JP5747487B2 - 液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電素子、および圧電セラミックス - Google Patents
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まず、本実施形態に係る圧電セラミックスについて説明する。本実施形態に係る圧電セラミックスは、ペロブスカイト型の結晶構造を有する複合酸化物を主成分とする。つまりは、圧電セラミックスは、製造工程において不可避の不純物を含んでいてもよい。本実施形態に係る複合酸化物は、一般式ABO3で表され、Aサイトの元素の総モル数と、Bサイトの元素の総モル数と、酸素原子のモル数の比は、1:1:3が標準であるが、ペロブスカイト構造をとり得る範囲内で、1:1:3からずれていてもよい。
次に、本実施形態に係る圧電素子について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態にかかる圧電素子100を模式的に示す断面図である。
次に、本実施形態に係る圧電素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によってなんら限定されるものではない。
4.1.1.実施例1
まず、基板を以下の工程にて作製した。単結晶シリコン基板上に二酸化シリコン層を熱酸化にて作製した。この二酸化シリコン層上にRFマグネトロンスパッタ法により膜厚が40nmのチタン層を形成し、熱酸化することで酸化チタン層を形成した。さらに、この酸化チタン層上にRFマグネトロンスパッタ法により膜厚が100nmの白金層を成膜し、(111)面に配向した第1電極を作製した。
次に、圧電体層上に、直径500μmの穴のあいた金属マスクを使用して、DCスパッタ法により膜厚100nmの白金層(第2電極)を形成した。
実施例2〜13および比較例1〜14では、上記式(1)において、β(x/0.01)およびα(y/0.01)が表1に示す値となるように圧電体層を形成すること以外は、実施例1と同じ方法で形成した。
アグザクト社製の歪量測定装置(DBLI)を使用し、測定温度25℃において、d33方向の歪量、およびヒステリシスを測定した。
次に、本実施形態にかかる液体噴射ヘッドについて、図面を参照しながら説明する。図15は、液体噴射ヘッド600の要部を模式的に示す断面図である。図16は、液体噴射ヘッド600の分解斜視図であり、通常使用される状態とは上下を逆に示したものである。
次に、本実施形態にかかる液体噴射装置について、図面を参照しながら説明する。図17は、本実施形態にかかる液体噴射装置700を模式的に示す斜視図である。
100 圧電素子、600 液体噴射ヘッド、610 ノズル板、612 ノズル孔、
620 流路形成基板、622 圧力発生室、624 リザーバー、626 供給口、
628 貫通孔、630 筐体、700 液体噴射装置、710 駆動部、
720 装置本体、721 トレイ、722 排出口、730 ヘッドユニット、
731 インクカートリッジ、732 キャリッジ、741 キャリッジモーター、
742 往復動機構、743 タイミングベルト、744 キャリッジガイド軸、
750 給紙部、751 給紙モーター、752 給紙ローラー、
752a 従動ローラー、752b 駆動ローラー、760 制御部、
770 操作パネル
Claims (6)
- ペロブスカイト型構造の複合酸化物からなり、300nm以上1500nm以下の厚みを有する薄膜状の圧電セラミックスであって、
前記複合酸化物は、
Aサイトの元素として、ビスマス、ナトリウム、およびバリウムを含み、
Bサイトの元素として、亜鉛、およびチタンを含み、
前記Bサイト元素の総量に対する前記亜鉛の割合をαとし、前記Aサイト元素の総量に対する前記バリウムの割合をβとしたとき、前記αおよび前記βは、2α+β≦45mol%を満たし、かつ、前記αは2.5mol%以上、前記βは3.5mol%以上である、圧電セラミックス。 - 前記αは7.5mol%以下である、請求項1に記載の圧電セラミックス。
- 前記βは、14mol%以下である、請求項1または請求項2に記載の圧電セラミックス。
- 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の圧電セラミックスからなる圧電体層と、
前記圧電体層に電圧を印加する電極と、
を含む、圧電素子。 - ノズル孔に連通する圧力発生室と、
請求項4に記載の圧電素子と、
を含む、液体噴射ヘッド。 - 請求項5に記載の液体噴射ヘッドを有する、液体噴射装置。
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