JP2927286B1 - 圧電アクチュエータ及びその製造方法 - Google Patents
圧電アクチュエータ及びその製造方法Info
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N30/01—Manufacture or treatment
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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- B41J2002/14387—Front shooter
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 強度や信頼性が高く、出力変位を高効率かつ
高安定に発生可能で、生産性を向上させる圧電アクチュ
エータを提供する。 【解決手段】 表面に電極ペーストを塗布して内部電極
４を形成したグリーンシートを積層し、一体焼結した後
に、複数の溝７をサンドブラスト加工して駆動柱８を形
成した。駆動柱８の横断面形状は、溝７の深さ方向に広
がるテーパ形状とした。また、変位出力面１は、活性領
域６と不活性領域５の境界に絞り４９を有し、外部電極
取り出し面９に向かって幅が広がる平面形状とした。
高安定に発生可能で、生産性を向上させる圧電アクチュ
エータを提供する。 【解決手段】 表面に電極ペーストを塗布して内部電極
４を形成したグリーンシートを積層し、一体焼結した後
に、複数の溝７をサンドブラスト加工して駆動柱８を形
成した。駆動柱８の横断面形状は、溝７の深さ方向に広
がるテーパ形状とした。また、変位出力面１は、活性領
域６と不活性領域５の境界に絞り４９を有し、外部電極
取り出し面９に向かって幅が広がる平面形状とした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電アクチュエー
タとその製造方法に関し、更に詳しくは、プリンタ、フ
ァクシミリ、複写機等に搭載されるインクジェット方式
記録装置に用いられ、強度や信頼性が高い圧電アクチュ
エータとその製造方法に関する。
タとその製造方法に関し、更に詳しくは、プリンタ、フ
ァクシミリ、複写機等に搭載されるインクジェット方式
記録装置に用いられ、強度や信頼性が高い圧電アクチュ
エータとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット式のプリンタ（以下、イ
ンクジェット記録装置と言う）では、インクを噴射する
インクジェットヘッドに、圧電アクチュエータが用いら
れていることが多い。インクジェットヘッドに用いる従
来の圧電アクチュエータは、例えば特開平８−１５６２
７２号公報や特開平８−１１８６２３号公報で開示され
ている。以下、特開平８−１５６２７２号公報を引用
し、図面を参照して、従来の圧電アクチュエータを説明
する。図１３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来の圧
電アクチュエータを製造する工程毎の斜視図である。従
来の圧電アクチュエータ３６を製造するには、まず、基
板１４上に形成した電極用パタン２６、２７に沿って、
積層型の圧電素子プレート２８を接合する（図１３
（ａ）参照）。次いで、圧電素子プレート２８と基板１
４の表面部とに、圧電素子プレート２８の長手方向と直
交する所定ピッチのスリット加工を施して、複数の積層
型圧電素子（駆動柱）２９、３０からなる圧電素子列３
１を形成し、電極用パタン２６、２７を各積層型圧電素
子２９に対応する個別電極３３に分断する（図１３
（ｂ）参照）。
ンクジェット記録装置と言う）では、インクを噴射する
インクジェットヘッドに、圧電アクチュエータが用いら
れていることが多い。インクジェットヘッドに用いる従
来の圧電アクチュエータは、例えば特開平８−１５６２
７２号公報や特開平８−１１８６２３号公報で開示され
ている。以下、特開平８−１５６２７２号公報を引用
し、図面を参照して、従来の圧電アクチュエータを説明
する。図１３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来の圧
電アクチュエータを製造する工程毎の斜視図である。従
来の圧電アクチュエータ３６を製造するには、まず、基
板１４上に形成した電極用パタン２６、２７に沿って、
積層型の圧電素子プレート２８を接合する（図１３
（ａ）参照）。次いで、圧電素子プレート２８と基板１
４の表面部とに、圧電素子プレート２８の長手方向と直
交する所定ピッチのスリット加工を施して、複数の積層
型圧電素子（駆動柱）２９、３０からなる圧電素子列３
１を形成し、電極用パタン２６、２７を各積層型圧電素
子２９に対応する個別電極３３に分断する（図１３
（ｂ）参照）。
【０００３】各圧電素子列３１の圧電素子２９、３０の
両端面には、内部電極を１層おきに相互接続した端面電
極（外部電極）を設ける。一方の端面の外部電極を基板
１４上の内部電極である共通電極３２に、他方の端面電
極を基板１４上の内部電極である個別電極３３に、それ
ぞれ導電性材料を介して接続する。更に、基板１４上の
圧電素子２９、３０の周囲に、上面高さが圧電素子２
９、３０とほぼ同一になる支持部材３４を接合する。積
層型圧電素子２９、３０は、圧電縦効果によって積層方
向と同一方向の変位を出力する。
両端面には、内部電極を１層おきに相互接続した端面電
極（外部電極）を設ける。一方の端面の外部電極を基板
１４上の内部電極である共通電極３２に、他方の端面電
極を基板１４上の内部電極である個別電極３３に、それ
ぞれ導電性材料を介して接続する。更に、基板１４上の
圧電素子２９、３０の周囲に、上面高さが圧電素子２
９、３０とほぼ同一になる支持部材３４を接合する。積
層型圧電素子２９、３０は、圧電縦効果によって積層方
向と同一方向の変位を出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１２（ａ）から
（ｃ）は、それぞれ、上述の圧電素子プレート２８を基
板１４とともに切り出した状態を示す斜視図、平面図、
及び側面図である。従来では、圧電素子プレート２８の
長手方向と直交する方向にスリット状の溝３７を加工
し、複数の圧電素子を形成する。各圧電素子２９、３０
は、平面図では細長い長方形であり、それに対応して形
成される圧力室は長細形状となる。ここで、各圧電素子
２９、３０の変位出力面３６ａは、内部電極である共通
電極３２及び個別電極３３の層が交差した活性領域３６
ｂと、共通電極３２や個別電極３３の層のみが積層さ
れ、外部電源に接続される圧電アクチュエータ側面に至
る不活性領域３６ｃとを有する。
（ｃ）は、それぞれ、上述の圧電素子プレート２８を基
板１４とともに切り出した状態を示す斜視図、平面図、
及び側面図である。従来では、圧電素子プレート２８の
長手方向と直交する方向にスリット状の溝３７を加工
し、複数の圧電素子を形成する。各圧電素子２９、３０
は、平面図では細長い長方形であり、それに対応して形
成される圧力室は長細形状となる。ここで、各圧電素子
２９、３０の変位出力面３６ａは、内部電極である共通
電極３２及び個別電極３３の層が交差した活性領域３６
ｂと、共通電極３２や個別電極３３の層のみが積層さ
れ、外部電源に接続される圧電アクチュエータ側面に至
る不活性領域３６ｃとを有する。
【０００５】活性領域３６ｂで生じた出力変位は、不活
性領域３６ｃで拘束されるため、出力変位が減少した
り、不安定になる等の問題がある。また、スリット状の
溝３７は薄型切断ブレードを用いたダイシング加工で形
成するため、断面形状は概略矩形の形状であり、溝底面
の角部、すなわち各圧電素子２９、３０の根本部でクラ
ックや折切が生じやすい。さらに、溝加工や外部電極の
形成に高コストを要するため、圧電アクチュエータがコ
スト高になる製造上の問題もある。
性領域３６ｃで拘束されるため、出力変位が減少した
り、不安定になる等の問題がある。また、スリット状の
溝３７は薄型切断ブレードを用いたダイシング加工で形
成するため、断面形状は概略矩形の形状であり、溝底面
の角部、すなわち各圧電素子２９、３０の根本部でクラ
ックや折切が生じやすい。さらに、溝加工や外部電極の
形成に高コストを要するため、圧電アクチュエータがコ
スト高になる製造上の問題もある。
【０００６】以上のような事情に照らして、駆動柱の変
位出力面や断面を長方形や矩形形状とせずに、絞りやテ
ーパを有する形状に構成することで、駆動柱の強度や信
頼性を向上し、出力変位を高効率かつ高安定に発生でき
るインクジェット記録装置用の圧電アクチュエータを実
現する必要がある。また、圧電素子を分離形成するスリ
ット状の溝加工や外部電極の加工コストを軽減し、生産
性に優れた圧電アクチュエータを実現する必要もある。
すなわち、本発明の目的は、強度や信頼性が高く、出力
変位を高効率かつ高安定に発生可能で、生産性を向上さ
せる圧電アクチュエータを提供することである。
位出力面や断面を長方形や矩形形状とせずに、絞りやテ
ーパを有する形状に構成することで、駆動柱の強度や信
頼性を向上し、出力変位を高効率かつ高安定に発生でき
るインクジェット記録装置用の圧電アクチュエータを実
現する必要がある。また、圧電素子を分離形成するスリ
ット状の溝加工や外部電極の加工コストを軽減し、生産
性に優れた圧電アクチュエータを実現する必要もある。
すなわち、本発明の目的は、強度や信頼性が高く、出力
変位を高効率かつ高安定に発生可能で、生産性を向上さ
せる圧電アクチュエータを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る圧電アクチュエータは、それぞれ、溝
を介して並列に基板上に配置され、かつ、圧電式駆動機
構として機能する複数個の駆動柱を備え、駆動柱が、圧
電材料グリーンシートを介して交互に積層された共通電
極層及び個別電極層の積層電極構造からなる活性領域を
駆動柱横断面の溝方向中央領域に有し、かつ活性領域の
圧電効果により外部に変位出力する変位出力面を基板と
反対側の駆動柱上端面に有する、圧電アクチュエータに
おいて、各駆動柱は、溝幅方向の柱幅が変位出力面から
基板に向けて拡幅しており、駆動柱の横断面形状は、溝
