专利名称：压电执行元件、其制造方法及喷墨头与喷墨式记录装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压电执行元件、其制造方法及喷墨头与喷墨式记录装置。
背景技术：
到目前为止，利用压电体的压电效果进行记录的喷墨头已为人所知。
这种喷墨头上，拥有依次将共用电极、压电体及个别电极叠层起来而形成的压电执行元件及形成有压力室的墨汁流路形成基板。压电执行元件的一个面上设有振动板。用粘结剂将该振动板粘结在喷墨流路形成基板上。于是，喷墨的时候，电压施加在共用电极和个别电极上，压电体由此而伸缩。由于该伸缩受到振动板的约束，压电执行元件就在叠层方向上发生弯曲变形。压力室内的容积由于该弯曲变形而变化，因此压力室内的墨就从喷嘴喷出来了。
话说回来，上述压电执行元件由变位区域和布线区域构成。变位区域为位于对应于压力室的那一部分的区域；布线区域为位于变位区域以外的那一部分的区域，且在该布线区域还设有为将电压施加给两个电极而将个别电极和驱动电路连接起来的电极布线。
从是否容易制造喷墨头等角度来看，一般做法是，上述压电执行元件中，从变位区域到布线区域由同一个压电体制成。还有，为得到高压电特性，介电常数就有增大的趋势，而且，从提高喷墨性能的角度来看，要求变位区域的压电体的压电特性很高，所以从变位区域到布线区域都是介电常数很高的压电体。但是，在这种情况下，不仅变位区域的压电体的介电常数增大了，不要求压电特性很高的布线区域的压电体的介电常数也增大了。这样以来，布线区域的两电极间的静电电容就会增大，因此喷墨时必须加在两电极间上的电压就增大。结果是，造成了过大的负荷加在了驱动电路上。
为解决上述问题，自然地想到了从变位区域到布线区域采用低介电常数压电体这样的做法。然而，在这种情况下，不仅是布线区域的压电体的介电常数会减小，变位区域的压电体的介电常数也会减小。势必造成变位区域的压电体的压电特性下降。从提高喷墨的性能的角度来看这是不理想的。
在日本国公开专利公报特开平9-156099号公报中又公开了既能防止变位区域的压电体的压电特性下降，又能使整个压电体的介电常数减小的一种喷墨头，在该喷墨头中，在布线区域的压电体与上电极之间设了一层它的介电常数比所述压电体的介电常数还低的压电膜。
然而，在上述喷墨头中，会在变位区域的上电极和布线区域的上电极之间出现阶梯，上电极就容易坏。还有，因布线区域的压电体的压电特性和上述压电膜的压电特性不同，所以上述压电体和上述膜容易相互分离。
因此，为不出现上述问题，号召进行这样的技术开发，即既能防止变位区域的压电体的压电特性下降，又能使整个压电体的介电常数减小。
发明内容
本发明正是为解决上述问题而开发出来的，其目的在于对压电执行元件而言，不使其中的变位区域的压电层的压电特性下降，使整个压电层的介电常数减小。
第1方面的发明提供了一种压电执行元件，该压电执行元件拥有下电极、形成在该下电极上的压电层以及和所述下电极一起将电压施加给所述压电层的上电极。所述压电层由变位区域的压电层和位于所述变位区域以外的部分上的布线区域的压电层构成。所述布线区域的压电层的介电常数比所述变位区域的压电层的介电常数小。
这样做以后，根据本发明，不会导致变位区域的压电层的压电特性下降，而且仅通过减小布线区域的介电常数，就能使整个压电层的介电常数减小。
第2方面的发明提供了另一种压电执行元件，该压电执行元件拥有下电极、形成在该下电极上的压电层以及和所述下电极一起将电压施加给所述压电层的上电极。所述压电层由变位区域的压电层和位于所述变位区域以外的部分上的布线区域的压电层构成。所述变位区域的压电层为钙钛矿型结构；而所述布线区域的压电层为烧绿石型结构。
