TWI511886B - 液體排出裝置 - Google Patents

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Description

液體排出裝置
本發明相關於設有排出單元的液體排出裝置，該排出單元具有使用以壓電元件製造之側壁(分隔壁)分區的壓力室。
作為液體排出裝置使用的噴墨頭改變壓力室內的墨水壓力，導致墨水流動，並從排出開口排出墨水，從而噴射液體微滴。明確地說，供需式噴墨頭係最常使用的。又，將壓力施加至該墨水的方法主要區分成二方法。有藉由使用至壓電元件的驅動訊號改變壓力室內的壓力而改變墨水壓力的方法，及使用至電阻器之驅動訊號導致氣泡發生在壓力室內，從而施加壓力至墨水的方法。
藉由批量地機械處理壓電材料，使用壓電元件的噴墨頭可相對輕易地產生。又，有對墨水的限制相對少並能使用各式各樣材料的墨水選擇性地塗佈記錄媒體的優點。從此種觀點，將噴墨頭使用在工業應用中的嘗試已於最近增加，諸如，彩色濾波器的製造、及形成佈線等。
關於工業使用的噴墨頭壓電法，經常使用共享模式法。該共享模式法藉由將電場施加至已在正交方向上受極化處理的壓電元件而使用切形變。待變形的壓電元件係，例如，藉由在已受極化處理之塊狀壓電材料中使用切割刀片處理墨水溝槽等而形成的分隔壁部分。在係壓電元件之 分隔壁的二側上，形成驅動壓電元件的電極，並形成將噴嘴形成於其上的噴嘴板及墨水供應系統，從而組態噴墨頭(參閱PTL 1)。此種共享模式法噴墨頭可相對輕易地製造。
近年，已有對共享模式法噴墨頭的更高液體排出能力的需求。具體地說，要求以更高速度排出具有更高黏度之微滴，及排出更多小微滴的能力。為作到此，要求以較高速度受切形變並瞬間施加微滴之構成共享模式法噴墨頭的壓電元件。
亦即，使用共享模式法噴墨頭，為增加微滴排出速度，壓電元件移位能量增加，且必需增加壓力室內的壓力變化。因此，必需增加壓電元件之由切形變量及振動性質的乘積界定的頻率性質，其係與壓電元件之形變能量相關的特性。
[引用列表] [專利文獻]
[PTL 1]
日本專利公告案號第6-6375號
普遍認為在壓電元件的形變量及固有頻率之間存在取捨關係。例如，為增加壓電元件的形變量，可能考慮增加壓電元件之高度的方法，但壓電元件的高度越大，固有頻 率越下降。因此，在壓電元件之振動性質的增加上已有限制。
又，為了密封壓力室，必需使用黏合劑將壓電元件之頂部的頂面與平板連接在一起，以形成具有平板的蓋。因此，在使用黏合劑將壓電元件之頂部的頂面與平板連接在一起的情形中，連接部的剛性減少。當連接部具有在剛性上的此種減少時，係該連接部的黏合劑可藉由來自壓電元件之切形變的反作用力變為變形，且未得到朝向該切形變的足夠形變量。又，當連接部的剛性甚低時，壓電元件的固有頻率減少，且形變速度減少。亦即，當壓電元件之頂部的限制不充份時，壓電元件不能以高速受切形變，其已係壓電元件之振動性質下降的一因素。
現在，本發明提供具有在板及壓電元件間之連接部中的經改善剛性，及經改善頻率性質的液體排出頭。
一種液體排出裝置，包括：由一對側壁、底壁、及頂壁圍繞之空間構成的壓力室；組態成構成該底壁或頂壁之至少一者的基材；組態成以液體填充該壓力室的液體供應單元；以及具有以壓電元件製造之一對側壁的電極，組態成將電壓施加至該等壓電元件，以藉由使該等壓電元件變形而改變該壓力室的體積並將液體從該壓力室排出；其中將該壓電元件的頂側面部限制為朝向該基材。
一種具有複數個壓力室的液體排出裝置，該等壓力室 係由以壓電元件製造的側壁密封，該液體排出裝置根據該等側壁的變形改變該等壓力室的體積以將液體從該等壓力室排出，包括：第一構件，以其間具有間距的方式將複數個第一壓電元件形成在一面上；及第二構件，以其間具有間距的方式將複數個第二壓電元件形成在一面上，該第二構件以使得將該等第二壓電元件定位成與該等第一壓電元件交替的方式面對該第一構件，且該等側壁係由該等第一及第二壓電元件形成；其中將第一溝槽形成在該第一壓電元件形成於其上之該第一構件的一面上，該第二壓電元件的該頂側面部與其接合；且將第二溝槽形成在該第二壓電元件形成於其上之該第二構件的一面上，該第一壓電元件的該頂側面部與其接合。
根據本發明，將壓電元件的頂側面部限制成朝向該板，從而增加剛性，從而增加壓電元件的固有頻率。因此，壓電元件的切形變速度增加，且液體排出速度遠較習知配置增加。
茲參考該等隨附圖式於下文中詳細描述根據本發明的實施例。
[第一實施例]
圖1係描繪作為與本發明的實施例相關之液體排出頭的範例之噴墨頭的分解示意圖。噴墨頭100具有由一對側壁3、底壁21、及頂壁11圍繞之空間構成的壓力室1。如圖1所描繪的，排出單元10可能設有在與液體排出方向A正交之寬度方向B上形成為列的多個壓力室1。可能將具有對應於壓力室1形成的多個排出開口30a的噴嘴板30設置在壓力室1的液體排出側面(前面)上。可能將排出單元10及噴嘴板30對準並黏合在一能，使得壓力室1及排出開口30a的位置匹配(亦即，所以將壓力室1及排出開口30a連結)。
可能將連結至壓力室1的多個背面溝槽2形成在排出單元10的液體供應側面(背面)上。又，可能將在寬度方向B上延伸以連結至所有背面溝槽2之墨水供應狹縫40a形成於其上的背面板40連接至排出單元10的背面。另外，可能將與墨水罐(未圖示)連結之墨水供應開口51及墨水收集開口52在其上的歧管50連接至背面板40。又，可能在與排出單元10之液體排出方向A及寬度方向B正交的方向上將多條訊號佈線61形成於其上的可撓板60連接在該面上。
圖2係墨水流動路徑的橫剖面示意圖，描繪噴墨頭100中的墨水流動。經由歧管50內的墨水供應開口51及共享液體室53將供應自墨水罐(未圖示)的墨水I供應至墨水供應狹縫40a。另外，墨水I從墨水供應狹縫40a通過背面溝槽2、填充壓力室1、並視情況從排出開口30a 排出。
將排出單元10的壓力室1形成為藉由以極化壓電材料構成的側壁(分隔壁)3密封，如圖1所示。更具體地說，壓力室1係藉由以一對相鄰側壁3密封而形成。將側壁3形成為從附接噴嘴板30的前面延伸至附接背面板40之背面(亦即，沿著液體排出方向A)。根據本實施例，將側壁3形成為沿著液體排出方向A延伸的立方形。
構成側壁3的壓電元件已在正交於液體排出方向A的方向，亦即，在寬度方向B上的二側面上將稍後描述的一對電極設置至其。電壓在與該對電極之間的極化方向正交的方向上施加，因此側壁3受切形變，且壓力室1的體積改變，因此係液體的墨水I從壓力室1排出。
將於下文詳細地描述排出單元10的組態。圖3A及3B係描繪一部分排出單元10的說明圖，圖3A係排出單元10的部分分解圖，且圖3B係排出單元10的部分透視圖。排出單元10具有構件11及設置成面對構件11的基材21。
構件11係從壓電材料形成。構件11具有係以通用板形形成的構件主部件的構件基底單元12。構件11也具有以積體方式從構件基底單元12朝向基材21凸出的壓電元件13。此等壓電元件13以梳狀型式從構件基底單元12朝向基材21凸出。將在壓電元件13之凸出方向C上的頂部16固定至基材21。排出單元10僅需具有藉由至少一對壓電元件構成的至少一壓力室，但本文的說明將提供具有在 與液體排出方向A之正交寬度方向B上形成為列之多個壓力室1的排出單元10。
將多個壓電元件13形成為從構件基底單元12之面14的一面凸出。將多個壓電元件13形成在一面14上，在寬度方向B上在其間保留間距。亦即，將多個壓電元件13設置成在構件基底單元12之一面14上在寬度方向B上保留在彼此之間的間距。此處構件基底單元12變為壓力室的底壁或頂壁。
基材21具有形成在大略板形之基材基底單元22上沿著液體排出方向A延伸的多個溝槽23。多個溝槽23在基材基底單元22(基材21)之面對構件基底單元12之一面14的一面24上在寬度方向B上以保留其間間距的方式形成，使得在壓電元件13之凸出方向C上的頂部16適應於其中。選擇具有等於或大於構件11(壓電元件13)的楊格模數之楊格模數的基材21係有利的，使得甚至在待於稍後描述之壓電元件13切形變時，也不導致形變。在構件基底單元12係壓力室之底壁的情形中，基材基底單元22變為壓力室的頂壁，且在構件基底單元12係壓力室之頂壁的情形中，基材基底單元22變為壓力室的底壁。
壓電元件13可能在將二壓電體黏貼在一起的山形組態中。該等二壓電體係在係平行於凸出方向C之方向的第一方向(平行於壓電元件之側面(或壓電元件之頂側面部)的方向)上極化的底端壓電部(第一壓電部)13a，其以與構件基底單元12積體的方式形成並從面14凸出。 另一者係在與第一方向相反的方向(第二方向)上極化的頂端壓電部(第二壓電部)13b。
為更具體地描述，在底端壓電部(第一壓電部)13a之凸出方向C上的底端部係以與構件基底單元12之面14積體的方式連結(形成)，並將13b之在凸出方向C上的底端部連接至在第一壓電部13a之凸出方向C上的頂部。在圖3A及3B中，如圖中的箭號所示，底端壓電部13a在與凸出方向C相反的方向上極化，且頂壓電部13b在與凸出方向C相同的方向上極化。
壓電元件13的頂部16(頂壓電部13b的頂部)與面對其的溝槽23接合，因此將頂側面部連接至並限制在溝槽的內側面部。壓電元件13變為側壁3，且壓力室1係藉由一對側壁3及構件基底單元12(頂壁)及構件底部(底壁)以高度H形成。
構件基底單元12的另一面15具有對應於各壓力室1個別地形成的引出電極4。將可撓基材60的訊號佈線61連接至形成在構件基底單元12上的引出電極4，如圖1描繪的。在此情況中，以對準方式連接引出電極4及訊號佈線61。
其次，將更詳細地描述排出單元10的組態。圖4係排出單元10的部分分段圖。壓電元件13具有側面18，其垂直方向平行於寬度方向B(係面對壓力室1的側面)，及頂面19，其垂直方向平行於凸出方向C，其中側面18及頂面19在平行於液體排出方向A的方向上延伸。假設 此處壓電元件之寬度方向B的厚度為L。將一對訊號電極17形成在壓電元件13的側面18上，並將壓電元件13夾於一對訊號電極17之間。將訊號電極17形成為以C形圍繞壓力室1，且彼此相鄰的訊號電極17係電絕緣的。
將訊號電極17延伸至壓電元件13的側面18與溝槽23接合的接合區(頂側面部18B)，亦即，延伸至壓電元件13的頂部16。將係其延伸部的頂側面部18B連接至溝槽23的內側面部，並將頂側面部18B限制在溝槽23中。
溝槽23具有內側面部28，其垂直方向平行於寬度方向B，及底面29，其垂直方向平行於凸出方向C。
D代表壓電元件之頂側面部的長度，具有20微米或更大及60微米或以下的有利範圍。若D太短，連接部的剛性低，且本發明的優點(增加連接部的剛性並改善形變速度)減少。D越長，連接部的剛性越增加，但可能有壓電元件變得太長且壓電元件的剛性減少的情形，因此本發明的優點減少。
在壓電元件13的頂部16與溝槽23接合的情形中，將壓電元件13之頂部16的頂側面部18B與溝槽23的內側面部28連接在一起。可能以不具有任何間距在其間，或可能以具有間距在其間面對的方式將壓電元件13之頂部16的頂側面部18B與溝槽23的內側面部28接合。不具有間距的接合致能剛性顯著地增加。在空間W形成在形成在頂部16的頂側面部18B及內側面部28之間(更具體地說，在訊號電極17之電極面及內側面部28之間)的 情形中，以彈性構件填充該空間W係有利的，且以黏合劑25填充係特別有利的。壓電元件13的頂面19可能經由彈性構件與溝槽23的底面29連接，但無間距的緊接是更有利的。無間距的緊接致能剛性增加。因此，壓電構件11及基材21形成高度為H的壓力室1，而相互連接。若以彈性構件填充空間W，可增加剛性，而與溝槽23接合之壓電元件13的部位也可受切形變，因此可增加形變量。
其次，將描述施加電壓至訊號電極17的方法。圖5係從排出單元10之背面溝槽2的形成面側觀看之壓力室1的部分示意圖。如圖5描繪的，將多個引出電極4配置在構件基底單元12的另一面15上，將彼等電性連接至可撓基材60的訊號佈線61(圖1)。又，如圖5所示，將連接為從訊號電極17延續並與訊號電極17電導通的背面電極26形成在背面溝槽2的內部上，且在此處將背面電極26連接為與引出電極4電導通。
在上述電極組態中，如圖5描繪的，當從可撓基材60將電壓V施加至引出電極4時(圖1)，電壓V係經由背面電極26施加至訊號電極17。根據此處的電極組態，驅動電壓可從不與墨水接觸之構件基底單元12的另一面15施加，並可經由平坦形電極4及26將施加電壓傳輸至訊號電極17。因此，噴墨頭的組態變得簡單且在導電可靠性上優良。
其次，圖6A至6C係與本實施例相關之在將電壓施加 至該等電極的情形中，描畫壓電元件13A及13B的移位及壓力室1之形變的示意圖。針對此處的描述目的，假定將電壓VA 施加至訊號電極17A，並將電壓VB 及VC 分別施加至訊號電極17B及17C。如圖6A描繪的，在接地狀態的情形中，其中施加電壓為VA =VB =VC ，壓電元件13A及13B未形變。
其次，如圖6B描繪的，在保持施加電壓VA >VB 且施加電壓VB <VC 的情形中，電壓VA -VB 及電壓VC -VB 導致電場在與極化方向正交的方向上施加至壓電元件13A及13B，且壓電元件13A及13B受切形變。在此情形中，在壓力室1之橫剖面區域膨脹的方向上，將壓電元件13A及13B移位成狗腿形。因為以此方式將電場施加至壓電元件13A及13B，壓力室1的內側以液體填充。
其次，如圖6C描繪的，在施加電壓為VA <VB 且施加電壓為VB >VC 的情形中，在壓力室1之橫剖面區域縮小的方向上，將壓電元件13A及13B移位成狗腿形。在與圖6B所示的方向相反之方向上施加至壓電元件13A及13B的電場導致在第一壓力室中的液體受壓，因此液體從排出開口30a排出(圖1)。
因此，根據本實施例，壓電元件13的頂部16與基材21的溝槽23接合，且如圖4所示，以彈性構件(黏合劑為佳)25填充在溝槽23的內側面部28及壓電元件13之頂部16的頂側面部18B之間的空間W。倘若壓電元件13如圖6B及圖6C所描繪地受切形變，且甚至受壓縮形變 時，彈性構件25未受如使用習知配置的切形變，因此將壓電元件13的頂部16有效地限制在溝槽中。因此，顯著地改善此連接部的剛性，且壓電元件13的固有頻率高於使用習知配置，因此壓電元件13的切形變速度增加。因此，液體排出速度比使用習知配置增加得更多。
又，根據本實施例，在壓電元件13的側壁面18上將一對電極17形成至高達與溝槽23接合的接合區域(亦即，溝槽23之深度D的區域)。因此，與溝槽23接合之壓電元件13的部位也可受切形變。
又，可能使用具有等於或大於壓電元件13的楊格模數之楊格模數的彈性構件(黏合劑係有利的)25，但根據本實施例，使用具有小於壓電元件13之楊格模數的彈性構件25。因此，在壓電元件13形變的情形中，彈性構件25輕易地壓縮形變，且甚至在與溝槽23接合之壓電元件13的部位中引起切形變，因此壓電元件13的移位量增加。因此，改善壓電元件13的剛性且固有頻率增加，而可增加壓電元件13的移位量，因此可有效地改善壓電元件13的形變速度。
又，根據本實施例，將頂壓電部13b形成為在凸出方向C上比底端壓電部13a更長。若可將壓電元件13組態成甚長，壓電元件13的形變長度變得更長，因此可增加形變量。藉由彈性構件25限制長出壓電元件的頂側面部的長度D之的壓電元件13的區域，但彈性構件25的楊格模數比壓電元件13更低，因此未損失形變量增加的優 點。因此，相較於描繪於圖9及圖10A及圖10B中的習知組態，可增加壓電元件13的形變量。
明確地說，將頂壓電部13b形成為在凸出方向C上比底端壓電部13a更長出壓電元件的頂側面部之長度D的量，因此底端壓電部13a的高度及藉由從頂壓電部13b之高度減去壓電元件的頂側面部之長度D而得到的長度變為H/2且大致相等。因此，將底端壓電部13a的高度及減去與溝槽23接合之頂壓電部13b的部分之該部分的高度各者設定為大致等於H/2，因此得到有效切形變，並可有效地排出液體。
又，當壓電元件之頂側面部的長度D拉長時，藉由黏合劑25限制的區域膨脹，因此增加連接部的剛性。相較於習知組態，可增加壓電元件13及基材21之連接部的剛性，並可增加壓電元件13的固有頻率。
須注意本發明並未受限於上述實施例，且熟悉本技術的人士可在本發明的技術構想內產生許多修改。上述實施例係針對溝槽23係凹孔的情形描述，但溝槽23可能係通孔。
又，上述實施例描述將壓電元件組態成使得二極化壓電部在相互相反的方向上黏貼在一起的情形，但本發明並未受限於此。即使在壓電元件係以在平行於凸出方向(壓電元件的側面或頂側面部)之方向上以一極化壓電部製造的情形中，仍可應用本發明。
又，本實施例描述作為液體排出頭使用之用於印表機 等的噴墨頭，但本發明並未受限於此，並可能使用排出液體的噴墨頭，該液體包括在形成金屬佈線之情形中使用為液體的金屬粒子。又，本實施例描述從構件之構件基底單元12朝向基材21凸出的壓電元件13。亦即，描述將壓電元件的終端部之一者形成為與該構件整合的情形。然而，本發明並未受限於此，且壓電元件的二終端各者可能連接至該基材。可能將溝槽形成在該等基材的至少一者中，並可能將壓電元件的該等終端之至少一者的壓電元件之頂側面部限制成朝向形成在基材中之溝槽的內側面部。不言而喻，可能將溝槽形成在二基材中，並可能將壓電元件之二終端的頂側面部限制成朝向形成在基材中之溝槽的內側面部。
[第二實施例]
第一實施例描述將壓電元件之頂側面部連接至形成在基材中之溝槽的內側面部的範例，但本實施例將描述將黏合層形成在基材中，並將壓電元件的頂側面部嵌入黏合層中，因此將頂側面部限制成朝向基材的範例。
圖9係排出單元210之實施例的部分分段圖。壓電元件213的頂部217具有形成在頂面217A之二側上的一對側面217B及217C及頂面217A，彼等係在寬度方向B上的凸面。
壓電元件213的頂側面部(嵌入在黏合層216中的部位之高度D(亦即，嵌入量)的部位)與黏合層216接 觸。黏合層216可能在寬度方向B上延續在多個壓電元件213上方。
將係第一電極的訊號電極219A形成在與虛擬室22接觸之壓電元件213的側面213C上，並將係第二電極的訊號電極219B形成在與壓力室21接觸的側面213D上。將訊號電極219A及219B設置至壓電元件213的側面213C及213D以包夾壓電元件213，並形成為從底端部218延伸至頂部217。本實施例說明具有在壓力室之間的虛擬室22的範例，但不言而喻，可能使用不具有虛擬室的組態，諸如，在第一實施例中。
將連接成從訊號電極219A延續並與訊號電極219A電導通的底面電極220A形成在構件211之構件基底單元212的一面212A上。又，形成連接成從訊號電極219B延續並與訊號電極219B電導通的底面電極220B。藉由形成在底面電極220A上的溝槽222將訊號電極219A及訊號電極219B分段並電絕緣。
使用上述組態，壓力室21及虛擬室22係藉由係二相鄰側壁(分隔壁)之壓電元件213密封的區域。亦即，該區域係由側壁(壓電元件)213、係頂壁或底壁的構件基底單元212、及係底壁或頂壁之基材221所圍繞。更具體地說，壓力室21係由訊號電極219B、底面電極200B、及黏合層216圍繞的區域，且虛擬室22係由訊號電極219A、底面電極220A、黏合層216、及溝槽222圍繞的區域。
圖9所示之壓力室21的橫剖面面積係在平行於壓力室21的凸出方向C之方向上的高度H乘以在平行於壓力室1的寬度方向B之方向上的寬度W。壓力室21的高度H係從在壓電元件213之凸出方向C上的整體高度將嵌入在黏合層216中之頂側面部的長度(嵌入量)D減去的差。壓力室21的寬度W係底面電極220B的寬度，且壓電元件213的寬度T係在從一側面213C至另一側面213D之寬度方向B上的寬度。
將壓電元件213的頂部217連同訊號電極219A及219B嵌入在以均勻厚度跨越基材221之面221A的整體面形成之黏合層216中，並經由訊號電極219A及219B與黏合層216接觸。因此，可在與極化方向正交的方向上將電場施加至壓電元件213的頂部217，亦即，嵌入在黏合層216中之壓電元件213的該部位。
其次，將描述將電壓施加至電極219A及219B的方法。圖10A及10B係排出單元210的部分透視圖，圖10A係從前面側觀看排出單元210的部分透視圖，且圖10B係從背面側觀看排出單元210的部分透視圖。圖10A及10B描繪對應於排出單元210中之一壓力室21及二虛擬室22的部分。
如圖10A描繪的，將多個引出電極25A1 、25A2 、及25A3 、及共享電極225設置並連接在構件211之構件基底單元212的另一底面212B，並電性連接至可撓基材的訊號佈線。
又，如圖10A描繪的，將連接成從訊號電極219A延續並與訊號電極219A電導通的前面電極223A形成在前面溝槽23上，並將前面電極223A連接成與引出電極25A2 電導通。其次，如圖10B描繪的，形成連接成從訊號電極219B延續並與訊號電極219B電導通的底面電極224B。將背面電極224B連接成經由共享電極225與引出電極25A1 及25A3 電導通。
使用上述電極組態，在從可撓基材將電壓VA施加至引出電極25A2 時，電壓VA經由前面電極223A施加至訊號電極219A。相似地，在從可撓基材將電壓VB施加至引出電極25A1 及25A3 之一者時，經由背面電極224B將電壓VB施加至訊號電極219B。
在與極化方向正交的方向上，將來自訊號電極219A及219B之間的電位差之電場施加至壓電元件213，且壓電元件213受切形變。由於壓電元件213的此切形變，壓力室21的體積改變，且微滴從連結至壓力室21的排出開口排出。
將於下文詳細地描述根據本實施例之噴墨頭200的操作。圖11A至11D係描述如果將電壓施加至電極219A及219B，藉由相互相鄰之二壓電元件2131 及2132 的移位使壓力室21形變的示意圖。針對此處的描述目的，假定將電壓VA施加至訊號電極219A並將電壓VB施加至訊號電極219B。
如圖11A描繪的，在施加電壓為VA=VB之所謂接地 狀態的情形中，壓電元件2131 及2132 不移位。
其次，如圖11B描繪的，在施加電壓VA>VB的情形中，電壓VA-VB導致電場在與極化方向正交的方向上施加至壓電元件2131 及2132 ，且壓電元件2131 及2132 受切形變。在此情形中，在壓力室21之橫剖面區域膨脹的方向上，將壓電元件2131 及2132 移位成狗腿形。因為以此方式將電場施加至壓電元件2131 及2132 ，壓力室21的內側以係液體的墨水填充。
圖11C係將圖11B中的黏合層216及頂部217之區域放大的圖。根據本實施例，黏合層216具有比壓電元件213之楊格模數更小的楊格模數。因此，也可將嵌入在黏合層216中的頂部217移位。
其次，如圖11D描繪的，在施加電壓係VA<VB的情形中，壓電元件2131 及2132 在壓力室1之橫剖面區域縮小的方向上以狗腿形形變。因為電場如圖11B所示之方向相反的方向上施加至壓電元件2131 及2132 ，壓力室21內側的液體受壓，且係液體的微滴從排出開口排出。須注意雖然未顯示在圖中，在此情形中，頂部217也在減小方向上形變。
根據本實施例，藉由在凸出方向C上的嵌入量D將壓電體213B形成為比壓電體213A更長。換言之，在塗佈基材221之該一面的同時將壓電元件213的頂部217嵌入在黏合層216中，因此將壓電元件213形成為甚長，具有與習知配置大致相同的壓力室21容量(H*W)。黏合層216 均勻地塗佈基材221的全部一面係有利的。藉由具有均勻塗佈的前面，可輕易地導致係嵌入黏合層中之壓電元件的頂部量之頂側面部的長度在各壓電元件中相同。
黏合層216的楊格模數E小於壓電元件213的楊格模數E，因此嵌入黏合層216中的頂部217也可用UX2 的量移位。
係頂部217之頂面217A、及二側面217B及217C的三個面與黏合層216接觸。將接觸黏合層之二側面的部分稱為頂側面部。在寬度方向B上將黏合層216均勻地形成在多個壓電元件213的頂部217上。因此，藉由黏合層216有效地限制壓電元件213之頂部217的頂側面部，改善切形變情形中的剛性，增加壓電元件213的固有頻率，並改善振動性質。因此，液體可用比習知配置更高的速度排出。
亦即，依據黏合層216中的嵌入量D、壓力室21的高度H、及壓電元件213的寬度T，相關於壓電元件213及黏合層216之應力分佈在移位時改變，並反映在移位量及固有頻率中。
例如，若將壓力室21的高度H除以壓電元件213之寬度T界定為縱橫比R(H/T)，當縱橫比R增加時，移位量UX1 (圖1B)增加。然而，在壓電元件213的嵌入部位之寬度方向B上的黏合區域增加且黏合層216的剛性增加，因此嵌入區域的移位效果減少。又，若縱橫比R太小，移位量顯著地減少且變成排出錯誤的因素。另一方 面，藉由增加黏合層216的楊格模數，側面217B及217C的剛性改善，導致經改善的固有頻率。
根據上文，藉由適當地調整嵌入量D及黏合層216的楊格模數E及縱橫比R，振動性質可比習知配置更有效地改善，並可得到具有穩定排出的組態。
亦即，根據本實施例，將係第一及第二電極之訊號電極219A及219B均勻地設置至壓電元件213的側面213C及213D，並將壓電元件213的頂部217嵌入在均勻地塗佈基材221之該一面的黏合層216中。因此，壓電元件213的嵌入部也可移位，且因為頂部217之側面217B及217C的頂側面部接觸黏合層216而可抑制剛性減少，因此可改善振動性質。
又，根據本實施例，將壓電體213B形成為在凸出方向C上比壓電體213A更長。若可將壓電元件213組態成甚長，壓電元件213的形變長度變得更長，因此可增加形變量。經由黏合層216限制已藉由嵌入量D之量拉長的區域，但因為黏合層216的楊格模數比壓電元件213低，壓電元件213未損失形變量增加的效果。因此，相較於習知組態，可增加壓電元件213的形變量。
明確地說，在凸出方向C上以頂側面部的長度量(嵌入量)D將壓電體213B形成為比壓電體213A更長，因此壓電體213A的高度與藉由從壓電體213B之高度減去頂側面部的長度(嵌入量)D而得到的長度變為H/2且大致相等。因此，將壓電體213A的高度及減去在壓電體213B之 頂側面部的長度(嵌入量)D之該部位的高度各者設定為在壓電元件213中大致等於H/2。因此可得到更有效的切形變，並可有效地排出液體。
其次，將描述根據本實施例之排出單元210的製造方法。首先，將已受極化處理之二壓電元件基材反轉並使用黏合劑黏貼在一起，藉由諸如研磨之處理處理成期望尺寸，並變成壓電構件。
其次，在壓電構件中，處理用於形成壓力室的溝槽並處理前面溝槽(圖10中的23)。藉由形成溝槽，此處將作為壓電元件(致動器)使用的分隔壁(側壁)形成在壓電構件中。針對此處的溝槽處理，使用鑽石刀的切割工作係有利的，例如，使得壓電構件在處理時不到達居里溫度。然而，前面溝槽(圖10中的23)不係將於稍後操作為致動器的區域，所以可能使用雷射處理等，其不將該構件的居里溫度列入考慮。
