压电致动器、排液头及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种压电致动器、排液头及其制造方法。该压电致动器包括压电层、放置在压电层的表面上的电极层、放置在电极层上并被构造为外部端子的接触点的金属端子、以及放置在压电层与金属端子和电极层中的每一个之间的第一金属层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电致动器，被提供有压电致动器的排液头以及制造压电致动器和排 液头的方法，所述压电致动器包括在压电层的表面上形成的焙烧电极层和焙烧电极端子， 所述焙烧电极端子被形成为焙烧电极层插入在压电层和焙烧电极端子之间。
技术介绍
已知的构造成从多个排放口排放液体的排液头包括压电致动器，所述压电致 动器被构造成分别将排放能量施加到与排放口连通的压力腔中的液体(例如，参见 JP-A-2009-078564)。压电致动器均包括例如诸如PZT的压电层、公共电极和多个单个电 极。公共电极被放置为横跨与各排放口流体连通的压力腔，并保持在预定的电势。单个电 极被放置在与多个压力腔重叠的位置，从而压电层插入在公共电极和单个电极之间。金属 端子被放置在每个单个电极上，并且布线构件连接至金属端子。当经由布线构件将电压施 加到单个电极时，单个电极和公共电极之间形成电势差。因此，压电层的形状被改变、压力 腔的容积被改变、并且压力腔内的液体被压缩，从而液体被从排放口排放。然而，当操纵压电致动器时，如上所述的压电致动器可能由于施加到其的力而裂 开。如果出现从金属端子向公共电极延伸的裂纹，可能出现迁移(即，金属离子从金属端子 向公共电极移动的现象)，这可能导致绝缘劣化。因此，排放口会不能排放液体。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，压电致动器包括压电层、放置在压电层的表面上的电极 层、放置在电极层上并被构造为外部端子的接触点的金属端子、以及放置在压电层与金属 端子以及电极层中的每一个之间的第一金属层。利用上述构造，即使当出现裂纹时，也能限制裂纹传播超出第一金属层。因此，限 制可横跨压电层和金属端子的裂纹的出现。因此，即使当采用廉价的基于银的材料用于金 属端子时，也可以减少与构成金属端子的元素(特别是金属)的迁移关联的压电致动器的 绝缘劣化的发生的可能性。根据本专利技术的另一个方面，当在与压电层的表面正交的方向上看时，金属端子被 包含在第一金属层中。利用上述构造，在没有第一金属层作为中介的情况下，金属端子不能 与压电层接触，并且能够进一步可靠地限制横跨压电层和金属端子的裂纹的出现。根据本专利技术的另一方面，当在与压电层的表面正交的方向上看时，金属端子被包 含在电极层中。利用上述构造，在电极层用作减震器的情况下，能够进一步可靠地限制横跨 压电层和金属端子的裂纹的出现。根据本专利技术的另一方面，压电致动器还包括放置在金属端子和电极层之间的第二 金属层，其中当在与压电层的表面正交的方向上看时，金属端子被包含在第二金属层中，并 且第二金属层被包含在第一金属层中。利用上述构造，当放置第二金属层时，利用第一金属 层限制从第二金属层开始并到达压电层的裂纹的出现。根据本专利技术的另一方面，第一金属层包含Ti、Ni和Cr之一。利用上述构造，增强 了第一金属层产生的限制裂纹传播的效果。根据本专利技术的另一方面，压电致动器还包括多个电极层、多个金属端子和多个第 一金属层。所述多个电极层包括电极层，并且被放置在压电层的表面上。所述多个金属端 子包括金属端子。所述多个第一金属层包括第一金属层。其中，金属端子中的一个和第一 金属层中的一个被放置在多个电极层中的每一个上。根据本专利技术的另一方面，压电致动器还包括公共电极层，其中多个电极层中的每 一个与公共电极层重叠。利用上述构造，对于易于出现裂纹的大尺寸的压电层，如果出现裂纹，则限制裂纹 传播超过第一金属层，从而限制出现横跨压电层和金属端子的裂纹。根据本专利技术的另一方面，排液头包括流动通道单元，所述流动通道单元包括多个 单个的液流通道以及多个压力腔，多个单个液流通道中的每一个都包括各自的排放口，该 排放口被构造为排放液体。