JP6191983B2 - 圧電アクチュエータの製造方法、圧電アクチュエータ、及び、液体吐出装置 - Google Patents
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Description
前記第1電極形成工程は、前記圧電層の前記一方の面において、主電極部と、前記主電極部から前記圧電層の前記一方の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部とを有する電極本体層を、スクリーン印刷によって形成する、電極本体層形成工程と、前記圧電層の前記一方の面において、前記副電極部に重なるように、部分電極層をスクリーン印刷によって形成する、部分電極層形成工程と、を含むことを特徴とするものである。
前記第1電極は、主電極部と、前記主電極部から前記圧電層の前記一方の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部と、を有する、電極本体層と、前記副電極部に重ねて形成された部分電極層と、を備えていることを特徴とするものである。
前記第1電極は、前記圧電層の前記流路構造体と反対側の面の、前記圧力室と対向する領域に配置された主電極部と、前記主電極部から前記圧力室と対向しない領域まで、前記圧電体の前記流路構造体と反対側の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部と、を有する、電極本体層と、前記副電極部に重ねて形成された部分電極層と、を備えていることを特徴とするものである。
複数枚のプレートが積層された構造を有する流路ユニット20の作製については、従来から知られている技術であり、図4を参照して簡単に述べる。まず、流路ユニットを構成するプレート31〜37に、それぞれ、ノズル25、圧力室26、マニホールド24等の流路部分となる孔をエッチングやレーザー加工等の公知の加工技術を用いて形成する。次に、プレート31〜37を互いに積層して熱硬化性接着剤等で接合することにより、流路ユニット20を得る。
図7は、圧電アクチュエータの製造工程を説明する図である。まず、それぞれ圧電層41,42,43となる3枚のグリーンシートを準備する。図7(a)に示すように、圧電層41には、個別電極44、第1接続端子47、及び、第2接続端子48(図6(a)参照)を含む導電パターンを形成する。図7(b)に示すように、圧電層42には、第1共通電極45を形成する。図7(c)に示すように、圧電層43には、第2共通電極46を形成する。これら3枚の圧電層41〜43への電極等の形成は、それぞれスクリーン印刷によって行う。尚、上記では、3枚の圧電層41,42,43に3種類の電極45、46,47をそれぞれ形成するとしているが、1枚の圧電層の両面、より具体的には、圧電層41又は圧電層42の何れか一方の両面に、2種類の電極を形成してもよい。例えば、圧電層41の2つの面に、個別電極44と第1共通電極45をそれぞれ形成してもよい。圧電層41〜43への電極の形成が完了したら、図7(d)に示すように、圧電層41〜43を積層してから、所定温度で所定時間加熱する。これにより、圧電層41〜43及び3種類の電極44〜46の焼成を同時に行う。
流路ユニット20と圧電アクチュエータ21の作製が完了したら、圧電アクチュエータ21を、流路ユニット20の上面に熱硬化性接着剤を用いて貼り付ける。この接合後、圧電アクチュエータ21の副電極部53bの先端部に、バンプ57(図4参照)をスクリーン印刷で形成する。そして、圧電アクチュエータ21の複数のバンプ57にCOF63を押し付けながら、異方性導電性材料やハンダなどの導電性接合材によって、COF63とバンプ57とを接合して導通させる。
20 流路ユニット
21 圧電アクチュエータ
25 ノズル
26 圧力室
41,42,43 圧電層
44 個別電極
45 第1共通電極
46 第2共通電極
53 電極本体層
53a 主電極部
53b 副電極部
53c 接続部分
54 部分電極層
81,82 圧電層
84 個別電極
85 共通電極
93 電極本体層
93a 主電極部
93b 副電極部
94 部分電極層
Claims (11)
- 圧電層の一方の面に第1電極を形成する第1電極形成工程と、
前記圧電層の他方の面に、前記圧電層を挟んで前記第1電極と対向する第2電極を形成する第2電極形成工程と、を備え、
前記第1電極形成工程は、
前記圧電層の前記一方の面において、主電極部と、前記主電極部から前記圧電層の前記一方の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部とを有する電極本体層を、スクリーン印刷によって形成する、電極本体層形成工程と、
前記圧電層の前記一方の面において、前記副電極部に重なるように、部分電極層をスクリーン印刷によって形成する、部分電極層形成工程と、
を含み、
前記部分電極層形成工程において、
前記部分電極層が、前記副電極部から、前記主電極部と前記副電極部との接続部分を跨いで、前記主電極部の一部分にまで延びるように、前記部分電極層を形成することを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。 - 前記部分電極層形成工程において、
前記部分電極層の、前記副電極部から前記接続部分を跨いで前記主電極部まで延びた部分の先端が、前記主電極部の中央部までは達しないように、前記部分電極層を形成する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の製造方法。 - 前記部分電極層形成工程において、
