JP2008159735A - アクチュエータ装置及びその製造方法並びにその駆動方法、液体噴射ヘッド - Google Patents
アクチュエータ装置及びその製造方法並びにその駆動方法、液体噴射ヘッド Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】基板上に変位可能に設けられて、分極構造を有する酸化物からなる圧電材料からなる圧電体層70と、該圧電体層70を挟んで設けられた一対の電極60、80とを具備する圧電素子300を具備し、前記圧電体層70の一方の電極80に隣接する領域に、他の領域72よりも酸素が欠損した酸素欠損層71を設ける。
【選択図】図4
Description
かかる態様では、酸素欠損層が設けられることによって、この酸素欠損層に電子が注入されて電荷が蓄積されることによってバイアスがかかり、一対の電極に印加される電圧に加えて酸素欠損層に蓄積された分だけ実質的に電圧を上昇させることができる。このため、分極の回転伸縮を繰り返し行って時間の経過と共にその分極方向が一部固定される、いわゆる疲労現象が発生したとしても、変位低下が発生するのを防止して、耐久性を向上することができる。
かかる態様では、繰り返し駆動による変位低下を防止して耐久性を向上した液体噴射ヘッドを実現できる。
かかる態様では、酸素欠損層に十分に電荷が蓄積した状態とすることができ、駆動時のバイアスを確実にかけることができる。
かかる態様では、酸素欠損層を容易に且つ高精度な厚さで形成することができる。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図2は、図1の平面図及びそのA−A′断面図であり、図3は、図2の要部拡大断面図である。
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態1では、酸素欠損層71を上電極膜80側に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、酸素欠損層を圧電体層70の下電極膜60側に設けるようにしてもよい。このように下電極膜60側に酸素欠損層を形成するには、例えば、基板上に上電極膜、圧電体層本体、酸素欠損層及び下電極膜からなる圧電素子を順次積層形成した後、流路形成基板10上に圧電素子を転写することで形成することができる。
Claims (6)
- 基板上に変位可能に設けられて、分極構造を有する酸化物からなる圧電材料で形成された圧電体層と、該圧電体層を挟んで設けられた一対の電極とを具備する圧電素子を具備し、前記圧電体層の一方の電極に隣接する領域に、他の領域よりも酸素が欠損した酸素欠損層が設けられていることを特徴とするアクチュエータ装置。
- 前記酸素欠損層の酸素量が、他の領域よりも0%より多く20%以下欠損していることを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ装置。
- 前記酸素欠損層が、前記圧電体層の1μmの厚さに対して5〜100nmの厚さで設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のアクチュエータ装置。
- 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる液体噴射手段として請求項1〜3の何れか一項に記載のアクチュエータ装置とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
- 請求項1〜4の何れか一項に記載のアクチュエータ装置を駆動する駆動波形として、前記酸素欠損層に隣接する一方の電極に印加する電位が他方の電極に印加する電位に対して相対的に負極性で且つこの電位差と印加時間とで規定される充電要素と、前記酸素欠損層に隣接する一方の電極に印加する電位が他方の電極に印加する電位に対して相対的に正極性で且つこの電位差と印加時間とで規定される放電要素とを具備すると共に前記充電要素が前記放電要素よりも大きい駆動波形を用いることを特徴とするアクチュエータ装置の駆動方法。
- 基板上に下電極を形成する工程と、該下電極上に圧電体前駆体膜を塗布し、該圧電体前駆体膜を焼成することで圧電体膜を形成する圧電体膜形成工程を複数回繰り返し行って複数層の前記圧電体膜からなる前記圧電体層を形成する工程と、該圧電体層上に前記上電極を形成する工程とを具備し、
前記圧電体膜形成工程では、前記下電極側又は前記上電極側に隣接する前記圧電体膜を形成する際に、前記圧電体前駆体膜を窒素雰囲気下で焼成することで他の領域よりも酸素が欠損した酸素欠損層を形成することを特徴とするアクチュエータ装置の製造方法。
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