宽（2θ）在0.30以上0.50以下。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大桥幸司，
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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