专利名称：压电元件形成部件及其制造方法、压电致动器单元和液体喷射头的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含根据施加的电压可以发生变形的压电材料层的压电元件形成部件，以及制造这样的压电元件形成部件的方法。本发明还涉及压电致动器单元，其中压电元件排列并相互结合。本发明还涉及包含这样的压电致动器单元的液体喷头。例如，本发明针对一种喷墨记录头，其中利用压电元件在压力产生腔中产生压力波动以从喷嘴口喷射墨滴。
背景技术：
包含纵向振动模式的压电致动单元的喷墨记录头是公知的，其中，压电元件在其轴向上被伸展和收缩。在这样的记录头中，致动板构成了与喷嘴口连通的压力产生腔的一部分，于是压电元件发生变形以驱动致动板来产生压力波动。
日本专利公开No.11-10875A公开了这样的压电致动单元。如图8A和8B中所示出的，压电致动单元包含致动器阵列19和用于支持致动器阵列19的固定板15。在致动器阵列19中，排列布置了多个压电元件14。压电元件14中的每一个都是层叠型元件，其中内部公共电极11和内部个体电极12被交替层叠而将压电材料层13夹在其中间。将内部公共电极暴露至致动器阵列19的后端面，并将内部个体电极12暴露至致动器阵列19的前端面。在致动器阵列19的外侧面，形成有电连接到内部个体电极12的外部个体电极16和电连接到内部公共电极11的外部公共电极17。柔性电缆18的接线端子通过焊接等手段被安装到外部个体电极16和外部公共电极17的触点部分。
通常如下面所解释的制造这样的压电致动单元。
首先，如图9A和图9B所示，制备压电元件形成部件23。具体来说，通过将作为内部公共电极11的导电层21和作为内部个体电极12的导电层20交替层叠而将压电材料层22夹在其中间来形成压电元件形成部件23，并随后对其进行干燥处理和焙烧处理。更具体的，导电层21被暴露至压电元件形成部件23的后端面并延伸至其前端面附近。另一方面，导电层20被暴露至压电元件形成部件23的前端面。
接着，将掩模放置在压电元件形成部件23将成为外部个体电极16和外部公共电极17的边界以及将成为被布置在致动器阵列19的两侧端中的伪致动器(将在后面描述)的顶面的部分中。掩模24通常为U形。
接着，如图10A和图10B所示，导电材料被气相沉积到压电元件形成部件23除其侧面和底面以外的外侧面上，以形成外部个体电极16和外部公共电极17。掩模24在完成气相沉积之后被去除。
接着，将压电元件形成部件23的非活性区域置于例如由金属制成的固定板15上，并由胶粘剂固定到其上，其中，在所述非活性区域中，仅仅是有内部公共电极11和压电材料层13相层叠(见图10B)。
随后，由诸如钻石轮划片机(dicing saw)和钢丝锯之类的切割工具(没有示出)形成狭缝25，以使其从压电元件形成部件23的前端至少延伸到内部公共电极12的后端，这样压电元件14将成为活性区域的区域是梳状的。附带地，在梳状的压电元件14的两侧端处，形成一对伪致动器，所述伪致动器的宽度大于每一个压电元件14的宽度。
在上述的方法中，通过在掩模24被设置在外部个体电极16和外部公共电极17的边界上的条件下进行一次气相沉积工艺过程，完成外部个体电极16和外部公共电极17。外部个体电极16和外部公共电极17必须是被电绝缘的，因为如果两电极被电连接的话，则不能完成压电作用。
最近由于成本等问题，将不直接参与压电作用的部分设计成具有更小的尺寸成为一种趋势。也就是说，对掩模24进行这样的尺寸缩小。在这样的情况下，掩模24的宽度变窄，而其刚度降低。因此，尺寸缩小的掩模24在气相沉积的过程中可能发生弯曲，使得在掩模24和压电元件形成部件23的表面之间形成间隙。如果导电材料进入间隙，则在最坏的情况下，外部个体电极16和外部公共电极17被电连接。这样的间隙可能被形成在压电元件14的排列布置方向上的掩模24的中心部分。
在压电致动器单元中，相对于柔性电缆18的接线端子的外部公共电极17的触点部分被布置在压电元件14的排列布置方向上、较形成外部个体电极16的区域更外侧的区域中，因为触点部分必须被这样布置，以避开连接到外部个体电极16的接线。由于此原因，只要保证了用于的柔性电缆18的触点部分的话，不必如图10A中所示的使外部公共电极17的宽度全部相一致。换句话说，甚至在不必要的部分中也形成了外部公共电极17。此外，将给对应于这样的不必要的部分的掩模24的一部分带来苛刻的公差要求。
这样的问题可能不仅发生在喷墨记录头中，而且也可能类似地发生在用于喷射除墨水之外的液体的其他液体喷射头中。
发明内容
因此本发明的一个目标是通过在功能适当的部分提供外部电极以放松公差要求，来提供有利于尺寸缩减要求和提高产率的压电元件形成部件。
本发明的另一个目标是提供制造这样的压电元件形成部件的方法。
本发明的另一个目标是提供包含这样的压电元件形成部件的压电致动器单元和液体喷射头。
为了实现上述的目标，根据本发明，提供了一种压电元件形成部件，包括衬底，在所述衬底中，第一内部电极层和第二内部电极层被交替层叠，而将压电材料层夹在其中间，所述第一内部电极层被暴露于所述衬底的第一端面，所述第二内部电极层暴露于所述衬底的第二端面，其中所述第二端面与所述第一端面相对；形成在所述第一端面和第三端面上的第一外部电极层，其中，所述第三端面连接所述第一端面和所述第二端面，所述第一外部电极层电连接到所述第一内部电极层；和形成在所述第二端面和所述第三端面上的第二外部电极层，所述第二外部电极层电连接到所述第二内部电极层，并且与所述第一外部电极层是电独立的，其中
所述第一外部电极层和所述第一内部电极层将被自所述第一端面开始延伸的若干狭缝分割，以形成多个在第一方向上排列布置的压电元件；以及所述第二外部电极层包括一对第一部分，所述一对第一部分被布置在所述第三端面在所述第一方向上的两个端部，并在垂直于所述第一方向的第二方向上具有第一尺寸；和第二部分，所述第二部分被布置在所述第一部分之间，并在所述第二方向上具有小于所述第一尺寸的第二尺寸。
为了形成上述的第二外部电极层，当通过气相沉积形成外部电极层时，使用掩模，其中所述掩模具有对应于缩窄的第二部分的加宽部分。因此，即使不参与压电作用的部分的尺寸被缩减，也可以保证掩模的刚度，以便防止气相沉积过程中的不期望的弯曲。此外，因为第二外部电极层的不必要部分的面积被减小，所以有利于降低成本和缩减尺寸。
优选的是，第二尺寸基本为零。在这样的情况下，掩模的刚度被进一步提高。
优选的是，第二部分在第一方向上的尺寸大于形成第一外部电极层的区域在第一方向上的尺寸。
在这样的构造中，可以保证外部电极层之间的一定的长度。
优选的是，第一部分和第二部分以渐变方式连接。
或者，优选的是，第一部分和第二部分由第三部分连接，所述第三部分在第二方向上的各个尺寸从第一尺寸向第二尺寸逐渐变化。
根据本发明，还提供了一种制造压电元件形成部件的方法，包括如下步骤制备衬底，在所述衬底中，第一内部电极层和第二内部电极层被交替层叠，而将压电材料层夹在其中间，所述第一内部电极层被暴露于所述衬底的第一端面，所述第二内部电极层暴露于所述衬底的第二端面，其中所述第二端面与所述第一端面相对；将掩模置于所述衬底的第三端面上，其中，所述第三端面连接所述第一端面和所述第二端面；以及将导电材料沉积到被掩模覆盖的衬底上，使得第一外部电极层被形成在所述第一端面和所述第三端面上，且第二外部电极层被形成在所述第二端面和所述第三端面上，并且使得所述第二外部电极层与所述第一外部电极层电独立，其中所述第一外部电极层和所述第一内部电极层将被自所述第一端面开始延伸的若干狭缝分割，以形成多个在第一方向上排列布置的压电元件；构造所述掩模，使得所述第二外部电极层包括一对第一部分，所述一对第一部分被布置在所述第三端面在所述第一方向上的两个端部，并在垂直于所述第一方向的第二方向上具有第一尺寸；和第二部分，所述第二部分被布置在所述第一部分之间，并在所述第二方向上具有小于所述第一尺寸的第二尺寸。
优选的是，构造所述掩模，使得第二尺寸基本为零。
优选的是，构造所述掩模，使得第二部分在第一方向上的尺寸大于形成第一外部电极层的区域在第一方向上的尺寸。
优选的是，构造所述掩模，使得第一部分和第二部分以渐变方式连接。
或者，优选的是，构造所述掩模，使得第一部分和第二部分由第三部分连接，所述第三部分在第二方向上的各个尺寸从第一尺寸向第二尺寸逐渐变化。
优选的是，构造所述掩模，使得多个压电元件形成部件被同时形成，其中，所述多个压电元件形成部件中的每一个是如上所述的压电元件形成部件。
在这样的构造中，即使当多个压电元件形成部件被同时制造时，也可以精确地进行气相沉积。
根据本发明，还提供了一种压电致动器单元，其中，上述的压电元件形成部件的与第三端面相对的第四端面以悬臂梁的方式被接合至固定板，使得所述压电元件形成部件更靠近第一端面的部分成为自由端。
优选的是，使所述狭缝至少延伸到形成在第三端面并更靠近第二端面的、所述第一外部电极层的端部。
根据本发明，还提供了一种液体喷射头，包括如上所述的压电致动器单元；驱动配线，包括多个电极，所述多个电极通过接头电连接到所述第一外部电极层中被分割的各个部分和所述第二外部电极层，以便提供用于驱动所述压电元件的信号；以及振动板，所述振动板形成每一个压力产生腔的一部分，所述压力产生腔与墨滴被从此处喷出的喷嘴口相连通，其中，所述第二外部电极层通过其所述的第一部分，被电连接到所述驱动配线中的至少两个电极上。
通过参照附图详细地描述其优选的示例性实施例，本发明的上述目的和优点将变得更加清楚，其中，图1A是根据本发明第一实施例的压电致动器单元的透视图；图1B是图1A中的压电致动器单元的侧视图；图2是包含图1A中的压电致动器单元的液体喷射头的截面图；图3A和图4A是示出了如何制造图1A中的压电致动器单元的平面图；图3B和图4B是示出了如何制造图1A中的压电致动器单元的侧视图；图4C是示出了如何制造图1A中的压电致动器单元的后侧视图；图5是根据本发明第二实施例的压电致动器单元的透视图；图6是根据本发明第三实施例的压电致动器单元的透视图；图7是示出了如何制造多个本发明的压电致动器单元的平面图；图8A是现有技术的压电致动器单元的平面图；图8B是图8A中的压电致动器单元的侧视图；图9A和图10A是示出了如何制造图8A中的压电致动器单元的平面图；以及图9B和图10B是示出了如何制造图8A中的压电致动器单元的侧视图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细地描述本发明的优选实施例。与在图8A至图10B中所示出的现有技术的构造基本上相同的部件由相同的参考数字表示。
如图1A和图1B所示，根据本发明第一实施例的压电致动器单元1包括压电元件形成部件23和用于以悬臂梁的形式将压电元件形成部件23支撑于其上的固定板。此压电致动器单元1被装配在诸如喷墨记录头之类的液体喷射头中。
通过将在压电元件14中作为两极的内部电极与压电材料层13进行交替层叠，形成压电元件形成部件23。具体地，内部个体电极12和内部公共电极11被交替地层叠，而将压电材料层13夹在其中间，其中，内部个体电极12将成为其每一个都与相邻压电致动器电独立的个体电极，内部公共电极11将成为对于各个压电致动器都共用的公共电极。
利用钢丝锯等在压电元件形成部件23中形成多个狭缝25。每一个狭缝25从压电元件形成部件23的前端延伸到内部个体电极12的后端，其中内部个体电极12暴露在所述的前端。狭缝25使压电元件形成部件23的前端部分成为梳状，以形成多个排列布置的压电元件14。每一个狭缝25的底部是如在图1B中示出的虚线所示的斜面。
在排列布置的压电元件14的两侧端，形成一对伪致动器26，使伪致动器26的宽度大于每一个压电单元14的宽度。虽然伪致动器不参与用于液体喷射的压电作用，但是其作为用于当压电致动器单元1被装配到液体喷射头中时精确定位压电致动器单元1的部件。
层叠有内部个体电极12、内部公共电极11和压电材料层13的区域成为压电元件14的活性区域。当在内部个体电极12和内部公共电极11之间施加电压时，压电材料层13发生变形，使得压电元件14在其轴向上伸展或收缩。另一方面，在没有配备内部个体电极12的区域成为非活性区域，该活性区域不参与压电作用并被固定在固定板15上。
内部个体电极12被暴露在压电元件形成部件23的前端面，并且与外部个体电极16电连接(在后面描述)。另一方面，内部公共电极11被暴露在压电元件形成部件23的后端面并与外部公共电极19电连接。内部公共电极11延伸到压电元件形成部件23的前端面附近。
外部个体电极16中的每一个从压电元件形成部件23的顶面延伸到前端面，并且在压电元件形成部件23的顶面与柔性电缆18电连接。
外部公共电极19从压电元件形成部件23的顶面延伸到后端面。
在外部个体电极16和外部公共电极19之间的边界，形成非电极区域9，以使非电极区域9在压电元件14的排列布置方向上延伸。此外，在压电元件形成部件23顶面的两个横向端形成非电极区域5，以使非电极区域5连续到非电极区域9。
非电极区域9与外部个体电极16相对的部分被朝向压电元件形成部件23的后端加宽。此非电极区域9的加宽部分限定出了处在压电元件形成部件23顶面的两个横向端的外部公共电极19的加宽部分2。换句话说，在压电元件形成部件23的顶面，外部公共电极19具有加宽部分2和在其间所形成的缩窄部分3。在压电元件14的纵向上，每一个加宽部分2的尺寸大于缩窄部分3的尺寸。
加宽部分2之间的间隔，也就是说限定加宽部分2和缩窄部分3的非电极区域9在压电元件14的排列布置方向上的尺寸宽于形成外部个体电极16的区域在排列布置方向上的尺寸。外部公共电极19在加宽部分2处被电连接到柔性电缆18。
在柔性电缆18中，沿着压电元件14的排列布置方向，排列布置多个印刷配线。处在柔性电缆18两个横向端的配线通过外部公共电极19的加宽部分2被电连接到内部公共电极11。另一方面，在上述的处于柔性电缆18两个横向端的配线之间的配线通过外部个体电极16被电连接到内部个体电极12。在这样的构造中，驱动信号(电压)通过柔性电缆18被施加到各压电元件14。
图2示出了包含上述的压电致动器单元1的液体喷射头10的一个示例。
通过将形成有喷嘴31和压力产生腔32的流动通道单元33与容纳压电致动器单元1的喷射头壳体35接合构成液体喷射头10。
通过层叠形成有喷嘴31的喷嘴板36；流动通道形成板44，其中，在流动形成板中形成将成为压力产生腔32的开口空间、公共贮液室37和将腔32与贮液室37连通的液体供应通路38；以及封闭流动通道形成板44的开口空间的致动板40，来构成流动通道单元33。
当压电元件14被充电时，压电元件14在其轴向(纵向)上收缩，而当压电元件14被放电时，其进行伸展。压电元件14的前端(自由端)被固定在致动板40的孤岛部分40A上，以改变压力产生腔32的体积。
根据压电元件14的伸展和收缩，压力产生腔32被胀大或缩小，以在压力产生腔32中所容纳的液体中产生压力波动，由此将液体从贮液室37抽出，或将液体从喷嘴31喷出。
喷射头壳体35形成有用于将诸如墨水的液体导入贮液室37的液体供应通道34。液体供应管43被形成在液体供应通道34的端部。
接着，将描述如何制造上述的压电致动器单元1。
