專利名稱：壓電致動(dòng)器和噴墨頭以及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓電致動(dòng)器和利用該壓電致動(dòng)器的噴墨頭。本發(fā)明還涉及壓電致動(dòng)器和噴墨頭的制造方法。
背景技術(shù)：
壓電致動(dòng)器應(yīng)用于各種用途中。在本說明書中所述的壓電致動(dòng)器是指在由若施加電壓則變形的材料所形成的層(壓電層)的表里兩面上形成有電極，通過控制施加在形成于表里兩面上的電極之間的電位，而能夠控制壓電層形狀的壓電致動(dòng)器。如果將至少一方的電極分割成多個(gè)獨(dú)立電極，則可以控制施加在壓電層的每個(gè)部位上的電位差。
作為壓電致動(dòng)器的用途之一，已知有驅(qū)動(dòng)在噴墨式打印機(jī)中所使用的噴墨頭的用途。
在(日本專利)特開平11-314365號(hào)公報(bào)、(日本專利)特開平11-334087號(hào)公報(bào)以及(日本專利)特開2000-94681號(hào)公報(bào)中揭示了組裝有壓電致動(dòng)器的噴墨頭的一個(gè)例子。
噴墨頭包括在內(nèi)部形成有墨水流路的塊體以及壓電致動(dòng)器。在塊體的內(nèi)部形成有墨水收容室，在塊體的一方的表面上形成有多個(gè)凹坑，在另一方的表面上形成有多個(gè)噴嘴。在塊體的內(nèi)部形成有多條墨水流路。各墨水流路連通墨水收容室和一個(gè)凹坑，還連通一個(gè)凹坑和一個(gè)噴嘴。
壓電致動(dòng)器重疊在形成有多個(gè)凹坑的塊體的一個(gè)表面上，從而蓋在多個(gè)凹坑上。壓電致動(dòng)器包括當(dāng)施加電壓時(shí)變形的壓電層、在壓電層的表面上形成的外側(cè)電極、以及在壓電層的里面形成的內(nèi)側(cè)電極。壓電致動(dòng)器以在壓電層和塊體之間隔有內(nèi)側(cè)電極的狀態(tài)而重疊。外側(cè)電極和內(nèi)側(cè)電極的至少一方被分割成多個(gè)獨(dú)立電極。施加在多個(gè)獨(dú)立電極上的電壓可以從施加在其他獨(dú)立電極上的電壓獨(dú)立來調(diào)整。各個(gè)獨(dú)立電極在向著在塊體的上述一方表面上形成的各個(gè)凹坑的位置上而形成。
在塊體一方的表面上形成的各個(gè)凹坑通過壓電致動(dòng)器而關(guān)閉，從而形成壓力室。該壓力室的體積通過壓電致動(dòng)器的變形而變化。如果壓電致動(dòng)器以侵入凹坑內(nèi)的方式而變形，則壓力室的容積減小，收容在壓力室內(nèi)的墨水向著噴嘴而被送出，從而從噴嘴吐出墨水。如果侵入凹坑內(nèi)的壓電致動(dòng)器恢復(fù)成平坦的形狀，則壓力室容積增大，收容在墨水收容室內(nèi)的墨水向著壓力室而被吸入。
存在這樣的方法即，分別形成塊體和壓電致動(dòng)器，然后通過將兩者固定來制造噴墨頭的方法。在(日本專利)特開2000-94681號(hào)公報(bào)中揭示有這種類型的制造方法。
開發(fā)有在各張板上分別形成貫通孔，通過分別將形成有貫通孔的多塊板層疊接合來制造塊體的方法。通過預(yù)先調(diào)整在各塊板上形成的貫通孔的形狀和位置，并通過層疊接合多塊板，而能夠制造出在內(nèi)部具有墨水收容室和多條墨水流路、并且在一方的表面上形成有多個(gè)凹坑而在另一方的表面上形成有多個(gè)噴嘴的塊體。各個(gè)墨水流路連通墨水收容室和一個(gè)凹坑，還連通一個(gè)凹坑和一個(gè)噴嘴。
開發(fā)有通過繼續(xù)層疊板的過程，來繼續(xù)進(jìn)行塊體的制造工序，以此來制造壓電致動(dòng)器的方法。利用該方法，在形成有多個(gè)凹坑的塊體表面上，層疊可彎曲的板，使其蓋在多個(gè)凹坑上。在可彎曲的板的表面上形成電極。接著，在該表面上層疊壓電層，最后，在壓電層的表面上形成電極。在可彎曲的板的表面上形成的電極成為內(nèi)側(cè)電極，在壓電層的表面上形成的電極成為外側(cè)電極。外側(cè)電極和內(nèi)側(cè)電極的至少一方被分割成多個(gè)獨(dú)立電極。各個(gè)獨(dú)立電極在向著在塊體表面上形成的各個(gè)凹坑的位置上而形成。當(dāng)采用這種方法時(shí)，通過繼續(xù)層疊的過程而能夠制造出噴墨頭。在(日本專利)特開平11-314365號(hào)公報(bào)以及(日本專利)特開平11-334087號(hào)公報(bào)中揭示有通過繼續(xù)層疊的過程來繼續(xù)在塊體上制造壓電致動(dòng)器的方法。
若利用通過繼續(xù)層疊的過程來繼續(xù)在塊體上制造壓電致動(dòng)器的方法，則使得制造工序變得簡(jiǎn)單。但另一方面，在可彎曲的板的表面上層疊壓電層后，有必要對(duì)壓電層進(jìn)行熱處理。
在(日本專利)特開平11-314365號(hào)公報(bào)的技術(shù)中，利用SiO2制成可彎曲的板，利用溶膠凝膠法或者飛濺法在其表面上層疊壓電層，然后再進(jìn)行熱處理。
在(日本專利)特開平11-334087號(hào)公報(bào)中，利用溶膠凝膠法、MOD法(有機(jī)金屬化合物的熱分解法)、飛濺法或者蒸鍍法來層疊壓電層，然后再對(duì)其進(jìn)行熱處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者反復(fù)研究的結(jié)果表明，若利用溶膠凝膠法、MOD法、飛濺法或者蒸鍍法在可彎曲的板的表面上層疊壓電層，然后再進(jìn)行熱處理，則在熱處理時(shí)壓電層會(huì)產(chǎn)生收縮，有可能降低壓電致動(dòng)器的性能。在收縮的壓電層和可彎曲的板之間會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，這會(huì)使得壓電致動(dòng)器的性能降低。
為了形成壓電層，開發(fā)了下述方法即，利用載體氣體使含有壓電材料的微粒群空氣溶膠化(使微粒在氣體中浮游并與其他微粒分離的狀態(tài)稱為空氣溶膠化)，將被空氣溶膠化的微粒群吹到基板的表面上，在基板上堆積微粒群，通過對(duì)堆積的層進(jìn)行退火而形成壓電層，關(guān)于這點(diǎn)在(日本專利)特開2001-152360號(hào)公報(bào)中有所揭示。
