[0091] 对制造上述第一电极和第二电极的方法并无特别限制，可将金属糊的烘焙用于形 成，并且可将溅射法、蒸镀法等用于形成。可在图案化为预定的形状后使用第一电极和第二 电极。
[0092] 上述的压电元件中，能够使极化轴在给定的方向上取向。在给定方向上极化轴的 取向使上述压电元件的压电常数增大。
[0093] 对使上述压电元件极化的方法并无特别限制。可在空气中或在油中进行极化处 理。极化温度优选为60°C _160°C，尽管最佳条件取决于构成元件的压电材料的组成而稍有 不同。为进行极化处理而施加的电场能够大于或等于材料的矫顽场，具体地，为l-5kV/mm。 [0094] 由基于 Japanese Electronics and Information Technology Industries Association Standards (JEITA EM-4501)，使用可商购的阻抗分析仪而得到的共振频率 和反共振的测定结果，可通过计算确定压电常数和机械品质因数。以下将该方法称为共 振-反共振法。
[0095] 接下来，对使用根据本发明方面的压电材料的层叠压电元件进行说明。
[0096] 层叠压电元件是其中将压电材料层和包括内部电极的电极交替地层叠的层叠压 电元件，其中上述压电材料层由根据本发明方面的压电材料制成。
[0097] 图2A和2B是表示根据本发明的实施方案的层叠压电元件的构成的截面示意图。 根据本发明的实施方案的层叠压电兀件是由压电材料层54和包括内部电极55的电极形成 的层叠压电元件，其中将压电材料层和层状电极交替地层叠，其中上述压电材料层54由上 述压电材料制成。除了内部电极55以外，电极可包括外部电极，例如，第一电极51和第二 电极53。
[0098] 图2A表示根据本发明方面的层叠压电元件的构成，其中将两层压电材料层54和 一层内部电极55交替地层叠并且将该层叠结构保持在第一电极51和第二电极53之间。但 是，如图2B中所示，可增加压电材料层和内部电极的数目，并且层的数目并无限制。图2B 中所示的层叠压电元件具有下述构成，其中将九层压电材料层504和八层内部电极505交 替地层叠并且将该层叠结构保持在第一电极501和第二电极503之间，并且包括外部电极 506a和外部电极506b以使交替设置的内部电极短路。
[0099] 内部电极55和505以及外部电极506a和506b的尺寸和形状未必与压电材料层 54和504相同，并且可分成多个电极。
[0100] 内部电极55和505以及外部电极506a和506b由具有约5nm-2, OOOnm的厚度的导 电层形成。对其材料并无特别限制并且可以是通常用于压电元件的材料。实例可包括金属 例如 Ti、Pt、Ta、Ir、Sr、In、Sn、Au、Al、Fe、Cr、Ni、PcU Ag 和 Cu、及其化合物。内部电极 55 和505以及外部电极506a和506b可由其一种、至少两种的混合物或合金制成，或者可通过 将其至少两种层叠而制成。多个电极可由彼此不同的材料制成。从电极材料便宜的观点出 发，内部电极55和505能够含有Ni和Cu中的至少一种。将Ni和Cu中的至少一种用于内 部电极55和505的情况下，能够在还原性气氛中将根据本发明方面的层叠压电元件烧成。
[0101] 根据本发明方面的层叠压电元件中，内部电极能够含有Ag和Pd并且含有的Ag的 重量（Ml)与含有的Pd的重量（M2)的重量比M1/M2能够满足1. 5彡M1/M2彡9. 0,更优选 地2. 3彡M1/M2彡4. 0。上述重量比M1/M2小于1. 5是不希望的，原因在于内部电极的烧结 温度增加。另一方面，上述重量比M1/M2大于9.0是不希望的，原因在于内部电极变为岛状 并且变得面内不均匀。