首先，如图3A和图3B中所示的，制备压电元件形成部件23，其中，在压电元件形成部件23中，内部个体电极12和内部公共电极11被交替层叠，而将压电材料层13夹在其中间。更具体地，将成为内部个体电极12的导电材料片和将成为内部公共电极11的导电材料片被交替层叠，而把将成为压电材料层13的、诸如锆钛酸铅(PZT)之类的压电材料片夹在其中间。然后将此层叠结构进行焙烧处理。在此状态下，内部个体电极12被暴露至压电元件形成部件23将成为自由端的前端面，而内部公共电极11被暴露至压电元件形成部件23将成为固定端的后端面。
接着，将由不锈钢等制成的掩模4置于压电元件形成部件23的顶面。掩模4具有带状部分7，带状部分7用于在将成为外部个体电极16和将成为外部公共电极19的区域之间形成非电极区域9。带状部分7在压电元件14的排列布置方向上延伸，并具有朝向压电元件形成部件23的后端突出的突出部分6。
掩模4具有侧端部分27，该侧端部分27从带状部分7的两端经由压电元件形成部件23的两个横向端部分连续到压电元件形成部件23的前端。使在压电元件14的排列布置方向上的侧端部分27之间的间隔小于压电元件14在排列布置方向上的突出部分6的尺寸。
接着，如图4A和图4B中所示的，在掩模4被置于压电元件形成部件23的顶面上的条件下，沉积诸如铬、镍、金、铂、铜等之类的导电材料，使得外部个体电极16和外部公共电极19被形成在没有用掩模4覆盖的部分，而非电极区域5，9被形成在用掩模4覆盖的部分。
这样所形成的外部公共电极19具有上述的加宽部分2和缩窄部分3。如图4B中所示的，外部个体电极16从压电元件形成部件23的顶面延伸到前端面，并且电连接到暴露的内部个体电极12。如图4B和图4C中所示的，使外部公共电极19从压电元件形成部件23的顶面延伸到后端面，并电连接到暴露的内部公共电极11。
在将压电元件形成部件23的非活性区域固定在固定板15上之后，利用钢丝锯等形成狭缝25，以形成如图1A和图1B所示的梳状压电元件14。
在此实施例中，因为在压电元件形成部件23的顶面上的外部公共电极19被构造为具有加宽部分2和缩窄部分3，所以用于形成非电极区域9的掩模4形成有突出部分6。
因此，掩模4的刚度被提高，使得在气相沉积过程中掩模4的不期望的弯曲可以被避免。相应地可以防止所沉积的导电材料进入由弯曲所形成的间隙中的问题。因此，即使将非活性区域的尺寸减小，也可以保持掩模4的刚度，由此提高产率。
在此实施例中，外部公共电极19通过加宽部分2与柔性电缆18电连接。没有被用作用于柔性电缆18的触点部分的部分被设置为缩窄部分3。换句话说，外部公共电极19没有被形成在不必要的部分。此外，因为突出部分6相对较宽，所以对于掩模4不需要苛刻的公差要求。
在此实施例中，在压电元件14的排列方向上的加宽部分2之间的间隔宽于形成外部个体电极16的区域在压电元件14的排列布置方向上的尺寸。因此，可以保证两个外部电极之间的一定的距离，使得掩模4的刚度可以被保证。此外，可以在掩模4上留出用于加强梁(reinforcing jig)等的空间。
图5示出了根据本发明第二实施例的压电致动器单元。
在此实施例中，掩模4的带状部分7形成有突出部分6，该突出部分6延伸到压电元件形成部件23的后端。因此，外部公共电极19的缩窄部分3被形成为被设置在压电元件形成部件23的后端面上的区域，而没有被设置在压电元件形成部件23的顶面上。
在这样的构造中，带状部分7的刚度进一步提高，同时进一步减小了外部公共电极19不必要部分的面积。
图6示出了根据本发明第三实施例的压电致动单元。
在此实施例中，加宽部分2和缩窄部分3通过部分41连接，在该部分41处，外部公共电极19在压电元件14纵向上的宽度逐渐变化。图6示出了在部分41处宽度发生线性变化的示例。但是，部分41可以具有弯曲边缘。