に沿った略長細形であって、活性領域となる駆動柱の長
手方向中央部が最も幅が狭く、かつ、中央部に連続して
不活性領域となる駆動柱の端部領域が長手方向端縁に向
けて拡幅していることを特徴としている。共通電極層と
は、共通の電位が印加される電極である。個別電極層と
は、各々異なる電位が印加される電極である。本発明に
より、駆動柱の断面形状が矩形である従来の圧電アクチ
ュエータと比較して、駆動柱根本部の強度を高めること
ができ、駆動柱の耐折切強度を向上できる。さらに、変
位発生方向の変位のばらつきを軽減でき、出力変位を安
定化できる効果もある。また、変位出力面全体が長方形
の場合と比較して、活性領域の面積を低減でき、駆動柱
１本当たりの静電容量が相対的に軽減され、必要変位を
より少ない消費電力で出力できるようになる。また、外
部電極取り出し部の面積を相対的に増大でき、電気的接
続を容易に行うことができる。従って、本発明に係る圧
電アクチュエータ、およびそれを搭載したインクジェッ
ト方式記録装置の製造コストを低減できる。
に、本発明に係る圧電アクチュエータは、それぞれ、溝
を介して並列に基板上に配置され、かつ、圧電式駆動機
構として機能する複数個の駆動柱を備え、駆動柱が、圧
電材料グリーンシートを介して交互に積層された共通電
極層及び個別電極層の積層電極構造からなる活性領域を
駆動柱横断面の溝方向中央領域に有し、かつ活性領域の
圧電効果により外部に変位出力する変位出力面を基板と
反対側の駆動柱上端面に有する、圧電アクチュエータに
おいて、各駆動柱は、溝幅方向の柱幅が変位出力面から
基板に向けて拡幅しており、駆動柱の横断面形状は、溝
に沿った略長細形であって、活性領域となる駆動柱の長
手方向中央部が最も幅が狭く、かつ、中央部に連続して
不活性領域となる駆動柱の端部領域が長手方向端縁に向
けて拡幅していることを特徴としている。共通電極層と
は、共通の電位が印加される電極である。個別電極層と
は、各々異なる電位が印加される電極である。本発明に
より、駆動柱の断面形状が矩形である従来の圧電アクチ
ュエータと比較して、駆動柱根本部の強度を高めること
ができ、駆動柱の耐折切強度を向上できる。さらに、変
位発生方向の変位のばらつきを軽減でき、出力変位を安
定化できる効果もある。また、変位出力面全体が長方形
の場合と比較して、活性領域の面積を低減でき、駆動柱
１本当たりの静電容量が相対的に軽減され、必要変位を
より少ない消費電力で出力できるようになる。また、外
部電極取り出し部の面積を相対的に増大でき、電気的接
続を容易に行うことができる。従って、本発明に係る圧
電アクチュエータ、およびそれを搭載したインクジェッ
ト方式記録装置の製造コストを低減できる。
【０００８】好適には、駆動柱横断面の溝方向の端部領
域は、一方が共通電極層のみの積層共通電極層、他方が
個別電極層のみの積層個別電極層として形成され、それ
ぞれ、不活性領域として機能する。
域は、一方が共通電極層のみの積層共通電極層、他方が
個別電極層のみの積層個別電極層として形成され、それ
ぞれ、不活性領域として機能する。
【０００９】上記目的を達成するために、本発明に係る
別の圧電アクチュエータは、それぞれ、溝を介して並列
に基板上に配置され、かつ、圧電式駆動機構として機能
する複数個の駆動柱を備え、駆動柱が、圧電材料グリー
ンシートを介して交互に積層された共通電極層及び個別
電極層の積層電極構造からなる活性領域を駆動柱横断面
の溝方向中央領域に有し、かつ活性領域の圧電効果によ
り外部に変位出力する変位出力面を基板と反対側の駆動
柱上端面に有する、圧電アクチュエータにおいて、各駆
動柱は、溝幅方向の柱幅が変位出力面から基板に向けて
拡幅しており、駆動柱の横断面形状は、活性領域と不活
性領域との境界で絞りを有することを特徴とするとして
いる。本発明で、絞りは、内部電極が電気的に導通し、
強度的には変位出力時の変形に耐える形状であればよ
い。これにより、活性領域での出力変位が不活性領域で
拘束されにくくなり、出力変位を高効率で発生できる効
果が得られる。
別の圧電アクチュエータは、それぞれ、溝を介して並列
に基板上に配置され、かつ、圧電式駆動機構として機能
する複数個の駆動柱を備え、駆動柱が、圧電材料グリー
ンシートを介して交互に積層された共通電極層及び個別
電極層の積層電極構造からなる活性領域を駆動柱横断面
の溝方向中央領域に有し、かつ活性領域の圧電効果によ
り外部に変位出力する変位出力面を基板と反対側の駆動
柱上端面に有する、圧電アクチュエータにおいて、各駆
動柱は、溝幅方向の柱幅が変位出力面から基板に向けて
拡幅しており、駆動柱の横断面形状は、活性領域と不活
性領域との境界で絞りを有することを特徴とするとして
いる。本発明で、絞りは、内部電極が電気的に導通し、
強度的には変位出力時の変形に耐える形状であればよ
い。これにより、活性領域での出力変位が不活性領域で
拘束されにくくなり、出力変位を高効率で発生できる効
果が得られる。
【００１０】また、好適には、各駆動柱の共通電極層及
び個別電極層は、それぞれ、溝方向に沿った一方の端部
で外部電源と電気的に接続し、かつ、共通電極層は、溝
方向に沿った他方の端部で電気的に接続している。これ
により、各駆動柱の一方の端部側である圧電アクチュエ
ータの一方の側面で、共通電極同士、及び、個別電極を
導通するように構成することが可能になる。よって、個
別電極端部が露出した側面に共通電極端部を露出させ、
共通電極及び個別電極の双方をそれぞれ電気接続するこ
とができ、共通電極取り出し用と個別電極取り出し用の
外部電極とを駆動柱の長手方向の一方の端部にのみ形成
すればよく、両端部に形成する必要はない。このような
圧電アクチュエータの一例としては、各駆動柱の一方の
端部は、溝に直交する方向の連結壁に連結され、かつ、
駆動柱連結壁内で、共通電極層の各端部が相互に電気的
に接続するパタンである。これにより、外部電極の形成
にかかるコストが半減され、低コストの圧電アクチュエ
ータを実現できる。
び個別電極層は、それぞれ、溝方向に沿った一方の端部
で外部電源と電気的に接続し、かつ、共通電極層は、溝
方向に沿った他方の端部で電気的に接続している。これ
により、各駆動柱の一方の端部側である圧電アクチュエ
ータの一方の側面で、共通電極同士、及び、個別電極を
導通するように構成することが可能になる。よって、個
別電極端部が露出した側面に共通電極端部を露出させ、
共通電極及び個別電極の双方をそれぞれ電気接続するこ
とができ、共通電極取り出し用と個別電極取り出し用の
外部電極とを駆動柱の長手方向の一方の端部にのみ形成
すればよく、両端部に形成する必要はない。このような
圧電アクチュエータの一例としては、各駆動柱の一方の
端部は、溝に直交する方向の連結壁に連結され、かつ、
駆動柱連結壁内で、共通電極層の各端部が相互に電気的
に接続するパタンである。これにより、外部電極の形成
にかかるコストが半減され、低コストの圧電アクチュエ
ータを実現できる。
【００１１】更に好適には、各駆動柱の一方の端部は、
溝に直交する方向の連結壁に連結され、かつ、共通電極
層の各端部は、駆動柱連結壁に設けられた共通導体を介
して外部電源に接続されており、圧電アクチュエータの
平面形状は櫛歯状である。これにより、共通電極層及び
個別電極層の双方の外部電極取り出し面を圧電アクチュ
エータの一つの側面にのみ設けることが可能になる。従
って、圧電アクチュエータの外周端面の一部で共通電極
と個別電極とを短絡させる必要は無くなる。また、外部
電極の形成が必要となる圧電アクチュエータの端面数を
削減することができ、圧電アクチュエータを低コストで
製造することができる。
溝に直交する方向の連結壁に連結され、かつ、共通電極
層の各端部は、駆動柱連結壁に設けられた共通導体を介
して外部電源に接続されており、圧電アクチュエータの
平面形状は櫛歯状である。これにより、共通電極層及び
個別電極層の双方の外部電極取り出し面を圧電アクチュ
エータの一つの側面にのみ設けることが可能になる。従
って、圧電アクチュエータの外周端面の一部で共通電極
と個別電極とを短絡させる必要は無くなる。また、外部
電極の形成が必要となる圧電アクチュエータの端面数を
削減することができ、圧電アクチュエータを低コストで
製造することができる。
【００１２】本発明に係る圧電アクチュエータは、主
に、インクジェットヘッド用の圧電アクチュエータであ
って、各駆動柱はインクジェットヘッドのインクノズル
からインクを流出させる駆動機構として機能する。
に、インクジェットヘッド用の圧電アクチュエータであ
って、各駆動柱はインクジェットヘッドのインクノズル
からインクを流出させる駆動機構として機能する。
【００１３】本発明方法に係る圧電アクチュエータの製
造方法は、それぞれ、溝を介して並列に基板上に配置さ
れ、かつ、圧電式駆動機構として機能する複数個の駆動
柱を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、圧
電材料グリーンシートの一方の面に電極ペーストを塗布
して内部電極を形成し、次いでそれぞれ内部電極を有す
る複数枚のグリーンシートを基板上に積層加圧し、更に
焼結して積層電極体を基板上に形成する工程と、次い
で、積層電極体の上面に複数本のスリット状の抜きパタ
ーンを有するマスクを形成し、次いでマスク上から積層
電極体の上面に向けて砥粒を噴射してスリット状溝を積
層電極体に形成して、積層電極層を有する複数本の駆動
柱を溝によって離隔して基板上に形成する工程と、次い
で、内部電極と電気的に接続する外部電極を駆動柱の側
面に形成する外部電極形成工程とを備えていることを特
徴としている。好適には、外部電極形成工程は、駆動柱
の側面に導電性ペーストを塗布する工程である。
造方法は、それぞれ、溝を介して並列に基板上に配置さ
れ、かつ、圧電式駆動機構として機能する複数個の駆動
柱を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、圧
電材料グリーンシートの一方の面に電極ペーストを塗布
して内部電極を形成し、次いでそれぞれ内部電極を有す
る複数枚のグリーンシートを基板上に積層加圧し、更に
焼結して積層電極体を基板上に形成する工程と、次い
で、積層電極体の上面に複数本のスリット状の抜きパタ
ーンを有するマスクを形成し、次いでマスク上から積層
電極体の上面に向けて砥粒を噴射してスリット状溝を積
層電極体に形成して、積層電極層を有する複数本の駆動
柱を溝によって離隔して基板上に形成する工程と、次い
で、内部電極と電気的に接続する外部電極を駆動柱の側
面に形成する外部電極形成工程とを備えていることを特
徴としている。好適には、外部電極形成工程は、駆動柱
の側面に導電性ペーストを塗布する工程である。
【００１４】マスクパタンは、シート状のレジスト膜を
積層電極体に成膜し、更にフォトマスクを用いて露光現
像することで形成する。スリット状溝を形成する際、研
磨用砥粒を噴射衝突させて除去加工するサンドブラスト
法によって、複数の溝を形成する。
積層電極体に成膜し、更にフォトマスクを用いて露光現
像することで形成する。スリット状溝を形成する際、研
磨用砥粒を噴射衝突させて除去加工するサンドブラスト
法によって、複数の溝を形成する。
【００１５】本発明方法により、駆動柱の変位出力面の
平面形状や断面形状を曲線で構成することができ、かつ
溝を積層共通電極層側から変位出力面の途中にまで形成
する等の加工が容易である。また、多数の圧電アクチュ
エータを一括して加工処理できるため、一本当たりの加
工コストを低減できる。また、従来技術では外部電極を
形成する際、予め内部電極の取り出し面を研削等によっ
て端面加工する必要があり、内部電極取り出し面を端面
加工した後に外部電極を形成し、次に駆動柱を形成する
ための溝加工を行っている。これに対して本発明方法で
は、内部電極取り出し面の端面加工と、駆動柱を形成す
るための溝加工とを同一工程で行い、その後に外部電極
を形成する。従って、取り出し面の端面加工が削減でき
るようになり、圧電アクチュエータの製造コストを低減
できる効果が得られる。
平面形状や断面形状を曲線で構成することができ、かつ
溝を積層共通電極層側から変位出力面の途中にまで形成
する等の加工が容易である。また、多数の圧電アクチュ
エータを一括して加工処理できるため、一本当たりの加
工コストを低減できる。また、従来技術では外部電極を
形成する際、予め内部電極の取り出し面を研削等によっ
て端面加工する必要があり、内部電極取り出し面を端面
加工した後に外部電極を形成し、次に駆動柱を形成する
ための溝加工を行っている。これに対して本発明方法で
は、内部電極取り出し面の端面加工と、駆動柱を形成す
るための溝加工とを同一工程で行い、その後に外部電極
を形成する。従って、取り出し面の端面加工が削減でき
るようになり、圧電アクチュエータの製造コストを低減
できる効果が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより
詳細に説明する。実施形態例１ 本実施形態例は、本発明及び本発明方法の一実施形態例
である。図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、インクジ
ェットヘッドに用いる本実施形態例の圧電アクチュエー
タの斜視図及び平面図である。また、図２（ａ）及び
（ｂ）は、それぞれ、共通電極及び個別電極を形成する
際に塗布する導電性材料の塗布パタンを示す平面図であ
る。本実施形態例では、従来の圧電アクチュエータ３６
と同じ部位には同じ符号を付してその説明を省略する。
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより
詳細に説明する。実施形態例１ 本実施形態例は、本発明及び本発明方法の一実施形態例
である。図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、インクジ
ェットヘッドに用いる本実施形態例の圧電アクチュエー
タの斜視図及び平面図である。また、図２（ａ）及び
（ｂ）は、それぞれ、共通電極及び個別電極を形成する
際に塗布する導電性材料の塗布パタンを示す平面図であ
る。本実施形態例では、従来の圧電アクチュエータ３６
と同じ部位には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１７】本実施形態例の圧電アクチュエータ１６
は、上下方向に伸縮する変位出力面１を上面に有する相
互に平行で長細形状の４本の駆動柱８を備えている。駆
動柱８は、それぞれ、溝７を介して並列に基板上に配置
され、かつ、圧電式駆動機構として機能する。駆動柱８
の幅ｄは、変位出力面から駆動柱８の底に向けて徐々に
広い。駆動柱８は、圧電材料グリーンシート１６ｂを介
して交互に積層された共通電極２及び個別電極３の積層
電極構造からなる活性領域６を駆動柱横断面の溝方向中
央領域に有し、かつ活性領域６の圧電効果により外部に
変位出力する変位出力面１を基板と反対側の駆動柱上端
面に有する。各駆動柱の溝幅方向の柱幅は、変位出力面
から基板に向けて拡幅している。
は、上下方向に伸縮する変位出力面１を上面に有する相
互に平行で長細形状の４本の駆動柱８を備えている。駆
動柱８は、それぞれ、溝７を介して並列に基板上に配置
され、かつ、圧電式駆動機構として機能する。駆動柱８
の幅ｄは、変位出力面から駆動柱８の底に向けて徐々に
広い。駆動柱８は、圧電材料グリーンシート１６ｂを介
して交互に積層された共通電極２及び個別電極３の積層
電極構造からなる活性領域６を駆動柱横断面の溝方向中
央領域に有し、かつ活性領域６の圧電効果により外部に
変位出力する変位出力面１を基板と反対側の駆動柱上端
面に有する。各駆動柱の溝幅方向の柱幅は、変位出力面
から基板に向けて拡幅している。
【００１８】駆動柱８の横断面の溝方向の端部領域は、
一方が共通電極層のみの積層共通電極層１６ｆ、他方が
個別電極層のみの積層個別電極層１６ｇとして形成さ
れ、それぞれ、不活性領域５として機能する。積層共通
電極層１６ｆの外側には、各共通電極を導通させる導通
材料が全面に塗布されており、積層個別電極層１６ｇの
外側は、各駆動柱の個別電極にそれぞれ導通させる外部
電極１５（図４参照）と、共通電極に導通させるＦＰＣ
ケーブル２５（図６（ａ）参照）とが設けられた外部電
極取り出し面９として形成されている。駆動柱８の横断
面形状は、溝に沿った略長細形であって、活性領域６と
なる駆動柱８の長手方向中央部が最も幅が狭く、かつ、
中央部に連続して不活性領域となる駆動柱８の端部領域
が長手方向端縁に向けて拡幅している。活性領域６の幅
は０．１２ｍｍ、活性領域６の長手方向長さは１．６ｍ
ｍ、ピッチは０．３４ｍｍ、高さは約０．６ｍｍであ
る。不活性領域５の平面断面形状は、外側に向けて幅が
徐々に広がるテーパ状である。また、圧電アクチュエー
タ１６は、駆動柱８の外側で、駆動柱８に平行に設けら
れた周縁柱１６ｃを有する。
一方が共通電極層のみの積層共通電極層１６ｆ、他方が
個別電極層のみの積層個別電極層１６ｇとして形成さ
れ、それぞれ、不活性領域５として機能する。積層共通
電極層１６ｆの外側には、各共通電極を導通させる導通
材料が全面に塗布されており、積層個別電極層１６ｇの
外側は、各駆動柱の個別電極にそれぞれ導通させる外部
電極１５（図４参照）と、共通電極に導通させるＦＰＣ
ケーブル２５（図６（ａ）参照）とが設けられた外部電
極取り出し面９として形成されている。駆動柱８の横断
面形状は、溝に沿った略長細形であって、活性領域６と
なる駆動柱８の長手方向中央部が最も幅が狭く、かつ、
中央部に連続して不活性領域となる駆動柱８の端部領域
が長手方向端縁に向けて拡幅している。活性領域６の幅
は０．１２ｍｍ、活性領域６の長手方向長さは１．６ｍ
ｍ、ピッチは０．３４ｍｍ、高さは約０．６ｍｍであ
る。不活性領域５の平面断面形状は、外側に向けて幅が
徐々に広がるテーパ状である。また、圧電アクチュエー
タ１６は、駆動柱８の外側で、駆動柱８に平行に設けら
れた周縁柱１６ｃを有する。
【００１９】以下、圧電アクチュエータ１６の製造方法
を説明する。圧電アクチュエータ１６を製作するには、
圧電材料のグリーンシート（図示せず）上に、導電性材
料からなる共通電極２を塗布したシートと、個別電極３
を塗布したシートと、電極を塗布しないシートとを組み
合わせ積層することで製作した。まず、共通電極２を塗
布したシートと、個別電極３を塗布したシートとを交互
に１０枚積層して活性層を９層とし、圧電縦効果によっ
て積層方向と同一方向の変位を出力する構造とした。次
いで、内部電極４を含むシートの層群の上下面に、内部
電極４を含まないシートを上側と下側とに、それぞれ、
４枚及び２０枚積層した。
を説明する。圧電アクチュエータ１６を製作するには、
圧電材料のグリーンシート（図示せず）上に、導電性材
料からなる共通電極２を塗布したシートと、個別電極３
を塗布したシートと、電極を塗布しないシートとを組み
合わせ積層することで製作した。まず、共通電極２を塗
布したシートと、個別電極３を塗布したシートとを交互
に１０枚積層して活性層を９層とし、圧電縦効果によっ
て積層方向と同一方向の変位を出力する構造とした。次
いで、内部電極４を含むシートの層群の上下面に、内部
電極４を含まないシートを上側と下側とに、それぞれ、
４枚及び２０枚積層した。
【００２０】なお、内部電極４を塗布したシートの枚数
は、圧電アクチュエータ１６の所望の厚みや出力変位に
応じ、増減することができる。本実施形態例では、グリ
ーンシートとして、圧電材料であるジルコン酸チタン酸
鉛系セラミックスと有機バインダとからなるものを用い
たが、圧電材料は一般的な強誘電体等を用いてもよい。
また、グリーンシートはドクターブレード法を用いて製
作し、厚さは５０μｍ程度としたが、所望の出力変位に
応じ、シート厚を調整することが可能である。グリーン
シート上に塗布する内部電極４は、銀パラジウムペース
トを用い、スクリーン印刷法によって形成したが、その
他の導体金属を用いた蒸着等により形成してもよい。
は、圧電アクチュエータ１６の所望の厚みや出力変位に
応じ、増減することができる。本実施形態例では、グリ
ーンシートとして、圧電材料であるジルコン酸チタン酸
鉛系セラミックスと有機バインダとからなるものを用い
たが、圧電材料は一般的な強誘電体等を用いてもよい。
また、グリーンシートはドクターブレード法を用いて製
作し、厚さは５０μｍ程度としたが、所望の出力変位に
応じ、シート厚を調整することが可能である。グリーン
シート上に塗布する内部電極４は、銀パラジウムペース
トを用い、スクリーン印刷法によって形成したが、その
他の導体金属を用いた蒸着等により形成してもよい。
【００２１】シートを積層した結果、図１及び図２に示
すように、変位出力面１の側から平面観察した場合、変
位出力面のうち共通電極２と個別電極３との重なった領
域が、活性領域６として形成された。また、共通電極２
又は個別電極３の一方のみが重なった、活性領域６との
境界から外部電極取り出し面９に至る領域が、不活性領
域５として形成された。更に、個別電極３の不活性領域
側の側面を外部電極取り出し面９とし、共通電極２のパ
タンを図２（ａ）に示すようにＬ字型にして外部電極取
り出し面９に共通電極２の一部を露出させ、各駆動柱８
の個別電極３及び駆動柱８全体の共通電極２に、外部電
極取り出し面９の一面のみで駆動電圧を印加するための
電気的な接続を行うことが可能な構成とした。
すように、変位出力面１の側から平面観察した場合、変
位出力面のうち共通電極２と個別電極３との重なった領
域が、活性領域６として形成された。また、共通電極２
又は個別電極３の一方のみが重なった、活性領域６との
境界から外部電極取り出し面９に至る領域が、不活性領
域５として形成された。更に、個別電極３の不活性領域
側の側面を外部電極取り出し面９とし、共通電極２のパ
タンを図２（ａ）に示すようにＬ字型にして外部電極取
り出し面９に共通電極２の一部を露出させ、各駆動柱８
の個別電極３及び駆動柱８全体の共通電極２に、外部電
極取り出し面９の一面のみで駆動電圧を印加するための
電気的な接続を行うことが可能な構成とした。
【００２２】上記のようにして必要数のシートを積層し
てなる積層体１６ｄを形成した後、積層体を熱プレスに
よって圧着し、一体化した。積層体１６ｄの内部には多
量の有機バインダが含まれているため、まず脱バインダ
行程を行い、続いて１１００℃での本焼成を行った。焼
成後の積層体に対し、圧電アクチュエータを所望の厚さ
に仕上げ加工するため、両面ラッピングを行い、次い
で、所定の外形寸法に仕上げるためにダイシングソーを
用いた外周研削を行った。なお、外周研削は、各駆動柱
８の外部電極取り出し面９で内部電極４の端面を露出さ
せ、外部電極１５との電気的導通を確実にすることも目
的として行っている。
てなる積層体１６ｄを形成した後、積層体を熱プレスに
よって圧着し、一体化した。積層体１６ｄの内部には多
量の有機バインダが含まれているため、まず脱バインダ
行程を行い、続いて１１００℃での本焼成を行った。焼
成後の積層体に対し、圧電アクチュエータを所望の厚さ
に仕上げ加工するため、両面ラッピングを行い、次い
で、所定の外形寸法に仕上げるためにダイシングソーを
用いた外周研削を行った。なお、外周研削は、各駆動柱
８の外部電極取り出し面９で内部電極４の端面を露出さ
せ、外部電極１５との電気的導通を確実にすることも目
的として行っている。
【００２３】次いで、サンドブラスト法により、駆動柱
８を形成するための溝７を形成した。図３（ａ）から
（ｃ）は、それぞれ、サンドブラスト法により、溝加工
する工程毎の側面断面図を示す。まず、変位出力面１と
同じ形状の抜きパタンを有するフォトマスクを予め製作
した。次いで、ラミネート装置を用い、厚さ５０μｍの
ウレタン系フィルム状レジスト（図示せず）を圧電アク
チュエータ１６の変位出力面１の表面に密着させた。更
に、上記のフォトマスクをフィルム状レジストに密着さ
せ、紫外線で露光した後、１％濃度の炭酸ナトリウム水
溶液からなる弱アルカリ液で現像し、レジストの不要部
分を除去し、パタンマスク１２を形成した（図３
（ａ））。
８を形成するための溝７を形成した。図３（ａ）から
（ｃ）は、それぞれ、サンドブラスト法により、溝加工
する工程毎の側面断面図を示す。まず、変位出力面１と
同じ形状の抜きパタンを有するフォトマスクを予め製作
した。次いで、ラミネート装置を用い、厚さ５０μｍの
ウレタン系フィルム状レジスト（図示せず）を圧電アク
チュエータ１６の変位出力面１の表面に密着させた。更
に、上記のフォトマスクをフィルム状レジストに密着さ
せ、紫外線で露光した後、１％濃度の炭酸ナトリウム水
溶液からなる弱アルカリ液で現像し、レジストの不要部
分を除去し、パタンマスク１２を形成した（図３
（ａ））。
【００２４】次いで、約１００℃でパタンマスク１２を
本ベークした後、サンドブラスト装置に、パタンマスク
を有する積層体１６ｄをセットし、図３（ｂ）に示すよ
うに、メッシュサイズ＃４００の炭化ケイ素砥粒を上方
より衝突させた。噴射砥粒１３を飛翔させるためのノズ
ルと、被加工物である圧電アクチュエータ１６の表面と
の距離は１００ｍｍに設定した。ノズルと被加工物をＸ
−Ｙ平面内で往復運動させ、被加工物に対するノズルの
相対的な移動速度は、Ｘ、Ｙ方向にそれぞれ４０ｍｍ／
ｍｉｎ及び１０００ｍｍ／ｍｉｎとした。
本ベークした後、サンドブラスト装置に、パタンマスク
を有する積層体１６ｄをセットし、図３（ｂ）に示すよ
うに、メッシュサイズ＃４００の炭化ケイ素砥粒を上方
より衝突させた。噴射砥粒１３を飛翔させるためのノズ
ルと、被加工物である圧電アクチュエータ１６の表面と
の距離は１００ｍｍに設定した。ノズルと被加工物をＸ
−Ｙ平面内で往復運動させ、被加工物に対するノズルの
相対的な移動速度は、Ｘ、Ｙ方向にそれぞれ４０ｍｍ／
ｍｉｎ及び１０００ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００２５】このようにして、活性領域６の頂上部の幅
が０．１２ｍｍ、活性領域６の長手方向の長さが１．６
ｍｍ、ピッチ０．３４ｍｍ、深さ約０．６ｍｍであるよ
うに、５本の溝７を加工し、４本の駆動柱８を形成し
た。ピッチや駆動柱８は、パタンマスク１２を変更して
所望の本数に増減することが可能である。また、サンド
ブラスト装置の加工チャンバ内に、圧電アクチュエータ
１６を１２０個セットし、約５０分で一括して溝７を加
工した。この結果、駆動柱８の幅ｄは、図３（ｃ）に示
すように、溝７の深さ方向に向かって広がって形成され
た。テーパ１７の平均角度θは約５度に形成された。
が０．１２ｍｍ、活性領域６の長手方向の長さが１．６
ｍｍ、ピッチ０．３４ｍｍ、深さ約０．６ｍｍであるよ
うに、５本の溝７を加工し、４本の駆動柱８を形成し
た。ピッチや駆動柱８は、パタンマスク１２を変更して
所望の本数に増減することが可能である。また、サンド
ブラスト装置の加工チャンバ内に、圧電アクチュエータ
１６を１２０個セットし、約５０分で一括して溝７を加
工した。この結果、駆動柱８の幅ｄは、図３（ｃ）に示
すように、溝７の深さ方向に向かって広がって形成され
た。テーパ１７の平均角度θは約５度に形成された。
【００２６】また、外部電極取り出し面９では、各駆動
柱８に対応した内部電極４である個別電極３の端部が露
出している。溝７の加工後、この露出した端部を端子と
して、銀ペースト塗布することにより、外部電極１５
（図４参照）を外部電極取り出し面９に形成した。図４
は、外部電極が形成された状態を示す側面図である。そ
の後、共通電極２に電気的に接続するＦＰＣケーブル２
５を熱圧着接続した（図６（ａ）参照）。共通電極２の
パタンは、図２（ａ）に示したようにＬ字型であり、Ｆ
ＰＣケーブル２５は、外部電極取り出し面９に接続し
た。また、外部電極取り出し面９に対向し、共通電極２
の端部が露出している側面に、パタン化した外部電極１
５を形成する必要はなく、全面に銀ペーストを塗布し
た。
柱８に対応した内部電極４である個別電極３の端部が露
出している。溝７の加工後、この露出した端部を端子と
して、銀ペースト塗布することにより、外部電極１５
（図４参照）を外部電極取り出し面９に形成した。図４
は、外部電極が形成された状態を示す側面図である。そ
の後、共通電極２に電気的に接続するＦＰＣケーブル２
５を熱圧着接続した（図６（ａ）参照）。共通電極２の
パタンは、図２（ａ）に示したようにＬ字型であり、Ｆ
ＰＣケーブル２５は、外部電極取り出し面９に接続し
た。また、外部電極取り出し面９に対向し、共通電極２
の端部が露出している側面に、パタン化した外部電極１
５を形成する必要はなく、全面に銀ペーストを塗布し
た。
【００２７】以上の工程によって、駆動柱８の変位出力
面１の活性領域６は長方形状で、不活性領域５はテーパ
形状の圧電アクチュエータ１６を製作した。そして、Ｆ
ＰＣケーブル２５の接続端子から、各駆動柱８の個別電
極３と駆動柱８の全ての共通電極２との間に、所望の波
形の電圧をそれぞれ印加し、各駆動柱８を個別に駆動し
た。本実施形態例では、不活性領域５の平面断面形状
は、外部電極取り出し面９に向かって広がる形状とし、
各駆動柱８の内部電極４（個別電極３）の露出した面積
を広く確保した。これにより、外部電極１５を形成する
際、銀ペーストを容易に塗布でき、また、ＦＰＣケーブ
ル２５を熱圧着接続する際、信頼性の高い接続を行うこ
とができた。なお、外部電極１５を形成する際、上記の
工程に代えて導体金属を蒸着してもよい。
面１の活性領域６は長方形状で、不活性領域５はテーパ
形状の圧電アクチュエータ１６を製作した。そして、Ｆ
ＰＣケーブル２５の接続端子から、各駆動柱８の個別電
極３と駆動柱８の全ての共通電極２との間に、所望の波
形の電圧をそれぞれ印加し、各駆動柱８を個別に駆動し
た。本実施形態例では、不活性領域５の平面断面形状
は、外部電極取り出し面９に向かって広がる形状とし、
各駆動柱８の内部電極４（個別電極３）の露出した面積
を広く確保した。これにより、外部電極１５を形成する
際、銀ペーストを容易に塗布でき、また、ＦＰＣケーブ
ル２５を熱圧着接続する際、信頼性の高い接続を行うこ
とができた。なお、外部電極１５を形成する際、上記の
工程に代えて導体金属を蒸着してもよい。
【００２８】次に、本実施形態例で製作した圧電アクチ
ュエータ１６の動作について説明する。各駆動柱８毎に
電圧を印加し、圧電縦効果によって変位出力面１の活性
領域６をグリーンシートの積層方向、すなわち変位出力
面１に直交する方向に変位させた。図５は、圧電アクチ
ュエータの共通電極と個別電圧との間に印可した電圧波
形を示す図である。図５に示すような波形の電圧を１個
の駆動柱に印加した結果、０．２μｍ程度の変位が出力
された。その他の駆動柱に対しても、同様の駆動実験を
行った結果、すべての駆動柱８で同等の出力変位が得ら
れた。なお、駆動柱８の変位出力面１に垂直な方向の断
面形状は、溝７の深さ方向に向かって広がるテーパ形状
とした。このため、断面形状が矩形の場合と比較して、
駆動柱８の変位出力面１に直交する方向（図４の水平方
向）の曲がり変形及びそのばらつきが低減する効果が得
られ、グリーンシートの積層方向の出力変位を従来に比
べて安定化することができた。
ュエータ１６の動作について説明する。各駆動柱８毎に
電圧を印加し、圧電縦効果によって変位出力面１の活性
領域６をグリーンシートの積層方向、すなわち変位出力
面１に直交する方向に変位させた。図５は、圧電アクチ
ュエータの共通電極と個別電圧との間に印可した電圧波
形を示す図である。図５に示すような波形の電圧を１個
の駆動柱に印加した結果、０．２μｍ程度の変位が出力
された。その他の駆動柱に対しても、同様の駆動実験を
行った結果、すべての駆動柱８で同等の出力変位が得ら
れた。なお、駆動柱８の変位出力面１に垂直な方向の断
面形状は、溝７の深さ方向に向かって広がるテーパ形状
とした。このため、断面形状が矩形の場合と比較して、
駆動柱８の変位出力面１に直交する方向（図４の水平方
向）の曲がり変形及びそのばらつきが低減する効果が得
られ、グリーンシートの積層方向の出力変位を従来に比
べて安定化することができた。
【００２９】図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本実
施形態例の圧電アクチュエータを用いて製作したインク
ジェットヘッドの構成を示す側面断面図、及び、線Ｉ−
Ｉの部分断面図である。圧電アクチュエータ１６を用
い、インクプール２０、ノズル２１、圧力室２２、供給
孔２３、振動板２４、及び、圧電アクチュエータ１６に
接続されたＦＰＣケーブル２５から構成されるインクジ
ェットヘッドを製作した。その際、圧電アクチュエータ
１６を接着剤１８で振動板２４に接合した。その後、図
５に示した波形の電圧を印加し、インク滴の吐出評価を
行った結果、すべてのノズル２１からインク滴が吐出で
きることを確認した。
施形態例の圧電アクチュエータを用いて製作したインク
ジェットヘッドの構成を示す側面断面図、及び、線Ｉ−
Ｉの部分断面図である。圧電アクチュエータ１６を用
い、インクプール２０、ノズル２１、圧力室２２、供給
孔２３、振動板２４、及び、圧電アクチュエータ１６に
接続されたＦＰＣケーブル２５から構成されるインクジ
ェットヘッドを製作した。その際、圧電アクチュエータ
１６を接着剤１８で振動板２４に接合した。その後、図
５に示した波形の電圧を印加し、インク滴の吐出評価を
行った結果、すべてのノズル２１からインク滴が吐出で
きることを確認した。
【００３０】本実施形態例では、圧電アクチュエータ１
６の不活性領域５の平面形状を、外部電極取り出し面９
に向かって広がる形状としたことで、活性領域６の面積
を従来に比べて低減し、駆動柱８の静電容量を低減し
た。この結果、インク滴の吐出に要する変位を出力した
場合、変位出力面が長方形である従来例と比較して、Ｆ
ＰＣケーブル２５を介して回路に流れる電流を軽減で
き、消費電力を抑制することができた。また、出力変位
を安定化できたことにより、各ノズル２１の吐出特性の
ばらつきを軽減できた。
６の不活性領域５の平面形状を、外部電極取り出し面９
に向かって広がる形状としたことで、活性領域６の面積
を従来に比べて低減し、駆動柱８の静電容量を低減し
た。この結果、インク滴の吐出に要する変位を出力した
場合、変位出力面が長方形である従来例と比較して、Ｆ
ＰＣケーブル２５を介して回路に流れる電流を軽減で
き、消費電力を抑制することができた。また、出力変位
を安定化できたことにより、各ノズル２１の吐出特性の
ばらつきを軽減できた。
【００３１】溝加工に関する実験例１ 噴射砥粒１３としてメッシュサイズ＃４００のアルミナ
砥粒を噴射しても、溝７と同様の溝を加工できたが、炭
酸カルシウム砥粒やガラス球状砥粒など他の砥粒を噴射
した場合、溝７の深さが所望値に達する前にパタンマス
ク１２の剥離や摩耗が生じ、駆動柱８を形成することが
できなかった。また、実施形態例１において噴射砥粒１
３のメッシュサイズは＃４００(砥粒径は概ね４０μｍ
程度)としたが、＃３００(概ね６０μｍ程度)を下回る
メッシュサイズでは、パタンマスク１２の剥離や摩耗が
著しく生じた。メッシュサイズ＃８００(概ね１５μｍ
程度)を越える砥粒を用いた場合は、溝７の加工に２時
間以上の多大な時間を要した。この結果から、噴射砥粒
１３は炭化ケイ素砥粒あるいはアルミナ砥粒からなるも
のが好ましく、粒径は＃８００より大きく＃３００より
小さいことが好ましいことが判った。
砥粒を噴射しても、溝７と同様の溝を加工できたが、炭
酸カルシウム砥粒やガラス球状砥粒など他の砥粒を噴射
した場合、溝７の深さが所望値に達する前にパタンマス
ク１２の剥離や摩耗が生じ、駆動柱８を形成することが
できなかった。また、実施形態例１において噴射砥粒１
３のメッシュサイズは＃４００(砥粒径は概ね４０μｍ
程度)としたが、＃３００(概ね６０μｍ程度)を下回る
メッシュサイズでは、パタンマスク１２の剥離や摩耗が
著しく生じた。メッシュサイズ＃８００(概ね１５μｍ
程度)を越える砥粒を用いた場合は、溝７の加工に２時
間以上の多大な時間を要した。この結果から、噴射砥粒
１３は炭化ケイ素砥粒あるいはアルミナ砥粒からなるも
のが好ましく、粒径は＃８００より大きく＃３００より
小さいことが好ましいことが判った。
【００３２】溝加工に関する実験例２ 噴射砥粒１３の材質やメッシュサイズ、噴射量を変える
ことでテーパ１７の角度を変化させることができること
が確認された。また、予め実施した評価から、サンドブ
ラスト法で８度以上、かつ１度以下のテーパ１７を安定
的に形成することは困難であった。更に、テーパ１７の
平均角が２度以下では駆動柱８の強度を向上させる効果
はほとんど得られなかったことから、テーパ１７の角度
θは２度から８度の範囲であることが望ましいことが判
った。
ことでテーパ１７の角度を変化させることができること
が確認された。また、予め実施した評価から、サンドブ
ラスト法で８度以上、かつ１度以下のテーパ１７を安定
的に形成することは困難であった。更に、テーパ１７の
平均角が２度以下では駆動柱８の強度を向上させる効果
はほとんど得られなかったことから、テーパ１７の角度
θは２度から８度の範囲であることが望ましいことが判
った。
【００３３】溝加工に関する実験例３ 駆動柱８の耐折切強度を評価した。また、比較のため、
薄型切断ブレードを用いたダイシング加工により、断面
形状が矩形で、幅、長さ、ピッチ等が概ね駆動柱８と同
等である駆動柱を形成し、耐折切強度を評価した。その
結果、駆動柱８の断面形状を実施形態例１のような溝７
の底に向かって広がる形状とすることで、耐折切強度を
５０％以上増加することができることが判明した。ま
た、ダイシング加工により溝加工を行った場合と比較し
て、サンドブラスト加工では、1個の圧電アクチュエー
タ１６に４本の駆動柱８を形成するまでに要する時間を
１／２以下に低減できることも判明した。また、外周先
端の断面形状をテーパ状に尖らせた薄型切断ブレードを
使用し、溝７をダイシング加工しても、実施形態例１の
ような溝底に向かって広がる形状の駆動柱８を加工でき
た。しかし、ダイシング加工では、ブレードの摩耗に応
じて交換もしくは外周先端の形状修正を頻繁に行う必要
があるという難点があり、しかも加工にかかったコスト
は、サンドブラスト加工の２倍以上であった。
薄型切断ブレードを用いたダイシング加工により、断面
形状が矩形で、幅、長さ、ピッチ等が概ね駆動柱８と同
等である駆動柱を形成し、耐折切強度を評価した。その
結果、駆動柱８の断面形状を実施形態例１のような溝７
の底に向かって広がる形状とすることで、耐折切強度を
５０％以上増加することができることが判明した。ま
た、ダイシング加工により溝加工を行った場合と比較し
て、サンドブラスト加工では、1個の圧電アクチュエー
タ１６に４本の駆動柱８を形成するまでに要する時間を
１／２以下に低減できることも判明した。また、外周先
端の断面形状をテーパ状に尖らせた薄型切断ブレードを
使用し、溝７をダイシング加工しても、実施形態例１の
ような溝底に向かって広がる形状の駆動柱８を加工でき
た。しかし、ダイシング加工では、ブレードの摩耗に応
じて交換もしくは外周先端の形状修正を頻繁に行う必要
があるという難点があり、しかも加工にかかったコスト
は、サンドブラスト加工の２倍以上であった。
【００３４】実施形態例２ 本実施形態例は、本発明の好適な一実施形態例である。
本実施形態例では、実施形態例１と同じ部位には同じ符
号を付してその説明を省略する。図７（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれ、本実施形態例を示す圧電アクチュエータ
の斜視図および平面図であり、図８（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれ、共通電極及び個別電極を形成する際に塗
布する導電性材料の塗布パタンを示す平面図である。
本実施形態例では、実施形態例１と同じ部位には同じ符
号を付してその説明を省略する。図７（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれ、本実施形態例を示す圧電アクチュエータ
の斜視図および平面図であり、図８（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれ、共通電極及び個別電極を形成する際に塗
布する導電性材料の塗布パタンを示す平面図である。
【００３５】本実施形態例の圧電アクチュエータ４０
は、一列に並べられた相互に平行で長細形状の４本の駆
動柱４２を備えている。駆動柱４２は、電界が印加され
ると上下方向に伸縮する変位出力面４１を上面に有し、
また、駆動柱４２の幅は、駆動柱８と同様、変位出力面
から駆動柱４２の底に向けて徐々に広い。変位出力面４
１は、実施形態例１と同様の活性領域４６及び不活性領
域４５とからなる。また、駆動柱の横断面形状は、活性
領域４５と不活性領域４６との境界で絞り４９ａ、ｂを
有する（図７（ｂ）参照）。圧電アクチュエータ４０の
平面形状は櫛歯形状であって（図７（ｂ）参照）、各駆
動柱の一方の端部である積層共通電極層１６ｆと同様の
積層共通電極層４０ａは、一列に連続しており、共通電
極層の各端部は積層共通電極層４０ａで連続している。
活性領域４６の幅は０．１２ｍｍ、活性領域４６の長手
方向長さは１．６ｍｍ、ピッチは０．３４ｍｍ、高さは
約０．６ｍｍである。
は、一列に並べられた相互に平行で長細形状の４本の駆
動柱４２を備えている。駆動柱４２は、電界が印加され
ると上下方向に伸縮する変位出力面４１を上面に有し、
また、駆動柱４２の幅は、駆動柱８と同様、変位出力面
から駆動柱４２の底に向けて徐々に広い。変位出力面４
１は、実施形態例１と同様の活性領域４６及び不活性領
域４５とからなる。また、駆動柱の横断面形状は、活性
領域４５と不活性領域４６との境界で絞り４９ａ、ｂを
有する（図７（ｂ）参照）。圧電アクチュエータ４０の
平面形状は櫛歯形状であって（図７（ｂ）参照）、各駆
動柱の一方の端部である積層共通電極層１６ｆと同様の
積層共通電極層４０ａは、一列に連続しており、共通電
極層の各端部は積層共通電極層４０ａで連続している。
活性領域４６の幅は０．１２ｍｍ、活性領域４６の長手
方向長さは１．６ｍｍ、ピッチは０．３４ｍｍ、高さは
約０．６ｍｍである。
【００３６】以下、圧電アクチュエータ４０の製造方法
を説明する。本実施形態例では、実施形態例１と同様、
圧電材料のジルコン酸チタン酸鉛系セラミックスと有機
バインダからなる厚さ５０μｍ程度のグリーンシートを
用いた。銀パラジウムペーストの共通電極２を塗布した
シートと、個別電極３を塗布したシートとを交互に１０
枚積層し、更に内部電極４を塗布しないシートを積層す
ることで積層体５０を製作した。図８（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれ、積層体５０の共通電極及び個別電極の形
状を示す平面断面図である。なお、説明の関係上、図８
では、活性領域４６及び不活性領域４５に相当する領域
を実線で示している。共通電極及び個別電極は、それぞ
れ、図８（ａ）及び（ｂ）に示すパタン形状とし、個別
電極３および共通電極２ともに、外部電極取り出し面９
で電気的な接続を行うことができる構成とした。
を説明する。本実施形態例では、実施形態例１と同様、
圧電材料のジルコン酸チタン酸鉛系セラミックスと有機
バインダからなる厚さ５０μｍ程度のグリーンシートを
用いた。銀パラジウムペーストの共通電極２を塗布した
シートと、個別電極３を塗布したシートとを交互に１０
枚積層し、更に内部電極４を塗布しないシートを積層す
ることで積層体５０を製作した。図８（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれ、積層体５０の共通電極及び個別電極の形
状を示す平面断面図である。なお、説明の関係上、図８
では、活性領域４６及び不活性領域４５に相当する領域
を実線で示している。共通電極及び個別電極は、それぞ
れ、図８（ａ）及び（ｂ）に示すパタン形状とし、個別
電極３および共通電極２ともに、外部電極取り出し面９
で電気的な接続を行うことができる構成とした。
【００３７】続いて、実施形態例１と同様、サンドブラ
スト法で駆動柱４２を形成するための溝４７の加工を以
下に説明するようにして行った。まず、図７や図８に示
すように、変位出力面４１の活性領域４６と不活性領域
４５との境界に絞り４９があって、溝４７は変位出力面
４１の長手方向の途中まで形成されるような櫛歯形状の
パタンマスク１２を変位出力面４１に設けた。その後、
実施形態例１の図３（ｂ）及び（ｃ）に示した工程と同
様にして５本の溝４７を加工することにより、４本の駆
動柱４２を形成した。活性領域４６の幅は０．１２ｍ
ｍ、絞り４９の最細部幅Ｂ（図７（ｂ）参照）は約０．
０５ｍｍとした。また、溝４７は、活性領域４６と積層
共通電極層上の不活性領域４５ａとの境界から不活性領
域４５ａの方向に、更に０．３ｍｍほど進展させて形成
し、積層個別電極層側にも同様に形成した。
スト法で駆動柱４２を形成するための溝４７の加工を以
下に説明するようにして行った。まず、図７や図８に示
すように、変位出力面４１の活性領域４６と不活性領域
４５との境界に絞り４９があって、溝４７は変位出力面
４１の長手方向の途中まで形成されるような櫛歯形状の
パタンマスク１２を変位出力面４１に設けた。その後、
実施形態例１の図３（ｂ）及び（ｃ）に示した工程と同
様にして５本の溝４７を加工することにより、４本の駆
動柱４２を形成した。活性領域４６の幅は０．１２ｍ
ｍ、絞り４９の最細部幅Ｂ（図７（ｂ）参照）は約０．
０５ｍｍとした。また、溝４７は、活性領域４６と積層
共通電極層上の不活性領域４５ａとの境界から不活性領
域４５ａの方向に、更に０．３ｍｍほど進展させて形成
し、積層個別電極層側にも同様に形成した。
【００３８】本実施形態例において外部電極１５は、個
別電極３の端部が露出している外部電極取り出し面９に
のみ形成した。また、変位出力面４１は、実施形態例１
と同様、積層共通電極層４０ａで連なった櫛歯形状であ
り、各駆動柱４２の共通電極２への通電が確保されてい
る。このため、積層共通電極層４０ａの外側側面に銀ペ
ーストを塗布する必要は無くなり、製造コストを実施形
態例１に比べて大きく低減できた。
別電極３の端部が露出している外部電極取り出し面９に
のみ形成した。また、変位出力面４１は、実施形態例１
と同様、積層共通電極層４０ａで連なった櫛歯形状であ
り、各駆動柱４２の共通電極２への通電が確保されてい
る。このため、積層共通電極層４０ａの外側側面に銀ペ
ーストを塗布する必要は無くなり、製造コストを実施形
態例１に比べて大きく低減できた。
【００３９】性能確認の実験例１ 実施形態例１と同様、ＦＰＣケーブル２５を熱圧着接続
し、図５に示した波形の電圧で駆動させたところ、すべ
ての駆動柱４２で０．２μｍ程度の変位を出力できた。
また、図６と同様の構成のインクジェットヘッドを製作
し、すべてのノズル２１から安定的にインク滴を吐出す
ることができた。
し、図５に示した波形の電圧で駆動させたところ、すべ
ての駆動柱４２で０．２μｍ程度の変位を出力できた。
また、図６と同様の構成のインクジェットヘッドを製作
し、すべてのノズル２１から安定的にインク滴を吐出す
ることができた。
【００４０】実施形態例２の改変例 実施形態例２では、圧電アクチュエータ１６には一列に
配置された４本の駆動柱４２を設けた例であることに対
し、本改変例では、駆動柱４２を２列に配置した例であ
る。本改変例では、実施形態例２と同じ部位には同じ符
号を付してその説明を省略する。本改変例では、駆動柱
４２を一列あたり４本配置した圧電アクチュエータ５４
を、実施形態例２と同様の方法で製作し、評価を行っ
た。
配置された４本の駆動柱４２を設けた例であることに対
し、本改変例では、駆動柱４２を２列に配置した例であ
る。本改変例では、実施形態例２と同じ部位には同じ符
号を付してその説明を省略する。本改変例では、駆動柱
４２を一列あたり４本配置した圧電アクチュエータ５４
を、実施形態例２と同様の方法で製作し、評価を行っ
た。
【００４１】図９（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本改
変例の圧電アクチュエータの斜視図及び平面図である。
本改変例の圧電アクチュエータ５４は、圧電アクチュエ
ータ４０に比べ、圧電アクチュエータ部分４０ａの外側
側面で、駆動柱４２及び周縁柱１６ｃに対称となる位置
に、それぞれ、駆動柱４２及び周縁柱１６ｃと同形状の
駆動柱及び周縁柱を有する。
変例の圧電アクチュエータの斜視図及び平面図である。
本改変例の圧電アクチュエータ５４は、圧電アクチュエ
ータ４０に比べ、圧電アクチュエータ部分４０ａの外側
側面で、駆動柱４２及び周縁柱１６ｃに対称となる位置
に、それぞれ、駆動柱４２及び周縁柱１６ｃと同形状の
駆動柱及び周縁柱を有する。
【００４２】本改変例の圧電アクチュエータ５４を製造
する際、２列の駆動柱４２を形成するように、圧電アク
チュエータ１６の側面のうち駆動柱４２に直交する２つ
の側面５６Ａ、Ｂを何れも外部電極取り出し面９とし、
外部電極取り出し面９の両面に実施形態例２と同様にし
て外部電極を形成した。但し、グリーンシートに塗布す
る、共通電極５８及び個別電極６０を形成する導電性材
料のパタン平面形状は、実施形態例２と異なり、それぞ
れ、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すような平面形状とし
た。
する際、２列の駆動柱４２を形成するように、圧電アク
チュエータ１６の側面のうち駆動柱４２に直交する２つ
の側面５６Ａ、Ｂを何れも外部電極取り出し面９とし、
外部電極取り出し面９の両面に実施形態例２と同様にし
て外部電極を形成した。但し、グリーンシートに塗布す
る、共通電極５８及び個別電極６０を形成する導電性材
料のパタン平面形状は、実施形態例２と異なり、それぞ
れ、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すような平面形状とし
た。
【００４３】以下、実施形態例２と同様の工程を行い、
更に、駆動柱４２に平行な積層体側面のうちの一側面６
２（図９（ｂ）参照）に導電ペースト１０を塗布して、
共通電極５８と個別電極６０を形成する際にグリーンシ
ートに塗布した導電性材料とを導通させ、圧電アクチュ
エータ５４を製作した。この後、外部電極取り出し面９
の一側面で、共通電極５８及び各駆動柱の個別電極６０
をそれぞれ電気的に外部電源に接続した。
更に、駆動柱４２に平行な積層体側面のうちの一側面６
２（図９（ｂ）参照）に導電ペースト１０を塗布して、
共通電極５８と個別電極６０を形成する際にグリーンシ
ートに塗布した導電性材料とを導通させ、圧電アクチュ
エータ５４を製作した。この後、外部電極取り出し面９
の一側面で、共通電極５８及び各駆動柱の個別電極６０
をそれぞれ電気的に外部電源に接続した。
【００４４】性能確認の実験例２ 実施形態例２では、変位出力面４１の活性領域４６と不
活性領域４５との境界付近に絞りを設けた。図１１は、
実施形態例２又は改変例の駆動柱４２と、絞りを設けな
かった駆動柱８とについて、変位出力面４１の長手方向
の変位分布をそれぞれ測定して比較したものである。絞
り４９を有する圧電アクチュエータ４０及び５４では、
特に、不活性領域４６との境界付近の活性領域部分（以
下、境界活性領域部分と言う）の変位の拘束が緩和さ
れ、図１１に示すように、境界活性領域部分の出力変位
が、中央の活性領域部分の出力変位に近づいた。出力変
位を変位出力面４１の長手方向で積分してなる面積変化
量は２０％程度増加し、インク滴の吐出に要する最大電
圧（図５参照）は、絞り４９の無い駆動柱８に比べて約
８５％に軽減でき、圧電アクチュエータ４０及び５４の
消費電力が低減化された。
活性領域４５との境界付近に絞りを設けた。図１１は、
実施形態例２又は改変例の駆動柱４２と、絞りを設けな
かった駆動柱８とについて、変位出力面４１の長手方向
の変位分布をそれぞれ測定して比較したものである。絞
り４９を有する圧電アクチュエータ４０及び５４では、
特に、不活性領域４６との境界付近の活性領域部分（以
下、境界活性領域部分と言う）の変位の拘束が緩和さ
れ、図１１に示すように、境界活性領域部分の出力変位
が、中央の活性領域部分の出力変位に近づいた。出力変
位を変位出力面４１の長手方向で積分してなる面積変化
量は２０％程度増加し、インク滴の吐出に要する最大電
圧（図５参照）は、絞り４９の無い駆動柱８に比べて約
８５％に軽減でき、圧電アクチュエータ４０及び５４の
消費電力が低減化された。
【００４５】絞りに関する実験例 絞り４９の最細部の幅寸法と出力変位の効率との関係を
実験により求めることを試みた。その結果、最細部幅Ｂ
（図７（ｂ）参照）が約０．０９ｍｍを越える絞り４９
を設けた場合、活性領域４６が拘束されることを軽減す
る効果は、ほとんど得られなかった。一方、実施形態例
１、２又は改変例でのサンドブラスト法によって幅０．
０３ｍｍ以下の最細部を安定的に加工することは、困難
であった。以上の結果から、絞り４９の最細部幅Ｂは、
０．０３ｍｍから０．０９ｍｍの範囲で形成すればよ
く、さらに望ましくは０．０３ｍｍから０．０５ｍｍに
加工すればよいことが判った。
実験により求めることを試みた。その結果、最細部幅Ｂ
（図７（ｂ）参照）が約０．０９ｍｍを越える絞り４９
を設けた場合、活性領域４６が拘束されることを軽減す
る効果は、ほとんど得られなかった。一方、実施形態例
１、２又は改変例でのサンドブラスト法によって幅０．
０３ｍｍ以下の最細部を安定的に加工することは、困難
であった。以上の結果から、絞り４９の最細部幅Ｂは、
０．０３ｍｍから０．０９ｍｍの範囲で形成すればよ
く、さらに望ましくは０．０３ｍｍから０．０５ｍｍに
加工すればよいことが判った。
【００４６】性能確認の実験例３ 圧電アクチュエータ５４を用い、実施形態例２と同様に
して、一列あたり４個のノズル２１を有する２列のノズ
ル群を備えたインクジェットヘッドを製作し、ＦＰＣケ
ーブル２５を介して圧電アクチュエータ５４に電圧を印
加したところ、８個の全てのノズルから安定的にインク
滴を吐出することができた。
して、一列あたり４個のノズル２１を有する２列のノズ
ル群を備えたインクジェットヘッドを製作し、ＦＰＣケ
ーブル２５を介して圧電アクチュエータ５４に電圧を印
加したところ、８個の全てのノズルから安定的にインク
滴を吐出することができた。
【００４７】なお、実施形態例１、２及び改変例では、
一列上に４本の駆動柱８が配置され、列数が１あるいは
２の圧電アクチュエータ１６を製作したが、インクジェ
ットヘッドの所望のノズル数に応じ、一列あたりの駆動
柱の数が更に多い圧電アクチュエータを同様の方法で製
作する事ができる。
一列上に４本の駆動柱８が配置され、列数が１あるいは
２の圧電アクチュエータ１６を製作したが、インクジェ
ットヘッドの所望のノズル数に応じ、一列あたりの駆動
柱の数が更に多い圧電アクチュエータを同様の方法で製
作する事ができる。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、各駆動柱は、溝幅方向
の柱幅が変位出力面から基板に向けて拡幅している。こ
れにより、強度や信頼性が高く、出力変位を高効率かつ
高安定に発生することが可能な圧電アクチュエータを実
現できる。また、駆動柱の加工や外部電極の形成にかか
るコストを軽減し、生産性を向上させることができる。
の柱幅が変位出力面から基板に向けて拡幅している。こ
れにより、強度や信頼性が高く、出力変位を高効率かつ
高安定に発生することが可能な圧電アクチュエータを実
現できる。また、駆動柱の加工や外部電極の形成にかか
るコストを軽減し、生産性を向上させることができる。
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施形態
例１の圧電アクチュエータの斜視図及び平面図である。
例１の圧電アクチュエータの斜視図及び平面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施形態
例１で、共通電極及び個別電極を形成する際に塗布する
導電性材料の塗布パタンを示す平面図である。
例１で、共通電極及び個別電極を形成する際に塗布する
導電性材料の塗布パタンを示す平面図である。
【図３】図３（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、サンドブ
ラスト法により、溝加工する工程毎の側面断面図を示
す。
ラスト法により、溝加工する工程毎の側面断面図を示
す。
【図４】外部電極が形成された状態を示す側面図であ
る。
る。
【図５】性能確認の実験例で、圧電アクチュエータの共
通電極と個別電圧との間に印可した電圧波形を示す図で
ある。
通電極と個別電圧との間に印可した電圧波形を示す図で
ある。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施形態
例１の圧電アクチュエータを用いて製作したインクジェ
ットヘッドの構成を示す側面断面図、及び、線Ｉ−Ｉの
部分断面図である。
例１の圧電アクチュエータを用いて製作したインクジェ
ットヘッドの構成を示す側面断面図、及び、線Ｉ−Ｉの
部分断面図である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施形態
例２の圧電アクチュエータの斜視図および平面図であ
る。
例２の圧電アクチュエータの斜視図および平面図であ
る。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施形態
例２で、共通電極及び個別電極を形成する際に塗布する
導電性材料の塗布パタンを示す平面図である。
例２で、共通電極及び個別電極を形成する際に塗布する
導電性材料の塗布パタンを示す平面図である。
【図９】図９（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、改変例の
圧電アクチュエータの斜視図及び平面図である。
圧電アクチュエータの斜視図及び平面図である。
【図１０】図１０（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、改変
例で、共通電極及び個別電極を形成する際に塗布する導
電性材料の塗布パタンを示す平面図である。
例で、共通電極及び個別電極を形成する際に塗布する導
電性材料の塗布パタンを示す平面図である。
【図１１】圧電アクチュエータの出力変位を示すデータ
図である。
図である。
【図１２】図１２（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、従来
の圧電素子プレートを基板とともに切り出した状態を示
す斜視図、平面図、及び側面図である。
の圧電素子プレートを基板とともに切り出した状態を示
す斜視図、平面図、及び側面図である。
【図１３】図１３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来
の圧電アクチュエータを製造する工程毎の斜視図であ
る。
の圧電アクチュエータを製造する工程毎の斜視図であ
る。
１ 変位出力面 ２ 共通電極 ３ 個別電極 ４ 内部電極 ５ 不活性領域 ６ 活性領域 ７ 溝 ８ 駆動柱 ９ 外部電極取り出し面 １０ 導電ペースト １２ パタンマスク １３ 噴射砥粒 １４ 基板 １５ 外部電極 １６ 圧電アクチュエータ １６ｂ 圧電材料グリーンシート １６ｃ 周縁柱 １６ｄ 積層体 １６ｆ 積層共通電極層 １６ｇ 積層個別電極層 １７ テーパ １８ 接着剤 ２０ インクプール ２１ ノズル ２２ 圧力室 ２３ 供給孔 ２４ 振動板 ２５ ＦＰＣケーブル ２６ 電極用パタンＡ ２７ 電極用パタンＢ ２８ 圧電素子プレート ２９ 積層型圧電素子（駆動柱） ３０ 積層型圧電素子（駆動柱） ３１ 圧電素子列 ３２ 共通電極 ３３ 個別電極 ３４ 支持部材 ３６ 圧電アクチュエータ ３６ａ 変位出力面 ３６ｂ 活性領域 ３６ｃ 不活性領域 ３７ 溝 ４０ 圧電アクチュエータ ４０ａ 積層共通電極層 ４１ 変位出力面 ４２ 駆動柱 ４５ 不活性領域 ４５ａ 不活性領域 ４６ 活性領域 ４７ 溝 ４９ａ、ｂ 絞り ５０ 積層体 ５４ 圧電アクチュエータ ５６Ａ、Ｂ 側面 ５８ 共通電極 ６０ 個別電極 ６２ 側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−86265（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−226974（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−218921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−90770（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−10845（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−80614（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−279631（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−11482（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−254385（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−193406（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16 H01L 41/083
Claims (2)
- 【請求項１】 それぞれ、溝を介して並列に基板上に配
置され、かつ、圧電式駆動機構として機能する複数個の
駆動柱を備え、 駆動柱が、圧電材料グリーンシートを介して交互に積層
された共通電極層及び個別電極層の積層電極構造からな
る活性領域を駆動柱横断面の溝方向中央領域に有し、か
つ活性領域の圧電効果により外部に変位出力する変位出
力面を基板と反対側の駆動柱上端面に有する、圧電アク
チュエータにおいて、 各駆動柱は、溝幅方向の柱幅が変位出力面から基板に向
けて拡幅しており、駆動柱の横断面形状は、溝に沿った
略長細形であって、活性領域となる駆動柱の長手方向中
央部が最も幅が狭く、かつ、中央部に連続して不活性領
域となる駆動柱の端部領域が長手方向端縁に向けて拡幅
していることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 【請求項２】 それぞれ、溝を介して並列に基板上に配
置され、かつ、圧電式駆動機構として機能する複数個の
駆動柱を備え、 駆動柱が、圧電材料グリーンシートを介して交互に積層
された共通電極層及び個別電極層の積層電極構造からな
る活性領域を駆動柱横断面の溝方向中央領域に有し、か
つ活性領域の圧電効果により外部に変位出力する変位出
力面を基板と反対側の駆動柱上端面に有する、圧電アク
チュエータにおいて、 各駆動柱は、溝幅方向の柱幅が変位出力面から基板に向
けて拡幅しており、駆動柱の横断面形状は、活性領域と
不活性領域との境界で絞りを有することを特徴とする圧
電アクチュエータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2461098A JP2927286B1 (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 圧電アクチュエータ及びその製造方法 |
| US09/244,418 US6211606B1 (en) | 1998-02-05 | 1999-02-04 | Piezoelectric actuator and method for manufacturing same |
| DE1999104858 DE19904858A1 (de) | 1998-02-05 | 1999-02-05 | Piezoelektrisches Betätigungselement und Verfahren zu seiner Herstellung |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2461098A JP2927286B1 (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 圧電アクチュエータ及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JPH11221917A JPH11221917A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12142930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2461098A Expired - Fee Related JP2927286B1 (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 圧電アクチュエータ及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6211606B1 (ja) |
| JP (1) | JP2927286B1 (ja) |
| DE (1) | DE19904858A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2004112448A2 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-23 | Semtech Corporation | Sensor for capacitive touch pad pointing device |
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| JP4038734B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2008-01-30 | 富士フイルム株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JP2006341509A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP5511202B2 (ja) * | 2009-03-09 | 2014-06-04 | キヤノン株式会社 | 圧電体素子、それを用いた液体吐出ヘッド及び記録装置 |
| KR101908113B1 (ko) * | 2009-11-16 | 2018-10-15 | 삼성전자 주식회사 | 전기활성 폴리머 엑츄에이터 및 그 제조방법 |
| JP5561247B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2014-07-30 | Ｔｄｋ株式会社 | 圧電素子 |
| JP6052233B2 (ja) * | 2014-05-26 | 2016-12-27 | Tdk株式会社 | 積層型圧電素子 |
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| EP0383972B1 (de) * | 1989-02-22 | 1993-12-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Ultraschall-Array mit trapezförmigen Schwingerelementen sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung |
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| JPH0733087B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1995-04-12 | シャープ株式会社 | インクジェットプリンタ |
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| JP3097298B2 (ja) * | 1992-04-17 | 2000-10-10 | ブラザー工業株式会社 | 液滴噴射装置およびその製造方法 |
| JP3144115B2 (ja) | 1993-01-27 | 2001-03-12 | ブラザー工業株式会社 | インク噴射装置 |
| JPH06226974A (ja) | 1993-02-01 | 1994-08-16 | Brother Ind Ltd | インク噴射装置 |
| JP3330757B2 (ja) | 1994-12-02 | 2002-09-30 | 株式会社リコー | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
| JPH0880614A (ja) | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Sharp Corp | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JPH08118623A (ja) | 1994-10-27 | 1996-05-14 | Fujitsu Ltd | インクジェットヘッドの圧電アクチュエータ |
| JPH08279631A (ja) | 1995-04-05 | 1996-10-22 | Brother Ind Ltd | 積層型圧電素子の製造方法 |
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| JP3174499B2 (ja) | 1996-01-17 | 2001-06-11 | シチズン時計株式会社 | インクジェットヘッド |
| DE19613158A1 (de) * | 1996-04-02 | 1997-10-09 | Daetwyler Ag | Hochdynamischer piezoelektrischer Antrieb |
-
1998
- 1998-02-05 JP JP2461098A patent/JP2927286B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-04 US US09/244,418 patent/US6211606B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-05 DE DE1999104858 patent/DE19904858A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19904858A1 (de) | 1999-09-02 |
| JPH11221917A (ja) | 1999-08-17 |
| US6211606B1 (en) | 2001-04-03 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |