CN116803688A - 液滴喷出头以及液滴喷出装置 - Google Patents

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北田和也
田中洋一
横山孝幸
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Abstract

本发明提供一种考虑压电体层的特性和多通过记录中的通过数而实现良好的画质及长寿命的液滴喷出头以及液滴喷出装置。将n设为2以上的整数时，执行使一个主扫描线上的点的记录通过n次主扫描来完成的多通过记录的液滴喷出头具备：多个喷嘴，其将液体作为液滴喷出；压力室形成基板，其形成与喷嘴连通的压力室；压电元件，其具有第一电极、第二电极及以包含K、Na和Nb的钙钛矿型复合氧化物为主要成分的压电体层；振动板，其形成压力室的壁面的一部分且通过压电元件的驱动而进行振动。多通过记录中的通过数n、压电元件的压电常数d31[m/v]及压电体层内的Na的摩尔分数相对于K和Na的摩尔分数的总计值的比率x满足式(1)所示的关系。

Description

液滴喷出头以及液滴喷出装置
技术领域
本公开涉及一种液滴喷出头以及液滴喷出装置。
背景技术
关于液滴喷出头，在专利文献1中，公开了一种具备以锆钛酸铅(PZT)为主要材料的压电元件并将液体作为液滴而喷出的头。
在压电方式的液滴喷出头中，从降低环境负担的观点来看，期望一种代替PZT的抑制了铅(Pb)含有量的非铅系的压电材料。在这样的非铅系的压电材料之中，已知铌酸钾钠(KNN)系材料具有比较优异的压电特性。此处，一般而言，由于KNN系材料与PZT相比，施加电压时的位移量小，因此在将KNN系材料作为液滴喷出头的压电材料使用的情况下，即使施加相同的电压，每一次的液滴的喷出量也较少。此外，KNN系材料与PZT相比，位移量的温度依赖性较高，并且，容易因温度上升而发生漏电流。因此，在为了总体上实现所期望的喷出量，例如，如果单纯地使驱动频率增加，则存在因驱动频率的增加导致温度上升而引起画质的降低、液滴喷出头的寿命的缩短的可能性。因此，在将KNN系材料作为液滴喷出头的压电材料来使用的情况下，可以考虑通过实施使一个主扫描线上的点的记录通过多次主扫描来完成的、所谓的多通过(multi pass)记录而使驱动频率减少。但是，在这样的情况下，关于考虑到KNN系材料的特性和主扫描的通过数而实现良好的画质以及液滴喷出头的长寿命的内容，尚未进行充分的研究。
专利文献1：日本特开2014-58169号公报
发明内容
根据本公开的第一方式，提供一种液滴喷出头。该液滴喷出头在将介质在与主扫描方向交叉的副扫描方向上进行输送的副扫描的间歇中，实施相对于所述介质而在所述主扫描方向上进行移动并向主扫描线上喷出液滴的主扫描，从而在所述介质上形成点，并且，在将n设为2以上的整数时，执行使所述主扫描线上的所述点的记录通过n次所述主扫描来完成的多通过记录。该液滴喷出头具有：多个喷嘴，其将液体作为所述液滴而喷出；压力室形成基板，其形成与所述喷嘴连通的压力室；压电元件；振动板，其被配置在所述压力室形成基板与所述压电元件之间，并形成所述压力室的壁面的一部分，并且通过所述压电元件的驱动而进行振动。所述压电元件具有第一电极、第二电极、以及配置在所述第一电极与所述第二电极之间的压电体层，所述压电体层以包含钾、钠和铌的钙钛矿型复合氧化物为主要成分。所述多通过记录中的通过数n、所述压电元件的压电常数d31[m/v]、以及所述压电体层内的相对于钾的摩尔分数和钠的摩尔分数的总计值的钠的摩尔分数的比率x满足下式(1)所示的关系。
8.0×10-8≤n·d31·x≤9.6×10-6…(1)
根据本公开的第二方式，提供一种液滴喷出装置。该液滴喷出装置具备：上述方式的液滴喷出头；输送机构，其将所述介质在所述副扫描方向上进行输送；头移动机构，其对所述液滴喷出头进行支承，并使所述液滴喷出头在所述主扫描方向上进行移动；控制部，其对所述液滴喷出头、所述输送机构以及所述头移动机构进行控制，并且执行所述多通过记录。
附图说明
图1为表示液滴喷出装置的概要结构的说明图。
图2为表示喷嘴列的结构的一个示例的说明图。
图3为表示介质上的点的记录的示例的说明图。
图4为表示液滴喷出头的结构的分解立体图。
图5为表示液滴喷出头的主要部分的沿着Y方向以及Z方向的截面的示意图。
图6为表示图5中的压力室以及压电部的Ⅵ-Ⅵ剖视图。
图7为表示液滴喷出头的性能评价试验的结果的第一图。
图8为表示液滴喷出头的性能评价试验的结果的第二图。
图9为表示液滴喷出头的性能评价试验的结果的第三图。
具体实施方式
A.第一实施方式：
图1为表示作为第一实施方式的液滴喷出装置100的示意结构的说明图。在图1中，示出了沿着互相正交的X、Y、Z方向的箭头标记。X、Y、Z方向为沿着互相正交的三个空间轴即X轴、Y轴、Z轴的方向，并且分别包括沿着X轴、Y轴、Z轴的一侧的方向和其相反方向这双方。具体而言，沿着所述X轴、Y轴、Z轴的正方向分别为+X方向、+Y方向、+Z方向，沿着所述X轴、Y轴、Z轴的负方向分别为-X方向、-Y方向、-Z方向。另外，在图1中，X轴以及Y轴为沿着水平面的轴，Z轴为沿着铅直线的轴。因此，在本实施方式中，-Z方向为重力方向。在其他的图中，也适当地示出了沿着X、Y、Z方向的箭头标记。图1中的X、Y、Z方向和其他的图中的X、Y、Z方向表示相同的方向。此外，在本说明书中，正交是指，包括90度±10度的范围。
液滴喷出装置100将液体作为液滴而喷出。“液滴”是指，从液滴喷出装置100喷出来的液体的状态，且设为也包括粒状、泪状、线状拖尾的状态。此外，在此所说的“液体”只要是能够由液滴喷出装置100消耗的材料即可。例如，“液体”只要为物质是液相时的状态的材料即可，粘性较高或者较低的液状体状态的材料、以及溶胶、凝胶水、其他的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、金属熔液等液状金属这样的液状体状态的材料也包含在“液体”中。此外，不仅作为物质的一个状态的液体包含在“液体”中，由颜料、金属颗粒等固态物质构成的功能材料的颗粒被溶解、分散或者混合在溶剂中而成的物质等也包含在“液体”中。作为液体的代表性的示例，可以列举出油墨或液晶等。此处，油墨包括一般的水性油墨、油性油墨、凝胶油墨、热熔性油墨等各种液体状组成物。
本实施方式中的液滴喷出装置100为，通过将油墨作为液滴而喷出，从而在介质P上印刷图像的喷墨打印机。液滴喷出装置100通过基于表示介质P上的点的有/无(ON/OFF)的印刷数据而将液滴喷出至纸等介质P上，从而在介质P上的各种各样的位置处形成点，进而在介质P上印刷图像。另外，作为介质P，除了纸之外，例如还能够使用塑料、薄膜、纤维、布帛、皮革、金属、玻璃、木材、陶瓷等能够对液体进行保持的材料。
液滴喷出装置100具备液滴喷出头200、头移动机构41、输送机构50、墨盒80和控制部110。
控制部110由具备一个以上的处理器、主存储装置、进行与外部的信号的输入输出的输入输出接口的计算机构成。控制部110通过依照印刷数据，对液滴喷出头200、头移动机构41以及输送机构50进行控制，从而将液滴从液滴喷出头200喷出至介质P上，而在介质P上印刷图像。也就是说，控制部110对液滴喷出头200的喷出液滴的喷出动作进行控制。
头移动机构41对液滴喷出头200进行支承，并且使所支承的液滴喷出头200沿着主扫描方向进行移动。输送机构50将介质P沿着副扫描方向进行输送。另外，在本实施方式中，主扫描方向为沿着Y方向的方向，并且包括其中一侧的方向和其相反方向这双方。副扫描方向为沿着X方向的方向，并且包括其中一侧的方向和其相反方向这双方。也就是说，在本实施方式中，主扫描方向和副扫描方向互相正交，但是在其他的实施方式中，主扫描方向和副扫描方向也可以不互相正交。
本实施方式中的头移动机构41具有对液滴喷出头200进行保持的滑架42、和用于使滑架42驱动的驱动电机46以及驱动带47。滑架42通过从驱动电机46经由驱动带47传递至滑架42的驱动力，而沿着主扫描方向、即沿着Y方向进行往返移动。由此，液滴喷出头200与滑架42一起沿着Y方向进行往返移动。
本实施方式中的输送机构50具有输送电机51和未图示的辊。输送机构50通过利用输送电机51使辊驱动，从而将介质P沿着副扫描方向、即沿着X方向进行输送。更加详细而言，在本实施方式中，输送机构50将介质P向+X方向进行输送。在下文中，将介质P通过输送机构50进行输送的方向称为输送方向。也就是说，在本实施方式中，输送方向为+X方向。
墨盒80对作为要向液滴喷出头200供给的液体的油墨进行贮存。在本实施方式中，四个墨盒80构成为能够拆装于滑架42上，并且在四个墨盒80内，作为液体而贮存有具有各自不同的色彩的四个种类的油墨。另外，墨盒80例如也可以不安装在滑架42上，而安装在液滴喷出装置100主体上。此外，在其他的实施方式中，对油墨进行贮存的机构例如可以为墨罐、由可挠性膜形成的袋状的液体袋等，并且对油墨进行贮存的机构的种类和数量以及所贮存的油墨的种类和数量未被特别地限定。
液滴喷出头200经由柔性电缆48而与控制部110电连接。液滴喷出头200相对于沿着副扫描方向输送的介质P，在主扫描方向上进行往返移动，并且在主扫描线上将从墨盒80供给来的油墨从构成后文叙述的喷嘴列212的喷嘴211以液滴状的方式而喷出。在下文中，将液滴喷出头200如此相对于介质P在主扫描方向上进行移动并且在主扫描线上喷出液滴的动作称为主扫描。此外，将沿着副扫描方向而对介质P进行输送的动作称为副扫描。更加详细而言，液滴喷出头200在由控制部110实施的控制下，在副扫描的间歇中进行主扫描，从而在介质P上形成点，而将图像记录在介质P上。液滴喷出装置100可以具备两个以上的多个液滴喷出头200。
图2为表示液滴喷出头200的喷嘴列212的结构的一个示例的说明图。图2中示意性地示出了主扫描方向dm和副扫描方向ds。在图2的示例中，液滴喷出头200针对每一个种类的油墨而具备一个喷嘴列212。更加详细而言，图2所示的四个喷嘴列212a、212b、212c、212d分别对应于黑色、蓝绿色、品红色、黄色的油墨。各个喷嘴列212具备按照固定的喷嘴间距dp而沿着副扫描方向ds排列的多个喷嘴211。将构成一个喷嘴列212的多个喷嘴211也统称为“喷嘴套件”。另外，虽然在本实施方式中，喷嘴间距dp和介质P上的像素间距相等，但是在其他的实施方式中，也可以将喷嘴间距dp设为介质P上的像素间距的整数倍。在这样的情况下，执行所谓的隔行扫描记录。隔行扫描记录是指，以对利用第一次的通过(pass)所记录的主扫描线间的点的间隙进行填补的方式而利用第二次之后的通过来记录点的动作。此外，在其他的实施方式中，喷嘴列212的个数可以为1至3个，也可以为五个以上。
图3为表示在介质P上记录点的示例的说明图。在图3中，除了与图2同样的主扫描方向dm以及副扫描方向ds之外，还示意性地示出了输送方向dc。在图3中，示出了使各个主扫描线上的点的形成通过两次主扫描来完成的示例。如此，在把n设为2以上的整数时，将利用n次主扫描而使各个主扫描线上的点的形成完成的点记录动作称为“多通过记录”。在多通过记录中，也可以说是利用n个主扫描通过而使各个主扫描线上的点的形成完成，这种情况下的主扫描通过的个数也称为通过数n。图3中的喷嘴位置NP1表示在用于形成各个主扫描通过的点的两次主扫描中的第一次主扫描中的喷嘴列212的位置，喷嘴位置NP2表示第二次主扫描中的喷嘴列212的位置。另外，在本实施方式中，主扫描的动作是在双方向上进行的，例如，第奇数个主扫描通过在去程执行，第偶数个主扫描通过在回程执行。此外，多通过记录也被称为“重叠记录”。
在一次主扫描中，能够在图2所示的头高度Hh的幅度的区域上对各油墨的点进行记录。“头高度Hh”是指，通过喷嘴数M和喷嘴间距dp的积所示的副扫描方向ds上的长度。喷嘴数M是指，构成一个喷嘴列212的喷嘴211的个数。此外，在图3的示例中，在每进行一次主扫描时，喷嘴列212的位置在副扫描方向ds上移动相当于头高度Hh的1/n的距离。将距离Hh/n也称为“副扫描进给量”。更加具体而言，在图3的示例中，副扫描进给量为Hh/2。另外，在图3中为了便于图示而示出了，在副扫描中，喷嘴列212相对于停止了的介质P而在输送方向dc的反方向上进行了移动的状况，但实际上是在喷嘴列212停止了的状态下将介质P向输送方向dc进行输送。此外，将喷嘴列212中的在副扫描中最早到达至介质P的部分称为喷嘴列212的“顶端”，其相反侧称为喷嘴列212的“尾端”。喷嘴列212的全长能够从顶端侧起朝向尾端侧而假想地划分为n个喷嘴群。也就是说，在图3的示例中，喷嘴列212的全长能够假想地划分为第一喷嘴群Nz1以及第二喷嘴群Nz2。
图3中所示的介质P上的三个区域Q1至Q3为，在通过数是2的主扫描中，通过喷嘴列212的第一喷嘴群Nz1以及第二喷嘴群Nz2分别执行点记录的区域。在它们中的于图3中位于最上侧的区域Q1中，在第一个主扫描通过中使用第一喷嘴群Nz1来对点进行记录。此时，在通过一次通过，未在区域Q1中所包含的所有的像素位置处对点进行记录，而依照预先设定的记录比例来执行点的记录。之后，在区域Q1中，在第二次主扫描通过中使用第二喷嘴群Nz2来对点进行记录。通过这两次通过，完成区域Q1内的所有的像素位置处的点记录。其他的区域Q2以及Q3和在图3中位于比区域Q3靠下侧处的其他的区域也同样地，分别通过两次通过来完成点记录。这些区域Q1至Q3的副扫描方向ds上的长度为Hh/n。这些区域Q1至Q3也被称为“带区域”。另外，在本说明书中，“点记录”意味着“执行点的形成或者不形成”。也就是说，例如，某主扫描线上的“完成了点记录”状态是指，在该主扫描线上的所有的像素位置处，均执行了点的形成或者不形成的状态。
图4为表示本实施方式中的液滴喷出头200的结构的分解立体图。本实施方式中的液滴喷出头200由喷嘴板210、压力室形成基板220、压电部230和密封部250在Z方向上层叠而构成。此外，在密封部250的+Z方向侧的面上，设置有驱动电路90。
本实施方式中的喷嘴板210为薄板状的部件，并且以使其板面沿着X方向以及Y方向的方式进行配置。在喷嘴板210上，上述的多个喷嘴211被形成为沿着X方向而排列。液滴喷出头200从该喷嘴211将液体作为液滴而喷射。在本实施方式中，喷嘴板210由不锈钢(SUS)形成。另外，喷嘴板210也可以例如由镍(Ni)合金等其他种类的金属、或者聚酰亚胺、干膜抗蚀剂等树脂材料、硅(Si)的单晶基板、玻璃陶瓷等无机材料等形成。
压力室形成基板220为对压力室221等流道进行划分的板状的部件。压力室形成基板220例如经由粘合剂或热熔膜等与喷嘴板210的+Z方向的面接合，或者直接与喷嘴板210的+Z方向的面接合。在压力室形成基板220上，形成有用于形成压力室221、油墨供给路径223以及连通部225的、将压力室形成基板220在Z方向上贯穿的孔HL。在本实施方式中，压力室形成基板220由Si的单晶基板形成。压力室形成基板220也可以为例如由以Si为主要成分的其他的材料、其他的陶瓷材料、玻璃材料等形成的基板。另外，在本说明书中，主要成分是指，在某材料或部件等中以50质量％以上、优选为以80质量％以上的比例而包含的成分。
在本实施方式中，多个压力室221以沿着X方向而并排排列的方式形成。通过压力室形成基板220层叠在喷嘴板210上，从而多个压力室221与多个喷嘴211分别连通。各个压力室221在从Z方向进行观察时，具有将Y方向作为长边方向的大致平行四边形的形状。在压力室221内，作为液体的油墨进行流通。
连通部225为多个压力室221各自所共用的空部，与多个压力室221等连通，从而形成后文叙述的共用液室。连通部225经由油墨供给路径223，与多个压力室221分别连通。油墨供给路径223具有以具有窄于压力室221的宽度的方式而形成的部分，并且对在压力室221中产生的压力的损失、在各个压力室221中所产生的压力经由共用液室而传播至其他的压力室221的现象即所谓的串流的发生进行抑制。
压电部230通过在压力室形成基板220上层叠振动板231以及压电元件240而构成。压电部230通过压电元件240的驱动，使设置在压电元件240与压力室形成基板220之间的振动板231进行振动，而使压力室221的容积发生变化。关于压电部230的详细情况，在下文中进行记述。另外，也存在将压电部230称为压电器件、致动器的情况。
密封部250经由粘合剂而接合在压电部230上。密封部250具有用于保持压电元件240的空间即压电元件保持部251、和与压力室形成基板220的连通部225连通并形成共用液室的歧管部252。在本实施方式中，密封部250使用Si单晶基板而形成。另外，密封部250也可以由其他的陶瓷材料或玻璃材料等形成。在这样的情况下，密封部250优选为，由具有与压力室形成基板220的热膨胀率大致相同的热膨胀率的材料形成。
驱动电路90将用于对压电元件240进行驱动的驱动信号供给至压电元件240。作为驱动电路90，例如，能够使用电路基板或半导体集成电路电路(IC)等。驱动电路90和压电元件240经由引线电极295以及未图示的电气配线而电连接。此外，驱动电路90和控制部110经由未图示的电气配线而电连接。
图5为，表示液滴喷出头200的主要部分的沿着Y方向以及Z方向的截面的示意图。如图5所示，通过对上述的各个部件进行层叠，而使歧管部252和连通部225连通，从而形成成为多个压力室221各自的共用的液体室的歧管293。另外，喷嘴211、压力室221、油墨供给路径223以及歧管293连通，从而形成油墨的流道。液滴喷出头200通过利用压电部230而使压力室221的容积发生变化，从而将经由上述的流道供给至压力室221中的液体从喷嘴211作为液滴来喷出。另外，有时也将歧管293称为共用液室或贮液器。
图6为图5中的压力室221以及压电部230的Ⅵ-Ⅵ剖视图。如上述那样，压电部230具备振动板231和压电元件240。如图5以及图6所示，压电元件240具有压电体层260、多个第一电极270、和第二电极280。
如图5以及图6所示，振动板231、压电体层260、第一电极270和第二电极280沿着压电体层260的厚度方向、更加详细而言沿着Z方向进行层叠。第一电极270配置在压电体层260与振动板231之间。压电体层260配置在第一电极270与第二电极280之间。也就是说，在本实施方式中，振动板231、第一电极270、压电体层260和第二电极280沿着Z方向，依次进行层叠。另外，一般而言，液滴喷出头200如本实施方式的那样，在喷嘴211位于铅直下方的状态下进行使用。在这样的情况下，将第一电极270也称为下部电极，将第二电极280也称为上部电极。此外，在其他的实施方式中，例如，喷嘴板210也可以作为振动板而发挥功能。
振动板231如上述的那样，构成为通过压电元件240的驱动而进行振动。如图5以及图6所示，本实施方式中的振动板231具有弹性层232和绝缘层233。弹性层232位于压力室形成基板220之上以及压力室221之上，绝缘层233位于弹性层232之上。在本实施方式中，弹性层232作为以二氧化硅(SiO2)为主要成分的弹性膜而形成，绝缘层233作为以氧化锆(ZrO2)为主要成分的绝缘膜而形成。绝缘层233也被称为保护层。
在本实施方式中，第一电极270相对于多个压力室221而以各自单独的方式设置多个。第二电极280相对于多个压力室221而以共用的方式进行设置。另外，有时也将相对于多个压力室221而以各自单独的方式设置的电极称为单独电极，将以共用的方式设置的电极称为共用电极。也就是说，在本实施方式中，下部电极即第一电极270为单独电极，上部电极即第二电极280为共用电极。如图5以及图6所示，在本实施方式中，各个第一电极270以使其长边方向沿着Y方向的方式，沿着X方向并排地进行配置。第二电极280以将压电体层260从上部进行覆盖的方式，跨及多个压力室221而在X方向以及Y方向上连续地进行设置。
第一电极270和第二电极280例如由铂(Pt)、铱(Ir)、钛(Ti)、钨(W)、钽(Ta)等各种金属、或镍酸镧(LaNiO3)等导电性金属氧化物等形成。第一电极270和第二电极280例如也可以通过由上述的各种金属或导电性金属氧化物等组成的多个层而构成。此外，第一电极270和第二电极280可以由彼此不同的材料来形成。
在其他的实施方式中，也可以在第一电极270与振动板231之间设置有使第一电极270与振动板231之间的紧密性提高的紧贴层。紧贴层例如由钛(Ti)、钛氧化物等来形成。
如图6所示，压电体层260具有第一有源部Ac和第二有源部NAc。在本实施方式中，第一有源部Ac相当于压电体层260中的、在沿着Z方向进行观察时与第一电极270以及第二电极280双方重叠的部分。此外，第二有源部NAc相当于压电体层260中的、在沿着Z方向进行观察时与第一电极270和第二电极280中的任意一方或者双方不重叠的部分。
压电元件240通过经由第一电极270以及第二电极280向压电体层260施加电压，从而进行驱动。更加详细而言，压电元件240通过在向压电体层260施加了电压时在压电体层260的第一有源部Ac中产生的压电变形，从而进行位移。压电元件240通过该位移，使振动板231进行振动，而使压力室221的容积发生变化。另外，在向压电体层260施加了电压时在压电体层260的第二有源部NAc中产生的压电变形，小于在向压电体层260施加了电压时在压电体层260的第一有源部Ac中产生的压电变形。
压电体层260以所谓的铌酸钾钠(KNN)系的复合氧化物为主要成分。KNN系的复合氧化物是指，包括钾(K)、钠(Na)、铌(Nb)的、由通式ABO3所示的钙钛矿型复合氧化物。KNN系氧化物由下式(c1)所示。
(K1-X，NaX)NbO3…(c1)
KNN系的复合氧化物是抑制了铅(Pb)等的含量的非铅系压电材料，所以在生物相容性上优异，并且环境负担也较小。而且，由于KNN系的复合氧化物即使在非铅系压电材料之中在压电特性上也优异，所以有利于各种特性的提高。另外，KNN系的复合氧化物与例如BNT-BKT-BT、[(Bi，Na)TiO3]-[(Bi，K)TiO3]-[BaTiO3]等其他的非铅系压电材料相比，居里温度较高，并且也难以产生因温度上升引起的去极化，因此能够在较高的温度下使用。
另外，“非铅类”的材料也可以并非完全不含有Pb的材料，只要是基本不含有Pb的材料即可，例如，也可以包含作为不可避免成分的Pb。从降低环境负担的观点来看，在液滴喷出头200中，压电部230中的Pb的含量，也就是说，振动板231以及压电元件240中的Pb的含量例如优选为，在0.1质量％以下。由此，压电部230在生物相容性上优异，并且，由压电部230导致的环境负担减小。此外，从同样的观点来看，压电部230优选为，基本不含有铋(Bi)。
在上式(c1)中，Na的含量优选为，相对于构成A位点的金属元素的总量，在10摩尔％以上且90摩尔％以下。即，在上式(1)中，优选为，0.1≤X≤0.9。据此，成为具有有利于压电特性的组成的复合氧化物。此外，Na的含量更加优选为，相对于构成A位点的金属元素的总量，在30摩尔％以上且80摩尔％以下，并且进一步优选为，在40摩尔％以上且75摩尔％以下。即，在上式(1)中，更加优选为，0.3≤X≤0.8，进一步优选为，0.4≤X≤0.75。据此，成为具有更加有利于压电特性的组成的复合氧化物。
另外，KNN的A位点的碱金属、也就是K以及Na既可以相对化学计量的组成而过多地加入，也可以相对于化学计量的组成而不足。因此，也由下式(c2)来表示本实施方式中的复合氧化物。
(KM(1-X)，NaMX)NbO3…(c2)
上式(c2)中的M表示，相对于化学计量的组成而过多地加入、或者不足的碱金属的量。例如，如果M＝1.1，则表示在将化学计量的组成中的K以及Na的量设为100摩尔％时总计包含有110摩尔％的K以及Na的情况。如果A＝0.9，则表示在将化学计量的组成中的K以及Na的量设为100摩尔％时总计包含有90摩尔％的K以及Na的情况。另外，在A位点的碱金属相对于化学计量的组成既不过多也非不足的情况下，M＝1.0。从提高压电体层260的特性的观点来看，优选为，0.85≤M≤1.20，更加优选为，0.90≤M≤1.15，进一步优选为，0.95≤M≤1.10。
构成压电体层260的压电材料只要为KNN系的复合氧化物即可，并非限定于由上式(1)所示的组成。也可以为例如，在KNN的A位点或B位点中，包括与钾、钠、铌不同的其他的金属元素(添加物)。作为这样的添加物的示例，可以列举出锰(Mn)、锂(Li)、钡(Ba)、钙(Ca)、锶(Sr)、锆(Zr)、钛(Ti)、铋(Bi)、钽(Ta)、锑(Sb)、铁(Fe)、钴(Co)、银(Ag)、镁(Mg)、锌(Zn)以及铜(Cu)等。压电材料可以包含这些其他的金属元素中的一种，也可以包含两种以上。这样的添加物的添加量优选为，相对于作为主要成分的元素的总量而在20质量％以下，更加优选为，在15质量％以下，进一步优选为，在10质量％以下。其理由为，通过添加物的添加，使压电体层260的各种特性提高，从而变得容易实现结构和功能的多样化，另一方面，添加物越少，越容易发挥压电体层260的来自KNN的特性。另外，压电体层260即使在包含有这些添加物的情况下，也优选地构成为具有ABO3型钙钛矿结构。
压电体层260尤其优选为，含有Cu以作为添加物。由此，能够抑制液滴喷出头200中的液滴的喷出不良。此外，压电体层260尤其优选为，含有Mn以作为添加物。由此，能够抑制压电元件240中的漏电流的发生。因此，能够抑制压电元件240的发热，并且，能够延长压电元件240的寿命。
本实施方式中的压电体层260作为由多个单晶组成的KNN系复合氧化物的多晶体而构成。由此，压电体层260例如与作为单晶体而构成的情况相比，在压电元件240中产生了应力的情况下，压电元件240的面内的应力会分散从而容易变得均等，因此，难以产生压电元件240的应力破坏，从而提高了可靠性。
在压电体层260作为多晶体而构成的情况下，上述的各种添加物也可以包含在压电体层260中的晶粒边界中。尤其优选为，在压电体层260中的晶粒边界中，Mn例如在锰氧化物等的状态下而包含。由此，能够填补压电体层260中的晶粒边界中的空孔，从而能够有效地抑制在将电压施加给压电元件240时的漏电流。
压电体层260中的结晶粒的平均粒径优选为，在0.15μm以上并且3μm以下。据此，由于平均粒径在0.15μm以上，所以能够抑制因结晶粒过小而导致的压电体层260的压电特性的降低。因此，能够使压电特性进一步提高。此外，由于平均粒径在3μm以下，从而能够进一步抑制压电体层260中的裂纹的发生。另外，结晶粒的平均粒径能够根据利用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)所获得的压电体层260的SEM像而求出来。更加详细而言，结晶粒的平均粒径通过在相同倍率的压电体层260的SEM像中，例如，对100个以上的结晶粒的粒径进行测量，并且对测量出来的粒径的算术平均值进行计算，从而算出。此外，在其他的实施方式中，结晶粒的平均粒径例如也可以小于0.15μm，也可以超过3μm。
此外，KNN也可以为与具有ABO3型钙钛矿结构的、不同于KNN的其他的复合氧化物的混晶。也就是说，在本说明书中，“包含K、Na以及Nb的钙钛矿型的复合氧化物”包含表示为混晶的压电材料，该混晶包括包含K、Na以及Nb的ABO3型钙钛矿结构的复合氧化物、和具有ABO3型钙钛矿结构的其他的复合氧化物。其他的复合氧化物虽未被特别地限定，但是优选为非铅系压电材料以能够将压电体层260作为非铅系压电材料而构成。此外，优选为，基本不含有铋(Bi)的复合氧化物。
在压电材料中，还包含具有元素的一部分欠缺了的组成的材料、具有元素的一部分过剩的组成的材料、以及具有将元素的一部分置换为其他的元素的组成的材料。只要未改变压电体层260的基本的特性，则因欠缺/过剩而导致偏离于化学计量的组成的材料、将元素的一部分置换为其他的元素的材料也包含在本实施方式所涉及的压电材料中。
优选为，在压电元件240中，将弹性层232的厚度设为0.1μm以上且2.0μm以下，将绝缘层233的厚度设为0.01μm以上且1.0μm以下，将压电体层260的厚度设为0.1μm以上且5.0μm以下，将第一电极270的厚度设为0.01μm以上且1.0μm以下，将第二电极280的厚度设为0.01μm以上且1.0μm以下。另外，这些各个要素的厚度为一个示例，能够在不变更本公开的主旨的范围内进行变更。
在制作本实施方式中的压电部230时，首先，准备振动板231。振动板231的弹性层232例如通过使Si基板，更加详细而言，使未形成有孔HL的状态的压力室形成基板220进行热氧化，从而形成在压力室形成基板220上。绝缘层233例如通过CVD(化学气相淀积)法而形成在弹性层232上。由此，形成振动板231。在其他的实施方式中，弹性层232也可以例如通过CVD法而形成在压力室形成基板220上。另外，压力室形成基板220的孔HL例如在将振动板231形成在压力室形成基板220上之后，通过利用了氢氧化钾(KOH)等碱溶液的各向异性蚀刻而形成。更加详细而言，在本实施方式中，孔HL在压电部230的完成后形成。
接下来，在振动板231上，通过溅射、蚀刻等而对第一电极270进行构图(patterning)并形成。
接下来，在第一电极270上、振动板231上，形成压电体层260。本实施方式中的压电体层260通过MOD(Metal Organic Deposition：金属有机沉积)法或溶胶-凝胶法等溶液法，而形成为薄膜状。MOD法和溶胶-凝胶法等溶液法也被称为湿式法或液相法。如此，通过利用溶液法来形成压电体层260，从而能够提高压电体层260的生产率。在其他的实施方式中，压电体层260也可以例如通过溅射等气相法、压粉成型等固相法来形成。
在通过溶液法来形成压电体层260的情况下，例如，首先，调制包含预定的金属络合物的前躯体液。前躯体液为包含成为压电体层260的原料的金属元素的溶胶或溶液，例如为使可通过烧成而形成包含K、Na以及Nb的复合氧化物的金属络合物溶解或者分散在有机溶剂中而成的物质。在要将上述的Cu、Mn等添加物添加到压电体层260中的情况下，可以在前躯体液中进一步混合包含添加物的金属络合物等。
作为包含K的金属络合物，可以列举出2-乙基己酸钾、醋酸钾等。作为包含Na的金属络合物，可以列举出2-乙基己酸钠、醋酸钠等。作为包含Nb的金属络合物，可以列举出2-乙基己酸铌、五乙氧基铌等。在作为添加物而加入Mn的情况下，作为包含Mn的金属络合物，可以列举出2-乙基己酸锰等。在作为添加物而加入Cu的情况下，作为包含Cu的金属络合物，可以列举出醋酸铜等。此时，也可以并用两种以上的金属络合物。例如，作为包含K的金属络合物，可以并用2-乙基己酸钾和醋酸钾。作为溶剂，可以列举出2-正丁氧基乙醇或正辛烷，或者它们的混合溶剂等。前躯体溶液可以包含使包含K、Na、Nb的金属络合物的分散稳定化的添加剂。作为这样的添加剂，可以列举出2-乙基己酸等。
在调制成上述的前躯体液之后，执行涂敷工序，在该涂敷工序中在第一电极270上、振动板231上涂敷前躯体液，从而形成前躯体膜。在涂敷工序中，前躯体液例如通过旋涂法等而涂敷在第一电极270上、振动板231上。接下来，执行干燥工序，在该干燥工序中将该前躯体膜加热至预定温度例如130℃至250℃左右并使其进行固定时间的干燥。接下来，执行脱脂工序，在该脱脂工序中通过对干燥了的前躯体膜在预定的脱脂温度、例如300℃至450℃下进行加热，从而进行脱脂。然后，执行烧成工序，在该烧成工序中通过对脱脂了的前躯体膜在更高的预定的烧成温度、例如600℃至800℃下进行加热，从而使其结晶。作为在干燥工序、脱脂工序以及烧成工序中所使用的加热装置，例如，可以列举出利用红外线灯的照射来进行加热的RTA(Rapid Thermal Annealing：快速热退火)装置或加热板等。通过执行上述的涂敷工序至烧成工序，而形成以KNN为主要成分并作为多晶体而构成的压电体膜。此外，在烧成工序中，前躯体液中所包含的Mn会在KNN晶体彼此的晶粒边界中析出。
本实施方式中的压电体层260通过多次重复执行涂敷工序至烧成工序来形成多层的压电体膜，从而形成。在本实施方式中，压电体层260中的形成于第一电极270上的部分相当于上述的第一有源部Ac，未形成在第一电极270上而形成在振动板231上的部分相当于上述的第二有源部NAc。另外，在涂敷工序至烧成工序的一系列工序中，也可以在多次重复涂敷工序至脱脂工序之后，实施烧成工序。此外，干燥工序中的升温速率优选地设为30℃至350℃/sec。在溶液法中，通过以这样的升温速率来烧成压电体膜，能够实现非准立方晶的压电体层260。这里所说的“升温速率”对在烧成工序中从脱脂温度起到达烧成温度为止的温度的时间变化率进行规定。
之后，对由多个压电体膜组成的压电体层260进行构图。作为构图，例如，进行反应性离子蚀刻或离子铣削等干蚀刻，或进行使用了蚀刻液的湿蚀刻。之后，在压电体层260上例如通过与第一电极270同样的方法来形成第二电极280。也可以在于压电体层260上形成第二电极280的前后，适当地在600℃至800℃的温度区域进行再加热处理。如此，通过进行再加热处理，能够形成压电体层260与第一电极270、第二电极280之间的良好的界面，并且，能够改善压电体层260的可结晶性。再加热处理也被称为后退火处理。
通过以上的工序，完成了具有具备第一电极270、压电体层260和第二电极280的压电元件240、以及振动板231的压电部230。在上述的各个工序中，例如，为了各个部件的表面的平滑化、厚度的调整，可以适当地进行蚀刻等。
本公开的发明人针对由液滴喷出头200实施的印刷的画质的提高、以及液滴喷出头200的长寿命化，而进行了深入的研究。结果发现了，在液滴喷出头200中，在通过数n、压电元件240的压电常数d31[m/v]、以及压电体层260内的Na的比率x满足下式(1)所示的关系的情况下，能够实现良好的画质以及较长的寿命。
8.0×10-8≤n·d31·x≤9.6×10-6…(1)
更加详细而言，比率x表示压电体层260内的Na的摩尔分数相对于K的摩尔分数和Na的摩尔分数的总计值的比率。也就是说，比率x与上述的式(c1)中的X为同值。在下文中，将n·d31·x也表示为参数P1。
此外，本公开的发明人进一步发现，在压电体层260含有Cu的情况时，在通过数n、压电常数d31、比率x、以及压电体层260中的Cu的原子百分率y[at％]满足下式(2)所示的关系的情况下，能够抑制液滴喷出头200的喷出不良，从而能够实现更好的画质。另外，在下文中，将n·d31·x·y也表示为参数P2。
8.0×10-9≤n·d31·x·y≤1.9×10-5…(2)
此外，本公开的发明人进一步发现，在压电体层260含有Mn时，在通过数n、压电常数d31、比率x、以及压电体层260中的Mn的原子百分率z[at％]满足下式(3)所示的关系的情况下，能够实现液滴喷出头200的进一步长寿命化。另外，在下文中，将n·d31·x·z也表示为参数P3。
8.0×10-9≤n·d31·x·z≤1.9×10-5…(3)
为了检验本实施方式中的液滴喷出头200的效果，通过性能评价试验对多个试样进行了评价。更加详细而言，作为性能评价试验的试样，使用了属于试样群Sg1的多个试样、属于试样群Sg2的多个试样、属于试样群Sg3的多个试样。作为性能评价试验，进行了画质评价试验以及寿命评价试验。在画质评价试验以及寿命评价试验中，通过使用各个试样来执行多通过记录，从而对各个试样的画质和寿命进行了评价。关于画质评价试验以及寿命评价试验的详细情况在下文进行记述。
作为属于试样群Sg1的试样，使用了具备具有未添加上述的添加物的压电体层260的压电元件240的液滴喷出头200。在属于试样群Sg1的试样间，使上述的通过数n、压电常数d31、以及比率x中的一部分或者全部分别不同。作为属于试样群Sg2的试样，使用了具备具有作为添加物而添加了Cu的压电体层260的压电元件240的液滴喷出头200。在属于试样群Sg2的试样间，使通过数n、压电常数d31、比率x、以及原子百分率y中的一部分或者全部分别不同。作为属于试样群Sg3的试样，使用了具备具有作为添加物而添加了Mn的压电体层260的压电元件240的液滴喷出头200。在属于试样群Sg3的试样间，使通过数n、压电常数d31、比率x、以及、原子百分率z中的一部分或者全部分别不同。
作为属于各个试样群的试样的液滴喷出头200的压电部230通过上述的步骤而被制作出。具体而言，首先，在振动板231的绝缘层233上，通过溅射以及蚀刻而形成第一电极270。接下来，在将包含压电体层260的原料的溶胶作为前躯体液而执行了涂敷工序之后，执行干燥工序、脱脂工序、烧成工序，从而形成压电体膜。之后，通过反复执行涂敷工序至烧成工序，从而形成由多个压电体膜的层组成的压电体层260。并且，在压电体层260上，通过与第一电极270同样的方法，从而形成第二电极280。另外，在制作属于试样群Sg2的试样的压电部230时，作为前躯体液，使用了包含Cu的前躯体液。此外，在制作属于试样群Sg3的试样的压电部230时，作为前躯体液，使用了包含Mn的前躯体液。此外，属于各个试样群的试样的压电部230作为未含有Pb的压电部230而制作出来。
上述的Na的比率x、Cu的原子百分率y、Mn的原子百分率z通过调整各个原料向前躯体液的加入量来进行调整。由此，将各个试样中的比率x调整为0.3以上且0.8以下，将原子百分率y调整为0.01以上且2.50以下的值，将原子百分率z调整为0.01以上且2.50以下。另外，完成了的压电元件240中的比率x、原子百分率y、原子百分率z通过EDX(Energydispersive X-ray spectroscopy：X射线能量色散光谱仪)分析进行了测量。在EDX分析中，使用了日本电子株式会社制的JEM-ARM200F。
在画质评价试验中，针对每个试样，使混合色黑色油墨从液滴喷出头200喷出，并在白色的印刷纸张上印刷具有高亮部分以及阴影部分的图像，并且对高亮部分中的粒度的程度、以及阴影部分中的模糊和晕染的程度通过目视进行了评价。用于对画质评价试验中的图像进行印刷的印刷数据设为在各个试样间相同。另外，图像的某部分处的粒度越高，则对该部分进行目视确认时的粗糙感或凹凸感越强。此外，混合色黑色油墨是指，由蓝绿色、黄色以及品红色的混合色而呈现黑色的油墨，也被称为复合黑色油墨。
在画质评价试验中，在高亮部分处的粒度、以及阴影部分处的模糊和晕染双方几乎未被观察到的情况下，将评价结果设为“A”。在高亮部分处的粒度、和阴影部分处的模糊和晕染中的任意一方几乎未被观察到，而任意的另外一方被较少地观察到的情况下，将评价结果设为“B”。在高亮部分处的粒度、以及阴影部分处的模糊和晕染双方被较少地观察到的情况下，将评价结果设为“C”。在高亮部分处的粒度、阴影部分处的模糊和晕染中的至少任意一方被显著地观察到的情况下，将评价结果设为“D”。
在寿命评价试验中，针对每个试样，对表示刚刚制造之后的液滴喷出头200的压电元件240的压电常数d31的第一压电常数和表示使用了一万次之后的液滴喷出头200的压电元件240的压电常数d31的第二压电常数进行了比较。第一压电常数以及第二压电常数分别基于由长条形试样的压电变形引起的位移的测量结果来计算出。更加详细而言，首先，在沿着Z方向而进行观察时，将压电元件240切割成长度为15mm、宽度为4mm的长条形状，由此制作出长条形试样。接下来，在将长条形试样的长边方向上的一个端部进行了固定的状态下，通过在长条形试样的一个电极上连续施加0V、正电压、0V的正弦差的电压波形，使长条形试样发生压电变形。通过激光位移计对此时的、长条形试样的与固定了的端部相反的一侧的端部的位移进行测量，并基于测量出来的位移，计算出压电常数。另外，作为上式(1)至(3)中的压电常数d31，使用了第一压电常数。
在寿命评价试验中，当第二压电常数相对于第一压电常数的比在0.95以上的情况下，将评价结果设为“A”，在0.90以上且小于0.95的情况下，将评价结果设为“B”，在0.80以上且小于0.90的情况下，将评价结果设为“C”，在小于0.80的情况下，将评价结果设为“D”。
另外，对某液滴喷出头200“使用一万次”是指，利用该液滴喷出头200，将与上述的画质评价试验同样的印刷执行一万次的情况。此外，在画质评价试验以及寿命评价试验中，将各个试样中的通过数n设定为2以上且70以下中的任意的通过数。
图7为表示本实施方式中的液滴喷出头200的性能评价试验的结果的第一图。图7示出了上述的试样群Sg1的性能评价结果。如图7所示，在试样群Sg1中，在参数P1小于8.0×10-8的情况下，画质以及寿命的评价结果均为D。此外，同样地，在参数P1超过9.6×10-6的情况下，画质以及寿命的评价结果均为D。另一方面，在参数P1为8.0×10-8以上且9.6×10-6以下的情况下，画质的评价结果为B，并且寿命的评价结果为C。即，可知在通过数n、压电常数d31、以及比率x满足上式(1)所示的关系的情况下，可以实现良好的画质以及长寿命。
图8为表示本实施方式中的液滴喷出头200的性能评价试验的结果的第二图。图8示出了试样群Sg2中的满足上式(2)的关系的试样的性能评价结果。如图8所示，在参数P2小于8.0×10-9的情况下，画质的评价结果为B，并且寿命的评价结果为C。此外，在参数P2超过1.9×10-5的情况下，画质以及寿命的评价结果均为D。另一方面，在参数P2为8.0×10-9以上且1.9×10-5以下的情况下，画质的评价结果为A，并且寿命的评价结果为C。即，可知在通过数n、压电常数d31、比率x、以及原子百分率y满足上式(2)所示的关系的情况下，可以实现更加良好的画质。这认为是通过向压电体层260中添加Cu从而抑制了喷出不良所产生的效果。另外，虽然省略图示，但是试样群Sg2中的未满足上式(1)的关系的试样的画质以及寿命的评价结果均为D。
图9为表示本实施方式中的液滴喷出头200的性能评价试验的结果的第三图。图9示出了试样群Sg3中的满足上式(3)的关系的试样的性能评价结果。如图9所示，在参数P3小于8.0×10-9的情况下，画质的评价结果为B，并且寿命的评价结果为C。此外，在参数P3超过1.9×10-5的情况下，画质以及寿命的评价结果均为D。另一方面，在参数P3为8.0×10-9以上且1.9×10-5以下的情况下，画质的评价结果为B，并且寿命的评价结果为A。也就是说，可知在通过数n、压电常数d31、比率x、以及、原子百分率z满足上式(3)所示的关系的情况下，可以实现良好的画质以及更长寿命。这认为是通过向压电体层260中添加Mn从而抑制了漏电流并且抑制了压电体层260的发热所产生的效果。另外，虽然省略图示，但是试样群Sg3中的未满足上式(1)的关系的试样的画质以及寿命的评价结果均为D。
参数P1、参数P2和参数P3例如可以在液滴喷出头200的制造时进行参照，也可以在液滴喷出头200的使用时进行参照。例如，在通过数n被预先确定了的情况下，能够在制造液滴喷出头200时，对于预先确定的通过数n，以满足上式(1)、式(2)、式(3)所示的关系的方式，来对压电常数d31和比率x、原子百分率y、原子百分率z进行调整。该情况下的通过数n例如，可以确定为具有下限值以及上限值的范围，如此，在确定通过数n的情况下，无论通过数n在预先所确定的范围内如何变化，只要以使其满足上式(1)、式(2)、式(3)所示的关系的方式来对压电常数d31、比率x、原子百分率y、原子百分率z进行调整即可。由此，能够制造具备具有优选的组成和压电特性的压电元件240的液滴喷出头200。此外，例如，在使用具备具有特定的压电常数d31和比率x等的压电元件240的液滴喷出头200时，控制部110也可以对通过数n的范围进行调整，以使其满足上式(1)等中所示的关系。
根据在上文中所说明的本实施方式中的液滴喷出头200，通过数n、压电常数d31、以及Na的比率x满足上式(1)所示的关系。由此，在用于进行多通过记录的液滴喷出头200中，能够考虑到通过数n与压电体层260的成分以及压电特性之间的关系，来实现良好的画质、以及液滴喷出头200的长寿命化。
此外，在本实施方式中，压电体层260含有铜，并且通过数n、压电常数d31、Na的比率x、以及铜的原子百分率y满足上式(2)所示的关系。由此，能够抑制喷出不良，从而能够实现更加良好的画质。
此外，在本实施方式中，压电体层260含有锰，并且通过数n、压电常数d31、Na的比率x、以及锰的原子百分率z满足上式(3)所示的关系。由此，能够抑制压电体层260中的漏电流的发生。因此，能够实现液滴喷出头200的进一步长寿命化，并且能够抑制因压电体层260的发热引起而发生的喷出不良。
此外，在本实施方式中，在具有多晶结构的压电体层260的晶粒边界中包含锰。由此，能够抑制压电体层中的晶粒边界处的空孔，从而能够实现液滴喷出头200的进一步长寿命化。
此外，在本实施方式中，压电体层260中的结晶粒的平均粒径在0.15μm以上并且3μm以下。由此，因为平均粒径在0.15μm以上，所以能够使压电体层260的压电特性进一步提高。此外，由于平均粒径在3μm以下，所以能够进一步抑制压电体层260中的裂纹的发生。
B.其他的方式：
本公开并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内通过各种各样的方式来实现。例如，本公开也能够通过以下的方式来实现。为了解决本公开的课题的一部分或者全部，或者为了达成本公开的效果的一部分或者全部，与以下记载的各个方式中的技术性特征相对应的上述实施方式中的技术特征能够适当地进行替换、组合。此外，如果该技术性特征在本说明书中未被作为必须的技术特征进行说明，则能够适当地进行删除。
(1)根据本公开的第一方式，提供一种液滴喷出头。该液滴喷出头在将介质在与主扫描方向交叉的副扫描方向上进行输送的副扫描的间歇中，实施相对于所述介质在所述主扫描方向上进行移动并将液滴喷出至主扫描线上的主扫描，从而在所述介质上形成点，并且在将n设为2以上的整数时，执行使所述主扫描线上的所述点的记录通过n次所述主扫描来完成的多通过记录。该液滴喷出头具有：多个喷嘴，其将液体作为所述液滴而喷出；压力室形成基板，其形成有与所述喷嘴连通的压力室；压电元件；振动板，其配置在所述压力室形成基板与所述压电元件之间，并形成所述压力室的壁面的一部分，并且通过所述压电元件的驱动而进行振动。所述压电元件具有第一电极、第二电极、以及配置在所述第一电极与所述第二电极之间的压电体层，所述压电体层以包含钾、钠和铌的钙钛矿型复合氧化物为主要成分。所述多通过记录中的通过数n、所述压电元件的压电常数d31[m/v]、以及所述压电体层内的钠的摩尔分数相对于钾的摩尔分数和钠的摩尔分数的总计值的比率x满足下式(1)所示的关系。
8.0×10-8≤n·d31·x≤9.6×10-6…(1)
根据这样的方式，在用于实施多通过记录的液滴喷出头中，能够考虑到通过数与压电体层的成分以及压电特性之间的关系，从而实现良好的画质以及液滴喷出头的长寿命化。
(2)在上述方式中，也可以为，所述压电体层含有铜，所述通过数n、所述压电常数d31、所述比率x、以及所述压电体层中的铜的原子百分率y[at％]满足下式(2)所示的关系。
8.0×10-9≤n·d31·x·y≤1.9×10-5…(2)
根据这样的方式，能够抑制喷出不良，从而能够实现更好的画质。
(3)在上述方式中，也可以为，所述压电体层含有锰，所述通过数n、所述压电常数d31、所述比率x、以及所述压电体层中的锰的原子百分率z[at％]满足下式(3)所示的关系。
8.0×10-9≤n·d31·x·z≤1.9×10-5…(3)
根据这样的方式，能够抑制压电体层中的漏电流的发生。因此，能够实现液滴喷出头的进一步长寿命化，并且能够抑制因压电体层的发热引起而产生的喷出不良。
(4)在上述方式中，也可以为，所述压电体层被构成为多晶体，在所述压电体层中的晶粒边界处包含锰。根据这样的方式，能够抑制压电体层中的晶粒边界处的空孔，从而能够实现液滴喷出头的进一步长寿命化。
(5)在上述方式中，也可以为，所述压电体层中的结晶粒的平均粒径为0.15μm以上并且3μm以下。根据这样的方式，由于平均粒径为0.15μm以上，因此能够更加提高压电体层的压电特性。此外，由于平均粒径为3μm以下，因此能够更加抑制在压电体层中产生裂纹。
(6)根据本公开的第二方式，提供一种液滴喷出装置。该液滴喷出装置具备：上述方式的液滴喷出头；输送机构，其将所述介质在所述副扫描方向上进行输送；头移动机构，其对所述液滴喷出头进行支承，并使所述液滴喷出头在所述主扫描方向上进行移动；控制部，其对所述液滴喷出头、所述输送机构以及所述头移动机构进行控制，并且执行所述多通过记录。
符号说明
41…头移动机构；42…滑架；46…驱动电机；47…驱动带；48…柔性电缆；50…输送机构；51…输送电机；80…墨盒；90…驱动电路；100…液滴喷出装置；110…控制部；200…液滴喷出头；210…喷嘴板；211…喷嘴；212…喷嘴列；220…压力室形成基板；221…压力室；223…油墨供给路径；225…连通部；230…压电部；231…振动板；232…弹性层；233…绝缘层；240…压电元件；250…密封部；251…压电元件保持部；252…歧管部；260…压电体层；270…第一电极；280…第二电极；293…歧管；295…引线电极。

Claims (6)

1.一种液滴喷出头，其在将介质在与主扫描方向交叉的副扫描方向上进行输送的副扫描的间歇中，实施相对于所述介质而在所述主扫描方向上进行移动并将液滴喷出至主扫描线上的主扫描，从而在所述介质上形成点，并且，在将n设为2以上的整数时，执行使所述主扫描线上的所述点的记录通过n次所述主扫描来完成的多通过记录，
所述液滴喷出头具备：
多个喷嘴，其将液体作为所述液滴而喷出；
压力室形成基板，其形成有与所述喷嘴连通的压力室；
压电元件，其具有第一电极、第二电极以及配置在所述第一电极与所述第二电极之间的压电体层，所述压电体层以包含钾、钠和铌的钙钛矿型复合氧化物为主要成分；
振动板，其配置在所述压力室形成基板与所述压电元件之间，并形成所述压力室的壁面的一部分，并且通过所述压电元件的驱动而进行振动，
所述多通过记录中的通过数n、所述压电元件的压电常数d31[m/v]以及所述压电体层中的钠的摩尔分数相对于钾的摩尔分数和钠的摩尔分数的总计值的比率x满足下式(1)所示的关系：
8.0×10-8≤n·d31·x≤9.6×10-6…(1)。
2.如权利要求1所述的液滴喷出头，其中，
所述压电体层含有铜，
所述通过数n、所述压电常数d31、所述比率x以及所述压电体层中的铜的原子百分率y[at％]满足下式(2)所示的关系：
8.0×10-9≤n·d31·x·y≤1.9×10-5…(2)。
3.如权利要求1所述的液滴喷出头，其中，
所述压电体层含有锰，
所述通过数n、所述压电常数d31、所述比率x以及所述压电体层中的锰的原子百分率z[at％]满足下式(3)所示的关系：
8.0×10-9≤n·d31·x·z≤1.9×10-5…(3)。
4.如权利要求3所述的液滴喷出头，其中，
所述压电体层被构成为多晶体，
在所述压电体层中的晶粒边界处包含锰。
5.如权利要求4所述的液滴喷出头，其中，
所述压电体层中的结晶粒的平均粒径在0.15μm以上并且3μm以下。
6.一种液滴喷出装置，具备：
权利要求1至5中的任意一项所述的液滴喷出头；
输送机构，其将所述介质在所述副扫描方向上进行输送；
头移动机构，其对所述液滴喷出头进行支承，并使所述液滴喷出头在所述主扫描方向上进行移动；
控制部，其对所述液滴喷出头、所述输送机构以及所述头移动机构进行控制，并且执行所述多通过记录。
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