其次，將導電層施加至形成分隔壁的壓電構件。此可藉由無電電鍍等實現。隨後，可藉由研磨等選擇性地移除壓電元件之頂面(圖9中的17A)的導電層，並將溝槽(圖9中的22)處理成更將導電層分段。須注意此處處理的溝槽(圖9中的22)可能係以雷射處理或使用鑽石刀的切割工作形成。
其次，以黏合劑均勻地塗佈基材(圖9中之21)之一面的整體面，將分隔壁的頂部嵌入該黏合劑中並導致黏合劑變硬，因此得到其壓電元件之頂側面部嵌入黏合層(圖 9中的16)中的排出單元10。
黏合劑在基材上的塗佈法可能使用可調整厚度的技術，諸如，絲網印刷或塗佈棒以直接塗佈基材，或可能將黏合劑暫時地塗佈在膜或玻璃板上，然後轉移至該基材。用於形成黏合層的黏合劑可能係，例如，環氧樹脂、酚、或聚醯胺。
隨後，將排出單元的前面接地並研磨，以移除導電層並配置成所欲尺寸形狀。又，將分段引出電極的溝槽處理為排出單元的上面，並得到各者電性分段的個別電極。
使用上述一系列處理，在形成排出單元210時，將噴嘴板、歧管、及可撓基材等黏貼在一起，導致得到根據本實施例的噴墨頭。
須注意本發明並未受限於上述實施例，且熟悉本技術的人士可在本發明的技術範圍內產生許多修改。
上述實施例描述將壓電元件組態成使得二極化壓電部在相互相反的方向上黏貼在一起的情形，但本發明並未受限於此。即使在壓電元件係以在平行於凸出方向(壓電元件的側面或頂側面部)之方向上以一極化壓電部製造的情形中，仍可應用本發明。
又，本實施例描述作為液體排出頭使用之用於印表機等的噴墨頭，但本發明並未受限於此，並可能使用排出液體的噴墨頭，該液體包括在形成金屬佈線之情形中使用為液體的金屬粒子。
又，本實施例描述從構件之構件基底單元212朝向基 材221凸出的壓電元件213。亦即，描述將壓電元件的終端部之一者形成為與該構件整合的情形。然而，本發明並未受限於此，且壓電元件的二終端各者可能連接至該基材。
可能將壓電元件之該等頂側面部的至少一者嵌入在形成在該等基材之至少一者上的黏合層中，並藉由該基材限制其。不言而喻，可能將壓電元件之二終端的頂側面部各者嵌入在形成在二基材上的黏合層中，並限制成朝向基材。
[第三實施例]
將參考該等所附圖式詳細描述本實施例。
圖12係描繪與本實施例相關之作為液體排出頭的範例之噴墨頭的分解示意圖。描繪於圖12中噴墨頭300具有排出單元310，該排出單元具有在與液體排出方向A正交之寬度方向B上形成為列的多個壓力室31。將具有對應於壓力室31形成的多個排出開口330a的噴嘴板330設置在排出單元310的液體排出側面(前面)上。可能將排出單元310及噴嘴板330對準並黏合在一能，使得壓力室31及排出開口330a的位置匹配(亦即，所以將壓力室31及排出開口330a連結)。
可能將連結至壓力室31的多個背面溝槽32形成在排出單元310的液體供應側面(背面)上。又，可能將在寬度方向B上延伸以連結至所有背面溝槽32之墨水供應狹 縫340a形成於其上的背面板340連接至排出單元310的背面。另外，可能將與墨水罐(未圖示)連結之墨水供應開口351及墨水收集開口352在其上的歧管350連接至背面板340。又，將可撓基材360及370分別連接至排出單元310的上面及下面。
根據本實施例，將排出單元310的壓力室31形成為藉由以極化壓電材料製造的二相鄰分隔壁33A及33B密封，如圖12描繪的。
將側壁33A及33B形成為立方形，以從附接噴嘴板330的前面延伸至附接背面板340之背面(亦即，沿著液體排出方向A)。
將待於稍後描述的電極設置在分隔壁33A及33B的二側面上。
將電壓施加在與電極之間的極化方向正交的方向上，因此分隔壁33A及33B受切形變，且壓力室31的體積改變，因此將係液體的墨水I從排出開口330a排出。
將於下文詳細地描述排出單元310的組態。圖13A及13B係描繪一部分排出單元310的說明圖，圖13A係排出單元310的部分分解圖，且圖13B係排出單元310的部分透視圖。排出單元310具有第一構件311A，該第一構件具有第一構件底部312A及以梳狀型式從第一構件底部312A凸出的多個壓電元件313A。又，排出單元310具有第二構件311B，該第二構件具有第二構件底部312B及以梳狀型式從第二構件底部312B凸出的多個壓電元件 313B。
將第一及第二構件底部312A及312B形成為近似板形。將多個第一壓電元件313A形成為從第一構件311A之該等面314A之一者凸出，在寬度方向B上在彼此之間保留空間。亦即，以在寬度方向B上在其間保留空間的方式將多個第一壓電元件313A設置至第一構件底部312A的面314A。又，將多個第二壓電元件313B形成為從第二構件311B之該等面314B之一者凸出，在寬度方向B上在彼此之間保留空間。亦即，以在寬度方向B上在其間保留空間的方式將多個第二壓電元件313B設置至第二構件底部312B的面314B。
使第二構件311B面對第一構件311A，使得第一壓電元件313A與第二壓電元件313B交替地成對定位。形成以第一壓電元件313A製造的側壁(分隔壁)33A及以第二壓電元件313B製造的側壁(分隔壁)33B。亦即，第一構件底部312A的面314A與第二構件底部312B之面314B一起交替地面對，使得第一壓電元件313A及第二壓電元件313B交替。因此，壓力室31可用細如壓電元件313A(313B)之間距的二倍間距形成，並可實現高密度壓力室31。
將引出電極34A形成在第一構件底部312A的另一面315A上，並將引出電極(未圖示)形成在第二構件底部312B的另一面315B上，分別對應於壓力室31。將可撓基材360的訊號佈線361連接至形成在第一構件基材312A 上的引出電極34A，如圖12描繪的。將可撓基材370的訊號佈線371連接至形成在第二構件基材底部312B上的引出電極(未圖示)。在此情形中，以對準方式將引出電極34A及訊號佈線361，及引出電極(未圖示)及訊號佈線371各者連接。
如圖13中之箭號描繪的，壓電元件313A及313B從基材的該等面之一者凸出。該等壓電元件形成所謂的山形形狀，其中將在凸出方向(高度方向)及平行方向上極化的壓電材料及在其之相反方向上極化的壓電材料黏貼在一起。
為具體地描述，第一壓電元件313A從第一構件底部312A的面314A凸出，並具有在凸出方向C1 及平行方向上極化的第一底端壓電部313Aa。換言之，第一壓電元件313A具有在與面314A正交之方向上極化的第一底端壓電部313Aa。在圖13A及13B中，第一底端壓電部313Aa在與凸出方向C1 相反的方向上極化。另外，將第一壓電元件313A固定至第一底端壓電部313Aa，並具有在與第一底端壓電部313Aa相反之方向上極化的第一頂壓電部313Ab。
又，第二壓電元件313B從第二構件底部312B的面314B凸出，並具有在凸出方向C2 及平行方向上極化的第二底端壓電部313Ba。另外，將第二壓電元件313B固定至第二底端壓電部313Ba，並具有在與第二底端壓電部313Ba相反之方向上極化的第二頂壓電部313Bb。在圖 13A及13B中，第二底端壓電部313Ba在與凸出方向C2 相反的方向上極化。
根據本實施例，將第二壓電元件313B之頂部316B接合至其的第一溝槽317A形成於在第一構件311A之第一構件底部312A上的面314A上。相似地，將第一壓電元件313A之頂部316A接合至其的第二溝槽317B形成於在第二構件311B之第二構件底部312B上的面314B上。將溝槽317A及317B形成為從排出單元310之前面延伸至背面，與壓電元件313B及313A相似，以接合壓電元件313B及313A。如圖13B描繪的，第一壓電元件313A與第二溝槽317B接合且第二壓電元件313B與第一溝槽317A接合，因此將第一構件311A及第二構件311B連接，並形成排出單元310。更具體地說，根據本實施例，壓電元件313A及313B為山形組態，因此第一頂壓電部313Ab的一部分與第二溝槽317B接合，且第二頂壓電部313Bb的一部分與第一溝槽317A接合。
繼續，將更詳細地描述排出單元310的組態。圖14係排出單元310的部分分段圖。第一壓電元件313A的頂部316A與第二溝槽317B之底部緊鄰或以其間保留空間的方式接合，因此第一壓電元件313A之頂部316A的頂側面部與該溝槽之內側面部連接，且該頂側面部為該溝槽所限制。又，第二壓電元件313B的頂部316B與第一溝槽317A之底部緊鄰或以其間保留空間的方式接合，因此第二壓電元件313B之頂部316B的頂側面部與該溝槽之內側 面部連接，且該頂側面部為該溝槽所限制。在壓電元件之頂部及溝槽之底部以其間保留空間的方式接合的情形中，以彈性構件322填充此空間，因此將基材311A及311B彼此黏貼。將黏合劑使用為彈性構件322係有利的。
將訊號電極319A1 形成在第一壓電元件313A的一側面上，並將訊號電極319A2 形成在其另一側面上；將訊號電極319B1 形成在第二壓電元件313B的一側面上，並將訊號電極319B2 形成在其之另一側面上。
將連接成從訊號電極319A1 延續並與訊號電極319A1 電導通的底面電極320A1 形成在第一構件基底單元312A的一面314A上。又，形成連接成從訊號電極319A2 延續並與訊號電極319A2 電導通的底面電極320A2 。藉由第一溝槽317A將訊號電極319A1 及訊號電極319A2 分段並電絕緣。
將連接成從訊號電極319B1 延續並與訊號電極319B1 電導通的底面電極320B1 形成在第二構件基底單元312B的一面314B上。又，形成連接成從訊號電極319B2 延續並與訊號電極319B2 電導通的底面電極320B2 。藉由第二溝槽317B將訊號電極319B1 及訊號電極319B2 分段並電絕緣。
根據本實施例，藉由溝槽317A及317B將底面電極320A1 、320A2 、320B1 、以及320B2 的底面電極寬度W分段為具有相等寬度。亦即，將多個壓電元件313A及313B形成為在彼此之間具有相等間距，並形成為使得二相鄰壓 電元件313A及313A之間的間距及二相鄰壓電元件313B及313B之間的間距相同。將溝槽317A形成在二相鄰壓電元件313A及313A的中央，並將溝槽317B形成在二相鄰壓電元件313B及313B的中央。因此，將底面電極320A1 、320A2 、320B1 、以及320B2 形成為具有相互相等的底面電極寬度W。訊號電極319及底面電極320的導電材料並無特別限制，但若導電材料具有高楊格模數，可改善壓電元件313的振動性質。
以保護絕緣層321A覆蓋第一構件底部312A之面314A(亦即，底面電極320A1 及320A2 )之及第一溝槽317A的第一壓電元件313A的表面(亦即，訊號電極319A1 及319A2 )。相似地，以保護絕緣層321B覆蓋第二構件底部312B之面314B(亦即，底面電極320B1 及320B2 )之及第二溝槽317B的第二壓電元件313B的表面(亦即，訊號電極319B1 及319B2 )。
須注意保護絕緣層321A之區域的形成並未受限於本實施例，並可能係保護訊號電極319A及底面電極320A而實現將附近的訊號電極319B與底面電極320B絕緣之功能的任何組態。相似地，保護絕緣層321B之區域的形成並未受限於本實施例，並可能係保護訊號電極319B及底面電極320B而實現將附近的訊號電極319A與底面電極320A絕緣之功能的任何組態。
又，用於保護絕緣層321A及321B的材料並無特別限制，但在努力改善作為壓電元件313A及313B之限制區域 使用的溝槽317及壓電元件313之間的連接部的剛性時，選擇具有高楊格模數的Al2 O3 等係有利的。
根據上述組態，壓力室31係藉由使用為分隔壁33A的壓電元件313A及使用為分隔壁33B之壓電元件313B密封的區域，亦即，由壓電元件313A及313B、及底部312A及312B圍繞的區域。具體地說，該區域係由訊號電極319A及319B及底面電極320A及320B所圍繞。
壓力室31的橫剖面面積係壓力室高度H乘以壓力室寬度W，如圖14描繪的。壓力室高度H係第一壓電元件313A在凸出方向C上的整體高度及***第二溝槽317B中的頂部316A之頂側面部的長度之間的差。又，壓力室高度H係第二壓電元件313B在凸出方向C上的整體高度及***第一溝槽317A中的頂部316B之頂側面部的長度之間的差。壓力室寬度W係底面電極320A(320B)的寬度。
其次，將描述將電壓施加至電極的方法。圖15A至15D係從形成排出單元310之面的背面溝槽32側觀看之壓力室31的示意圖。須注意圖15A至15D示意地從不同觀點描繪壓力室31的相同區域，以利於理解。
如圖15A及15B描繪的，將多個引出電極34A1 、及34A2 等設置至第一構件底部312A的另一面315A，並與可撓基材360之訊號佈線361電性連接(圖12)。又，如圖15C及15D描繪的，將多個引出電極34B1 、及34B2 等設置至第二構件底部312B的另一面315B，並與可撓基材370之訊號佈線371電性連接(圖12)。
又，如圖15A描繪的，將連接成從訊號電極319A1 延續並與訊號電極319A1 電導通之背面電極323A1 形成在背面溝槽321 的內部。此處將背面電極323A1 連接成與引出電極34A1 電導通。
又，如圖15B描繪的，將連接成從訊號電極319A2 延續並與訊號電極319A2 電導通之背面電極323A2 形成在背面溝槽322 的內部。此處將背面電極323A2 連接成與引出電極34A2 電導通。
又，如圖15C描繪的，將連接成從訊號電極319B1 延續並與訊號電極319B1 電導通之背面電極323B1 形成在背面溝槽320 的內部。此處將背面電極323B1 連接成與引出電極34B1 電導通。
又，如圖15D描繪的，將連接成從訊號電極319B2 延續並與訊號電極319B2 電導通之背面電極323B2 形成在背面溝槽321 的內部。此處將背面電極323B2 連接成與引出電極34B2 電導通。
根據上述電極組態，如圖15A描繪的，當從可撓基材360將電壓VA1 施加至引出電極34A1 時(圖12)，電壓VA1 係經由背面電極323A1 施加至訊號電極319A1 。又相似地，如圖15B描繪的，在從可撓基材360將電壓VA2 施加至引出電極34A2 時(圖12)，經由背面電極323A2 將電壓VA2 施加至訊號電極319A2 。
又，如圖15C描繪的，在從可撓基材370將電壓VB1 施加至引出電極34B1 時(圖12)，經由背面電極323B1 將電壓VB1 施加至訊號電極319B1 。又相似地，如圖15D描繪的，在從可撓基材370將電壓VB2 施加至引出電極34B2 時(圖12)，經由背面電極323B2 將電壓VB2 施加至訊號電極319B2 。
根據此電極組態，驅動電壓可從不與墨水接觸之構件底部312A及312B的其他面315A及315B施加，並可經由平坦形電極將施加電壓傳輸至訊號電極319。因此，噴墨頭的組態變得簡單且在導電可靠性上優秀。
其次，將描述噴墨頭300的操作。圖16A至16C係在將電壓施加至該等電極的情形中，描畫壓電元件313A及313B的移位及壓力室31之形變的示意圖。針對此處的描述目的，假定經由底面電極320A1 將電壓VA1 施加至訊號電極319A1 ，並相似地將電壓VA2 、VB1 、以及VB2 分別施加至訊號電極319A2 、319B1 、以及319B2 。
圖16A描繪施加電壓係VA1 =VA2 及VB1 =VB2 之所謂的接地狀態，且在此狀態中，壓電元件313A及313B不移位。
其次，圖16B描繪當施加電壓係VA1 <VA2 ，且施加電壓係VB1 >VB2 時，壓電元件313A及313B之移位及壓力室31之形變的狀態。電壓VA1 -VA2 及電壓VB1 -VB2 在與極化方向正交的方向上施加，且壓電元件313A及313B受切形變。在此情形中，在壓力室31之橫剖面區域膨脹的方向上，壓電元件313A及313以狗腿方式移位。藉由以此方式將電壓施加至壓電元件313A及313B，可用墨水填 充壓力室31的內側。
其次，圖16C描繪當施加電壓係VA1 >VA2 ，且施加電壓係VB1 <VB2 時，壓電元件313A及313B之移位及壓力室31之形變的狀態。在此情形中，在壓力室31之橫剖面區域縮小的方向上，壓電元件313A及313B以狗腿方式移位。藉由以此方式施加電壓至壓電元件313A及313B，壓力室31的內側墨水受壓，並可從排出開口330a將墨水排出(圖12)。
現在，壓電元件313A及313B的移位量大致比例於壓力室高度H，亦即，壓電元件313A及313B的移位區域。因此，為抑制壓力室31之間的不均勻移位量，必需抑制壓力室高度H的不均勻。此外，如圖16C描繪的，在縮小壓力室31的情形中，若壓力室寬度W不同，施加至墨水的壓力也不同。因此，為抑制墨水施加壓力在壓力室31之間的不均勻，必需抑制壓力室寬度W的不均勻。
根據本實施例，第一溝槽317A的功能如同位置決定溝槽，以決定在第二壓電元件313B之寬度方向B上的位置，且第二溝槽317B的功能如同位置決定溝槽，以決定在第一壓電元件313A之寬度方向B上的位置。因此，第一壓電元件313A的頂部316A與第二溝槽317B接合，且第二壓電元件313B的頂部316B與第一溝槽317A接合，因此決定在壓電元件313A及313B之寬度方向B上的位置。因此，可減少在壓力室31之寬度W上的不均勻。
另外，第一壓電元件313A的頂部316A與第二溝槽 317B接合，且第二壓電元件313B的頂部316B與第一溝槽317A接合。因此，藉由溝槽317A及317B的深度在壓電元件313A及313B之凸出方向C(圖4)上吸收高度上的不均勻。因此，可減少在壓力室31之高度H上的不均勻。須注意藉由調整壓電元件313A及313B的接合量，可將高度H調整至期望值。
因此，可減少寬度W及高度H的不均勻，因此可減少在壓力室31之橫剖面面積H*W，亦即，壓力室31之體積上的不均勻。因為可減少壓力室31之間的壓力室高度H及壓力室寬度W上的不均勻，可減少墨水飛行能力在排出開口330a之間的不均勻。
又，針對待移位成狗腿形的壓電元件313A及313B，必需將壓電元件313A及313B之底端部及頂部限制成不移動。又，甚至在受限制時，若限制部的剛性甚低，限制部可在壓電元件移位的情形中彎曲，並可導致移位速度及移位量的減少。
根據本實施例，將壓電元件313A及313B之底端部形成為與構件底部12A及12B整合，且該等頂部具有與溝槽17B及17A接合的頂側面部，並因此連接，所以以高剛性限制壓電元件313A及313B的二終端部。又，可藉由底面電極320及保護絕緣膜321改善該連接部自身的剛性。因此，將使用為限制部之壓電元件313A及313B的二終端部組態成確保足夠的剛性。因此，壓電元件313A及313B變成具有優秀移位性質的致動器，並可實現優秀的墨水飛行 能力。
又，根據本實施例，壓電元件313A(313B)係以底端壓電部313Aa(313Ba)及其極化方向係與底端壓電部313Aa(313Ba)相反之方向的頂壓電部313Ab(313Bb)構成。因此，將使用為壓電元件313A(313B)的頂部316A(316B)之頂壓電部313Ab(313Bb)的部分組態成與溝槽317B(317A)接合(參見圖14)。亦即，壓電元件313A(313B)係在所謂山形組態中的切模式種類，並將限制面(頂部)的一側組態成與溝槽接合。將頂壓電部313Ab(313Bb)的一部分設定成非移位區域，且其餘部分係移位區域。根據此處的組態，也將溝槽317A及317B使用為改善壓電元件313A及313B之頂部的連接部之剛性的溝槽，因此可強化壓電元件313A及313B在非移位區域中的限制，並可改善移位性質。
其次，將描述根據本實施例之排出單元310的製造方法。根據本實施例，第一構件311A及第二構件311B樣以相同材料製造，且該等材料的製造方法可能相同。
首先，將描述構件311A及311B。將已受極化處理的壓電元件基材324各者反轉並黏貼在一起，然後藉由諸如研磨之處理處理為期望尺寸，因此產生構件311(參見圖17)。
其次，如圖18描繪的，藉由處理其背面溝槽32受處理之構件311中的分隔壁溝槽327，形成使用為壓電元件(致動器)的側壁(分隔壁)33。針對此處的溝槽處理， 使用鑽石刀的切割工作係有利的，例如，使得構件311在處理時不到達居里溫度。然而，背面溝槽32不係將於稍後操作為致動器的區域，所以可能使用雷射處理等，其不將構311件的居里溫度列入考慮。
其次，將導電層325施加至整體表面，例如，包括已實施其分隔壁溝槽327之處理的構件311之分隔壁溝槽327的內部。此可藉由無電電鍍等輕易地實現。隨後，如圖19描繪的，可藉由研磨等將在側壁(分隔壁)33之上表面(頂部)316上的導電層325移除，並將溝槽317處理成更將分隔壁溝槽327內的導電層325分段。須注意此處將溝槽317處理成具有設定成與側壁(分隔壁)33的寬度幾乎相同之寬度係有利的，且此等以使用鑽石刀的切割工作形成係有利的，如上文所述。又，雖然未顯示，隨後使用濺鍍法等將保護絕緣膜施加至側壁(分隔壁)33的整體形成表面。
其次以彈性構件(例如，黏合劑)均勻地塗佈側壁(分隔壁)33的上表面16，使相似地製備之構件311面對其，且如圖20描繪的，將側壁(分隔壁)33的頂部與溝槽317接合，並得到排出單元310。
隨後，在移除導電層325的同時，將排出單元310的前表面及後表面接地並研磨，並調整成期望尺寸。又，將引出電極分段溝槽328處理在排出單元310的上表面，並得到各者在電性上分段的個別電極312。
根據上述一系列處理，在形成排出單元310時，如圖 12描繪的，實施噴嘴板330、背面板340、歧管350、及可撓基材360及370等的黏貼。此導致根據本實施例的噴墨頭300。
根據本實施例，第一構件311A及第二構件311B可能使用具有相同組態的構件311，亦即，第二構件311B可能使用與第一構件311A相同之組態但旋轉90度的構件。因此，為製造該等二構件311A及311B，不必製造具有其他組態的構件，因此可簡化製程並可減少製造成本。
須注意本發明並未受限於上述實施例，且熟悉本技術的人士可在本發明的技術範圍內產生許多修改。
又，上述實施例描述將壓電元件組態成使得二極化壓電部在相互相反的方向上黏貼在一起的情形，但本發明並未受限於此。甚至在該壓電元件係以在平行於凸出方向之方向上的一極化壓電部製造的情形中，可應用本發明。
又，本實施例描述作為液體排出頭使用之用於印表機等的噴墨頭，但本發明並未受限於此，並可能使用排出液體的噴墨頭，該液體包括在形成金屬佈線之情形中使用為液體的金屬粒子。
[範例] [範例1]
如第一實施例描述的排出單元10(參見圖4)，將由Fuji Ceramics Corporation製造的壓電陶瓷C-6使用為該壓電材料，藉由切割處理及無電電鍍形成壓電基材11。 又，使用壓電陶瓷C-6，溝槽23形成在受切割處理的覆蓋板21中。
將由TESK Co.Ltd製造的環氧樹脂黏合劑1077B(楊格模數：約為2GPa)使用為黏合劑25。現在，使用60微米之壓電元件13的寬度L，140微米之壓力室1的高度H，及5微米之在壓電元件13的頂部16之頂側面部18及溝槽23的內側面部28之間的空間W，當頂側面部的長度D改變時，觀察振動性質的變化。針對振動量測，使用雷射都卜勒頻率裝置觀察，並在施加10V時分別評估壓電元件13的固有頻率、形變量、及形變速度。
圖7A至7C描繪第一範例中頂側面部之長度D對壓電元件13之振動性質的相依性。圖7A、7B、以及7C分別描繪當施加10V電壓時，溝槽23的深度D對形變量、固有頻率、及形變速度的相依性。須注意各圖中的垂直軸代表當頂側面部的長度D為0時，形變量、固有頻率、及形變速度的改變率。
如圖7A描繪的，第一範例中之壓電元件13的形變量在將溝槽深度D設定為40微米時為最大，且相較於不具有溝槽23的情形，形變量改善約10%。即使溝槽深度D為150微米，亦即，約與壓力室1之高度H相同的深度，仍在形變量中觀察到約5%的改善。因此，認為壓電元件13甚至在由黏合劑25限制的溝槽23內形變。
又，如圖7B描繪的，第一範例中之壓電元件13的固有頻率在將溝槽深度D設定為20微米時為最大，且約改 善7%。然而，在將溝槽深度D設定為150微米的情形中，固有頻率減少約1%。因此，認為固有頻率中的改變發生為由於壓電元件13拉長而減少之剛性及由限制區域限制的部分加寬而增加之剛性的組合。
又，如圖7C描繪的，第一範例中之壓電元件13的形變速度在將溝槽深度D設定為30微米時為最大，且約改善17%。又，即使溝槽深度D為150微米，形變速度增加量已改善約5%。因此，認為甚至在溝槽深度D過深的情形中，仍導致固有頻率減少，若形變量的改善效果充份，則維持所產生之形變速度的改善效果。
因此，根據第一範例之排出單元10的結構，可提供具有更快切形變速度的噴墨頭，其中墨水I可在壓力室1內更快速地受壓。
[範例2]
使用與描述在第一範例中之排出單元10相似的組態，實施相似評估，僅修改黏合劑25。須注意使用在第二範例中的黏合劑25係由Three Bond製造的已過濾TB2270C。在過濾黏合劑25之後的楊格模數約為10GPa。
圖8描繪使用第二實施例，當施加10V時，溝槽23深度D對壓電元件13之形變速度的相依性。須注意各圖中的垂直軸代表當頂側面部的長度D為0時，形變速度的改變率。
在將頂側面部的長度D設定為20微米時，第二範例 中之壓電元件13的形變速度為最大，且相較於不具有溝槽23的情形，形變速度改善約7%。然而，此結果係比顯示在第一範例之圖7C中之該結果約低10%的改善效果。另外，若將頂側面部的長度D設定為150微米，相較於不具有溝槽23，形變速度減少約4%。因此，認為當黏合劑25的楊格模數增加時，壓電元件13在接合部的形變量減少。
然而，藉由適當地設定頂側面部的長度D，即使在使用具有高楊格模數之黏合劑25的情形中，仍確定可提供具有更快切形變速度的噴墨頭。
[範例3]
圖21A及21B係描繪排出單元之部分橫剖面的示意圖。圖21A描繪以第二實施例描述之排出單元210的組態，其中將頂部217之頂側面部217B嵌入在均勻地塗佈基材221的黏合層216中。
圖21B描繪習知組態，其中在產生設有具有相同高度之壓電體113A及113B之多個壓電元件113的壓電基材111之後，藉由絲網列印將塗佈在玻璃基材上的黏合劑轉移至頂面117A。隨後，將頂面117A及基材121接合並將黏合劑硬化以形成黏合層116，因此形成排出單元110。
在圖21A及21B中，將黏合層6、黏合層216、及黏合層116的厚度b設定成相同。也將壓力室21及壓力室11的寬度W，壓電元件的寬度T，以及壓力室的高度設定 成相同。然而，為使壓力室的形變區域均等，在習知組態中將壓力室的高度H設定為從底端部118至頂面117A的高度，及根據本範例的組態之在從底端部218至頂面217A之高度及頂側面部217B的長度D之間的高度差。又，所使用的各黏合材料及各壓電材料均相同。
在製造排出單元210及110各者時，彼等的固有頻率係以阻抗分析儀量測。壓電元件213及113的移位量係以雷射都卜勒量測儀量測。振動性質係從所得到的固有頻率及移位量的乘積計算，並在根據本範例的組態及習知組件之間實施比較。
圖22A及22B係比較壓電元件213在改變本範例之組態中的頂側面部217B之長度(嵌入量)D時的移位量及根據習知組態的壓電元件113之移位量的圖。將在根據本範例的組態中之壓電元件213的移位量除以根據習知組態之壓電元件113的移位量，且該圖指示若結果為100%或更大時，移位量比習知組態更大且移位效果更大。圖22A及22B描繪根據本發明之將頂部嵌入在黏合層中的組態具有比習知組態更大的移位效果。
又，圖22A描繪當頂側面部的長度(嵌入量)D到達5微米時，縱橫比R及移位效果之間的關係變為反轉。亦即，當頂側面部的長度(嵌入量)D小於5微米時，相較於當該長度為5微米或更大時，當縱橫比R增加時，移位效果減少。當頂側面部的長度(嵌入量)D為5微米或更大時，當縱橫比R減少時，移位量效果改善。
該等範例展示當縱橫比R在或低於特定值時，本組態的振動性質具有顯著優點。縱橫比R及移位量通常具有反比例關係。另一方面，特定的移位量必需發生，以排出液滴。
基於上述原因，甚至在低縱橫比R的情形中，在維持固定移位量的方向上運作之頂側面部的長度(嵌入量)D係必要的，所以頂側面部的長度(嵌入量)D為5微米或更大係可取的。
圖22B係與4GPa之楊格模數的圖22A相似的，且在5微米或更大時減少的情形中縱橫比R減小，移位效果傾向於增加。
因此，將上述結果列入考量，縱橫比R(=H/T)為4.0或更小，且頂側面部的長度(嵌入量)D為5微米或更大及20微米或更小係可取的。
在使用具有高縱橫比之區域的情形中，縱橫比R(=H/T)為4.9或更小、楊格模數為20GPa或更小，且嵌入量D為5微米或更大且15微米或更小係可取的。
圖23A及23B描繪當振動性質在根據本範例的組態(圖21A)及習知組態(圖21B)中匹配時，頂側面部之長度D及黏合層的楊格模數E之間的關係。
顯示於圖23A中的曲線係當根據本範例之組態中的振動性質與習知組態中的振動性質匹配時，頂側面部的長度(嵌入量)D(圖21A)及黏合層216之楊格模數E的圖。在曲線左側的區域指示根據本範例的組態具有比習知 組態更高的振動性質。
各圖指示當縱橫比R(=H/T)改變時，且縱橫比R越低，具有比習知組態更高之振動性質效果的區域變得越寬。縱橫比R係藉由固定壓力室高度H並調整壓電元件寬度T而調整。
圖23B描繪與圖23A相似的曲線。然而，縱橫比R係藉由固定壓電元件213的寬度T並改變壓力室21的高度H而調整。與圖23A相似，縱橫比R變得越低，具有比習知組態更高之振動性質效果的區域變得越寬。
與黏合層216的楊格模數E無關，指示在振動性質上具有顯著高於使用習知組態之優點的區域係在縱橫比R為4.40或更小，且嵌入量D為21微米或更小時得到，如圖23A描繪的。又，如圖23B描繪的，優點係在縱橫比R為3.97或更小，且嵌入量D為28微米或更小時呈現。
因此，將考慮上述結果，縱橫比R(=H/T)為4.0或更小，且頂側面部的長度(嵌入量)D為5微米或更大及20微米或更小係可取的。
在使用具有高縱橫比之區域的情形中，縱橫比R(=H/T)為4.9或更小、楊格模數為20GPa或更小，且嵌入量D為5微米或更大且15微米或更小係可取的。
以具有環氧樹脂及已加入該環氧樹脂之氧化鋁的黏合劑形成黏合層216。圖24係描繪相關於該等範例之黏合劑的性質的圖。圖24描繪在將環氧樹脂基質使用為該黏合層並將氧化鋁粒子使用為絕緣填充劑的情形中，氧化鋁重 量比率與楊格模數之間的關係。將由Three Bond製造的二成份環氧樹脂使用為環氧樹脂基質，並將由Taimei Chemicals Co.,Ltd.製造的TM-DA使用為氧化鋁粒子。可看出當氧化鋁粒子的填充密度增加時，楊格模數改善。亦即，環氧樹脂黏合層的楊格模數通常最高約為2GPa，但藉由加入氧化鋁粒子，可將楊格模數增加至大於2GPa。因此，因為黏合層216的楊格模數改善，在壓電元件213之頂部217及基材(頂板)221的一面之間的連接部在剛性上增加，且壓電元件213的振動性質改善。
又，氧化鋁粒子的直徑為0.5微米或更小，因此可使壓電元件的頂面及基材(頂板)之間的黏合層的厚度b變為3微米厚度之薄。
當已參考模範實施例而描述本發明後，待理解本發明並未受限於該等已揭示之模範實施例。下文之申請專利範圍待受最廣泛之解釋以包含所有此種修改及等效結構與功能。
1、21、31‧‧‧壓力室
2、32、320 、321 、322 ‧‧‧背面溝槽
3、33‧‧‧側壁
4、25A1 、25A2 、25A3 、34A、34A1 、34A2 、34B1 、 34B2 ‧‧‧引出電極
10、110、210、310‧‧‧排出單元
11‧‧‧頂壁
12、212‧‧‧構件基底單元
13、13A、13B、113A、213、2131 、2132 、313A、313B‧‧‧壓電元件
13a‧‧‧底端壓電部
13b‧‧‧頂壓電部
14、15、24、212A、221A、314A、314B、315A、315B‧‧‧面
16、217、316A、316B‧‧‧頂部
17、17A、17B、17C、219A、219B、319A1 、319A2 、319B1 、319B2 ‧‧‧訊號電極
18、213C、213D、217B、217C‧‧‧側面
18B‧‧‧頂側面部
19、217A‧‧‧頂面
21‧‧‧底壁
22‧‧‧基材基底單元
23、222、317、317B‧‧‧溝槽
25‧‧‧黏合劑
26、224B、323A1 、323A2 、323B1 、323B2 ‧‧‧背面電極
28‧‧‧內側面部
29‧‧‧底面
30、330‧‧‧噴嘴板
30a、330a‧‧‧排出開口
33A、33B‧‧‧分隔壁
40、340‧‧‧背面板
40a、340a‧‧‧墨水供應狹縫
50、350‧‧‧歧管
51、352‧‧‧墨水供應開口
52、352‧‧‧墨水收集開口
53‧‧‧共享液體室
60、360、370‧‧‧可撓板
61、361、371‧‧‧訊號佈線
100、300‧‧‧噴墨頭
111‧‧‧壓電基材
211、311‧‧‧構件
212B‧‧‧底面
113A、113B、213A、213B‧‧‧壓電體
116、216‧‧‧黏合層
118、218‧‧‧底端部
220A、220B、320A1 、320A2 、320B1 、320B2 ‧‧‧底面電極
121、221‧‧‧基材
223A‧‧‧前面電極
225‧‧‧共享電極
311A‧‧‧第一構件
311B‧‧‧第二構件
312‧‧‧個別電極
312A‧‧‧第一構件底部
312B‧‧‧第二構件底部
313Aa‧‧‧第一底端壓電部
313Ab‧‧‧第一頂壓電部
313Ba‧‧‧第二底端壓電部
313Bb‧‧‧第二頂壓電部
316‧‧‧上面
317A‧‧‧第一溝槽
321A、321B‧‧‧保護絕緣層
322‧‧‧彈性構件
324‧‧‧壓電元件基材
325‧‧‧導電層
327‧‧‧分割壁溝槽
328‧‧‧引出電極分段溝槽
A‧‧‧液體排出方向
B‧‧‧寬度方向
b、L‧‧‧厚度
C、C1 、C2 ‧‧‧凸出方向
D‧‧‧長度
H‧‧‧高度
I‧‧‧墨水
R‧‧‧縱橫比
T‧‧‧寬度
V、VA 、VB 、VC 、VA1 、VA2 、VB1 、VB2 ‧‧‧電壓
W‧‧‧空間
圖1係描繪與第一實施例相關之作為液體排出頭的範例之噴墨頭的分解示意圖。
圖2係描繪噴墨頭中的墨水流動之墨水路徑的橫剖面示意圖。
圖3A係描繪與第一實施例相關之一部分排出單元的說明圖。圖3A係排出單元的部分分解圖。
圖3B係描繪與第一實施例相關之一部分排出單元的說明圖。圖3B係排出單元的部分透視圖。
圖4係與第一實施例相關之排出單元的部分分段圖。
圖5係從該排出單元的背面溝槽形成面側觀看之與第一實施例相關之壓力室的部分示意圖。
圖6A係與第一實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描畫壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。 圖6A描繪施加電壓係VA =VB =VC 的情形。
圖6B係與第一實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描畫壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。 圖6B描繪施加電壓為VA >VB 且該施加電壓為VB <VC 的情形。
圖6C係與第一實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描述壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。 圖6C描繪施加電壓為VA <VB 且該施加電壓為VB >VC 的情形。
圖7A係描繪與第一實施例相關之壓電元件的振動性質與噴墨頭中之溝槽深度之間的關係的圖。圖7A描繪溝槽深度對壓電元件之形變量的相依性。
圖7B係描繪與第一實施例相關之壓電元件的振動性質與噴墨頭中之溝槽深度之間的關係的圖。圖7B描繪溝槽深度對壓電元件之固定頻率的相依性。
圖7C係描繪與第一實施例相關之壓電元件的振動性質與噴墨頭中之溝槽深度之間的關係的圖。圖7C描繪溝 槽深度對壓電元件之形變速度的相依性。
圖8係描繪與第二實施例相關之噴墨頭中溝槽深度對壓電元件的形變速度之相依性的圖。
圖9係與第二實施例相關之排出單元的部分分段圖。
圖10A係與第二實施例相關的部分示意圖。
圖10B係與第二實施例相關的部分示意圖。
圖11A係與第二實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描述壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。
圖11B係與第二實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描述壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。
圖11C係與第二實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描述壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。
圖11D係與第二實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描述壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。
圖12係描繪作為與第三實施例相關之液體排出頭的範例之噴墨頭的分解示意圖。
圖13A係描繪與第三實施例相關之一部分排出單元的說明圖。圖13A係排出單元的部分分解圖。
圖13B係描繪與第一實施例相關之一部分排出單元的說明圖。圖13B係排出單元的部分透視圖。
圖14係與第三實施例相關之排出單元的部分分段圖。
圖15A係從該排出單元的背面溝槽形成面側觀看之與第三實施例相關之壓力室的示意圖。圖15A係從一角度觀 看該排出單元的部分示意圖。
圖15B係從該排出單元的背面溝槽形成面側觀看之與第三實施例相關之壓力室的示意圖。圖15B係從另一角度觀看該排出單元的部分示意圖。
圖15C係從該排出單元的背面溝槽形成面側觀看之與第三實施例相關之壓力室的示意圖。圖15C係從另一角度觀看該排出單元的部分示意圖。
圖15D係從該排出單元的背面溝槽形成面側觀看之與第三實施例相關之壓力室的示意圖。圖15D係從另一角度觀看該排出單元的部分示意圖。
圖16A係與第三實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描述壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。
圖16B係與第三實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描述壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。
圖16C係與第三實施例相關之在將電壓施加至電極的情形中，描述壓電元件的移位及壓力室之形變的示意圖。
圖17係描繪與第三實施例相關之排出單元製造方法的圖。
圖18係描繪與第三實施例相關之排出單元製造方法的圖。
圖19係描繪與第三實施例相關之排出單元製造方法的圖。
圖20係描繪與第三實施例相關之排出單元製造方法的圖。
圖21A係描繪與第三實施例相關之排出單元的部分剖面的圖。圖21A係描繪該實施例的排出單元之組態的圖。
圖21B係描繪與第三實施例相關之排出單元的部分剖面的圖。圖21B係描繪習知組態的圖。
圖22A係描繪與第三實施例相關之振動性質的優點的圖。圖22A係描繪當將壓力室高度固定時，嵌入量及楊格模數之間的關係的圖。
圖22B係描繪與第三實施例相關之頻率性質的優點的圖。圖22B係描繪當將壓電元件寬度固定時，嵌入量及楊格模數之間的關係的圖。
圖23A係比較當改變根據第三實施例之組態中的嵌入量時的壓電元件移位量及習知組態之壓電元件的移位量的圖。圖23A係描繪當楊格模數為10GPa時的圖。
圖23B係比較當改變根據第三實施例之組態中的嵌入量時的壓電元件移位量及習知組態之壓電元件的移位量的圖。圖23B係描繪當楊格模數為4GPa時的圖。
圖24係描繪與第三實施例相關之黏合劑的性質的圖。
1、21‧‧‧壓力室
10‧‧‧排出單元
11‧‧‧頂壁
12‧‧‧構件基底單元
13‧‧‧壓電元件
13a‧‧‧底端壓電部
13b‧‧‧頂壓電部
16‧‧‧頂部
17‧‧‧訊號電極
18‧‧‧側面
18B‧‧‧頂側面部
19‧‧‧頂面
25‧‧‧黏合劑
28‧‧‧內側面部
29‧‧‧底面
B‧‧‧寬度方向
C‧‧‧凸出方向
D‧‧‧長度
L‧‧‧厚度
W‧‧‧空間

Claims (16)

  1. 一種液體排出裝置，包含：由一對側壁、底壁、及頂壁圍繞之空間構成的壓力室；組態成構成該底壁或頂壁之至少一者的基材；組態成以液體填充該壓力室的液體供應單元；具有一對側壁的壓電元件；以及形成在該側壁上的電極，組態成將電壓施加至該壓電元件，以藉由使該壓電元件變形而改變該壓力室的體積並將液體從該壓力室排出；其中該電極係形成至達到該壓電元件之該側壁的頂側面部；以及其中具有所形成之該電極的該頂側面部限制為朝向該基材。
  2. 如申請專利範圍第1項的液體排出裝置，其中該基材構成該底壁或頂壁之一者，且另一者係由該側壁的至少一部分係由其形成的構件構成。
  3. 如申請專利範圍第1至2項之任一項的液體排出裝置，其中設置複數個壓力室，且液體從該複數個壓力室排出。
  4. 如申請專利範圍第1項的液體排出裝置，其中將溝槽形成在該基材上，並將該溝槽的內側面部及該頂側面部連接在一起。
  5. 如申請專利範圍第4項的液體排出裝置，其中該內 側面部及該頂側面部經由彈性構件連接在一起。
  6. 如申請專利範圍第4或5項的液體排出裝置，其中該壓電元件之該頂側面部的長度為20微米或更大及60微米或更小。
  7. 如申請專利範圍第1項的液體排出裝置，其中該基材具有在其上的黏合層，並將該頂側面部嵌入在該黏合層中。
  8. 如申請專利範圍第7項的液體排出裝置，其中該黏合層具有小於該壓電元件之楊格模數的楊格模數。
  9. 如申請專利範圍第8項的液體排出裝置，其中該黏合層係由具有環氧樹脂及加至該環氧樹脂之氧化鋁粒子的黏合劑形成。
  10. 如申請專利範圍第7至9項之任一項的液體排出裝置，其中，當該壓電元件之該頂側面部的長度為D、該壓電元件的寬度為T、且該壓力室的高度為H時，則H/T為4.0或更小，且D係5微米或更大及20微米或更小。
  11. 如申請專利範圍第7至9項之任一項的液體排出裝置，其中，當該壓電元件之該頂側面部的長度為D、該壓電元件的寬度為T、該壓力室的高度為H、且該黏合層的楊格模數為E時，則H/T為4.9或更小，E係20GPa或更小，且D為5微米或更大及15微米或更小。
  12. 如申請專利範圍第1項的液體排出裝置，其中該壓電元件以積體方式形成有在平行於該頂側面部之第一方向上極化的底端壓電部，及在係與該第一方向相反之方向 的第二方向上極化的頂壓電部。
  13. 如申請專利範圍第1項的液體排出裝置，其中該壓電元件以連接方式形成有在平行於該頂側面部之第一方向上極化的底端壓電部，及在係與該第一方向相反之方向的第二方向上極化的頂壓電部。
  14. 如申請專利範圍第12或13項的液體排出裝置，其中將該頂壓電部形成為在該第二方向上比該底端壓電部更長。
  15. 一種具有複數個壓力室的液體排出裝置，該等壓力室係由以壓電元件製造的側壁密封，該液體排出裝置根據該等側壁的變形改變該等壓力室的體積以將液體從該等壓力室排出，包含：第一構件，以其間具有間距的方式將複數個第一壓電元件形成在一面上；及第二構件，以其間具有間距的方式將複數個第二壓電元件形成在一面上，該第二構件以使得將該等第二壓電元件定位成與該等第一壓電元件交替的方式面對該第一構件，且該等側壁係由該等第一及第二壓電元件形成；其中將第一溝槽形成在該第一壓電元件形成於其上之該第一構件的一面上，該第二壓電元件的該頂側面部與其接合；且將第二溝槽形成在該第二壓電元件形成於其上之該第二構件的一面上，該第一壓電元件的該頂側面部與其接合。
  16. 如申請專利範圍第15項的液體排出裝置，其中該第一壓電元件具有從該第一構件的一面凸出並在平行該凸出方向的方向上極化的第一底端壓電部，及固定至該第一底端壓電部並在該第一底端壓電部的該相反方向上極化的第一頂壓電部；且該第二壓電元件具有從該第二構件的一面凸出並在平行該凸出方向的方向上極化的第二底端壓電部，及固定至該第二底端壓電部並在該第二底端壓電部的該相反方向上極化的第二頂壓電部；其中該第一頂壓電部的一部分與該第二溝槽接合，且該第二頂壓電部的一部分與該第一溝槽接合。
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