本發(fā)明者們的研究表明，當(dāng)利用這種方法時(shí)，有可能制造出退火時(shí)的壓電層收縮小、性能高的壓電致動(dòng)器。在通過繼續(xù)層疊的過程而在塊體上繼續(xù)制造壓電致動(dòng)器的情況下，通過采用空氣溶膠化來堆積包含有壓電材料的微粒群并對(duì)堆積層進(jìn)行退火的方法，而能夠制造出性能良好的噴墨頭。
然而，在進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)并不能得到期待的性能。當(dāng)采用在基板的表面上堆積空氣溶膠化的微粒群、對(duì)堆積層進(jìn)行退火的方法時(shí)，雖然期待著能夠制造出性能良好的壓電致動(dòng)器，但實(shí)際上并不能。
本發(fā)明者的研究結(jié)果還表明，在對(duì)堆積在基板上的層進(jìn)行退火而制成壓電層的過程中，形成基板的元素在壓電層中會(huì)發(fā)生擴(kuò)散，結(jié)果產(chǎn)生壓電致動(dòng)器的性能下降的現(xiàn)象。即，在對(duì)堆積在基板上的層進(jìn)行退火來制成壓電層的過程中，如果形成基板的元素在壓電層中不擴(kuò)散，則可以制造出性能良好的壓電致動(dòng)器。如果在退火過程中能夠使形成基板的元素在壓電層中不擴(kuò)散，則可以靈活運(yùn)用將空氣溶膠化的微粒群吹到基板的表面上來堆積的方法的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠制造出性能良好的壓電致動(dòng)器。
在本發(fā)明中，為了在退火過程中能夠使形成基板的元素在壓電層中不擴(kuò)散，可以預(yù)先在基板的表面上形成擴(kuò)散防止層。即，將空氣溶膠化的微粒群堆積于在表面上形成有擴(kuò)散防止層的基板上，然后再對(duì)其進(jìn)行退火。
當(dāng)壓電層的基板與表面上形成有多個(gè)凹坑的塊體緊密接觸、并由與形成塊體的金屬同種的金屬所形成時(shí)，容易維持塊體和基板的粘接。如果由金屬形成基板，則該基板兼作內(nèi)側(cè)電極，從而不需要在基板上形成內(nèi)側(cè)電極。然而，在基板表面上形成有使與壓電層的接觸電阻減小的電極有利。
在本發(fā)明中，用于擴(kuò)散防止的層并不只用作擴(kuò)散防止，也可以作為減小與壓電層的接觸電阻的電極來利用。即，在本發(fā)明中，在與塊體粘接的金屬板(為了增減壓力室的體積而必需能夠彎曲)的表面上具有能夠防止構(gòu)成該金屬板的元素向壓電層擴(kuò)散的功能，同時(shí)，選擇具有導(dǎo)電性的材料形成內(nèi)側(cè)電極。在該內(nèi)側(cè)電極的表面上堆積含有壓電材料的微粒群，對(duì)堆積層進(jìn)行退火。
若采用這種制造方法，則當(dāng)使堆積層退火而作成壓電層時(shí)，防止了元素從金屬板向壓電層擴(kuò)散，來維持壓電層的高性能。此外，因?yàn)槭窃诮饘侔迳隙逊e空氣溶膠化的微粒群后，再進(jìn)行退火，所以壓電層的收縮小，從而能夠維持壓電層的性能高。另外，擴(kuò)散防止層為電極，因此可以降低與壓電層的接觸電阻。這也可以維持這種壓電極的高性能。若采用本發(fā)明，則可以累加地得到這些效果，能夠制造出性能良好的壓電致動(dòng)器。
若采用本發(fā)明，則可以制造出通過與噴墨頭組合使用來發(fā)揮有用性的壓電致動(dòng)器。然而，利用本發(fā)明制造的壓電致動(dòng)器的用途并不局限于噴墨頭。當(dāng)制造用于其他用途的壓電致動(dòng)器時(shí)，也可以利用本發(fā)明。
可以分別設(shè)置擴(kuò)散防止層和電極層。在這種情況下，能夠在可彎曲的金屬板和內(nèi)側(cè)電極層之間設(shè)置擴(kuò)散防止層。即，能夠在可彎曲的金屬板和壓電層之間設(shè)置內(nèi)側(cè)電極層和擴(kuò)散防止層這二個(gè)層。當(dāng)在可彎曲的金屬板和壓電層之間設(shè)置這二個(gè)層時(shí)，由于二個(gè)層的物理特性復(fù)合而對(duì)金屬板的彎曲特性存在影響，因此難以使壓電致動(dòng)器的性能得到穩(wěn)定。在本發(fā)明中，內(nèi)側(cè)電極層和擴(kuò)散防止層公用，不產(chǎn)生這個(gè)問題。
若采用本發(fā)明，則由于由合并具有導(dǎo)電性和擴(kuò)散防止能力的材料而制成內(nèi)側(cè)電極，所以，內(nèi)側(cè)電極層可兼作擴(kuò)散防止層。不需要分別形成內(nèi)側(cè)電極層和擴(kuò)散防止層，使得制造工序簡(jiǎn)單化，并能夠降低制造成本。此外，當(dāng)分別形成內(nèi)側(cè)電極層和擴(kuò)散防止層時(shí)，金屬板的彎曲特性很容易變得不穩(wěn)定，而若采用本發(fā)明，則能夠使金屬板的彎曲特性穩(wěn)定化。采用本發(fā)明，將空氣溶膠化的微粒群堆積在金屬板上，可發(fā)揮使堆積的層退火的方法的優(yōu)點(diǎn)，能夠制造出高性能的壓電致動(dòng)器。
而且，若采用本發(fā)明，則可以接著內(nèi)部具有墨水流路的塊體的制造過程來繼續(xù)進(jìn)行壓電致動(dòng)器的制造過程，能夠使兩者的制造過程流水線化。能夠高精度地維持具有墨水流路的塊體和壓電致動(dòng)器的位置關(guān)系。
其中，壓電致動(dòng)器的用途并不僅僅局限于噴墨頭。即，通過改變組裝在塊體中的結(jié)構(gòu)而能夠制造出噴墨頭以外的裝置。在這種情況下，也能夠得到正確定位塊體和壓電致動(dòng)器的位置關(guān)系的優(yōu)點(diǎn)。


圖1表示的是第一實(shí)施例的噴墨頭的側(cè)截面圖。
圖2表示的是壓電致動(dòng)器的制造工序的側(cè)截面圖，圖2(A)表示的是可彎曲的金屬板與壓電室接合的樣子，圖2(B)表示的是在金屬板上形成有內(nèi)側(cè)電極的樣子，圖2(C)表示的是在內(nèi)側(cè)電極的表面上層疊有壓電層的樣子，圖2(D)表示的是在壓電層的表面上形成有外側(cè)電極的樣子。