スクリーン印刷における位置ズレの許容公差をAとしたときに、前記部分電極層の前記先端が、前記所定方向において前記接続部分から前記許容公差Aの2倍の距離だけ離れた位置にくるように、前記部分電極層を形成す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の製造方法。 - 前記部分電極層形成工程において、
前記部分電極層の、前記所定方向における長さが、前記副電極部の長さよりも短く、
前記部分電極層の、前記所定方向と直交する方向の幅が、前記副電極部の幅よりも小さくなるように、前記部分電極層を形成することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。 - 前記電極本体層形成工程において、前記副電極部の前記所定方向における長さが、前記所定方向と直交する方向における幅の2倍以上であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
- 圧電層の一方の面に第1電極を形成する第1電極形成工程と、
前記圧電層の他方の面に、前記圧電層を挟んで前記第1電極と対向する第2電極を形成する第2電極形成工程と、を備え、
前記第1電極形成工程は、
前記圧電層の前記一方の面において、主電極部と、前記主電極部から前記圧電層の前記一方の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部とを有する電極本体層を、スクリーン印刷によって形成する、電極本体層形成工程と、
前記圧電層の前記一方の面において、前記副電極部に重なるように、部分電極層をスクリーン印刷によって形成する、部分電極層形成工程と、
を含み、
前記電極本体層形成工程において、前記副電極部の前記所定方向における長さが、前記所定方向と直交する方向における幅の2倍以上であることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。 - 前記電極本体層形成工程及び前記部分電極層形成工程において、前記電極本体層と前記部分電極層とを、同じ電極材料で形成することを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
- 圧電層と、前記圧電層の一方の面に設けられた第1電極と、前記圧電層の他方の面に前記圧電層を挟んで前記第1電極と対向するように設けられた第2電極と、を備え、
前記第1電極は、
主電極部と、前記主電極部から前記圧電層の前記一方の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部と、を有する、電極本体層と、
前記副電極部に重ねて形成された部分電極層と、
を備え、
前記部分電極層が、前記副電極部から、前記主電極部と前記副電極部との接続部分を跨いで、前記主電極部の一部分にまで延びていることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 圧電層と、前記圧電層の一方の面に設けられた第1電極と、前記圧電層の他方の面に前記圧電層を挟んで前記第1電極と対向するように設けられた第2電極と、を備え、
前記第1電極は、
主電極部と、前記主電極部から前記圧電層の前記一方の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部と、を有する、電極本体層と、
前記副電極部に重ねて形成された部分電極層と、
を備え、
前記副電極部の前記所定方向における長さが、前記所定方向と直交する方向における幅の2倍以上であることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 液体を吐出するノズル、及び、前記ノズルに連通する圧力室を有する流路構造体と、前記流路構造体に設けられた圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記圧力室を覆うように配置された圧電層と、前記圧電層の前記流路構造体と反対側の面に設けられた第1電極と、前記圧電層の前記流路構造体側の面に前記第1電極と対向するように設けられた第2電極と、を備え、
前記第1電極は、
前記圧電層の前記流路構造体と反対側の面の、前記圧力室と対向する領域に配置された主電極部と、前記主電極部から前記圧力室と対向しない領域まで、前記圧電体の前記流路構造体と反対側の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部と、を有する、電極本体層と、
前記副電極部に重ねて形成された部分電極層と、
を備え、
前記部分電極層が、前記副電極部から、前記主電極部と前記副電極部との接続部分を跨いで、前記主電極部の一部分にまで延びていることを特徴とする液体吐出装置。 - 液体を吐出するノズル、及び、前記ノズルに連通する圧力室を有する流路構造体と、前記流路構造体に設けられた圧電アクチュエータと、を備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記圧力室を覆うように配置された圧電層と、前記圧電層の前記流路構造体と反対側の面に設けられた第1電極と、前記圧電層の前記流路構造体側の面に前記第1電極と対向するように設けられた第2電極と、を備え、
前記第1電極は、
前記圧電層の前記流路構造体と反対側の面の、前記圧力室と対向する領域に配置された主電極部と、前記主電極部から前記圧力室と対向しない領域まで、前記圧電体の前記流路構造体と反対側の面に沿った所定方向に延び、且つ、前記所定方向と直交する方向の幅が前記主電極部よりも小さい副電極部と、を有する、電極本体層と、
前記副電極部に重ねて形成された部分電極層と、
を備え、
前記副電極部の前記所定方向における長さが、前記所定方向と直交する方向における幅の2倍以上であることを特徴とする液体吐出装置。
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