JP2020157652A - 液体吐出ヘッドおよびプリンター - Google Patents
液体吐出ヘッドおよびプリンター Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020157652A JP2020157652A JP2019060836A JP2019060836A JP2020157652A JP 2020157652 A JP2020157652 A JP 2020157652A JP 2019060836 A JP2019060836 A JP 2019060836A JP 2019060836 A JP2019060836 A JP 2019060836A JP 2020157652 A JP2020157652 A JP 2020157652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- layer
- oxide layer
- zirconium oxide
- discharge head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 55
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 7
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 11
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 20
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 8
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 4
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000224 chemical solution deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- YOBOXHGSEJBUPB-MTOQALJVSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;zirconium Chemical compound [Zr].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O YOBOXHGSEJBUPB-MTOQALJVSA-N 0.000 description 2
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- BSDOQSMQCZQLDV-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] BSDOQSMQCZQLDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000877463 Lanio Species 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004121 SrRuO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
- B41J2002/14241—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm having a cover around the piezoelectric thin film element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14419—Manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14491—Electrical connection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/03—Specific materials used
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2047—Membrane type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/704—Piezoelectric or electrostrictive devices based on piezoelectric or electrostrictive films or coatings
- H10N30/706—Piezoelectric or electrostrictive devices based on piezoelectric or electrostrictive films or coatings characterised by the underlying bases, e.g. substrates
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
液体を吐出するノズル孔が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル孔と連通する圧力発生室が設けられたシリコン基板と、
前記シリコン基板に設けられた振動板と、
前記振動板に設けられ、前記圧力発生室の容積を変化させる圧電素子と、
を含み、
前記振動板は、酸化ジルコニウム層を有し、
前記酸化ジルコニウム層は、(−111)優先配向し、
前記振動板のX線回折において、前記酸化ジルコニウム層の(002)面に由来するピークの位置と、前記シリコン基板の(220)面に由来するピークの位置と、の差は、13.26°以上13.30°以下である。
液体を吐出するノズル孔が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル孔と連通する圧力発生室が設けられたシリコン基板と、
前記シリコン基板に設けられた振動板と、
前記振動板に設けられ、前記圧力発生室の容積を変化させる圧電素子と、
を含み、
前記振動板は、酸化ジルコニウム層を有し、
前記酸化ジルコニウム層は、(−111)優先配向し、
前記振動板のX線回折において、前記酸化ジルコニウム層の(−211)面に由来するピークの位置と、前記シリコン基板の(220)面に由来するピークの位置と、の差は、6.47°以上6.54°以下である。
液体を吐出するノズル孔が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル孔と連通する圧力発生室が設けられたシリコン基板と、
前記シリコン基板に設けられた振動板と、
前記振動板に設けられ、前記圧力発生室の容積を変化させる圧電素子と、
を含み、
前記振動板は、酸化ジルコニウム層を有し、
前記酸化ジルコニウム層は、(−111)優先配向し、
前記振動板のX線回折において、前記酸化ジルコニウム層の(−111)面に由来するピークの半値幅は、0.320°以上0.479°以下である。
前記振動板は、前記酸化ジルコニウム層を1層だけ有してもよい。
前記酸化ジルコニウム層の厚さは、350nm以上450nm以下であってもよい。
前記圧電素子は、鉛、ジルコニウム、およびチタンを含むペロブスカイト型構造の複合酸化物を含む圧電体層を有してもよい。