在此实施例中，使加宽部分2之间、在压电元件14的排列布置方向上的最大间隔大于形成外部个体电极16的区域在压电元件14的排列布置方向上的尺寸。
在这样的构造中，可以增大外部公共电极19相对于柔性电缆18的触点部分的面积，使得可以放松对于掩模4的形成触点部分用部分的公差要求。所有其他的所得的优点与在前面的实施例中所讨论的相同。
图7示出了如何同时制造多个压电致动器单元。具体地，将多个在第一实施例中所说明的压电元件形成部件23排列布置，使得一个形成部件23的后端面(在图中的下侧)面对相邻的一个形成部件23的前端面(图中的上侧)。在这样的示例中，排列布置了三个形成部件23。
掩模28同时覆盖排列布置的多个压电元件形成部件23。掩模28形成有用于形成外部个体电极16的第一开口29和用于形成外部公共电极19的第二开口30。
分隔第一开口29和第二开口30的部分作为上述的带状部分7。第一开口29的两侧部分都作为上述的侧端部分27。
第二开口30形成有在第二开口30的两端朝向第一开口29延伸的加宽部分42，以形成加宽部分2。
在将掩模28置于压电元件形成部件23的顶面的状态下，将导电材料沉积到其上，使得外部个体电极16和外部公共电极19被形成在没有用掩模28覆盖的部分。
在每一个压电元件形成部件23的非活性区域被固定在固定板15上之后，由钢丝锯等形成狭缝25，以形成如图1A和图1B所示的梳状压电元件14。
在这样的构造中，即使当对多个压电元件形成部件23进行气相沉积时，也可以高精度地进行气相沉积。
在上述的实施例中，喷墨记录头被作为液体喷射头的示例。安装在诸如打印机之类的图像形成装置中的记录头、制造安装在液晶显示器等中的颜色过滤器用颜料喷射头、形成安装在有机电致发光显示器、场发射显示器等中的电极用电极材料喷射头以及制造生物芯片用有机化合物喷射头都可以作为液体喷射头的其他的实例。
虽然已经参照具体的优选实施例示出并描述了本发明，但是在本文的教导下，各种变化和修改对于本领域的技术人员来说是明显的。这样的明显变化和修改被认为落入了本发明如所附权利要求所限定的精神、范围和意图。
权利要求
1.一种压电元件形成部件，包括衬底，在所述衬底中，第一内部电极层和第二内部电极层被交替层叠，而将压电材料层夹在其中间，所述第一内部电极层被暴露于所述衬底的第一端面，所述第二内部电极层暴露于所述衬底的第二端面，其中所述第二端面与所述第一端面相对；形成在所述第一端面和第三端面上的第一外部电极层，其中，所述第三端面连接所述第一端面和所述第二端面，所述第一外部电极层电连接到所述第一内部电极层；和形成在所述第二端面和所述第三端面上的第二外部电极层，所述第二外部电极层电连接到所述第二内部电极层，并且与所述第一外部电极层是电独立的，其中所述第一外部电极层和所述第一内部电极层将被自所述第一端面开始延伸的若干狭缝分割，以形成多个在第一方向上排列布置的压电元件；以及所述第二外部电极层包括一对第一部分，所述一对第一部分被布置在所述第三端面在所述第一方向上的两个端部，并在垂直于所述第一方向的第二方向上具有第一尺寸；和第二部分，所述第二部分被布置在所述第一部分之间，并在所述第二方向上具有小于所述第一尺寸的第二尺寸。
2.如权利要求1所述的压电元件形成部件，其中，所述第二尺寸基本为零。
3.如权利要求1所述的压电元件形成部件，其中，所述第二部分在所述第一方向上的尺寸大于形成所述第一外部电极层的区域在所述第一方向上的尺寸。
4.如权利要求1所述的压电元件形成部件，其中，所述第一部分和所述第二部分以渐变方式连接。
5.如权利要求1所述的压电元件形成部件，其中，所述第一部分和所述第二部分由第三部分连接，所述第三部分在第二方向上的各个尺寸从所述第一尺寸向所述第二尺寸逐渐变化。
6.一种制造压电元件形成部件的方法，包括如下步骤制备衬底，在所述衬底中，第一内部电极层和第二内部电极层被交替层叠，而将压电材料层夹在其中间，所述第一内部电极层被暴露于所述衬底的第一端面，所述第二内部电极层暴露于所述衬底的第二端面，其中所述第二端面与所述第一端面相对；将掩模置于所述衬底的第三端面上，其中，所述第三端面连接所述第一端面和所述第二端面；以及将导电材料沉积到被掩模覆盖的衬底上，使得第一外部电极层被形成在所述第一端面和所述第三端面上，且第二外部电极层被形成在所述第二端面和所述第三端面上，并且使得所述第二外部电极层与所述第一外部电极层电独立，其中所述第一外部电极层和所述第一内部电极层将被自所述第一端面开始延伸的若干狭缝分割，以形成多个在第一方向上排列布置的压电元件；构造所述掩模，使得所述第二外部电极层包括一对第一部分，所述一对第一部分被布置在所述第三端面在所述第一方向上的两个端部，并在垂直于所述第一方向的第二方向上具有第一尺寸；和第二部分，所述第二部分被布置在所述第一部分之间，并在所述第二方向上具有小于所述第一尺寸的第二尺寸。
7.如权利要求6所述的制造方法，其中，构造所述掩模，使得所述第二尺寸基本为零。
8.如权利要求6所述的制造方法，其中，构造所述掩模，使得所述第二部分在所述第一方向上的尺寸大于形成所述第一外部电极层的区域在所述第一方向上的尺寸。
9.如权利要求6所述的制造方法，其中，构造所述掩模，使得所述第一部分和所述第二部分以渐变方式连接。
10.如权利要求6所述的制造方法，其中，构造所述掩模，使得所述第一部分和所述第二部分由第三部分连接，所述第三部分在所述第二方向上的各个尺寸从所述第一尺寸向所述第二尺寸逐渐变化。
11.如权利要求6所述的制造方法，其中，构造所述掩模，使得多个压电元件形成部件被同时形成，其中，所述多个压电元件形成部件中的每一个是如权利要求6所述的压电元件形成部件。
12.一种压电致动器单元，其中，如权利要求1所述的压电元件形成部件的与所述第三端面相对的第四端面以悬臂梁的方式被接合至固定板，使得所述压电元件形成部件更靠近所述第一端面的部分成为自由端。
13.如权利要求12所述的压电致动器单元，其中，使所述狭缝至少延伸到形成在所述第三端面并更靠近所述第二端面的、所述第一外部电极层的端部。
14.一种液体喷射头，包括如权利要求12所述的压电致动器单元；驱动配线，包括多个电极，所述多个电极通过接头电连接到所述第一外部电极层中被分割的各个部分和所述第二外部电极层，以便提供用于驱动所述压电元件的信号；以及振动板，所述振动板形成每一个压力产生腔的一部分，所述压力产生腔与墨滴被从其处喷出的喷嘴口相连通，其中，所述第二外部电极层通过其所述的第一部分，被电连接到所述驱动配线中的至少两个电极上。
全文摘要
本发明提供了一种压电元件形成部件，其中，第一内部电极层和第二内部电极层在衬底中被交替层叠，而将压电材料层夹在其中间。第一内部电极层被暴露于衬底的第一端面，第二内部电极层暴露于衬底的第二端面，其中第二端面与第一端面相对。第一外部电极层被形成在第一端面和第三端面上，其中第三端面连接第一端面和第二端面。第二外部电极层被形成在第二端面和第三端面上。第二外部电极层和第一外部电极层是电独立的。第一外部电极层和第一内部电极层将被自第一端面开始延伸的若干狭缝分割，以形成多个在第一方向上排列布置的压电元件。第二外部电极层包括一对第一部分，其被布置在第三端面在第一方向上的两个端部，并在垂直于第一方向的第二方向上具有第一尺寸；以及第二部分，其被布置在第一部分之间，并在第二方向上具有小于第一尺寸的第二尺寸。
文档编号F04B43/04GK1542993SQ20041003101
公开日2004年11月3日 申请日期2004年4月5日 优先权日2003年4月4日
发明者冈 宣昭, 冈沢宣昭, 秀, 金谷宗秀, 北原强 申请人:精工爱普生株式会社