JP2007012867A - Actuator and discharge device - Google Patents

Actuator and discharge device Download PDF

Info

Publication number
JP2007012867A
JP2007012867A JP2005191680A JP2005191680A JP2007012867A JP 2007012867 A JP2007012867 A JP 2007012867A JP 2005191680 A JP2005191680 A JP 2005191680A JP 2005191680 A JP2005191680 A JP 2005191680A JP 2007012867 A JP2007012867 A JP 2007012867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric
ceramic layer
piezoelectric ceramic
piezoelectric actuator
displacement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005191680A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5001534B2 (en
Inventor
Chitose Ueki
千歳 植木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2005191680A priority Critical patent/JP5001534B2/en
Publication of JP2007012867A publication Critical patent/JP2007012867A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5001534B2 publication Critical patent/JP5001534B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric actuator and discharge device assuring excellent drive durability by mitigating deterioration in displacement due to repetitive drive. <P>SOLUTION: The piezoelectric actuator 1 displaces a displacement element 6 by laminating a common electrode 3, a piezoelectric ceramic layer 4, and a drive electrode 5 in this sequence on a piezoelectric vibrating plate 2; allocating a plurality of drive electrodes 5 on the surface of the piezoelectric ceramic layer 4; forming a plurality of displacement elements 6 each of which is formed by holding the piezoelectric ceramic layer 4 with the drive electrode 5 and common electrode 3; and by applying a drive voltage across the common electrode 3 and drive electrode 5. In the piezoelectric actuator and the discharge device comprising the same actuator, the elastic compliance S<SB>1</SB>of the piezoelectric vibrating plate 2 is larger than an elastic compliance S<SB>2</SB>of the piezoelectric ceramics layer 4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電アクチュエータおよび吐出装置に関し、より詳しくは、例えば燃料噴射用インジェクタ、インクジェットプリンタ、あるいは圧電共振子、発振器、超音波モータ、超音波振動子、フィルタあるいは加速度センサ、ノッキングセンサ、およびAEセンサ等の圧電センサなどに適し、特に、広がり振動、伸び振動、厚みたて振動を利用した印刷ヘッドとして好適に用いられる圧電アクチュエータおよび吐出装置に関する。   The present invention relates to a piezoelectric actuator and a discharge device, and more specifically, for example, a fuel injection injector, an inkjet printer, or a piezoelectric resonator, an oscillator, an ultrasonic motor, an ultrasonic vibrator, a filter or an acceleration sensor, a knocking sensor, and an AE. More particularly, the present invention relates to a piezoelectric actuator and a discharge device that are suitably used as a print head using spreading vibration, stretching vibration, and thickness vibration.

従来から、圧電性セラミックスを利用した製品としては、例えば圧電アクチュエータ、フィルタ、圧電共振子(発振子を含む)、超音波振動子、超音波モータ、圧電センサ等がある。これらの中で、圧電アクチュエータは電気信号に対する応答速度が10-6秒台と非常に高速であるため、半導体製造装置のXYステージの位置決め用圧電アクチュエータや、圧電方式を利用したインクジェットプリンタの印刷ヘッドに用いられる圧電アクチュエータ等に応用されている。特に、最近のカラープリンタの高速化、低価格化により、インクジェットプリンタ等のインク吐出用圧電アクチュエータへの使用要求が高まっている。 Conventionally, products using piezoelectric ceramics include, for example, piezoelectric actuators, filters, piezoelectric resonators (including oscillators), ultrasonic vibrators, ultrasonic motors, piezoelectric sensors, and the like. Among these, the piezoelectric actuator has a very high response speed to the electric signal of the order of 10 −6 seconds. Therefore, the piezoelectric actuator for positioning the XY stage of the semiconductor manufacturing apparatus or the print head of the ink jet printer using the piezoelectric method is used. It is applied to piezoelectric actuators used in In particular, due to the recent increase in speed and price of color printers, there is an increasing demand for use in piezoelectric actuators for ink ejection such as inkjet printers.

圧電方式を利用したインクジェットプリンタに用いられる印刷ヘッドは、例えば図3示すように、複数のインク流路101が並設され、各インク流路101を仕切る壁として隔壁102を形成した流路部材103上に圧電アクチュエータ104が設けられた構造を有する(特許文献1参照)。   For example, as shown in FIG. 3, a print head used in an inkjet printer using a piezoelectric method includes a plurality of ink flow paths 101 arranged in parallel, and a flow path member 103 in which a partition wall 102 is formed as a wall partitioning each ink flow path 101. The piezoelectric actuator 104 is provided on the top (see Patent Document 1).

圧電アクチュエータ104は、上面にコモン電極110が設けられた圧電振動板105上に、圧電セラミック層106および駆動電極107がこの順に積層され、駆動電極107が圧電セラミック層106の表面に複数配列されることにより、複数の変位素子108が形成されたものである。この圧電アクチュエータ104は、流路部材103上に、インク流路101と駆動電極107との位置を揃えて取り付けられている。   In the piezoelectric actuator 104, a piezoelectric ceramic layer 106 and a drive electrode 107 are laminated in this order on a piezoelectric diaphragm 105 having a common electrode 110 provided on the upper surface, and a plurality of drive electrodes 107 are arranged on the surface of the piezoelectric ceramic layer 106. Thus, a plurality of displacement elements 108 are formed. The piezoelectric actuator 104 is mounted on the flow path member 103 so that the positions of the ink flow path 101 and the drive electrode 107 are aligned.

上記のような印刷ヘッドは、コモン電極110と所定の駆動電極107との間に電圧を印加して該駆動電極107直下の圧電セラミック層106を変位させることにより、インク流路101内のインクを加圧して、流路部材103の底面に開口したインク吐出口109よりインク滴を吐出する。   The print head as described above applies the voltage between the common electrode 110 and the predetermined drive electrode 107 to displace the piezoelectric ceramic layer 106 immediately below the drive electrode 107, thereby causing the ink in the ink flow path 101 to flow. The ink is ejected from an ink ejection port 109 opened on the bottom surface of the flow path member 103 under pressure.

ところで、圧電アクチュエータ104は、圧電活性部(変位素子108)と圧電非活性部(変位素子108を除く部位)とが同一平面(圧電振動板105)上に設けられた構成となっている。このような圧電アクチュエータ104を高変位量で駆動させるためには、圧電セラミックスの抗電界を越えた高い駆動電圧を印可し、90°ドメイン反転に伴う非線形変位を伴う必要がある。
しかしながら、圧電セラミックスの抗電界を超えた高い駆動電圧で長時間にわたって駆動し続けると、変位量の低下が生じるという問題がある。
By the way, the piezoelectric actuator 104 has a configuration in which a piezoelectric active part (displacement element 108) and a piezoelectric inactive part (part excluding the displacement element 108) are provided on the same plane (piezoelectric diaphragm 105). In order to drive such a piezoelectric actuator 104 with a high displacement, it is necessary to apply a high driving voltage exceeding the coercive electric field of piezoelectric ceramics and to accompany non-linear displacement associated with 90 ° domain inversion.
However, there is a problem in that the amount of displacement is reduced if driving is continued for a long time with a high driving voltage exceeding the coercive electric field of piezoelectric ceramics.

上記問題を解決する方法として、特許文献2には、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のPbサイトの一部にLaを置換し、Ti・ZrサイトにNb、Ta、Sbのうちの少なくとも一種を置換してPZTをソフト化して変位量を大きくし、かつ酸化クロムを添加して耐久性を向上させた圧電磁器組成物が記載されている。   As a method for solving the above problem, Patent Document 2 describes that La is substituted for a part of Pb site of lead zirconate titanate (PZT), and at least one of Nb, Ta, and Sb is substituted for Ti · Zr site. A piezoelectric ceramic composition is described in which PZT is softened by replacement to increase the amount of displacement, and chromium oxide is added to improve durability.

しかしながら、この文献に記載されているような圧電磁器組成物を用いたとしても、圧電活性部と圧電非活性部とが同一平面上に設けられた構成の圧電アクチュエータの場合には、繰り返し駆動させると、変位が劣化するおそれがある。
特開平11−31321号公報 特開平10−7460号公報
However, even if the piezoelectric ceramic composition described in this document is used, in the case of a piezoelectric actuator having a configuration in which the piezoelectric active portion and the piezoelectric inactive portion are provided on the same plane, the piezoelectric actuator is repeatedly driven. Then, the displacement may be deteriorated.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-31321 Japanese Patent Laid-Open No. 10-7460

本発明の課題は、繰り返し駆動による変位劣化を抑制し、駆動耐久性に優れた圧電アクチュエータおよび吐出装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator and a discharge device that suppress displacement deterioration due to repeated driving and have excellent driving durability.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。すなわち、圧電セラミックスに抗電界を超えた高い駆動電圧を印可すると、主に180°ドメイン反転に伴う線形変位と、90°ドメイン反転に伴う非線形変位が発生することが知られているが、このうち90°ドメイン反転に伴う非線形変位においては、元々電圧に対する応答性が悪いことに加え、上記のような圧電活性部と圧電非活性部とが同一平面上に設けられた構成の圧電アクチュエータに、圧電セラミックスの抗電界を超えた高い駆動電圧を印可すると、圧電活性部の圧電振動が該圧電活性部周囲の非活性部により拘束され、さらに、圧電活性部直下の非活性層(圧電振動板)にも拘束されるので、電圧に対する応答性が著しく低下する。そして、この応答性の低下に起因して、連続した電圧印加によって電荷の蓄積が生じ、その結果、圧電セラミックスの圧電活性部の結晶配向が変化したまま戻らなくなり、変位量が徐々に低下するという新たな耐久劣化メカニズムを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has obtained the following knowledge. That is, it is known that when a high driving voltage exceeding the coercive electric field is applied to the piezoelectric ceramic, a linear displacement mainly accompanying 180 ° domain inversion and a nonlinear displacement accompanying 90 ° domain inversion occur. In the non-linear displacement accompanying 90 ° domain inversion, in addition to the poor responsiveness to the voltage, the piezoelectric actuator having the configuration in which the piezoelectric active portion and the piezoelectric inactive portion are provided on the same plane as described above is applied to the piezoelectric actuator. When a high drive voltage exceeding the coercive electric field of ceramics is applied, the piezoelectric vibration of the piezoelectric active part is constrained by the inactive part around the piezoelectric active part, and further, an inactive layer (piezoelectric vibration plate) immediately below the piezoelectric active part is applied. As a result, the responsiveness to voltage is significantly reduced. Then, due to this decrease in responsiveness, charge accumulation occurs due to continuous voltage application, and as a result, the crystal orientation of the piezoelectric active portion of the piezoelectric ceramic does not return and the amount of displacement gradually decreases. We found a new durability deterioration mechanism.

また、圧電活性部に厚み方向に電圧を印可すると、圧電活性部が面方向に縮み、厚み方向に伸びる振動をする。このとき、圧電振動板の圧電活性部に面する部分と、同一面内の圧電活性部周囲の非活性部に振動が拘束されることになる。これは、振動の拘束は90°ドメイン(格子が横方向から縦方向へ変化)の動きの拘束であり、電荷の動き(電界に対する応答性)を鈍くする事につながる。電荷の動き(電界に対する応答性)をよくするには、拘束力を小さく必要があり、振動板自体を柔らかく(振動板の弾性コンプライアンスS1)すれば拘束力が小さくなるという知見を見出した。 Further, when a voltage is applied to the piezoelectric active part in the thickness direction, the piezoelectric active part contracts in the surface direction and vibrates to extend in the thickness direction. At this time, vibration is constrained by the portion facing the piezoelectric active portion of the piezoelectric diaphragm and the inactive portion around the piezoelectric active portion in the same plane. This is because the vibration constraint is a 90 ° domain motion (lattice changes from the horizontal direction to the vertical direction) motion, and dulls the motion of electric charges (responsiveness to an electric field). In order to improve the movement of electric charges (responsiveness to an electric field), it has been found that the restraining force needs to be small, and if the diaphragm itself is soft (elastic compliance S 1 of the diaphragm), the restraining force becomes small.

そこで、圧電振動板と圧電セラミック層の弾性コンプライアンスを所定の関係にすることで、繰り返し駆動による変位劣化を抑制することに成功し、圧電アクチュエータの駆動耐久性を向上することが可能となった。   Therefore, by setting the elastic compliance between the piezoelectric diaphragm and the piezoelectric ceramic layer to a predetermined relationship, it was possible to suppress displacement deterioration due to repeated driving, and to improve the driving durability of the piezoelectric actuator.

すなわち、本発明の圧電アクチュエータおよび吐出装置は、以下の構成からなる。
(1)圧電振動板上に、コモン電極、圧電セラミック層および駆動電極をこの順に積層し、前記圧電セラミック層の表面に前記駆動電極を複数配列して、この駆動電極と前記コモン電極とで前記圧電セラミック層を挟持して構成される変位素子を複数形成し、前記コモン電極および駆動電極の間に駆動電圧を印加して前記変位素子を変位させる圧電アクチュエータであって、前記圧電振動板の弾性コンプライアンスS1が、前記圧電セラミックス層の弾性コンプライアンスS2よりも大きいことを特徴とする圧電アクチュエータ。
(2)前記圧電セラミックス層の弾性コンプライアンスS2に対する前記圧電振動板の弾性コンプライアンスS1の比S1/S2が、1.03以上である前記(1)記載の圧電アクチュエータ。
(3)圧電振動板の弾性コンプライアンスS1は1.35〜1.51であり、圧電セラミックス層の弾性コンプライアンスS2は1.31〜1.47である前記(1)または(2)記載の圧電アクチュエータ。
(4)前記圧電振動板の気孔率が2〜9%であり、前記圧電セラミックス層の気孔率が2%以下である前記(1)〜(3)のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
(5)前記圧電振動板の格子定数比をc1/a1、圧電セラミックス層の格子定数比をc2/a2としたときに、c2/a2が1.010〜1.016であり、且つc1/a1の値よりも大きい前記(1)〜(4)のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
(6)前記変位素子を、変位素子の抗電界に対し1.0〜1.5倍の駆動電圧で変位させる前記(1)〜(5)記載の圧電アクチュエータ。
(7)前記(1)〜(6)のいずれかに記載の圧電アクチュエータを、圧力発生室と、液体流路と、液体吐出口とを有する流路部材上に取り付けてなることを特徴とする吐出装置。
(8)印刷ヘッドに用いる前記(7)記載の吐出装置。
That is, the piezoelectric actuator and the discharge device of the present invention have the following configurations.
(1) A common electrode, a piezoelectric ceramic layer, and a drive electrode are laminated in this order on the piezoelectric diaphragm, and a plurality of the drive electrodes are arranged on the surface of the piezoelectric ceramic layer, and the drive electrode and the common electrode A piezoelectric actuator in which a plurality of displacement elements configured by sandwiching a piezoelectric ceramic layer are formed and a displacement voltage is displaced by applying a drive voltage between the common electrode and the drive electrode, and the elasticity of the piezoelectric diaphragm A piezoelectric actuator characterized in that compliance S 1 is larger than elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer.
(2) The piezoelectric actuator according to (1), wherein a ratio S 1 / S 2 of the elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm to the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer is 1.03 or more.
(3) elastic compliance S 1 of the piezoelectric vibrating plate is from 1.35 to 1.51, elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer is 1.31 to 1.47 above (1) or (2) according Piezoelectric actuator.
(4) The piezoelectric actuator according to any one of (1) to (3), wherein the piezoelectric diaphragm has a porosity of 2 to 9% and the piezoelectric ceramic layer has a porosity of 2% or less.
(5) When the lattice constant ratio of the piezoelectric diaphragm is c 1 / a 1 and the lattice constant ratio of the piezoelectric ceramic layer is c 2 / a 2 , c 2 / a 2 is 1.010 to 1.016. The piezoelectric actuator according to any one of (1) to (4), which is greater than a value of c 1 / a 1 .
(6) The piezoelectric actuator according to any one of (1) to (5), wherein the displacement element is displaced with a driving voltage of 1.0 to 1.5 times the coercive electric field of the displacement element.
(7) The piezoelectric actuator according to any one of (1) to (6) is mounted on a flow path member having a pressure generation chamber, a liquid flow path, and a liquid discharge port. Discharge device.
(8) The ejection device according to (7), which is used for a print head.

本発明によれば、圧電活性部と圧電非活性部とが同一平面上に設けられた構成の圧電アクチュエータにおいて、圧電振動板の弾性コンプライアンスS1が、圧電セラミックス層の弾性コンプライアンスS2よりも大きいので、上記した圧電活性部の圧電振動の拘束が低減され、電圧印加による90°ドメイン反転の応答性を向上させることができ、連続した電圧印加による電荷の蓄積が抑制されるので、繰り返し駆動による変位劣化が抑制され、駆動耐久性および長期信頼性に優れた圧電アクチュエータおよび印刷ヘッドに好適な吐出装置が得られるという効果がある。しかも、変位に寄与する90°ドメイン反転量を多くすることができるので、上記(6)記載のように、駆動電圧を小さく設定しても、大きな変位量を示すことができる。また、振動板を高弾性にしておくことは、振動板として撓みやすくなるという効果が得られる。 According to the present invention, in the piezoelectric actuator having the piezoelectric active portion and the piezoelectric inactive portion provided on the same plane, the elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm is larger than the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer. Therefore, the restraint of the piezoelectric vibration of the piezoelectric active portion described above can be reduced, the response of 90 ° domain inversion by voltage application can be improved, and charge accumulation by continuous voltage application can be suppressed. Displacement deterioration is suppressed, and there is an effect that a discharge device suitable for a piezoelectric actuator and a print head excellent in driving durability and long-term reliability can be obtained. In addition, since the 90 ° domain inversion amount that contributes to the displacement can be increased, a large displacement amount can be exhibited even if the drive voltage is set small as described in (6) above. Further, if the diaphragm is made highly elastic, an effect that the diaphragm is easily bent can be obtained.

上記(4)記載によれば、前記圧電振動板の気孔率が3〜8%であるので、圧電活性部の圧電振動の拘束を低減し、十分な弾性体として機能すると共に、圧電振動板としての強度を確保することができる。また、前記圧電セラミックス層の気孔率を2%以下とすることによって、大きな変位量を得るための圧電材料の圧電定数を保持することができる。しかも、圧電振動板と圧電セラミックス層に略同一の圧電材料組成を用いることができる。上記(5)記載によれば、略同一の圧電材料組成を用いることが可能となり、例えばZr、Tiの組成比を変えること等によって、格子定数比を上記の範囲に設定することができるので、簡単にドメイン反転の応答性を向上することができる。   According to the above description (4), since the porosity of the piezoelectric diaphragm is 3 to 8%, the piezoelectric vibration restraint of the piezoelectric active portion is reduced, and the piezoelectric diaphragm functions as a sufficient elastic body and as a piezoelectric diaphragm. The strength of the can be ensured. Further, by setting the porosity of the piezoelectric ceramic layer to 2% or less, the piezoelectric constant of the piezoelectric material for obtaining a large amount of displacement can be maintained. Moreover, substantially the same piezoelectric material composition can be used for the piezoelectric diaphragm and the piezoelectric ceramic layer. According to the above description (5), it is possible to use substantially the same piezoelectric material composition, and for example, by changing the composition ratio of Zr and Ti, the lattice constant ratio can be set in the above range. The responsiveness of domain inversion can be improved easily.

<圧電アクチュエータ>
以下、本発明の圧電アクチュエータの一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態の圧電アクチュエータを示す拡大概略断面図である。同図に示すように、本実施形態の圧電アクチュエータ1は、圧電振動板2、コモン電極3、圧電セラミック層4および駆動電極5で構成されており、圧電振動板2上に、コモン電極3、圧電セラミック層4および駆動電極5をこの順に積層したものである。
<Piezoelectric actuator>
Hereinafter, an embodiment of a piezoelectric actuator of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the piezoelectric actuator of the present embodiment. As shown in the figure, the piezoelectric actuator 1 of the present embodiment includes a piezoelectric diaphragm 2, a common electrode 3, a piezoelectric ceramic layer 4 and a drive electrode 5. On the piezoelectric diaphragm 2, the common electrode 3, The piezoelectric ceramic layer 4 and the drive electrode 5 are laminated in this order.

コモン電極3および駆動電極5は、圧電アクチュエータ1の電極を構成するものであり、駆動電極5は、圧電セラミック層4の表面に、それぞれ独立した状態で複数形成されている。これにより、コモン電極3および駆動電極5で圧電セラミック層4を挟持して構成される変位素子6が、圧電振動板2上に複数配列される。   The common electrode 3 and the drive electrode 5 constitute an electrode of the piezoelectric actuator 1, and a plurality of drive electrodes 5 are formed on the surface of the piezoelectric ceramic layer 4 in an independent state. As a result, a plurality of displacement elements 6 configured by sandwiching the piezoelectric ceramic layer 4 between the common electrode 3 and the drive electrode 5 are arranged on the piezoelectric diaphragm 2.

上記のような圧電アクチュエータ1は、圧電活性部(変位素子6)と圧電非活性部(変位素子6を構成しない部分のコモン電極3および圧電セラミック層4)とが同一平面(圧電振動板2)上に設けられた構成であり、駆動電極5にリード線を接続し、該リード線を外部電源と電気的に接続し、コモン電極3および駆動電極5の間に駆動電圧を印加することにより変位素子6が変位する。   In the piezoelectric actuator 1 as described above, the piezoelectric active portion (displacement element 6) and the piezoelectric inactive portion (the common electrode 3 and the piezoelectric ceramic layer 4 that do not constitute the displacement element 6) are in the same plane (piezoelectric diaphragm 2). Disposed by connecting a lead wire to the drive electrode 5, electrically connecting the lead wire to an external power source, and applying a drive voltage between the common electrode 3 and the drive electrode 5. Element 6 is displaced.

圧電アクチュエータ1の高さは、特に限定されるものではないが、好ましくは100μm以下であるのがよい。このように薄層にすることで、大きな変位を得ることができ、低電圧で高効率の駆動を実現できる。特に、圧電アクチュエータ1としての特性を十分に発揮できる点で、好ましくは80μm以下、より好ましくは65μm以下、さらに好ましくは50μm以下であるのがよい。一方、高さの下限値は、十分な機械的強度を有し、取扱いおよび作動中の破壊を防止するため、3μm、好ましくは5μm、より好ましくは10μm、さらに好ましくは20μmであるのがよい。また、圧電振動板2および圧電セラミック層4の高さは5〜50μm程度、好ましくは10〜30μm程度であるのがよい。   The height of the piezoelectric actuator 1 is not particularly limited, but is preferably 100 μm or less. By using such a thin layer, a large displacement can be obtained, and high-efficiency driving can be realized at a low voltage. In particular, it is preferably 80 μm or less, more preferably 65 μm or less, and even more preferably 50 μm or less in that the characteristics as the piezoelectric actuator 1 can be sufficiently exhibited. On the other hand, the lower limit of the height is 3 μm, preferably 5 μm, more preferably 10 μm, and even more preferably 20 μm in order to have sufficient mechanical strength and prevent breakage during handling and operation. The height of the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4 is about 5 to 50 μm, preferably about 10 to 30 μm.

圧電振動板2としては、絶縁性の高いものであればよいが、好ましくは圧電セラミックスからなる圧電セラミック層で構成されるのがよく、より好ましくは、圧電活性部および非活性部を備える圧電セラミックス層4と主成分が略同一の材料からなるのがよい。該主成分としてはPb、Zr、Tiを含むことが、高い変位を得るために好ましい。   The piezoelectric diaphragm 2 may be any material as long as it has a high insulating property, but is preferably composed of a piezoelectric ceramic layer made of piezoelectric ceramic, and more preferably a piezoelectric ceramic having a piezoelectric active portion and an inactive portion. It is preferable that the main component is substantially the same as that of the layer 4. The main component preferably contains Pb, Zr, or Ti in order to obtain a high displacement.

本発明における圧電セラミックスとは、圧電性を示すセラミックスを意味し、例えばBi層状化合物やタングステンブロンズ構造物質、Nb酸アルカリ化合物のペロブスカイト構造化合物、Pbを含有するジルコン酸チタン酸鉛(PZT)やチタン酸鉛等を含有するペロブスカイト構造化合物を例示できるが、これら中でもPbを含むジルコン酸チタン酸鉛(PZT)やチタン酸鉛が、電極との濡れ性を高め、電極との密着強度を高める点で好適である。   The piezoelectric ceramic in the present invention means a ceramic exhibiting piezoelectricity, for example, Bi layered compound, tungsten bronze structure material, perovskite structure compound of alkali Nb acid compound, lead zirconate titanate (PZT) or titanium containing Pb. Perovskite structure compounds containing lead acid can be exemplified, but among these, lead zirconate titanate (PZT) and lead titanate containing Pb enhance wettability with the electrode and increase adhesion strength with the electrode. Is preferred.

即ち、Aサイト構成元素としてPbを含有し、且つ、Bサイト構成元素としてZr及び/又はTiを含有する結晶であり、特に、チタン酸ジルコン酸鉛系化合物であることが、より高いd定数を有する安定な圧電焼結体を得るために好ましい。   That is, it is a crystal containing Pb as an A site constituent element and Zr and / or Ti as a B site constituent element. In particular, a lead zirconate titanate-based compound has a higher d constant. This is preferable for obtaining a stable piezoelectric sintered body.

また、上記圧電セラミックスが、Sr、Ba、Ni、Sb、Nb、Zn、Yb及びTeのうち少なくとも1種を含むことが好ましい。これによって、より安定した圧電焼結体(圧電アクチュエータ1)を得ることができ、例えば副成分としてPb(Zn1/3Sb2/3)O3及びPb(Ni1/2Te1/2)O3とを固溶してなるものを例示できる。 The piezoelectric ceramic preferably contains at least one of Sr, Ba, Ni, Sb, Nb, Zn, Yb, and Te. Thereby, a more stable piezoelectric sintered body (piezoelectric actuator 1) can be obtained. For example, Pb (Zn 1/3 Sb 2/3 ) O 3 and Pb (Ni 1/2 Te 1/2 ) are used as subcomponents. The thing formed by solid solution of O 3 can be exemplified.

特に、Aサイト構成元素として、さらにアルカリ土類元素を含有することが望ましい。アルカリ土類元素としては、特にBa、Srが高い変位を得られる点で好ましく、Baを0.02〜0.08モル、Srを0.02〜0.12モル含むことが特に耐応力性が高く、大きな変位を得るのに有効である。   In particular, it is desirable to further contain an alkaline earth element as the A site constituent element. As the alkaline earth element, Ba and Sr are particularly preferable in that a high displacement can be obtained, and it is particularly preferable that Ba is contained in 0.02 to 0.08 mol and Sr is contained in 0.02 to 0.12 mol. High and effective in obtaining large displacement.

上記のような圧電セラミックとしては、例えば、Pb1-x-ySrxBay(Zn1/3Sb2/3a(Ni1/2Te1/2bZr1-a-b-cTic3+αwt%Pb1/2NbO3(0≦x≦0.14、0≦y≦0.14、0.05≦a≦0.1、0.002≦b≦0.01、0.44≦c≦0.50、α=0.1〜1.0)で表されものが挙げられる。 As the piezoelectric ceramics as described above, for example, Pb 1-xy Sr x Ba y (Zn 1/3 Sb 2/3) a (Ni 1/2 Te 1/2) b Zr 1-abc Ti c O 3 + αwt % Pb 1/2 NbO 3 (0 ≦ x ≦ 0.14, 0 ≦ y ≦ 0.14, 0.05 ≦ a ≦ 0.1, 0.002 ≦ b ≦ 0.01, 0.44 ≦ c ≦ 0.50, α = 0.1 to 1.0).

本発明にかかる圧電振動板2の弾性コンプライアンスS1は、圧電セラミックス層4の弾性コンプライアンスS2よりも大きい。これにより、圧電活性部と圧電非活性部とが同一平面上に設けられた構成の圧電アクチュエータであっても、圧電活性部の圧電振動の拘束が低減され、電圧印加による90°ドメイン反転の応答性が向上し、連続した電圧印加による電荷の蓄積が抑制され、繰り返し駆動による変位劣化が抑制される。具体的には、例えば圧電セラミックス層4の弾性コンプライアンスS2に対する圧電振動板2の弾性コンプライアンスS1の比S1/S2が1.03以上、好ましくは1.03〜1.10、より好ましくは1.10〜1.16であるのがよい。 The elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm 2 according to the present invention is larger than the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer 4. As a result, even in the case of a piezoelectric actuator having a configuration in which the piezoelectric active portion and the piezoelectric inactive portion are provided on the same plane, the restraint of piezoelectric vibration of the piezoelectric active portion is reduced, and the response of 90 ° domain inversion by voltage application is reduced. Thus, accumulation of charges due to continuous voltage application is suppressed, and displacement deterioration due to repeated driving is suppressed. Specifically, for example, the ratio S 1 / S 2 of the elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm 2 to the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer 4 is 1.03 or more, preferably 1.03 to 1.10, more preferably. Is preferably 1.10 to 1.16.

また、圧電振動板2の弾性コンプライアンスS1は1.40〜1.51、好ましくは1.35〜1.40であり、圧電セラミックス層4の弾性コンプライアンスS2は1.38〜1.47、好ましくは1.31〜1.38であるのがよく、これらの範囲内で弾性コンプライアンスS1,S2を上記の関係にすればよい。本発明における前記弾性コンプライアンスとは、圧電セラミックスの柔らかさを意味するものであり、インピーダンスゲインフェーズアナライザーで測定される共振周波数と圧電セラミックスの体積、重量から得られる密度とから算出される値である。 The elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm 2 is 1.40 to 1.51, preferably 1.35 to 1.40, and the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer 4 is 1.38 to 1.47. Preferably, it is 1.31 to 1.38, and the elastic compliances S 1 and S 2 may be in the above relationship within these ranges. The elastic compliance in the present invention means the softness of the piezoelectric ceramic, and is a value calculated from the resonance frequency measured by the impedance gain phase analyzer and the density obtained from the volume and weight of the piezoelectric ceramic. .

弾性コンプライアンスS1,S2を所定の関係にした本発明にかかる圧電アクチュエータ1は、変位に寄与する90°ドメイン反転量を多くすることができるので、駆動電圧を小さく設定しても、大きな変位量を示すことができる。具体的には、例えば圧電アクチュエータ1にかかる変位素子6は、変位素子6の抗電界に対して1.0〜1.5倍、好ましくは1.0〜1.2倍の駆動電圧で、所定の変位量で変位することができる。 The piezoelectric actuator 1 according to the present invention in which the elastic compliances S 1 and S 2 have a predetermined relationship can increase the 90 ° domain inversion amount that contributes to the displacement. Therefore, even if the drive voltage is set small, the large displacement The amount can be indicated. Specifically, for example, the displacement element 6 applied to the piezoelectric actuator 1 has a predetermined driving voltage of 1.0 to 1.5 times, preferably 1.0 to 1.2 times the coercive electric field of the displacement element 6. It can be displaced by the amount of displacement.

ここで、圧電振動板2と圧電セラミックス層4の主成分が略同一の材料からなる場合において、圧電振動板2の弾性コンプライアンスS1を圧電セラミックス層4の弾性コンプライアンスS2より大きくするには、例えば圧電振動板2と圧電セラミックス層4の気孔率を所定の値にすればよい。 Here, in the case where the main components of the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4 are made of substantially the same material, in order to make the elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm 2 larger than the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer 4, For example, the porosity of the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4 may be set to a predetermined value.

具体的には、圧電振動板2の気孔率が2〜9%、好ましくは3〜8%であり、圧電セラミックス層4の気孔率が2%以下であるのがよい。これにより、圧電振動板2と圧電セラミックス層4の主成分が略同一の材料からなる場合であっても、弾性コンプライアンスS1,S2を上記の関係にすることができる。また、簡単に上記比S1/S2を1.03以上とすることができ、圧電活性部の圧電振動の拘束を低減し、十分な弾性体として機能する圧電振動板2を得ることができる。なお、圧電振動板2の気孔率の上限値を9%とするのは、振動板としての曲げ強度を確保するためである。 Specifically, the porosity of the piezoelectric diaphragm 2 is 2 to 9%, preferably 3 to 8%, and the porosity of the piezoelectric ceramic layer 4 is 2% or less. Thereby, even when the main components of the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4 are made of substantially the same material, the elastic compliances S 1 and S 2 can be in the above relationship. In addition, the ratio S 1 / S 2 can be easily set to 1.03 or more, the piezoelectric vibration restraint of the piezoelectric active portion can be reduced, and the piezoelectric diaphragm 2 functioning as a sufficient elastic body can be obtained. . The reason why the upper limit value of the porosity of the piezoelectric diaphragm 2 is 9% is to ensure bending strength as the diaphragm.

圧電振動板2の気孔率を2〜9%とするには、圧電セラミックスの一次原料混合粉末を仮焼合成する際に、焼成温度の約94〜97%以上(対焼成温度比0.94〜0.97以上)の温度で仮焼合成を行えばよく、圧電セラミック層4の気孔率を2%以下にするには、焼成温度の約85〜93%(対焼成温度比0.85〜0.93)の温度で仮焼合成を行えばよい。このように、仮焼合成温度を変えることによって、焼結性を変えることができ、その結果、簡単に気孔率を変えることができる。なお、本発明における仮焼温度の設定は、これに限るものではなく、圧電セラミックスの組成、原料粒径等によって当然変わり得るものである。   In order to set the porosity of the piezoelectric diaphragm 2 to 2 to 9%, when the primary raw material mixed powder of the piezoelectric ceramic is calcined and synthesized, the firing temperature is about 94 to 97% or more (vs. firing temperature ratio 0.94 to The calcining synthesis may be performed at a temperature of 0.97 or more. In order to reduce the porosity of the piezoelectric ceramic layer 4 to 2% or less, the firing temperature is about 85 to 93% (vs. firing temperature ratio of 0.85 to 0). .93) may be carried out at a temperature of .93). Thus, by changing the calcining synthesis temperature, the sinterability can be changed, and as a result, the porosity can be easily changed. The setting of the calcining temperature in the present invention is not limited to this, and can naturally be changed depending on the composition of the piezoelectric ceramic, the raw material particle size, and the like.

前記気孔率は、圧電振動板2,圧電セラミックス層4を切断し、その断面に鏡面加工を施し、倍率2000倍の断面鏡面画像から画像処理によって気孔面積を算出して得られる値である。   The porosity is a value obtained by cutting the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4, applying a mirror finish to the cross section, and calculating the pore area by image processing from a cross-sectional mirror image with a magnification of 2000 times.

また、圧電振動板2と圧電セラミックス層4の主成分が略同一の材料からなる場合において、弾性コンプライアンスS1,S2を上記した所定の関係にするには、上記した気孔率に代えて、例えば圧電振動板2と圧電セラミックス層4の格子定数比を所定の値および関係にすればよい。 Further, in the case where the main components of the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4 are made of substantially the same material, in order to make the elastic compliances S 1 and S 2 have the predetermined relationship, instead of the above-described porosity, For example, the lattice constant ratio between the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4 may be set to a predetermined value and relationship.

具体的には、圧電セラミックス層4の格子定数比c2/a2が1.010〜1.016であり、かつ圧電振動板2の格子定数比c1/a1の値よりも大きいのが好ましい。各格子定数比を、このような値および関係にすることで、弾性コンプライアンスS1,S2を上記の関係にすることができる。なお、前記格子定数比は、同じ圧電材料組成をもちいた場合には、例えばジルコン酸チタン酸鉛(PZT)組成中のZrとTiの比を変えることによって、簡単に前記格子定数比にすることができ、それぞれの圧電セラミックス層に対応する組成比を選択することによって得られる。 Specifically, the lattice constant ratio c 2 / a 2 of the piezoelectric ceramic layer 4 is 1.010 to 1.016, and is larger than the value of the lattice constant ratio c 1 / a 1 of the piezoelectric diaphragm 2. preferable. By setting each lattice constant ratio to such a value and relationship, the elastic compliances S 1 and S 2 can be set to the above relationship. When the same piezoelectric material composition is used, the lattice constant ratio is simply set to the lattice constant ratio by changing the ratio of Zr and Ti in the lead zirconate titanate (PZT) composition, for example. And can be obtained by selecting a composition ratio corresponding to each piezoelectric ceramic layer.

ここで、圧電振動板2の格子定数比c1/a1の値は1.008〜1.013、好ましくは1.008〜1.010であるのがよい。また、格子定数比c1/a1およびc2/a2は、圧電振動板2および圧電セラミック層4のそれぞれをXRD(X線回折法)測定から得られたピークチャートよりa軸配向を示す(200)配向面の面間隔[d(200)]と、c軸配向を示す(002)配向面の面間隔[d(002)]を導出し、その比率[d(002)]/[d(200)]から算出される値である。 Here, the value of the lattice constant ratio c 1 / a 1 of the piezoelectric diaphragm 2 is 1.008 to 1.013, preferably 1.008 to 1.010. The lattice constant ratios c 1 / a 1 and c 2 / a 2 indicate the a-axis orientation from the peak chart obtained from the XRD (X-ray diffraction method) measurement of each of the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4. The (200) orientation plane spacing [d (200)] and the (002) orientation plane spacing [d (002)] indicating c-axis orientation are derived and the ratio [d (002)] / [d (200)].

コモン電極3としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えばAu、Ag、Pd、Pt、Cu、Al、Rh、Niの単独又はこれらの少なくとも1種以上を主成分とする合金を用いることができ、合金としては、例えばAg−Pd合金等が例示できる。また、コモン電極3の高さは、導電性を有しかつ変位を妨げない程度である必要があり、一般に0.5〜5μm程度、好ましくは1〜3μmであるのがよい。   The common electrode 3 is not particularly limited as long as it has conductivity, and for example, Au, Ag, Pd, Pt, Cu, Al, Rh, Ni alone or at least one of these as a main component. An alloy such as an Ag—Pd alloy can be exemplified. Further, the height of the common electrode 3 needs to be conductive and not to prevent displacement, and is generally about 0.5 to 5 μm, preferably 1 to 3 μm.

駆動電極5としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、上記コモン電極3で例示したものと同じものが挙げられる。また、駆動電極5の高さは、導電性を有しかつ変位を妨げない程度である必要があり、例えば0.1〜2μm程度、好ましくは0.1〜1.0μm、より好ましくは0.1〜0.5μmであるのがよい。   The driving electrode 5 is not particularly limited as long as it has conductivity, and the same one as exemplified for the common electrode 3 can be used. The height of the drive electrode 5 needs to be conductive and not to prevent displacement, for example, about 0.1 to 2 μm, preferably 0.1 to 1.0 μm, and more preferably 0.1. It should be 1 to 0.5 μm.

<圧電アクチュエータの製造方法>
次に、本発明の圧電アクチュエータの製造方法について説明する。
(第1の工程)
まず、原料として、例えばPb1-x-ySrxBay(Zn1/3Sb2/3a(Ni1/2Te1/2bZr1-a-b-cTic3+αwt%Pb1/2NbO3(0≦x≦0.14、0≦y≦0.14、0.05≦a≦0.1、0.002≦b≦0.01、0.44≦c≦0.50、α=0.1〜1.0)で示される組成になるように一次原料を秤量し、ボールミルにて混合粉砕を行い、一次原料混合粉末を調製する。ここで、平均粒子径は1μm以下、より望ましくは0.7μm以下としておくと、一次原料がより均一に混合される上で好ましい。
<Method for manufacturing piezoelectric actuator>
Next, the manufacturing method of the piezoelectric actuator of this invention is demonstrated.
(First step)
First, as a raw material, for example Pb 1-xy Sr x Ba y (Zn 1/3 Sb 2/3) a (Ni 1/2 Te 1/2) b Zr 1-abc Ti c O 3 + αwt% Pb 1/2 NbO 3 (0 ≦ x ≦ 0.14, 0 ≦ y ≦ 0.14, 0.05 ≦ a ≦ 0.1, 0.002 ≦ b ≦ 0.01, 0.44 ≦ c ≦ 0.50, α = 0.1-1.0) The primary raw material is weighed so as to have the composition shown, and mixed and ground by a ball mill to prepare a primary raw material mixed powder. Here, the average particle diameter is preferably 1 μm or less, more preferably 0.7 μm or less, in order to more uniformly mix the primary raw materials.

次に、上記で調製した一次原料混合粉末を、所定の仮焼温度で仮焼合成し、ついで、ボールミルにて粉砕して複数の所定の仮焼粉末を調製する。仮焼粉末の平均粒子径は、上記一次原料混合粉末と同様に1μm以下、より望ましくは平均粒子径0.7μm以下であるのがよい。   Next, the primary raw material mixed powder prepared above is calcined at a predetermined calcining temperature and then pulverized with a ball mill to prepare a plurality of predetermined calcined powders. The average particle size of the calcined powder is 1 μm or less, more preferably the average particle size is 0.7 μm or less, like the primary raw material mixed powder.

ここで、上述の通り、仮焼温度を変えることにより、一次原料混合粉末から複数の所定の仮焼粉末を得ることができる。また、上記式中のa,b,cを調整して組成を変更した複数の一次原料混合粉末を用意し、これら複数の一次原料混合粉末を、それぞれ所定の仮焼温度で仮焼合成し、ボールミルにて粉砕して複数の仮焼粉末を調製てもよい。   Here, as described above, a plurality of predetermined calcined powders can be obtained from the primary raw material mixed powder by changing the calcining temperature. Further, a plurality of primary raw material mixed powders whose compositions are changed by adjusting a, b, and c in the above formula are prepared, and the plurality of primary raw material mixed powders are calcined and synthesized at a predetermined calcining temperature, respectively. A plurality of calcined powders may be prepared by pulverizing with a ball mill.

(第2の工程)
上記で調製した各仮焼粉末と有機バインダ成分を混合し、シート成形用のスラリーを調製する。ついで、この成形用スラリーを用いてロールコータ法、スリットコータ法、ドクターブレード法等の一般的なシート成形法によりテープ状の各グリーンシートを必要枚数作製する。なお、前記グリーンシートは、圧電セラミックス層となり得るグリーンシートと、圧電振動板となり得るグリーンシートに分けて用いられる。
(Second step)
Each calcined powder prepared above and an organic binder component are mixed to prepare a sheet forming slurry. Next, the required number of tape-like green sheets are prepared by a general sheet forming method such as a roll coater method, a slit coater method, or a doctor blade method, using this forming slurry. The green sheet is divided into a green sheet that can be a piezoelectric ceramic layer and a green sheet that can be a piezoelectric diaphragm.

(第3の工程)
次に、上記コモン電極で例示した電極材料を含有するコモン電極ペーストを作製する。このコモン電極ペーストには、電極材料(Au、Agなど)の他、エチルセルロースなどの有機ビヒクルなどの成分が含まれる。そして、上記で作製したグリーンシートのうち、焼成により圧電振動板となるグリーンシートの一方の表面に、コモン電極ペーストをスクリーン印刷等の方法で印刷する。
(Third step)
Next, a common electrode paste containing the electrode material exemplified for the common electrode is prepared. This common electrode paste contains components such as an organic material such as ethyl cellulose in addition to electrode materials (Au, Ag, etc.). Then, a common electrode paste is printed by a method such as screen printing on one surface of the green sheet produced as described above to become a piezoelectric diaphragm by firing.

(第4の工程)
第2の工程および第3の工程で作製したグリーンシートを積層し、密着させて積層体を作製する。なお、密着を行う手法としては、接着成分の含まれた密着液使用による方法、加熱によりグリーンシート中の有機バインダ成分に接着性を持たせて密着する方法、加圧だけで密着させる方法等が例示できる。
(Fourth process)
The green sheets produced in the second step and the third step are laminated and brought into close contact to produce a laminate. In addition, as a method of performing adhesion, there are a method using an adhesion liquid containing an adhesive component, a method of adhering the organic binder component in the green sheet by adhesion, a method of adhering only by pressure, and the like. It can be illustrated.

(第5の工程)
第4の工程で得られた積層体を10〜50MPaの圧力で加圧した後、所望の形状にカットする。これを400℃程度で脱バインダーを行い、ついで、(高濃度)酸素雰囲気中において、900〜1100℃において焼成して圧電アクチュエータ本体を得る。
(Fifth step)
After the laminated body obtained in the fourth step is pressurized at a pressure of 10 to 50 MPa, it is cut into a desired shape. This is debindered at about 400 ° C., and then fired at 900 to 1100 ° C. in a (high concentration) oxygen atmosphere to obtain a piezoelectric actuator body.

(第6の工程)
第5の工程で得られた圧電アクチュエータ本体の表面に、駆動電極パターンをスクリーン印刷等の方法で印刷し、500〜800℃、好ましくは650〜800℃で焼き付け処理を行うことにより、個別電極が形成される。そして、圧電セラミック層を分極して積層圧電体である圧電アクチュエータが得られる。
(Sixth step)
A drive electrode pattern is printed on the surface of the piezoelectric actuator main body obtained in the fifth step by a method such as screen printing, and a baking process is performed at 500 to 800 ° C, preferably 650 to 800 ° C. It is formed. Then, the piezoelectric ceramic layer is obtained by polarizing the piezoelectric ceramic layer.

<吐出装置・印刷ヘッド>
本発明の圧電アクチュエータは駆動耐久性に優れていると共に、一基板(振動板)上に複数の変位素子を備えているので、該圧電アクチュエータを、圧力発生室と、液体流路と、液体吐出口とを有する流路部材上に取り付けてなる吐出装置に好適に用いることができる。このような吐出装置としては、例えばインクジェット方式を利用した記録装置に用いられる印刷ヘッド等が挙げられる。以下、本発明の圧電アクチュエータを備えた印刷ヘッドの一実施形態について説明する。
<Discharge device / printing head>
The piezoelectric actuator of the present invention is excellent in driving durability and has a plurality of displacement elements on one substrate (vibrating plate). Therefore, the piezoelectric actuator includes a pressure generating chamber, a liquid flow path, and a liquid discharge port. It can use suitably for the discharge apparatus attached on the flow-path member which has an exit. Examples of such a discharge device include a print head used in a recording device using an inkjet method. Hereinafter, an embodiment of a print head including the piezoelectric actuator of the present invention will be described.

図2(a)は、本実施形態の印刷ヘッド示す概略断面図であり、図2(b)は、その平面図である。なお、図2(a),(b)においては、前述した図1の構成と同一または同等な部分には同一の符号を付して説明は省略する。   FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing the print head of this embodiment, and FIG. 2B is a plan view thereof. In FIGS. 2A and 2B, the same or equivalent parts as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図2(a)、(b)に示すように、インクジェット用の印刷ヘッド20は、複数のインク加圧室13aが並設され、各インク加圧室13aを仕切る壁として隔壁13bを形成した流路部材13上に上記で説明した圧電アクチュエータ1が接合されている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the ink jet print head 20 includes a plurality of ink pressurization chambers 13a arranged in parallel, and a flow in which a partition wall 13b is formed as a wall partitioning each ink pressurization chamber 13a. The piezoelectric actuator 1 described above is joined on the path member 13.

流路部材13は圧延法等により得られ、インク吐出孔18およびインク加圧室13aはエッチングにより所定の形状に加工されて設けられる。この流路部材13は、Fe―Cr系、Fe−Ni系、WC−TiC系の群から選ばれる少なくとも1種によって形成されていることが望ましく、特にインクに対する耐食性の優れた材質からなることが望ましく、Fe−Cr系がより好ましい。   The flow path member 13 is obtained by a rolling method or the like, and the ink discharge hole 18 and the ink pressurizing chamber 13a are provided by being processed into a predetermined shape by etching. The flow path member 13 is preferably formed of at least one selected from the group consisting of Fe—Cr, Fe—Ni, and WC—TiC, and is made of a material particularly excellent in corrosion resistance to ink. Desirably, the Fe-Cr system is more preferable.

流路部材13と圧電アクチュエータ1との接合は、圧電振動板2がインク流路13aの空間と当接するように接着剤等を用いて行い、より具体的には、変位素子6の各駆動電極5と、各インク流路13aとが対応するように接合される。   The flow path member 13 and the piezoelectric actuator 1 are joined using an adhesive or the like so that the piezoelectric diaphragm 2 is in contact with the space of the ink flow path 13a. More specifically, each drive electrode of the displacement element 6 is connected. 5 and each ink flow path 13a are joined so as to correspond to each other.

すなわち、このインクジェット用の印刷ヘッド20は、圧電振動板2上に、コモン電極3、圧電セラミック層4および駆動電極5がこの順に積層され、圧電アクチュエータ1をインク流路13aの直上に駆動電極5が配置されるように流路部材13に接着したものである。   That is, in the inkjet print head 20, the common electrode 3, the piezoelectric ceramic layer 4 and the drive electrode 5 are laminated in this order on the piezoelectric diaphragm 2, and the piezoelectric actuator 1 is placed directly above the ink flow path 13a. Is adhered to the flow path member 13 so as to be disposed.

そして、外部の駆動回路によりコモン電極3と所定の駆動電極5との間に電圧が印加されると、電圧が印加された駆動電極5直下の圧電セラミック層4が変位して、インク加圧室13a内のインクが加圧され、インク吐出孔18よりインク滴が吐出される。   When a voltage is applied between the common electrode 3 and the predetermined drive electrode 5 by an external drive circuit, the piezoelectric ceramic layer 4 immediately below the drive electrode 5 to which the voltage is applied is displaced, and the ink pressurizing chamber The ink in 13 a is pressurized, and ink droplets are ejected from the ink ejection holes 18.

このような印刷ヘッド20のアクチュエータとして、本発明の積層圧電体である圧電アクチュエータを用いることによって、安価なICを用いて印刷ヘッドを実現することができる。この印刷ヘッドは変位特性に優れるので、高速で高精度な吐出というという特徴が得られ、その結果、高速印刷に好適な印刷ヘッドを提供することができる。また、本発明の印刷ヘッドをプリンタに搭載することによって、例えば上記の印刷ヘッドにインクを供給するインクタンクと、記録紙に印刷するための記録紙搬送機構とを備えているプリンタは、従来に比べて高速・高精度の印刷を容易に達成することができる。   By using the piezoelectric actuator that is the laminated piezoelectric body of the present invention as the actuator of such a print head 20, a print head can be realized using an inexpensive IC. Since this print head is excellent in displacement characteristics, a feature of high-speed and high-precision ejection is obtained, and as a result, a print head suitable for high-speed printing can be provided. In addition, by mounting the print head of the present invention on a printer, for example, a printer having an ink tank that supplies ink to the print head and a recording paper transport mechanism for printing on recording paper has been conventionally used. Compared with this, it is possible to easily achieve high-speed and high-precision printing.

なお、上記で説明した実施形態では、気孔率と格子定数比をそれぞれ別々に適用し、圧電振動板2の弾性コンプライアンスS1が、圧電セラミックス層4の弾性コンプライアンスS2よりも大きい関係とする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、気孔率と格子定数比を組み合わせて、弾性コンプライアンスS1,S2を所定の関係にしてもよい。 In the embodiment described above, the porosity and the lattice constant ratio are applied separately, and the elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm 2 is larger than the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer 4. However, the present invention is not limited to this, and the elastic compliances S 1 and S 2 may be in a predetermined relationship by combining the porosity and the lattice constant ratio.

また、圧電振動板2と圧電セラミックス層4の主成分が略同一の材料からなる場合において、気孔率や格子定数比を所定の値や関係とする場合について説明したが、圧電振動板2と圧電セラミックス層4の主成分が異なる場合であっても、特に制限されることなく、気孔率や格子定数比を上記した所定の値や関係にしてもよい。   Further, in the case where the main components of the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric ceramic layer 4 are made of substantially the same material, the case where the porosity and the lattice constant ratio have predetermined values and relationships has been described. Even when the main components of the ceramic layer 4 are different, the porosity and the lattice constant ratio may be set to the above-described predetermined values and relationships without particular limitation.

以下、実施例を挙げて本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to a following example.

[実施例]
<圧電アクチュエータの作成>
まず、原料として表1に示す原料組成で純度99%以上のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を含有する圧電セラミックス粉末(一次原料混合粉末)を準備した。そして、準備したセラミックス粉末を表1に示す仮焼温度で仮焼合成し、各仮焼粉末を調製した。
[Example]
<Creation of piezoelectric actuator>
First, piezoelectric ceramic powder (primary raw material mixed powder) containing lead zirconate titanate (PZT) with a raw material composition shown in Table 1 and having a purity of 99% or more was prepared as a raw material. And the prepared ceramic powder was calcined and synthesized at the calcining temperature shown in Table 1 to prepare each calcined powder.

上記で調製した各仮焼粉末を用いて、グリーンシート(圧電セラミック層用および圧電振動板用)を作製した。すなわち、各仮焼粉末に、水系バインダーとしてポリブチルメタクリレート、分散剤にポリカルボン酸アンモニウム塩、溶剤にイソプロピルアルコールと純水を各々添加して混合し、このスラリーをドクターブレード法によりキャリアフィルム上に塗布して、厚さ30μmのシート形状にて各グリーンシートをそれぞれ作製した(表1中のNo.A〜I)。   Using each of the calcined powders prepared above, green sheets (for piezoelectric ceramic layers and piezoelectric diaphragms) were produced. That is, to each calcined powder, polybutyl methacrylate as an aqueous binder, polycarboxylic acid ammonium salt as a dispersant, isopropyl alcohol and pure water as a solvent are added and mixed, and this slurry is applied onto a carrier film by a doctor blade method. Each green sheet was prepared in a sheet shape having a thickness of 30 μm by coating (Nos. A to I in Table 1).

ついで、上記で作製した各グリーンシートを表2に示す組み合わせで用いた。すなわち、コモン電極ペーストを、圧電振動板用のグリーンシートの表面に厚さ4μmで印刷し、コモン電極を形成した。更に、コモン電極が印刷された面を上向きにして圧電振動板用グリーンシートの上に圧電セラミック層用グリーンシートを積層し、加圧プレスして積層体を得た。   Next, the green sheets prepared above were used in combinations shown in Table 2. That is, the common electrode paste was printed at a thickness of 4 μm on the surface of the green sheet for the piezoelectric diaphragm to form the common electrode. Further, the piezoelectric ceramic layer green sheet was laminated on the piezoelectric diaphragm green sheet with the surface on which the common electrode was printed facing upward, and was pressed to obtain a laminate.

この積層体を脱脂処理した後に、980℃、酸素99%以上の雰囲気中で4時間保持して焼結し、圧電アクチュエータ本体を作製した。ついで、このアクチュエータ本体の表面の片側に駆動電極を形成した。駆動電極は、スクリーン印刷にてAuペーストを塗布した。これを600〜800℃で大気中で焼付けて形成した。最後に、該駆動電極にリード線を半田で接続し、図1に示すような形状の圧電素子である圧電アクチュエータを作製した(表2の試料No.1〜27)。なお、表2中の「S1/S2」は、圧電セラミックス層の弾性コンプライアンスS2に対する圧電振動板の弾性コンプライアンスS1の比S1/S2を示している。 After degreasing the laminate, the laminate was sintered in an atmosphere of 980 ° C. and oxygen 99% or more for 4 hours to produce a piezoelectric actuator body. Next, a drive electrode was formed on one side of the surface of the actuator body. The drive electrode applied Au paste by screen printing. This was formed by baking at 600 to 800 ° C. in the air. Finally, lead wires were connected to the drive electrodes with solder to produce piezoelectric actuators that are piezoelectric elements having a shape as shown in FIG. 1 (Sample Nos. 1 to 27 in Table 2). In Table 2, “S 1 / S 2 ” indicates the ratio S 1 / S 2 of the elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm to the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer.

表1中のNo.A〜Iの焼結体の格子定数比c/a、気孔率および弾性コンプライアンスは以下の方法で測定した。その測定結果を表1に示す。
(格子定数比c/a)
格子定数比c/aは、XRD(X線回折法)測定から得られたピークチャートよりa軸配向を示す(200)配向面の面間隔[d(200)]と、c軸配向を示す(002)配向面の面間隔[d(002)]を導出し、その比率[d(002)]/[d(200)]から求めた。
No. in Table 1 The lattice constant ratio c / a, porosity and elastic compliance of the sintered bodies A to I were measured by the following methods. The measurement results are shown in Table 1.
(Lattice constant ratio c / a)
The lattice constant ratio c / a indicates the (200) orientation spacing [d (200)] indicating the a-axis orientation from the peak chart obtained from the XRD (X-ray diffraction method) measurement and the c-axis orientation ( 002) The interplanar spacing [d (002)] of the orientation plane was derived and obtained from the ratio [d (002)] / [d (200)].

(気孔率)
気孔率は、各焼結体を切断し、その断面に鏡面加工を施し、倍率2000倍の断面鏡面画像から画像処理によって得られた気孔面積を視野面積に対する百分比率で示したものである。
(Porosity)
The porosity is obtained by cutting each sintered body, mirror-treating the cross section thereof, and indicating the pore area obtained by image processing from a cross-sectional mirror image with a magnification of 2000 times as a percentage of the visual field area.

(弾性コンプライアンス)
弾性コンプライアンスは、作製した積層焼結体の各層を水中での電気分解を利用したコモン電極(内部電極)と圧電セラミックス層の剥離を行い、それぞれの層の弾性コンプライアンスを測定した。剥離した圧電セラミックス層の表裏面にAu蒸着を100nm程度形成した後、外辺を2.5mm×10mmに加工し、試験片を作製した。測定はアジレントテクノロジー社製インピーダンスゲインフェーズアナライザ4194aから測定される共振周波数と、体積と重量より算出される密度を測定し、下記式(I)から算出した。

Figure 2007012867
(Elastic compliance)
For the elastic compliance, each layer of the produced laminated sintered body was peeled off from the common electrode (internal electrode) utilizing electrolysis in water and the piezoelectric ceramic layer, and the elastic compliance of each layer was measured. After forming Au deposition on the front and back surfaces of the peeled piezoelectric ceramic layer to about 100 nm, the outer side was processed to 2.5 mm × 10 mm to prepare a test piece. The measurement was performed by measuring the resonance frequency measured from the impedance gain phase analyzer 4194a manufactured by Agilent Technologies, and the density calculated from the volume and weight, and calculating from the following formula (I).
Figure 2007012867

Figure 2007012867
Figure 2007012867

<圧電アクチュエータの評価>
上記で得られた圧電アクチュエータ(表2の試料No.1〜27)について、変位劣化を評価した。評価方法を以下に示すと共に、その結果を表2に示す。
(変位劣化の評価方法)
上記で得られた圧電アクチュエータを8mm×8mmの大きさに加工し、1mm×1mmの孔を空けた10mm×10mmの外形の金属基板に接着し、変位測定用サンプルとした。さらに、コモン電極と駆動電極間の厚み方向に3kv/mmの直流電圧を5分間印加して分極を行った。ついで、2kV/mmの電圧を印加して変位素子を50時間変位させ、変位初期(0分後)と50時間後の変位を、式:[1−(50時間後の変位/変位初期)]×100に当てはめ、変位劣化率(%)を算出した。なお、変位はドップラー変位計で測定した。
<Evaluation of piezoelectric actuator>
About the piezoelectric actuator obtained above (sample No. 1-27 of Table 2), displacement deterioration was evaluated. The evaluation method is shown below, and the results are shown in Table 2.
(Evaluation method for displacement degradation)
The piezoelectric actuator obtained above was processed into a size of 8 mm × 8 mm, and adhered to a metal substrate having an outer shape of 10 mm × 10 mm with holes of 1 mm × 1 mm, to obtain a sample for displacement measurement. Further, polarization was performed by applying a DC voltage of 3 kv / mm for 5 minutes in the thickness direction between the common electrode and the drive electrode. Next, a voltage of 2 kV / mm is applied to displace the displacement element for 50 hours, and the initial displacement (after 0 minutes) and the displacement after 50 hours are expressed by the formula: [1- (displacement / initial displacement after 50 hours)] It applied to * 100 and the displacement deterioration rate (%) was computed. The displacement was measured with a Doppler displacement meter.

Figure 2007012867
Figure 2007012867

表2から明らかなように、本発明の範囲内である試料No.1,6,7,11〜13、16〜19、21〜27は、50時間耐久後の変位劣化率が5%以下であった。このことから、繰り返し駆動による変位劣化が抑制され、駆動耐久性に優れた圧電アクチュエータが得られているのがわかる。これに対し、本発明の範囲外の試料は、本発明の範囲内の試料に対して変位劣化率の値が高く、特に、試料No.5,15,20は劣化率が10%を超えており、大きな劣化を示しているのがわかる。   As is apparent from Table 2, the sample Nos. Within the scope of the present invention. 1, 6, 7, 11-13, 16-19, 21-27 had a displacement deterioration rate after 5 hours endurance of 5% or less. From this, it can be seen that the displacement deterioration due to repeated driving is suppressed, and a piezoelectric actuator excellent in driving durability is obtained. On the other hand, the sample outside the range of the present invention has a higher displacement deterioration rate than the sample within the range of the present invention. 5, 15 and 20 show that the deterioration rate exceeds 10%, indicating a large deterioration.

本発明の一実施形態にかかる圧電アクチュエータを示す拡大概略断面図である。1 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention. (a)は、本発明の一実施形態にかかるインクジェット用の印刷ヘッドを示す概略断面図であり、(b)は、その平面図である。(A) is a schematic sectional drawing which shows the printing head for inkjet concerning one Embodiment of this invention, (b) is the top view. 従来のインクジェット用の印刷ヘッドを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the conventional print head for inkjet.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧電アクチュエータ
2 圧電振動板
3 コモン電極
4 圧電セラミック層
5 駆動電極
6 変位素子
13 流路部材
13a インク加圧室
13b 隔壁
18 インク吐出孔
20 印刷ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric actuator 2 Piezoelectric diaphragm 3 Common electrode 4 Piezoelectric ceramic layer 5 Drive electrode 6 Displacement element 13 Flow path member 13a Ink pressurizing chamber 13b Partition 18 Ink ejection hole 20 Print head

Claims (8)

圧電振動板上に、コモン電極、圧電セラミック層および駆動電極をこの順に積層し、前記圧電セラミック層の表面に前記駆動電極を複数配列して、この駆動電極と前記コモン電極とで前記圧電セラミック層を挟持して構成される変位素子を複数形成し、前記コモン電極および駆動電極の間に駆動電圧を印加して前記変位素子を変位させる圧電アクチュエータであって、
前記圧電振動板の弾性コンプライアンスS1が、前記圧電セラミックス層の弾性コンプライアンスS2よりも大きいことを特徴とする圧電アクチュエータ。
A common electrode, a piezoelectric ceramic layer, and a drive electrode are laminated in this order on the piezoelectric diaphragm, and a plurality of the drive electrodes are arranged on the surface of the piezoelectric ceramic layer, and the piezoelectric ceramic layer is composed of the drive electrode and the common electrode. A piezoelectric actuator that forms a plurality of displacement elements that are sandwiched between, and displaces the displacement element by applying a drive voltage between the common electrode and the drive electrode,
A piezoelectric actuator wherein the elastic compliance S 1 of the piezoelectric vibrating plate, and wherein the greater than the elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer.
前記圧電セラミックス層の弾性コンプライアンスS2に対する前記圧電振動板の弾性コンプライアンスS1の比S1/S2が、1.03以上である請求項1記載の圧電アクチュエータ。 2. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein a ratio S 1 / S 2 of elastic compliance S 1 of the piezoelectric diaphragm to elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer is 1.03 or more. 圧電振動板の弾性コンプライアンスS1は1.35〜1.51であり、圧電セラミックス層の弾性コンプライアンスS2は1.31〜1.47である請求項1または2記載の圧電アクチュエータ。 Elastic compliance S 1 of the piezoelectric vibrating plate is from 1.35 to 1.51, according to claim 1 or 2 piezoelectric actuator according elastic compliance S 2 of the piezoelectric ceramic layer is from 1.31 to 1.47. 前記圧電振動板の気孔率が2〜9%であり、前記圧電セラミックス層の気孔率が2%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。   The piezoelectric actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the piezoelectric diaphragm has a porosity of 2 to 9%, and the piezoelectric ceramic layer has a porosity of 2% or less. 前記圧電振動板の格子定数比をc1/a1、圧電セラミックス層の格子定数比をc2/a2としたときに、c2/a2が1.010〜1.016であり、且つc1/a1の値よりも大きい請求項1〜4のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。 When the lattice constant ratio of the piezoelectric diaphragm is c 1 / a 1 and the lattice constant ratio of the piezoelectric ceramic layer is c 2 / a 2 , c 2 / a 2 is 1.010 to 1.016, and The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric actuator is larger than a value of c 1 / a 1 . 前記変位素子を、前記圧電セラミック層の抗電界に対して1.0〜1.5倍の駆動電圧で変位させる請求項1〜5記載の圧電アクチュエータ。   6. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the displacement element is displaced with a driving voltage of 1.0 to 1.5 times the coercive electric field of the piezoelectric ceramic layer. 請求項1〜6のいずれかに記載の圧電アクチュエータを、圧力発生室と、液体流路と、液体吐出口とを有する流路部材上に取り付けてなることを特徴とする吐出装置。   A discharge device comprising the piezoelectric actuator according to claim 1 mounted on a flow path member having a pressure generating chamber, a liquid flow path, and a liquid discharge port. 印刷ヘッドに用いる請求項7記載の吐出装置。

The discharge device according to claim 7 used for a print head.

JP2005191680A 2005-06-30 2005-06-30 Piezoelectric actuator and discharge device Expired - Fee Related JP5001534B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005191680A JP5001534B2 (en) 2005-06-30 2005-06-30 Piezoelectric actuator and discharge device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005191680A JP5001534B2 (en) 2005-06-30 2005-06-30 Piezoelectric actuator and discharge device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007012867A true JP2007012867A (en) 2007-01-18
JP5001534B2 JP5001534B2 (en) 2012-08-15

Family

ID=37750987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005191680A Expired - Fee Related JP5001534B2 (en) 2005-06-30 2005-06-30 Piezoelectric actuator and discharge device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5001534B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1768169A1 (en) * 2004-06-04 2007-03-28 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device producing method
JP2012196905A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Kyocera Corp Inkjet head, and recording apparatus
EP1889305B1 (en) * 2005-06-09 2013-03-13 Epcos Ag Piezoelectric multilayer component
WO2016032029A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 주식회사 와이솔 Stacked piezoelectric ceramic element
JP2020170781A (en) * 2019-04-03 2020-10-15 アドバンストマテリアルテクノロジーズ株式会社 Film structure

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0428558A (en) * 1990-05-24 1992-01-31 Ricoh Co Ltd Ink-jet recording device
WO1993022140A1 (en) * 1992-04-23 1993-11-11 Seiko Epson Corporation Liquid jet head and production thereof
JP2002370368A (en) * 1992-04-23 2002-12-24 Seiko Epson Corp Method for manufacturing liquid jet head
JP2004165650A (en) * 2002-10-21 2004-06-10 Kyocera Corp Actuator and print head
JP2004249729A (en) * 2003-01-31 2004-09-09 Canon Inc Piezoelectric element
JP2005041053A (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Kyocera Corp Liquid discharging device
JP2005114696A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Sony Corp Angular velocity sensor
JP2005119223A (en) * 2003-10-20 2005-05-12 Canon Inc Method for manufacturing piezoelectric film element, piezoelectric film element and inkjet head

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0428558A (en) * 1990-05-24 1992-01-31 Ricoh Co Ltd Ink-jet recording device
WO1993022140A1 (en) * 1992-04-23 1993-11-11 Seiko Epson Corporation Liquid jet head and production thereof
JP2002370368A (en) * 1992-04-23 2002-12-24 Seiko Epson Corp Method for manufacturing liquid jet head
JP2004165650A (en) * 2002-10-21 2004-06-10 Kyocera Corp Actuator and print head
JP2004249729A (en) * 2003-01-31 2004-09-09 Canon Inc Piezoelectric element
JP2005041053A (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Kyocera Corp Liquid discharging device
JP2005114696A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Sony Corp Angular velocity sensor
JP2005119223A (en) * 2003-10-20 2005-05-12 Canon Inc Method for manufacturing piezoelectric film element, piezoelectric film element and inkjet head

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1768169A1 (en) * 2004-06-04 2007-03-28 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device producing method
EP1768169B1 (en) * 2004-06-04 2012-10-24 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device producing method
EP1889305B1 (en) * 2005-06-09 2013-03-13 Epcos Ag Piezoelectric multilayer component
US9153765B2 (en) 2005-06-09 2015-10-06 Epcos Ag Piezoelectric multilayer component
JP2012196905A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Kyocera Corp Inkjet head, and recording apparatus
WO2016032029A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 주식회사 와이솔 Stacked piezoelectric ceramic element
KR101620296B1 (en) 2014-08-29 2016-05-13 (주)와이솔 Stack type piezoelectric ceramic element
CN106716660A (en) * 2014-08-29 2017-05-24 天津威盛电子有限公司 Stacked piezoelectric ceramic element
CN106716660B (en) * 2014-08-29 2019-09-13 天津威盛电子有限公司 Stacked piezo ceramic element
US10622542B2 (en) 2014-08-29 2020-04-14 Wisol Co., Ltd. Stacked piezoelectric ceramic element
JP2020170781A (en) * 2019-04-03 2020-10-15 アドバンストマテリアルテクノロジーズ株式会社 Film structure
JP7421710B2 (en) 2019-04-03 2024-01-25 I-PEX Piezo Solutions株式会社 membrane structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP5001534B2 (en) 2012-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4422973B2 (en) Multilayer piezoelectric body, actuator, and print head
JP5001534B2 (en) Piezoelectric actuator and discharge device
EP2131409B1 (en) Laminated piezoelectric actuator and liquid ejection head
JP4911907B2 (en) Piezoelectric actuator and liquid ejection device
JP5458085B2 (en) Multilayer piezoelectric body, piezoelectric actuator and print head
JP2006269916A5 (en)
JP4812244B2 (en) Print head
JP4977380B2 (en) Piezoelectric actuator, driving method thereof, and print head
JP5260900B2 (en) Liquid discharge head
JP2011181720A (en) Piezoelectric element, droplet discharging head, and droplet discharging device
JP4485140B2 (en) Piezoelectric actuator and manufacturing method thereof
JP2007290374A (en) Manufacturing method of print head and print head
JP2007273853A (en) Piezoelectric actuator unit
JP2005041053A (en) Liquid discharging device
JP5096659B2 (en) Piezoelectric actuator and print head
JP5747487B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, piezoelectric element, and piezoelectric ceramic
JP2007267550A (en) Piezoelectric actuator and polarization method therefor
JP5144912B2 (en) Multilayer piezoelectric actuator and print head
JP2007150037A (en) Lead-containing piezoelectric material, piezoelectric actuator and liquid discharge unit
JP5178065B2 (en) Piezoelectric ceramics, piezoelectric actuator and liquid discharge head
JP2008244135A (en) Stacked piezoelectric actuator for liquid discharge heads, method of manufacturing the same, and liquid discharge head
JP4901165B2 (en) Multilayer piezoelectric body
JP2006073672A (en) Laminated piezoelectric crystal, its manufacturing method, piezoelectric actuator and printing head
JP5700200B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, piezoelectric element, and piezoelectric ceramic
JP2006237077A (en) Stacked piezoelectric body and piezoelectric actuator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080303

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120424

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120518

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees