JP2021187022A - 圧電アクチュエータ - Google Patents

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Takashi Aiba
圭司 蔵
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Abstract

【課題】反り上がりを抑制しつつアクチュエータ部に対し十分な電荷供給を行えるようにする。【解決手段】高電位電極は、複数の駆動電極のそれぞれに対応する複数の個別部と、X方向に延び、複数の個別部を連結する複数の枝部と、Y方向に延び、複数の枝部を連結する幹部531,532とを含む。高電位電極を含む第1電極層の下側に、第2電極層72が配置されている。第2電極層72は、低電位電極53と、高電位電極と電気的に接続される接続電極57A,57Bとを含む。接続電極57A,57Bは、高電位電極の幹部とZ方向に重なる部分571を有する。部分571の幅W4は、高電位電極の幹部の幅よりも長い。【選択図】図9

Description

本発明は、第3電極毎に第1〜第3活性部を含むアクチュエータ部が設けられ、かつ、第1電極又は第2電極と電気的に接続される接続電極を備えた、圧電アクチュエータに関する。
特許文献1には、個別電極(第3電極)毎に1つの活性部R1と2つの活性部R2とを含むアクチュエータ部が設けられた圧電アクチュエータが示されている。このような構成の圧電アクチュエータを流路部材に固定し駆動させることで、所謂クロストークを抑制しつつ、安定した吐出を実現できる。また、特許文献1では、所定の第1電位に保持される第1導電部(第1電極)と電気的に接続される補助電極(接続電極)を、第1導電部が設けられた層とは別の層に設けることで、補助電極からも第1導電部に電荷を供給し、アクチュエータ部の駆動時に電荷の供給が遅れないようにすることが示されている。さらに、特許文献1の図16には、十分な電荷を供給するため、補助電極126(接続電極)のうち、第1導電部55(第1電極)の第1接続部55b(第1枝部)に対応する部分126aの幅を、第1接続部55bの幅よりも大きくすることが示されている。
特開2018−157079号公報
特許文献1の図16には、上記のとおり、補助電極126(接続電極)のうち、第1導電部55(第1電極)の第1接続部55b(第1枝部)に対応する部分126aの幅を、第1接続部55bの幅よりも大きくすることが示されているが、補助電極126(接続電極)のうち、第1導電部55(第1電極)の第2接続部55c(第1幹部)に対応する部分の幅は、第2接続部55cの幅と同じである。
この点、本願発明者等は、種々の実験と鋭意研究とを重ねた結果、電荷の供給には、枝部よりもむしろ幹部の幅を大きくするのが有効であることを見出した。ただし、幹部の幅を何らの創意工夫なく大きくすると、以下の問題が生じ得る。例えば、特許文献1の図16において、第1導電部55(第1電極)の第2接続部55c(第1幹部)の幅を、補助電極126(接続電極)のうち第2接続部55c(第1幹部)に対応する部分の幅よりも大きくすることが考えられる。この場合、第1導電部55は中立面(部材内で引張も圧縮も生じない面)よりも上方にあるため、圧電アクチュエータの焼成工程で生じる電極層の熱収縮により、圧電アクチュエータが上向きに反り易くなる。圧電アクチュエータが上向きに反ると、流路部材への接着時に、反り上がった部分に局所的に力が加わり、圧電アクチュエータが破損し得る。
本発明の目的は、反り上がりを抑制しつつアクチュエータ部に対し十分な電荷供給を行うことができる圧電アクチュエータを提供することにある。
本発明の第1観点に係る圧電アクチュエータは、第1圧電層と、前記第1圧電層に対して前記第1圧電層の厚み方向に沿った第1方向に積層された第2圧電層と、前記第1方向において前記第1圧電層と前記第2圧電層との間に配置された第1電極層と、前記第1方向において前記第2圧電層の前記第1圧電層と反対側の面に配置された第2電極層と、前記第1方向において前記第1圧電層の前記第2圧電層と反対側の面に配置された第3電極層と、を備えた圧電アクチュエータであって、前記第1電極層は、第1電位に保持される第1電極を含み、前記第2電極層は、前記第1電位と異なる第2電位に保持される第2電極を含み、前記第3電極層は、それぞれ前記第1電位及び前記第2電位のいずれかが選択的に付与される複数の第3電極を含み、前記第1電極は、前記複数の第3電極のそれぞれに対応する複数の第1個別部と、前記第1方向と直交する第2方向に延び、前記複数の第1個別部を連結する複数の第1枝部と、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向に延び、前記複数の第1枝部を連結する第1幹部と、を含み、前記第2電極層は、前記第1電極と電気的に接続される第1接続電極であって、前記第3方向に延びかつ前記第1幹部と前記第1方向に重なる第1重複部を有する第1接続電極をさらに含み、前記第1重複部の前記第2方向の長さは、前記第1幹部の前記第2方向の長さよりも長いことを特徴とする。
本発明の第2観点に係る圧電アクチュエータは、第1圧電層と、前記第1圧電層に対して前記第1圧電層の厚み方向に沿った第1方向に積層された第2圧電層と、前記第1方向において前記第1圧電層と前記第2圧電層との間に配置された第1電極層と、前記第1方向において前記第2圧電層の前記第1圧電層と反対側の面に配置された第2電極層と、前記第1方向において前記第1圧電層の前記第2圧電層と反対側の面に配置された第3電極層と、を備えた圧電アクチュエータであって、前記第1電極層は、第1電位に保持される第1電極を含み、前記第2電極層は、前記第1電位と異なる第2電位に保持される第2電極を含み、前記第3電極層は、それぞれ前記第1電位及び前記第2電位のいずれかが選択的に付与される複数の第3電極を含み、前記第2電極は、前記複数の第3電極のそれぞれに対応する複数の第2個別部と、前記第1方向と直交する第2方向に延び、前記複数の第2個別部を連結する複数の第2枝部と、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向に延び、前記複数の第2枝部を連結する第2幹部と、を含み、前記第1電極層は、前記第2電極と電気的に接続される第2接続電極であって、前記第3方向に延びかつ前記第2幹部と前記第1方向に重なる第2重複部を有する第2接続電極をさらに含み、前記第2幹部の前記第2方向の長さは、前記第2重複部の前記第2方向の長さよりも長いことを特徴とする。
本発明の第1実施形態に係る圧電アクチュエータを含むプリンタ1の全体構成図である。 図1のヘッド3の平面図である。 図2の領域IIIの拡大図である。 図3のIV−IV線に沿った断面図である。 図3のV−V線に沿った断面図である。 図5の断面におけるアクチュエータ部90の動作を示す図である。 図2の圧電アクチュエータ22を構成する3つの圧電層41〜43のうち、最も上方の圧電層41の上面を示す平面図である。 図2の圧電アクチュエータ22を構成する3つの圧電層41〜43のうち、中間の圧電層42の上面を示す平面図である。 図2の圧電アクチュエータ22を構成する3つの圧電層41〜43のうち、最も下方の圧電層43の上面を示す平面図である。 (a)は、図9の構成における、2つの幹部531,532のそれぞれから2つの幹部531,532に共通の枝部533Xへの電荷の供給経路R1,R2を示す模式図である。(b)は、幹部531’が1つのみの場合における、幹部531’から枝部533Xへの電荷の供給経路R1’,R2’を示す模式図である。
以下の説明において、Z方向は鉛直方向であり、X方向及びY方向は水平方向である。X方向及びY方向は共にZ方向と直交する。X方向はY方向と直交する。Z方向が本発明の「第1方向」に該当し、X方向が本発明の「第2方向」に該当し、Y方向が本発明の「第3方向」に該当する。
<プリンタの全体構成>
先ず、図1を参照し、本発明の第1実施形態に係る圧電アクチュエータを含むプリンタ1の全体構成について説明する。
プリンタ1は、ヘッド3と、キャリッジ2と、2つの搬送ローラ対4とを備えている。
キャリッジ2は、Y方向に延びる2本のガイドレール5に支持され、ガイドレール5に沿ってY方向に移動可能である。
ヘッド3は、シリアル式であって、キャリッジ2に搭載され、キャリッジ2と共にY方向に移動可能である。ヘッド3の下面(Z方向において下方を向く面)には、複数のノズル15が形成されている。
2つの搬送ローラ対4は、X方向にキャリッジ2を挟んで配置されている。搬送ローラ対4が用紙Pを挟持した状態で回転することで、用紙PがX方向に沿った搬送方向に搬送される。
プリンタ1の制御部(図示略)は、キャリッジ2と共にヘッド3をY方向に移動させながらノズル15からインクを吐出させる吐出動作と、搬送ローラ対4によって用紙Pを搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。これにより、用紙Pに画像が記録される。
<ヘッドの構成>
ヘッド3は、図2に示すように、流路ユニット21と、圧電アクチュエータ22とを有する。流路ユニット21及び圧電アクチュエータ22は、共に、Z方向から見て、X方向の長さがY方向の長さよりも長い、矩形状である。
<流路ユニットの構成>
流路ユニット21は、図4に示すように、Z方向に積層された4枚のプレート31〜34で構成されている。
プレート31には、複数の圧力室10が形成されている。プレート32には、圧力室10毎に、連通路12,13が形成されている。連通路12,13は、それぞれ、対応する圧力室10のY方向の一端及び他端とZ方向に重なっている。プレート33には、連通路13毎に、連通路14が形成されている。連通路14は、対応する連通路13とZ方向に重なっている。プレート33には、さらに、12本のマニホールド流路11が形成されている。マニホールド流路11は、X方向に配列された圧力室10の列10R(図2参照)毎に設けられている。各マニホールド流路11は、X方向に延び、対応する列10Rに属する複数の圧力室10と連通路12を介して連通している。プレート34には、複数のノズル15が形成されている。各ノズル15は、連通路14とZ方向に重なっている。
プレート31の上面において、圧電アクチュエータ22が配置されない領域に、4つのインク供給口8が形成されている(図2参照)。各インク供給口8は、インクカートリッジ(図示略)と連通し、かつ、3本のマニホールド流路11と連通している。インクカートリッジから各インク供給口8に供給されたインクは、3本のマニホールド流路11に供給される。各マニホールド流路11から、各列10Rに属する複数の圧力室10に、連通路12を介してインクが供給される。そして後述のように圧電アクチュエータ22が駆動することで、圧力室10内のインクに圧力が付与され、連通路13,14を通ってノズル15からインクが吐出される。
<圧電アクチュエータの構成>
圧電アクチュエータ22は、図4に示すように、流路ユニット21の上面に配置されている。圧電アクチュエータ22は、それぞれZ方向を厚み方向としてZ方向に積層された3つの圧電層41〜43及びインク分離層44と、複数の駆動電極51と、高電位電極52と、低電位電極53とを有する。
インク分離層44は、プレート31の上面に配置され、プレート31に形成された全ての圧力室10を覆っている。インク分離層44は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料、チタン酸ジルコン酸鉛等を主成分とする圧電材料、又は、合成樹脂材料からなる。
圧電層43は、インク分離層44の上面に配置されている。圧電層42は、圧電層43の上面に配置されている。圧電層41は、圧電層42の上面に配置されている。圧電層41〜43は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛等を主成分とする圧電材料からなる。
3つの圧電層41〜43及びインク分離層44は、それぞれ、Z方向の厚みが15μm以下である。
圧電層41が本発明の「第1圧電層」に該当し、圧電層42が本発明の「第2圧電層」に該当する。
複数の駆動電極51は、図3に示すように、圧電層41の上面に、圧力室10のそれぞれに対応して配置されている。各駆動電極51は、主部51aと、突出部51bとを有する。主部51aは、対応する圧力室10の略全域とZ方向に重なっている。突出部51bは、主部51aからY方向に突出し、対応する圧力室10とZ方向に重なっていない。突出部51bには、COF(Chip On Film)(図示略)と電気的に接続される接点が設けられている。COFに実装されたドライバIC(図示略)は、制御部の制御により、COFの配線を介して各駆動電極51に対して個別に、高電位(VDD電位)及び低電位(GND電位)のいずれかを選択的に付与する。
複数の駆動電極51は、図7に示すように、圧電層41の上面の中央領域(圧電層41におけるX方向の両端及びY方向の両端を除く領域)において、X方向に配列されており、圧力室10の列10R(図2参照)のそれぞれに対応する、複数の駆動電極列51Rを形成している。複数の駆動電極列51Rは、Y方向に並んでいる。
各駆動電極列51Rに対し、X方向の一方(図7の上方)及び他方(図7の下方)のそれぞれに、ダミー電極59が設けられている。ダミー電極59は、対応する駆動電極列51Rに属する駆動電極51と、サイズ及び形状が同じであり、当該駆動電極51と共にX方向に等間隔で並んでいる。ダミー電極59は、COFと電気的に接続されず、電位が付与されない。ダミー電極59を設けることで、X方向に沿ったスクリーン印刷による電極形成時に、X方向の端部にあるダミー電極59の厚みが小さくなった場合でも、駆動電極51の厚みには影響が出ず、駆動電極51を適切に形成できる。また、各駆動電極列51RにおいてX方向の中央にある駆動電極51とX方向の端部にある駆動電極51とにおける電極形成による収縮量の差を抑制でき、ひいては各駆動電極列51Rに対応する複数のノズル15からの吐出量のばらつきを抑制できる。
圧電層41の上面には、駆動電極51及びダミー電極59に加え、接続電極54,55及び補強電極63が配置されている。
接続電極54,55及び補強電極63は、駆動電極51の配置領域外である圧電層41のY方向の一端(図7の左端)及び他端(図7の右端)のそれぞれにおいて、X方向に並んでいる。
圧電層41のY方向の一端(図7の左端)において、接続電極54は、圧電層41におけるX方向の一方側(図7の上側)に配置され、接続電極55は、圧電層41におけるX方向の他方側(図7の下側)に配置され、補強電極63は、X方向において接続電極54と接続電極55との間に配置されている。
圧電層41のY方向の他端(図7の右端)において、接続電極54は、圧電層41におけるX方向の他方側(図7の下側)に配置され、接続電極55は、圧電層41におけるX方向の一方側(図7の上側)に配置され、補強電極63は、X方向において接続電極54と接続電極55との間に配置されている。
接続電極54は、X方向に互いに離隔して配置された、複数の電極54aで構成されている。接続電極55は、X方向に互いに離隔して配置された、複数の電極55aで構成されている。補強電極63は、X方向に互いに離隔して配置された、複数の電極63aで構成されている。電極54a,55a,63aは、サイズ及び形状が互いに略同じであり、圧電層41のY方向の一端(図7の左端)及び他端(図7の右端)のそれぞれにおいて、X方向に等間隔で並んでいる。
接続電極54,55は、COF23と電気的に接続されている。ドライバICは、制御部の制御により、COF23の配線を介して、接続電極54に高電位(VDD電位)を付与し、かつ、接続電極55に低電位(GND電位)を付与する。一方、補強電極63は、COFと電気的に接続されず、電位が付与されない。
このように、複数の駆動電極51に対してY方向の一方及び他方に、COF(給電部)との接点となる接続電極54,55が設けられている。
高電位電極52は、図4に示すように、圧電層42の上面に配置され、Z方向において圧電層41と圧電層42との間に配置されている。
高電位電極52は、図8に示すように、Y方向に延びる2つの幹部521,522と、各幹部521,522から分岐してX方向に延びる複数の枝部523と、X方向に配列されかつ枝部523によって連結された複数の個別部52aと、それぞれ接続電極54(図7参照)とZ方向に重なる接続部524,525とを含む。各個別部52aは、各圧力室10に対応するものであり、各圧力室10のX方向の中央部分とZ方向に重なっている(図5参照)。各幹部521,522は、複数の枝部523を連結している。
圧電層42の、X方向の一端(図8の上端)かつY方向の一方側(図8の左側)に、幹部521が配置され、圧電層42の、X方向の他端(図8の下端)かつY方向の他方側(図8の右側)に、幹部522が配置されている。
幹部521は、圧電層42のX方向の一端(図8の上端)において、圧電層42のY方向の一端(図8の左端)から中央に向かって、Y方向に延びている。幹部522は、圧電層42のX方向の他端(図8の下端)において、圧電層42のY方向の他端(図8の右端)から中央に向かって、Y方向に延びている。
幹部521から、3つの枝部523が、圧電層42のX方向の一端(図8の上端)から他端(図8の下端)に向かって、X方向に延びている。幹部522から、4つの枝部523が、圧電層41のX方向の他端(図8の下端)から一端(図8の上端)に向かって、X方向に延びている。幹部521から枝部523が延びる方向と、幹部522から枝部523が延びる方向とは、互いに逆である。各幹部521,522から分岐した枝部523が、Y方向に並んでいる。
接続部524は、圧電層42のY方向の一端(図8の左端)において、圧電層42のX方向の一端(図8の上端)から中央に向かって、X方向に延びている。接続部524は、幹部521におけるY方向の一端(図8の左端)に接続し、かつ、幹部521から分岐した複数の枝部523のうち最もY方向の一方(図8の左方)に位置する枝部523に接続している。
接続部525は、圧電層42のY方向の他端(図8の右端)において、圧電層42のX方向の他端(図8の下端)から中央に向かって、X方向に延びている。接続部524は、幹部522におけるY方向の他端(図8の右端)に接続し、かつ、幹部522から分岐した複数の枝部523のうち最もY方向の他方(図8の右方)に位置する枝部523に接続している。
接続部524,525は、それぞれ、圧電層41に形成された貫通孔41x(図7参照)を介して、接続電極54の各電極54aと電気的に接続されている。
圧電層42の上面には、高電位電極52に加え、接続電極56A,56B及び補強電極64,65が配置されている。
接続電極56A,56Bは、それぞれ、L字状であり、Y方向に延びる部分561と、X方向に延びる部分562とを有する。接続電極56Aは、圧電層42のX方向の一端(図8の上端)かつY方向の他端(図8の右端)の角部に配置されている。接続電極56Bは、圧電層42のX方向の他端(図8の下端)かつY方向の一端(図8の左端)の角部に配置されている。
接続電極56A,56Bの部分562は、それぞれ、圧電層41に形成された貫通孔41y(図7参照)を介して、接続電極55と電気的に接続されている。
接続電極56Aの部分561は、図8の右から1つ目及び2つ目の枝部523とX方向に重なり、また、複数の駆動電極列51Rのうち図7の右側の3つの列(Y方向において、接続電極56Aと電気的に接続される接続電極55に近い3つの列)とX方向に重なっている。接続電極56Bの部分561は、図8の左から1つ目及び2つ目の枝部523とX方向に重なり、また、複数の駆動電極列51Rのうち図7の左側の3つの列(Y方向において、接続電極56Bと電気的に接続される接続電極55に近い3つの列)とX方向に重なっている。
補強電極64は、X方向に互いに離隔して配置された、複数の電極64aで構成されている。電極64aは、圧電層42のY方向の一端(図8の左端)及び他端(図8の右端)のそれぞれにおいて、X方向に等間隔で並んでいる。圧電層42のY方向の一端(図8の左端)において、X方向において高電位電極52の接続部524と接続電極56Bの部分562との間に、補強電極64が配置されている。圧電層42のY方向の他端(図8の右端)において、X方向において高電位電極52の接続部525と接続電極56Aの部分562との間に、補強電極64が配置されている。
補強電極65は、Y方向に互いに離隔して配置された、複数の電極65aで構成されている。電極65aは、圧電層42のX方向の一端(図8の上端)及び他端(図8の下端)のそれぞれにおける、Y方向における幹部521,522と接続電極56A,56Bの部分561との間の領域において、Y方向に等間隔で配置されている。
補強電極64,65は、接続電極54,55(図7参照)のいずれとも電気的に接続されず、電位が付与されない。
低電位電極53は、図4に示すように、圧電層43の上面に配置され、Z方向において圧電層42と圧電層43との間に配置されている。
低電位電極53は、図9に示すように、Y方向に延びる2つの幹部531,532と、各幹部531,532から分岐してX方向に延びる複数の枝部533と、X方向に配列されかつ枝部533によって連結された複数の個別部53aと、それぞれ接続電極55(図7参照)とZ方向に重なる接続部534,535とを含む。X方向に配列された複数の個別部53aのうち、X方向の一端及び他端に位置する個別部53aを除き、各個別部53aは、X方向に互いに隣接する2つの圧力室10に跨り、当該2つの圧力室10とZ方向に重なる部分を有する(図5参照)。上記X方向の一端及び他端に位置する個別部53aは、1つの圧力室10とZ方向に重なる部分を有する。各幹部531,532は、複数の枝部533を連結している。
圧電層43の、X方向の一端(図9の上端)かつY方向の他方側(図9の右側)に、幹部531が配置され、圧電層43の、X方向の他端(図9の下端)かつY方向の一方側(図8の右側)に、幹部532が配置されている。
幹部531は、圧電層43のX方向の一端(図9の上端)において、圧電層43のY方向の他端(図9の右端)から中央に向かって、Y方向に延びている。幹部532は、圧電層43のX方向の他端(図9の下端)において、圧電層43のY方向の一端(図9の左端)から中央に向かって、Y方向に延びている。
幹部531から、4つの枝部533が、圧電層43のX方向の一端(図9の上端)から他端(図9の下端)に向かって、X方向に延びている。幹部532から、3つの枝部533が、圧電層43のX方向の他端(図9の下端)から一端(図9の上端)に向かって、X方向に延びている。幹部531から枝部533が延びる方向と、幹部532から枝部533が延びる方向とは、互いに逆である。
各幹部531,532から分岐した枝部533が、Y方向に並んでいる。ここで、幹部531から分岐した複数の枝部533のうち、最もY方向の一方側(図9の左側)に位置する枝部533Xは、幹部532に接続している。換言すると、幹部531から分岐した4つの枝部533のうち、最もY方向の一方側(図9の左側)に位置する枝部533Xと、幹部532から分岐した3つの枝部533のうち、最もY方向の他方側(図9の右側)に位置する枝部533Xとは、同じである。当該枝部533Xは、X方向の一端が幹部531に接続し、X方向の他端が幹部532に接続している。
接続部534は、圧電層43のY方向の他端(図9の右端)において、圧電層43のX方向の一端(図9の上端)から中央に向かって、X方向に延びている。接続部534は、幹部531におけるY方向の他端(図9の右端)に接続している。
接続部535は、圧電層43のY方向の一端(図9の左端)において、圧電層43のX方向の他端(図9の下端)から中央に向かって、X方向に延びている。接続部535は、幹部532におけるY方向の一端(図9の左端)に接続している。
接続部534,535は、それぞれ、圧電層42に形成された貫通孔42y(図8参照)を介して、接続電極56A,56Bの部分562と電気的に接続されている。接続電極56A,56Bの部分562は、上述のように、圧電層41に形成された貫通孔41y(図7参照)を介して、接続電極55、さらにCOFと電気的に接続されている。したがって、接続部534,535は、接続電極56A,56Bの部分562(図8参照)を介して接続電極55(図7参照)、さらにCOFと電気的に接続されている。
このように、幹部531に対してY方向の他方(図9の右方)に、COF(給電部)との接点(第1接点)となる接続部534が設けられている。幹部532に対してY方向の一方(図9の左方)に、COF(給電部)との接点(第2接点)となる接続電極535が設けられている。
幹部531は、X方向の長さ(幅)が互いに異なる4つの部分531a〜531dで構成されている。図9において左から順に、4つの部分531a〜531dが配置されている。部分531aは、Y方向において接続部534から最も離れた部分である。部分531dは、Y方向において接続部534に最も近い部分である。部分531bは、Y方向において部分531aと部分531dとの間に配置されている。部分531cは、Y方向において部分531bと部分531dとの間に配置されている。4つの部分531a〜531dのうち、部分531aの幅W1aが最も小さく、部分531dの幅W1dが最も大きい。部分531bの幅W1bは、幅W1aよりも大きく、幅W1dよりも小さい。部分531cの幅W1cは、幅W1bよりも大きく、幅W1dよりも小さい。例えば、幅W1aは1mm未満であり、幅W1b〜W1dは1mm以上である。
幹部531は、接続電極56Aの部分561(図8参照)とZ方向に重なっている。幹部531の部分531a〜531dの幅W1a〜W1dは、いずれも、接続電極56Aの部分561の幅W3(図8参照)よりも長い。
幹部531の4つの部分531a〜531dのうち、部分531aを除く3つの部分531b〜531dは、複数の駆動電極列51Rのうち図7の右側の5つの列に対してX方向の一方(図7の上方)に位置する5つのダミー電極59と、Z方向に重なっている。
幹部532は、X方向の長さ(幅)が互いに異なる3つの部分532a〜532cで構成されている。図9において右から順に、3つの部分532a〜532cが配置されている。部分532aは、Y方向において接続部535から最も離れた部分である。部分532cは、Y方向において接続部535に最も近い部分である。部分532bは、Y方向において部分532aと部分532cとの間に配置されている。3つの部分532a〜532cのうち、部分532aの幅W2aが最も小さく、部分532cの幅W2cが最も大きい。部分532bの幅W2bは、幅W2aよりも大きく、幅W2cよりも小さい。
幹部532は、接続電極56Bの部分561(図8参照)とZ方向に重なっている。幹部532の部分532a〜532cの幅W2a〜W2cは、いずれも、接続電極56Bの部分561の幅W3(図8参照)よりも長い。
なお、接続電極56Aの部分561の幅と、接続電極56Bの部分561の幅とは、互いに同じ(幅W3)である。
幹部532の3つの部分532a〜532cのうち、部分532aを除く2つの部分532b,532cは、複数の駆動電極列51Rのうち図7の左側の3つの列に対してX方向の他方(図7の下方)に位置する3つのダミー電極59と、Z方向に重なっている。
圧電層43の上面には、低電位電極53に加え、接続電極57A,57B及び補強電極66が配置されている。
接続電極57A,57Bは、それぞれ、L字状であり、Y方向に延びる部分571と、X方向に延びる部分572とを有する。接続電極57Aは、圧電層43のX方向の一端(図9の上端)かつY方向の一端(図9の左端)の角部に配置されている。接続電極57Bは、圧電層43のX方向の他端(図9の下端)かつY方向の他端(図9の右端)の角部に配置されている。
接続電極57A,57Bの部分572は、それぞれ、圧電層42に形成された貫通孔42x(図8参照)を介して、高電位電極52の接続部524,525と電気的に接続されている。高電位電極52の接続部524,525は、上述のように、圧電層41に形成された貫通孔41x(図7参照)を介して、接続電極54と電気的に接続されている。したがって、接続電極57A,57Bは、高電位電極52の接続部524,525を介して接続電極54(図7参照)と電気的に接続されている。
接続電極57Aの部分571は、図9の左から1つ目及び2つ目の枝部533とX方向に重なり、また、複数の駆動電極列51Rのうち図7の左側の5つの列(Y方向において、接続電極57Aと電気的に接続される接続電極54に近い5つの列)とX方向に重なっている。接続電極57Bの部分561は、図9の右から1つ目〜3つ目の枝部523とX方向に重なり、また、複数の駆動電極列51Rのうち図7の右側の7つの列(Y方向において、接続電極57Bと電気的に接続される接続電極54に近い7つの列)とX方向に重なっている。
接続電極57Aの部分571は、高電位電極52の幹部521(図8参照)とZ方向に重なっている。接続電極57Aの部分571の幅W4は、高電位電極52の幹部521の幅W5(図8参照)よりも長い。
接続電極57Bの部分571は、高電位電極52の幹部522(図8参照)とZ方向に重なっている。接続電極57Bの部分571の幅W4は、高電位電極52の幹部522の幅W5(図8参照)よりも長い。
なお、接続電極57Aの部分571の幅と、接続電極57Bの部分571の幅とは、互いに同じ(幅W4)である。高電位電極52の幹部521の幅と、高電位電極52の幹部522の幅とは、互いに同じ(幅W5)である。
また、各接続電極57A,57Bの部分571の幅W4は、高電位電極52の各枝部523(図8参照)の幅(Y方向の長さ)W6よりも長い。
補強電極66は、X方向に互いに等間隔で離隔して配置された、複数の電極66aで構成されている。電極66aは、圧電層43のY方向の一端(図9の左端)及び他端(図9の右端)のそれぞれにおいて、X方向に等間隔で並んでいる。圧電層43のY方向の一端(図9の左端)において、X方向において接続電極57Aの部分572と低電位電極53の接続部535との間に、補強電極66が配置されている。圧電層43のY方向の他端(図9の右端)において、X方向において低電位電極53の接続部534と接続電極57Bの部分572との間に、補強電極66が配置されている。
補強電極66は、接続電極54,55(図7参照)のいずれとも電気的に接続されず、電位が付与されない。
圧電層42の上面(Z方向において圧電層41と圧電層42との間)に配置された、高電位電極52、接続電極56A,56B及び補強電極64,65が、第1電極層71を構成する(図8参照)。圧電層43の上面(Z方向において圧電層42の圧電層41と反対側の面)に配置された、低電位電極53、接続電極57A,57B及び補強電極66が、第2電極層72を構成する(図9参照)。圧電層41の上面(Z方向において圧電層41の圧電層42と反対側の面)に配置された、駆動電極51、ダミー電極59、接続電極54,55及び補強電極63が、第3電極層73を構成する(図7参照)。第1電極層71、第2電極層72及び第3電極層73を構成する各電極のZ方向の厚みは、0.5〜1.5μmである。
高電位が本発明の「第1電位」に該当し、高電位電極52が本発明の「第1電極」に該当する。個別部52aが本発明の「第1個別部」に該当し、枝部523が本発明の「第1枝部」に該当し、幹部521,522が本発明の「第1幹部」に該当する。
低電位が本発明の「第2電位」に該当し、低電位電極53が本発明の「第2電極」に該当する。個別部53aが本発明の「第2個別部」に該当し、枝部533が本発明の「第2枝部」に該当し、幹部531,532が本発明の「第2幹部」に該当する。また、例えば部分531a,532aが本発明の「幅狭部」に該当し、部分531d,532cが本発明の「幅広部」に該当する。
駆動電極51が本発明の「第3電極」該当し、駆動電極列51Rが本発明の「第3電極列」に該当する。
接続電極57A,57Bが本発明の「第1接続電極」に該当し、接続電極56A,56Bが本発明の「第2接続電極」に該当する。各接続電極57A,57Bの部分571が本発明の「第1重複部」に該当し、各接続電極56A,56Bの部分561が本発明の「第2重複部」に該当する。
<アクチュエータ部>
図5に示すように、圧電層41のうち、Z方向において駆動電極51と高電位電極52の個別部52aとに挟まれた部分を、第1活性部91という。圧電層42,43のうち、Z方向において駆動電極51と低電位電極53の個別部53aとに挟まれた部分を、第2活性部92という。第1活性部91は主に上向きに分極され、第2活性部92は主に下向きに分極されている。圧電アクチュエータ22は、圧力室10毎に、1つの第1活性部91と、X方向に第1活性部91を挟む2つの第2活性部92とから構成される、アクチュエータ部90を有する。
ここで、図6を参照し、あるノズル15からインクを吐出させる際の、当該ノズル15に対応するアクチュエータ部90の動作について説明する。
プリンタ1が記録動作を開始する前は、図6(a)に示すように、各駆動電極51に低電位(GND電位)が付与されている。このとき、駆動電極51と高電位電極52との電位差によって、第1活性部91にその分極方向に等しい上向きの電界が生じ、第1活性部91が面方向(X方向及びY方向に沿った方向)に収縮している。これにより、圧電層41〜43及びインク分離層44からなる積層体における圧力室10とZ方向に重なる部分が、圧力室10に向かって(下向きに)凸となるように撓んでいる。このとき圧力室10は、上記積層体がフラットな場合と比べ、容積が小さくなっている。
プリンタ1が記録動作を開始し、あるノズル15からインクが吐出させる際には、先ず、図6(b)に示すように、当該ノズル15に対応する駆動電極51の電位が低電位(GND電位)から高電位(VDD電位)に切り替えられる。このとき、駆動電極51と高電位電極52との電位差がなくなることで、第1活性部91の収縮が解消される。一方、駆動電極51と低電位電極53との電位差が生じることで、第2活性部92にその分極方向に等しい下向きの電界が生じ、第2活性部92が面方向に収縮する。ただし、第2活性部92は、クロストーク(ある圧力室10におけるアクチュエータ部90の変形に伴う圧力変動が、当該圧力室10にX方向に隣接する別の圧力室10に伝わる現象)を抑制する機能を有するものであり、アクチュエータ部90の変形にほとんど寄与しない。つまり、このとき上記積層体は、圧力室10とZ方向に重なる部分が圧力室10から離れる方向に(上向きに)凸となるように撓まず、フラットな状態となる。これにより、圧力室10の容積は、図6(a)に比べて大きくなる。
その後、図6(a)に示すように、当該ノズル15に対応する駆動電極51の電位が高電位(VDD電位)から低電位(GND電位)に切り替えられる。このとき、駆動電極51と低電位電極53との電位差がなくなることで、第2活性部92の収縮が解消される。一方、駆動電極51と高電位電極52との電位差が生じることで、第1活性部91にその分極方向に等しい上向きの電界が生じ、第1活性部91が面方向に収縮する。これにより、上記積層体における圧力室10とZ方向に重なる部分が、圧力室10に向かって(下向きに)凸となるように撓む。このとき、圧力室10の容積が大きく減少することで、圧力室10内のインクに大きな圧力が付与され、ノズル15からインクが吐出される。
以上に述べたように、本実施形態によれば、第2電極層72に含まれる接続電極57A,57Bの部分571の幅W4(図9参照)が、第1電極層71に含まれる高電位電極52の幹部521の幅W5(図8参照)よりも長い。第2電極層72は、中立面(圧電アクチュエータ22内で引張も圧縮も生じない面)に対してZ方向の他方(下方)にある。この場合、第2電極層72に含まれる部分571の幅W4が大きいことで、当該部分の熱収縮により、圧電アクチュエータ22を下向きに反らせる方向の力が作用し、反り上がりが生じ難い。また、高電位電極52の幹部521に対応する部分571の幅W4を大きくしたことで、アクチュエータ部90に対し十分な電荷供給を行うことができる。
また、本実施形態によれば、第2電極層72に含まれる低電位電極53の幹部531,532の幅W1a〜W1d,W2a〜W2c(図9参照)が、第1電極層71に含まれる接続電極56A,56Bの部分561の幅W3よりも長い。第2電極層72は、上記のとおり、中立面(圧電アクチュエータ22内で引張も圧縮も生じない面)に対してZ方向の他方(下方)にある。この場合、第2電極層72に含まれる低電位電極53の幹部531,532の幅W1a〜W1dが大きいことで、当該部分の熱収縮により、圧電アクチュエータ22を下向きに反らせる方向の力が作用し、反り上がりが生じ難い。また、低電位電極53の幹部531,532の幅W1a〜W1d,W2a〜W2cを大きくしたことで、アクチュエータ部90に対し十分な電荷供給を行うことができる。
接続電極57A,57Bの部分571の幅W4(図9参照)は、高電位電極52の各枝部523(図8参照)の幅W6よりも長い。これにより、接続電極57A,57Bの部分571から、高電位電極52の幹部521,522を介して、各枝部523へと、十分な電荷を供給できる。
接続電極57Aの部分571(図9参照)は、複数の駆動電極列51Rのうち図7の左側の5つの列(Y方向において、接続電極57Aと電気的に接続される接続電極54に近い5つの列)とX方向に重なっている。接続電極57Bの部分571(図9参照)は、複数の駆動電極列51Rのうち図7の右側の7つの列(Y方向において、接続電極57Bと電気的に接続される接続電極54に近い7つの列)とX方向に重なっている。このように、COF(給電部)との接点となる接続電極54に近い少なくとも3つの列に跨る長さの部分571を設けたことで、当該部分571の電気抵抗が下がり、当該部分571の発熱を抑えることができる。ひいては、局所的な発熱により、当該部分571近傍のアクチュエータ部90の変形特性が変化し、アクチュエータ部90全体の変形特性にばらつきが生じる、という問題を抑制できる。
接続電極56Aの部分561(図8参照)は、複数の駆動電極列51Rのうち図7の右側の3つの列(Y方向において、接続電極56Aと電気的に接続される接続電極55に近い3つの列)とX方向に重なっている。接続電極56Bの部分561(図8参照)は、複数の駆動電極列51Rのうち図7の左側の3つの列(Y方向において、接続電極56Bと電気的に接続される接続電極55に近い3つの列)とX方向に重なっている。このように、COF(給電部)との接点となる接続電極55に近い少なくとも3つの列に跨る長さの部分561を設けたことで、当該部分561の電気抵抗が下がり、当該部分561の発熱を抑えることができる。ひいては、局所的な発熱により、当該部分561近傍のアクチュエータ部90の変形特性が変化し、アクチュエータ部90全体の変形特性にばらつきが生じる、という問題を抑制できる。
高電位電極52に対応する接続電極57A,57B(図9参照)及び低電位電極53に対応する接続電極56A,56B(図8参照)のいずれか一方のみではなく、両方が設けられている。これにより、アクチュエータ部90に対し、より一層十分な電荷供給を行うことができる。
圧電アクチュエータ22は、X方向の長さが、Y方向の長さよりも長い(図8及び図9参照)。この場合において、高電位電極52の幹部521,522や低電位電極53の幹部531,532が、圧電アクチュエータ22の幅方向(Y方向)の端部において、圧電アクチュエータ22の長手方向(X方向)に延びていると、圧電アクチュエータ22の長手方向(X方向)に沿った反りが生じ易くなる。この点、本実施形態では、高電位電極52の幹部521,522及び低電位電極53の幹部531,532は、圧電アクチュエータ22の長手方向(X方向)の端部において、圧電アクチュエータ22の幅方向(Y方向)に延びている(図8及び図9参照)。これにより、圧電アクチュエータ22の長手方向(X方向)に沿った反りを抑制できる。
低電位電極53の幹部531,532は、幅狭部(部分531a,532a)と、幅広部(部分531d,532c)とを有する(図9参照)。幅広部(部分531d,532c)は、Y方向において、幅狭部(部分531a,532a)よりも、接続部534,535に近い位置にある。このように、COF(給電部)との接点となる接続部534,535に近い側に幅広部(部分531d,532c)を設けたことで、当該部分531d,532cの電気抵抗が下がり、当該部分531d,532cの発熱を抑えることができる。ひいては、局所的な発熱により、当該部分531d,532c近傍のアクチュエータ部90の変形特性が変化し、アクチュエータ部90全体の変形特性にばらつきが生じる、という問題を抑制できる。
幅広部(部分531d,532c:図9参照)は、ダミー電極59(図7参照)とZ方向に重なる。換言すると、ダミー電極59が設けられた領域を利用して、幅広部を設けている。これにより、幅広部を設けることによる、X方向の大型化を抑制できる。
圧電層42において、X方向の一端(図8の上端)かつY方向の一方側(図8の左側)に幹部521が配置され、X方向の他端(図8の下端)かつY方向の他方側(図8の右側)に別の幹部522が配置されている。また、圧電層42の下方にある圧電層43において、X方向の一端(図9の上端)かつY方向の他方側(図9の右側)に幹部531が配置され、X方向の他端(図9の下端)かつY方向の一方側(図9の左側)に別の幹部532が配置されている。そして、幹部521,522の下側には接続電極57A,57Bの部分571が配置され、幹部521,522の下層には接続電極57A,57Bの部分571が配置され、幹部531,532の上層には接続電極56A,56Bの部分561が配置されている。このように、幹部521,522と接続電極57A,57Bの部分571との組、及び、幹部531,532と接続電極56A,56Bの部分561との組が、圧電アクチュエータ22の四隅に配置され、圧電アクチュエータ22のXY平面の中心に関して略対称な位置関係にある。これにより、圧電アクチュエータ22の平坦性が向上し、かつ、アクチュエータ部90に対し十分な電荷供給を行うことができる。
低電位電極53は2つの幹部531,532を有し、各幹部531,532から枝部533が延びている(図9参照)。そして、幹部531から分岐した複数の枝部533のうち、最もY方向の一方側(図9の左側)に位置する枝部533Xが、幹部532に接続している。枝部533Xは、他の枝部533と比較して、COF(給電部)との接点となる接続部534,535から遠く、電荷供給の遅延が生じ易い。しかし本実施形態によれば、図10(a)に示すように、2つの幹部531,532から枝部533XのX方向の一端及び他端のそれぞれに電荷を供給でき、枝部533Xへの電荷の供給経路R1,R2を短くできる。これにより、枝部533Xへの電荷供給の遅延を抑制し、アクチュエータ部90全体の安定した駆動を実現できる。一方、本実施形態とは異なり、図10(b)に示す圧電アクチュエータ22’のように、低電位電極53’が1つの幹部531’のみを有する構成では、幹部531’から枝部533XのX方向の他端(図10(b)の下端)に電荷が供給され、枝部533XのX方向の一端に至るまでの電荷の供給経路R1’,R2’が長くなる。これにより、枝部533Xへの電荷供給の遅延が生じ、アクチュエータ部90全体の安定した駆動を実現できなくなり得る。
圧電層41,42は、それぞれ、Z方向の厚みが15μm以下である。この場合、アクチュエータ部90の変形効率を高めるのに有効である。また、圧電層41,42の厚みが15μm以下と小さいと、圧電層41,42の厚みに対する電極層71〜73の厚みの比率が大きくなり、圧電アクチュエータ22に反りが生じ易くなり得るが、本実施形態では当該問題を抑制できる。
<変形例>
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
上述の実施形態(図8参照)では、高電位電極52が2つの幹部521,522を有し、各幹部521,522から枝部523が延びているが、これに限定されない。例えば、高電位電極52が1つの幹部を有し、当該幹部から複数の枝部が延びてもよい。或いは、高電位電極52が3つ以上の幹部を有し、各幹部から複数の枝部が延びてもよい。
上述の実施形態(図9参照)では、低電位電極53が2つの幹部531,532を有し、各幹部531,532から枝部533が延びているが、これに限定されない。例えば、低電位電極53が1つの幹部を有し、当該幹部から複数の枝部が延びてもよい。或いは、低電位電極53が3つ以上の幹部を有し、各幹部から複数の枝部が延びてもよい。
また、複数の幹部がある場合において、各幹部から枝部が延びる方向は、当該幹部にY方向に隣接する幹部から枝部が延びる方向と、逆であることに限定されず、同じであってもよい。
上述の実施形態(図9参照)では、低電位電極53の幹部531,532が、幅が互いに異なる複数の部分で構成されているが、幅が一定であってもよい。
接続電極54,55や補強電極63〜66を、X方向に長い1つの電極で構成してもよい。また、補強電極63〜66を省略してもよい。
「前記第1重複部の前記第2方向の長さは、前記第1幹部の前記第2方向の長さよりも長い」(上述の実施形態において、第2電極層72に含まれる接続電極57A,57Bの部分571の幅W4(図9参照)が、第1電極層71に含まれる高電位電極52の幹部521の幅W5(図8参照)よりも長い)という要件と、「前記第2幹部の前記第2方向の長さは、前記第2重複部の前記第2方向の長さよりも長い」(上述の実施形態において、第2電極層72に含まれる低電位電極53の幹部531,532の幅W1a〜W1d,W2a〜W2c(図9参照)が、第1電極層71に含まれる接続電極56A,56Bの部分561の幅W3よりも長い)という要件との、いずれか一方のみを満たす構成であってもよい。
第1接続電極(高電位電極52に対応する接続電極57A,57B:図9参照)及び第2接続電極(低電位電極53に対応する接続電極56A,56B:図8参照)のいずれか一方のみが設けられてもよい。
圧電アクチュエータは、第2方向(上述の実施形態におけるX方向)の長さが第3方向(上述の実施形態におけるY方向)の長さ以下であってもよい。
圧電アクチュエータを構成する圧電層の数は、上述の実施形態では3つであるが、2以上であればよい。
本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。また、本発明は、画像の記録以外の用途で使用される液体吐出装置(例えば、基板に導電性の液体を吐出して導電パターンを形成する液体吐出装置)にも適用可能である。さらに、本発明に係る圧電アクチュエータは、液体吐出装置以外の任意の装置に適用可能である。
22 圧電アクチュエータ
41 圧電層(第1圧電層)
42 圧電層(第2圧電層)
51 駆動電極(第3電極)
51R 駆動電極列(第3電極列)
52 高電位電極(第1電極)
52a 個別部(第1個別部)
521,522 幹部(第1幹部)
523 枝部(第1枝部)
53 低電位電極(第2電極)
53a 個別部(第2個別部)
531,532 幹部(第2幹部)
531a,532a 部分(幅狭部)
531d,532c 部分(幅広部)
533 枝部(第2枝部)
56A,56B 接続電極(第2接続電極)
561 部分(第2重複部)
57A,57B 接続電極(第1接続電極)
571 部分(第1重複部)
59 ダミー電極
71 第1電極層
72 第2電極層
73 第3電極層

Claims (16)

  1. 第1圧電層と、前記第1圧電層に対して前記第1圧電層の厚み方向に沿った第1方向に積層された第2圧電層と、前記第1方向において前記第1圧電層と前記第2圧電層との間に配置された第1電極層と、前記第1方向において前記第2圧電層の前記第1圧電層と反対側の面に配置された第2電極層と、前記第1方向において前記第1圧電層の前記第2圧電層と反対側の面に配置された第3電極層と、を備えた圧電アクチュエータであって、
    前記第1電極層は、第1電位に保持される第1電極を含み、
    前記第2電極層は、前記第1電位と異なる第2電位に保持される第2電極を含み、
    前記第3電極層は、それぞれ前記第1電位及び前記第2電位のいずれかが選択的に付与される複数の第3電極を含み、
    前記第1電極は、前記複数の第3電極のそれぞれに対応する複数の第1個別部と、前記第1方向と直交する第2方向に延び、前記複数の第1個別部を連結する複数の第1枝部と、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向に延び、前記複数の第1枝部を連結する第1幹部と、を含み、
    前記第2電極層は、前記第1電極と電気的に接続される第1接続電極であって、前記第3方向に延びかつ前記第1幹部と前記第1方向に重なる第1重複部を有する第1接続電極をさらに含み、
    前記第1重複部の前記第2方向の長さは、前記第1幹部の前記第2方向の長さよりも長いことを特徴とする、圧電アクチュエータ。
  2. 前記第1重複部の前記第2方向の長さは、前記第1枝部の前記第3方向の長さよりも長いことを特徴とする、請求項1に記載の圧電アクチュエータ。
  3. 前記複数の第3電極は、前記第2方向に配列され、かつ、前記第3方向に並ぶ複数の第3電極列を構成し、
    前記複数の第3電極に対して前記第3方向の一方に、給電部との接点が設けられており、
    前記第1重複部は、前記接点と電気的に接続され、かつ、前記複数の第3電極列のうち前記第3方向において前記接点に近い少なくとも3つの列と前記第2方向に重なることを特徴とする、請求項1又は2に記載の圧電アクチュエータ。
  4. 前記第2電極は、前記複数の第3電極のそれぞれに対応する複数の第2個別部と、前記第1方向と直交する第2方向に延び、前記複数の第2個別部を連結する複数の第2枝部と、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向に延び、前記複数の第2枝部を連結する第2幹部と、を含み、
    前記第1電極層は、前記第2電極と電気的に接続される第2接続電極であって、前記第3方向に延びかつ前記第2幹部と前記第1方向に重なる第2重複部を有する第2接続電極をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
  5. 前記第2幹部の前記第2方向の長さは、前記第2重複部の前記第2方向の長さよりも長いことを特徴とする、請求項4に記載の圧電アクチュエータ。
  6. 前記圧電アクチュエータは、前記第2方向の長さが、前記第3方向の長さよりも長く、
    前記第1幹部は、前記第2圧電層の前記第2方向の端部に配置されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
  7. 第1圧電層と、前記第1圧電層に対して前記第1圧電層の厚み方向に沿った第1方向に積層された第2圧電層と、前記第1方向において前記第1圧電層と前記第2圧電層との間に配置された第1電極層と、前記第1方向において前記第2圧電層の前記第1圧電層と反対側の面に配置された第2電極層と、前記第1方向において前記第1圧電層の前記第2圧電層と反対側の面に配置された第3電極層と、を備えた圧電アクチュエータであって、
    前記第1電極層は、第1電位に保持される第1電極を含み、
    前記第2電極層は、前記第1電位と異なる第2電位に保持される第2電極を含み、
    前記第3電極層は、それぞれ前記第1電位及び前記第2電位のいずれかが選択的に付与される複数の第3電極を含み、
    前記第2電極は、前記複数の第3電極のそれぞれに対応する複数の第2個別部と、前記第1方向と直交する第2方向に延び、前記複数の第2個別部を連結する複数の第2枝部と、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向に延び、前記複数の第2枝部を連結する第2幹部と、を含み、
    前記第1電極層は、前記第2電極と電気的に接続される第2接続電極であって、前記第3方向に延びかつ前記第2幹部と前記第1方向に重なる第2重複部を有する第2接続電極をさらに含み、
    前記第2幹部の前記第2方向の長さは、前記第2重複部の前記第2方向の長さよりも長いことを特徴とする、圧電アクチュエータ。
  8. 前記第2幹部に対して前記第3方向の一方に、給電部との接点が設けられており、
    前記第2幹部は、前記接点と電気的に接続され、かつ、幅狭部と、前記幅狭部よりも前記第3方向の一方に位置しかつ前記幅狭部よりも前記第2方向の長さが長い幅広部とを有することを特徴とする、請求項7に記載の圧電アクチュエータ。
  9. 前記複数の第3電極は、前記第2方向に配列され、かつ、前記第3方向に並ぶ複数の第3電極列を構成し、
    前記複数の第3電極列のうち少なくとも1つの列に対し、前記第2方向の一方に、ダミー電極が設けられており、
    前記幅広部は、前記ダミー電極と前記第1方向に重なることを特徴とする、請求項8に記載の圧電アクチュエータ。
  10. 前記複数の第3電極は、前記第2方向に配列され、かつ、前記第3方向に並ぶ複数の第3電極列を構成し、
    前記複数の第3電極に対して前記第3方向の一方に、給電部との接点が設けられており、
    前記第2重複部は、前記接点と電気的に接続され、かつ、前記複数の第3電極列のうち前記第3方向において前記接点に近い少なくとも3つの列と前記第2方向に重なることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
  11. 前記第1電極は、前記複数の第3電極のそれぞれに対応する複数の第1個別部と、前記第1方向と直交する第2方向に延び、前記複数の第1個別部を連結する複数の第1枝部と、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向に延び、前記複数の第1枝部を連結する第1幹部と、を含み、
    前記第2電極層は、前記第1電極と電気的に接続される第1接続電極であって、前記第3方向に延びかつ前記第1幹部と前記第1方向に重なる第1重複部を有する第1接続電極をさらに含むことを特徴とする、請求項7〜10のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
  12. 前記第1重複部の前記第2方向の長さは、前記第1幹部の前記第2方向の長さよりも長いことを特徴とする、請求項11に記載の圧電アクチュエータ。
  13. 前記圧電アクチュエータは、前記第2方向の長さが、前記第3方向の長さよりも長く、
    前記第2幹部は、前記第2圧電層の前記第2方向の端部に配置されていることを特徴とする、請求項7〜12のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
  14. 前記第2圧電層の、前記第2方向の一端かつ前記第3方向の一方側に、前記第1幹部が配置され、
    前記第2圧電層の、前記第2方向の他端かつ前記第3方向の他方側に、別の前記第1幹部が配置され、
    前記第2圧電層の、前記第2方向の一端かつ前記第3方向の他方側に、前記第2幹部が配置され、
    前記第2圧電層の、前記第2方向の他端かつ前記第3方向の一方側に、別の前記第2幹部が配置されていることを特徴とする、請求項5又は12に記載の圧電アクチュエータ。
  15. 前記第2圧電層の、前記第2方向の一端かつ前記第3方向の他方側に、前記第2幹部が配置され、
    前記第2幹部に対して前記第3方向の他方に、給電部との第1接点が設けられており、前記第2幹部は、前記第1接点と電気的に接続され、
    前記第2圧電層の、前記第2方向の他端かつ前記第3方向の一方側に、別の前記第2幹部が配置され、
    前記別の第2幹部に対して前記第3方向の一方に、給電部との第2接点が設けられており、前記別の第2幹部は、前記第2接点と電気的に接続され、
    前記第2幹部及び前記別の第2幹部のそれぞれから分岐した複数の前記枝部が、前記第3方向に並び、
    前記第2幹部から分岐した前記複数の第2枝部のうち最も前記第3方向の一方側に位置する第2枝部が、前記別の第2幹部に接続していることを特徴とする、請求項4、5、7〜14のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
  16. 前記第1圧電層及び前記第2圧電層は、それぞれ、前記第1方向の厚みが15μm以下であることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
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