JP7404996B2 - Piezoelectric actuator and its manufacturing method - Google Patents

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本発明は、複数の圧電層を有する圧電体と第1~第3電極とを備え、圧電体が第1~第3活性部を有する圧電アクチュエータ、及び、その製造方法に関する。 The present invention relates to a piezoelectric actuator that includes a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers and first to third electrodes, and in which the piezoelectric body has first to third active parts, and a method for manufacturing the piezoelectric actuator.

特許文献1には、複数の圧電層を有する圧電体と第1~第3電極とを備え、圧電体が第1~第3部分(本発明の第1~第3活性部)を有する圧電アクチュエータにおいて、以下の要件(I),(II)を満たすことで、アクチュエータ部の駆動劣化を抑制できる(具体的には、アクチュエータ部の変形回数の増加に伴い、第2部分は変形量が低下し得るが、第3部分は変形量が増加し、1つのアクチュエータ部全体としての変形量が安定する)ことが示されている。 Patent Document 1 discloses a piezoelectric actuator that includes a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers and first to third electrodes, and in which the piezoelectric body has first to third parts (first to third active parts of the present invention). By satisfying the following requirements (I) and (II), drive deterioration of the actuator part can be suppressed (specifically, as the number of deformations of the actuator part increases, the amount of deformation of the second part decreases). However, the amount of deformation of the third portion increases, and the amount of deformation of one actuator portion as a whole becomes stable.

要件(I): 「前記第2部分(本発明の第2活性部)の前記他端は、前記第1方向において、前記第2部分の前記一端と前記第1部分(本発明の第1活性部)の前記一端との間の位置」にあること(例えば、特許文献1の図6において、第2活性部62の他端は、X方向において、第2活性部62の一端と第1活性部61の一端との間の位置にある。即ち、第2活性部62は、第1活性部61からX方向の一方に離隔している。) Requirement (I): “The other end of the second portion (the second active portion of the present invention) is connected to the one end of the second portion and the first portion (the first active portion of the present invention) in the first direction. (For example, in FIG. 6 of Patent Document 1, the other end of the second active part 62 is located between one end of the second active part 62 and the first active part in the X direction. (In other words, the second active part 62 is spaced apart from the first active part 61 in one direction in the X direction.)

要件(II): 「前記第3部分(本発明の第3活性部)の前記一端」が下記(a)~(c)のいずれかの位置にあること
(a)「前記第1方向において、前記第1部分(本発明の第1活性部)の前記一端と前記第1部分の前記他端との間の位置」(例えば、特許文献1の図6において、第2活性部63の一端は、X方向において、第1活性部61の一端と第1活性部61の他端との間の位置にある。即ち、第2活性部63は、第1活性部61におけるX方向の他方の端部とZ方向に重なっている。)
(b)「前記第1方向において、前記第1部分(本発明の第1活性部)の前記他端と同じ位置」(例えば、特許文献1の図16(a),(b)において、第2活性部63の一端は、X方向において、第1活性部61の他端と同じ位置にある。即ち、第2活性部63は、第1活性部61におけるX方向の他方の端部とX方向に隣接している。)
(c)「前記第1方向において、前記第1部分(本発明の第1活性部)の前記他端と前記第3部分(本発明の第3活性部)の前記他端との間の位置であって、前記第1部分の前記他端から前記第3部分の前記一端までの前記第1方向の距離が、前記第2部分の前記他端から前記第1部分の前記一端までの前記第1方向の距離よりも短くなる位置」(例えば、特許文献1の図16(c)において、第2活性部63の一端は、X方向において、第1活性部61の他端61bと第2活性部63の他端63bとの間の位置であり(即ち、第2活性部63は、第1活性部61からX方向の他方に離隔し)、かつ、第2活性部63と第1活性部61とのX方向の間隔t3が、第2活性部62と第1活性部61とのX方向の間隔t2よりも短くなる位置にある。)
Requirement (II): “The one end of the third portion (the third active portion of the present invention)” is located in any of the following positions (a) to (c) (a) “In the first direction, A position between the one end of the first part (the first active part of the present invention) and the other end of the first part (for example, in FIG. 6 of Patent Document 1, one end of the second active part 63 is , in the X direction, is located between one end of the first active part 61 and the other end of the first active part 61. That is, the second active part 63 is located between the other end of the first active part 61 in the X direction. )
(b) "the same position in the first direction as the other end of the first part (first active part of the present invention)" (for example, in FIGS. 16(a) and (b) of Patent Document 1, One end of the second active section 63 is located at the same position as the other end of the first active section 61 in the X direction. That is, the second active section 63 is located at the same position as the other end of the first active section 61 in the X direction. adjacent in the direction).
(c) “A position between the other end of the first portion (the first active portion of the present invention) and the other end of the third portion (the third active portion of the present invention) in the first direction; The distance in the first direction from the other end of the first portion to the one end of the third portion is equal to the distance from the other end of the second portion to the one end of the first portion. 16(c) of Patent Document 1, one end of the second active part 63 is located between the other end 61b of the first active part 61 and the second active part 61 in the X direction. the other end 63b of the portion 63 (that is, the second active portion 63 is spaced apart from the first active portion 61 in the other direction in the X direction), and the second active portion 63 and the first active portion 61 in the X direction is shorter than the distance t2 in the X direction between the second active part 62 and the first active part 61.)

特開2019-177562号公報Japanese Patent Application Publication No. 2019-177562

スキージを用いたスクリーン印刷により電極を形成する場合、電極におけるスキージの移動方向の下流側の端部に滲みが生じ易く、当該滲みが薄肉部となって形成され得る。 When forming an electrode by screen printing using a squeegee, bleeding is likely to occur at the end of the electrode on the downstream side in the direction of movement of the squeegee, and the bleeding may form a thin portion.

特許文献1の構成において、電極に薄肉部が形成されると、薄肉部が形成される位置によっては、要件(I)が満たされない場合が生じ得る(例えば、特許文献1の図6において、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に部分的に重なり合う場合がある)。この場合、要件(I)が満たされないことで、アクチュエータ部の変形回数の増加に伴い、第3活性部の変形量だけでなく、第2活性部の変形量も増加し、アクチュエータ部全体としての変形量が変化してしまう。 In the configuration of Patent Document 1, if a thin wall portion is formed in the electrode, there may be a case where requirement (I) is not satisfied depending on the position where the thin wall portion is formed (for example, in FIG. 6 of Patent Document 1, The two active parts 62 and the first active part 61 may not be separated from each other in the X direction, but may be adjacent to each other in the X direction, or may partially overlap in the Z direction). In this case, since requirement (I) is not satisfied, as the number of deformations of the actuator section increases, not only the amount of deformation of the third active section but also the amount of deformation of the second active section increases, resulting in an increase in the amount of deformation of the second active section as a whole. The amount of deformation changes.

本発明の目的は、電極に薄肉部が形成された場合でも上記要件(I)を確実に満たすことができる、圧電アクチュエータ及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator and a method for manufacturing the same that can reliably satisfy the above requirement (I) even when a thin portion is formed in the electrode.

本発明の第1観点に係る圧電アクチュエータは、第1方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備えた圧電アクチュエータであって、前記圧電体は、前記第1方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3活性部であって、前記第1方向と直交する第2方向において前記第2活性部から離隔した第3活性部と、を有し、前記第1活性部は、前記第2方向において前記第2活性部と前記第3活性部との間に配置された部分を有し、前記第2活性部は、前記第1活性部から前記第2方向の一方に離隔し、前記第3活性部は、下記(a)~(c)のいずれかの位置にあり、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置
(b)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第2方向に隣接する位置
(c)前記第1活性部から前記第2方向の他方に離隔し、かつ、前記第3活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔が前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔よりも短くなる位置
前記第2電極は、第2厚肉部と、前記第2厚肉部よりも前記第1方向の厚みが小さい第2薄肉部と、を有し、前記第2電極は、前記第2方向において、前記第1活性部における前記第2方向の一方の端部を形成する一端と、前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部を形成する他端と、を有し、前記第2薄肉部は、前記第2電極の前記他端に形成され、前記第2電極の前記一端に形成されていないことを特徴とする。
A piezoelectric actuator according to a first aspect of the present invention includes a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers stacked in a first direction, a first electrode, and a second electrode separated from the first electrode in the first direction. , a third electrode separated from the first electrode in the first direction, the piezoelectric body being sandwiched between the first electrode and the second electrode in the first direction. a second active part sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction; a second active part sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction; a third active part spaced apart from the second active part in a second direction perpendicular to the first direction, the first active part being spaced apart from the second active part in the second direction; a portion disposed between the second active portion and the third active portion, the second active portion being spaced apart from the first active portion in one of the second directions; The part is located in any of the following positions (a) to (c),
(a) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the first direction; (b) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the second direction. (c) an adjacent position separated from the first active part in the other direction in the second direction, and the distance between the third active part and the first active part in the second direction is the same as that of the second active part; The second electrode has a second thick part and a second thin part that is smaller in thickness in the first direction than the second thick part. in the second direction, the second electrode has one end forming one end in the second direction of the first active part, and a second electrode in the first active part in the second direction. and the other end forming the other end of the second electrode, and the second thin part is formed at the other end of the second electrode and is not formed at the one end of the second electrode. shall be.

本発明の第2観点に係る圧電アクチュエータは、第1方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備えた圧電アクチュエータであって、前記圧電体は、前記第1方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3活性部であって、前記第1方向と直交する第2方向において前記第2活性部から離隔した第3活性部と、を有し、前記第1活性部は、前記第2方向において前記第2活性部と前記第3活性部との間に配置された部分を有し、前記第2活性部は、前記第1活性部から前記第2方向の一方に離隔し、前記第3活性部は、下記(a)~(c)のいずれかの位置にあり、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置
(b)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第2方向に隣接する位置
(c)前記第1活性部から前記第2方向の他方に離隔し、かつ、前記第3活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔が前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔よりも短くなる位置
前記第3電極は、第3厚肉部と、前記第3厚肉部よりも前記第1方向の厚みが小さい第3薄肉部と、を有し、前記第3電極は、前記第2方向において、前記第3活性部における前記第2方向の一方の端部を形成する一端と、前記第2活性部における前記第2方向の他方の端部を形成する他端と、を有し、前記第3薄肉部は、前記第3電極の前記一端に形成され、前記第3電極の前記他端に形成されていないことを特徴とする。
A piezoelectric actuator according to a second aspect of the present invention includes a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers stacked in a first direction, a first electrode, and a second electrode separated from the first electrode in the first direction. , a third electrode separated from the first electrode in the first direction, the piezoelectric body being sandwiched between the first electrode and the second electrode in the first direction. a second active part sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction; a second active part sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction; a third active part spaced apart from the second active part in a second direction perpendicular to the first direction, the first active part being spaced apart from the second active part in the second direction; a portion disposed between the second active portion and the third active portion, the second active portion being spaced apart from the first active portion in one of the second directions; The part is located in any of the following positions (a) to (c),
(a) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the first direction; (b) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the second direction. (c) an adjacent position separated from the first active part in the other direction in the second direction, and the distance between the third active part and the first active part in the second direction is the same as that of the second active part; The third electrode has a third thick part and a third thin part that is smaller in thickness in the first direction than the third thick part. In the second direction, the third electrode has one end forming one end in the second direction of the third active part, and a second end in the second direction of the second active part. and the other end forming the other end of the third electrode, and the third thin part is formed at the one end of the third electrode and is not formed at the other end of the third electrode. shall be.

本発明の第3観点に係る圧電アクチュエータの製造方法は、第1方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、前記圧電体は、前記第1方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3活性部であって、前記第1方向と直交する第2方向において前記第2活性部から離隔した第3活性部と、を有し、前記第1活性部は、前記第2方向において前記第2活性部と前記第3活性部との間に配置された部分を有し、前記第2活性部は、前記第1活性部から前記第2方向の一方に離隔し、前記第3活性部は、下記(a)~(c)のいずれかの位置にあり、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置
(b)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第2方向に隣接する位置
(c)前記第1活性部から前記第2方向の他方に離隔し、かつ、前記第3活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔が前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔よりも短くなる位置
前記第2電極を、前記第2方向の一方から他方に向かってスキージを移動させ、スクリーン印刷により形成する工程を備えたことを特徴とする。
A method for manufacturing a piezoelectric actuator according to a third aspect of the present invention includes: a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers stacked in a first direction; a first electrode; and a piezoelectric actuator separated from the first electrode in the first direction. A method for manufacturing a piezoelectric actuator comprising two electrodes, and a third electrode spaced apart from the first electrode in the first direction, the piezoelectric body including the first electrode and the third electrode in the first direction. a first active part sandwiched between two electrodes; a second active part sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction; and a second active part sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction. and a third active part sandwiched between three electrodes, the third active part being spaced apart from the second active part in a second direction perpendicular to the first direction, and the first active part is , a portion disposed between the second active part and the third active part in the second direction, the second active part being spaced apart from the first active part in one of the second directions. and the third active part is located in any of the following positions (a) to (c),
(a) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the first direction; (b) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the second direction. (c) an adjacent position separated from the first active part in the other direction in the second direction, and the distance between the third active part and the first active part in the second direction is the same as that of the second active part; A step of forming the second electrode by screen printing by moving a squeegee from one side to the other side in the second direction, the position being shorter than the distance from the first active part in the second direction. It is characterized by

本発明の第4観点に係る圧電アクチュエータの製造方法は、第1方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、前記圧電体は、前記第1方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3活性部であって、前記第1方向と直交する第2方向において前記第2活性部から離隔した第3活性部と、を有し、前記第1活性部は、前記第2方向において前記第2活性部と前記第3活性部との間に配置された部分を有し、前記第2活性部は、前記第1活性部から前記第2方向の一方に離隔し、前記第3活性部は、下記(a)~(c)のいずれかの位置にあり、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置
(b)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第2方向に隣接する位置
(c)前記第1活性部から前記第2方向の他方に離隔し、かつ、前記第3活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔が前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔よりも短くなる位置
前記第3電極を、前記第2方向の他方から一方に向かってスキージを移動させ、スクリーン印刷により形成する工程を備えたことを特徴とする。
A method for manufacturing a piezoelectric actuator according to a fourth aspect of the present invention includes: a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers stacked in a first direction; a first electrode; and a piezoelectric actuator separated from the first electrode in the first direction. A method for manufacturing a piezoelectric actuator comprising two electrodes, and a third electrode spaced apart from the first electrode in the first direction, the piezoelectric body including the first electrode and the third electrode in the first direction. a first active part sandwiched between two electrodes; a second active part sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction; and a second active part sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction. and a third active part sandwiched between three electrodes, the third active part being spaced apart from the second active part in a second direction perpendicular to the first direction, and the first active part is , a portion disposed between the second active part and the third active part in the second direction, the second active part being spaced apart from the first active part in one of the second directions. and the third active part is located in any of the following positions (a) to (c),
(a) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the first direction; (b) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the second direction. (c) an adjacent position separated from the first active part in the other direction in the second direction, and the distance between the third active part and the first active part in the second direction is the same as that of the second active part; A step of forming the third electrode by screen printing by moving a squeegee from the other side to the one side in the second direction, the position being shorter than the distance from the first active part in the second direction. It is characterized by

本発明の第1実施形態に係る圧電アクチュエータ22を備えたヘッド3を含む、プリンタ1の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a printer 1 including a head 3 equipped with a piezoelectric actuator 22 according to a first embodiment of the present invention. 図1のヘッド3の平面図である。2 is a plan view of the head 3 of FIG. 1. FIG. 図2の圧電アクチュエータ22における3つの圧電層41~43をそれぞれ示す平面図である。3 is a plan view showing three piezoelectric layers 41 to 43 in the piezoelectric actuator 22 of FIG. 2, respectively. FIG. 図2及び図3のIV-IV線に沿った断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIGS. 2 and 3. FIG. 図2及び図3のV-V線に沿った断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line VV in FIGS. 2 and 3. FIG. 図5の断面におけるアクチュエータ部の動作を示す図である。6 is a diagram showing the operation of the actuator section in the cross section of FIG. 5. FIG. 圧電層42の上面に高電位電極52をスクリーン印刷により形成する工程を示す、図5に対応する断面図である。6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5, showing a step of forming a high potential electrode 52 on the upper surface of the piezoelectric layer 42 by screen printing. FIG. 本発明の第2実施形態に係る圧電アクチュエータ222を示す図5に対応する断面図である。6 is a sectional view corresponding to FIG. 5 showing a piezoelectric actuator 222 according to a second embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第3~第5実施形態に係る圧電アクチュエータ322,422,522をそれぞれ示す図5に対応する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5 showing piezoelectric actuators 322, 422, and 522 according to third to fifth embodiments of the present invention, respectively.

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」に該当する。 In the following description, the Z direction is a vertical direction, and the X and Y directions are horizontal directions. Both the X direction and the Y direction are perpendicular to the Z direction. The X direction is perpendicular to the Y direction. The Z direction corresponds to the "first direction" of the present invention, and the X direction corresponds to the "second direction" of the present invention.

<第1実施形態>
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22を備えたヘッド3を含む、プリンタ1の全体構成について説明する。
<First embodiment>
First, with reference to FIG. 1, the overall configuration of a printer 1 including a head 3 including a piezoelectric actuator 22 according to a first embodiment of the present invention will be described.

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。 The printer 1 includes a head 3, a carriage 2, and two pairs of transport rollers 4.

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。 The carriage 2 is supported by two guide rails 5 extending in the Y direction, and is movable in the Y direction along the guide rails 5.

ヘッド3は、シリアル式であり、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方向下方を向く面)には、複数のノズル15が開口している。 The head 3 is of a serial type, is mounted on the carriage 2, and is movable together with the carriage 2 in the Y direction. A plurality of nozzles 15 are opened on the lower surface of the head 3 (the surface facing downward in the Z direction).

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。プリンタ1の制御部(図示略)の制御により、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。 The two transport roller pairs 4 are arranged with the carriage 2 in between in the X direction. Under the control of a control unit (not shown) of the printer 1, the pair of transport rollers 4 rotates while sandwiching the paper P, so that the paper P is transported in the transport direction along the X direction.

制御部は、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。 The control unit alternately performs an ejection operation in which ink is ejected from the nozzle 15 while moving the head 3 together with the carriage 2 in the Y direction, and a transport operation in which the paper P is transported by a predetermined amount in the transport direction by the transport roller pair 4. let As a result, an image is recorded on the paper P.

次に、図2~図7を参照し、ヘッド3の構成について説明する。 Next, the configuration of the head 3 will be explained with reference to FIGS. 2 to 7.

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、COF(Chip On Film)23とを含む。 The head 3 includes a flow path unit 21, a piezoelectric actuator 22, and a COF (Chip On Film) 23, as shown in FIG.

流路ユニット21は、Z方向から見て矩形状であり、Y方向に沿った2つの辺21a,21bと、X方向に沿った2つの辺21c,21dとを有する。 The flow path unit 21 has a rectangular shape when viewed from the Z direction, and has two sides 21a and 21b along the Y direction and two sides 21c and 21d along the X direction.

圧電アクチュエータ22は、流路ユニット21と同様、Z方向から見て矩形状であり、Y方向に沿った2つの辺22a,22bと、X方向に沿った2つの辺22c,22dとを有する。圧電アクチュエータ22は、Z方向から見て流路ユニット21よりも一回り小さい。 Like the flow path unit 21, the piezoelectric actuator 22 has a rectangular shape when viewed from the Z direction, and has two sides 22a and 22b along the Y direction and two sides 22c and 22d along the X direction. The piezoelectric actuator 22 is one size smaller than the flow path unit 21 when viewed from the Z direction.

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。 As shown in FIG. 4, the flow path unit 21 is composed of four plates 31 to 34 stacked in the Z direction.

プレート31には、複数の圧力室10が形成されている。各圧力室10は、図2に示すように、Z方向から見て略矩形状であり、Y方向の長さがX方向の長さよりも長い。複数の圧力室10は、4つの圧力室列9を形成している。4つの圧力室列9は、Y方向に並んでいる。各圧力室列9は、X方向に等間隔で配列された8個の圧力室10で構成されている。 A plurality of pressure chambers 10 are formed in the plate 31. As shown in FIG. 2, each pressure chamber 10 has a substantially rectangular shape when viewed from the Z direction, and the length in the Y direction is longer than the length in the X direction. The plurality of pressure chambers 10 form four pressure chamber rows 9. The four pressure chamber rows 9 are arranged in the Y direction. Each pressure chamber row 9 is composed of eight pressure chambers 10 arranged at equal intervals in the X direction.

プレート32には、図4に示すように、圧力室10毎に、貫通孔12,13が形成されている。貫通孔12,13は、それぞれ、対応する圧力室10のY方向の一端10c及びY方向の他端10dとZ方向に重なっている。貫通孔12は、Z方向と直交する断面積が圧力室10におけるY方向と直交する断面積よりも小さく、絞り流路として機能する。 As shown in FIG. 4, through holes 12 and 13 are formed in the plate 32 for each pressure chamber 10. The through holes 12 and 13 overlap in the Z direction with one end 10c in the Y direction and the other end 10d in the Y direction of the corresponding pressure chamber 10, respectively. The through hole 12 has a cross-sectional area perpendicular to the Z direction that is smaller than a cross-sectional area of the pressure chamber 10 perpendicular to the Y direction, and functions as a throttle flow path.

プレート33には、図4に示すように、貫通孔13毎に、貫通孔14が形成されている。貫通孔14は、対応する貫通孔13とZ方向に重なっている。 As shown in FIG. 4, a through hole 14 is formed in the plate 33 for each through hole 13. The through holes 14 overlap the corresponding through holes 13 in the Z direction.

プレート33には、図4に示すように、さらに、4本のマニホールド流路11が形成されている。4本のマニホールド流路11は、図2に示すように、4つの圧力室列9のそれぞれに対応する。各マニホールド流路11は、X方向に延び、対応する圧力室列9の8個の圧力室10とZ方向に重なる部分を有する。各マニホールド流路11は、対応する圧力室列9の8個の圧力室10と、貫通孔12を介して連通している。 As shown in FIG. 4, the plate 33 is further formed with four manifold channels 11. The four manifold channels 11 correspond to each of the four pressure chamber rows 9, as shown in FIG. Each manifold channel 11 extends in the X direction and has a portion that overlaps with the eight pressure chambers 10 of the corresponding pressure chamber row 9 in the Z direction. Each manifold flow path 11 communicates with eight pressure chambers 10 of the corresponding pressure chamber row 9 via through holes 12 .

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)。4つのインク供給口8は、4本のマニホールド流路11のそれぞれに対応する。各インク供給口8は、対応するマニホールド流路11のX方向の一端(図2の下端)とZ方向に重なる位置にある。4つのインク供給口8から、4本のマニホールド流路11のそれぞれに、インクが供給される。 On the upper surface of the plate 31, four ink supply ports 8 are formed in an area where the piezoelectric actuator 22 is not arranged (see FIG. 2). The four ink supply ports 8 correspond to the four manifold channels 11, respectively. Each ink supply port 8 is located at a position overlapping one end of the corresponding manifold channel 11 in the X direction (lower end in FIG. 2) in the Z direction. Ink is supplied from the four ink supply ports 8 to each of the four manifold channels 11.

プレート34には、図4に示すように、複数のノズル15が貫通して形成されている。複数のノズル15は、それぞれ、貫通孔14とZ方向に重なっている。ノズル15は、貫通孔13、14を介して、圧力室10と連通している。 As shown in FIG. 4, a plurality of nozzles 15 are formed through the plate 34. As shown in FIG. Each of the plurality of nozzles 15 overlaps the through hole 14 in the Z direction. The nozzle 15 communicates with the pressure chamber 10 via the through holes 13 and 14.

各マニホールド流路11に供給されたインクは、貫通孔12をZ方向上方に流れ、圧力室10に流入する。当該インクは、圧力室10内をY方向に沿って一端10cから他端10dに向かって流れ、貫通孔13,14をZ方向下方に流れて、ノズル15から吐出される。 The ink supplied to each manifold channel 11 flows upward in the Z direction through the through hole 12 and flows into the pressure chamber 10 . The ink flows in the pressure chamber 10 along the Y direction from one end 10c to the other end 10d, flows through the through holes 13 and 14 downward in the Z direction, and is discharged from the nozzle 15.

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に対してZ方向上方に位置し、プレート31の上面に固定されている。 As shown in FIG. 4, the piezoelectric actuator 22 is located above the channel unit 21 in the Z direction and is fixed to the upper surface of the plate 31.

圧電アクチュエータ22は、圧電体40と、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。駆動電極51が本発明の「第1電極」に該当し、高電位電極52が本発明の「第2電極」に該当し、低電位電極53が本発明の「第3電極」に該当する。 The piezoelectric actuator 22 includes a piezoelectric body 40 , an ink separation layer 44 , a plurality of drive electrodes 51 , a high potential electrode 52 , and a low potential electrode 53 . The drive electrode 51 corresponds to the "first electrode" of the present invention, the high potential electrode 52 corresponds to the "second electrode" of the present invention, and the low potential electrode 53 corresponds to the "third electrode" of the present invention.

圧電体40は、Z方向に積層された3つの圧電層41~43を含む。圧電層41~43及びインク分離層44は、Z方向から見て、互いに同じ形状及びサイズを有し、図2に示す矩形状の圧電アクチュエータ22の外形を画定している。 The piezoelectric body 40 includes three piezoelectric layers 41 to 43 stacked in the Z direction. The piezoelectric layers 41 to 43 and the ink separation layer 44 have the same shape and size when viewed from the Z direction, and define the outer shape of the rectangular piezoelectric actuator 22 shown in FIG. 2.

インク分離層44は、図4に示すように、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を主成分とする圧電材料、合成樹脂材料等からなる。 The ink separation layer 44 is arranged on the upper surface of the plate 31 and covers all the pressure chambers 10 formed in the plate 31, as shown in FIG. The ink separation layer 44 is made of, for example, a metal material such as stainless steel, a piezoelectric material containing lead zirconate titanate as a main component, a synthetic resin material, or the like.

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、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。 The piezoelectric layer 43 is placed on the top surface of the ink separation layer 44 . Piezoelectric layer 42 is arranged on the top surface of piezoelectric layer 43. Piezoelectric layer 41 is placed on the top surface of piezoelectric layer 42 . The piezoelectric layers 41 to 43 are made of a piezoelectric material containing lead zirconate titanate as a main component.

複数の駆動電極51と、高電位電極52と、低電位電極53とは、Z方向において互いに離隔している。具体的には、Z方向において上から順に、複数の駆動電極51、高電位電極52及び低電位電極53が配置されている。 The plurality of drive electrodes 51, high potential electrodes 52, and low potential electrodes 53 are spaced apart from each other in the Z direction. Specifically, a plurality of drive electrodes 51, high potential electrodes 52, and low potential electrodes 53 are arranged in order from the top in the Z direction.

複数の駆動電極51は、図3(a)に示すように、圧電層41の上面に配置され、複数の圧力室10のそれぞれに対応して設けられている。即ち、複数の駆動電極51は、複数の圧力室10と同様、X方向に等間隔で配列された8個の駆動電極51でそれぞれ構成される、4つの列を形成している。各駆動電極51は、対応する圧力室10とZ方向に重なる部分と、対応する圧力室10とZ方向に重ならない部分とを含む。各駆動電極51において、上記重ならない部分は、上記重なる部分に対し、X方向の一方(図3(a)の下方)に位置する。 As shown in FIG. 3A, the plurality of drive electrodes 51 are arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 41, and are provided corresponding to each of the plurality of pressure chambers 10. That is, like the plurality of pressure chambers 10, the plurality of drive electrodes 51 form four rows each consisting of eight drive electrodes 51 arranged at equal intervals in the X direction. Each drive electrode 51 includes a portion that overlaps with the corresponding pressure chamber 10 in the Z direction and a portion that does not overlap with the corresponding pressure chamber 10 in the Z direction. In each drive electrode 51, the non-overlapping portion is located on one side in the X direction (lower in FIG. 3(a)) with respect to the overlapping portion.

各駆動電極51において、上記重ならない部分には、COF23(図2参照)の配線と電気的に接続される接点が設けられている。COF23に実装されたドライバIC24は、COF23の配線を介して、複数の駆動電極51に対して個別に、高電位(VDD電位)及び低電位(GND電位)のいずれかを付与する。 In each drive electrode 51, a contact point electrically connected to the wiring of the COF 23 (see FIG. 2) is provided in the non-overlapping portion. The driver IC 24 mounted on the COF 23 individually applies either a high potential (VDD potential) or a low potential (GND potential) to the plurality of drive electrodes 51 via the wiring of the COF 23 .

高電位電極52は、図3(b)に示すように、圧電層42の上面に配置され、複数の個別部52aと、4つの接続部52bと、連結部52cと、引出部52dとを有する。複数の個別部52aは、複数の圧力室10のそれぞれに対応して設けられている。各個別部52aは、対応する圧力室10とZ方向に重なっている。4つの接続部52bは、4つの圧力室列9のそれぞれに対応して設けられている。各接続部52bは、X方向に延び、当該圧力室列9の8個の圧力室10のそれぞれに対応する個別部52aのY方向の一端(図3(b)の右端)同士を接続している。連結部52cは、Y方向に延び、4つの接続部52bのX方向の一端(図3(b)の下端)同士を連結している。引出部52dは、連結部52cのY方向の他端(図3(b)の左端)から、X方向の他方(図3(b)の上方)に引き出されている。引出部52dが連結部52cから延びる方向と、各接続部52bが連結部52cから延びる方向とは、互いに同じである。引出部52dは、圧電層41に形成された貫通孔41x(図3(a)参照)を介して、表面電極72と接続されている。表面電極72は、圧電層41の上面に配置され、引出部52dとZ方向に重なっている。 As shown in FIG. 3(b), the high potential electrode 52 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 42, and has a plurality of individual parts 52a, four connecting parts 52b, a connecting part 52c, and a lead-out part 52d. . The plurality of individual parts 52a are provided corresponding to each of the plurality of pressure chambers 10. Each individual portion 52a overlaps the corresponding pressure chamber 10 in the Z direction. The four connection parts 52b are provided corresponding to each of the four pressure chamber rows 9. Each connecting portion 52b extends in the X direction and connects one end in the Y direction (the right end in FIG. 3(b)) of the individual portion 52a corresponding to each of the eight pressure chambers 10 of the pressure chamber row 9. There is. The connecting portion 52c extends in the Y direction and connects one end of the four connecting portions 52b in the X direction (lower end in FIG. 3(b)). The pull-out portion 52d is drawn out from the other end of the connecting portion 52c in the Y direction (the left end in FIG. 3(b)) to the other end in the X direction (upward in FIG. 3(b)). The direction in which the drawer portion 52d extends from the connecting portion 52c is the same as the direction in which each connecting portion 52b extends from the connecting portion 52c. The lead-out portion 52d is connected to the surface electrode 72 via a through hole 41x (see FIG. 3(a)) formed in the piezoelectric layer 41. The surface electrode 72 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 41, and overlaps the lead-out portion 52d in the Z direction.

表面電極72は、COF23(図2参照)の配線と電気的に接続されている。ドライバIC24は、COF23の配線を介して、高電位電極52に高電位(VDD電位)を付与する。 The surface electrode 72 is electrically connected to the wiring of the COF 23 (see FIG. 2). The driver IC 24 applies a high potential (VDD potential) to the high potential electrode 52 via the wiring of the COF 23 .

低電位電極53は、図3(c)に示すように、圧電層43の上面に配置され、複数の個別部53aと、4つの接続部53bと、連結部53cと、引出部53dとを有する。X方向に互いに隣接する2つの圧力室10の間に、個別部53aが配置されている。さらに、圧電アクチュエータ22の辺22aと、辺22aとX方向に隣接する圧力室10との間に、個別部53aが配置されている。複数の個別部53aのうち、X方向の一端(図3(c)の下端)に位置する4つの個別部53aを除く個別部53aは、それぞれ、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。上記4つの個別部53aは、それぞれ、辺22aとX方向に隣接する圧力室10と、Z方向に重なる部分を有する。4つの接続部53bは、4つの圧力室列9のそれぞれに対応して設けられている。各接続部53bは、X方向に延び、当該圧力室列9の8個の圧力室10のそれぞれに対応する個別部53aのY方向の他端(図3(c)の左端)同士を接続している。連結部53cは、Y方向に延び、4つの接続部53bのX方向の他端(図3(c)の上端)同士を接続している。連結部53cは、圧電アクチュエータ22の辺22bとX方向に隣接する4つの圧力室10のそれぞれと、Z方向に重なる部分を有する。引出部53dは、連結部53cのY方向の他端(図3(c)の左端)から、X方向の一方(図3(c)の下方)に引き出されている。引出部53dが連結部53cから延びる方向と、各接続部53bが連結部53cから延びる方向とは、互いに同じである。引出部53dは、圧電層41に形成された貫通孔41y(図3(a)参照)及び圧電層42に形成された貫通孔42y(図3(b)参照)を介して、表面電極73と接続されている。表面電極73は、圧電層41の上面に配置され、引出部53dとZ方向に重なっている。 The low potential electrode 53 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 43, as shown in FIG. . An individual portion 53a is arranged between two pressure chambers 10 adjacent to each other in the X direction. Further, an individual portion 53a is arranged between the side 22a of the piezoelectric actuator 22 and the pressure chamber 10 adjacent to the side 22a in the X direction. Among the plurality of individual parts 53a, the individual parts 53a excluding the four individual parts 53a located at one end in the X direction (lower end in FIG. 3(c)) are connected to two pressure chambers 10 adjacent to each other in the X direction. It has a portion that straddles and overlaps the two pressure chambers 10 in the Z direction. Each of the four individual portions 53a has a portion that overlaps in the Z direction with the side 22a and the pressure chamber 10 adjacent in the X direction. The four connection parts 53b are provided corresponding to each of the four pressure chamber rows 9. Each connecting portion 53b extends in the X direction, and connects the other end (left end in FIG. 3(c)) of the individual portion 53a in the Y direction corresponding to each of the eight pressure chambers 10 of the pressure chamber row 9. ing. The connecting portion 53c extends in the Y direction and connects the other ends of the four connecting portions 53b in the X direction (the upper ends in FIG. 3(c)). The connecting portion 53c has a portion that overlaps in the Z direction with each of the four pressure chambers 10 adjacent to the side 22b of the piezoelectric actuator 22 in the X direction. The pull-out portion 53d is pulled out from the other end of the connecting portion 53c in the Y direction (the left end in FIG. 3(c)) to one side in the X direction (downward in FIG. 3(c)). The direction in which the drawer portion 53d extends from the connecting portion 53c is the same as the direction in which each connecting portion 53b extends from the connecting portion 53c. The lead-out portion 53d connects to the surface electrode 73 through a through hole 41y formed in the piezoelectric layer 41 (see FIG. 3(a)) and a through hole 42y formed in the piezoelectric layer 42 (see FIG. 3(b)). It is connected. The surface electrode 73 is arranged on the upper surface of the piezoelectric layer 41 and overlaps the lead-out portion 53d in the Z direction.

表面電極73は、COF23(図2参照)の配線と電気的に接続されている。ドライバIC24は、COF23の配線を介して、低電位電極53に低電位(GND電位)を付与する。 The surface electrode 73 is electrically connected to the wiring of the COF 23 (see FIG. 2). The driver IC 24 applies a low potential (GND potential) to the low potential electrode 53 via the wiring of the COF 23 .

図4及び図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とに挟まれた部分を「第1活性部61」という。圧電層41,42のうち、Z方向において駆動電極51と低電位電極53とに挟まれた部分を「第2活性部62」「第3活性部63」という。第1活性部61は主に上向きに分極され、第2活性部62及び第3活性部63は主に下向きに分極されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the portion of the piezoelectric layer 41 sandwiched between the drive electrode 51 and the high potential electrode 52 in the Z direction is referred to as a "first active portion 61." The portions of the piezoelectric layers 41 and 42 sandwiched between the drive electrode 51 and the low potential electrode 53 in the Z direction are referred to as a "second active part 62" and a "third active part 63." The first active part 61 is mainly polarized upward, and the second active part 62 and the third active part 63 are mainly polarized downward.

圧電アクチュエータ22は、圧力室10毎に、第1活性部61と第2活性部62と第3活性部63とから構成されるアクチュエータ部60を有する。 The piezoelectric actuator 22 has an actuator section 60 that includes a first active section 61 , a second active section 62 , and a third active section 63 for each pressure chamber 10 .

第2活性部62及び第3活性部63は、クロストークを抑制する機能を有する。クロストークとは、ある圧力室10におけるアクチュエータ部60の変形に伴う圧力変動が当該圧力室10とX方向に隣接する別の圧力室10に伝わる現象をいう。 The second active section 62 and the third active section 63 have a function of suppressing crosstalk. Crosstalk refers to a phenomenon in which pressure fluctuations due to deformation of the actuator section 60 in a certain pressure chamber 10 are transmitted to another pressure chamber 10 adjacent to the pressure chamber 10 in the X direction.

以下、図5を参照し、1つのアクチュエータ部60における活性部61~63間の位置関係、1つのアクチュエータ部60の活性部61~63とこれに対応する圧力室10との位置関係等について説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 5, the positional relationship between the active parts 61 to 63 in one actuator part 60, the positional relationship between the active parts 61 to 63 in one actuator part 60 and the corresponding pressure chamber 10, etc. will be explained. do.

第1活性部61は、圧力室10のX方向の略中央領域とZ方向に重なっており、圧力室10とZ方向に重ならない部分を有していない。第2活性部62と第3活性部63とは、X方向において互いに離隔している。第1活性部61は、X方向において第2活性部62と第3活性部63との間に配置された部分を有する。 The first active portion 61 overlaps in the Z direction with a substantially central region of the pressure chamber 10 in the X direction, and does not have a portion that does not overlap with the pressure chamber 10 in the Z direction. The second active part 62 and the third active part 63 are separated from each other in the X direction. The first active section 61 has a portion disposed between the second active section 62 and the third active section 63 in the X direction.

第2活性部62は、第1活性部61からX方向の一方(図5の左方)に離隔し、圧力室10のX方向の一端(図5の左端)とZ方向に重なる部分と、圧力室10とZ方向に重ならない部分とを有する。 The second active part 62 has a part that is separated from the first active part 61 in one direction in the X direction (the left side in FIG. 5) and overlaps in the Z direction with one end in the X direction (the left end in FIG. 5) of the pressure chamber 10; It has a portion that does not overlap with the pressure chamber 10 in the Z direction.

第3活性部63は、圧力室10におけるX方向の中心と他端(図5の右端)との間の領域とZ方向に重なっており、圧力室10とZ方向に重ならない部分を有していない。第3活性部63は、第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図5の右端)とZ方向に重なっている。 The third active portion 63 overlaps in the Z direction with a region between the center of the pressure chamber 10 in the X direction and the other end (the right end in FIG. 5), and has a portion that does not overlap with the pressure chamber 10 in the Z direction. Not yet. The third active portion 63 overlaps the other end of the first active portion 61 in the X direction (the right end in FIG. 5) in the Z direction.

次に、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60の動作について説明する。 Next, with reference to FIG. 6, the operation of the actuator section 60 corresponding to a certain nozzle 15 when ink is ejected from the nozzle 15 will be described.

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、各アクチュエータ部60において、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61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61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、圧電体40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。 Before the printer 1 starts the recording operation, a low potential (GND potential) is applied to each drive electrode 51, as shown in FIG. 6(a). At this time, in each actuator section 60, an upward electric field equal to the polarization direction is generated in the first active section 61 due to the potential difference between the drive electrode 51 and the high potential electrode 52, and the first active section 61 is and the direction along the Y direction). As a result, a portion of the laminate including the piezoelectric body 40 and the ink separation layer 44 that overlaps the pressure chamber 10 in the Z direction is bent so as to be convex (downward) toward the pressure chamber 10 . At this time, the volume of the pressure chamber 10 is smaller than that in the case where the laminate is flat.

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、当該アクチュエータ部60において、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61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62及び第3活性部63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62及び第3活性部63が面方向に収縮する。ただし、第2活性部62及び第3活性部63は、上記のとおりクロストーク抑制機能を有するものであり、アクチュエータ部60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。 When the printer 1 starts a recording operation and ink is ejected from a certain nozzle 15, first, as shown in FIG. ) to a high potential (VDD potential). At this time, in the actuator section 60, the potential difference between the drive electrode 51 and the high potential electrode 52 disappears, so that the contraction of the first active section 61 is eliminated. On the other hand, due to the potential difference between the drive electrode 51 and the low potential electrode 53, a downward electric field is generated in the second active part 62 and the third active part 63, which is equal to the polarization direction of the second active part 62 and the third active part 63. The portion 63 contracts in the plane direction. However, the second active section 62 and the third active section 63 have a crosstalk suppressing function as described above, and hardly contribute to the deformation of the actuator section 60. That is, at this time, the laminate does not bend so that the portion overlapping with the pressure chamber 10 in the Z direction becomes convex in the direction away from the pressure chamber 10 (upward), but becomes flat. As a result, the volume of the pressure chamber 10 becomes larger than that in FIG. 6(a).

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、当該アクチュエータ部60において、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62及び第3活性部63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61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61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。 Thereafter, as shown in FIG. 6A, the potential of the drive electrode 51 corresponding to the nozzle 15 is switched from a high potential (VDD potential) to a low potential (GND potential). At this time, in the actuator section 60, the potential difference between the drive electrode 51 and the low potential electrode 53 is eliminated, so that the contraction of the second active section 62 and the third active section 63 is eliminated. On the other hand, due to the potential difference between the drive electrode 51 and the high potential electrode 52, an upward electric field equal to the polarization direction is generated in the first active part 61, and the first active part 61 contracts in the planar direction. As a result, the portion of the laminate that overlaps the pressure chamber 10 in the Z direction is bent so as to be convex (downward) toward the pressure chamber 10 . At this time, since the volume of the pressure chamber 10 is greatly reduced, a large pressure is applied to the ink within the pressure chamber 10, and the ink is ejected from the nozzle 15.

このようなアクチュエータ部60の動作が繰り返し行われることで、アクチュエータ部60の変形量が低下すること(即ち、駆動劣化)が懸念される。しかしながら、本実施形態では、以下の要件(I),(II-a)を満たすことで、アクチュエータ部60の駆動劣化を抑制できる。 There is a concern that the amount of deformation of the actuator section 60 will decrease (that is, drive deterioration) due to repeated operations of the actuator section 60. However, in the present embodiment, drive deterioration of the actuator section 60 can be suppressed by satisfying the following requirements (I) and (II-a).

要件(I): 第2活性部62は、第1活性部61からX方向の一方(図5の左方)に離隔している。 Requirement (I): The second active part 62 is separated from the first active part 61 in one direction in the X direction (left side in FIG. 5).

要件(II-a): 第3活性部63は、第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図5の右端)とZ方向に重なっている。 Requirement (II-a): The third active portion 63 overlaps the other end of the first active portion 61 in the X direction (the right end in FIG. 5) in the Z direction.

具体的には、特開2019-177562号公報に示されているように、上記要件(I),(II-a)を満たすことで、アクチュエータ部60の変形回数の増加に伴い、第2活性部62は変形量が低下し得るが、第3活性部63は変形量が増加し、1つのアクチュエータ部60全体としての変形量が安定する。 Specifically, as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 2019-177562, by satisfying the above requirements (I) and (II-a), the second activation Although the amount of deformation of the portion 62 may decrease, the amount of deformation of the third active portion 63 increases, and the amount of deformation of one actuator portion 60 as a whole becomes stable.

ここで、本実施形態の圧電アクチュエータ22は、インク分離層44(図5参照)の上面に、圧電層41~43及び各電極51~53を順次形成することで製造される。各電極51~53は、スキージを用いたスクリーン印刷により形成される。この場合、スキージの移動方向の下流側の端部に滲みが生じ易く、当該滲みが薄肉部51s,52s,53s(図5参照)となって形成され得る。 Here, the piezoelectric actuator 22 of this embodiment is manufactured by sequentially forming piezoelectric layers 41 to 43 and electrodes 51 to 53 on the upper surface of the ink separation layer 44 (see FIG. 5). Each electrode 51 to 53 is formed by screen printing using a squeegee. In this case, bleeding is likely to occur at the end on the downstream side in the moving direction of the squeegee, and the bleeding may be formed as thin portions 51s, 52s, and 53s (see FIG. 5).

例えば、高電位電極52を形成する際には、図7に示すように、圧電層42の上面に、高電位電極52に対応する孔101xが形成されたマスク101を配置し、スキージ100を移動させて、スクリーン印刷により高電位電極52を形成する。このときスキージ100は、その移動方向Dの下流側に電極の材料(例えば、銀、ニッケル、金等)110を保持しつつ、移動する。当該材料110が孔101xに入り込むことで、高電位電極52が形成される。このとき、高電位電極52における移動方向Dの下流側の端部に材料110が流れ込むことで、滲みAが生じ易い。この滲みAが、薄肉部52sとして形成される。 For example, when forming the high potential electrode 52, as shown in FIG. Then, a high potential electrode 52 is formed by screen printing. At this time, the squeegee 100 moves while holding the electrode material (for example, silver, nickel, gold, etc.) 110 on the downstream side in the moving direction D. The high potential electrode 52 is formed by the material 110 entering the hole 101x. At this time, the material 110 flows into the downstream end of the high potential electrode 52 in the moving direction D, which tends to cause bleeding A. This bleeding A is formed as the thin portion 52s.

このように、高電位電極52は、マスク101の孔101xに対応する厚肉部52tと、厚肉部52tに対して移動方向Dの下流側に位置する薄肉部52sとを有する。薄肉部52sは、厚肉部52tよりもZ方向の厚みが小さい。 In this way, the high potential electrode 52 has a thick portion 52t corresponding to the hole 101x of the mask 101, and a thin portion 52s located downstream in the moving direction D with respect to the thick portion 52t. The thin portion 52s has a smaller thickness in the Z direction than the thick portion 52t.

駆動電極51及び低電位電極53も同様であり、図5に示すように、それぞれ、厚肉部51t,53tと、厚肉部51t,53tに対して移動方向Dの下流側に位置する薄肉部51s,53sとを有する。薄肉部51s,53sは、厚肉部51t,53tよりもZ方向の厚みが小さい。 The same applies to the drive electrode 51 and the low potential electrode 53, and as shown in FIG. 51s and 53s. The thin parts 51s and 53s have a smaller thickness in the Z direction than the thick parts 51t and 53t.

厚肉部51tが本発明の「第1厚肉部」に該当し、薄肉部51sが本発明の「第1薄肉部」に該当する。厚肉部52tが本発明の「第2厚肉部」に該当し、薄肉部52sが本発明の「第2薄肉部」に該当する。厚肉部53tが本発明の「第33厚肉部」に該当し、薄肉部53sが本発明の「第3薄肉部」に該当する。 The thick part 51t corresponds to the "first thick part" of the present invention, and the thin part 51s corresponds to the "first thin part" of the present invention. The thick part 52t corresponds to the "second thick part" of the present invention, and the thin part 52s corresponds to the "second thin part" of the present invention. The thick part 53t corresponds to the "33rd thick part" of the present invention, and the thin part 53s corresponds to the "third thin part" of the present invention.

例えば、厚肉部51t~53tのZ方向の厚みは1μm程度であり、薄肉部51s~53sのZ方向の厚みは0.1μm以下である。また、薄肉部51s~53sのX方向の長さは、例えば、10~100μmであり、第2活性部62と第1活性部61とのX方向の間隔S以上である。 For example, the thickness of the thick portions 51t to 53t in the Z direction is approximately 1 μm, and the thickness of the thin portions 51s to 53s in the Z direction is 0.1 μm or less. Further, the length of the thin portions 51s to 53s in the X direction is, for example, 10 to 100 μm, which is greater than the distance S between the second active portion 62 and the first active portion 61 in the X direction.

本実施形態では、駆動電極51を形成する際のスキージ100の移動方向Dを、X方向の他方(図5の右方)から一方(図5の左方)に向かう方向としている。したがって、薄肉部51sは、厚肉部51tに対してX方向の一方(図5の左方)に位置している。 In this embodiment, the moving direction D of the squeegee 100 when forming the drive electrode 51 is a direction from the other side (right side in FIG. 5) to one side (left side in FIG. 5) in the X direction. Therefore, the thin portion 51s is located on one side in the X direction (left side in FIG. 5) with respect to the thick portion 51t.

駆動電極51は、X方向において、第2活性部62におけるX方向の一方の端部(図5の左端)を形成する一端51xと、第3活性部63におけるX方向の他方の端部(図5の右端)を形成する他端51yとを有する。薄肉部51sは、一端51xに形成され、他端51yに形成されていない。薄肉部51sは、圧力室10とZ方向に重ならない部分に配置されている。 In the X direction, the drive electrode 51 has one end 51x forming one end in the X direction of the second active part 62 (the left end in FIG. 5) and the other end 51y forming the right end of 5. The thin portion 51s is formed at one end 51x and not formed at the other end 51y. The thin portion 51s is arranged in a portion that does not overlap the pressure chamber 10 in the Z direction.

上記スキージ100の移動方向Dは、全ての駆動電極51において同じである。したがって、全ての駆動電極51において、薄肉部51sは厚肉部51tに対してX方向の同じ側に配置されている。 The moving direction D of the squeegee 100 is the same for all drive electrodes 51. Therefore, in all the drive electrodes 51, the thin portions 51s are arranged on the same side in the X direction with respect to the thick portions 51t.

高電位電極52を形成する際は、スキージ100の移動方向Dを、X方向の一方(図5の左方)から他方(図5の右方)に向かう方向としている。したがって、薄肉部52sは、厚肉部52tに対してX方向の他方(図5の右方)に位置している。 When forming the high potential electrode 52, the moving direction D of the squeegee 100 is a direction from one side of the X direction (left side in FIG. 5) to the other side (right side in FIG. 5). Therefore, the thin portion 52s is located on the other side of the thick portion 52t in the X direction (to the right in FIG. 5).

高電位電極52の個別部52aは、X方向において、第1活性部61におけるX方向の一方の端部(図5の左端)を形成する一端52axと、第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図5の右端)を形成する他端52ayとを有する。薄肉部52sは、他端52ayに形成され、一端52axに形成されていない。 In the X direction, the individual portion 52a of the high potential electrode 52 has one end 52ax forming one end in the X direction (the left end in FIG. 5) of the first active portion 61, and the other end in the X direction of the first active portion 61. (the right end in FIG. 5) and the other end 52ay. The thin portion 52s is formed at the other end 52ay, and is not formed at the one end 52ax.

上記スキージ100の移動方向Dは、全ての個別部52aにおいて同じである。したがって、複数の駆動電極51のそれぞれに対し、薄肉部52sが厚肉部52tに対してX方向の同じ側に配置されている。 The moving direction D of the squeegee 100 is the same in all the individual parts 52a. Therefore, for each of the plurality of drive electrodes 51, the thin portion 52s is arranged on the same side in the X direction as the thick portion 52t.

低電位電極53を形成する際は、スキージ100の移動方向Dを、X方向の他方(図5の右方)から一方(図5の左方)に向かう方向としている。したがって、薄肉部53sは、厚肉部53tに対してX方向の一方(図5の左方)に位置している。 When forming the low potential electrode 53, the moving direction D of the squeegee 100 is from the other side (right side in FIG. 5) to the other side (left side in FIG. 5) in the X direction. Therefore, the thin portion 53s is located on one side in the X direction (left side in FIG. 5) with respect to the thick portion 53t.

低電位電極53の個別部53aは、X方向において、第3活性部63におけるX方向の一方の端部(図5の左端)を形成する一端53axと、第2活性部62におけるX方向の他方の端部(図5の右端)を形成する他端53ayとを有する。薄肉部53sは、一端53axに形成され、他端53ayに形成されていない。 In the X direction, the individual portion 53a of the low potential electrode 53 has one end 53ax forming one end in the X direction (the left end in FIG. 5) of the third active portion 63, and the other end in the X direction of the second active portion 62. (the right end in FIG. 5) and the other end 53ay. The thin portion 53s is formed at one end 53ax and not formed at the other end 53ay.

上記スキージ100の移動方向Dは、全ての個別部53aにおいて同じである。したがって、複数の駆動電極51のそれぞれに対し、薄肉部53sが厚肉部53tに対してX方向の同じ側に配置されている。 The moving direction D of the squeegee 100 is the same in all the individual parts 53a. Therefore, for each of the plurality of drive electrodes 51, the thin portion 53s is arranged on the same side in the X direction as the thick portion 53t.

本実施形態では、図5に示すように、個別部52aの厚肉部52tにおける薄肉部52sが接続する端部と、個別部53aの厚肉部53tにおける薄肉部53sが接続する端部とが、X方向において互いに同じ位置にある。厚肉部52tと厚肉部53tとは、Z方向に互いに重ならず、X方向に互いに隣接している。薄肉部52sは厚肉部53tとZ方向に重なり、薄肉部53sは厚肉部52tとZ方向に重なっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 5, the end portion of the thick portion 52t of the individual portion 52a to which the thin portion 52s connects and the end portion of the thick portion 53t of the individual portion 53a to which the thin portion 53s connects. , are at the same position in the X direction. The thick portion 52t and the thick portion 53t do not overlap each other in the Z direction, but are adjacent to each other in the X direction. The thin portion 52s overlaps the thick portion 53t in the Z direction, and the thin portion 53s overlaps the thick portion 52t in the Z direction.

以上に述べたように、本実施形態の圧電アクチュエータ22によれば、高電位電極52の個別部52aにおいて、薄肉部52sは、他端52ayに形成され、一端52axに形成されていない(図5参照)。本実施形態の圧電アクチュエータ22の製造方法は、高電位電極52を、X方向の一方から他方(図5の右方)に向かってスキージ100を移動させ、スクリーン印刷により形成する工程を備えている(図7参照)。薄肉部52sが一端52axに形成されると、第1活性部61が第2活性部62に近づく方向に長くなる。この場合、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に重なり合うことで、要件(I)が満たされなくなり得る。これに対し、本実施形態では、薄肉部52sが他端52ayに形成されかつ一端52axに形成されていないため、第1活性部61が第2活性部62に近づく方向に長くならず、上記要件(I)を確実に満たすことができる。 As described above, according to the piezoelectric actuator 22 of this embodiment, in the individual portion 52a of the high potential electrode 52, the thin portion 52s is formed at the other end 52ay, and is not formed at the one end 52ax (FIG. reference). The method for manufacturing the piezoelectric actuator 22 of this embodiment includes a step of moving a squeegee 100 from one side in the X direction toward the other (right side in FIG. 5) and forming the high potential electrode 52 by screen printing. (See Figure 7). When the thin portion 52s is formed at one end 52ax, the first active portion 61 becomes longer in the direction approaching the second active portion 62. In this case, the second active part 62 and the first active part 61 are not separated from each other in the X direction, but are adjacent to each other in the X direction, or overlap in the Z direction, so that requirement (I) may not be satisfied. On the other hand, in the present embodiment, since the thin portion 52s is formed at the other end 52ay and not at the one end 52ax, the first active portion 61 does not become longer in the direction approaching the second active portion 62, and the above-mentioned requirements are met. (I) can be certainly satisfied.

本実施形態の圧電アクチュエータ22によれば、低電位電極53の個別部53aにおいて、薄肉部53sは、一端53axに形成され、他端53ayに形成されていない(図5参照)。本実施形態の圧電アクチュエータ22の製造方法は、低電位電極53を、X方向の他方から一方(図5の左方)に向かってスキージ100を移動させ、スクリーン印刷により形成する工程を備えている。薄肉部53sが他端53ayに形成されると、第2活性部62が第1活性部61に近づく方向に長くなる。この場合、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に重なり合うことで、要件(I)が満たされなくなり得る。これに対し、本実施形態では、薄肉部53sが一端53axに形成されかつ他端53ayに形成されていないため、第2活性部62が第1活性部61に近づく方向に長くならず、要件(I)を確実に満たすことができる。 According to the piezoelectric actuator 22 of this embodiment, in the individual portion 53a of the low potential electrode 53, the thin portion 53s is formed at one end 53ax and not formed at the other end 53ay (see FIG. 5). The method for manufacturing the piezoelectric actuator 22 of this embodiment includes a step of moving a squeegee 100 from the other side toward one side (left side in FIG. 5) in the X direction and forming the low potential electrode 53 by screen printing. . When the thin portion 53s is formed at the other end 53ay, the second active portion 62 becomes longer in the direction approaching the first active portion 61. In this case, the second active part 62 and the first active part 61 are not separated from each other in the X direction, but are adjacent to each other in the X direction, or overlap in the Z direction, so that requirement (I) may not be satisfied. On the other hand, in this embodiment, since the thin portion 53s is formed at one end 53ax and not at the other end 53ay, the second active portion 62 does not become longer in the direction approaching the first active portion 61, and the requirements ( I) can be definitely satisfied.

要件(II-a)[第3活性部63が第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図5の右端)とZ方向に重なるという要件]を満たす構成において、厚肉部52t,53t同士がZ方向に重ならずにX方向に隣接し、薄肉部52sが厚肉部53tとZ方向に重なり、薄肉部53sが厚肉部52tとZ方向に重なっている(図5参照)。厚肉部52t,53t同士がZ方向に重なると、当該部分の剛性が高くなり、アクチュエータ部60の変形が阻害され得る。これに対し、本実施形態では、厚肉部52t,53t同士がZ方向に重ならないため、上記のように剛性が高くなるのを抑制し、アクチュエータ部60の変形の阻害を抑制できる。 In a configuration that satisfies requirement (II-a) [requirement that the third active portion 63 overlaps the other end in the X direction (the right end in FIG. 5) of the first active portion 61 in the Z direction], the thick portion 52t, 53t are adjacent to each other in the X direction without overlapping in the Z direction, the thin part 52s overlaps with the thick part 53t in the Z direction, and the thin part 53s overlaps with the thick part 52t in the Z direction (see FIG. 5). . When the thick portions 52t and 53t overlap in the Z direction, the rigidity of the portions increases, and deformation of the actuator portion 60 may be inhibited. On the other hand, in this embodiment, since the thick portions 52t and 53t do not overlap in the Z direction, the increase in rigidity as described above can be suppressed, and inhibition of deformation of the actuator section 60 can be suppressed.

駆動電極51において、薄肉部51sは、一端51xに形成され、他端51yに形成されていない(図5参照)。本実施形態の圧電アクチュエータ22は、流路ユニット21に対し、一端51xが圧力室10とZ方向に重ならず、他端51yが圧力室10とZ方向に重なるよう固定されることが想定される。この場合に、薄肉部51sが他端51yに形成されると、圧力室10とZ方向に重なる部分の剛性が高くなることで、アクチュエータ部60の変形が阻害され得る。これに対し、本実施形態では、薄肉部51sが一端51xに形成されかつ他端51yに形成されていないため、圧力室10とZ方向に重なる部分の剛性が高くなるのを抑制し、アクチュエータ部60の変形の阻害を抑制できる。 In the drive electrode 51, the thin portion 51s is formed at one end 51x and not formed at the other end 51y (see FIG. 5). It is assumed that the piezoelectric actuator 22 of this embodiment is fixed to the flow path unit 21 so that one end 51x does not overlap with the pressure chamber 10 in the Z direction, and the other end 51y overlaps with the pressure chamber 10 in the Z direction. Ru. In this case, if the thin portion 51s is formed at the other end 51y, the rigidity of the portion overlapping with the pressure chamber 10 in the Z direction is increased, and deformation of the actuator portion 60 may be inhibited. On the other hand, in the present embodiment, since the thin wall portion 51s is formed at one end 51x and not at the other end 51y, the stiffness of the portion overlapping with the pressure chamber 10 in the Z direction is suppressed from increasing, and the actuator portion 60 can be prevented from deforming.

第2活性部62と第1活性部61とのX方向の間隔Sは、薄肉部52sのX方向の長さ以下である(図5参照)。この場合において、薄肉部52sが一端52axに形成されると、間隔Sが薄肉部52sによって埋められ、要件(I)が満たされない可能性が高くなる。しかし本実施形態では、薄肉部52sが一端52axではなく他端52ayに形成されているため、要件(I)が満たされなくなる問題を抑制できる。 The distance S between the second active portion 62 and the first active portion 61 in the X direction is equal to or less than the length of the thin portion 52s in the X direction (see FIG. 5). In this case, if the thin portion 52s is formed at one end 52ax, the spacing S will be filled by the thin portion 52s, increasing the possibility that requirement (I) will not be satisfied. However, in this embodiment, since the thin portion 52s is formed not at the end 52ax but at the other end 52ay, the problem that requirement (I) is not satisfied can be suppressed.

第2活性部62と第1活性部61とのX方向の間隔Sは、薄肉部53sのX方向の長さ以下である(図5参照)。この場合において、薄肉部53sが他端53ayに形成されると、間隔Sが薄肉部53sによって埋められ、要件(I)が満たされない可能性が高くなる。しかし本実施形態では、薄肉部53sが他端53ayではなく一端53axに形成されているため、要件(I)が満たされなくなる問題を抑制できる。 The distance S between the second active part 62 and the first active part 61 in the X direction is equal to or less than the length of the thin part 53s in the X direction (see FIG. 5). In this case, if the thin portion 53s is formed at the other end 53ay, the spacing S will be filled by the thin portion 53s, increasing the possibility that requirement (I) will not be satisfied. However, in this embodiment, since the thin portion 53s is formed not at the other end 53ay but at one end 53ax, the problem that requirement (I) is not satisfied can be suppressed.

複数の駆動電極51のそれぞれに対し、薄肉部52sが厚肉部52tに対してX方向(駆動電極51の配列方向)の同じ側に配置されている。この場合、X方向に配列された複数のアクチュエータ部60において、活性部61~63の配置態様が揃う。これにより、X方向に配列された複数のアクチュエータ部60における変形特性のばらつきを抑制できる。 For each of the plurality of drive electrodes 51, the thin part 52s is arranged on the same side in the X direction (the arrangement direction of the drive electrodes 51) with respect to the thick part 52t. In this case, in the plurality of actuator sections 60 arranged in the X direction, the active sections 61 to 63 are arranged in the same manner. Thereby, variations in deformation characteristics among the plurality of actuator sections 60 arranged in the X direction can be suppressed.

複数の駆動電極51のそれぞれに対し、薄肉部53sが厚肉部53tに対してX方向(駆動電極51の配列方向)の同じ側に配置されている。この場合、上記同様、X方向に配列された複数のアクチュエータ部60において、活性部61~63の配置態様が揃う。これにより、X方向に配列された複数のアクチュエータ部60における変形特性のばらつきを抑制できる。 For each of the plurality of drive electrodes 51, the thin wall portion 53s is arranged on the same side of the thick wall portion 53t in the X direction (the direction in which the drive electrodes 51 are arranged). In this case, similarly to the above, the active parts 61 to 63 are arranged in the same manner in the plurality of actuator parts 60 arranged in the X direction. Thereby, variations in deformation characteristics among the plurality of actuator sections 60 arranged in the X direction can be suppressed.

<第2実施形態>
続いて、図8を参照し、本発明の第2実施形態に係る圧電アクチュエータ222について説明する。
<Second embodiment>
Next, with reference to FIG. 8, a piezoelectric actuator 222 according to a second embodiment of the present invention will be described.

第1実施形態(図5)では、要件(II-a)[第3活性部63が第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図5の右端)とZ方向に重なるという要件]を満たす構成において、厚肉部52t,53t同士がZ方向に重ならずにX方向に隣接し、薄肉部52sが厚肉部53tとZ方向に重なり、薄肉部53sが厚肉部52tとZ方向に重なっている。これに対し、第2実施形態(図8)では、要件(II-a)を満たす構成において、厚肉部52t,53t同士がX方向に離隔し、薄肉部52sと薄肉部53sとが、X方向における厚肉部52t,53tの間において、Z方向に互いに重なっている。 In the first embodiment (FIG. 5), requirement (II-a) [requirement that the third active section 63 overlaps the other end of the first active section 61 in the X direction (the right end in FIG. 5) in the Z direction] In a configuration that satisfies the above, the thick portions 52t and 53t do not overlap in the Z direction but are adjacent to each other in the X direction, the thin portion 52s overlaps the thick portion 53t in the Z direction, and the thin portion 53s overlaps the thick portion 52t in the Z direction. overlap in the direction. On the other hand, in the second embodiment (FIG. 8), in a configuration that satisfies requirement (II-a), the thick portions 52t and 53t are separated from each other in the X direction, and the thin portion 52s and the thin portion 53s are separated from each other in the X direction. The thick portions 52t and 53t overlap each other in the Z direction.

本実施形態では、第1実施形態と同様、厚肉部52t,53t同士がZ方向に重ならないため、アクチュエータ部60の変形の阻害を抑制できる。さらに本実施形態では、薄肉部52s,53s同士がZ方向に重なる構成を採用したことで、剛性が高くなるのをより確実に抑制し、アクチュエータ部60の変形の阻害をより一層抑制できる。 In this embodiment, as in the first embodiment, the thick portions 52t and 53t do not overlap in the Z direction, so that inhibition of deformation of the actuator section 60 can be suppressed. Furthermore, in this embodiment, by employing a configuration in which the thin portions 52s and 53s overlap in the Z direction, increase in rigidity can be more reliably suppressed, and inhibition of deformation of the actuator portion 60 can be further suppressed.

<第3実施形態>
続いて、図9(a)を参照し、本発明の第3実施形態に係る圧電アクチュエータ322について説明する。
<Third embodiment>
Next, a piezoelectric actuator 322 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9(a).

第1実施形態(図5)では、要件(II-a)[第3活性部63が第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図5の右端)とZ方向に重なるという要件]を満たす構成が採用されている。これに対し、第3実施形態(図9(a))では、要件(II-b)[第3活性部63が第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図9(a)の右端)とX方向に隣接するという要件]を満たす構成が採用されている。即ち、第3実施形態では、第3活性部63が、第1活性部61とZ方向に重なる部分を有さず、第1活性部61とX方向に隣接している。 In the first embodiment (FIG. 5), requirement (II-a) [requirement that the third active section 63 overlaps the other end of the first active section 61 in the X direction (the right end in FIG. 5) in the Z direction] A configuration that satisfies the following is adopted. On the other hand, in the third embodiment (FIG. 9(a)), requirement (II-b) [the third active portion 63 is located at the other end of the first active portion 61 in the X direction (in FIG. 9(a) A configuration that satisfies the requirement of being adjacent to the right end) in the X direction is adopted. That is, in the third embodiment, the third active section 63 does not have a portion that overlaps with the first active section 61 in the Z direction, and is adjacent to the first active section 61 in the X direction.

第3実施形態(図9(a))では、高電位電極52及び低電位電極53のZ方向の位置が、第1実施形態(図5)と逆である。第3実施形態(図9(a))では、Z方向において上から順に、駆動電極51、低電位電極53及び高電位電極52が配置されている。 In the third embodiment (FIG. 9A), the positions of the high potential electrode 52 and the low potential electrode 53 in the Z direction are opposite to those in the first embodiment (FIG. 5). In the third embodiment (FIG. 9(a)), a drive electrode 51, a low potential electrode 53, and a high potential electrode 52 are arranged in order from the top in the Z direction.

第3実施形態(図9(a))では、第1実施形態(図5)と同様、高電位電極52の個別部52aにおいて、薄肉部52sは、他端52ayに形成され、一端52axに形成されていない。低電位電極53の個別部53aにおいて、薄肉部53sは、一端53axに形成され、他端53ayに形成されていない。 In the third embodiment (FIG. 9(a)), similarly to the first embodiment (FIG. 5), in the individual portion 52a of the high potential electrode 52, the thin portion 52s is formed at the other end 52ay and at one end 52ax. It has not been. In the individual portion 53a of the low potential electrode 53, the thin portion 53s is formed at one end 53ax and not formed at the other end 53ay.

第3実施形態(図9(a))では、厚肉部52t,53t同士が、Z方向に重ならず、X方向に離隔している。薄肉部52s,53s同士が、Z方向に重ならず、X方向に隣接している。 In the third embodiment (FIG. 9(a)), the thick portions 52t and 53t do not overlap in the Z direction but are separated in the X direction. The thin parts 52s and 53s do not overlap in the Z direction but are adjacent to each other in the X direction.

第3実施形態(図9(a))において、薄肉部52sが一端52axに形成されると、第1活性部61が第2活性部62に近づく方向に長くなる。この場合、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に重なり合うことで、要件(I)が満たされなくなり得る。これに対し、第3実施形態では、薄肉部52sが他端52ayに形成されかつ一端52axに形成されていないため、第1活性部61が第2活性部62に近づく方向に長くならず、上記要件(I)を確実に満たすことができる。 In the third embodiment (FIG. 9(a)), when the thin portion 52s is formed at the end 52ax, the first active portion 61 becomes longer in the direction approaching the second active portion 62. In this case, the second active part 62 and the first active part 61 are not separated from each other in the X direction, but are adjacent to each other in the X direction, or overlap in the Z direction, so that requirement (I) may not be satisfied. On the other hand, in the third embodiment, since the thin portion 52s is formed at the other end 52ay and not at the one end 52ax, the first active portion 61 does not lengthen in the direction approaching the second active portion 62, and the Requirement (I) can be certainly satisfied.

また、薄肉部53sが他端53ayに形成されると、第2活性部62が第1活性部61に近づく方向に長くなる。この場合、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に重なり合うことで、要件(I)が満たされなくなり得る。これに対し、第3実施形態では、薄肉部53sが一端53axに形成されかつ他端53ayに形成されていないため、第2活性部62が第1活性部61に近づく方向に長くならず、要件(I)を確実に満たすことができる。 Further, when the thin portion 53s is formed at the other end 53ay, the second active portion 62 becomes longer in the direction approaching the first active portion 61. In this case, the second active part 62 and the first active part 61 are not separated from each other in the X direction, but are adjacent to each other in the X direction, or overlap in the Z direction, so that requirement (I) may not be satisfied. On the other hand, in the third embodiment, since the thin part 53s is formed at one end 53ax and not at the other end 53ay, the second active part 62 does not become longer in the direction approaching the first active part 61, and the thin part 53s is not formed at the other end 53ay. (I) can be certainly satisfied.

<第4実施形態>
続いて、図9(b)を参照し、本発明の第4実施形態に係る圧電アクチュエータ422について説明する。
<Fourth embodiment>
Next, a piezoelectric actuator 422 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9(b).

第4実施形態(図9(b))では、第3実施形態(図9(a))と同様、要件(II-b)[第3活性部63が第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図9(b)の右端)とX方向に隣接するという要件]を満たす構成が採用されている。即ち、第4実施形態(図9(b))では、第3実施形態(図9(a))と同様、第3活性部63が、第1活性部61とZ方向に重なる部分を有さず、第1活性部61とX方向に隣接している。 In the fourth embodiment (FIG. 9(b)), as in the third embodiment (FIG. 9(a)), the requirement (II-b) [the third active portion 63 is the other side of the first active portion 61 in the A configuration is adopted that satisfies the requirement that the end portion (the right end in FIG. 9(b)) be adjacent to the X direction. That is, in the fourth embodiment (FIG. 9(b)), similarly to the third embodiment (FIG. 9(a)), the third active portion 63 has a portion that overlaps with the first active portion 61 in the Z direction. First, it is adjacent to the first active part 61 in the X direction.

第4実施形態(図9(b))では、駆動電極51及び高電位電極52のZ方向の位置が、第1実施形態(図5)と逆である。第4実施形態(図9(b))では、Z方向において上から順に、高電位電極52、駆動電極51及び低電位電極53が配置されている。 In the fourth embodiment (FIG. 9(b)), the positions of the drive electrode 51 and the high potential electrode 52 in the Z direction are opposite to those in the first embodiment (FIG. 5). In the fourth embodiment (FIG. 9(b)), a high potential electrode 52, a drive electrode 51, and a low potential electrode 53 are arranged in order from the top in the Z direction.

第4実施形態(図9(b))では、第1実施形態(図5)と同様、高電位電極52の個別部52aにおいて、薄肉部52sは、他端52ayに形成され、一端52axに形成されていない。低電位電極53の個別部53aにおいて、薄肉部53sは、一端53axに形成され、他端53ayに形成されていない。 In the fourth embodiment (FIG. 9(b)), similarly to the first embodiment (FIG. 5), in the individual portion 52a of the high potential electrode 52, the thin portion 52s is formed at the other end 52ay and at one end 52ax. It has not been. In the individual portion 53a of the low potential electrode 53, the thin portion 53s is formed at one end 53ax and not formed at the other end 53ay.

第4実施形態(図9(b))では、第3実施形態(図9(a))と同様、厚肉部52t,53t同士が、Z方向に重ならず、X方向に離隔している。薄肉部52s,53s同士が、Z方向に重ならず、X方向に隣接している。 In the fourth embodiment (FIG. 9(b)), similarly to the third embodiment (FIG. 9(a)), the thick portions 52t and 53t do not overlap in the Z direction but are separated in the X direction. . The thin parts 52s and 53s do not overlap in the Z direction but are adjacent to each other in the X direction.

第4実施形態(図9(b))において、薄肉部52sが一端52axに形成されると、第1活性部61が第2活性部62に近づく方向に長くなる。この場合、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に重なり合うことで、要件(I)が満たされなくなり得る。これに対し、第4実施形態では、薄肉部52sが他端52ayに形成されかつ一端52axに形成されていないため、第1活性部61が第2活性部62に近づく方向に長くならず、上記要件(I)を確実に満たすことができる。 In the fourth embodiment (FIG. 9(b)), when the thin portion 52s is formed at the end 52ax, the first active portion 61 becomes longer in the direction approaching the second active portion 62. In this case, the second active part 62 and the first active part 61 are not separated from each other in the X direction, but are adjacent to each other in the X direction, or overlap in the Z direction, so that requirement (I) may not be satisfied. On the other hand, in the fourth embodiment, since the thin part 52s is formed at the other end 52ay and not at the one end 52ax, the first active part 61 does not become longer in the direction approaching the second active part 62, and the above-mentioned Requirement (I) can be certainly satisfied.

また、薄肉部53sが他端53ayに形成されると、第2活性部62が第1活性部61に近づく方向に長くなる。この場合、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に重なり合うことで、要件(I)が満たされなくなり得る。これに対し、第4実施形態では、薄肉部53sが一端53axに形成されかつ他端53ayに形成されていないため、第2活性部62が第1活性部61に近づく方向に長くならず、要件(I)を確実に満たすことができる。 Further, when the thin portion 53s is formed at the other end 53ay, the second active portion 62 becomes longer in the direction approaching the first active portion 61. In this case, the second active part 62 and the first active part 61 are not separated from each other in the X direction, but are adjacent to each other in the X direction, or overlap in the Z direction, so that requirement (I) may not be satisfied. On the other hand, in the fourth embodiment, since the thin part 53s is formed at one end 53ax and not at the other end 53ay, the second active part 62 is not elongated in the direction approaching the first active part 61, and the thin part 53s is not formed at the other end 53ay. (I) can be certainly satisfied.

<第5実施形態>
続いて、図9(c)を参照し、本発明の第5実施形態に係る圧電アクチュエータ522について説明する。
<Fifth embodiment>
Next, a piezoelectric actuator 522 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9(c).

第1実施形態(図5)では、要件(II-a)[第3活性部63が第1活性部61におけるX方向の他方の端部(図5の右端)とZ方向に重なるという要件]を満たす構成が採用されている。これに対し、第5実施形態(図9(c))では、要件(II-c)[第3活性部63が第1活性部61からX方向の他方に離隔し、かつ、第3活性部63と第1活性部61とのX方向の間隔S1が、第2活性部62と第1活性部61とのX方向の間隔S2よりも短いという要件]を満たす構成が採用されている。第5実施形態(図9(c))では、第3活性部63が、第1活性部61とZ方向に重なる部分を有さず、第1活性部61からX方向に離隔している。 In the first embodiment (FIG. 5), requirement (II-a) [requirement that the third active section 63 overlaps the other end of the first active section 61 in the X direction (the right end in FIG. 5) in the Z direction] A configuration that satisfies the following is adopted. On the other hand, in the fifth embodiment (FIG. 9(c)), the requirement (II-c) [the third active portion 63 is separated from the first active portion 61 in the other direction in the X direction, and the third active portion 63 and the first active section 61 is shorter than the interval S2 in the X direction between the second active section 62 and the first active section 61. In the fifth embodiment (FIG. 9(c)), the third active part 63 does not have a portion that overlaps with the first active part 61 in the Z direction, and is separated from the first active part 61 in the X direction.

第5実施形態(図9(c))では、第1実施形態(図5)における最下層の圧電層43が省略されており、圧電体40は、Z方向に積層された2つの圧電層41,42を有する。 In the fifth embodiment (FIG. 9(c)), the lowest piezoelectric layer 43 in the first embodiment (FIG. 5) is omitted, and the piezoelectric body 40 consists of two piezoelectric layers 41 laminated in the Z direction. , 42.

第5実施形態(図9(c))では、第1実施形態(図5)と同様、高電位電極52の個別部52aにおいて、薄肉部52sは、他端52ayに形成され、一端52axに形成されていない。低電位電極53の個別部53aにおいて、薄肉部53sは、一端53axに形成され、他端53ayに形成されていない。 In the fifth embodiment (FIG. 9(c)), similarly to the first embodiment (FIG. 5), in the individual portion 52a of the high potential electrode 52, the thin portion 52s is formed at the other end 52ay and at one end 52ax. It has not been. In the individual portion 53a of the low potential electrode 53, the thin portion 53s is formed at one end 53ax and not formed at the other end 53ay.

第5実施形態(図9(c))では、厚肉部52t,53t同士が、Z方向に重ならず、X方向に離隔している。薄肉部52s,53s同士が、Z方向に重ならず、X方向に離隔している。 In the fifth embodiment (FIG. 9(c)), the thick portions 52t and 53t do not overlap in the Z direction but are spaced apart in the X direction. The thin parts 52s and 53s do not overlap in the Z direction but are separated in the X direction.

第5実施形態(図9(c))において、薄肉部52sが一端52axに形成されると、第1活性部61が第2活性部62に近づく方向に長くなる。この場合、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に重なり合うことで、要件(I)が満たされなくなり得る。これに対し、第5実施形態では、薄肉部52sが他端52ayに形成されかつ一端52axに形成されていないため、第1活性部61が第2活性部62に近づく方向に長くならず、上記要件(I)を確実に満たすことができる。 In the fifth embodiment (FIG. 9(c)), when the thin portion 52s is formed at the end 52ax, the first active portion 61 becomes longer in the direction approaching the second active portion 62. In this case, the second active part 62 and the first active part 61 are not separated from each other in the X direction, but are adjacent to each other in the X direction, or overlap in the Z direction, so that requirement (I) may not be satisfied. On the other hand, in the fifth embodiment, since the thin portion 52s is formed at the other end 52ay and not at the one end 52ax, the first active portion 61 does not become longer in the direction approaching the second active portion 62, and the Requirement (I) can be certainly satisfied.

また、薄肉部53sが他端53ayに形成されると、第2活性部62が第1活性部61に近づく方向に長くなる。この場合、第2活性部62と第1活性部61とが、X方向に互いに離隔せず、X方向に互いに隣接したり、Z方向に重なり合うことで、要件(I)が満たされなくなり得る。これに対し、第5実施形態では、薄肉部53sが一端53axに形成されかつ他端53ayに形成されていないため、第2活性部62が第1活性部61に近づく方向に長くならず、要件(I)を確実に満たすことができる。 Further, when the thin portion 53s is formed at the other end 53ay, the second active portion 62 becomes longer in the direction approaching the first active portion 61. In this case, the second active part 62 and the first active part 61 are not separated from each other in the X direction, but are adjacent to each other in the X direction, or overlap in the Z direction, so that requirement (I) may not be satisfied. On the other hand, in the fifth embodiment, since the thin part 53s is formed at one end 53ax and not at the other end 53ay, the second active part 62 is not elongated in the direction approaching the first active part 61, and the thin part 53s is not formed at the other end 53ay. (I) can be certainly satisfied.

<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。
<Modified example>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made within the scope of the claims.

第1実施形態では、駆動電極51を形成する際のスキージ100の移動方向Dが、全ての駆動電極51において同じであるが、これに限定されない(高電位電極52及び低電位電極53についても同様)。例えば、電極51~53の列(図2に示す圧力室列9に対応する列)毎に、スキージ100の移動方向を異ならせてもよい。この場合でも、列内での薄肉部51~53sと厚肉部51t~53tとの位置関係が揃うこと、ひいては活性部61~63の配置態様が揃うことにより、X方向に配列された複数のアクチュエータ部60における変形特性のばらつきを抑制できる。 In the first embodiment, the moving direction D of the squeegee 100 when forming the drive electrodes 51 is the same for all the drive electrodes 51, but is not limited to this (the same applies to the high potential electrodes 52 and the low potential electrodes 53). ). For example, the moving direction of the squeegee 100 may be made different for each row of electrodes 51 to 53 (row corresponding to the pressure chamber row 9 shown in FIG. 2). Even in this case, the thin parts 51 to 53s and the thick parts 51t to 53t have the same positional relationship within the row, and the active parts 61 to 63 have the same arrangement, so that the plurality of Variations in deformation characteristics in the actuator section 60 can be suppressed.

第2活性部62と第1活性部61との第2方向の間隔(図5の間隔S)が、薄肉部52s(第2薄肉部)や薄肉部53s(第3薄肉部)の第2方向の長さを超えてもよい。 The distance in the second direction between the second active part 62 and the first active part 61 (distance S in FIG. 5) is the same as the distance between the thin part 52s (second thin part) and the thin part 53s (third thin part) in the second direction. may exceed the length of

本発明に係る圧電アクチュエータは、「第2薄肉部が、第2電極の他端に形成され、第2電極の一端に形成されていないこと」及び「第3薄肉部が、第3電極の一端に形成され、第3電極の他端に形成されていないこと」の少なくとも一方を満たせばよく、両方を満たすことには限定されない。 In the piezoelectric actuator according to the present invention, "the second thin part is formed at the other end of the second electrode and not formed at one end of the second electrode" and "the third thin part is formed at one end of the third electrode". It is sufficient to satisfy at least one of the following conditions: 1. The third electrode is formed at the other end of the third electrode and not formed at the other end of the third electrode, and is not limited to satisfying both conditions.

第1活性部は、圧力室と第1方向に重ならない部分を含んでもよい。 The first active portion may include a portion that does not overlap the pressure chamber in the first direction.

第1~第3電極の第3方向の位置は、図9(a)~(c)に示すように、任意に変更可能である。 The positions of the first to third electrodes in the third direction can be arbitrarily changed as shown in FIGS. 9(a) to 9(c).

インク分離層44(図5参照)を省略してもよい。 The ink separation layer 44 (see FIG. 5) may be omitted.

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。 The present invention is not limited to printers, but can also be applied to facsimiles, copy machines, multifunction devices, and the like. Further, the present invention is also applicable to liquid ejecting devices used for purposes other than image recording (for example, liquid ejecting devices that eject conductive liquid onto a substrate to form a conductive pattern). Furthermore, the piezoelectric actuator according to the present invention can be applied to any device other than a liquid ejection device.

22;222;322;422;522 圧電アクチュエータ
40 圧電体
41~43 圧電層
51 駆動電極(第1電極)
51x 一端
51y 他端
51t 厚肉部(第1厚肉部)
51s 薄肉部(第1薄肉部)
52 高電位電極(第2電極)
52ax 一端
52ay 他端
52t 厚肉部(第2厚肉部)
52s 薄肉部(第2薄肉部)
53 低電位電極(第3電極)
53ax 一端
53ay 他端
53t 厚肉部(第3厚肉部)
53s 薄肉部(第3薄肉部)
60 アクチュエータ部
61 第1活性部
62 第2活性部
63 第3活性部
100 スキージ
22; 222; 322; 422; 522 Piezoelectric actuator 40 Piezoelectric body 41-43 Piezoelectric layer 51 Drive electrode (first electrode)
51x One end 51y Other end 51t Thick part (first thick part)
51s Thin wall part (first thin wall part)
52 High potential electrode (second electrode)
52ax One end 52ay Other end 52t Thick part (second thick part)
52s Thin wall part (second thin wall part)
53 Low potential electrode (third electrode)
53ax One end 53ay Other end 53t Thick part (third thick part)
53s Thin wall part (3rd thin wall part)
60 Actuator part 61 First active part 62 Second active part 63 Third active part 100 Squeegee

Claims (13)

第1方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、
第1電極と、
前記第1方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、
前記第1方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備えた圧電アクチュエータであって、
前記圧電体は、前記第1方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3活性部であって、前記第1方向と直交する第2方向において前記第2活性部から離隔した第3活性部と、を有し、前記第1活性部は、前記第2方向において前記第2活性部と前記第3活性部との間に配置された部分を有し、
前記第2活性部は、前記第1活性部から前記第2方向の一方に離隔し、
前記第3活性部は、下記(a)~(c)のいずれかの位置にあり、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置
(b)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第2方向に隣接する位置
(c)前記第1活性部から前記第2方向の他方に離隔し、かつ、前記第3活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔が前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔よりも短くなる位置
前記第2電極は、第2厚肉部と、前記第2厚肉部よりも前記第1方向の厚みが小さい第2薄肉部と、を有し、
前記第2電極は、前記第2方向において、前記第1活性部における前記第2方向の一方の端部を形成する一端と、前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部を形成する他端と、を有し、
前記第2薄肉部は、前記第2電極の前記他端に形成され、前記第2電極の前記一端に形成されていないことを特徴とする、圧電アクチュエータ。
a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers stacked in a first direction;
a first electrode;
a second electrode separated from the first electrode in the first direction;
A piezoelectric actuator comprising: a third electrode spaced apart from the first electrode in the first direction;
The piezoelectric body includes a first active portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the first direction, and a first active portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction. a third active portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction, and separated from the second active portion in a second direction perpendicular to the first direction; a third active part, the first active part having a portion disposed between the second active part and the third active part in the second direction,
the second active part is spaced apart from the first active part in one of the second directions;
The third active part is located in any of the following positions (a) to (c),
(a) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the first direction; (b) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the second direction. (c) an adjacent position separated from the first active part in the other direction in the second direction, and the distance between the third active part and the first active part in the second direction is the same as that of the second active part; The second electrode has a second thick part and a second thin part that is smaller in thickness in the first direction than the second thick part. has a section and a
In the second direction, the second electrode forms one end forming one end of the first active part in the second direction and the other end of the first active part in the second direction. and the other end having
The piezoelectric actuator, wherein the second thin portion is formed at the other end of the second electrode and not formed at the one end of the second electrode.
前記第3電極は、第3厚肉部と、前記第3厚肉部よりも前記第1方向の厚みが小さい第3薄肉部と、を有し、
前記第3電極は、前記第2方向において、前記第3活性部における前記第2方向の一方の端部を形成する一端と、前記第2活性部における前記第2方向の他方の端部を形成する他端と、を有し、
前記第3薄肉部は、前記第3電極の前記一端に形成され、前記第3電極の前記他端に形成されていな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。
The third electrode has a third thick part and a third thin part having a smaller thickness in the first direction than the third thick part,
In the second direction, the third electrode forms one end forming one end of the third active part in the second direction and the other end of the second active part in the second direction. and the other end having
The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the third thin portion is formed at the one end of the third electrode and not formed at the other end of the third electrode.
第1方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、
第1電極と、
前記第1方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、
前記第1方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備えた圧電アクチュエータであって、
前記圧電体は、前記第1方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3活性部であって、前記第1方向と直交する第2方向において前記第2活性部から離隔した第3活性部と、を有し、前記第1活性部は、前記第2方向において前記第2活性部と前記第3活性部との間に配置された部分を有し、
前記第2活性部は、前記第1活性部から前記第2方向の一方に離隔し、
前記第3活性部は、下記(a)~(c)のいずれかの位置にあり、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置
(b)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第2方向に隣接する位置
(c)前記第1活性部から前記第2方向の他方に離隔し、かつ、前記第3活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔が前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔よりも短くなる位置
前記第3電極は、第3厚肉部と、前記第3厚肉部よりも前記第1方向の厚みが小さい第3薄肉部と、を有し、
前記第3電極は、前記第2方向において、前記第3活性部における前記第2方向の一方の端部を形成する一端と、前記第2活性部における前記第2方向の他方の端部を形成する他端と、を有し、
前記第3薄肉部は、前記第3電極の前記一端に形成され、前記第3電極の前記他端に形成されていないことを特徴とする、圧電アクチュエータ。
a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers stacked in a first direction;
a first electrode;
a second electrode separated from the first electrode in the first direction;
A piezoelectric actuator comprising: a third electrode spaced apart from the first electrode in the first direction;
The piezoelectric body includes a first active portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the first direction, and a first active portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction. a third active portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction, and separated from the second active portion in a second direction perpendicular to the first direction; a third active part, the first active part having a portion disposed between the second active part and the third active part in the second direction,
the second active part is spaced apart from the first active part in one of the second directions;
The third active part is located in any of the following positions (a) to (c),
(a) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the first direction; (b) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the second direction. (c) an adjacent position separated from the first active part in the other direction in the second direction, and the distance between the third active part and the first active part in the second direction is the same as that of the second active part; The third electrode has a third thick part and a third thin part that is smaller in thickness in the first direction than the third thick part. has a section and a
In the second direction, the third electrode forms one end forming one end of the third active part in the second direction and the other end of the second active part in the second direction. and the other end having
The piezoelectric actuator, wherein the third thin portion is formed at the one end of the third electrode and not formed at the other end of the third electrode.
前記第2電極は、第2厚肉部と、前記第2厚肉部よりも前記第1方向の厚みが小さい第2薄肉部と、を有し、
前記第2電極は、前記第2方向において、前記第1活性部における前記第2方向の一方の端部を形成する一端と、前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部を形成する他端と、を有し、
前記第2薄肉部は、前記第2電極の前記他端に形成され、前記第2電極の前記一端に形成されていないことを特徴とする、請求項3に記載の圧電アクチュエータ。
The second electrode has a second thick part and a second thin part having a smaller thickness in the first direction than the second thick part,
In the second direction, the second electrode forms one end forming one end of the first active part in the second direction and the other end of the first active part in the second direction. and the other end having
4. The piezoelectric actuator according to claim 3, wherein the second thin part is formed at the other end of the second electrode and not at the one end of the second electrode.
前記第3活性部は、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置にあり、
前記第2厚肉部と前記第3厚肉部とは、前記第1方向に互いに重ならず、前記第2方向に互いに隣接し、
前記第2薄肉部は、前記第3厚肉部と前記第1方向に重なり、
前記第3薄肉部は、前記第2厚肉部と前記第1方向に重なることを特徴とする、請求項2又は4に記載の圧電アクチュエータ。
The third active part is
(a) located at a position overlapping the other end in the second direction of the first active part in the first direction;
The second thick portion and the third thick portion do not overlap each other in the first direction and are adjacent to each other in the second direction,
The second thin part overlaps the third thick part in the first direction,
The piezoelectric actuator according to claim 2 or 4, wherein the third thin wall portion overlaps the second thick wall portion in the first direction.
前記第3活性部は、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置にあり、
前記第2厚肉部と前記第3厚肉部とは、前記第2方向に互いに離隔し、
前記第2薄肉部と前記第3薄肉部とが、前記第2方向における前記第2厚肉部と前記第3厚肉部との間において、前記第1方向に互いに重なることを特徴とする、請求項2又は4に記載の圧電アクチュエータ。
The third active part is
(a) located at a position overlapping the other end in the second direction of the first active part in the first direction;
the second thick portion and the third thick portion are spaced apart from each other in the second direction;
The second thin part and the third thin part overlap each other in the first direction between the second thick part and the third thick part in the second direction, The piezoelectric actuator according to claim 2 or 4.
前記第1電極は、第1厚肉部と、前記第1厚肉部よりも前記第1方向の厚みが小さい第1薄肉部と、を有し、
前記第1電極は、前記第2方向において、前記第2活性部における前記第2方向の一方の端部を形成する一端と、前記第3活性部における前記第2方向の他方の端部を形成する他端と、を有し、
前記第1薄肉部は、前記第1電極の前記一端に形成され、前記第1電極の前記他端に形成されていないことを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
The first electrode has a first thick part and a first thin part having a smaller thickness in the first direction than the first thick part,
In the second direction, the first electrode forms one end forming one end of the second active part in the second direction and the other end of the third active part in the second direction. and the other end having
7. The method according to claim 1, wherein the first thin part is formed at the one end of the first electrode and not formed at the other end of the first electrode. piezoelectric actuator.
前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔は、前記第2薄肉部の前記第2方向の長さ以下であることを特徴とする、請求項1、2、4、5、6のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。 Claims 1, 2, and 4, wherein the distance between the second active part and the first active part in the second direction is equal to or less than the length of the second thin part in the second direction. , 5, 6. The piezoelectric actuator according to any one of , 5 and 6. 前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔は、前記第3薄肉部の前記第2方向の長さ以下であることを特徴とする、請求項2、3、4、5、6のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。 Claims 2, 3, and 4, wherein the distance between the second active part and the first active part in the second direction is equal to or less than the length of the third thin part in the second direction. , 5, 6. The piezoelectric actuator according to any one of , 5 and 6. 複数の前記第1電極が、前記第2方向に配列され、
前記複数の第1電極のそれぞれに対し、前記第2薄肉部が前記第2厚肉部に対して前記第2方向の同じ側に配置されていることを特徴とする、請求項1、2、4、5、6、8のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
a plurality of the first electrodes are arranged in the second direction,
Claims 1 and 2, characterized in that, for each of the plurality of first electrodes, the second thin part is disposed on the same side in the second direction as the second thick part. 9. The piezoelectric actuator according to any one of 4, 5, 6, and 8.
複数の前記第1電極が、前記第2方向に配列され、
前記複数の第1電極のそれぞれに対し、前記第3薄肉部が前記第3厚肉部に対して前記第2方向の同じ側に配置されていることを特徴とする、請求項2、3、4、5、6、9のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ。
a plurality of the first electrodes are arranged in the second direction,
Claims 2 and 3, characterized in that, for each of the plurality of first electrodes, the third thin wall portion is disposed on the same side in the second direction as the third thick wall portion. 10. The piezoelectric actuator according to any one of 4, 5, 6, and 9.
第1方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記圧電体は、前記第1方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3活性部であって、前記第1方向と直交する第2方向において前記第2活性部から離隔した第3活性部と、を有し、前記第1活性部は、前記第2方向において前記第2活性部と前記第3活性部との間に配置された部分を有し、
前記第2活性部は、前記第1活性部から前記第2方向の一方に離隔し、
前記第3活性部は、下記(a)~(c)のいずれかの位置にあり、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置
(b)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第2方向に隣接する位置
(c)前記第1活性部から前記第2方向の他方に離隔し、かつ、前記第3活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔が前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔よりも短くなる位置
前記第2電極を、前記第2方向の一方から他方に向かってスキージを移動させ、スクリーン印刷により形成する工程を備えたことを特徴とする、圧電アクチュエータの製造方法。
a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers stacked in a first direction; a first electrode; a second electrode spaced apart from the first electrode in the first direction; and a second electrode spaced apart from the first electrode in the first direction. A method for manufacturing a piezoelectric actuator comprising: a third electrode;
The piezoelectric body includes a first active portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the first direction, and a first active portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction. a third active portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction, and separated from the second active portion in a second direction perpendicular to the first direction; a third active part, the first active part having a portion disposed between the second active part and the third active part in the second direction,
the second active part is spaced apart from the first active part in one of the second directions;
The third active part is located in any of the following positions (a) to (c),
(a) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the first direction; (b) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the second direction. (c) an adjacent position separated from the first active part in the other direction in the second direction, and the distance between the third active part and the first active part in the second direction is the same as that of the second active part; A step of forming the second electrode by screen printing by moving a squeegee from one side to the other side in the second direction, the position being shorter than the distance from the first active part in the second direction. A method for manufacturing a piezoelectric actuator, characterized by:
第1方向に積層された複数の圧電層を有する圧電体と、第1電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第2電極と、前記第1方向において前記第1電極から離隔した第3電極と、を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記圧電体は、前記第1方向において前記第1電極と前記第2電極とに挟まれた第1活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第2活性部と、前記第1方向において前記第1電極と前記第3電極とに挟まれた第3活性部であって、前記第1方向と直交する第2方向において前記第2活性部から離隔した第3活性部と、を有し、前記第1活性部は、前記第2方向において前記第2活性部と前記第3活性部との間に配置された部分を有し、
前記第2活性部は、前記第1活性部から前記第2方向の一方に離隔し、
前記第3活性部は、下記(a)~(c)のいずれかの位置にあり、
(a)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第1方向に重なる位置
(b)前記第1活性部における前記第2方向の他方の端部と前記第2方向に隣接する位置
(c)前記第1活性部から前記第2方向の他方に離隔し、かつ、前記第3活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔が前記第2活性部と前記第1活性部との前記第2方向の間隔よりも短くなる位置
前記第3電極を、前記第2方向の他方から一方に向かってスキージを移動させ、スクリーン印刷により形成する工程を備えたことを特徴とする、圧電アクチュエータの製造方法。
a piezoelectric body having a plurality of piezoelectric layers stacked in a first direction; a first electrode; a second electrode spaced apart from the first electrode in the first direction; and a second electrode spaced apart from the first electrode in the first direction. A method for manufacturing a piezoelectric actuator comprising: a third electrode;
The piezoelectric body includes a first active portion sandwiched between the first electrode and the second electrode in the first direction, and a first active portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction. a third active portion sandwiched between the first electrode and the third electrode in the first direction, and separated from the second active portion in a second direction perpendicular to the first direction; a third active part, the first active part having a portion disposed between the second active part and the third active part in the second direction,
the second active part is spaced apart from the first active part in one of the second directions;
The third active part is located in any of the following positions (a) to (c),
(a) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the first direction; (b) A position in the first active part overlapping the other end in the second direction and the second direction. (c) an adjacent position separated from the first active part in the other direction in the second direction, and the distance between the third active part and the first active part in the second direction is the same as that of the second active part; A step of forming the third electrode by screen printing by moving a squeegee from the other side to the one side in the second direction, the position being shorter than the distance from the first active part in the second direction. A method for manufacturing a piezoelectric actuator, characterized by:
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