圖3表示的是成膜裝置的簡(jiǎn)圖。
圖4表示的是第二實(shí)施例的噴墨頭的側(cè)截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1～圖3來對(duì)具體化本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1表示的是第一實(shí)施例的噴墨頭10的截面。噴墨頭10具有層疊塊體11和壓電致動(dòng)器1的結(jié)構(gòu)。實(shí)際的塊體11和壓電致動(dòng)器1向圖1的左右方向伸長(zhǎng)。在圖1中只示出了其一部分。
塊體11的整體形成為平板狀，其通過依次層疊噴嘴板12、分流板(manifold)13、流路板14以及壓力室板15，并利用環(huán)氧樹脂等熱硬化性粘接劑而使各板12、13、14、15相互接合來制造。
噴嘴板12由聚酰亞胺系的合成樹脂材料制成，其形成有成為噴射墨水20的噴嘴19的貫通孔。在噴嘴板12上以矩陣狀的配置圖案而形成有多個(gè)貫通孔19。在圖1中，標(biāo)注字母a、b…以區(qū)別噴嘴。就省略了字母a、b…來說明的對(duì)象而言，是表示對(duì)全部噴嘴共通的。
分流板13由不銹鋼(SUS430)制成，形成有成為與噴嘴19連通的噴嘴流路18的貫通孔、以及成為墨水收容室22的貫通孔。
流路板14由相同的不銹鋼(SUS430)制成，形成有成為與噴嘴19連通的壓力流路17的貫通孔、以及成為與墨水收容室22連通的墨水吸入路21的貫通孔。
壓力室板15由相同的不銹鋼(SUS430)制成，形成有成為壓力室16的貫通孔。壓力室16通過墨水吸入路21與墨水收容室22連通，通過壓力流路17和噴嘴流路18而與噴嘴19連通。
通過分別將形成有貫通孔的多塊板12、13、14、15層疊并接合而制成塊體11。在塊體11的表面上存在著由多個(gè)貫通孔16而形成的多個(gè)凹坑16。在塊體11的內(nèi)部具有多條墨水流路F。各墨水流路F連通墨水收容室22和一個(gè)凹坑16，還連通一個(gè)凹坑16和一個(gè)噴嘴19。從墨水收容室22經(jīng)過墨水吸入路21、壓力室16、壓力流路17以及噴嘴流路18而與噴嘴19連通的墨水流路F，存在于每個(gè)噴嘴19中。在圖1中，標(biāo)注字母a、b、c…表示與噴嘴的對(duì)應(yīng)關(guān)系。就省略字母a、b、c…說明的對(duì)象而言，是表示對(duì)全部噴嘴共通的，沒有必要標(biāo)注字母。墨水收容室22通過圖中省略的墨水流路而與存在于塊體11之外的墨盒連通。
墨水流路F比較微細(xì)，各貫通孔22、21、16、17、18、19是通過蝕刻法而形成的。各板12～15利用易蝕刻金屬而制成。
對(duì)于層疊在塊體11上的壓電致動(dòng)器1來說，其包括與塊體11的上面粘接并蓋在多個(gè)凹坑16上的可彎曲的金屬板2、在金屬板2的表面上形成的內(nèi)側(cè)電極3、在內(nèi)側(cè)電極3的表面上層疊的壓電層4、以及在壓電層4的表面上形式的外側(cè)電極5。外側(cè)電極5被分割成多個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…。
可彎曲金屬板2由不銹鋼(SUS430)形成并呈矩形，通過熱壓粘接而結(jié)合在塊體11的上面，并覆蓋塊體11的整個(gè)上面。一塊金屬板2覆蓋多個(gè)凹坑16的全部。金屬板2通過與構(gòu)成塊體11的分流板13、流路板14以及壓力室蓋板15相同的金屬材料而制成，從而能夠防止將金屬板2熱壓粘接在塊體11上時(shí)產(chǎn)生的彎曲。金屬板2適當(dāng)?shù)乇?，隨著壓電層4的變形而彎曲。如果金屬板2變形為浸入凹坑16內(nèi)，則壓力室16的容積減小。收容在壓力室16中的墨水向著噴嘴9而被送出，墨水滴20從噴嘴9被吐出。若浸入凹坑16中的金屬板2恢復(fù)成平坦形狀，則壓力室16的容積增大。收容在墨水收容室22內(nèi)的墨水向著壓力室26而被吸入。
在金屬板2的表面上，橫跨其整個(gè)表面而形成有內(nèi)側(cè)電極3。內(nèi)側(cè)電極3直接與金屬板2接觸，并通過金屬板2而與驅(qū)動(dòng)電路IC(圖未示出)的接地極連接。內(nèi)側(cè)電極3被固定在接地電壓。內(nèi)側(cè)電極3是通過在金屬板2的表面上蒸鍍Au而形成的。對(duì)于Au來說，在后述退火處理階段中，具有防止金屬板2中含有的元素在壓電層4中擴(kuò)散的性質(zhì)，兼作擴(kuò)散防止層。由Au制成的內(nèi)側(cè)電極3能夠減小與壓電層4的接觸電阻。
壓電層4由鋯鈦酸鉛(PZT)等強(qiáng)介電質(zhì)的壓電陶瓷材料制成。在內(nèi)側(cè)電極3的整個(gè)表面上以均勻的厚度層疊。壓電層4通過空氣溶膠沉積法而制成，然后再通過退火處理以及分極處理而完成。
在壓電層4的表面上具有多個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5。各個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…被設(shè)置在與各個(gè)壓力室16a、16b…對(duì)應(yīng)的位置上。圖4表示的是獨(dú)立外側(cè)電極5a形成于向著壓力室16a的結(jié)合位置上，獨(dú)立外側(cè)電極5b形成于向著壓力室16b的結(jié)合位置上。各獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…分別獨(dú)立地與驅(qū)動(dòng)電路IC連接。驅(qū)電路IC獨(dú)立地進(jìn)行控制，將驅(qū)動(dòng)電壓施加或者不施加在每個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…上。
對(duì)制造噴墨頭10的方法進(jìn)行說明。首先，蝕刻噴嘴板12，形成了成為噴嘴19的貫通孔。此外，蝕刻分流板13，形成了成為墨水收容室22和噴嘴路18的貫通孔。然后，蝕刻流路板14，形成了成為墨水吸入路21和壓力流路17的貫通孔。再蝕刻壓力室板15，形成了成為壓力室16的貫通孔。接著，通過在層疊它們的狀態(tài)下接合而形成塊體11。