[0102] 如图2B中所示，为了使驱动电压的相位均等，可使包括内部电极505的多个电极 相互地短路。实例包括其中使内部电极505、第一电极501和第二电极503交替地短路的构 成。对电极之间短路的形式并无限制。可将用于短路的配线或电极设置在层叠压电元件的 侧表面上。或者，可通过设置穿过压电材料层504的通孔并且在其内部设置导电性材料来 使电极相互短路。
[0103] 接下来，对使用根据本发明方面的压电材料的层叠压电元件的制造方法进行说 明。
[0104] 根据本发明方面的层叠压电元件的制造方法包括：将至少含有Na、Ba、Li、Nb、Ti 和Cu的金属化合物粉末分散而制备浆料的步骤（A);由上述浆料制备压实体的步骤（B); 在上述压实体上形成电极的步骤（C);和将通过使含有上述金属化合物的压实体和电极交 替地层叠而形成的压实体烧结从而得到层叠压电元件的步骤（D)，其中上述步骤（D)中的 烧结温度为1，200°C以下。上述金属氧化物粉末可含有铜。本说明书中的粉末是指固体颗 粒的集合。该集合可以是同时含有Ba、Na、Li、Ti、Nb和Cu的颗粒的集合或者多种含有它 们各自元素的颗粒的集合。
[0105] 上述步骤（A)中金属化合物粉末的实例可包括Ba化合物、Na化合物、Li化合物、 Ti化合物、Nb化合物和Cu化合物。
[0106] 可使用的Na化合物的实例包括碳酸钠和铌酸钠。
[0107] 可使用的Ba化合物的实例包括Ba的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、钛 酸盐等。
[0108] 可使用的Li化合物的实例包括碳酸锂和铌酸锂。
[0109] 可使用的Ti化合物的实例包括氧化钛和钛酸钡。
[0110] 可使用的Nb化合物的实例包括氧化铌和铌酸钠。Cu化合物的实例包括氧化铜 (I)、氧化铜（II)、碳酸铜、醋酸铜（II)和草酸铜。
[0111] 示出上述步骤（A)中形成浆料的方法的实例。以上述金属化合物粉末的1. 6-1. 7 倍的重量添加溶剂，并且进行混合。关于溶剂，例如，可使用甲苯、乙醇、甲苯和乙醇的混合 溶剂、醋酸正丁酯和水。在球磨机中进行混合24小时后，添加粘结剂和增塑剂。粘结剂的 实例包括聚乙烯醇（PVA)、聚乙烯醇缩丁醛（PVB)和丙烯酸系树脂。将PVB用作粘结剂的情 况下，以溶剂与PVB的重量比变为例如88 : 12的方式进行称重。增塑剂的实例包括癸二 酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯。将邻苯二甲酸二丁酯用作增塑剂的情 况下，称量与粘结剂相等的重量。然后，进行一夜在球磨机中的混合。调节溶剂和粘结剂的 量以致该浆料的粘度变为300-500mPa · s。
[0112] 上述步骤⑶中的压实体是指上述金属化合物粉末、粘结剂和增塑剂的片状混合 物。关于上述步骤（B)中得到压实体的方法，例如，可提及片材成形。例如，可将刮刀法用 于片材成形。刮刀法是如下方法，其中通过使用刮刀将上述浆料施涂于基材并且进行干燥 以形成片状压实体。作为上述基材，例如，可使用PET膜。希望对PET膜的设置有浆料的表 面进行氟涂布，原因在于容易将压实体剥离。干燥可以是空气干燥或热风干燥。对上述压 实体的厚度并无特别限制并且可根据层叠压电元件的厚度来调节。可通过例如增加浆料的 粘度来增加压实体的厚度。
[0113] 对上述步骤（C)中电极，即内部电极505以及外部电极506a和506b的制造方法并 无限制。电极可通过将金属糊烘焙而形成，或者可采用溅射法、蒸镀法、印刷法等形成。为了 减小驱动电压，可减小压电材料层504的层厚度和间距。此时，选择下述方法：形成包括内 部电极505和压电材料层504的前体的层叠体，然后将上述层叠体同时烧成。这种情况下， 要求由于烧结压电材料层504所必需的温度，用于内部电极的材料不引起形状变化和导电 性劣化。与Pt相比具有低熔点且价格便宜的金属例如Ag、PcU Au、Cu和Ni、或其合金可用 于内部电极505和外部电极506a和506b。但是，可在将上述层叠体烧成后设置外部电极 506a和506b。这种情况下，除了 Ag、Pd、Cu和Ni以外，可使用Al和碳系电极材料。
[0114] 关于形成上述电极的方法，优选丝网印刷法。丝网印刷法是指从压实体上放置的 丝网印刷板上方通过使用抹刀将金属糊施涂于在基材上设置的压实体的方法。上述丝网印 刷板的至少一部分设置有筛孔。因此，将设置有上述筛孔的部分的金属糊施涂于压实体。希 望上述丝网印刷板中的筛孔设置有图案。通过使用金属糊将上述图案转印到上述压实体， 由此在上述压实体上将电极图案化。
[0115] 在上述步骤（C)中形成电极后，进行从基材的剥离，然后，将至少一个上述压实体 层叠并且接合。接合方法的实例包括单轴压力加工、冷静水压加工和温静水压加工。由于 各向同性地、均匀地施加压力，因此优选温静水压加工。由于更有利地进行接合，优选在接 合过程中将压实体加热到粘结剂的玻璃化转变温度附近。可将多个上述的压实体层叠并且 接合直至达到预定的厚度。例如，将10-100层的上述压实体层叠，然后，通过在50°c -80°c 下在层叠方向上施加10_60MPa的压力10秒-10分钟，从而进行热压缩接合，以致将上述压 实体层合。同时，可通过在电极上标注对位标记，从而将多个压实体精确地对位并层叠。当 然，也可通过在压实体中设置用于定位的通孔，从而精确地进行层叠。
[0116] 上述步骤⑶中，由于可使用与Pt相比具有低熔点和价格低的金属例如Ag、PcU Au、Cu和Ni、或者其合金，因此烧结温度优选为1，200°C以下。将Ni或Cu用于电极的情况 下，能够在还原性气氛中进行步骤（D)中的烧结。
[0117] 根据本发明方面的层叠压电元件的制造方法中，上述浆料能够含有钙钛矿金属氧 化物，该钙钛矿金属氧化物至少含有Ba、Na、Li、Ti、Nb和Cu。上述钙钛矿金属氧化物的实例 包括铌酸钠和钛酸钡。上述浆料可含有Cu,这种情况下，可使用氧化铜（I)或氧化铜（II)。
[0118] 由于在烧结过程中有助于晶粒生长并且烧结体的密度增加，因此上述浆料能够含 有氧化铜。
[0119] 排液头
[0120] 根据本发明方面的排液头至少包括：设置有振动部的液室，在该振动部中引入上 述压电元件或上述层叠压电元件；和与上述液室连通的排出孔。对由根据本发明方面的排 液头排出的液体并无特别限制，只要该液体为流体。可排出水性液体和非水性液体，例如 水、墨和燃料。
[0121] 图3A和3B是表示根据本发明的实施方案的排液头的构成的示意图。如图3A和 3B中所示，根据本发明方面的排液头是包括根据本发明方面的压电元件101的排液头。压 电元件101是至少包括第一电极1011、压电材料1012和第二电极1013的压电元件。如图 3B中所示，根据需要将压电材料1012图案化。图3B是排液头的示意图。该排液头包括排 出孔105、独立液室102、将该独立液室102与排出孔105连接的连通孔106、液室隔壁104、 共同液室107、膜片103和压电元件101。图中，压电元件101为矩形，尽管形状可以是矩形 以外的椭圆形、圆形、平行四边形等。通常，压电材料1012呈现沿循独立液室102的形状的 形状。
[0122] 参照图3A对根据本发明方面的排液头中包括的压电元件101的附近进行详细说 明。图3A是图3B中所示的压电元件的宽度方向上的截面图。图中压电