專利名稱：壓電致動器、包含它的液體噴頭、壓電元件及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種使用提供的驅(qū)動信號進行變形的壓電元件作為驅(qū)動源的電致伸縮致動器、含有這種壓電致動器的液體噴頭以及該壓電元件的制造方法。
振蕩板是一個非常薄的構(gòu)件，厚度約為5μm～6μm，而壓電元件具有一種已實際使用的單層結(jié)構(gòu)，厚度約為15μm。因此，振蕩板和壓電元件的總厚度約為20μm。由于這個原因，壓力腔變形部分的柔性，即振蕩板和壓電元件的柔性變大。因此，壓力腔容積有可能會隨著壓力腔內(nèi)液體壓力的微小變化而改變。此外，如果變形部分的柔性大，還會惡化壓電元件對所提供的驅(qū)動信號的響應能力(變形響應)，從而難以進行高頻驅(qū)動。
可以假設為了降低變形部分的柔性，給壓電元件設定較大的厚度。如果簡單地增大壓電元件的厚度，則需要相應地升高驅(qū)動電壓，不適于高頻驅(qū)動。此外，變形部分難以彎曲。因此，液體壓力的波動量變得不足。
因此，假設壓電元件采用日本特許公開No.2-289352A和日本特許公開No.10-34924A所揭示的多層結(jié)構(gòu)。在壓電元件中，壓電層為具有一個上壓電層和一個下壓電層的雙層結(jié)構(gòu)，而且驅(qū)動電極是形成在上壓電層與下壓電層之間的邊界上，此外，一個上公共電極形成在上壓電層的外表面，而一個下公共電極形成在下壓電層的外表面。
該壓電元件具有位于上壓電層與下壓電層之間的邊界上的驅(qū)動電極。由于這個原因，一個電場施加于每一層的壓電元件上，電場的強度取決于驅(qū)動電極到每個公共電極之間的距離(每個壓電層的厚度)和驅(qū)動電極與每個公共電極之間的電位差。因此，與在公共電極與驅(qū)動電極之間有單個壓電層的單層結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)壓電元件相比，即與已實際使用的壓電元件相比，該壓電元件，即使為了提高剛性而整個壓電元件厚度有稍許增大，在與傳統(tǒng)元件相同的驅(qū)動電壓下，也能夠發(fā)生大的變形。
但是，簡單地使用每個公開中所描述的具有多層結(jié)構(gòu)的壓電元件，很難獲得理想的特性。例如，液體的噴射特性或饋送特性被改變，或在壓電元件的高頻驅(qū)動與液體的噴射量(饋送量)之間不能取得平衡。此外，還有一個問題就是在電極上易于導致斷路。由于這個原因，在公共電極與驅(qū)動電極之間插入一個具有包含單個壓電層的單層結(jié)構(gòu)的壓電元件不可避免地被用作了實際產(chǎn)品。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種壓電致動器，包括
一個基片，形成具有一個開口的腔，開口由在第一方向上延伸的第一邊緣和在垂直于第一方向的第二方向上延伸的第二邊緣確定，第一邊緣具有第一尺寸，第二邊緣具有小于第一尺寸的第二尺寸；一個振蕩板，配備在基片上面，用來密封開口；第一公共電極，形成在振蕩板上并要被保持在預定的電位上；第一壓電層，層疊在第一公共電極上面，與腔相對，第一壓電層在第一方向上延伸，使其兩個端部在第一方向上超過開口的第二邊緣；一個驅(qū)動電極，層疊在第一壓電層上面，從外部給它提供驅(qū)動信號；第二壓電層，層疊在驅(qū)動電極上面，與腔相對，第二壓電層在第一方向上延伸，使其兩個端部在第一方向上超過開口的第二邊緣；以及第二公共電極，層疊在第二壓電層上并要被保持在預定的電位上。
在這種結(jié)構(gòu)中，有可能減小由振蕩板和壓電元件所構(gòu)成的腔的變形部分的柔性，借此可靠地抑制在穩(wěn)態(tài)下腔容積的波動。因此，能夠穩(wěn)定液體噴射特性和饋送特性。此外，由于能夠減小變形部分的柔性，因此，本發(fā)明還適用于高頻驅(qū)動。
此外，由于壓電元件具有多層結(jié)構(gòu)，還有可能提高變形效率。因此，能夠補償變形部分因為柔性降低所造成的變形量的減小。因此，有可能在進行高頻驅(qū)動時，噴射或輸送必需量的液體。
最好是第一公共電極和第二公共電極在第一區(qū)域電氣上連接，第一區(qū)域在第一方向上位于第二邊緣中的一條的外側(cè)；而且朝著第一區(qū)域延伸超過第二邊緣中的一條的第一壓電層的長度大于朝著第一區(qū)域方向延伸超過第二邊緣中的一條的第二壓電層的長度。
在這種結(jié)構(gòu)中，能夠防止第二公共電極的斷路，而且能夠提高成品率。
此外，第一區(qū)域還能夠在非變形區(qū)域形成，從而，能夠長期保持連接的可靠性。
此外，最好是第一壓電層的一個端面位于第二邊緣中的一條的外側(cè)，第二壓電層的一個端面也位于第二邊緣中的一條的外側(cè)，第一壓電層的端面和第二壓電層的端面構(gòu)成連續(xù)斜坡。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種壓電致動器，包括一個基片，形成具有一個開口的腔，開口由在第一方向上延伸的第一邊緣和在垂直于第一方向的第二方向上延伸的第二邊緣確定，第一邊緣具有第一尺寸，第二邊緣具有小于第一尺寸的第二尺寸；一個振蕩板，配備在基片上面密封開口；第一公共電極，形成在振蕩板上并要被保持在預定的電位上；第一壓電層，層疊在第一公共電極上面，與腔相對；一個驅(qū)動電極，層疊在第一壓電層上面，從外部給它提供驅(qū)動信號；第二壓電層，層疊在驅(qū)動電極上面，與腔相對，第二壓電層在第一方向上延伸，使其端部中的每一個都在第一方向上覆蓋住第一壓電層在第一方向上的相應端部；以及第二公共電極，層疊在第二壓電層上并要被保持在預定的電位上。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，在形成第二公共電極的第二壓電層的表面上，很難產(chǎn)生一個階梯，因此，能夠保證形成同一個平滑表面。從而，能夠均勻配備第二公共電極，而且能夠防止產(chǎn)生缺陷區(qū)域，從而能夠提高制造的可靠性。
最好是，第一壓電層在第一方向上的每個端部的厚度都朝著其每一端逐漸減小。
最好是，第一壓電層和第二壓電層在第一方向上延伸，使第一壓電層和第二壓電層在第一方向上的兩個端部都超過開口的第二邊緣。
在上述結(jié)構(gòu)中，最好是驅(qū)動電極在第一方向上延伸超過第二邊緣中的一條。
在此，最好是壓電致動器還包括一個連接電極，它形成在振蕩板上，而且在一條第二邊緣以外的區(qū)域內(nèi)電氣連接到驅(qū)動電極上。驅(qū)動信號通過連接電極提供給驅(qū)動電極。
在這種結(jié)構(gòu)中，由于連接電極和驅(qū)動電極在在非變形區(qū)域電氣連接，因此，能夠防止斷路，從而，能夠長期保持連接的可靠性。
還最好是，連接電極的一部分被第一壓電層所覆蓋。
還最好是，第一公共電極和連接電極由相同導電材料構(gòu)成。
在上述結(jié)構(gòu)中，最好是驅(qū)動電極、以及第一公共電極和第二公共電極中的至少一個電極在第一方向上延伸，使其兩個端部在第一方向上至少到達開口的第二邊緣。
在這種結(jié)構(gòu)中，面對開口的整個振蕩板能夠發(fā)生變形，而且能夠確保足夠的噴射量(液體饋送量)。
在上述結(jié)構(gòu)中，最好是第一壓電層在第二方向上的長度大于第一公共電極在第二方向上的長度；第二壓電層在第二方向上的長度大于驅(qū)動電極在第二方向上的長度；而且第一壓電層和第二壓電層中的至少一個在第二方向上的每個端部的厚度小于其在第二方向上的中央部分的厚度。
在這種結(jié)構(gòu)中，能夠提高變形部分的變形效率，而且能夠確保足夠的噴射量(液體饋送量)。
在上述結(jié)構(gòu)中，最好是多個壓電元件，每個都含有第一公共電極、第一壓電層、驅(qū)動電極、第二壓電層和第二公共電極，被排列在第二方向上。
此外，還最好是壓電致動器還含有一個在第二方向上延伸的鄰近公共電極，每個壓電元件中的第一公共電極和第二公共電極都電氣連接到鄰近公共電極。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種液體噴頭，它含有上述壓電致動器，從而，振蕩板變形引起容納在腔內(nèi)的液體的壓力波動，以便從與腔連通的噴嘴噴射出液滴。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種壓電元件，包括第一公共電極，要被保持在預定的電位上；第一壓電層，層疊在第一公共電極上，并在第一方向上延伸；一個驅(qū)動電極，層疊在第一壓電層上，從外部給它提供驅(qū)動信號；第二壓電層，層疊在驅(qū)動電極上并在第一方向上延伸，使其每一個端部都在第一方向上覆蓋住第一壓電層在第一方向上的相應端部；以及第二公共電極，層疊在第二壓電層上并要被保持在預定的電位上。
最好是，第一壓電層在第一方向上的每個端部的厚度都朝著其每一端逐漸減小。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種制造壓電元件的方法，包括下列步驟制備第一電極；將第一掩模放置在第一電極上，第一掩模有一個在第一方向上延伸的縫隙，縫隙具有第一尺寸；通過第一掩模，將一種壓電材料涂敷到第一電極上；烘焙所涂敷的壓電材料，以形成第一壓電層；將第二掩模放置在第一壓電層上；通過第二掩模，將一種電極材料涂敷到第一壓電層上；烘焙所涂敷的電極材料，以形成第二電極；將第三掩模放置在第二電極上，第三掩模有一個在第一方向上延伸的縫隙，縫隙具有大于第一尺寸的第二尺寸；通過第三掩模，將一種壓電材料涂敷到第二電極上；和烘焙所涂敷的壓電材料，以形成第二壓電層。
圖5A為俯視圖，示出了本發(fā)明第一實施例的一種壓電元件；圖5B為剖視圖，示出了壓電元件的縱向剖面；圖6A為局部放大視圖，示出了在供電端子那一側(cè)的壓電元件的端部結(jié)構(gòu)；圖6B為局部放大視圖，示出了在鄰近公共電極那一側(cè)的壓電元件的端部結(jié)構(gòu)；圖7A為壓電元件沿著其橫向的剖視圖；圖7B為圖7A的放大視圖；圖8A為局部放大剖視圖，示出了本發(fā)明第二實施例的壓電元件在供電端子那一側(cè)的端部結(jié)構(gòu)；圖8B為局部放大視圖，示出了本發(fā)明第二實施例的壓電元件在鄰近公共電極那一側(cè)的端部結(jié)構(gòu)；圖9A和圖9B為掩模的視圖，說明用于制造第二實施例的壓電元件的掩模；

圖10A為局部放大剖視圖，示出了本發(fā)明第三實施例的壓電元件在供電端子那一側(cè)的端部結(jié)構(gòu)；圖10B為局部放大剖視圖，示出了本發(fā)明第四實施例的壓電元件在鄰近公共電極那一側(cè)的端部結(jié)構(gòu)。
流道單元2的組成如下一個配備有若干通孔的供應端口形成基片7，通孔作為供墨端口5和噴嘴貫通端口6的組成部分；一個儲存器形成基片9，配備有一個作為公共儲存器8的通孔和一個作為噴嘴貫通端口6的組成部分的通孔；以及一個噴嘴板11，配備有多個噴嘴10。例如，供應端口形成基片7、儲存器形成基片9以及噴嘴板11是不銹鋼板經(jīng)過沖壓而成。在本實施例中，三個致動單元3被粘結(jié)到一個流道單元2上。因此，針對各個致動單元3，一共形成三套供墨端口5、噴嘴貫通端口6、供應端口形成基片7和公用儲存器8。
流道單元2中具有噴嘴板11和供應端口形成基片7，在儲存器形成基片9的一個表面上(圖中下側(cè))配備噴嘴板11，在儲存器形成基片9的另一個表面上(上側(cè))配備供應端口形成基片7，流道單元2是通過粘結(jié)供應端口形成基片7、儲存器形成基片9和噴嘴板11來制成。例如，使用一種片形粘結(jié)劑，將每個構(gòu)件粘結(jié)起來，制成流道單元2。
如圖3所示，排列噴嘴10以便以預訂間距形成多個噴嘴排12。例如，一個噴嘴排12是由92個噴嘴10所組成。此外，針對每一個致動單元3，噴嘴排12分成兩排形成。由于根據(jù)本實施例的記錄頭1含有三個致動單元3，因此，在橫向方向上一共設置有六個噴嘴排12。
致動單元3是也被稱之為頭芯片的構(gòu)件。如圖2所示，致動單元3的組成如下一個壓力腔形成基片22，配備一個作為壓力腔21的通孔；一個振蕩板23，用于確定壓力腔21的一部分；一個覆蓋構(gòu)件25，配備一個作為供應側(cè)貫通端口24的通孔和一個作為噴嘴貫通端口6的一部分的通孔；以及一個壓電元件26，它在振蕩板23的表面上形成，用作驅(qū)動源。在本實施例中，就這些構(gòu)件22、23及25的厚度而言，壓力腔形成基片22和覆蓋構(gòu)件25的厚度以50um或更大為好，大于等于100um更佳；而振蕩板23的厚度最好是約為3到12um，本實施例中為4到6um。
在致動單元3中，壓力腔形成基片22、振蕩板23及壓電元件26，起到根據(jù)本發(fā)明的壓電致動器的作用。而且，振蕩板23和壓電元件26組成了壓電致動器，并且振蕩板23是一種配備了壓電元件26的支撐基片。
為了制造致動單元3，首先，要在壓力腔形成基片22的一個表面上配備覆蓋構(gòu)件25，在另一個表面上配備振蕩板23，并且將上述元件22、23及25整合起來。壓力腔形成基片22、振蕩板23及覆蓋元件25是用陶瓷材料制成，例如氧化鋁或氧化鋯。例如，一個未經(jīng)過處理的板件(一個沒有烘焙的板構(gòu)件)要經(jīng)受諸如切削或沖孔之類的處理，以獲得所需要的通孔。這樣，形成了壓力腔形成基片22、振蕩板23及覆蓋構(gòu)件25的片形前體(precursors)。通過層疊并烘焙每個片形前體，片形前體被整合形成一個片形構(gòu)件。給這個烘焙的片形元件制作壓電元件26，這樣，就制成一個陶瓷片。
在這種情況下，每個片形前體和壓電元件26，都通過烘焙被整合在一起。因此，不需要特殊的粘結(jié)處理。此外，還可能在構(gòu)件的粘結(jié)表面內(nèi)獲得高的密封性能。
一個陶瓷片上配備有供多個單元使用的壓力腔21及噴嘴貫通端口6。也就是說，這個陶瓷片成為一個還沒有被分割成致動單元3的致動器坯構(gòu)件。例如，在一個陶瓷片上，要作為致動單元3的多個芯片區(qū)域被排列成矩陣，并在每個芯片區(qū)域內(nèi)形成一個例如壓電元件26的必要元件。然后，針對每個芯片區(qū)域，分割陶瓷片。從而制成多個致動單元3。
壓力腔21是一個在垂直于噴嘴排12的方向上的拉長的中空部分。對應于這些噴嘴10，形成多個壓力腔21。更具體地說，如圖3所示，壓力腔21是排列在平行于噴嘴排的方向上。每個壓力腔21的一端，都通過供應側(cè)貫通端口24和供墨端口5，與公共墨水儲存器8相連通。此外，壓力腔21在與供應側(cè)貫通端口24相反一側(cè)的另一端，通過噴嘴貫通端口6與對應的噴嘴10相連通。而且，壓力腔21的一部分(上表面)是由振蕩板23來確定的。
壓電元件26是一個處于所謂的柔性振動模式下的元件，而且對于每個壓力腔21，它形成在與壓力腔21相反一側(cè)的振蕩板23的表面上。壓電元件26在壓力腔21的縱向方向上，呈細長塊形狀。在壓力腔21的橫向方向上，排列多個壓電元件26。構(gòu)成公共電極的一部分的臨近公共電極27沿著噴嘴排的方向延伸，接近壓電元件26在縱向上的一個端部。此外，供電端子28被配備在靠近壓電元件26縱向方向上的另一端。供電端子28是這樣的一個構(gòu)件通過供電端子28，接線板4的接觸端子(未示出)被電氣連接，而且為每個壓電元件26都配備有供電端子28。
如圖5A和圖5B所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的壓電元件26，具有由一個壓電層31、一個分路公共電極32以及一個驅(qū)動電極33構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。壓電層31插入驅(qū)動電極33與分路公共電極32之間。下面將詳細描述壓電元件26的結(jié)構(gòu)。
例如，驅(qū)動信號的供應源(未示出)通過供電端子28電氣連接到驅(qū)動電極33上，而且分路公共電極32通過例如鄰近公共電極27被調(diào)整到大地電位。當一個驅(qū)動信號被提供給驅(qū)動電極33時，在驅(qū)動電極33與分路公共電極32之間，產(chǎn)生一個電場，電場具有對應于電位差的強度。當電場施加于壓電層31時，壓電層31對應于電場強度產(chǎn)生變形。更具體地說，當驅(qū)動電極33的電位升高時，壓電層31在垂直于電場的方向上緊縮，使振蕩板23產(chǎn)生變形，以減小壓力腔21的容積。另一方面，當驅(qū)動電極33的電位降低時，壓電層31在垂直于電場的方向上膨脹，使振蕩板23產(chǎn)生變形，以增大壓力腔21的容積。
致動單元3和流道單元2被彼此粘結(jié)在一起。例如，為了實現(xiàn)粘結(jié)，在供應端口形成基片7和覆蓋元件25之間，提供一種片形粘結(jié)劑，然后，朝著流道單元2一側(cè)擠壓致動單元3。
在具有上述結(jié)構(gòu)的記錄頭1中，針對每個噴嘴10，形成一個從公共墨水儲存器8經(jīng)過供墨端口5、供應側(cè)貫通端口24、壓力腔21和噴嘴貫通端口6，抵達噴嘴10的串行墨水流道。在使用中，墨水通道中充滿墨水(液態(tài)墨水，即一種液體)，并且對應的壓力腔21通過使壓電單元26彎曲而產(chǎn)生緊縮或膨脹，從而使壓力腔21內(nèi)的墨水壓力發(fā)生波動。通過控制墨水壓力，能夠從噴嘴10中噴出墨滴。例如，當使得具有穩(wěn)態(tài)容積的壓力腔21一旦先擴展然后迅速地緊縮時，墨水隨著壓力腔21的膨脹被注入，并且壓力腔21內(nèi)的墨水通過隨后的快速緊縮受到擠壓，從而噴出墨滴。
為了穩(wěn)定墨滴的噴射量、噴射速度及噴射方向，即為了穩(wěn)定墨滴的噴射特性，需要保持壓力腔21的容積在穩(wěn)定狀態(tài)下(穩(wěn)態(tài)容積)是恒定不變的。穩(wěn)態(tài)容積確定了壓力腔21的膨脹寬度。因此，如果穩(wěn)態(tài)容積出現(xiàn)波動，則墨滴的噴射量和噴射速度也會改變。為了使噴射特性穩(wěn)定，最好應當減小壓力腔21變形部分的柔性(即整個振蕩板23和壓電元件26的柔性)，以便在穩(wěn)態(tài)下不易受到墨水壓力波動的影響。
此外，為了以高頻率噴射墨滴，也最好應當減小變形部分的柔性。原因是如果柔性小的話，壓電元件26的變形響應能力得到提高。為了經(jīng)受更高頻率的驅(qū)動，也必需提高壓電元件26的剛性。
從這些觀點出發(fā)，在本實施例中采用了具有多層結(jié)構(gòu)的壓電元件26。下面將描述這個方案。
首先，將對壓電元件26的結(jié)構(gòu)進行詳細描述。如圖5A和圖5B所示，塊狀壓電元件26具有幾乎等于壓力腔21的寬度的寬度W(見圖7B)和稍微大于壓力腔21的長度的長度。壓電層31由一個上壓電層(外壓電層)34和一個下壓電層(內(nèi)壓電層)35組成。此外，分路公共電極32由一個上公共電極(外公共電極)36和一個下公共電極(內(nèi)公共電極)37組成。分路公共電極32和驅(qū)動電極33構(gòu)成電極層。
術(shù)語“上(外)”或“下(內(nèi))”代表基于振蕩板23的位置關系。更具體地說，“上(外)”表示遠離振蕩板23的那一側(cè)，而“下(內(nèi))”表示靠近振蕩板23的那一側(cè)。
驅(qū)動電極33用做一個分立的電極，而且是在上壓電層34與下壓電層35之間的邊界上形成。此外，上公共電極36和下公共電極37和鄰近公共電極27一起構(gòu)成公共電極。更具體地說，公共電極梳狀插入從鄰近公共電極27伸出的多個分路公共電極32(上公共電極36和下公共電極37)。在驅(qū)動電極33的相反一側(cè)，下公共電極37形成在下壓電層35與振蕩板23之間的下壓電層35的下部；而上公共電極36在驅(qū)動電極33的相反一側(cè)，形成在上壓電層34的上部。更具體地說，壓電元件26具有一個多層結(jié)構(gòu)，其中，按照下公共電極37、下壓電層35、驅(qū)動電極33、上壓電層34和上公共電極36的順序從振蕩板23一側(cè)層疊。
根據(jù)本實施例，壓電層31的厚度，是將上壓電層34和下壓電層35在其橫向方向上的中央部分的厚度加起來，大約為17μm。壓電元件26的整個厚度，包括分路公共電極32，大約為20μm。更具體地說，下公共電極37的厚度大約為3μm，上公共電極36的厚度大約為0.3μm。上公共電極36被做得非常薄，以防止阻礙壓電元件26變形。驅(qū)動電極33的厚度大約為2μm，并被埋在上壓電層34與下壓電層35之間。
在具有單層結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)壓電元件中，整個元件的厚度大約為15μm。因此，在本實施例中，對應于壓電元件26的厚度的提高，減小了變形部分的柔性。因此，能夠抑制因為墨水壓力變化而引起的壓力腔21的容積的波動，從而，即使壓電元件26是在高頻下被驅(qū)動，變形部分也能夠跟得上。
上公共電極36和下公共電極37被調(diào)整到一個恒定電位，例如與驅(qū)動信號無關的大地電位。驅(qū)動電極33響應所供給的驅(qū)動信號改變電位。因此，通過提供驅(qū)動信號，在驅(qū)動電極33與上公共電極36之間和在驅(qū)動電極33與下公共電極37之間產(chǎn)生了彼此反向的電場。
就構(gòu)成每個電極的材料而言，可以選擇各種導體，例如金屬單質(zhì)、合金、絕緣陶瓷和金屬的混合物。要求在烘焙溫度下不引起例如退化的缺陷。在本實施例中，金用于上公共電極36，鉑用于下公共電極37和驅(qū)動電極33。
上壓電層34和下壓電層35都是用壓電材料所制成，例如一種含有鋯鈦酸鉛(PZT)作為主要成分的壓電材料。上壓電層34和下壓電層35的極化方向彼此相反。由于這個原因，在施加驅(qū)動信號期間，上壓電層34和下壓電層35的膨脹和緊縮方向是一致的，從而，能夠無阻礙的進行變形。更具體地說，上壓電層34和下壓電層35使振蕩板23發(fā)生彎曲，以減小壓力腔21的容積，從而升高驅(qū)動電極33的電位，并使振蕩板23發(fā)生彎曲以增大壓力腔21的容積，從而降低驅(qū)動電極33的電位。
在這種情況下，壓電元件26具有多層結(jié)構(gòu)。因此，施加于壓電層34和35中的每一個的電場是由從驅(qū)動電極33到上公共電極36之間的距離或從驅(qū)動電極33到下公共電極37之間的距離確定。由于這個原因，即使驅(qū)動電壓相同，也能夠給壓電層34和35中的每一個施加于一個大于具有單層結(jié)構(gòu)的壓電元件所具有的電場。因此，壓電元件26能夠有效地變形，以便能夠提高對應于所施加電壓的變形量。
此外，在本實施例中，壓電元件26在縱向方向上的兩端都向外延伸超出了壓力腔21在縱向方向上的兩端，以便使穩(wěn)態(tài)下的壓力腔的容積恒定。更具體地說，如圖5A和圖5B所示，下壓電層35在縱向方向上的兩端，向外延伸超出了壓力腔21在縱向方向上的兩端，并且上壓電層34在縱向方向上的兩端，也向外延伸超出了壓力腔21在縱向方向上的兩端。置于從壓力腔21的縱向方向上外側(cè)的壓電元件26的兩端(此后，壓電層31的兩端將被稱之為延伸部分)，是由壓力腔形成基片2和覆蓋元件25所支撐的振蕩板23的非變形部分，而且被粘結(jié)到振蕩板23上。具體來說，它們通過例如下公共電極37的電極層，被整合在一起。
這樣，延伸部分被粘結(jié)在振蕩板23的非變形部分上。因此，壓力腔21的整個變形部分具有雙層結(jié)構(gòu)，包括振蕩板23和壓電元件26。由于這個原因，進一步減小了變形部分的柔性，在穩(wěn)態(tài)下，更加不易受到墨水壓力波動的影響。因此，壓力腔21的容積是由壓電元件26的彎曲量來確定，并且能夠?qū)θ莘e實現(xiàn)更精確的控制。
借助于這種結(jié)構(gòu)，變形部分有一個包括振蕩板23和壓電元件26的雙層結(jié)構(gòu)，因此不易發(fā)生變形。但是，壓電元件26具有一個多層結(jié)構(gòu)，因此能夠獲得必要的和足夠的變形量。
此外，在本實施例中，壓電元件26的形狀，特別是在縱向方向上的端部的形狀經(jīng)過精心設計，以使得電極不易斷路。下面進行詳細說明這個方面。
首先，將對上公共電極36進行描述。如圖5A到圖6B所示，上公共電極36和下公共電極37在元件的縱向方向上向外延伸，并在位于超出壓電元件26端部的位置彼此電氣連接在一起。更具體地說，下公共電極37在振蕩板23的表面上一直延伸到鄰近公共電極27的形成位置，而上公共電極36通過上壓電層34的元件縱向方向上的一個端面和下壓電層35的元件縱向方向上的一個端面配備在下公共電極37上。在本實施例中，上公共電極36也一直延伸到鄰近公共電極27的形成位置。
因此，上公共電極36和下公共電極37在位于超出下壓電層35端部的位置被彼此電氣連接，即振蕩板23的非變形部分。由于這個原因，機械應力很難作用于上公共電極36和下公共電極37的電氣連接部分，從而，能夠長期保證導電的可靠性。此外，在電氣連接區(qū)域，壓力腔形成基片22位于振蕩板23的背面(即壓電元件形成表面的相反一側(cè))，借此支撐振蕩板23。因此，振蕩板23的平整度能夠設定得高于對應于壓力腔21的部分，從而，電極36和37都能夠均勻形成，也就是說，不會產(chǎn)生缺陷部分。最終電極36和37的可靠性都能夠提高，并且能夠提高成品率。
就上公共電極36和下公共電極37而言，下壓電層35外側(cè)的一個部分用做公共導電區(qū)域38。公共導電區(qū)域38和鄰近公共電極27彼此電氣連接。更具體地說，一個公共電位通過公共導電區(qū)域38施加于分路公共電極32(36、37)。公共導電區(qū)域38在振蕩板23的非變形部分形成。因此，能夠長期保證與鄰近公共電極27的導電可靠性。此外，多個壓電元件26按照前面所描述的那樣以元件的橫向方向排列，而且公共導電區(qū)域38的形狀彼此相同。由于這個原因，鄰近公共電極27能夠以易于制作的條形導體圖形形成。此外，由于在鄰近公共電極27內(nèi)不需要被彎曲部分，因此不易引起斷路。
在本實施例中，就配備在公共導電區(qū)域38那一側(cè)的壓電層31的形狀而言，下壓電層35的縱向端向外延伸超出了上壓電層34的縱向端部。原因為了防止上公共電極36的斷路。更具體地說，上公共電極36在上壓電層34上形成，因此，上公共電極36也要在元件縱向方向的端面上均勻形成，以便電氣連接到下公共電極37。
由于壓電元件26具有多層結(jié)構(gòu)，因此，整個元件的厚度大于具有單層結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)壓電元件。此外，上公共電極36非常的薄，以便使壓電元件26有效地變形。因此，當上壓電層34的端面和下壓電層35的端面對齊時，如果涂敷電極材料的方法不被精心設計，則難以在端面上均勻地形成上公共電極36。
根據(jù)上面的階梯狀結(jié)構(gòu)，每個垂直端面都具有和單壓電層相等的尺寸。在這種結(jié)構(gòu)中，即使是采用所謂的印刷方法(厚膜印刷方法)，上公共電極36也能夠均勻地形成在壓電層的任何表面上，在這種印刷方法中，掩模圖形被從振蕩板23之上放置，用來涂敷電極材料。因此，制造能夠通過簡單的方法進行，以便在增強導電可靠性的同時，提高生產(chǎn)效率。
接著，將對驅(qū)動電極33進行描述。驅(qū)動電極33也在元件的縱向方向上向外延伸(朝著公共導電區(qū)域38相反一側(cè)延伸)，而且配備在下壓電層35外側(cè)的一個部分被設定為驅(qū)動導電部分39。驅(qū)動導電部分39一直延伸到形成供電端子28的位置，并被電氣連接到供電端子28。
在本實施例中，電氣連接到供電端子28的連接電極40在振蕩板23的表面上形成，而驅(qū)動導電部分39是形成在連接電極40的表面上。原因是要提高驅(qū)動導電部分39和供電端子28的導電可靠性。更具體地說，下壓電層35的外側(cè)端面和振蕩板23的表面形成了不易充分填充電極材料的拐角區(qū)域，因此存在導致斷路的可能性。
如本實施例中那樣，當連接電極40先形成在振蕩板23的表面上，而驅(qū)動電極33形成在連接電極40的表面上時，驅(qū)動電極33和供電端子28通過驅(qū)動電極33和連接電極40的接觸(contact)彼此電氣連接。因此，能夠進一步提高導電的可靠性。
為了獲得上述各種優(yōu)點，連接電極40可以至少一直延伸到下壓電層35的縱向端部部分。在這個實施例中，連接電極40的尖端延伸超出了下壓電層35的縱向端部，同時，相對于下公共電極37，提供了一個絕緣區(qū)域X，從而，使它們彼此電氣絕緣。
這樣，考慮到要形成每個壓電元件26的位置的公差，連接電極40的一部分在下壓電層35與振蕩板23之間形成。更具體地說，壓電元件26是通過使用掩模的印刷方法來制作。例如，要作為下公共電極37的電極材料按照預定圖形被印刷在振蕩板23的表面上，然后被烘焙。接著，要作為下壓電層35的壓電材料印刷被印刷和烘焙，以被配備在下公共電極37上。接著，按照同樣的程序，順序印刷和烘焙驅(qū)動電極33、上壓電層34及上公共電極36。
這樣，用印刷方法形成了壓電元件26。由于這個原因，在下壓電層35縱向端面要形成的位置，產(chǎn)生一個微小偏移(公差)。在本實施例中，由于使用了這樣一種結(jié)構(gòu)連接電極40的一部分是形成在下壓電層35與振蕩板23之間，因此，即使下壓電層35要形成的位置發(fā)生微小偏移，驅(qū)動電極33和連接電極40也被可靠地彼此電氣連接。
雖然連接電極40能夠使用各種電極材料形成，但最好應當使用與下公共電極37相同的電極材料。原因是能夠提高生產(chǎn)效率。如前所述，壓電元件26是通過反復印刷、烘焙電極材料和壓電材料來制成。當連接電極40用與下公共電極37相同的電極材料形成時，能夠同時形成下公共電極37和連接電極40。更具體地說，下公共電極37和連接電極40的圖形能夠在一個圖形中形成。因此，有可能在同一步驟內(nèi)來共同制作下公共電極37和連接電極40。因此，能夠提高生產(chǎn)效率。
此外，在本實施例中，為了提高變形效率，采用了這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，分路公共電極32和驅(qū)動電極33的形成范圍及壓電元件26在橫向方向上的形狀，是經(jīng)過精心設計的。下面，將詳細描述這個方面。
首先，將對分路公共電極32和驅(qū)動電極33的形成范圍進行描述。在本實施例中，驅(qū)動電極33、上公共電極36和下公共電極37中的每一個都在縱向方向上延伸以覆蓋住壓力腔21。也就是說，如圖5A到圖6B所示，驅(qū)動電極33具有設定為大于壓力腔21的長度，而且在遠離供電端子28的一側(cè)(驅(qū)動導電部分39)一直延伸到超出壓力腔21的端面的位置。此外，上公共電極36和下公共電極37具有被設定為大于壓力腔21的長度，而且在離開鄰近公共電極27的一側(cè)(公共導電部分39)一直延伸到超出壓力腔21的端面的位置。因此，壓力腔21位于這些電極的疊加區(qū)域之內(nèi)，即壓電層31能夠發(fā)生變形的有源區(qū)域LA之內(nèi)。也就是說，壓力腔21從電極疊加方向上看，在有源區(qū)域LA范圍之內(nèi)處于疊加狀態(tài)。
這樣當壓力腔21被置于有源區(qū)域LA范圍之內(nèi)時，變形部分是整體彎曲(即在確定壓力腔21的部分內(nèi))。也就是說，變形部分在振蕩板23的非變形部分的內(nèi)側(cè)，在壓力腔21內(nèi)彎曲。因此，能夠盡可能地提高壓力腔21的容積的變化量，借此有助于提高墨滴的噴射量和高粘度墨水的可噴射性。
雖然在本實施例中，上公共電極36和下公共電極37都是在縱向方向上形成以覆蓋住壓力腔21，但可以將至少一個電極在縱向方向上形成以覆蓋住壓力腔21。此外，雖然每個電極都延伸超過了壓力腔21的端面，但是，如果每個電極從電極疊加的方向上看都形成在一直到達壓力腔21的端面水平的位置，也能夠產(chǎn)生同樣的優(yōu)點。
接著，將對壓電元件26在橫向方向上的形狀進行描述。本實施例具有的一個特點是位于驅(qū)動電極33橫向方向外側(cè)的橫向端部區(qū)域的厚度，被設定為小于位于驅(qū)動電極33寬度上的橫向中央?yún)^(qū)域的厚度。
圖7A為一個剖視圖，示出壓電元件26沿著電極橫向方向(較短方向)上的剖面。在壓電元件26中，下公共電極37在其整個寬度上被下壓電層35所超出覆蓋，而且驅(qū)動電極33在其整個寬度上被上壓電層34所超出覆蓋。因此，驅(qū)動電極33幾乎被埋在壓電層34和壓電層35的里面。此外，具有絕緣性質(zhì)的下壓電層35位于驅(qū)動電極33與下公共電極37之間。因此，還有可能可靠地避免驅(qū)動電極33和下公共電極37短路。
如圖7B所示，在壓電元件26中，在橫向方向上位于驅(qū)動電極33外側(cè)的橫向端部區(qū)域WL和WR的厚度，被設定為小于位于驅(qū)動電極33寬度內(nèi)的橫向中央?yún)^(qū)域WC的厚度。橫向中央?yún)^(qū)域WC表示一對第一虛線L1范圍之內(nèi)的部分，第一虛線L1分別在從驅(qū)動電極33的兩個橫向端部的垂直方向上設定。此外，橫向端部區(qū)域WL和WR表示橫向方向上在第一虛線L1之外配備的部分。在圖7B中，橫向中央?yún)^(qū)域WC的左側(cè)部分是左側(cè)橫向端部區(qū)域WL，橫向中央?yún)^(qū)域WC的右側(cè)部分是右側(cè)橫向端部區(qū)域WR。
如果左上部端部區(qū)域34L的厚度和右上部端部區(qū)域34R的厚度被設定為小于上部橫向中央?yún)^(qū)域34C的厚度，而左下部端部區(qū)域35L的厚度和右下部端部區(qū)域35R的厚度被設定為小于下部橫向中央?yún)^(qū)域35C的厚度，則壓電層34和壓電層35在橫向端部區(qū)域WL和WR內(nèi)的應力小于壓電層34和壓電層35在橫向中央?yún)^(qū)域WC的應力。因此，橫向端部區(qū)域WL和WR比橫向中央?yún)^(qū)域WC更易于彎曲，從而壓電元件26能夠有效地變形。
本發(fā)明不局限于本實施例，基于從屬權(quán)利要求的描述，可進行各種改進。
例如，根據(jù)圖8A和圖8B所示的第二實施例，上壓電層34’的整個長度可以被設定為大于下壓電層35’的整個長度，從而下壓電層35’被上壓電層34’覆蓋，覆蓋范圍超出下壓電層35’的縱向兩端。
在這種結(jié)構(gòu)中，在公共導電部分38那一側(cè)，上壓電層34’的端部表面構(gòu)成一個相對平緩和的斜坡(一個曲面)。更具體地講，由于在形成上公共電極36的表面上難于產(chǎn)生階梯形部分，因此，能夠配備平滑的上公共電極36。因此，上公共電極36能夠被均勻地形配備在上壓電層34’的端部表面，從而能夠防止產(chǎn)生缺陷部分而且能夠提高制造的可靠性。為了使上壓電層34’的端部表面平滑，最好是向著下壓電層35’的縱向端減小下壓電層35’的厚度。
另一方面，上壓電層34’在連接電極40和驅(qū)動電極33疊加的位置上(更具體地說，是位于剛剛超過下壓電層35’的位置上)，覆蓋著驅(qū)動電極33。因此，上壓電層34’的端部表面也起到驅(qū)動電極33的保護層的作用，防止驅(qū)動電極33劣化或剝落。這樣，能夠使驅(qū)動電極33和連接電極40的導電狀態(tài)更可靠。相似的是，最好將下壓電層35’的厚度向著其縱向端減小。原因是驅(qū)動電極33和連接電極40要可靠地電氣連接。更具體地說，下壓電層35’的端部漸漸變薄以使下壓電層35’的端部表面變?yōu)橐粋€光滑的斜坡，并且易于在其上面均勻地配備驅(qū)動電極33。因此，能夠提高制造的可靠性。
為了制造根據(jù)變體(variant)的壓電元件26，便利的是使用兩種具有不同形狀的印刷圖形(即開口)的掩模。例如，如圖9A和圖9B所示，使用了帶有對應于下壓電層35’的多個拉長印刷圖形P1的第一掩模M1和帶有對應于上壓電層34’的多個拉長印刷圖形P2的第二掩模M2。
印刷圖形P1是一個長方形(拉長的條形)開口，具有被設定為下壓電層35’元件縱向長度的長度PL1，和被設定為壓電元件26的寬度的寬度PW。多個印刷圖形P1被排列在其橫向方向上。此外，印刷圖形P2也是一個長方形開口，具有被設定為上壓電層34’元件縱向長度的長度LP2和被設定為壓電元件26的寬度的寬度PW。也就是說，印刷圖形P2是這樣一個長方形開口其長度LP2被設定為大于印刷圖形P1的長度LP1，而寬度PW被設定為與印刷圖形P1的寬度相等。多個印刷圖形P2也是以和印刷圖形P1同樣的方式被排列在其橫向方向上。
接著，對根據(jù)第二實施例，通過使用掩模M1和掩模M2制造壓電元件26的程序進行說明。
首先，在下公共電極形成步驟，將下公共電極37制成一個經(jīng)過烘焙的片形構(gòu)件。例如，將配備有下公共電極37和連接電極40的印刷圖形的掩模安裝在經(jīng)過烘焙的片形構(gòu)件上的振蕩板的表面上，并通過同一掩模將糊狀電極材料涂敷到振蕩板的表面上。在涂敷電極材料之后，將其烘焙，形成下公共電極37和連接電極40。
在下公共電極37和連接電極40形成之后，執(zhí)行下壓電層形成步驟，以形成下壓電層35。在下壓電層形成步驟，以將印刷圖形P1疊加在電極37和電極40上的方式安裝第一掩模M1，并通過掩模M涂敷糊狀壓電材料。在壓電材料涂敷到電極37和電極40上之后，將其烘焙，形成下壓電層35’。
在下壓電層35’形成之后，執(zhí)行驅(qū)動電極形成步驟以形成驅(qū)動電極33。在驅(qū)動電極形成步驟，以將驅(qū)動電極印刷圖形疊加在下壓電層35’上的方式安裝掩模，并通過同一掩模涂敷糊狀電極材料。在將電極材料涂敷到下壓電層35’上之后，將其烘焙，形成驅(qū)動電極33。
在驅(qū)動電極33形成之后，執(zhí)行上壓電層形成步驟以形成上壓電層34’。在上壓電層形成步驟，以將下壓電層35’在縱向方向上的兩端置于印刷圖形P2在縱向方向上的內(nèi)部的方式，安裝第二掩模M2，并通過掩模M2涂敷糊狀壓電材料。更具體地說，下壓電層35’在縱向方向上的兩端都被覆蓋，以便用涂敷的壓電材料掩埋。當涂敷壓電材料之后，將其烘焙，形成上壓電層34’。
隨后，按照同樣的程序，形成上公共電極36、鄰近公共電極27和供電端子28。在這種情況下，下壓電層35’在縱向方向上的兩端均被上壓電層34’所覆蓋。因此，如上所述，上壓電層34’的兩端的表面是相對光滑的，并且能夠均勻地配備上公共電極36(在必要部分沒有缺陷)。此外，由于驅(qū)動電極33被從上覆蓋所以能夠提高驅(qū)動電極33和連接電極40的導電可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，如圖10A所示，供電端子28和連接電極40’更靠近供電端子28那一側(cè)的一部分可以在端子基片41上形成。在這種情況下，端子基片41最好通過烘焙例如銀膏的具有導電性的材料來制作。
此外，在供電端子28那一側(cè)，上壓電層34的端面可以被制成與下壓電層35的端面相齊平。
根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，如圖10B所示，下壓電層35和上壓電層34在鄰近公共電極27(公共導電區(qū)域38)那一側(cè)的縱向端面可以形成一個連續(xù)的斜坡Y。利用這種結(jié)構(gòu)，不容易產(chǎn)生成為易于產(chǎn)生斷路的因素的不平整部分(或階梯)。因此，在斜坡Y上容易均勻地形成上公共電極36。因此，能夠防止驅(qū)動導電區(qū)域38(上公共電極36)的斷路。
已經(jīng)將記錄頭1以一種液體噴頭為例進行了說明。本發(fā)明也適用于其他液體噴頭，例如液晶噴頭和染色材料噴頭或用于這些液體噴頭的壓電致動器和壓電元件。此外，本發(fā)明還適用于在例如微型泵的各種設備中所使用的壓電致動器和壓電元件。
權(quán)利要求
1.一種壓電致動器，其中包括一個基片，形成具有一個開口的腔，開口由在第一方向上延伸的第一邊緣和在垂直于第一方向的第二方向上延伸的第二邊緣確定，第一邊緣具有第一尺寸，第二邊緣具有小于第一尺寸的第二尺寸；一個振蕩板，配備在基片上面密封開口；第一公共電極，形成在振蕩板上并要被保持在預定的電位上；第一壓電層，層疊在第一公共電極上面，與腔相對，第一壓電層在第一方向上延伸，使其兩個端部在第一方向上超過開口的第二邊緣；一個驅(qū)動電極，層疊在第一壓電層上面，從外部給它提供驅(qū)動信號；第二壓電層，層疊在驅(qū)動電極上面，與腔相對，第二壓電層在第一方向上延伸，使其兩個端部在第一方向上超過開口的第二邊緣；以及第二公共電極，層疊在第二壓電層上并要被保持在預定的電位上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電致動器，其中第一公共電極和第二公共電極在第一區(qū)域電氣上連接，第一區(qū)域在第一方向上位于第二邊緣中的一條的外側(cè)；以及朝著第一區(qū)域延伸超過第二邊緣中的一條的第一壓電層的長度大于朝著第一區(qū)域方向延伸超過第二邊緣中的一條的第二壓電層的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電致動器，其中，第一壓電層的一個端面位于第二邊緣中的一條的外側(cè)，第二壓電層的一個端面也位于第二邊緣中的一條的外側(cè)，第一壓電層的端面和第二壓電層的端面構(gòu)成連續(xù)斜坡。
4.一種壓電致動器，包括一個基片，形成具有一個開口的腔，開口由在第一方向上延伸的第一邊緣和在垂直于第一方向的第二方向上延伸的第二邊緣確定，第一邊緣具有第一尺寸，第二邊緣具有小于第一尺寸的第二尺寸；一個振蕩板，配備在基片上面密封開口；第一公共電極，形成在振蕩板上并要被保持在預定的電位上；第一壓電層，層疊在第一公共電極上面，與腔相對；一個驅(qū)動電極，層疊在第一壓電層上面，從外部給它提供驅(qū)動信號；第二壓電層，層疊在驅(qū)動電極上面，與腔相對，第二壓電層在第一方向上延伸，使其端部中的每一個都在第一方向上覆蓋住第一壓電層在第一方向上的相應端部；以及第二公共電極，層疊在第二壓電層上并要被保持在預定的電位上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電致動器，其中，第一壓電層在第一方向上的每個端部的厚度都朝著其每一端逐漸減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電致動器，其中，第一壓電層和第二壓電層是在第一方向上延伸，使第一壓電層和第二壓電層在第一方向上的兩個端部都是超過開口的第二邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的壓電致動器，其中，驅(qū)動電極在第一方向上延伸超過第二邊緣中的一條。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電致動器，還包括一個連接電極，它形成在振蕩板上而且在一條第二邊緣以外的區(qū)域內(nèi)電氣連接到驅(qū)動電極上，其中，驅(qū)動信號通過連接電極提供給驅(qū)動電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電致動器，其中，連接電極的一部分被第一壓電層所覆蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電致動器，其中，第一公共電極和連接電極由相同導電材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的壓電致動器，其中，驅(qū)動電極、以及第一公共電極和第二公共電極中的至少一個電極在第一方向上延伸，使其兩個端部在第一方向上至少到達開口的第二邊緣。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的壓電致動器，其中第一壓電層在第二方向上的長度大于第一公共電極在第二方向上的長度；第二壓電層在第二方向上的長度大于驅(qū)動電極在第二方向上的長度；以及第一壓電層和第二壓電層中的至少一個在第二方向上的每個端部的厚度小于其在第二方向上的中央部分的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的壓電致動器，其中，多個壓電元件，每個都含有第一公共電極、第一壓電層、驅(qū)動電極、第二壓電層和第二公共電極，被排列在第二方向上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓電致動器，其中，還包括一個在第二方向上延伸的鄰近公共電極，每個壓電元件中的第一公共電極和第二公共電極都電氣連接到鄰近公共電極。
15.一種液體噴頭，包含根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的壓電致動器，從而，振蕩板變形引起容納在腔內(nèi)的液體的壓力波動，以便從與腔連通的噴嘴噴射出液滴。
16.一種壓電元件，包括第一公共電極，要被保持在預定的電位上；第一壓電層，層疊在第一公共電極上，并在第一方向上延伸；一個驅(qū)動電極，層疊在第一壓電層上，從外部給它提供驅(qū)動信號；第二壓電層，層疊在驅(qū)動電極上并在第一方向上延伸，使其每一個端部都在第一方向上覆蓋住第一壓電層在第一方向上的相應端部；以及第二公共電極，層疊在第二壓電層上并要被保持在預定的電位上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的壓電元件，其中，第一壓電層在第一方向上的每個端部的厚度都朝著其每一端逐漸減小。
18.一種制造壓電元件的方法，包括下列步驟制備第一電極；將第一掩模放置在第一電極上，第一掩模有一個在第一方向上延伸的縫隙，縫隙具有第一尺寸；通過第一掩模，將一種壓電材料涂敷到第一電極上；烘焙所涂敷的壓電材料，以形成第一壓電層；將第二掩模放置在第一壓電層上；通過第二掩模，將一種電極材料涂敷到第一壓電層上；烘焙所涂敷的電極材料，以形成第二電極；將第三掩模放置在第二電極上，第三掩模有一個在第一方向上延伸的縫隙，縫隙具有大于第一尺寸的第二尺寸；通過第三掩模，將一種壓電材料涂敷到第二電極上；以及烘焙所涂敷的壓電材料，以形成第二壓電層。
全文摘要
一種壓電致動器、包含它的液體噴頭、壓電元件及其制造方法?；暇哂幸粋€帶開口的腔，開口是由在第一方向上延伸的第一邊緣和在垂直于第一方向的第二方向上延伸的第二邊緣來確定，第一邊緣具有第一尺寸，第二邊緣具有小于第一尺寸的第二尺寸。在基片上面配置一個振蕩板，用來密封開口。在振蕩板上，形成要被保持在預定電位的第一公共電極。在第一公共電極上面，層疊第一壓電層，與腔相對。第一壓電層在第一方向上延伸，使其兩個端部超過開口的第二邊緣。在第一壓電層上面，層疊一個驅(qū)動電極，驅(qū)動信號從外部提供給它。在驅(qū)動電極上面，層疊第二壓電層，與腔相對。第二壓電層在第一方向上延伸，使其兩個端部在第一方向上超過開口的第二邊緣。在第二壓電層上，層疊要被保持在預定電位的第二公共電極。
文檔編號H01L41/09GK1445090SQ03120709
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月18日
發(fā)明者張俊華, 片倉孝浩, 奧村資紀 申請人:精工愛普生株式會社