JP4831304B2 - 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエータ、液体噴射ヘッド、表面弾性波素子およびデバイス - Google Patents
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Description
本発明の圧電材料は、優れた圧電特性を有する。
基体と、
前記基体の上方に形成され、下記一般式(1)で表される、圧電材料からなる圧電体膜と、を含む。
本発明において、特定のA層(以下、「A層」という。)の上方に設けられた特定のB層(以下、「B層」という。)というとき、A層の上に直接B層が設けられた場合と、A層の上に他の層を介してB層が設けられた場合とを含む意味である。
ノズル穴を有するノズル板と、
前記ノズル板の上方に形成された、前記圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータの前記基体に形成され、前記ノズル穴と連続するキャビティと、を含む。
本実施形態にかかる圧電材料は、下記一般式(1)で表される。
一般式(1)において、0.3≦x≦0.8であることができる。
2.1.第1の圧電素子
図1は、本実施形態に係る圧電材料からなる圧電体膜を含む第1の圧電素子100の一例を模式的に示す断面図である。
一般式(1)において、0.3≦x≦0.8であることができる。xがこの範囲にあることにより、上述したように、圧電体膜は、良好な圧電特性、たとえば、高い圧電定数d31を有し、充分なたわみ量を得ることができる。
図2は、本実施形態に係る圧電材料からなる圧電体膜を含む第2の圧電素子200の一例を模式的に示す断面図である。
一般式(1)において、0.3≦x≦0.8であることができる。xがこの範囲にあることにより、上述したように、圧電体膜は、良好な圧電特性、たとえば、高い圧電定数d31を有し、充分なたわみ量を得ることができる。
3.1.圧電素子
以下の方法によって、本発明の圧電素子のサンプルを得た。
3.1.で得られた各圧電素子を用いてインクジェット式ヘッドのサンプルを作成した。このとき、インクジェット式ヘッドのキャビティ幅は50μm、キャビティ長は5mm、キャビティ深さは50μmであった。
表1から、一般式(1)におけるxが0.3から0.8のサンプルでは、良好なキャビティの変位量が得られた。また、これらの良好なサンプルにおけるリーク電流は、100kV/cmで1×10−4未満であった。さらに、これらの良好なサンプルにおいては、100kV/cmの電圧の印加時における繰り返し耐久性として、109回を保証できることを確認した。すなわち、キャビティの変位の低下は初期値に対して20%以内であることがわかった。
4.1.インクジェット式記録ヘッド
次に、上述の第1の圧電素子100が圧電アクチュエータとして機能しているインクジェット式記録ヘッドおよびこのインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェットプリンタについて説明する。図3は、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す側断面図であり、図4は、このインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、通常使用される状態とは上下逆に示したものである。なお、図5には、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェットプリンタ700を示す。
次に、本発明の第2の圧電素子200を適用した表面弾性波素子の一例について、図面を参照しながら説明する。
次に、本発明の第2の圧電素子200を適用した周波数フィルタの一例について、図面を参照しながら説明する。図7は、本実施形態の周波数フィルタを模式的に示す図である。
次に、本発明の第2の圧電素子200を適用した発振器の一例について、図面を参照しながら説明する。図8は、本実施形態の発振器を模式的に示す図である。
Claims (9)
- 下記一般式(1)で表される圧電材料からなり、
下記一般式(1)において、0.3≦x≦0.8である、圧電体膜。
x(K1/2Bi1/2)(Mg1/3Nb2/3)O3-(1-x)(K1/2Bi1/2)(Ti)O3 ・・・(1) - 請求項1において、
擬立方晶で(100)または(110)に優先配向している、圧電体膜。 - 請求項1または2において、
ロンボヘドラル構造またはモノクリニック構造を有する、圧電体膜。 - 下記一般式(1)で表される圧電材料からなり、
下記一般式(1)において、0.3≦x≦0.8である圧電体膜を含む、圧電素子。
x(K1/2Bi1/2)(Mg1/3Nb2/3)O3-(1-x)(K1/2Bi1/2)(Ti)O3 ・・・(1) - 請求項4において、
基体と前記圧電体膜との間に形成された第1電極と、
前記圧電体膜の上方に形成された第2電極と、を有する、圧電アクチュエータ。 - 請求項5において、
前記第1電極は、擬立方晶で(100)または(110)に優先配向している導電性複合酸化物膜を有する、圧電アクチュエータ。 - ノズル穴を有するノズル板と、
前記ノズル板の上方に形成された、請求項5または6に記載の圧電アクチュエータと、
前記基体に形成され、前記ノズル穴と連続するキャビティと、
を含む、液体噴射ヘッド。 - 請求項4において、
前記圧電体膜の上方に形成された電極を有する、表面弾性波素子。 - 請求項8に記載の表面弾性波素子を含む、デバイス。
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