这样做以后，因为变位区域的压电层为钙钛矿型结构，而布线区域的压电层为烧绿石型结构，所以变位区域的压电层就具有铁电性，且布线区域的压电层的介电常数比变位区域的压电层的介电常数小。结果是，根据本发明，变位区域的压电层的压电特性不会下降，整个压电层的介电常数会减小。
第3方面的发明是这样的，在所述第2方面的发明中，在变位区域的压电层的上电极一侧的那个面上或者是变位区域的压电层的下电极一侧的那个面上，形成了由钛酸铅镧制成的结晶控制层。
这样做以后，因为在变位区域压电层的靠近上电极的那个面上或者是在变位区域压电层靠近下电极的那个面上，形成了由钛酸铅镧制成的结晶控制层，所以在形成压电层时，变位区域的压电层能够进行钙钛矿型结构成长。结果是，在本发明的结构下，能够让变位区域的压电层进行钙钛矿型结构成长。
第4方面的发明是这样的，在所述第3方面的发明中，在结晶控制层的远离所述压电层的那个面上形成了由Pt、Pt-Ti合金及Tr-Ti合金中之一制成的活性层。
这样做以后，就在结晶控制层的远离所述压电层的那个面上形成了具有让钛酸铅镧层起结晶控制层之作用的功能的活性层，所以所述钛酸铅镧作为结晶控制层所起的作用就更大了。这样以来，在形成压电层的时候，就确实能让变位区域的压电层进行钙钛矿型结构成长。结果是，在本发明的结构下，确实能让变位区域的压电层进行钙钛矿型结构成长。
第5方面的发明是这样的，在所述第1方面的发明中，压电层由含钛酸铅、锆酸钛酸铅、锆酸铅、钛酸铅镧、锆酸钛酸铅镧以及镁铌酸铅中之至少一种物质的压电陶瓷制成。
这样做以后，根据本发明，因为压电层由具有铁电性的所述压电陶瓷制成，所以变位区域的压电层的压电特性就很高。
第6方面的发明是这样的，在所述第2方面的发明中，压电层由含钛酸铅、锆酸钛酸铅、锆酸铅、钛酸铅镧、锆酸钛酸铅镧以及镁铌酸铅中之至少一种物质的压电陶瓷制成。
这样做以后，能得到和上述第5方面的发明一样的作用效果。
第7方面的发明，为拥有上述第1方面的发明所涉及的压电执行元件的喷墨头。
第8方面的发明，为拥有上述第2方面的发明所涉及的压电执行元件的喷墨头。
第9方面的发明，为拥有上述第7方面的发明所涉及的喷墨头的喷墨式记录装置。
第10方面的发明，为拥有上述第8方面的发明所涉及的喷墨头的喷墨式记录装置。
第11方面的发明提供了一种压电执行元件的制造方法。包括在基板上形成由Pt、Pt-Ti合金及Ir-Ti合金中之一制成的上电极的工序；在该上电极上形成钛酸铅镧层的工序；将该钛酸铅镧层中与变位区域对应的部分个别化的工序；在所述上电极上及已经个别化了的钛酸铅镧层上形成压电层的工序；在该压电层上形成下电极的工序。
第12方面的发明提供了一种压电执行元件的制造方法。包括在基板上形成由Pt、Pt-Ti合金及Ir-Ti合金中之一制成的上电极的工序；将该上电极中与变位区域相对应的部分个别化的工序；在所述基板上及已个别化的上电极上形成钛酸铅镧层的工序；在该钛酸铅镧层上形成压电层的工序；在该压电层上形成下电极的工序。
第13方面的发明提供了一种压电执行元件的制造方法。包括在基板上形成振动板且在该振动板上形成下电极的工序或者在基板上形成兼作振动板的下电极的工序；在所述下电极上形成由Pt、Pt-Ti合金及Ir-Ti合金中之一制成的活性层的工序；在该活性层上形成钛酸铅镧层的工序；将该钛酸铅镧层中对应于变位区域的部分个别化的工序；在所述活性层上及已经个别化的钛酸铅镧层上形成压电层的工序；以及在该压电层上形成上电极的工序。
第14方面的发明提供了一种压电执行元件的制造方法。包括在基板上形成振动板且在该振动板上形成下电极的工序或者在基板上形成兼作振动板的下电极的工序；在所述下电极上形成由Pt、Pt-Ti合金及Ir-Ti合金中之一制成的活性层的工序；将该活性层中对应于变位区域的部分个别化的工序；在所述下电极上及已经个别化的活性层上形成钛酸铅镧层的工序；在该钛酸铅镧层上形成压电层的工序；以及在该压电层上形成上电极的工序。
发明的效果根据本发明所涉及的压电执行元件，既为使变位区域的压电层具有高压电特性而维持了高介电常数，又将不需要压电特性的布线区域的压电层的介电常数减小了。这样以来，既不会让压电执行元件的变位特性下降，又会使整个压电层的介电常数减小。结果是，既能减少驱动电路的负荷，又能使喷出特性提高，实现了二者的两立。
图1为实施例所涉及的喷墨式记录装置的概略结构图。
图2为一立体图，示出了实施例所涉及的喷墨头的一部分。
图3为实施例所涉及的喷墨头的俯视图。
图4为沿图3中的A-A线剖开的剖面图。
图5为沿图3中的B-B线剖开的剖面图。
图6为一示出了实施例所涉及的由钙钛矿型结构的压电体和烧绿石型结构的压电体叠层构成的两层膜的膜厚比与介电常数的关系的图。
图7(a)～图7(d)为第1个实施例所涉及的喷墨头的一部分制造工序图。
图8(a)～图8(d)为第1个实施例所涉及的喷墨头的一部分制造工序图。
图9为第2个实施例所涉及的喷墨头的剖面图。
图10(a)～图10(e)为第2个实施例所涉及的喷墨头的一部分制造工序图。
图11(a)～图11(d)为第2个实施例所涉及的喷墨头的一部分制造工序图。
图12为第3个实施例所涉及的喷墨头的剖面图。
图13(a)～图13(e)为第3个实施例所涉及的喷墨头的一部分制造工序图。
图14(a)～图14(e)为第3个实施例所涉及的喷墨头的一部分制造工序图。
图15为第3个实施例所涉及的喷墨头的一个变形的剖面图。
具体实施例方式
(第1个实施例)如图1所示，本实施例所涉及的喷墨头1被装在的喷墨打印机3(喷墨式记录装置)上，让喷出的墨滴落在白纸等记录介质5上而进行记录。
喷墨头1装在沿着滑架轴7作往返运动的滑架9上，随滑架9一起在主扫描方向X上往返运动。滑架9每沿主扫描方向X做一条扫描线那么大的移动，滚子10就将记录介质5沿副扫描方向Y送一下。
如图2所示，喷墨头1上拥有由共用墨室11、多个压力室19及多个喷嘴15构成的头主体部分17及将压力施加给压力室19内的墨的压电执行元件21。
沿副扫描方向Y每相隔一定的间隔设置一个头主体部分17的压力室19，压力室19的开口剖面(XY剖面)在主扫描方向X上的形状近似为细长的矩形。在压力室19底部的长边方向的一端(图2的右侧一端)形成了与共用墨室11相通的供墨口23；在它的另一端(图2的左侧一端)形成了与喷嘴15相通的墨流路25。
如图2～5所示，压电执行元件21拥有2μm厚且由Cr制成的振动板26、形成在振动板26上厚度5.5μm且由Cu制成的共用电极27、形成在共用电极27上厚度3.0μm且由Pb(Zr，Ti)O3(PZT)制成的压电体29、形成在压电体29上厚度0.05μm且由钛酸铅镧(PLT、(Pb，La)TiO3)制成的结晶控制层28、形成在结晶控制层28上厚度0.2μm且由Pt制成的个别电极33以及形成在压电体29上且接在个别电极33上厚度0.2μm且由Pt制成的电极布线34(图2中将它省略了)。需提一下，本发明中所说的下电极由共用电极27构成，压电层由压电体29构成，上电极由个别电极33及电极布线34构成。
这里，称压电执行元件21中对应于各个压力室19的那一部分(各压力室19的正上方的部分)为变位区域，称压电执行元件21中变位区域以外的部分为布线区域。
让结晶控制层28及个别电极33形成在对应于变位区域的那一部分上。结晶控制层28，为一在下述形成压电体29时让形成在结晶控制层28上的压电体29进行钙钛矿型结构生长的层。
然而，Pt具有让形成在该Pt上的钛酸铅镧起结晶控制层之作用的功能。这里，因为个别电极33由Pt制成，故该个别电极33兼具有让所述钛酸铅镧起结晶控制层之作用的作用。需提一下，本发明中所说的活性层由个别电极33构成。
变位区域的压电体29a的结晶性为钙钛矿型结构。钙钛矿型结构为由ABO3(A为Pb，B包含Zr及Ti)表示的立方晶系结晶结构。钙钛矿型结构的压电体29为铁电体。另一方面，布线区域的压电体29b的结晶性为烧绿石型结构，烧绿石型结构为由A2B2O7(A为Pb，B包含Zr及Ti)表示的结晶结构。如下所述，烧绿石型结构的压电体29的介电常数比钙钛矿型结构的压电体29的介电常数低。
图6示出了由钙钛矿型结构的压电体(以下称其为钙钛矿层)和烧绿石型结构的压电体(以下称其为烧绿石层)叠层构成的两层膜的膜厚比与介电常数的关系。两层膜的膜厚加起来一共为3μm。例如，若钙钛矿层的膜厚为2.1μm，则烧绿石层的膜厚就为0.9μm。由图6可知，钙钛矿层的膜厚越厚，相对介电常数就越大；烧绿石层的膜厚越大，则相对介电常数就越小。
由图6可知，在钙钛矿层的膜厚为2.1μm，烧绿石层的膜厚为0.9μm的情况下，相对介电常数为90。而且若从该相对介电常数换算一下的话，膜厚3.0μm的烧绿石层的介电常数为32.9(在钙钛矿层及烧绿石层的膜厚为1.5μm时，相对介电常数为60，若从该相对介电常数换算一下的话，膜厚3.0μm的烧绿石层的介电常数为32.8)。从图6还知，膜厚3.0μm的钙钛矿层的介电常数为350(300～450)。如上所述，可使布线区域的压电体由烧绿石层构成时的静电电容大约为布线区域的压电体为钙钛矿层时的1/10。
这里，可以这样认为，若在作为布线区域的压电体的膜厚3.0μm的钙钛矿型结构的PZT膜上形成介电常数3.55的PI(聚酰亚胺)膜作低介电常数膜，就能使静电电容减少到1/10左右(参考上述特开平9-156099号公报)。从单纯的计算来看，设一膜厚0.274μm的PI膜，即可使静电电容减少到1/10。然而，很难通过印刷等涂敷成膜法来形成膜厚在1μm以下的PI膜，而且，当PI膜的膜厚在1μm以下的时候，也保证不了PI膜的性能即绝缘性。因此，要想通过形成PI膜而使静电电容下降，不得不让PI膜的膜厚在1μm以上。而PI膜的膜厚在1μm以上以后，又会在布线区域和变位区域的压电体上产生阶梯，而导致产品合格率下降。
在为将静电电容减少到1/10左右而利用溅射法、CVD成膜法等形成作为所述低介电常数膜的SiO2层、TiO2层等的情况下，也是出于同样的理由，而产生上述阶梯，导致产品合格率下降。而且，此时还需要微细的图案化处理和真空工序，故会导致工序增加，甚至是成本下降。
与此相对，在本实施例中，因为让变位区域的压电体29a的结晶性为钙钛矿型结构，同时又让布线区域的压电体29b的结晶性为烧绿石型结构，故能够防止由于上述阶梯而引起布线断线，进而导致成品合格率下降。同时，还能在低成本下将布线区域的静电电容降低到1/10。
上述电极布线34，接在每一个个别电极33的一端及将电压施加在每一个个别电极33上的电压输入端(未图示)。
(喷墨头的制造方法)参考图7及图8，说明喷墨头1的制造方法。以下所示的喷墨头1的制造方法被称为转写工法。
首先，如图7(a)所示，利用溅射法、蒸发法等在MgO基板47上形成由Pt制成的上电极49。
接着，如图7(b)所示，利用溅射法、蒸发法在上电极49上形成钛酸铅镧层30。
接着，如图7(c)所示，蚀刻变位区域的钛酸铅镧层30而让它独立，即形成结晶控制层28。
接着，如图7(d)所示，利用溅射法、蒸发法等在结晶控制层28及上电极49上形成由Pb(Zr，Ti)O3制成的压电体29。于是，形成在结晶控制层28上即变位区域上的压电体29a就以钙钛矿型结构成长。另一方面，形成在上电极49上即布线区域上的压电体29b则以烧绿石型结构成长。
接着，如图8(a)所示，利用溅射法、蒸发法等在压电体29上形成由Cu制成的共用电极27。之后，再利用溅射法、蒸发法等在共用电极27上形成由Cr制成的振动板26。
接着，如图8(b)所示，将形成有压力室19的头主体部分17电沉积(electro-deposition)到振动板26上。
接着，如图8(c)所示，利用蚀刻法等将MgO基板47除去。
最后，如图8(d)所示，通过蚀刻等让对应于变位区域的上电极49及对应于要形成电极布线34的那一部分上电极49个别化，而形成个别电极33及电极布线34。与此同时，也将变位区域的压电体29a个别化。
(喷墨头的工作方法)这里，说明本实施例所涉及的喷墨头的工作方法。首先，将电压施加到共用电极27及个别电极33上。压电体29就在加到两电极27、33的电压的作用下而伸缩。该伸缩受振动板26约束，压电执行元件21就在叠层方向上发生弯曲变形。压力室19内的容积由于该弯曲变形而变化，这样压力室19内的墨就从喷嘴15通过墨流路25喷出来。
根据本实施例，因为在变位区域的压电体29a和个别电极33之间沉积了由钛酸铅镧制成的结晶控制层28，故就能在形成压电体29的时候让变位区域的压电体29a进行钙钛矿型结构成长。因此，根据本实施例所涉及的结构，可让变位区域的压电体29a进行钙钛矿型结构成长。
根据本实施例，因为个别电极33还兼具让上述钛酸铅镧层起结晶控制层28之作用的作用，故上述钛酸铅镧作为结晶控制层28的作用就更大。因此，根据本实施例所涉及的结构，确实可在形成压电体29的时候让变位区域的压电体29a进行钙钛矿型结构成长。
根据本实施例，变位区域的压电体29a为钙钛矿型结构，另一方面，布线区域的压电体29b为烧绿石型结构，故变位区域的压电体29a具有铁电性，布线区域的压电体29b的介电常数比变位区域的压电体29a的介电常数小。因此，变位区域的压电体29a的压电特性提高，整个压电体29的介电常数减小。结果是，既能防止变位区域的压电体29a的压电特性下降，又能使整个压电体29的介电常数减小。
根据本实施例，压电体29是由具有铁电性的Pb(Zr，Ti)O3制成的，故可使变位区域的压电体29a的压电特性很高。
需提一下，根据本实施例，个别电极33是由Pt制成的，不仅如此，还可由Pt-Ti合金或者是Ir-Ti合金制成个别电极。
(第2个实施例)本实施例所涉及的压电执行元件，是将上电极个别化以后，再在该上电极上形成结晶控制层的一种压电执行元件。结构基本上和第1个实施例中的压电执行元件相同，下面对和第1个实施例不同的地方进行说明。
如图9所示，压电执行元件21拥有2μm厚且由Cr制成的振动板26、形成在振动板26上厚度5.5μm且由Cu制成的共用电极27、形成在共用电极27上厚度3.0μm且由Pb(Zr，Ti)O3制成的压电体29、形成在压电体29上厚度0.05μm且由钛酸铅镧制成的结晶控制层28、形成在结晶控制层28上厚度0.2μm且由Pt制成的个别电极33以及形成在结晶控制层28上且接在个别电极33上厚度0.2μm且由Pt制成的电极布线34。
(喷墨头的制造方法)参考图10及图11，说明喷墨头1的制造方法。以下所示的喷墨头1的制造方法被称为转写工法。
首先，如图10(a)所示，在MgO基板47上形成由Pt制成的上电极49。
接着，如图10(b)所示，通过蚀刻等将变位区域的上电极49个别化而形成个别电极33。
接着，如图10(c)所示，利用溅射法、蒸发法在个别电极33及MgO基板47上形成由钛酸铅镧制成的结晶控制层28。
接着，如图10(d)所示，利用溅射法、蒸发法等在结晶控制层28上形成由Pb(Zr，Ti)O3制成的压电体29。于是，形成在形成在个别电极33上的结晶控制层28上即变位区域上的压电体29a就以钙钛矿型结构成长。另一方面，形成在形成在MgO基板47上的结晶控制层28上即布线区域上的压电体29b则以烧绿石型结构成长。需提一下，形成在布线区域的压电体29b之所以不进行钙钛矿型结构成长，是因为直接形成在MgO基板47上的钛酸铅镧作为结晶控制层28的作用不能充分发挥出来之故。
接着，如图10(e)所示，利用溅射法、蒸发法等在压电体29上形成由Cu制成的共用电极27。之后，再利用溅射法、蒸发法等在共用电极27上形成由Cr制成的振动板26。
接着，如图11(a)所示，将形成有压力室的头主体部分17电沉积到振动板26上。
接着，如图11(b)所示，利用蚀刻法等将MgO基板47除去。
接着，如图11(c)所示，在布线区域的结晶控制层28上形成Pt层，之后再通过蚀刻等将对应于要形成电极布线34的那一部分上述Pt层个别化，这样来形成电极布线34。
最后，如图11(d)所示，通过蚀刻等将个别电极33及压电体29个别化。
需提一下，在本实施例中也能得到和第1个实施例一样的效果。
(第3个实施例)本实施例所涉及的压电执行元件是利用所谓的直接工法制成的。结构基本上和第1个实施例中的压电执行元件相同，下面，对和第1个实施例不同的地方进行说明。
如图12所示，压电执行元件21拥有2μm厚且由Cr制成的振动板26、形成在振动板26上厚度5.5μm且由Cu制成的共用电极27、形成在共用电极27上厚度50nm且由Ti制成的粘接层32、形成在粘接层32上厚度0.2μm且由Pt-Ti合金制成的配向性控制层36、形成在配向性控制层36上厚度50nm且由钛酸铅镧制成的结晶控制层28、形成在结晶控制层28上厚度3.0μm且由Pb(Zr，Ti)O3(PZT)制成的压电体29、形成在压电体29上厚度0.2μm且由Pt制成的个别电极33、以及形成在压电体29上且接在个别电极33上厚度0.2μm且由Pt制成的电极布线34。需提一下，本发明中所说的活性层由配向性控制层36构成。
粘接层32起将共用电极27和配向性控制层36粘接起来的作用。配向性控制层36，不管基板是什么材料，都能让变位区域的压电体29a进行钙钛矿型结构成长。配向性控制层36还兼具让上述钛酸铅镧起结晶控制层28之作用的作用。配向性控制层36中的Ti的含有率为1～2％。
(喷墨头的制造方法)参考图13及图14，说明喷墨头1的制造方法。以下所示的喷墨头1的制造方法被称为直接工法。
首先，如图13(a)所示，在Si基板48上形成由Cr制成的振动板26。
其次，如图13(b)所示，在振动板26上形成由Cu制成的共用电极27。
其次，如图13(c)所示，在共用电极27上形成由Ti制成的粘接层32。
其次，如图13(d)所示，在粘接层32上形成由Pt-Ti合金制成的配向性控制层36。
其次，如图13(e)所示，在配向性控制层36上形成钛酸铅镧层30。
其次，如图14(a)所示，通过蚀刻等将变位区域的钛酸铅镧层30个别化，而形成结晶控制层28。
其次，如图14(b)所示，利用溅射法、蒸发法等在结晶控制层28及配向性控制层36上形成由Pb(Zr，Ti)O3制成的压电体29。于是，形成在结晶控制层28上即变位区域上的压电体29a就进行钙钛矿型结构成长。另一方面，形成在配向性控制层36上即布线区域上的压电体29b则进行烧绿石型结构成长。
接着，如图14(c)所示，利用溅射法、蒸发法等在压电体29上形成由Pt制成的上电极49。
接着，如图14(d)所示，通过蚀刻等让对应于变位区域的上电极49及对应于要形成电极布线34的那一部分上电极49个别化，而形成个别电极33及电极布线34。与此同时，也将变位区域的压电体29a个别化。
最后，如图14(e)所示，加工Si基板48，而形成形成有压力室19的头主体部分17。需提一下，从能够比较容易地加工Si基板48而形成压力室19的观点来看，可在Si基板48和振动板26之间设一阻挡层(未示)。
在本实施例中也能得到和第1个实施例一样的效果。
需提一下，在本实施例中，在共用电极27和配向性控制层36之间设了粘接层32，不设粘接层32也是可以的。
根据本实施例，配向性控制层36由Pt-Ti合金制成，不仅如此，还可由Ir-Ti合金制成也是可以的。
根据本实施例，是通过蚀刻等将变位区域的钛酸铅镧层30个别化而形成结晶控制层28的，不仅如此，如图15所示，将由Pt-Ti合金制成的配向性控制层36个别化来代替将钛酸铅镧层30个别化，也能如上所述，让变位区域的压电体29a进行钙钛矿型结构成长。
根据上述各实施例，振动板26和共用电极27是分开的，不仅如此，共用电极27也兼作振动板。
根据上述各实施例，压电体29由Pb(Zr，Ti)O3制成。不仅如此，压电体29只要由含钛酸铅(PbTiO3)、锆酸钛酸铅(Pb(Zr，Ti)O3)、锆酸铅(PbZrO3)、钛酸铅镧((Pb，La)TiO3)、锆酸钛酸铅镧((Pb，La)(Zr，Ti)O3)以及镁铌酸铅(Pb(Mg，Nb)O3)中之至少一种物质的压电陶瓷等构成即可。还可使用与上述各实施例中的厚度不同的压电体。
根据上述各实施例，在头主体部分17上形成了共用电极27，不仅如此，还可在头主体部分17上形成个别电极33。此时，共用电极27形成在压电体29上。
共用电极27、个别电极33及头主体部分17等的材料和厚度，都可与上述各实施例中的不同。
产业上的利用可能性综上所述，本发明可用到电脑、传真及复印机等中的打印部分上。
权利要求
1.一种压电执行元件，其拥有下电极、形成在该下电极上的压电层以及和所述下电极一起将电压施加给所述压电层的上电极，其特征在于所述压电层由变位区域的压电层和位于所述变位区域以外的部分上的布线区域的压电层构成；所述布线区域的压电层的介电常数比所述变位区域的压电层的介电常数小。
2.一种压电执行元件，其拥有下电极、形成在该下电极上的压电层以及和所述下电极一起将电压施加给所述压电层的上电极，其特征在于所述压电层由变位区域的压电层和位于所述变位区域以外的部分上的布线区域的压电层构成；所述变位区域的压电层为钙钛矿型结构；而所述布线区域的压电层为烧绿石型结构。
3.根据权利要求2所述的压电执行元件，其特征在于在变位区域的压电层的上电极一侧的那个面上或者是变位区域的压电层的下电极一侧的那个面上，形成有由钛酸铅镧制成的结晶控制层。
4.根据权利要求3所述的压电执行元件，其特征在于在结晶控制层的远离所述压电层的那个面上，形成有由Pt、Pt-Ti合金及Tr-Ti合金中之一制成的活性层。
5.根据权利要求1所述的压电执行元件，其特征在于压电层由含钛酸铅、锆酸钛酸铅、锆酸铅、钛酸铅镧、锆酸钛酸铅镧以及镁铌酸铅中之至少一种物质的压电陶瓷制成。
6.根据权利要求2所述的压电执行元件，其特征在于压电层由含钛酸铅、锆酸钛酸铅、锆酸铅、钛酸铅镧、锆酸钛酸铅镧以及镁铌酸铅中之至少一种物质的压电陶瓷制成。
7.一种喷墨头，其特征在于拥有权利要求1所述的压电执行元件。
8.一种喷墨头，其特征在于拥有权利要求2所述的压电执行元件。
9.一种喷墨式记录装置，其特征在于拥有权利要求7所述的喷墨头。
10.一种喷墨式记录装置，其特征在于拥有权利要求8所述的喷墨头。
11.一种压电执行元件的制造方法，其特征在于包括在基板上形成由Pt、Pt-Ti合金及Ir-Ti合金中之一制成的上电极的工序；在该上电极上形成钛酸铅镧层的工序；将该钛酸铅镧层中与变位区域对应的部分个别化的工序；在所述上电极上及已经个别化了的钛酸铅镧层上形成压电层的工序；以及在该压电层上形成下电极的工序。
12.一种压电执行元件的制造方法，其特征在于包括在基板上形成由Pt、Pt-Ti合金及Ir-Ti合金中之一制成的上电极的工序；将该上电极中与变位区域相对应的部分个别化的工序；在所述基板上及已个别化的上电极上形成钛酸铅镧层的工序；在该钛酸铅镧层上形成压电层的工序；以及在该压电层上形成下电极的工序。
13.一种压电执行元件的制造方法，其特征在于包括在基板上形成振动板且在该振动板上形成下电极的工序或者在基板上形成兼作振动板的下电极的工序；在所述下电极上形成由Pt、Pt-Ti合金及Ir-Ti合金中之一制成的活性层的工序；在该活性层上形成钛酸铅镧层的工序；将该钛酸铅镧层中对应于变位区域的部分个别化的工序；在所述活性层上及已经个别化的钛酸铅镧层上形成压电层的工序；以及在该压电层上形成上电极的工序。
14.一种压电执行元件的制造方法，其特征在于包括在基板上形成振动板且在该振动板上形成下电极的工序或者在基板上形成兼作振动板的下电极的工序；在所述下电极上形成由Pt、Pt-Ti合金及Ir-Ti合金中之一制成的活性层的工序；将该活性层中对应于变位区域的部分个别化的工序；在所述下电极上及已经个别化的活性层上形成钛酸铅镧层的工序；在该钛酸铅镧层上形成压电层的工序；以及在该压电层上形成上电极的工序。
全文摘要
本发明公开了涉及一种压电执行元件、其制造方法及喷墨头与喷墨式记录装置。压电执行元件21拥有振动板26、形成在振动板26上的共用电极27、形成在共用电极27上的压电体29、形成在压电体29上的结晶控制层28、形成在结晶控制层28上的个别电极33以及形成在压电体29上的电极布线34。所形成的结晶控制层28位于与变位区域相对应的那一部分上，变位区域的压电体29a的结晶性为钙钛矿型结构，布线区域的压电体29b的结晶性为烧绿石型结构。
文档编号B41J2/14GK1484329SQ03153619
公开日2004年3月24日 申请日期2003年8月15日 优先权日2002年8月21日
发明者西村和夫 申请人:松下电器产业株式会社