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公開番号2025091999
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207612
出願日2023-12-08
発明の名称アクチュエーター、液体吐出ヘッド、およびプリンター
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H10N 30/045 20230101AFI20250612BHJP()
要約【課題】第1電極と第2電極との間の印加電圧を大きくしても、振動板の変位量の増加分が小さくなることを抑制できるアクチュエーターを提供する。
【解決手段】振動板と、前記振動板の上方に設けられた第1電極と、前記第1電極の上方に設けられ、ペロブスカイト型構造の複合酸化物を含む圧電体層と、前記圧電体層の上方に設けられた第2電極と、を含み、前記圧電体層の残留分極は、前記圧電体層の自発分極の0.535倍以下である、アクチュエーター。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
振動板と、
前記振動板の上方に設けられた第１電極と、
前記第１電極の上方に設けられ、ペロブスカイト型構造の複合酸化物を含む圧電体層と、
前記圧電体層の上方に設けられた第２電極と、
を含み、
前記圧電体層の残留分極は、前記圧電体層の自発分極の０．５３５倍以下である、アクチュエーター。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記残留分極は、１２．２μＣ／ｃｍ
２
以下であり、
前記自発分極は、２３．２μＣ／ｃｍ
２
以下である、アクチュエーター。
【請求項３】
請求項１において、
前記圧電体層に生じる電界を２１０ｋＶ／ｃｍから１０％大きくした場合の前記振動板の変位量の増加率は、前記電界を２１０ｋＶ／ｃｍから１０％小さくした場合の前記振動板の変位量の減少率に対して、０．９４以上である、アクチュエーター。
【請求項４】
請求項１において、
前記圧電体層の引張応力は、２６１ＭＰａ以上である、アクチュエーター。
【請求項５】
請求項１において、
前記第１電極と前記圧電体層との間に設けられたシード層を含み、
前記圧電体層の面内方向における格子定数は、前記シード層の面内方向における格子定数よりも小さい、アクチュエーター。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のアクチュエーターと、
前記アクチュエーターにより容積が変化する圧力発生室が形成された流路形成基板と、
前記圧力発生室に連通するノズル孔が設けられたノズルプレートと、
を含む、液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項６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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーター、液体吐出ヘッド、およびプリンターに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
振動板および圧電素子を含むアクチュエーターは、例えば、インクジェットプリンターの液体吐出ヘッドに適用される。
【０００３】
例えば特許文献１には、振動板と、自発分極の方向が一定方向に揃っている結晶構造を有する圧電体薄膜を備えた圧電素子と、を含む圧電アクチュエーターが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００－２９４８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような圧電アクチュエーターでは、振動板の変位量が大きくなるほど、圧電体薄膜の変位量の増加分に対する振動板の変位量の増加分が小さくなる。そのため、圧電素子への印加電圧が大きくなるほど、振動板の変位量の増加分が小さくなるという課題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るアクチュエーターの一態様は、
振動板と、
前記振動板の上方に設けられた第１電極と、
前記第１電極の上方に設けられ、ペロブスカイト型構造の複合酸化物を含む圧電体層と、
前記圧電体層の上方に設けられた第２電極と、
を含み、
前記圧電体層の残留分極は、前記圧電体層の自発分極の０．５３５倍以下である。
【０００７】
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
前記アクチュエーターの一態様と、
ノズル孔が形成されたノズルプレートと、
を含み、
前記基板は、前記ノズルプレートと前記振動板との間に設けられ、前記ノズル孔に連通する圧力発生室が形成されている。
【０００８】
本発明に係るプリンターの一態様は、
前記液体吐出ヘッドと、
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態に係るアクチュエーターを模式的に示す断面図。
本実施形態に係るアクチュエーターのヒステリシス曲線。
本実施形態に係るアクチュエーターの製造工程を模式的に示す断面図。
本実施形態に係るアクチュエーターの圧電体層に生じる引張応力を説明するための図。
本実施形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に示す分解斜視図。
本実施形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に示す平面図。
本実施形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。
本実施形態に係るプリンターを模式的に示す斜視図。
実施例１のヒステリシス曲線。
実施例２のヒステリシス曲線。
比較例１のヒステリシス曲線。
実施例１，２および比較例２における、圧電体層に生じる電界と、振動板の変位量と、の関係を示すグラフ。
実施例１，２および比較例１の実験結果の一覧を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
（【００１１】以降は省略されています）

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