然后，如圖2(A)所示，將由不銹鋼制成的可彎曲金屬板2緊靠在塊體11的上面并通過熱壓粘接進(jìn)行接合，通過金屬板2來封閉各壓力室16。
其次，如圖2(B)所示，在可彎曲金屬板2的表面上形成兼作擴(kuò)散防止層的內(nèi)側(cè)電極3。內(nèi)側(cè)電極3通過蒸鍍法例如將Au作成薄膜而制成。
其次，如圖2(C)所示，利用空氣溶膠沉積法(AD法)形成壓電層4。
圖3表示的是用于形成壓電層4的成膜裝置30的簡(jiǎn)圖。成膜裝置30包括使材料粒子M在載體氣體中分散而形成空氣溶膠Z的空氣溶膠發(fā)生器31，以及從噴嘴37噴出空氣溶膠Z并使其附著(堆積)在金屬板2上的成膜箱35。
空氣溶膠發(fā)生器31具有在內(nèi)部可以收容材料粒子M的空氣溶膠室32、以及安裝在空氣溶膠室32中用于使空氣溶膠室32彎曲的加振裝置33?？諝馊苣z室32通過導(dǎo)入管34與用于導(dǎo)入載體氣體的儲(chǔ)氣瓶B連接。導(dǎo)入管34的前端位于空氣溶膠室32內(nèi)部的底面附近，被埋入到材料粒子M中。作為載體氣體例如可以使用氦、氬、氮等惰性氣體或者空氣、氧等。
成膜箱35包括用于安裝塊體11和與其固定的金屬板2的平臺(tái)36，以及設(shè)置在平臺(tái)36的下方的噴射噴嘴37。噴射噴嘴37通過空氣溶膠供給管38與空氣溶膠室32連接，空氣溶膠室32內(nèi)的空氣溶膠Z通過空氣溶膠供給管38而被供給到噴射噴嘴37。此外，真空泵P通過粉體回收裝置39與成膜箱35連接，能夠使其內(nèi)部減壓。
當(dāng)利用成膜裝置30形成壓電層4時(shí)，將固定著金屬板2的塊體11設(shè)置成金屬板2朝向下方的姿勢(shì)。接著，將材料粒子M投入到空氣溶膠室32的內(nèi)部。作為材料粒子M，例如可以使用鋯鈦酸鉛(PZT)等發(fā)揮壓電效果的材料。
另外，從儲(chǔ)氣瓶B導(dǎo)入載體氣體，在該氣體壓力下使材料粒子M飛舞。同時(shí)，利用加振裝置33使空氣溶膠室32彎曲，使材料粒子M和載體氣體混合，產(chǎn)生空氣溶膠Z。通過利用真空泵P使成膜箱35內(nèi)減壓，使得在空氣溶膠室32和成膜箱35之間產(chǎn)生差壓。利用差壓使空氣溶膠室32內(nèi)的空氣溶膠Z以高速?gòu)膰娚鋰娮?7噴出。噴出的空氣溶膠Z中包含的材料粒子M與金屬板2沖突而堆積，從而形成壓電層4。
接著，為了得到必要的壓電特性，對(duì)形成的壓電層4進(jìn)行退火處理。這時(shí)，因?yàn)樵趬弘妼?和金屬板2之間，橫跨整個(gè)表面設(shè)置有兼作擴(kuò)散防止層的內(nèi)側(cè)電極3，所以可以防止可彎曲的金屬板2中所含有的Fe等金屬元素向壓電層4擴(kuò)散。
其次，如圖2(D)所示，在各壓電層4的上面形成有多個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…。在形成多個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…時(shí)，例如在壓電層4的整個(gè)區(qū)域上形成導(dǎo)體膜后，可以利用光刻、蝕刻法而形成給定圖形，或者也可以直接通過絲網(wǎng)印刷在壓電層4的上面形成。
然后，將比通常的墨水噴射動(dòng)作時(shí)還要強(qiáng)的電場(chǎng)施加在獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…和內(nèi)側(cè)電極3之間，在厚度方向?qū)呻姌O間的壓電層4進(jìn)行分極。通過上述動(dòng)作制成壓電致動(dòng)器1和噴墨頭10。
接著，對(duì)以上結(jié)構(gòu)的噴墨頭10的作用和效果進(jìn)行說明。
在進(jìn)行印刷時(shí)，配合印刷圖形來選擇施加電壓的獨(dú)立外側(cè)電極。將給定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從驅(qū)動(dòng)電路IC施加在所選擇的獨(dú)立外側(cè)電極上，將高電壓施加在所選擇的獨(dú)立外側(cè)電極上，將電場(chǎng)施加在壓電層4的分極方向(厚度方向)上。這樣，壓電層4在與選擇的獨(dú)立外側(cè)電極對(duì)應(yīng)的位置上，在厚度方向膨脹，同時(shí)，在面方向收縮。因此，在與選擇的獨(dú)立外側(cè)電極對(duì)應(yīng)的位置上，壓電層4和金屬板2變形，在壓力室16一側(cè)形成凸起(單表面波度(unimorph)變形)。因此，壓力室16的容積減小，墨水20的壓力升高，從噴嘴19噴出墨水20。然后，當(dāng)外側(cè)電極5返回到與內(nèi)側(cè)電極3相同的電位時(shí)，壓電層4和金屬板2恢復(fù)到原來的形狀，從而壓力室16的容積也恢復(fù)到原來的容積，因此從墨水收容室22吸入墨水20。
當(dāng)在金屬板2和壓電層4之間存在擴(kuò)散防止層和內(nèi)側(cè)電極兩個(gè)層時(shí)，由于這二個(gè)層的物理特性分別對(duì)金屬板2的彎曲特性存在影響，所以難以使彎曲動(dòng)作穩(wěn)定。但是，在第一實(shí)施例的噴墨頭10中，在金屬板2和壓電層4之間只存在兼作擴(kuò)散防止層的內(nèi)側(cè)電極3的單一層。因此，可以將內(nèi)側(cè)電極3(兼作擴(kuò)散防止層)的物理特性對(duì)金屬板2的彎曲特性的影響抑制在最小限度，從而能夠使壓電致動(dòng)器1的動(dòng)作穩(wěn)定。
如上所述，采用第一實(shí)施例，將兼作擴(kuò)散防止層的內(nèi)側(cè)電極3設(shè)置在金屬板2和壓電層4之間。采用這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)工序過程中作成電極兼擴(kuò)散防止層的層，因此制造工序簡(jiǎn)單，能夠降低制造成本。
以下，列舉實(shí)驗(yàn)例來進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
<實(shí)驗(yàn)例1>
(1)成膜工序使用不銹鋼(SUS430)金屬板2和平均粒子直徑為0.3～1.0μm的PZT微粒。在成膜裝置中使用圖3所示的裝置。
利用飛濺法在金屬板2的表面上形成由Pt構(gòu)成的內(nèi)側(cè)電極3。利用表面粗糙度計(jì)來測(cè)定段差的結(jié)果為內(nèi)側(cè)電極的厚度大約為1.5μm，在設(shè)置有內(nèi)側(cè)電極3的金屬板2上，設(shè)定噴嘴開口為0.4mm×10mm，成膜箱內(nèi)壓力為200Pa，空氣溶膠室內(nèi)壓力為30000Pa，載體氣體種類為He，氣體流量為4.0L/min，噴嘴37和金屬板2之間的距離為10～20mm的條件，來進(jìn)行空氣溶膠的吹附，形成壓電膜4。利用表面粗糙度計(jì)來測(cè)定段差的結(jié)果為壓電膜4的厚度大約為8μm。
(2)退火處理接著，對(duì)形成的壓電膜4進(jìn)行退火處理。將形成壓電膜4的金屬板2放入馬費(fèi)爐(ヤマト工業(yè)株式會(huì)社制的FP100)內(nèi)，以300℃/h的速率升溫至850℃。在850℃下保持30分鐘后，通過自然冷卻使?fàn)t內(nèi)的溫度冷卻至室溫，取出金屬板2。
2.試驗(yàn)在壓電膜上使用粘接性樹脂帶來進(jìn)行掩蔽，在有效面積3.6mm2以上的范圍內(nèi)，蒸鍍Au來形成外側(cè)電極。接著，在所施加電場(chǎng)為318kV/cm下進(jìn)行分極處理。這樣制造出壓電致動(dòng)器。
利用強(qiáng)介電質(zhì)測(cè)定器(TFANALYZER2000，AiXACT公司制)，將電壓施加在壓電致動(dòng)器上并測(cè)定靜電電容，測(cè)定殘留分極(Pr)和抗電場(chǎng)(Ec)。
<比較例1>
除了不形成由Pt構(gòu)成的內(nèi)側(cè)電極外，其它均與第一實(shí)施例相同而形成壓電膜，并進(jìn)行試驗(yàn)，所加電場(chǎng)為400kV/cm。
<比較例2>
使用氧化鋁板代替金屬板。在氧化鋁板上使用Pt膏(田中貴金屬工業(yè)制)，形成厚度為8μm的膏層，通過在1300℃下煅燒而形成內(nèi)側(cè)電極。
在形成內(nèi)側(cè)電極的氧化鋁板上，利用與第一實(shí)施例相同的方法而形成壓電膜，并進(jìn)行試驗(yàn)。所加電場(chǎng)為329kV/cm。
<比較例3>
使用氧化鋁板代替金屬板。在氧化鋁板上使用Au膏(田中貴金屬工業(yè)制，TR1533)，形成厚度為8μm的膏層，通過在850℃下煅燒而形成內(nèi)側(cè)電極。
在形成內(nèi)側(cè)電極的氧化鋁板上，利用與第一實(shí)施例相同的方法而形成壓電膜，并進(jìn)行試驗(yàn)。所加電場(chǎng)為286kV/cm。
(結(jié)果和考察)實(shí)施例和比較例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示在下表中。

當(dāng)在不銹鋼(SUS430)板2上設(shè)置有Pt的內(nèi)側(cè)電極3的情況下(實(shí)施例1)，和當(dāng)使用在壓電層4中不含擴(kuò)散元素的氧化鋁板的情況下(比較例2、3)，顯示出相同的壓電特性。與其相對(duì)，在不銹鋼板2上不設(shè)置內(nèi)側(cè)電極3的情況下(比較例1)，不銹鋼板2中所包含的Fe元素或者Cr元素在壓電層4中擴(kuò)散，壓電層4的抗電場(chǎng)上升，Pr/Ec值大幅度降低。由于這樣，通過在不銹鋼板2上設(shè)置內(nèi)側(cè)電極3，可以防止不銹鋼板2中所含有的Fe元素或者Cr元素向壓電膜4擴(kuò)散。
其次，參照?qǐng)D4詳細(xì)說明第二實(shí)施例。以下，只說明與第一實(shí)施例不同的方面。
從圖4中可看出，在二實(shí)施例中，將內(nèi)側(cè)電極3分割成多個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…來取代共通化內(nèi)側(cè)電極3。各獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3被設(shè)置在與各壓力室16對(duì)應(yīng)的位置上。圖4表示的是在向著壓力室16a的位置上形成獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a，在向著壓力室16b的位置上形成獨(dú)立電極3b。各獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…分別獨(dú)立地與驅(qū)動(dòng)電路IC連接。驅(qū)動(dòng)電路IC獨(dú)立地進(jìn)行控制將驅(qū)動(dòng)電壓施加或者不施加在每個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…上。
在第二實(shí)施例中，壓電層4也被分割成多個(gè)獨(dú)立壓電層4a、4b…。各獨(dú)立壓電層4被設(shè)置在與各壓力室16對(duì)應(yīng)的位置上。圖4表示獨(dú)立壓電層4a形成于向著壓力室16a的位置上，獨(dú)立壓電層4b形成于向著壓力室16b的位置上。各獨(dú)立壓電層4a、4b…層疊在各獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…的表面上。當(dāng)從與金屬板2正交的方向看時(shí)，各獨(dú)立壓電層4a、4b…分別包含在各獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…中。更準(zhǔn)確地說，各獨(dú)立壓電層4a、4b…包含在從各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…向內(nèi)側(cè)偏離20μm(等于第二實(shí)施例的獨(dú)立壓電層4a、4b的厚度)的形狀中。當(dāng)各獨(dú)立壓電4a、4b…包含在從各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…向內(nèi)側(cè)偏離至少等于獨(dú)立壓電層4a、4b…的厚度的形狀中時(shí)，不論是否在圖4的水平方向擴(kuò)散，都可以防止金屬板2的元素向獨(dú)立壓電層4a、4b…中擴(kuò)散。通過實(shí)驗(yàn)可以看出，優(yōu)選獨(dú)立壓電層4a、4b…的輪廓比獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…的輪廓更向內(nèi)側(cè)偏離20～500μm。如果偏離等于獨(dú)立壓電層4a、4b…的厚度20μm以上，則可以防止金屬板2的元素向獨(dú)立壓電層4a、4b…中擴(kuò)散；如果小于500μm，則可以在獨(dú)立壓電層4a、4b…上確保必要的面積。
在第二實(shí)驗(yàn)例中，外側(cè)電極5也被分割成多個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…。
在第二實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)IC獨(dú)立地進(jìn)行控制而將驅(qū)動(dòng)電壓施加或者不施加在每個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…上。另外，驅(qū)IC也獨(dú)立地進(jìn)行控制而將驅(qū)動(dòng)電壓施加或者不施加在每個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…上。與此不同，也可以取代其而將多個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…維持在共同電位。在這種情況下，也可以作為一個(gè)共同的外側(cè)電極5來取代被分割成多個(gè)的獨(dú)立外側(cè)電極5a、5b…。
在第二實(shí)施例中，將壓電層4分割成多個(gè)獨(dú)立壓電層4a、4b…，獨(dú)立壓電層4a、4b的間隔形成空間。也可以使用一個(gè)共同的壓電層4來取代它。在這種情況下，元素從不銹鋼板2向位于獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…的間隔的上方的壓電層4中擴(kuò)散，壓電性能降低。但因?yàn)樵谖挥讵?dú)立內(nèi)側(cè)電極3a、3b…的間隔上方的壓電層中，不需要壓電效果，因此沒有特別的問題。
對(duì)于本發(fā)明的內(nèi)側(cè)電極來說，只要具有導(dǎo)電性并能夠防止金屬板中所含有的元素?cái)U(kuò)散即可，例如在金屬板含有的元素為鐵、鋁、鉻、鈷、錳、鉬或者鎢的情況下，優(yōu)選使用包含選自Au、Pt、Ti、Ag-Pd合金、Ag-Pt合金、Rh、In、La、Nd、Nb、Sb、Th、W、Ca、Sr、Mg和它們的氧化物中的一或者二種以上。例如，可以是上述元素中的任何一種所形成的金屬薄膜，或者也可以是上述元素的氧化物薄膜。作為氧化物薄膜優(yōu)選使用La1-xSrxMnO3(LSMO)、(La1-xSrx)(Ga1-yMgy)O3-δ(LSGM)、銦-錫氧化物(ITO)、SrRuO3(SRO)、La2-xSrxCoO4(LSCO)等。
內(nèi)側(cè)電極的厚度優(yōu)選為0.1μm～5μm，通過使厚度在0.1μm以上而可以很好地遮斷元素從金屬板向壓電層的擴(kuò)散，另外，通過使厚度在5μm以下而能夠阻止對(duì)金屬板彎曲的影響，達(dá)到不影響壓電致動(dòng)器的動(dòng)作的程度。
對(duì)于本發(fā)明的壓電致動(dòng)器來說，由于實(shí)現(xiàn)微細(xì)的墨水流路，所以當(dāng)層疊在通過層疊多塊金屬板而制造的塊體上時(shí)特別有用。通過將壓電層設(shè)置在由與塊體熱膨脹系數(shù)接近的同種金屬構(gòu)成的金屬板上，而能夠使壓電致動(dòng)器和塊體牢固接合。
內(nèi)側(cè)電極優(yōu)選相對(duì)于多個(gè)壓力室16共同使用，但如圖4所示，也可以被分割為多個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極。各獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極可防止構(gòu)成金屬板的元素向?qū)盈B在其上方的獨(dú)立壓電層擴(kuò)散。當(dāng)考慮橫方向的擴(kuò)散時(shí)，優(yōu)選獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極從獨(dú)立壓電層向外側(cè)伸出壓電層的厚度以上。若獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極從獨(dú)立壓電層向外側(cè)伸出壓電層的厚度以上，則即使元素在橫方向擴(kuò)散，也能夠防止構(gòu)成金屬板的元素向獨(dú)立壓電層擴(kuò)散。
在使用共同的壓電層和共同的內(nèi)側(cè)電極的情況下，為了防止位于共同壓電層的輪廓附近的壓電層的壓電性能降低，最好共同內(nèi)側(cè)電極從共同壓電層向外側(cè)伸出壓電層的厚度以上。即使元素在橫方向擴(kuò)散，也可防止構(gòu)成金屬板的元素向壓電層中擴(kuò)散。
本發(fā)明的技術(shù)范圍不受上述實(shí)施例所限制，例如，可包含在下述的本發(fā)明的技術(shù)范圍中。另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍可普及至均等的范圍。
(1)在上述實(shí)施方式中，雖然是利用蒸鍍法形成內(nèi)側(cè)電極3，但是內(nèi)側(cè)電極的形成方法并不局限于上述實(shí)施方式。例如，可以使用飛濺、電鍍、涂裝或者印刷導(dǎo)電性膏后再煅燒的方法等形成。
(2)在上述實(shí)施方式中，使用不銹鋼(SUS430)形成構(gòu)成塊體11的各板13、14、15以及金屬板2，但塊體和金屬板的材料不局限于上述實(shí)施方式，也可以使用SUS304、42A合金等來形成。
權(quán)利要求
1.一種壓電致動(dòng)器，其特征在于，包括可彎曲的金屬板；在所述金屬板的表面上形成的內(nèi)側(cè)電極；層疊在所述內(nèi)側(cè)電極的表面上當(dāng)施加電壓時(shí)產(chǎn)生變形的壓電層；以及在所述壓電層的表面上形成的外側(cè)電極，其中，所述壓電層是由對(duì)含有壓電材料的微粒群的堆積層進(jìn)行退火處理后的層所形成，所述內(nèi)側(cè)電極是由防止構(gòu)成所述金屬板的元素向所述壓電層擴(kuò)散的材料所形成。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于所述金屬板含有選自鐵、鋁、鉻、鈷、錳、鉬和鎢中的一種或者二種以上的元素；所述內(nèi)側(cè)電極含有選自Au、Pt、Ti、Ag-Pd合金、Ag-Pt合金、Rh、In、La、Nd、Nb、Sb、Th、W、Ca、Sr、Mg以及它們的氧化物中的一種或者二種以上。
3.如權(quán)利要求2所述的壓電致動(dòng)器，其特征為在于所述內(nèi)側(cè)電極含有選自La1-xSrxMnO3(LSMO)、(La1-xSrx)(Ga1-yMgy)O3-δ(LSGM)、銦-錫氧化物(ITO)、SrRuO3(SRO)和La2-xSrxCoO4(LSCO)中的一種或者二種以上的氧化物。
4.如權(quán)利要求1所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于所述內(nèi)側(cè)電極的厚度為大于等于0.1μm且小于等于5μm。
5.如權(quán)利要求1所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于在所述金屬板表面上形成多個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極，所述壓電層具有多個(gè)獨(dú)立壓電層，各個(gè)獨(dú)立壓電層層疊在各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極的表面上，當(dāng)從與所述金屬板正交的方向看時(shí)，各個(gè)獨(dú)立壓電層包含在各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極之中。
6.如權(quán)利要求5所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于當(dāng)從與所述金屬板正交的方向看時(shí)，各個(gè)獨(dú)立壓電層包含在從各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極向內(nèi)側(cè)偏離等于獨(dú)立壓電層厚度之距離的形狀之中。
7.一種噴墨頭，其特征在于，包括塊體，其內(nèi)部具有墨水流路，由分別形成有貫通孔的多塊板經(jīng)層疊并接合而形成，并通過在最表面的板上形成多個(gè)孔而在表面上形成有多個(gè)凹坑；可彎曲的金屬板，其與所述塊體上面接合并蓋在所述凹坑上，由與形成所述塊體的金屬相同的金屬形成；形成在所述金屬板的表面上的內(nèi)側(cè)電極；層疊在所述內(nèi)側(cè)電極的表面上當(dāng)施加電壓時(shí)產(chǎn)生變形的壓電層；以及形成在所述壓電層的表面上的外側(cè)電極，其中，所述壓電層是由對(duì)含有壓電材料的微粒群的堆積層進(jìn)行退火處理后的層所形成，所述內(nèi)側(cè)電極是由防止所述金屬板所含有的元素向所述壓電層擴(kuò)散的材料所形成。
8.如權(quán)利要求7所述的噴墨頭，其特征在于所述內(nèi)側(cè)電極具有覆蓋在所述塊體表面上形成的多個(gè)凹坑的大小，所述外側(cè)電極具有多個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極，各個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極形成在向著在所述塊體表面上形成的各個(gè)凹坑的位置上。
9.如權(quán)利要求7所述的噴墨頭，其特征在于所述內(nèi)側(cè)電極具有多個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極，各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極形成在向著在所述塊體表面上形成的各個(gè)凹坑的位置上，所述壓電層具有多個(gè)獨(dú)立壓電層，各個(gè)獨(dú)立壓電層層疊在各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極的表面上，當(dāng)從與所述金屬板正交的方向看時(shí)，各個(gè)獨(dú)立壓電層包含在各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極之中。
10.如權(quán)利要求9所述的噴墨頭，其特征在于當(dāng)從與所述金屬板正交的方向看時(shí)，各個(gè)獨(dú)立壓電層包含在從各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極向內(nèi)側(cè)偏離等于獨(dú)立壓電層厚度之距離的形狀之中。
11.一種層疊有可彎曲金屬板、內(nèi)側(cè)電極、壓電層以及外側(cè)電極的壓電致動(dòng)器的制造方法，其特征在于，包括在所述金屬板的表面上形成所述內(nèi)側(cè)電極的工序；在所述內(nèi)側(cè)電極的表面上形成當(dāng)施加電壓時(shí)產(chǎn)生變形的所述壓電層的工序；以及在所述壓電層的表面上形成所述外側(cè)電極的工序，其中，所述壓電層形成工序具有將含有壓電材料的微粒群堆積在所述內(nèi)側(cè)電極的表面上的工序、以及對(duì)該堆積層進(jìn)行退火處理的工序，在所述內(nèi)側(cè)電極形成工序中，選擇防止構(gòu)成所述金屬板的元素向所述壓電層擴(kuò)散的材料來形成所述內(nèi)側(cè)電極。
12.如權(quán)利要求11所述的壓電致動(dòng)器的制造方法，其特征在于所述金屬板含有選自鐵、鋁、鉻、鈷、錳、鉬和鎢中的一種或者二種以上的元素；所述內(nèi)側(cè)電極含有選自Au、Pt、Ti、Ag-Pd合金、Ag-Pt合金、Rh、In、La、Nd、Nb、Sb、Th、W、Ca、Sr、Mg以及它們的氧化物中的一種或者二種以上。
13.如權(quán)利要求12所述的壓電致動(dòng)器的制造方法，其特征在于所述內(nèi)側(cè)電極含有選自La1-xSrxMnO3(LSMO)、(La1-xSrx)(Ga1-yMgy)O3-δ(LSGM)、銦-錫氧化物(ITO)、SrRuO3(SRO)和La2-xSrxCoO4(LSCO)中的一種或者二種以上的氧化物。
14.如權(quán)利要求11所述的壓電致動(dòng)器的制造方法，其特征在于所述內(nèi)側(cè)電極的厚度為大于等于0.1μm且小于等于5μm。
15.如權(quán)利要求11所述的壓電致動(dòng)器的制造方法，其特征在于在所述內(nèi)側(cè)電極形成工序中，在所述金屬板的表面上形成有多個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極，在所述壓電層形成工序中，形成多個(gè)獨(dú)立壓電層，各個(gè)獨(dú)立壓電層層疊在各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極的表面上，當(dāng)從與所述金屬板正交的方向看時(shí)，各個(gè)獨(dú)立壓電層包含在各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極之中。
16.如權(quán)利要求15所述的壓電致動(dòng)器的制造方法，其特征在于當(dāng)從與所述金屬板正交的方向看時(shí)，各個(gè)獨(dú)立壓電層包含在從各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極向內(nèi)側(cè)偏離等于獨(dú)立壓電層厚度之距離的形狀之中。
17.一種層疊有在內(nèi)部形成有墨水流路的塊體和壓電致動(dòng)器的噴墨頭的制造方法，其中，所述壓電致動(dòng)器層疊有可彎曲的金屬板、內(nèi)側(cè)電極、壓電層以及外側(cè)電極，所述制造方法的特征在于，包括在多塊板的各個(gè)上形成貫通孔的工序；層疊并接合多塊板而形成所述塊體的工序；在所述塊體的上面層疊并接合由與形成所述塊體的金屬相同的金屬所形成的可彎曲的所述金屬板的工序；在所述金屬板的表面上形成所述內(nèi)側(cè)電極的工序；在所述內(nèi)側(cè)電極的表面上形成當(dāng)施加電壓時(shí)產(chǎn)生變形的所述壓電層的工序；以及在所述壓電層的表面上形成所述外側(cè)電極的工序，其中，所述壓電層的形成工序具有將含有壓電材料的微粒群堆積在所述內(nèi)側(cè)電極的表面上的工序、以及對(duì)該堆積層進(jìn)行退火處理的工序，在所述內(nèi)側(cè)電極形成工序中，選擇防止構(gòu)成所述金屬板的元素向所述壓電層擴(kuò)散的材料。
18.如權(quán)利要求得17所述的噴墨頭的制造方法，其特征在于所述內(nèi)側(cè)電極具有覆蓋在所述塊體的表面上形成的多個(gè)凹坑的大小，所述外側(cè)電極具有多個(gè)獨(dú)立外側(cè)電極，所述獨(dú)立外側(cè)電極形成在向著在所述塊體表面上形成的各個(gè)凹坑的位置上。
19.如權(quán)利要求17所述的噴墨頭的制造方法，其特征在于所述內(nèi)側(cè)電極具有多個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極，各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極形成在向著在所述塊體表面上形成的各個(gè)凹坑的位置上，所述壓電層具有多個(gè)獨(dú)立壓電層，各個(gè)獨(dú)立壓電層層疊在各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極的表面上，當(dāng)從與所述金屬板正交的方向看時(shí)，各個(gè)獨(dú)立壓電層包含在各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極之中。
20.如權(quán)利要求19所述的噴墨頭的制造方法，其特征在于當(dāng)從與所述金屬板正交的方向看時(shí)，各個(gè)獨(dú)立壓電層包含在從各個(gè)獨(dú)立內(nèi)側(cè)電極向內(nèi)側(cè)偏離等于獨(dú)立壓電層厚度之距離的形狀之中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造工序簡(jiǎn)單，并可降低成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的穩(wěn)定化的壓電致動(dòng)器和噴墨頭以及其制造方法。在金屬板(2)和壓電層(4)之間設(shè)置有兼擴(kuò)散防止層的內(nèi)側(cè)電極(3)。采用這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)工序中形成電極兼擴(kuò)散防止層的層，因此制造工序簡(jiǎn)單，可以降低制造成本。此外，若形成電極和擴(kuò)散防止層為二個(gè)層的結(jié)構(gòu)，則這些層的物理特性對(duì)金屬板的彎曲特性存在較大影響。由于只使用電極兼擴(kuò)散防止層的一個(gè)層，所以能夠使壓電致動(dòng)器的動(dòng)作穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H01L41/08GK1721184SQ20051008316
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月13日
發(fā)明者安井基博 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社