[发明专利]液体喷射头及液体喷射装置和执行元件装置

说明书

技术领域

本发明涉及从喷嘴开口喷射液体的液体喷射头及液体喷射装置和执行元件装置。

背景技术

液体喷射头等中所使用的压电元件，利用两个电极夹持由呈现电机械变换功能的压电材料、例如结晶化的电介质材料形成的压电体层而构成。其中，作为液体喷射头的代表例，例如有利用振动板构成与喷出墨滴的喷嘴开口连通的压力发生室的一部分，由压电元件使该振动板变形，对压力发生室的墨加压，使墨滴从喷嘴开口喷出的喷墨式记录头等。而作为喷墨式记录头中搭载的压电元件，例如按照遍及振动板的表面整体利用成膜技术形成均匀的压电材料层，通过光刻法将该压电材料层划分成与压力发生室对应的形状，按每个压力发生室独立的方式形成压电元件(例如参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2003-127366号公报(第4～7页、第1～4图)。

但是，由于构成压电体层的压电材料在驱动中反复极化的旋转驱动，所以会发生随着时间的流逝其极化方向沿着电场施加方向而被局部固定的所谓疲劳现象，存在着压电变位量减少的问题。在将这样的压电元件用于例如液体喷射头的情况下，由于导致压电变位量随着使用而变化，所以不能进行稳定的液体喷出。

另外，这样的问题并不限定于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头所使用的执行元件装置，在其它装置所搭载的执行元件装置中也同样存在。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种能够减小因反复驱动而引起的变位量的变化率，并提高耐久性的液体喷射头及液体喷射装置和执行元件装置。

解决上述课题的本发明提供一种液体喷射头，其特征在于，具备：流路形成基板，其形成有与喷射液滴的喷嘴开口连通的压力发生室；和压电元件，其具有：第一电极、形成在该第一电极上的具有由通式ABO₃表示的钙钛矿构造的压电体层、和形成在该压电体层的与上述第一电极相反侧的第二电极；上述压电体层具有单斜晶系构造，上述第一电极及上述第二电极之间产生的电场的方向、与上述压电体层的极矩的方向所成的角度，比上述压电体层的压电常数为极大时上述电场的方向、与上述压电体层的极矩的方向所成的角度大。

在该方式中，通过规定极矩的方向，在由于电场的施加而发生了压电体层的极化的一部分被固定的疲劳现象时，能够减小压电元件的变位量的变化率。

这里，优选上述第一电极及上述第二电极之间产生的电场的方向与上述压电体层的极矩的方向所成的角度，比上述压电体层的压电常数为极大时上述电场的方向与上述压电体层的极矩的方向所成的角度大3°以上。由此，能够抑制变位量的降低。

而且，优选上述压电体层包含铅、锆及钛。由此，能够实现以低的驱动电压得到大的变位量的变位特性优异的压电元件。

并且，优选上述压电体层在(100)面优先取向。由此，能够实现变位特性和耐久性优异的压电元件。

另外，可将上述第一电极及上述第二电极之间产生的电场的方向设为从上述第一电极向上述第二电极的方向。

此外，优选上述压电体层的变位量相对于反复的电场施加，随着反复次数而上升，之后下降。由此，能够使压电元件的变位量的变化率降低，并且由于与仅在变化率降低的方向上变化相比，变化率的幅度减小，所以能够简化压电元件的驱动控制。

进而，在本发明的其它方式中，提供一种液体喷射装置，其特征在于，具备：上述方式的液体喷射头；和向上述第一电极及第二电极施加电压，使上述压电元件产生规定方向的电场的驱动机构。

在该方式中，能够实现降低变位量的变化率、并提高可靠性的液体喷射装置。

另外，在本发明的其它方式中，提供一种执行元件装置，其特征在于，具备压电元件，该压电元件由第一电极、形成在该第一电极上的具有由通式ABO₃表示的钙钛矿构造的压电体层、和形成在该压电体层的与上述第一电极相反侧的第二电极构成，上述压电体层具有单斜晶系构造，上述第一电极及上述第二电极之间产生的电场的方向与上述压电体层的极矩的方向所成的角度，比上述压电体层的压电常数为极大时上述电场的方向与上述压电体层的极矩的方向所成的角度大。

在该方式中，通过规定极矩的方向，在由于电场的施加而发生了压电体层的极化的一部分被固定的疲劳现象时，能够抑制压电元件的变位量的变化率变大。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的记录头的概略结构的分解立体图。

图2是本发明的实施方式1涉及的记录头的俯视图及剖面图。

图3是本发明的实施方式1涉及的记录头的主要部分放大剖面图。