JP7247556B2

JP7247556B2 - 圧電アクチュエータ及び圧電アクチュエータの製造方法

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Publication number: JP7247556B2
Application number: JP2018225045A
Authority: JP
Inventors: 大樹田中
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2023-03-29
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: US11001060B2; JP2020088326A; US20200171826A1

Description

本発明は、圧電アクチュエータ及び圧電アクチュエータの製造方法に関する。
に関する。

圧電アクチュエータとして、特許文献１には、圧力発生室内のインクに圧力を付与する圧電素子が記載されている。特許文献１に記載の圧電素子は、弾性膜、絶縁体膜、複数の第１圧電層、第２圧電層、第１共通電極、複数の個別電極及び第２共通電極を備えている。弾性膜は、一方向に配列された複数の圧力室を覆う。絶縁体膜は、弾性膜の上面に配置され、弾性膜とともに複数の圧力室を覆う。複数の第１圧電層は、絶縁体膜の上面の、複数の圧力室と上下方向に重なる部分に配置されている。第２圧電層は、複数の第１圧電層にわたって連続的に延びて、第１共通電極が配置された絶縁体膜の上面、第１圧電層の上面、及び、上記一方向における第１圧電層の側面を覆っている。第１共通電極は、絶縁体膜と第１圧電層との間に配置され、複数の第１圧電層にわたって連続的に延びている。複数の個別電極は、複数の第１圧電層と第２圧電層との間に配置されている。第２共通電極は、第２圧電層の上面に配置され、複数の第１圧電層と上下方向に重なる部分にわたって連続的に延びている。

特許文献１の圧電素子では、第１圧電層の第１共通電極と個別電極とに挟まれた部分が、個別電極と第１共通電極との電位差によって圧電変形する活性部となっているのに加えて、第２圧電層の第２共通電極と個別電極とに挟まれた部分も、個別電極と第２共通電極との電位差によって圧電変形する活性部となっている。これにより、これら２つの活性部が圧電変形することで、弾性膜、絶縁体膜及び第１、第２圧電層の圧力室と上下方向に重なる部分を大きく変形し、圧力室内のインクに大きな圧力を付与することができる。

特開2013-256137号公報

ここで、特許文献１の圧電素子では、上述したように、第２圧電層が、第１圧電層の上記一方向の側面を覆っている。この場合、第２圧電層の第１圧電層の上記側面を覆っている部分が存在する分、圧電素子が一方向に大型化してしまう。また、第２圧電層の、第１圧電層の上記側面を覆っている部分は、個別電極と第１、第２共通電極との電位差によって圧電変形しない非活性部であり、上記活性部が圧電変形したときの、弾性膜、絶縁体膜及び第１、第２圧電層の圧力室と上下方向に重なる部分の変形を阻害する。その結果、圧電素子の変形効率が低くなってしまう。

本発明の目的は、小型化が可能であり、変形効率の高い圧電アクチュエータ、及び、圧電アクチュエータの製造方法を提供することである。

本発明の圧電アクチュエータは、振動板と、前記振動板の、厚み方向における一方側に配置された第１圧電体と、前記厚み方向において、前記第１圧電体の前記振動板と反対側に配置された第２圧電体と、前記厚み方向において、前記振動板と前記第１圧電体との間に配置された第１電極と、前記厚み方向において前記第１圧電体と前記第２圧電体との間に配置され、前記第１電極と前記厚み方向に重なる第２電極と、前記厚み方向において前記第２圧電体の前記第１圧電体と反対側に配置され、前記第２電極と前記厚み方向に重なる第３電極と、を備え、前記厚み方向と直交する第１方向において、前記第２圧電体の両端の位置が、前記第１圧電体の両端と同じ位置、又は、前記第１圧電体の両端の間の位置であり、前記第３電極が、前記第１方向に延び、前記第１圧電体及び前記第２圧電体の、前記第１方向における端面を覆っており、前記第１圧電体及び前記第２圧電体は、前記厚み方向及び前記第１方向のいずれとも直交する第２方向の長さが、前記第１方向の長さよりも長く、前記第２電極が、前記第２方向の一方側に引き出され、前記第３電極が、前記第２方向の他方側に引き出されている。

本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。ヘッドユニットの平面図である。図２のIII－III線断面図である。図２のIV－IV線断面図である。（ａ）は、下電極４１を形成する工程を説明するための図３の一部分に対応する図であり、（ｂ）は、第１層１０１を形成する工程を説明するための図３の一部分に対応する図であり、（ｃ）は、エッチングにより第１圧電体４２を形成する工程を説明するための図３の一部分に対応する図であり、（ｄ）は、中間電極４３を形成する工程を説明するための図３の一部分に対応する図であり、（ｅ）は、第２層１０２を形成する工程を説明するための図３の一部分に対応する図であり、（ｆ）は、第２圧電体４４を形成する工程を説明するための図３の一部分に対応する図であり、（ｇ）は、上電極４５を形成する工程を説明するための図３の一部分に対応する図である。（ａ）は、下電極４１を形成する工程を説明するための図４の一部分に対応する図であり、（ｂ）は、第１層１０１を形成する工程を説明するための図４の一部分に対応する図であり、（ｃ）は、エッチングにより第１圧電体４２を形成する工程を説明するための図４の一部分に対応する図であり、（ｄ）は、中間電極４３を形成する工程を説明するための図４の一部分に対応する図であり、（ｅ）は、第２層１０２を形成する工程を説明するための図４の一部分に対応する図であり、（ｆ）は、第２圧電体４４を形成する工程を説明するための図４の一部分に対応する図であり、（ｇ）は、上電極４５を形成する工程を説明するための図４の一部分に対応する図である。（ａ）は図５（ｂ）のVIIＡ部の拡大図であり、（ｂ）は図５（ｃ）のVIIＢ部の拡大図であり、（ｃ）は図５（ｅ）のVIIＣ部の拡大図であり、（ｄ）は図５（ｆ）のVIIＤ部の拡大図である。（ａ）は図６（ｂ）のVIIIＡ部の拡大図であり、（ｂ）は図６（ｃ）のVIIIＢ部の拡大図であり、（ｃ）は図６（ｅ）のVIIIＣ部の拡大図であり、（ｄ）は図６（ｆ）のVIIIＤ部の拡大図である。第２実施形態に係るヘッドユニット１５０の図３に対応する断面図である。第２実施形態に係るヘッドユニット１５０の図４に対応する断面図である。図１０の第１圧電体４２の上面の図である。（ａ）は、下電極４１を形成する工程を説明するための図９の一部分に対応する図であり、（ｂ）は、第１層１０１を形成する工程を説明するための図９の一部分に対応する図であり、（ｃ）は、中間電極１５３を形成する工程を説明するための図９の一部分に対応する図であり、（ｄ）は、第２層１０２を形成する工程を説明するための図９の一部分に対応する図であり、（ｅ）は、エッチングにより第１圧電体４２及び第２圧電体１５４を形成する工程を説明するための図９の一部分に対応する図であり、（ｆ）は、上電極１５５を形成する工程を説明するための図９の一部分に対応する図である。（ａ）は、下電極４１を形成する工程を説明するための図１０の一部分に対応する図であり、（ｂ）は、第１層１０１を形成する工程を説明するための図１０の一部分に対応する図であり、（ｃ）は、中間電極１５３を形成する工程を説明するための図１０の一部分に対応する図であり、（ｄ）は、第２層１０２を形成する工程を説明するための図１０の一部分に対応する図であり、（ｅ）は、エッチングにより第１圧電体４２及び第２圧電体１５４を形成する工程を説明するための図１０の一部分に対応する図であり、（ｆ）は、上電極１５５を形成する工程を説明するための図１０の一部分に対応する図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の好適な第１実施形態について説明する。

