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公開番号2025141045
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040779
出願日2024-03-15
発明の名称液体吐出ヘッド
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類B41J 2/14 20060101AFI20250919BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】圧電素子および振動板で構成されるアクチュエーターでのクラックの発生を抑制する。
【解決手段】液体吐出ヘッドは、圧電素子と、圧電素子の駆動により振動する振動板と、振動板の振動により液体に圧力を付与する圧力室が設けられる圧力室基板と、を備え、圧力室基板、振動板および圧電素子がこの順で積層方向に積層されており、振動板は、構成元素としてケイ素を含む第1層と、積層方向において第1層上に設けられ、酸化チタンを含む第2層と、を有し、第2層に含まれる酸化チタンの主状態が、アナターゼ構造、ブルッカイト構造およびアモルファスのうちのいずれかである。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
圧電素子と、
前記圧電素子の駆動により振動する振動板と、
前記振動板の振動により液体に圧力を付与する圧力室が設けられる圧力室基板と、を備え、
前記圧力室基板、前記振動板および前記圧電素子がこの順で積層方向に積層されており、
前記振動板は、
構成元素としてケイ素を含む第１層と、
前記積層方向において前記第１層上に設けられ、酸化チタンを含む第２層と、を有し、
前記第２層に含まれる酸化チタンの主状態が、アナターゼ構造、ブルッカイト構造およびアモルファスのうちのいずれかである、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記第２層に含まれる酸化チタンの主状態は、アナターゼ構造およびブルッカイト構造のうちのいずれかである、
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第２層をＸ線結晶構造解析で測定したとき、測定データにおいて、２θが２０°以上５０°以下であり、かつ、γが－９５°以上－８５°以下である範囲にピークを示さない、
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第２層の膜応力は、７００ＭＰａ以下の引張応力である、
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記振動板は、前記第２層と前記圧電素子との間に配置され、構成元素としてジルコニアを含む第３層をさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記圧電素子は、前記積層方向において前記第２層に接する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記圧電素子は、構成元素として鉛を含む圧電体層を有し、
前記第２層は、鉛を含む、
請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ピエゾ方式のインクジェットプリンターに代表される装置に用いられる液体吐出ヘッドは、圧電素子と、圧電素子の駆動により振動する振動板と、を有する。例えば、特許文献１では、二酸化シリコンからなる弾性膜と酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜とを有する振動板が開示される。ここで、弾性膜は、シリコン単結晶基板の一方の面を熱酸化することにより形成される。絶縁体膜は、スパッタリング法等により弾性膜上に形成されたジルコニウム単体の層を熱酸化することにより形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－７８４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、振動板等のクラックが生じる虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出ヘッドの一態様は、圧電素子と、前記圧電素子の駆動により振動する振動板と、前記振動板の振動により液体に圧力を付与する圧力室が設けられる圧力室基板と、を備え、前記圧力室基板、前記振動板および前記圧電素子がこの順で積層方向に積層されており、前記振動板は、構成元素としてケイ素を含む第１層と、前記積層方向において前記第１層上に設けられ、酸化チタンを含む第２層と、を有し、前記第２層に含まれる酸化チタンの主状態が、アナターゼ構造、ブルッカイト構造およびアモルファスのうちのいずれかである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置を模式的に示す構成図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
図２中のIII-III線断面図である。
第１実施形態における液体吐出ヘッドの振動板を示す平面図である。
図４中のＶ-Ｖ線断面図である。
第２層をＸ線結晶構造解析で測定した結果の一例を示す図である。
液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための図である。
第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面図である。
実施例１－９および比較例の第２層の状態と評価との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【０００８】
なお、以下の説明は、互いに交差するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜に用いて行う。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向といい、Ｘ１方向と反対の方向をＸ２方向という。同様に、Ｙ軸に沿って互いに反対の方向をＹ１方向およびＹ２方向という。また、Ｚ軸に沿って互いに反対の方向をＺ１方向およびＺ２方向という。また、Ｚ軸に沿う方向でみることを「平面視」という。
【０００９】
ここで、典型的には、Ｚ軸が鉛直な軸であり、Ｚ２方向が鉛直方向での下方向に相当する。ただし、Ｚ軸は、鉛直な軸でなくともよい。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、例えば、８０°以上１００°以下の範囲内の角度で交差すればよい。
【００１０】
１．第１実施形態
１－１．液体吐出装置の全体構成
図１は、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド２６を備える液体吐出装置１００を模式的に示す構成図である。液体吐出装置１００は、液体の一例であるインクを液滴として媒体１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙である。なお、媒体１２は、印刷用紙に限定されず、例えば、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象でもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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