前記液体吐出ヘッドの一態様と、
前記液体吐出ヘッドに対して被記録媒体を相対移動させる搬送機構と、
前記液体吐出ヘッドおよび前記搬送機構を制御する制御部と、
を含む。
1.1. 構成
まず、本実施形態に係る液体吐出ヘッドについて、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド200を模式的に示す分解斜視図である。図2は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド200を模式的に示す平面図である。図3は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド200を模式的に示す図2のIII−III線断面図である。なお、図1〜図3では、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。
0の駆動を阻害しないための空間である。開口部246は、密封されていてもよいし、密封されていなくてもよい。
圧電素子100は、図2および図3に示すように、第1電極10と、圧電体層20と、第2電極30と、を有している。
電極10の−X軸方向側の端は、圧電体層20によって覆われていない。
振動板230のX線回折(X‐ray diffraction:XRD)において、酸化ジルコニウム層234の(002)面に由来するピークの位置と、シリコン基板210の(220)面に由来するピークの位置と、の差Δ1は、13.26°以上13.30°以下である。具体的には、差Δ1は、シリコン基板210の(220)面に由来するピークの位置から、酸化ジルコニウム層234の(002)面に由来するピークの位置を引いた値である。
液体吐出ヘッド200は、例えば、以下の特徴を有する。
振動板230のXRDにおいて、酸化ジルコニウム層234の(002)面に由来するピークの位置と、シリコン基板210の(220)面に由来するピークの位置と、の差Δ1は、13.26°以上13.30°以下である。そのため、液体吐出ヘッド200では、後述する「4. 実施例および比較例」に示すように、差Δ1が13.26°より小さい場合に比べて、振動板230にクラックが発生し難い。
次に、本実施形態に係る液体吐出ヘッド200の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
ノール、オクタノール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、オクタン、デカン、シクロヘキサン、キシレン、トルエン、テトラヒドロフラン、酢酸、オクチル酸、2−nブトキシエタノール、n−オクタンまたはこれらの混合溶媒などが挙げられる。
次に、本実施形態に係るプリンターについて、図面を参照しながら説明する。図4は、本実施形態に係るプリンター300を模式的に示す斜視図である。
4.1. サンプルの作製
4.1.1. 実施例1
実施例1では、シリコン基板を熱酸化させることで、シリコン基板の表面にSiO2層を形成した。次に、圧力を0.02Pa、基板温度を室温として、スパッタ法により、SiO2層上にZr層を形成した。次に、第1熱処理として、Zr層を900℃で熱酸化させて、ZrO2層を形成した。ZrO2層の厚さを400nmとした。以上により、SiO2層およびZrO2層からなる振動板を形成した。
実施例2では、第1熱処理によってZrO2層を形成した後に、第2熱処理として750℃で熱処理を行ったこと以外は、実施例1と同じである。
実施例3では、第1熱処理によってZrO2層を形成した後に、第2熱処理として850℃で熱処理を行ったこと以外は、実施例1と同じである。
比較例1では、第1熱処理によってZrO2層を形成した後に、第2熱処理として1000℃で熱処理を行ったこと以外は、実施例1と同じである。
比較例2では、第1熱処理によってZrO2層を形成した後に第2熱処理として850℃で熱処理を行い、さらに、Zr層の形成、第1熱処理によるZr層の熱酸化、および850℃での第2熱処理という一連の工程を繰り返して、ZrO2層を2層形成したこと以外は、実施例1と同じである。比較例2では、ZrO2層1層の厚さは400nmであり、2層では800nmとなる。
上記のようなサンプルに対して、振動板のXRD測定を行った。XRD測定では、Bruker社製の「D8 DISCOVER with GADDS」を用いた。管電圧:50kV、管電流:100mA、検出器距離:15cm、コリメーター径:0.3mm、測定時間:180secで測定した。得られた2次元データを付属のソフトで2θ範囲:20°〜50°、χ範囲:−95°〜−85°、ステップ幅:0.02°、強度規格化法:Bin normalizedとして、X線解析強度曲線に変換した。
とすることにより、振動板にクラックが発生することを抑制できることがわかった。さらに、差Δ2を、6.47°以上6.54°以下とすることにより、振動板にクラックが発生することを抑制できることがわかった。さらに、ZrO2層の(−111)面に由来するピークの半値幅FWHMを0.320°以上0.479°以下とすることにより、振動板にクラックが発生することを抑制できることがわかった。なお、比較例1,2は、振動板にクラックが生じたため、振動板の変位量を測定できなかった。
Claims (7)
- 液体を吐出するノズル孔が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル孔と連通する圧力発生室が設けられたシリコン基板と、
前記シリコン基板に設けられた振動板と、
前記振動板に設けられ、前記圧力発生室の容積を変化させる圧電素子と、
を含み、
前記振動板は、酸化ジルコニウム層を有し、
前記酸化ジルコニウム層は、(−111)優先配向し、
前記振動板のX線回折において、前記酸化ジルコニウム層の(002)面に由来するピークの位置と、前記シリコン基板の(220)面に由来するピークの位置と、の差は、13.26°以上13.30°以下である、液体吐出ヘッド。 - 液体を吐出するノズル孔が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル孔と連通する圧力発生室が設けられたシリコン基板と、
前記シリコン基板に設けられた振動板と、
前記振動板に設けられ、前記圧力発生室の容積を変化させる圧電素子と、
を含み、
前記振動板は、酸化ジルコニウム層を有し、
前記酸化ジルコニウム層は、(−111)優先配向し、
前記振動板のX線回折において、前記酸化ジルコニウム層の(−211)面に由来するピークの位置と、前記シリコン基板の(220)面に由来するピークの位置と、の差は、6.47°以上6.54°以下である、液体吐出ヘッド。 - 液体を吐出するノズル孔が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル孔と連通する圧力発生室が設けられたシリコン基板と、
前記シリコン基板に設けられた振動板と、
前記振動板に設けられ、前記圧力発生室の容積を変化させる圧電素子と、
を含み、
前記振動板は、酸化ジルコニウム層を有し、
前記酸化ジルコニウム層は、(−111)優先配向し、
前記振動板のX線回折において、前記酸化ジルコニウム層の(−111)面に由来するピークの半値幅は、0.320°以上0.479°以下である、液体吐出ヘッド。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記振動板は、前記酸化ジルコニウム層を1層だけ有する、液体吐出ヘッド。 - 請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記酸化ジルコニウム層の厚さは、350nm以上450nm以下である、液体吐出ヘッド。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記圧電素子は、鉛、ジルコニウム、およびチタンを含むペロブスカイト型構造の複合酸化物を含む圧電体層を有する、液体吐出ヘッド。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに対して被記録媒体を相対移動させる搬送機構と、
前記液体吐出ヘッドおよび前記搬送機構を制御する制御部と、
を含む、プリンター。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019060836A JP7275743B2 (ja) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | 液体吐出ヘッドおよびプリンター |
US16/830,145 US11173715B2 (en) | 2019-03-27 | 2020-03-25 | Liquid discharge head and printer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019060836A JP7275743B2 (ja) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | 液体吐出ヘッドおよびプリンター |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020157652A true JP2020157652A (ja) | 2020-10-01 |
JP7275743B2 JP7275743B2 (ja) | 2023-05-18 |
Family
ID=72607090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019060836A Active JP7275743B2 (ja) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | 液体吐出ヘッドおよびプリンター |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11173715B2 (ja) |
JP (1) | JP7275743B2 (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006245248A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Seiko Epson Corp | 圧電素子及びその製造方法、液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置 |
JP2008078408A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ装置及び液体噴射ヘッド |
JP2009272642A (ja) * | 2009-07-24 | 2009-11-19 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ装置及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置 |
WO2011021698A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | ジルコニア焼結体、並びにジルコニア焼結体の焼結用混合体、焼結前成形体、及び焼結前仮焼体 |
JP2012038843A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Tohoku Univ | 半導体薄膜の製造方法、半導体デバイスおよび半導体薄膜製造装置 |
JP2012041239A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Noritake Co Ltd | ジルコニア焼結体、並びにその焼結用組成物及び仮焼体 |
JP2013201198A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Ricoh Co Ltd | 電気機械変換素子及びその製造方法、圧電型アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、インクジェット記録装置 |
WO2014113032A1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Thin film stack |
WO2016136447A1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 堺化学工業株式会社 | 負帯電性基板の研磨方法、及び、高表面平滑性の負帯電性基板の製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3734176B2 (ja) | 1995-04-03 | 2006-01-11 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット記録用プリンタヘッドの製造方法及びアクチュエータの製造方法 |
US7411339B2 (en) | 2003-11-28 | 2008-08-12 | Seiko Epson Corporation | Manufacturing method of actuator device and liquid jet apparatus provided with actuator device formed by manufacturing method of the same |
JP5310969B2 (ja) | 2005-03-31 | 2013-10-09 | セイコーエプソン株式会社 | 積層膜の製造方法及びアクチュエータ装置の製造方法並びにアクチュエータ装置、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
JP4683226B2 (ja) | 2006-03-28 | 2011-05-18 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエータ装置の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法 |
JP2011142153A (ja) | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Konica Minolta Holdings Inc | 薄膜アクチュエータ、及びインクジェットヘッド |
JP6205703B2 (ja) * | 2012-10-24 | 2017-10-04 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエーター、液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置 |
US10680291B2 (en) * | 2016-02-25 | 2020-06-09 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Nonaqueous electrolyte battery inorganic particles and nonaqueous electrolyte battery |
-
2019
- 2019-03-27 JP JP2019060836A patent/JP7275743B2/ja active Active
-
2020
- 2020-03-25 US US16/830,145 patent/US11173715B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006245248A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Seiko Epson Corp | 圧電素子及びその製造方法、液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置 |
JP2008078408A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ装置及び液体噴射ヘッド |
JP2009272642A (ja) * | 2009-07-24 | 2009-11-19 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ装置及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置 |
WO2011021698A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | ジルコニア焼結体、並びにジルコニア焼結体の焼結用混合体、焼結前成形体、及び焼結前仮焼体 |
JP2012038843A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Tohoku Univ | 半導体薄膜の製造方法、半導体デバイスおよび半導体薄膜製造装置 |
JP2012041239A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Noritake Co Ltd | ジルコニア焼結体、並びにその焼結用組成物及び仮焼体 |
JP2013201198A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Ricoh Co Ltd | 電気機械変換素子及びその製造方法、圧電型アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、インクジェット記録装置 |
WO2014113032A1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Thin film stack |
WO2016136447A1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 堺化学工業株式会社 | 負帯電性基板の研磨方法、及び、高表面平滑性の負帯電性基板の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200307216A1 (en) | 2020-10-01 |
JP7275743B2 (ja) | 2023-05-18 |
US11173715B2 (en) | 2021-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5297576B2 (ja) | 圧電素子及びアクチュエータ装置並びに液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
JP7275743B2 (ja) | 液体吐出ヘッドおよびプリンター | |
JP6146599B2 (ja) | 圧電素子、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、超音波デバイス及びセンサー | |
JP7415489B2 (ja) | 圧電アクチュエーターおよびその製造方法 | |
US8596765B2 (en) | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and piezoelectric element | |
JP7263898B2 (ja) | 液体吐出ヘッドおよびプリンター | |
JP7423978B2 (ja) | 圧電素子、液体吐出ヘッド、およびプリンター | |
JP7196503B2 (ja) | 圧電素子およびその製造方法、液体吐出ヘッド、ならびにプリンター | |
JP2022011404A (ja) | 圧電素子の製造方法 | |
JP7286999B2 (ja) | 圧電素子、液体吐出ヘッド、およびプリンター | |
JP7331424B2 (ja) | 圧電素子、液体吐出ヘッド、およびプリンター | |
JP2013089848A (ja) | 圧電セラミックスの製造方法、圧電素子の製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、及び、液体噴射装置の製造方法 | |
JP7087442B2 (ja) | 圧電素子および液体吐出ヘッド | |
JP7286929B2 (ja) | 圧電素子、液体吐出ヘッド、およびプリンター | |
JP2020035852A (ja) | 圧電素子、液体吐出ヘッド、およびプリンター | |
JP7346845B2 (ja) | 圧電素子、液体吐出ヘッド、およびプリンター | |
JP2019041070A (ja) | 圧電素子および液体吐出ヘッド | |
US20230202173A1 (en) | Piezoelectric substrate, piezoelectric element and liquid ejection head | |
JP2020123649A (ja) | 圧電素子、液体吐出ヘッド、およびプリンター | |
JP2023163788A (ja) | 圧電素子の製造方法 | |
JP2023096590A (ja) | 圧電体、圧電素子、および液体吐出ヘッド | |
JP2013107206A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び圧電素子 | |
JP2023150058A (ja) | 圧電素子、および圧電素子応用デバイス | |
JP2011066343A (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び圧電素子 | |
JP2019057570A (ja) | 圧電素子および液体吐出ヘッド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230417 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7275743 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |