CN102189793A - 液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供对环境友好的液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件。所述液体喷射头设有压电元件，所述压电元件具备压电体层和设置在上述压电体层的电极，该压电体层由含有以具有钙钛矿构造的铁酸锰酸铋作为主成分的钙钛矿型化合物和SiO₂的压电材料形成。

Description

液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件

技术领域

本发明涉及具备压电元件，将液滴从喷嘴开口喷出的液体喷射头以及液体喷射装置，其中，所述压电元件具有由压电材料形成的压电体层和电极。

背景技术

作为压电元件有如下构成的元件：将由呈现机电转换功能的压电材料例如结晶化介电材料所形成的压电体层，用2个电极夹持而构成。这种压电元件例如作为弯曲振动模式的致动器装置被搭载于液体喷射头。作为液体喷射头的代表例，例如有如下的喷墨式记录头，即，将与喷出墨滴的喷嘴开口连通的压力发生室的一部分用振动板构成，使该振动板通过压电元件变形而将压力发生室的油墨加压，从喷嘴开口作为墨滴喷出的喷墨式记录头。搭载在这种喷墨式记录头的压电元件例如是如下形成的：即，在振动板的整个表面上通过成膜技术形成均匀的压电材料层，以光刻法将该压电材料层切分成与压力发生室对应的形状，在每个压力发生室独立地形成。

作为用于这种压电元件的压电材料可举出锆钛酸铅(PZT)(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-223404号公报

发明内容

但是，从环境问题的观点出发，要求压电材料的低铅化。作为不含铅的压电材料例如有具有以ABO₃表示的钙钛矿构造的BiFeO₃等。BiFeO₃系的压电材料具有高的居里温度和大的自发极化度，能够在低温结晶化，但存在绝缘性低，有时发生大的漏电流的问题。应予说明，这种问题不限于喷墨式记录头所代表的液体喷射头，对于搭载在其它装置的致动器装置等压电元件中也同样存在。

本发明鉴于这种情况，以提供对环境友好的液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件为目的。

解决上述课题的本发明的形态为一种液体喷射头，其特征在于，设有压电元件，该压电元件具备压电体层和设于所述压电体层的电极，其中，所述压电体层由含有以具有钙钛矿构造的铁酸锰酸铋(鉄酸マンガン酸ビスマス)作为主成分的钙钛矿型化合物和SiO₂的压电材料所形成。

该形态中，通过将含有具有钙钛矿构造的铁酸锰酸铋和SiO₂的压电材料作为压电体层，从而成为设有低铅化即含铅量低且绝缘性优异的压电元件的液体喷射头。

另外，优选上述钙钛矿型化合物还含有钛酸钡。由此，成为设有高压电特性(应变量)压电元件的液体喷射头。

优选的是上述钙钛矿型化合物含有60摩尔％以上的铁酸锰酸铋，上述压电体层相对于上述钙钛矿型化合物含有0.5摩尔％以上且5摩尔％以下的SiO₂。由此，成为设有可靠地低铅化的、绝缘性优异的压电元件的液体喷射头。

本发明的另一形态为一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述形态的液体喷射头。该形态中，由于具备设有低铅化且绝缘性优异的压电元件的液体喷射头，所以成为对环境没有不良影响的喷出特性优异的液体喷射装置。

另外，本发明的另一形态为一种压电元件，其特征在于，具备压电体层和设置在所述压电体层的电极，其中，所述压电体层由包括以具有钙钛矿构造的铁酸锰酸铋作为主成分的钙钛矿型化合物和SiO₂的压电材料所形成。该形态中，通过将含有具有钙钛矿构造的铁酸锰酸铋和SiO₂的压电材料作为压电体层，成为低铅化且绝缘性优异的压电元件。

附图说明

图1是表示实施方式1的记录头简要组成的分解立体图。

图2是实施方式1的记录头的平面图和截面图。

图3是表示实施例1的P-V曲线的图。

图4是表示实施例2的P-V曲线的图。

图5是表示比较例1的P-V曲线的图。

图6是表示相对介电常数的测定结果的图。

图7是表示实施例1的XRD图案的图。

图8是表示实施例2的XRD图案的图。

图9是表示比较例1的XRD图案的图。

图10是表示本发明的一个实施方式的记录装置简要组成的图。

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：压力发生室、13：连通部、14：油墨供给流路、20：喷嘴板、21：喷嘴开口、30：保护基板、31：储集部、32：压电元件保持部、40：柔性基板(compliance substrate)、60：第1电极、70：压电体层、80：第2电极、90：引出电极(lead electrodes)、100：储集池(reservoir)、120：驱动电路、121：连接配线、300：压电元件

具体实施方式

(实施方式1)

图1是表示作为本发明实施方式1的液体喷射头一例的喷墨式记录头简要组成的分解立体图，图2是图1的平面图及其A-A′线截面图。

如图1和图2所示，本实施方式的流路形成基板10是由单晶硅基板所构成，在其一侧的面形成有由二氧化硅制成的弹性膜50。

在流路形成基板10上沿其宽方向并列设置有多个压力发生室12。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有连通部13，连通部13与各压力发生室12介由设置于每个压力发生室12的油墨供给流路14和连通流路15进行连通。连通部13与后述的保护基板的储集部31连通从而构成作为各压力发生室12共通的油墨室的储集池的一部分。油墨供给流路14形成为比压力发生室12更窄的宽度，从而将由连通部13流入压力发生室12的油墨的流路阻力保持恒定。应予说明，本实施方式中，通过从一侧收紧流路的宽度而形成了油墨供给流路14，但也可以从两侧收紧流路的宽度而形成油墨供给流路。另外，也可以不是收紧流路的宽度，而是通过从厚度方向收紧而形成油墨供给流路。本实施方式中，在流路形成基板10上设有由压力发生室12、连通部13、油墨供给流路14以及连通流路15形成的液体流路。

另外，在流路形成基板10的开口面侧通过粘接剂或热熔膜等固定有喷嘴板20，所述喷嘴板上穿设有与各压力发生室12的与油墨供给流路14相反侧的端部附近连通的喷嘴开口21。其中，喷嘴板20例如由玻璃陶瓷、单晶硅基板、不锈钢等制成。

另一方面，在与这种流路形成基板10的开口面相反一侧，如上所述形成有弹性膜50，在该弹性膜50上设有由氮化铝钛(TiAlN)等制成的用来提高弹性膜50等的对第1电极60基底的密合性的密合层56。虽然本实施方式中使用TiAlN作为密合层56，但是密合层56的材质可根据第1电极60和其基底的种类等而不同，例如可使用含钛、锆、铝的氧化物、氮化物、SiO₂、MgO、CeO₂等。其中，在弹性膜50和密合层56之间，根据需要也可形成由氧化锆等制成的绝缘体膜。

另外，在该密合层56上，层叠形成有第1电极60，和将厚度为3μm以下、优选为0.3～1.5μm的薄膜在(110)面优先取向(例如80％以上)的压电体层70以及第2电极80，从而组成压电元件300。其中，压电元件300是指含有第1电极60、压电体层70以及第2电极80的部分。一般，是将压电元件300的任一方的电极作为通用电极，将另一方的电极和压电体层70在每个压力发生室12进行图案形成而构成。本实施方式中，将第1电极60作为压电元件300的通用电极，将第2电极80作为压电元件300的个别电极，但根据驱动电路、配线的情况将它们颠倒也是没有问题的。另外，在此将压电元件300与由该压电元件300的驱动而产生移位的振动板合起来称为致动器装置。应予说明，上述的例子中，弹性膜50、密合层56、第1电极60以及根据需要设置的绝缘膜将作为振动板作用，但自然不限定于这些，例如也可以不设置弹性膜50、密合层56。也可以压电元件300自身实质上兼作振动板。

而且，本实施方式中，压电体层70是由含有以铁酸锰酸铋作为主成分(例如60摩尔％以上)的钙钛矿型化合物和SiO₂的压电材料形成。应予说明，所谓钙钛矿型化合物是指具有钙钛矿结构的化合物。该钙钛矿结构，即ABO₃型结构的A位是氧进行12配位，并且，B位是氧进行6配位从而形成8面体(octahedron)。并且，Bi或根据需要含有的Ba位于A位，Fe、Mn、根据需要含有的Ti位于B位。而且，可推测SiO₂不取代这种钙钛矿型化合物中的A位、B位，而是保持SiO₂的原样地存在于例如钙钛矿型化合物的晶粒的界面。

如此，通过使用将具有钙钛矿型结构的铁酸锰酸铋为主成分，进一步向其添加SiO₂的压电材料来形成压电体层70，从而如后述的实施例所示，成为不含铅且绝缘性优异的压电元件300。绝缘性优异的理由推测是由于SiO₂存在于钙钛矿型化合物的晶粒界面从而抑制了泄漏通道(leak path)。其中，这种压电体层70的25℃的相对介电常数例如在150以上。即，不存在介电常数低的层，具有接近钙钛矿型化合物本来特性的介电常数，因此，本发明的压电元件300能够发挥钙钛矿型化合物本来的充分的特性。

而且，压电体层70中含有的钙钛矿型化合物优选还含有钛酸钡(例如BaTiO₃)。通过进一步含有具有钙钛矿型结构的钛酸钡，压电体层70的压电特性变良好，能以小的电压使振动板发生大的移位。其中，压电体层70含有钛酸钡时，例如，由钛酸钡和作为主成分的铁酸锰酸铋形成钙钛矿型化合物(例如(Bi，Ba)(Fe，Mn，Ti)O₃)，该钙钛矿型化合物与在该钙钛矿型化合物的晶粒界面等存在的SiO₂形成压电材料，用该压电材料形成压电体层70。

另外，压电体层70中含有的钙钛矿型化合物也可以含有具有钙钛矿型结构的其它化合物，例如BiZn_1/2Ti_1/2O₃、(Bi_1/2K_1/2)TiO₃、(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃、(Li，Na，K)(Ta，Nb)O₃。

应予说明，作为钙钛矿型化合物主成分的铁酸锰酸铋的Fe和Mn的比值没有特别限定，例如相对于Fe和Mn的总摩尔量，Mn为大于1摩尔％且小于10摩尔％即可。另外，铁酸锰酸铋、SiO₂、根据需要含有的钛酸钡的比例也没有特别限定。例如，相对于钙钛矿型化合物，具体地说，相对于铁酸锰酸铋和根据需要含有的钛酸钡等的总摩尔量，铁酸锰酸铋为60摩尔％以上，优选为60～75摩尔％。因此，根据需要添加的钛酸钡等的具有钙钛矿型结构的化合物的比例在钙钛矿型化合物中为40摩尔％以下。这种钙钛矿型化合物例如是由铁酸锰酸铋和钛酸钡形成时，由下述通式(1)表示。

x[Bi(Fe_1-a，Mn_a)]O₃-y[BaTiO₃](1)

(0.60≤x≤1、0≤y≤0.40、x+y＝1、0.01＜a＜0.10)

另外，SiO₂的含量也没有特别限制，例如制成由相对于钙钛矿型化合物含有0.5摩尔％以上且5摩尔％以下，优选1.5摩尔％以上且2.5摩尔％以下的SiO₂的压电材料形成的压电体层70即可。

使这种压电元件300形成在流路形成基板10上的方法没有特别限定，例如可以用以下的方法制造。首先，形成由二氧化硅(SiO₂)等构成的二氧化硅膜，该膜在作为硅晶片的流路形成基板用晶片的表面构成弹性膜50。接着，在弹性膜50(二氧化硅膜)上形成由氮化铝钛等构成的密合层56。

然后，在密合层56上通过溅镀法等全面形成由铂、铱、氧化铱或它们的层叠结构等构成的第1电极60后，进行图案形成。

接着，层叠压电体层70。压电体层70的制造方法没有特别地限定，例如，可以用MOD(Metal-Organic Decomposition)法形成压电体层70，即，将在溶剂中溶解分散了金属化合物的溶液涂布干燥，进一步在高温煅烧得到由金属氧化物构成的压电体层70。应予说明，压电体层70的制造方法不限定于MOD法，例如，也可以使用溶胶-凝胶法等化学溶液法，或激光烧蚀法、溅镀法、脉冲激光沉积法(PLD法)、CVD法、气溶胶沉积法等。

例如，在第1电极60上，将以成为目标组成比的比例含有金属化合物具体为含有Bi、Fe、Mn以及根据需要添加的Ba、Ti的金属化合物和SiO₂的溶胶或MOD溶液(前体溶液)，通过旋涂法等进行涂布形成压电体前体膜(涂布工序)。

涂布的前体溶液是将分别含有Bi、Fe、Mn以及根据需要添加的Ba、Ti的金属化合物，按照各金属成为所期望的摩尔比的方式进行混合，将该混合物用醇等的有机溶剂溶解或分散的。作为分别含有Bi、Fe、Mn、Ba、Ti的金属化合物，例如可以使用金属醇盐、有机酸盐、β二酮配位化合物等。作为含Bi的金属化合物，例如可举出苯甲酸铋、氧乙酸铋、辛酸铋、柠檬酸铋、乙酸铋、三叔戊氧基铋、三乙氧基铋、三(二新戊酰甲烷)铋、三苯基铋、三异丙氧基铋等。作为含Fe的金属化合物，例如可举出辛酸铁、甲酸铁、硬脂酸铁、三乙氧基铁、三(乙酰丙酮)铁、三异丙氧基铁等。作为含Mn的金属化合物，例如可举出辛酸锰、乙酸锰、乙酰丙酮锰等。作为含Ba的金属化合物，例如可举出苯甲酸钡、辛酸钡(barium octanoate)、辛酸钡盐(barium octylate)、油酸钡、甲酸钡、柠檬酸钡、乙酸钡、草酸钡、酒石酸钡、二乙氧基钡、二异丁氧基钡、二正丁氧基钡、二仲丁氧基钡、二叔丁氧基钡、二异丙氧基钡、二正丙氧基钡、二甲氧基钡、氢氧化钡、硫代氰酸钡、萘酸钡、乳酸钡、二新戊酰甲烷钡、二(甲氧基乙氧基)钡、二水合双(乙酰丙酮)钡、双(二新戊酰甲烷)钡、丙酸钡、月桂酸钡等。作为含Ti的金属化合物，例如可举出辛酸钛、油酸钛、二(异丙氧基)双(二新戊酰甲烷)钛、四乙氧基钛、四二乙氨基钛、四(二甲氨基)钛、四正丁氧基钛、四异丁氧基钛、四仲丁氧基钛、四叔丁氧基钛、四异丙氧基钛、四正丙氧基钛、四甲氧基钛等。

然后，将该压电体前体膜加热至规定温度使其干燥一定时间(干燥工序)。接着，通过将干燥后的压电体前体膜加热至规定温度保持一定时间进行脱脂(脱脂工序)。应予说明，此处所述的脱脂是指使压电体前体膜中所含的有机成分例如作成NO₂、CO₂、H₂O等进行脱离。

然后，通过将压电体前体膜加热至规定温度例如600℃～700℃左右并保持一定时间而进行结晶化，形成压电体膜(煅烧工序)。作为在干燥工序、脱脂工序及煅烧工序中使用的加热装置，例如可举出利用红外线灯照射进行加热的RTA(Rapid Thermal Annealing)装置、加热板等。

应予说明，也可以通过将上述的涂布工序、干燥工序及脱脂工序，或涂布工序、干燥工序、脱脂工序及煅烧工序，根据所期望的膜厚等多次重复而形成由多层的压电体膜形成的压电体层。

形成压电体层70后，在压电体层70上层叠例如由铂等金属构成的第2电极80，将压电体层70和第2电极80同时进行图案形成从而形成压电元件300。

然后，也可以根据需要在600℃～700℃的温度区域进行后续退火(post-annealing)。由此，可以形成压电体层70与第1电极60、第2电极80的良好的界面，并且可以改善压电体层70的结晶性。

实施例

以下，例示实施例对本发明进一步进行具体的说明。应予说明，本发明并不限定于以下的实施例。

(实施例1)

首先，在硅基板的表面通过加热氧化形成膜厚400nm的SiO₂膜。接着，在SiO₂膜上通过RF溅镀法形成膜厚100nm的TiAlN膜。然后，在TiAlN膜上通过DC溅镀法依次形成膜厚100nm的Ir膜和膜厚30nm的IrO₂膜，在其上通过蒸镀法形成(111)取向的Pt膜，作为第1电极60。

然后，在第1电极上利用旋涂法形成压电体层。其方法如下所述。首先，以规定比例混合Bi、Fe、Mn、Ba、Ti、Si的金属化合物和溶剂，制备成前体溶液。应予说明的是制成了Bi、Fe、Mn、Ba、Ti的摩尔数的总量为0.25摩尔/L的溶液。并且，将该前体溶液滴加在形成有TiAlN膜和第1电极的上述基板上，以1500转/分钟使基板旋转形成压电体前体膜(涂布工序)。然后，在350℃下干燥、脱脂3分钟(干燥和脱脂工序)。重复3次该涂布工序、干燥和脱脂工序后，用Rapid Thermal Annealing(RTA)在650℃煅烧1分钟(煅烧工序)。通过将重复3次该涂布工序、干燥和脱脂工序之后一并进行煅烧的煅烧工序重复4次，然后用RTA在650℃煅烧10分钟，从而经总计12次的涂布而形成了总体厚度800nm的压电体层70。

然后，在压电体层70上，利用DC溅镀法形成膜厚100nm的铂膜作为第2电极80后，用RTA在650℃煅烧10分钟，从而形成压电元件300，该压电元件300的压电体层70是由具有组成比为0.75Bi(Fe_0.95Mn_0.05)O₃-0.25BaTiO₃的钙钛矿型化合物和相对于该钙钛矿型化合物为2摩尔％的SiO₂的压电材料所形成。

(实施例2)

改变Bi、Fe、Mn、Ba、Ti、Si的金属化合物的混合比例，使压电体层70由具有0.60Bi(Fe_0.95Mn_0.05)O₃-0.40BaTiO₃的钙钛矿型化合物和相对于该钙钛矿型化合物为2摩尔％的SiO₂的压电材料构成之外，与实施例1同样地形成压电元件300。

(比较例1)

前体溶液中不添加Si的化合物，使压电体层70由包含0.75Bi(Fe_0.95Mn_0.05)O₃-0.25BaTiO₃的钙钛矿型化合物的压电材料构成之外，与实施例1同样地形成压电元件300。

(试验例1)

对实施例1～2和比较例1的各压电元件300，使用TOYOCorporation制的“FCE-1A”、

的电极图案，施加频率1KHz、3V～60V的三角波，求出P(极化度)-V(电压)的关系。将实施例1的滞后(hysteresis)示于图3，将实施例2的滞后示于图4，另外将比较例1的滞后示于图5。应予说明，如图3～图5所示，实施例1～2和比较例1的压电体层为强磁性体(强介电体)。

其结果、实施例1中直至51V，实施例2中直至36V得到了良好的滞后曲线。因此，可以确认实施例1和实施例2的绝缘性优异。另一方面，比较例1中，直至27V可得到良好的滞后曲线，施加超过27V的电压时压电体层发生了短路。

(试验例2)

对实施例1～2的压电元件300的压电体层70，使用Agilent公司制阻抗分析仪“HP4294A”，以1KHz、振幅141mV的条件测定25℃～300℃的相对介电常数。将结果示于图6。如图6所示，实施例1和实施例2的压电体层70的相对介电常数在200以上。

(试验例3)

对实施例1～2和比较例1的压电元件，使用Bruker AXS公司制的“D8Discover”，X射线源使用CuKα线，在室温以求出压电体层的粉末X射线衍射图案。其结果，全部实施例1～2和比较例1中，如图7～9所示形成有钙钛矿型结构(ABO₃型结构)。

与作为这种压电元件300的个别电极的各第2电极80连接有例如由金(Au)等形成的引出电极90，该引出电极90从油墨供给流路14侧的端部附近被引出，延伸设置到密合层56上。

在形成有这种压电元件300的流路形成基板10上，即第1电极60、密合层56和引出电极90上，介由粘接剂35接合具有至少构成储集池100一部分的储集部31的保护基板30。在本实施方式中，该储集部31在厚度方向贯通保护基板30且沿压力发生室12的宽方向形成，如上所述地与流路形成基板10的连通部13连通而构成作为各压力发生室12共通的油墨室的储集池100。另外，也可以将流路形成基板10的连通部13按照每个压力发生室12进行多个分割，仅将储集部31作为储集池。另外，例如，也可以在流路形成基板10上仅设置压力发生室12，对介于流路形成基板10和保护基板30之间的部件(例如，弹性膜50、密合层56等)上设置连通储集池和各压力发生室12的油墨供给流路14。

另外，在保护基板30的与压电元件300对峙的区域设置具有不阻碍压电元件300的活动程度的空间的压电元件保持部32。压电元件保持部32具有不阻碍压电元件300的活动程度的空间即可，该空间可以密封也可以不密封。

作为这种保护基板30，优选使用与流路形成基板10的热膨胀率大致相同的材料，例如玻璃、陶瓷材料等，本实施方式中是使用与流路形成基板10同样的材料即单晶硅基板来形成的。

另外，在保护基板30上设置在厚度方向贯通保护基板30的贯通孔33。并且，从各压电元件300中引出的引出电极90的端部附近被设置成在贯通孔33内露出。

另外，在保护基板30上固定有用于驱动并列设置的压电元件300的驱动电路120。作为该驱动电路120，例如可以使用电路基板、半导体集成电路(IC)等。并且，驱动电路120和引出电极90之间介由以接合线等导电线形成的连接配线121进行电连接。

另外，在这种保护基板30上接合有由密封膜41和固定板42形成的柔性基板40。其中，密封膜41由刚性低且具有弯曲性的材料形成，通过该密封膜41将储集部31的一侧面密封。另外，固定板42由较硬的材料形成。该固定板42的与储集池100对峙的区域形成为在厚度方向完全被除去的开口部43，因此储集池100的一侧面仅由具有弯曲性的密封膜41所密封。

这种本实施方式的喷墨式记录头I中，从与未图示的外部油墨供给装置连接的油墨导入口导入油墨，在将从储集池100至喷嘴开口21的内部用油墨填满后，根据来自驱动电路120的记录信号，在与压力发生室12对应的各自的第1电极60和第2电极80之间施加电压，使弹性膜50、密合层56、第1电极60以及压电体层70发生弯曲变形，从而升高各压力发生室12内的压力，从喷嘴开口21喷出墨滴。

(其它实施方式)

以上，说明了本发明的一个实施方式，但本发明的基本构成并不限定于上述构成。例如，为了使压电特性良好等而也可以制成由进一步具有Ni、Co、Cr、Sc、V等的压电材料形成的压电体层。

另外，上述的实施方式中，作为流路形成基板10例示了单晶硅基板，但并非特别限定于此，例如，也可以使用Ge等半导体基板，SrTiO₃、InSnO₃、ZnO、Al₂O₃、SiO₂等的透明晶体基板，玻璃基板，不锈钢、Ti等金属基板，SOI基板等。

另外，上述的实施方式中，例示了将第1电极60、压电体层70以及第2电极80依次层叠在基板(流路形成基板10)上而形成的压电元件300，但并非特别限定于此，例如，也可以将本发明应用于使压电材料和电极形成材料交替层叠并在轴方向上伸缩的纵振动型的压电元件。

另外，这些实施方式的喷墨式记录头构成具备与墨盒等连通的油墨流路的记录头单元的一部分，搭载在喷墨式记录装置。图10是表示该喷墨式记录装置的一例的概要图。

如图10所示的喷墨式记录装置II中，具有喷墨式记录头I的记录头单元1A和1B被设置成构成油墨供给部件的墨盒2A和2B可拆卸，搭载该记录头单元1A和1B的托架3被设置成在安装于装置主体4上的托架轴5上沿轴方向可自由移动。该记录头单元1A和1B例如分别喷出黑色油墨组合物和彩色油墨组合物。

而且，驱动电机6的驱动力介由未图示的多个齿轮和同步带7被传递至托架3，从而使搭载有记录头单元1A和1B的托架3沿托架轴5移动。另一方面，在装置主体4上沿托架轴5设有压纸卷筒8，以使通过未图示的送纸辊等而给纸的纸等作为记录介质的记录片材S卷附搬送至压纸卷筒8。

应予说明，上述的实施方式1中，举出喷墨式记录头作为液体喷射头的一例进行了说明，但本发明是广泛地将全部液体喷射头作为对象的发明，当然也适用于喷射油墨以外液体的液体喷射头。作为其它液体喷射头，例如可举出打印机等图像记录装置所使用的各种记录头，制造液晶显示装置等的滤色片时使用的色料喷射头，有机EL显示装置、FED(场致电子发射显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头，生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷射头等。

另外，本发明不限于搭载在喷墨式记录头所代表的液体喷射头中的压电元件，对于超声波发射机等超声波设备、超声波电动机、红外传感器、超声波传感器、热感传感器、压力传感器、热电传感器、加速度传感器、陀螺传感器等各种传感器等的压电元件也可同样地适用。另外，本发明对于强磁性体存储器等强磁性体元件、微型液体泵、薄膜陶瓷电容器、栅绝缘膜等也可同样地适用。

Claims (5)

1.一种液体喷射头，其特征在于，设有压电元件，该压电元件具备压电体层和设置在所述压电体层的电极，

所述压电体层由含有以具有钙钛矿构造的铁酸锰酸铋作为主成分的钙钛矿型化合物和SiO₂的压电材料形成。

2.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，所述钙钛矿型化合物还含有钛酸钡。

3.如权利要求1或2所述的液体喷射头，其特征在于，所述钙钛矿型化合物含有60摩尔％以上的铁酸锰酸铋，

所述压电体层相对于所述钙钛矿型化合物含有0.5摩尔％以上且5摩尔％以下的SiO₂。

4.一种液体喷射装置，其特征在于，具备权利要求3所述的液体喷射头。

5.一种压电元件，其特征在于，具备压电体层和设置在所述压电体层的电极，

所述压电体层由含有以具有钙钛矿构造的铁酸锰酸铋作为主成分的钙钛矿型化合物和SiO₂的压电材料形成。

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