所述排液头包括放置在流动通道单元上的压电致动器。所述压 电致动器包括压电层。所述压电致动器包括放置在压电层的表面上的多个电极层。压电致 动器包括多个金属端子，每个金属端子被放置在电极层的各自的一个上并被电连接至各自 的电极层，并且每个金属端子被构造成关于外部端子的接触点。压电致动器包括多个金属 层，每个金属层被放置在压电层与金属端子以及电极层中的各自的一个之间。压电致动器 包括公共电极层，其中多个电极层中的每一个与公共电极层重叠。利用上述构造，即使当出现裂纹时，也能限制裂纹传播超出金属层。因此，限制横 跨压电层和金属端子的裂纹的出现。因此，即使当采用廉价的基于银的材料用于金属端子 时，也可以降低与构成金属端子的元素(特别是金属)的迁移关联的压电致动器的绝缘劣 化的发生的可能性。根据本专利技术的另一方面，多个金属层不与多个压力腔相对。利用上述构造，与液体 排放关联的压电层的驱动几乎不受金属层的影响。根据本专利技术的另一方面，制造压电致动器的方法包括下述步骤在压电层的表面 沉积第一金属层；在第一金属层的表面上焙烧电极层；以及在电极层上焙烧金属端子以将 其电连接至电极层。利用上述构造，即使当出现裂纹时，可以限制裂纹传播超出第一金属层。因此，限 制横跨压电层和金属端子的裂纹的出现。因此，即使当采用廉价的基于银的材料用于金属 端子时，可以降低与构成金属端子的元素(特别是金属)的迁移关联的压电致动器的绝缘 劣化的发生的可能性。根据本专利技术的另一方面，焙烧金属端子包括焙烧金属端子以使得当在与压电层的 表面正交的方向上看时，其被包含在第一金属层中。根据如上所述的制造压电致动器的方 法，金属端子在没有第一金属层作为中介的情况下不能与压电层接触，并且能够进一步可 靠地限制横跨压电层和金属端子的裂纹的出现。根据本专利技术的另一方面，焙烧金属端子包括焙烧金属端子以使得当在与压电层的 表面正交的方向上看时，其被包含在电极层中，根据如上所述的制造压电致动器的方法，在 电极层用作减震器的情况下，能够进一步可靠地限制横跨压电层和金属端子的裂纹的出 现。根据本专利技术的另一方面，制造压电致动器的方法还包括在电极层上焙烧第二金属 层，其中在电极层上焙烧金属端子的步骤包括在第二金属层上焙烧金属端子，并且其中，焙 烧金属端子包括焙烧金属端子以使其被包含在第二金属层中，并且焙烧第二金属层包括焙 烧第二金属层以使得当在与压电层的表面正交的方向上看时其被包含在第一金属层中。根 据如上所述的制造压电致动器的方法，当形成第二金属层时，利用第一金属层，能够进一步 可靠地限制从第二金属层开始并且到达压电层的裂纹的出现。根据本专利技术的另一方面，制造包括流动通道单元的排液头的方法包括形成压电致 动器的步骤，其包括在压电层的表面上沉积金属层；在金属层的表面上焙烧电极层；以及 在电极层上焙烧金属端子。制造排液头的方法包括步骤在流动通道单元的表面上层压压 电致动器，从而电极层与压力腔重叠并且金属端子与流动通道单元的不是压力腔的部分重叠。利用如上所述的制造排液头的方法，即使当出现裂纹时，也可以限制裂纹传播超 出第一金属层。因此，限制横跨压电层和金属端子的裂纹的出现。因此，即使当采用廉价的 基于银的材料用于金属端子时，也可以降低与构成金属端的元素(特别是金属)的迁移关 联的压电致动器的绝缘劣化的发生的可能性。根据本专利技术的另一方面，压电致动器包括压电层；电极层，所述电极层被放置在 所述压电层的表面上；金属端子，所述金属端子被放置成将所述电极层夹在所述压电层和 所述金属端子之间并且被电连接到所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电致动器，包括：压电层；电极层，所述电极层被放置在所述压电层的表面上；金属端子，所述金属端子被放置在所述电极层上，并且被构造为与外部端子的接触点；以及第一金属层，所述第一金属层被放置在所述金属端子和所述电极层中的每个与所述压电层之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小林靖功，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP