[發(fā)明專利]促動(dòng)器裝置以及液體噴射頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710152847.1
• 申請(qǐng)日: 2007-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101150168A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龜井宏行
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工愛(ài)普生株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L41/09
• 分類號(hào): H01L41/09;H01L41/047;H02N2/02;B41J2/14
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及促動(dòng)器裝置以及液體噴射頭，其在振動(dòng)膜上具備由下電極、由壓電材料構(gòu)成的壓電體層和上電極構(gòu)成的壓電元件。

背景技術(shù)

作為應(yīng)用于促動(dòng)器裝置的壓電元件，有呈現(xiàn)機(jī)電變換功能的壓電材料，例如，結(jié)晶化的壓電性陶瓷等所形成的壓電體層被下電極和上電極2個(gè)電極夾持的構(gòu)成。此種促動(dòng)器裝置，一般被稱為撓曲振動(dòng)模式的促動(dòng)器裝置，例如，被搭載于液體噴射頭等上而使用。并且，作為液體噴射頭的代表例子，例如有噴墨式記錄頭等，所述噴墨式記錄頭由振動(dòng)膜構(gòu)成與噴出墨滴的噴嘴開(kāi)口連通的壓力產(chǎn)生室的一部分，通過(guò)壓電元件使該振動(dòng)膜變形，對(duì)壓力產(chǎn)生室的墨水加壓，從噴嘴開(kāi)口噴出墨滴。另外，作為搭載于噴墨式記錄頭的促動(dòng)器裝置，例如有如下裝置：通過(guò)成膜技術(shù)使壓電體膜以及上電極膜在整個(gè)面上形成于設(shè)有下電極的基板上，將該壓電體層以及上電極膜通過(guò)光刻法劃分為對(duì)應(yīng)壓力產(chǎn)生室的形狀，以各壓力產(chǎn)生室獨(dú)立的方式形成壓電元件。

應(yīng)用于此種噴墨式記錄頭等的促動(dòng)器裝置，因?yàn)楸环磸?fù)驅(qū)動(dòng)，因此存在著下電極膜可能從構(gòu)成振動(dòng)膜等的基底剝離的問(wèn)題。此處，關(guān)于振動(dòng)膜含有由氧化鋯(ZrO₂)構(gòu)成的絕緣體膜的促動(dòng)器裝置，公開(kāi)了如下文獻(xiàn)(參照專利文獻(xiàn)1)：通過(guò)該氧化鋯結(jié)晶的(-111)面優(yōu)先取向等、對(duì)絕緣體膜的結(jié)晶進(jìn)行改良，來(lái)改善與絕緣體膜的上層即下電極等的密接性。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2005-176433號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求書、段落0009、0011等)

但是，為了提高促動(dòng)器裝置的耐久性以及可靠性，要求進(jìn)一步提高密接性。當(dāng)然，這樣的問(wèn)題，不僅存在于搭載于噴墨式記錄頭等的液體噴射頭上的促動(dòng)器裝置，也同樣存在于搭載于其他裝置上的促動(dòng)器裝置。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于該情況，本發(fā)明的課題是，提供具備與基底的密接力高的下電極的促動(dòng)器裝置以及液體噴射頭。

解決上述課題的本發(fā)明的第1實(shí)施方式是一種促動(dòng)器裝置，其特征在于，具備：壓電元件，其由設(shè)置于基板一面?zhèn)鹊南码姌O、設(shè)置于該下電極上的壓電體層以及設(shè)置于該壓電體層上的上電極構(gòu)成，所述下電極含有貴重金屬，用二次離子質(zhì)譜分析裝置(SIMS)在厚度方向上測(cè)定所述下電極時(shí)，在所述下電極的所述基板側(cè)的邊界檢測(cè)出的氧離子的強(qiáng)度Z₁、和在所述下電極的所述基板側(cè)的邊界檢測(cè)出的所述貴重金屬的離子的強(qiáng)度Z₂之比Z₁/Z₂為0.2以上。

所述第1方式，因?yàn)樵谙码姌O的基板側(cè)的邊界氧離子相對(duì)于貴重金屬離子的比為0.2以上，所以與下電極相接的層與下電極的密接性高。進(jìn)而，下電極從基板的剝離被抑制，成為耐久性以及可靠性優(yōu)越的促動(dòng)器裝置。

本發(fā)明的第2實(shí)施方式的促動(dòng)器裝置，如本發(fā)明的第1實(shí)施方式所述，其特征在于，所述基板上設(shè)有構(gòu)成振動(dòng)膜的基底層，在該基底層上設(shè)有所述下電極。

所述第2方式，基板上具有構(gòu)成振動(dòng)膜的基底層，成為該基底層與下電極的密接性高的促動(dòng)器裝置。

本發(fā)明的第3實(shí)施方式的促動(dòng)器裝置，如本發(fā)明的第2實(shí)施方式所述，其特征在于，所述基底層是從SiO₂層、ZrO₂層以及Zr_1-XM_XO_Y(0.01≤X≤0.15，Y＝2.0±α，α是化學(xué)計(jì)量上容許的值，M是周期表的IIA族元素、IIIA族元素或IIIB族元素)層中選擇的至少一層。

所述第3方式，成為下電極與上述各層的密接性高的促動(dòng)器裝置。

本發(fā)明的第4實(shí)施方式的促動(dòng)器裝置，如本發(fā)明的第3實(shí)施方式所述，其特征在于，所述基底層為ZrO₂層，所述ZrO₂層是平均結(jié)晶粒徑為20～100nm的柱狀結(jié)晶，(-111)面優(yōu)先取向。

所述第4方式，ZrO₂層是平均結(jié)晶粒徑為20～100nm的柱狀結(jié)晶，且(-111)面優(yōu)先取向時(shí)，ZrO₂層的結(jié)晶是規(guī)定的結(jié)晶，ZrO₂層的表面變得平滑，下電極與ZrO₂層的密接力可靠地提高。

本發(fā)明的第5實(shí)施方式的促動(dòng)器裝置，如本發(fā)明的第3實(shí)施方式所述，其特征在于，所述基底層為Zr_1-XM_XO_Y層，所述M是從Y以及Ca中選擇的至少一種。