＜プリンタ１の概略構成＞
図１に示すように、第１実施形態に係るプリンタ１は、２つのインクジェットヘッド２Ａ、２Ｂと、プラテン３と、搬送ローラ４、５とを備えている。インクジェットヘッド２Ａとインクジェットヘッド２Ｂとは、記録用紙Ｐが搬送される搬送方向に並んでおり、インクジェットヘッド２Ｂがインクジェットヘッド２Ａよりも、搬送方向の下流側に位置している。インクジェットヘッド２Ａ、２Ｂは、それぞれ、４つのヘッドユニット１１と、保持部材１２とを備えている。

ヘッドユニット１１は、その下面に開口した複数のノズル１０を有する。複数のノズル１０は、搬送方向と直交する紙幅方向に配列されることによってノズル列９を形成しており、ヘッドユニット１１は、搬送方向に並んだ２列のノズル列９を有する。２列のノズル列９間で、紙幅方向のノズル１０の位置は同じである。なお、以下では、図１に示すように、紙幅方向の右側及び左側を定義して説明を行う。

インクジェットヘッド２Ａにおいては、２列のノズル列９のうち、搬送方向の上流側のノズル列９を構成するノズル１０からブラックインクが吐出され、搬送方向の下流側のノズル列９を構成するノズル１０からイエローインクが吐出される。インクジェットヘッド２Ｂにおいては、搬送方向の上流側のノズル列９を構成するノズル１０からシアンインクが吐出され、搬送方向の下流側のノズル列９を構成するノズル１０からマゼンタインクが吐出される。

また、インクジェットヘッド２Ａ、２Ｂにおいては、４つのヘッドユニット１１のうち、２つずつのヘッドユニット１１が、それぞれ、紙幅方向に間隔をあけて並んでいる。また、４つのヘッドユニット１１のうち、紙幅方向に並んだ２つのヘッドユニット１１と残り２つのヘッドユニット１１とは、搬送方向に間隔をあけて並んでいる。また、搬送方向の上流側に配置された２つのヘッドユニット１１と、下流側に配置された２つのヘッドユニット１１とは、紙幅方向の位置がずれている。そして、搬送方向の上流側に配置されたヘッドユニット１１の一部のノズル１０と、下流側に配置されたヘッドユニット１１の一部のノズル１０とが、搬送方向に重なっている。これにより、４つのヘッドユニット１１の複数のノズル１０が、紙幅方向に記録用紙Ｐの全長にわたって配置されている。すなわち、インクジェットヘッド２Ａ、２Ｂは、紙幅方向に記録用紙Ｐの全長にわたって延びた、いわゆるラインヘッドである。

保持部材１２は、紙幅方向に記録用紙Ｐの全長にわたって延びた長方形の板状の部材である。保持部材１２には、４つのヘッドユニット１１に対応する４つの貫通孔１２ａが形成されている。ヘッドユニット１１の複数のノズル１０は、対応する貫通孔１２ａを介して下側（記録用紙Ｐ側）に露出している。

プラテン３は、インクジェットヘッド２Ａ、２Ｂの下方に配置され、インクジェットヘッド２Ａ、２Ｂの複数のノズル１０と対向している。プラテン３は、記録用紙Ｐを下方から支持する。

搬送ローラ４は、搬送方向におけるインクジェットヘッド２Ａ、２Ｂ及びプラテン３よりも上流側に配置されている。搬送ローラ５は、搬送方向におけるインクジェットヘッド２Ａ、２Ｂ及びプラテン３よりも下流側に配置されている。搬送ローラ４、５は、記録用紙Ｐを搬送方向に搬送する。

そして、プリンタ１では、搬送ローラ４、５により記録用紙Ｐを搬送方向に搬送させながら、インクジェットヘッド２Ａ、２Ｂに複数のノズル１０から記録用紙Ｐに向けてインクを吐出させることによって、記録用紙Ｐへの記録を行う。

＜ヘッドユニット１１＞
次に、ヘッドユニット１１について説明する。図２～図４に示すように、ヘッドユニット１１は、ノズルプレート３１と、流路基板３２と、２つの圧電アクチュエータ３３と、保護基板３４とを備えている。

ノズルプレート３１は、ポリイミドなどの合成樹脂材料からなる。ノズルプレート３１は、上記２列のノズル列９を構成する複数のノズル１０を有する。

流路基板３２は、シリコン（Ｓｉ）からなり、ノズルプレート３１の上面に配置されている。流路基板３２は、複数の圧力室３０を有する。複数の圧力室３０は、複数のノズル１０に対して個別のものである。圧力室３０は、搬送方向を長手方向とし、搬送方向における一方側の端部において、対応するノズル１０と上下方向に重なっている。これにより、ノズルプレート３１には、複数の圧力室３０が紙幅方向に配列されることによって形成された圧力室列８が、搬送方向に２列に並んでいる。

ここで、搬送方向における一方側とは、搬送方向の上流側の圧力室列８に対応する構成について説明するときには搬送方向の上流側のことを示し、搬送方向の下流側の圧力室列８に対応する構成について説明するときには搬送方向の下流側のことを示す。

２つの圧電アクチュエータ３３は、２列の圧力室列８に対応しており、流路基板３２の上面に配置されている。各圧電アクチュエータ３３は、振動板４０と、下電極４１（本発明の「第１電極」）と、複数の第１圧電体４２と、複数の中間電極４３（本発明の「第２電極」）と、複数の第２圧電体４４と、上電極４５（本発明の「第３電極」）とを備えている。

振動板４０は、２つの圧電アクチュエータ３３に共通のものであり、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなり、２列の圧力室列８を構成する複数の圧力室３０の上端を覆っている。振動板４０は、流路基板３２の上端部を酸化又は窒化させたものである。また、振動板４０の厚みは、例えば１～２μｍ程度である。

下電極４１は、例えば白金（Ｐｔ）からなる。下電極４１は、振動板４０の上面に配置され、圧力室列８を構成する複数の圧力室３０にわたって連続的に延びている。下電極４１の厚みは、例えば０．１～０．２μｍ程度である。

複数の第１圧電体４２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなる。複数の第１圧電体４２は、複数の圧力室３０に対して個別のものである。各第１圧電体４２は、下電極４１が配置された振動板４０の上面（厚み方向における一方側）の、対応する圧力室３０と上下方向に重なる部分に配置されている。これにより、複数の第１圧電体４２が、複数の圧力室３０と同様、紙幅方向に配列されている。第１圧電体４２の厚みＴ１は、例えば、０．５μｍ程度である。

また、第１圧電体４２の、紙幅方向の両側の端面４２ａは、それぞれ、下方から上方に向かうほど、紙幅方向において第１圧電体４２の内側に向かうように、上下方向に対して傾いて延びている。また、第１圧電体４２の、搬送方向の両側の端面４２ｂは、それぞれ、下方から上方に向かうほど、搬送方向において第１圧電体４２の内側に向かうように、上下方向に対して傾いて延びている。

複数の中間電極４３は、例えば白金（Ｐｔ）やイリジウム（Ｉｒ）からなる。複数の中間電極４３は、複数の第１圧電体４２に対して個別のものであり、対応する第１圧電体４２の上面に配置されている。中間電極４３の厚みは、例えば０．０５～０．１μｍ程度である。また、各中間電極４３は、搬送方向における上記一方側に引き出され、流路基板３２の上記一方側の端部まで延びている。

複数の第２圧電体４４は、上述の圧電材料からなる。複数の第２圧電体４４は、複数の第１圧電体４２に対して個別のものである。各第２圧電体４４は、中間電極４３が配置された第１圧電体４２の上面（振動板４０と反対側）に配置されている。これにより、複数の第２圧電体４４が、複数の圧力室３０及び複数の第１圧電体４２と同様、紙幅方向に配列されている。第２圧電体４４の厚みＴ２は、第１圧電体４２の厚みＴ１とほぼ同じであり、例えば、０．５μｍ程度である。

また、第２圧電体４４の、紙幅方向の両側の端面４４ａは、それぞれ、下方から上方に向かうほど、紙幅方向において第２圧電体４４の内側に向かうように、上下方向に対して傾いて延びている。また、第２圧電体４４の、搬送方向の両側の端面４４ｂは、それぞれ、下方から上方に向かうほど、搬送方向において第２圧電体４４の内側に向かうように、上下方向に対して傾いて延びている。

また、紙幅方向において、第２圧電体４４の長さＷ２は、第１圧電体４２の長さＷ１よりも短く、第２圧電体４４の両端の位置が、第１圧電体４２の両端の間の位置である。言い換えれば、紙幅方向において、第１圧電体４２の右端が、第２圧電体４４の右端よりも右側に位置し、第１圧電体４２の左端が、第２圧電体４４の左端よりも左側に位置する。そのため、第１実施形態では、第１圧電体４２の紙幅方向の両側の端面４２ａは、第２圧電体４４に覆われていない。

ここで、第１圧電体４２の長さＷ１は、例えば、４０～５０μｍ程度であり、第２圧電体４４の長さＷ２は、例えば、３０～４０μｍ程度である。また、本実施形態では、紙幅方向において、第１圧電体４２の右端と第２圧電体４４の右端との距離Ｄ１、及び、第１圧電体４２の左端と第２圧電体４４の左端との距離Ｄ２が、いずれも第１圧電体４２体の厚みＴ１及び第２圧電体４４の厚みＴ２よりも大きい。

なお、第１実施形態では、第１圧電体４２の厚みＴ１と第２圧電体４４の厚みＴ２とがほぼ同じであるが、第１圧電体４２の厚みＴ１と第２圧電体４４の厚みＴ２とは異なっていてもよい。この場合には、上記距離Ｄ１、Ｄ２は、第１圧電体４２の厚みＴ１及び第２圧電体４４の厚みＴ２のうち、小さいほうの厚みよりも大きければよい。

また、搬送方向において、第２圧電体４４の長さＬ２は、第１圧電体４２の長さＬ１よりも長く、第１圧電体４２の搬送方向の両側の端面４４ａ全体が、第２圧電体４４に覆われている。第１圧電体４２の長さＬ１は、例えば４００～５００μｍ程度であり、長さＷ１よりも長い。また、第２圧電体４４の長さＬ２は、例えば５００～６００μｍ程度であり、長さＷ２よりも長い。

上電極４５は、例えば白金（Ｐｔ）やイリジウム（Ｉｒ）からなる。上電極４５は、複数の第２圧電体４４にわたって紙幅方向に延び、複数の第２圧電体４４の上面と、複数の第２圧電体４４の紙幅方向の両側の端面４４ａと、複数の第１圧電体４２の上面の第２圧電体４４よりも紙幅方向の外側にはみ出した部分と、複数の第１圧電体４２の紙幅方向の両側の端面４２ａとを覆っている。

また、上電極４５は、搬送方向において、第１圧電体４２及び第２圧電体４４よりも上記他方側に引き出されて、下電極４１と上下方向に重なっている。これにより、下電極４１と上電極４５とが互いに導通する。また、上電極４５の厚みは、例えば、０．０５～０．１μｍ程度である。

ここで、搬送方向における他方側とは、搬送方向の上流側の圧力室列８に対応する構成について説明するときには搬送方向の下流側のことを示し、搬送方向の下流側の圧力室列８に対応する構成について説明するときには搬送方向の上流側のことを示す。

また、圧電アクチュエータ３３は、各圧力室３０の搬送方向における上記他方側の端部と上下方向に重なる部分に、振動板４０、下電極４１及び上電極４５を上下方向に貫通する供給孔３３ａを有する。

保護基板３４は、シリコン（Ｓｉ）からなり、圧電アクチュエータ３３が配置された流路基板３２の上面に配置されている。保護基板３４は、その下面に開口した２つの凹部３４ａを有する。２つの凹部３４ａは、２列の圧力室列８に対応しており、紙幅方向に延びて圧力室列８を構成する複数の圧力室３０に対応する複数の第１圧電体４２及び複数の第２圧電体４４を覆っている。

また、保護基板３４には、各供給孔３３ａと上下方向に重なる部分に、上下方向に延びた供給流路３４ｂを有する。供給流路３４ｂは、下端において供給孔３３ａに接続され、上端において、図示しないマニホールドに接続されている。これにより、供給流路３４ｂ及び供給孔３３ａを介して、マニホールドから複数の圧力室３０にインクが供給される。

また、第１実施形態では、複数の中間電極４３の保護基板３４よりも搬送方向の上記一方側に位置する部分が、露出している。そして、複数の中間電極４３の上記露出した部分に配線部材５２が接続され、複数の中間電極４３は、配線部材５２を介して図示しないドライバＩＣに接続されている。そして、ドライバＩＣにより、複数の中間電極４３に個別に、グランド電位及び所定の駆動電位（例えば２０Ｖ程度）のいずれかの電位が選択的に付与される。

また、図２に示すように、振動板４０の上面には、互いに重なった下電極４１及び上電極４５の紙幅方向における両端部に接続され、搬送方向の上記一方側に引き出された配線部４６が配置されている。配線部４６は、流路基板３２の搬送方向における上記一方側の端部まで延びている。そして、配線部４６の電極４１、４３と反対側の端部が、配線部材５２に接続されている。これにより、下電極４１及び上電極４５が、配線部材５２を介して図示しない電源に接続されてグランド電位に保持される。

ここで、圧電アクチュエータ３３を駆動させて、ノズル１０からインクを吐出させる方法について説明する。圧電アクチュエータ３３では、全ての中間電極４３の電位が、下電極４１及び上電極４５と同じグランド電位に保持されている。あるノズル１０からインクを吐出させるときには、そのノズル１０に対応する中間電極４３の電位をグランド電位から上記駆動電位に切り換える。すると、第１圧電体４２の下電極４１と中間電極４３とに挟まれた活性部、及び、第２圧電体４４の中間電極４３と上電極４５とに挟まれた活性部に、それぞれ厚み方向の電界が発生し、これらの電界により、第１圧電体４２の活性部及び第２圧電体４４の活性部が圧電変形して、水平方向に収縮する。これにより、振動板４０、第１圧電体４２及び第２圧電体４４の圧力室３０と上下方向に重なる部分が、全体として圧力室３０側に凸となるように変形する。その結果、圧力室３０の容積が小さくなって、圧力室３０内のインクの圧力が上昇し、圧力室３０に連通するノズル１０からインクが吐出される。そして、ノズル１０からインクが吐出された後、中間電極４３の電位をグランド電位に戻す。

＜ヘッドユニット１１の製造方法＞
次に、圧電アクチュエータ３３を有するヘッドユニット１１の製造方法について説明する。なお、ヘッドユニット１１の製造段階においては、ヘッドユニット１１は、プリンタ１に組み付けられていないが、ここでは便宜上、製造時におけるヘッドユニット１１の「紙幅方向」、「搬送方向」及び「上下方向」に対応する方向を、それぞれ、「紙幅方向」、「搬送方向」及び「上下方向」として説明を行う。

ヘッドユニット１１を製造するときには、まず、図５（ａ）、図６（ａ）に示すように、流路基板３２となる基材１０１の上面を酸化又は窒化させることによって形成された振動板４０の上面に、下電極４１を形成する（第１電極形成工程）。

続いて、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、下電極４１が配置された振動板４０の上面に、ゾルゲル法によって、第１圧電体４２となる圧電材料の層であり、振動板４０及び下電極４１を覆う第１層１０２を形成する（第１層形成工程）。このとき、スピンコート法で圧電材料の塗布を行う。なお、ゾルゲル法による第１層１０２及び後述の第２層１０３の形成については、後程詳細に説明する。

続いて、図５（ｃ）、図６（ｃ）に示すように、第１層１０２にエッチングを行うことによって、第１圧電体４２を形成する（第１エッチング工程）。続いて、図５（ｄ）、図６（ｄ）に示すように、第１圧電体４２の上面に中間電極４３を形成する（第２電極形成工程）。

続いて、図５（ｅ）、図６（ｅ）に示すように、下電極４１、第１圧電体４２が配置された振動板４０の上面に、ゾルゲル法によって、第２圧電体４４となる圧電材料の層であり、振動板４０、下電極４１、第１圧電体４２及び中間電極４３を覆う第２層１０３を形成する（第２層形成工程）。このとき、スピンコート法で圧電材料の塗布を行う。続いて、図５（ｆ）、図６（ｆ）に示すように、第２層１０３にエッチングを行うことによって、第２圧電体４４を形成する（第２エッチング工程）。

続いて、図５（ｇ）、図６（ｇ）に示すように、振動板４０、下電極４１、第１圧電体４２及び第２圧電体４４を覆う上電極４５を形成する（第３電極形成工程）。これにより、ヘッドユニット１１のうち、圧電アクチュエータ３３が完成する。この後、基材１０１の上面に保護基板３４を接合し、エッチングなどにより、基材１０１に圧力室３０などを形成して流路基板３２とし、流路基板３２の下面に、別途作製したノズルプレート３１を接合する。これにより、ヘッドユニット１１が完成する。

＜ゾルゲル法による第１層１０２及び第２層１０３の形成＞
次に、ゾルゲル法による第１層１０２及び第２層１０３の形成について説明する。第１実施形態では、ゾルゲル法により圧電材料の層を形成するときに、スピンコート法により圧電材料を塗布することによって、圧電材料の薄膜を形成する。そして、このような圧電材料の薄膜の形成を繰り返し行うことで、圧電材料の薄膜を複数積層させて第１層１０２や第２層１０３を形成する。

また、このとき、所定数の圧電材料の薄膜が積層される毎に、圧電材料の焼成を行う。これにより、最終的に形成される第１層１０２及び第２層１０３においては、それぞれ、焼成時に最も上方に位置していた圧電材料の薄膜の上面となる部分に積層境界１１１、１１２ができる。

上述したように、第１層１０２は、下電極４１が配置された振動板４０の上面に形成される。この面は紙幅方向及び搬送方向と平行な平坦な面であるため、第１層１０２を構成する上記薄膜は、紙幅方向及び搬送方向と平行に延びたものとなる。

そのため、図７（ａ）、図８（ａ）に示すように、第１層１０２における積層境界１１１は、紙幅方向及び搬送方向に延びたものとなる。その結果、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、第１層１０２にエッチングが行われることによって形成された第１圧電体４２においても、積層境界１１１は、紙幅方向及び搬送方向に延びたものとなる。

これに対して、第２層１０３は、下電極４１及び第１圧電体４２が配置された振動板４０の上面に形成される。この面は、第１圧電体４２が配置されている部分と、第１圧電体４２が配置されていない部分とを有する凹凸のある面となっている。

そのため、図７（ｃ）、図８（ｃ）に示すように、第２層１０３における積層境界１１２は、第１圧電体４２の上面を覆う部分、及び、下電極４１を覆う部分では、紙幅方向及び搬送方向に延びたものとなる。また、第２層１０３における積層境界１１２は、第１圧電体４２の端面４２ａを覆う部分において、紙幅方向に対して傾斜した方向に沿って延びたものとなる。また、第２層１０３における積層境界１１２は、第１圧電体４２の端面４２ｂを覆っている部分において、搬送方向に対して傾斜した方向に沿って延びたものとなる。

その結果、図７（ｄ）、図８（ｄ）に示すように、第２層１０３にエッチングが行われることによって形成された第２圧電体４４においても、積層境界１１２は、第１圧電体４２の上面を覆う部分では、紙幅方向及び搬送方向に延びたものとなり、第１圧電体４２の端面４２ａを覆っている部分では、紙幅方向に対して傾斜した方向に沿って延びたものとなり、第１圧電体４２の端面４２ｂを覆っている部分では、搬送方向に対して傾斜した方向に沿って延びたものとなる。

＜効果＞
第１実施形態では、紙幅方向において、第２圧電体４４の両端の位置が、第１圧電体４２の間の位置である。したがって、第２圧電体４４に、第１圧電体４２の紙幅方向の端面４２ａを覆う部分が存在しない。これにより、第２圧電体に、第１圧電体４２の紙幅方向の端面４２ａを覆う部分が存在する場合と比較して、圧電アクチュエータ３３を紙幅方向に小型化することができる。

また、第１実施形態と異なり、第２圧電体に、第１圧電体４２の紙幅方向の端面４２ａを覆う部分が存在する場合、第２圧電体のこの部分は、中間電極４３と下電極４１及び上電極４５との間に電位差を生じさせたときに圧電変形しない非活性部であり、圧電アクチュエータ３３を駆動させたときに、振動板４０、第１圧電体４２及び第２圧電体４４の変形を阻害する。第１実施形態では、第２圧電体に、第１圧電体４２の紙幅方向の端面４２ａを覆う部分が存在しないため、圧電アクチュエータ３３の変形効率を高くすることができる。

また、この場合には、第１圧電体４２の端面４２ａは、第２圧電体４４に覆われないが、上電極４５によって覆われるため、第１圧電体４２を上電極４５で保護することができる。

また、第１実施形態では、中間電極４３を搬送方向の上記一方側に引き出し、上電極４５を搬送方向の上記他方側に引き出している。これにより、引き出された中間電極４３と上電極４５とがショートしてしまうのを防止することができる。

また、第１実施形態では、搬送方向において、第１圧電体４２及び第２圧電体４４の上記他方側の端が、いずれも中間電極４３の上記他方側の端よりも、上記他方側に位置している。これにより、中間電極４３の搬送方向における上記他方側の端は、第１圧電体４２の搬送方向の他方側の端面４２ｂと、第２圧電体４４の搬送方向の他方側の端面４４ｂとの境界部分に露出しない。これにより、中間電極４３と上電極４５とがショートしてしまうのを防止することができる。

また、第１圧電体４２の搬送方向の長さが、第１圧電体４２の紙幅方向の長さよりも長い圧電アクチュエータ３３では、第１圧電体４２の搬送方向の端面４２ｂを覆う部分が存在する場合に、第１圧電体４２の紙幅方向の端面４２ａを覆う部分が存在する場合よりも、圧電アクチュエータ３３の変形の阻害の程度が小さい。そこで、第１実施形態では、第２圧電体４４を、第１圧電体４２の搬送方向の両側の端面４２ｂを覆うものとしている。これにより、圧電アクチュエータの変形の阻害を極力抑えつつも、第２圧電体４４によって中間電極４３の搬送方向の端と、上電極４５の第２圧電体４４の搬送方向の端面４４ｂ上に位置する部分とを離して、これらの電極がショートしてしまうのを防止することができる。

また、ゾルゲル法によって第１圧電体４２となる第１層１０２、及び、第２圧電体４４となる第２層１０３を形成する場合には、上述したように、第１圧電体４２の積層境界１１１が、紙幅方向及び搬送方向に延びたものとなる。また、第２圧電体４４の積層境界１１２は、第１圧電体４２と上下方向に重なる部分において、紙幅方向及び搬送方向に延びたものとなる。また、積層境界１１２は、第１圧電体４２の端面４２ａを覆っている部分において、紙幅方向に対して傾斜した方向に沿って延びたものとなる。また、積層境界１１２は、第１圧電体４２の端面４２ｂを覆っている部分において、搬送方向に対して傾斜した方向に沿って延びたものとなる。

また、上電極４５は第１圧電体４２及び第２圧電体４４に対して上方から成膜を行うことによって形成するが、第１実施形態と異なり、端面４２ａ、４４ａが上下方向と平行であると、上方から端面４２ａ、４４ａへの成膜を行うのが困難になる。これに対して、第１実施形態では、第１圧電体４２の紙幅方向の端面４２ａ、及び、第２圧電体４４の紙幅方向の端面４４ａが、上下方向に対して傾いた面となっている。これにより、端面４２ａ、４４ａに対して上方から成膜を行うことが容易になり、第１圧電体の端面４２ａ及び第２圧電体４４の端面４４ａを覆う上電極４５を形成しやすい。

また、第１実施形態では、下電極４１を、２つの圧力室列８を構成する複数の圧力室３０に対応する複数の第１圧電体４２にまたがって連続的に延びたものとしている。これにより、下電極４１の面積を大きくして、下電極４１の電気抵抗を小さくすることができる。その結果、下電極４１及び上電極４５を確実にグランド電位に保持することができる。

また、圧電アクチュエータ３３を備えたヘッドユニット１１の製造時に、第１実施形態では、第１層１０２に対するエッチングと、第２層１０３に対するエッチングとを別々に行うことにより、上述したような、第１圧電体４２の端面４２ａと第２圧電体４４の端面４４ａの紙幅方向の位置、及び、第１圧電体４２の端面４２ｂと第２圧電体４４の端面４４ｂの搬送方向の位置が異なる圧電アクチュエータ３３を作製することができる。また、この場合には、第１層１０２のエッチング後に、中間電極４３を形成し、その後、第２層１０３の形成及び第２層１０３のエッチングを行う。したがって、第２層１０３のエッチングの際に、中間電極４３の搬送方向の上記一方側に引き出された部分を除去しないようにすることができる。これにより、中間電極４３に接続される配線部を別途形成する必要がない。

［第２実施形態］
次に、本発明の好適な第２実施形態について説明する。第２実施形態では、圧電アクチュエータ１５０の構成が、第１実施形態の圧電アクチュエータ３３と異なっている。以下では、主に圧電アクチュエータ１５０について説明する。また、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同じ符号を用いて説明することがある。

図９、図１０に示すように、圧電アクチュエータ１５０は、第１実施形態と同様の振動板４０、下電極４１及び複数の第１圧電体４２と、複数の中間電極１５３、複数の第２圧電体１５４及び上電極１５５とを備えている。

複数の中間電極１５３は、複数の第１圧電体４２に対応している。各中間電極１５３は、対応する第１圧電体４２の上面に配置されている。また、中間電極１５３は、第１圧電体４２の上面の、搬送方向における上記一方側の端まで延びている。また、図１１に示すように、中間電極１５３のうち、第１圧電体４２の上面の搬送方向における上記一方側の端部に位置する部分は、紙幅方向の長さが部分的に長くなった幅広部１５３ａとなっている。

複数の第２圧電体１５４は、複数の第１圧電体４２に対応している。各第２圧電体１５４は、対応する第１圧電体４２の上面に配置されている。また、第１圧電体４２の上面と、第２圧電体１５４の下面とは、紙幅方向の長さが同じ長さＷ４となっている。これにより、第１圧電体４２の紙幅方向の端面４２ａと、第２圧電体１５４の紙幅方向の端面１５４ａとは、連続的につながっている。

また、第１圧電体４２の上面と、第２圧電体１５４の下面とは、搬送方向の長さが同じ長さＬ３（＞Ｗ３）となっている。これにより、第１圧電体４２の搬送方向の端面４２ｂと、第２圧電体１５４の搬送方向の端面１５４ｂとは、連続的につながっている。そして、第１圧電体４２の搬送方向の上記一方側の端面４２ｂと第２圧電体１５４の上記一方側の端面１５４ｂとの境界部分において、中間電極１５３の幅広部１５３ａが露出している。

また、圧電アクチュエータ１５０は、配線部１５６を備えている。配線部１５６は、中間電極１５３の幅広部１５３ａの上記露出した部分に接続され、第１圧電体４２及び第２圧電体１５４の、搬送方向の上記一方側の端面４２ｂ、１５４ｂ、及び、振動板４０の上面を通って、流路基板３２の搬送方向における上記一方側の端部まで延びている。また、中間配線１５３が幅広部１５３ａを有しているのに対応して、図１１に示すように、配線部１５６は、中間電極１５３と接続される端部が、紙幅方向の長さが部分的に長くなった幅広部１５６ａとなっている。

上電極１５５は、紙幅方向に延びて、複数の第２圧電体１５４の上面、複数の第２圧電体１５４の紙幅方向の両側の端面４４ａ、及び、第１圧電体４２の紙幅方向の両側の端面４２ａを覆う。また、上電極１５５は、第１圧電体４２及び第２圧電体１５４よりも搬送方向の上記他方側に引き出され、下電極４１と上下方向に重なっている。これにより、下電極４１と上電極４５とが互いに導通している。

次に、圧電アクチュエータ１５０を備えたヘッドユニットの製造方法について説明する。

このようなヘッドユニットを製造するときには、まず、図１２（ａ）、図１３（ａ）に示すように、流路基板３２となる基材１０１の上面を酸化又は窒化させることによって形成された振動板４０の上面に、下電極４１を形成する（第１電極形成工程）。

続いて、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）に示すように、ゾルゲル法によって、下電極４１が配置された振動板４０の上面に、第１圧電体４２となる圧電材料の層であり、振動板４０及び下電極４１を覆う第１層１０２を形成する（第１層形成工程）。このとき、スピンコート法で圧電材料の塗布を行う。

続いて、図１２（ｃ）、図１３（ｃ）に示すように、第１圧電体４２の上面に中間電極１５３を形成する（第２電極形成工程）。

続いて、図１２（ｄ）、図１３（ｄ）に示すように、ゾルゲル法によって、中間電極１５３が配置された第１層１０２の上面に、第２圧電体１５４となる圧電材料の層であり、第１層１０２及び中間電極１５３を覆う第２層１０３を形成する（第２層形成工程）。このとき、スピンコート法で圧電材料の塗布を行う。続いて、図１２（ｅ）、図１３（ｅ）に示すように、第１層１０２及び第２層１０３に一度にエッチングを行うことによって、第１圧電体４２及び第２圧電体１５４を形成する（エッチング工程）。

続いて、図１２（ｆ）、図１３（ｆ）に示すように、振動板４０、下電極４１、第１圧電体４２及び第２圧電体１５４を覆う上電極１５５を形成する（第３電極形成工程）。これにより、圧電アクチュエータ１５０が完成する。この後、第１実施形態と同様にして、ヘッドユニットの作製を行う。

なお、図示は省略するが、第２実施形態の場合には、第１圧電体４２及び第２圧電体１５４において、ゾルゲル法で形成したときにできる積層境界は、紙幅方向及び搬送方向に延びたものとなる。

＜効果＞
第２実施形態でも、第２圧電体１５４が、第１圧電体４２の紙幅方向の両側の端面４２ａを覆う部分がないため、圧電アクチュエータ１５０の変形効率を高くすることができる。また、第１圧電体４２の端面４２ａは、第２圧電体１５４に覆われないが、上電極１５５によって覆われるため、第１圧電体４２を上電極１５５で保護することができる。

また、第２実施形態では、第１圧電体４２の端面４２ｂと第２圧電体１５４の端面１５４ｂとの境界部分に、中間電極４３の搬送方向の上記一方側の端が露出しているため、中間電極４３のこの露出した部分に配線部１５６を接続することができる。

ここで、第１圧電体４２の端面４２ｂと第２圧電体１５４の端面１５４ｂとの境界部分に露出した、中間電極１５３の搬送方向の上記一方側の端は、上下方向の長さが短く、配線部１５６との接続が不安定になりやすい。しかしながら、第２実施形態では、中間電極１５３の搬送方向の一方側の端部が、紙幅方向の長さが部分的に長くなった幅広部１５３ａとなっている。また、配線部１５６の中間電極１５３に接続される端部が、紙幅方向の長さが部分的に長くなった幅広部１５６ａとなっている。これにより、中間電極１５３と配線部１５６とが接続される部分の紙幅方向の長さが長くなり、中間電極１５３と配線部１５６との接続が安定する。

また、第２実施形態では、第１圧電体４２の端面４２ａと第２圧電体１５４の端面１５４ａ、及び、第１圧電体４２の端面４２ｂと第２圧電体１５４の端面１５４ｂが、それぞれ、連続的につながっている。したがって、上述したように、第１層１０２及び第２層１０３に対して一度にエッチングを行うことによって、第１圧電体４２及び第２圧電体１５４を形成する。これにより、圧電アクチュエータ１５０の製造工程を簡単なものとすることができる。

［変形例］
以上、本発明の好適な第１、第２実施形態について説明したが、本発明は、第１、第２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の限りにおいて様々な変更が可能である。

第１実施形態では、第２圧電体４４が、第１圧電体４２の搬送方向の両側の端面４２ｂを覆っていたが、これには限られない。第１実施形態では、搬送方向において、第２圧電体４４の下面の端の位置と、第１圧電体４２の上面の端の位置とが同じであってもよい。あるいは、第１実施形態では、搬送方向において、第２圧電体４４の両端の位置が、第１圧電体４２の両端の間の位置であってもよい。

また、第２実施形態では、第１層１０２及び第２層１０３にエッチングを行うことにより、第１圧電体４２と第２圧電体１５４とを一度に形成したが、これには限られない。第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１層１０２にエッチングを行って第１圧電体４２を形成した後に、第２層１０３を形成し、第２層１０３にエッチングを行って第２圧電体１５４を形成してもよい。

また、この場合には、搬送方向において、第２圧電体１５４の上流側の端が、第１圧電体４２の上流側の端よりも上流側に位置して、第２圧電体１５４が、第１圧電体４２の上流側の端面４２ｂを覆っていてもよい。また、搬送方向において、第２圧電体１５４の下流側の端が、第１圧電体４２の下流側の端よりも下流側に位置して、第２圧電体１５４が、第１圧電体４２の下流側の端面４２ｂを覆っていてもよい。あるいは、搬送方向において、第２圧電体１５４の両端の位置が、第１圧電体４２の両端の間の位置であってもよい。

また、第１、第２実施形態では、下電極４１が、複数の第１圧電体４２にわたって連続的に延びたものであったが、これには限られない。例えば、各第１圧電体４２と振動板４０との間に個別に下電極が配置されていてもよい。

また、第１、第２圧電体の紙幅方向の端面及び搬送方向の端面が、鉛直方向に対して傾いていたが、これには限られない。これらの端面は鉛直方向に延びた面であってもよい。

また、第２実施形態では、中間電極１５３の搬送方向における上記一方側の端部が、紙幅方向の長さが部分的長くなった幅広部１５３ａとなっていたが、これには限られない。第２実施形態において、中間電極１５３の紙幅方向の長さは、搬送方向の位置によらず一定であってもよい。

また、第２実施形態では、中間電極１５３が、第１圧電体４２の端面４２ｂと、第２圧電体１５４の端面１５４ｂとの境界部分に露出しており、この露出した部分に配線部１５６が接続されていたが、これには限られない。例えば、中間電極１５３が、第１圧電体４２の端面４２ｂと、第２圧電体１５４の端面１５４ｂとの境界部分に露出していなくてもよい。この場合には、例えば、第２圧電体１５４の中間電極１５３と上下方向に重なる部分に貫通孔を形成し、この貫通孔を介して、中間電極１５３と配線部とを接続してもよい。

また、第１、第２実施形態では、搬送方向において、第１圧電体の上記他方側の端が、中間電極の上記他方側の端よりも他方側に位置していたが、これには限られない。第１、第２実施形態では、搬送方向において、第１圧電体の上記他方側の端の位置が、中間電極の上記他方側の端の位置と同じであってもよい。

また、第１、第２実施形態では、中間電極と、下電極及び上電極とが、搬送方向において互いに反対側に引き出されていたが、これには限られない。第１、第２実施形態において、中間電極と上電極とが搬送方向の同じ側に引き出されていてもよい。なお、この場合には、例えば、中間電極及び上電極の、第１、第２圧電体から搬送方向にはみ出した部分において、中間電極と下電極及び上電極との間に、絶縁層を配置するなどして、中間電極と下電極及び上電極とを絶縁する必要がある。

また、以上では、ノズルからインクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、圧力室内のインクに圧力を付与するための圧電アクチュエータに本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。例えば、インク以外の液体を吐出する液体吐出ヘッドにおいて圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。また、液体吐出ヘッド以外の装置を構成する圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。

３３圧電アクチュエータ
４０振動板
４１下電極
４２第１圧電体
４２ａ、４２ｂ端面
４３中間電極
４３ａ第１部分、
４３ｂ第２部分
４４第２圧電体
４４ａ、４４ｂ端面
４５上電極
１０２第１層
１０３第２層
１１１、１１２積層境界
１５０圧電アクチュエータ
１５３中間電極
１５３ａ基部
１５３ａ幅広部
１５４第２圧電体
１５４ａ、１５４ｂ端面
１５５上電極

Claims

振動板と、
前記振動板の、厚み方向における一方側に配置された第１圧電体と、
前記厚み方向において、前記第１圧電体の前記振動板と反対側に配置された第２圧電体と、
前記厚み方向において、前記振動板と前記第１圧電体との間に配置された第１電極と、
前記厚み方向において前記第１圧電体と前記第２圧電体との間に配置され、前記第１電極と前記厚み方向に重なる第２電極と、
前記厚み方向において前記第２圧電体の前記第１圧電体と反対側に配置され、前記第２電極と前記厚み方向に重なる第３電極と、を備え、
前記厚み方向と直交する第１方向において、前記第２圧電体の両端の位置が、前記第１圧電体の両端と同じ位置、又は、前記第１圧電体の両端の間の位置であり、
前記第３電極が、前記第１方向に延び、前記第１圧電体及び前記第２圧電体の、前記第１方向における端面を覆っており、
前記第１圧電体及び前記第２圧電体は、前記厚み方向及び前記第１方向のいずれとも直交する第２方向の長さが、前記第１方向の長さよりも長く、
前記第２電極が、前記第２方向の一方側に引き出され、
前記第３電極が、前記第２方向の他方側に引き出されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
振動板と、
前記振動板の、厚み方向における一方側に配置された第１圧電体と、
前記厚み方向において、前記第１圧電体の前記振動板と反対側に配置された第２圧電体と、
前記厚み方向において、前記振動板と前記第１圧電体との間に配置された第１電極と、
前記厚み方向において前記第１圧電体と前記第２圧電体との間に配置され、前記第１電極と前記厚み方向に重なる第２電極と、
前記厚み方向において前記第２圧電体の前記第１圧電体と反対側に配置され、前記第２電極と前記厚み方向に重なる第３電極と、を備え、
前記厚み方向と直交する第１方向において、前記第２圧電体の両端の位置が、前記第１圧電体の両端と同じ位置、又は、前記第１圧電体の両端の間の位置であり、
前記第３電極が、前記第１方向に延び、前記第１圧電体及び前記第２圧電体の、前記第１方向における端面を覆っており、
前記第１圧電体及び前記第２圧電体は、前記厚み方向及び前記第１方向のいずれとも直交する第２方向の長さが、前記第１方向の長さよりも長く、
前記第２圧電体は、前記第１圧電体よりも前記第２方向の長さが長く、前記第１圧電体の前記第２方向の両側の端面を覆っていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
振動板と、
前記振動板の、厚み方向における一方側に配置された第１圧電体と、
前記厚み方向において、前記第１圧電体の前記振動板と反対側に配置された第２圧電体と、
前記厚み方向において、前記振動板と前記第１圧電体との間に配置された第１電極と、
前記厚み方向において前記第１圧電体と前記第２圧電体との間に配置され、前記第１電極と前記厚み方向に重なる第２電極と、
前記厚み方向において前記第２圧電体の前記第１圧電体と反対側に配置され、前記第２電極と前記厚み方向に重なる第３電極と、を備え、
前記厚み方向と直交する第１方向において、前記第２圧電体の両端の位置が、前記第１圧電体の両端と同じ位置、又は、前記第１圧電体の両端の間の位置であり、
前記第３電極が、前記第１方向に延び、前記第１圧電体及び前記第２圧電体の、前記第１方向における端面を覆っており、
前記第１圧電体は、前記第２圧電体よりも、前記第１方向の長さが長く、
前記第１方向において、前記第１圧電体の一方側の端と前記第２圧電体の前記一方側の端、及び、前記第１圧電体の他方側の端と前記第２圧電体の前記他方側の端が、それぞれ、前記第１圧電体及び前記第２圧電体の前記厚み方向の長さのうち、短いほうの長さ以上離れていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
振動板と、
前記振動板の、厚み方向における一方側に配置され、前記厚み方向と直交する第１方向に配列された複数の第１圧電体と、
前記厚み方向において、前記第１圧電体の前記振動板と反対側に配置された第２圧電体と、
前記厚み方向において、前記振動板と前記第１圧電体との間に配置された第１電極と、
前記厚み方向において前記第１圧電体と前記第２圧電体との間に配置され、前記第１電極と前記厚み方向に重なる第２電極と、
前記厚み方向において前記第２圧電体の前記第１圧電体と反対側に配置され、前記第２電極と前記厚み方向に重なる第３電極と、を備え、
前記第１方向において、前記第２圧電体の両端の位置が、前記第１圧電体の両端と同じ位置、又は、前記第１圧電体の両端の間の位置であり、
前記第３電極が、前記第１方向に延び、前記第１圧電体及び前記第２圧電体の、前記第１方向における端面を覆っており、
前記第１電極が、複数の前記第１圧電体にまたがって連続的に延びていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
前記第２方向において、前記第１圧電体の前記他方側の端及び前記第２圧電体の前記他方側の端が、前記第２電極の前記他方側の端よりもさらに前記他方側に位置してい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。
前記第１圧電体及び前記第２圧電体は、ゾルゲル法によって形成されたものであり、
前記第１圧電体の、ゾルゲル法における焼成時に生じる、圧電材料の薄膜間の積層境界が、前記第２方向に延び、
前記第２圧電体の、ゾルゲル法における焼成時に生じる、圧電材料の薄膜間の積層境界は、
前記第１圧電体の前記振動板と反対側の面を覆う部分では、前記第２方向に延び、
前記第１圧電体の前記第２方向の端面を覆う部分では、前記第２方向において前記第１圧電体の内側に向かうほど、前記厚み方向において前記振動板から離れるように、前記第２方向に対して傾いた方向に延びることを特徴とする請求項２に記載の圧電アクチュエータ。
前記第１圧電体の、前記厚み方向における前記振動板と反対側の面に前記第２圧電体が配置され、
前記第１圧電体の前記第２方向の端面と、前記第２圧電体の前記第２方向の端面とが、連続的につながっていることを特徴とする請求項１又は５に記載の圧電アクチュエータ。
前記第２電極は、前記第１圧電体と前記第２圧電体との境界部分の、前記第２方向の前記一方側の端において露出してい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。
前記第２電極は、前記第１圧電体と前記第２圧電体との境界部分の、前記第２方向の前記一方側の端において露出している部分が、前記第１方向の長さが部分的に長くなった幅広部であ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。
前記第１圧電体の前記第１方向の端面は、前記厚み方向において前記振動板から離れるほど、前記第１方向において前記第１圧電体の内側に向かうように、前記厚み方向に対して傾いており、
前記第２圧電体の前記第１方向の端面は、前記厚み方向において前記第１圧電体から離れるほど、前記第１方向において前記第２圧電体の内側に向かうように、前記厚み方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
振動板の、厚み方向における一方側に、第１電極を形成する第１電極形成工程と、
前記振動板及び前記第１電極の前記厚み方向における前記一方側に、圧電材料からなり、前記振動板及び前記第１電極を覆う第１層を形成する第１層形成工程と、
前記第１層の、前記厚み方向における前記振動板と反対側に、前記第１電極と前記厚み方向に重なる第２電極を形成する第２電極形成工程と、
前記第１層及び前記第２電極の、前記厚み方向における前記一方側に、圧電材料からなり、前記第１層及び前記第２電極を覆う第２層を形成する第２層形成工程と、
前記第１層及び前記第２層に対して一度にエッチングを行うことによって、前記第１層の一部からなる第１圧電体、及び、前記第２層の一部からなり、前記第１圧電体の前記厚み方向における前記振動板と反対側に配置される第２圧電体を形成するエッチング工程と、
前記第２圧電体の、前記厚み方向における前記第１圧電体と反対側に、前記第２電極と前記厚み方向に重なる第３電極を形成する第３電極形成工程と、を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
振動板の、厚み方向における一方側に、第１電極を形成する第１電極形成工程と、
前記振動板及び前記第１電極の、前記厚み方向における前記一方側に、圧電材料からなり、前記振動板及び前記第１電極を覆う第１層を形成する第１層形成工程と、
前記第１層の、前記厚み方向における前記振動板と反対側に、前記第１電極と前記厚み方向に重なる第２電極を形成する第２電極形成工程と、
前記第１層に対してエッチングを行うことによって、前記第１層の一部からなる第１圧電体を形成する第１エッチング工程と、
前記振動板、前記第１電極、前記第１圧電体及び前記第２電極の、前記厚み方向における前記一方側に、圧電材料からなり、前記振動板、前記第１電極、前記第１圧電体及び前記第２電極を覆う第２層を形成する第２層形成工程と、
前記第２層に対してエッチングを行うことによって、前記第２層の一部からなり前記第１圧電体の、前記厚み方向における前記振動板と反対側に配置される第２圧電体を形成する第２エッチング工程と、
前記第２圧電体の、前記厚み方向における前記第１圧電体と反対側に、前記第２電極と前記厚み方向に重なる第３電極を形成する第３電極形成工程と、を備え、
前記第２エッチング工程において、前記厚み方向と直交する第１方向において、前記第２圧電体の両端の位置が、前記第１圧電体の両端と同じ位置、又は、前記第１圧電体の両端の間の位置となるように、前記第２層に対してエッチングを行うことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。