JPH07202287A - 複合型アクチュエータ - Google Patents
複合型アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH07202287A JPH07202287A JP6000922A JP92294A JPH07202287A JP H07202287 A JPH07202287 A JP H07202287A JP 6000922 A JP6000922 A JP 6000922A JP 92294 A JP92294 A JP 92294A JP H07202287 A JPH07202287 A JP H07202287A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide
- negative
- integrated
- positive
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 不活性部分をより小さくし外部電極のアース
極を共通化し外部電極による歪力のさまたげをより小さ
くした複合型アクチュエータを実現すること。 【構成】 それぞれの素子がその一部で一体化してお
り、その一体化部分すなわち一体化共通部(9) で、それ
ぞれの素子の各層の内部電極(2,4) のうち負極(4)のす
べてが接続されており、これらのすべては同じく一体化
された素子保護用のガイド(8) まで繋がっており、ガイ
ド(8) の端面で露出しており、さらにそのガイド素子に
設けられた負の外部電極(5) にガイド(8) の端面で接続
されていることを特徴とする。
極を共通化し外部電極による歪力のさまたげをより小さ
くした複合型アクチュエータを実現すること。 【構成】 それぞれの素子がその一部で一体化してお
り、その一体化部分すなわち一体化共通部(9) で、それ
ぞれの素子の各層の内部電極(2,4) のうち負極(4)のす
べてが接続されており、これらのすべては同じく一体化
された素子保護用のガイド(8) まで繋がっており、ガイ
ド(8) の端面で露出しており、さらにそのガイド素子に
設けられた負の外部電極(5) にガイド(8) の端面で接続
されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばインクジェット
プリンタ用アクチュエータに使用される複合型アクチュ
エータに関する。
プリンタ用アクチュエータに使用される複合型アクチュ
エータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電歪効果を利用した素子として、
図３（ａ）に示すようなものがある。図示するように、
電歪材料からなる複数の薄板１ａ〜１ｊの各層間に正の
内部電極２と負の内部電極４とを交互に位置させること
によってアクチュエータが構成されている。アクチュエ
ータの前後には正の外部電極３と負の外部電極５とが配
置され、その底面の一部が基板６に固定される。アクチ
ュエータの上面には、正の外部電極３と負の外部電極５
からそれぞれ正の外部電極端子部３ａと負の外部電極端
子部５ａが導出されている。正の内部電極２は、正の外
部電極３に接続され、負の内部電極４は、負の外部電極
５に接続されている。外部電極３，５に所定の電圧が加
わると内部電極２，４を通じて、正負の内部電極に挟ま
れた各層の薄板１ａ〜１ｊに電界が生じ、電界の方向に
対して垂直な方向に薄板１ａ〜１ｊが歪み、その結果ア
クチュエータが歪む。この歪により、基板６に固定され
ていない側の駆動端７が伸縮駆動される。この駆動出力
により、例えば、この素子がインクジェットプリンタ用
アクチュエータに使用されているとすれば、プリント用
インクを飛び出させることができる。実際には、このよ
うな素子が複数用意され、同時に使用される。
図３（ａ）に示すようなものがある。図示するように、
電歪材料からなる複数の薄板１ａ〜１ｊの各層間に正の
内部電極２と負の内部電極４とを交互に位置させること
によってアクチュエータが構成されている。アクチュエ
ータの前後には正の外部電極３と負の外部電極５とが配
置され、その底面の一部が基板６に固定される。アクチ
ュエータの上面には、正の外部電極３と負の外部電極５
からそれぞれ正の外部電極端子部３ａと負の外部電極端
子部５ａが導出されている。正の内部電極２は、正の外
部電極３に接続され、負の内部電極４は、負の外部電極
５に接続されている。外部電極３，５に所定の電圧が加
わると内部電極２，４を通じて、正負の内部電極に挟ま
れた各層の薄板１ａ〜１ｊに電界が生じ、電界の方向に
対して垂直な方向に薄板１ａ〜１ｊが歪み、その結果ア
クチュエータが歪む。この歪により、基板６に固定され
ていない側の駆動端７が伸縮駆動される。この駆動出力
により、例えば、この素子がインクジェットプリンタ用
アクチュエータに使用されているとすれば、プリント用
インクを飛び出させることができる。実際には、このよ
うな素子が複数用意され、同時に使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電歪効
果素子では、内部電極２，４が重なり合わない部分が負
の外部電極５の側と正の外部電極３の側にそれぞれ形成
される。そのため、内部電極２，４の重なり合う部分に
強い電界がかけられる一方で、重なり合わない部分に弱
い電界がかけられる。電歪量は電界の強さに比例するた
め、重なり合う部分が大きく変形し（以下、活性部分と
いう）、重なり合わない部分があまり変形しない（以
下、不活性部分という）。これによって、素子全体とし
ての変形が阻害され、所定の材料特有の歪みを得ること
ができず、また活性部分と不活性部分との境界に応力が
生じ、応力印加が繰り返されると素子が機械的に破壊さ
れたり、発熱したりするという欠点をもっていた。
果素子では、内部電極２，４が重なり合わない部分が負
の外部電極５の側と正の外部電極３の側にそれぞれ形成
される。そのため、内部電極２，４の重なり合う部分に
強い電界がかけられる一方で、重なり合わない部分に弱
い電界がかけられる。電歪量は電界の強さに比例するた
め、重なり合う部分が大きく変形し（以下、活性部分と
いう）、重なり合わない部分があまり変形しない（以
下、不活性部分という）。これによって、素子全体とし
ての変形が阻害され、所定の材料特有の歪みを得ること
ができず、また活性部分と不活性部分との境界に応力が
生じ、応力印加が繰り返されると素子が機械的に破壊さ
れたり、発熱したりするという欠点をもっていた。
【０００４】また、図３（ｂ）に示すように各素子の断
面は、例えば縦４６０μｍ、幅２００μｍと微小であ
り、この幅内に上述した外部電極をそれぞれの素子ごと
に設けることは、製造上難しく信頼性の低下につながっ
ていた。また、外部電極そのものが歪力のさまたげにな
っていた。
面は、例えば縦４６０μｍ、幅２００μｍと微小であ
り、この幅内に上述した外部電極をそれぞれの素子ごと
に設けることは、製造上難しく信頼性の低下につながっ
ていた。また、外部電極そのものが歪力のさまたげにな
っていた。
【０００５】そこで本発明は、不活性部分をより小さく
し、外部電極のアース極を共通化し、外部電極による歪
力のさまたげをより小さくした複合型アクチュエータを
実現することを目的とするものである。
し、外部電極のアース極を共通化し、外部電極による歪
力のさまたげをより小さくした複合型アクチュエータを
実現することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の複合型アクチュ
エータは、逆圧電効果の横方向の歪みを利用した複数個
の積層型アクチュエータ素子が集合体を形成し、複合的
に働く複合型アクチュエータであって、それぞれの素子
がその一部で一体化しており、その一体化部分すなわち
一体化共通部で、それぞれの素子の各層の内部電極のう
ち負極のすべてが接続されており、これらのすべては同
じく一体化された素子保護用のガイドまで繋がってお
り、ガイドの端面で露出しており、さらにそのガイド素
子に設けられた負の外部電極にガイドの端面で接続され
ていることを特徴とするものである。
エータは、逆圧電効果の横方向の歪みを利用した複数個
の積層型アクチュエータ素子が集合体を形成し、複合的
に働く複合型アクチュエータであって、それぞれの素子
がその一部で一体化しており、その一体化部分すなわち
一体化共通部で、それぞれの素子の各層の内部電極のう
ち負極のすべてが接続されており、これらのすべては同
じく一体化された素子保護用のガイドまで繋がってお
り、ガイドの端面で露出しており、さらにそのガイド素
子に設けられた負の外部電極にガイドの端面で接続され
ていることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明の複合型アクチュエータは、電歪効果を
有する材料の薄板の上面に内部電極を形成し、それを必
要量積層したものであって、背面側の共通部と、共通部
から正面側に向かって互いに間隔をおいて伸ばされた複
数の駆動部及びその両側のガイドとを備えている。正の
内部電極は、駆動部ごとにその幅で前面から共通部を通
って背面の端面まで伸ばされている。各層の正の内部電
極は背面の端面で露出しており、互いに他の駆動部の正
の内部電極とは電気的に独立している。負の内部電極
は、駆動部及びガイドの側面に露出するようにそれぞれ
の幅で、また駆動部及びガイドの前面から、背面の端面
に露出しないように共通部の背面よりやや前面側まで伸
ばされ、かつ同じ高さにある薄板の内部電極は共通部で
一体化されており、ガイドの側面で外部電極に接続され
ている。正の外部電極は、駆動部ごとに背面に露出した
正の内部電極に接続されている。実際の製造方法として
は、電歪材でグリーンシートを作製し、前述の構造にな
るようにパターン印刷を施し、それを必要量積層一体化
し、焼結後共通部を残し、駆動部分のみ切離し、個々独
立の駆動部分とする。
有する材料の薄板の上面に内部電極を形成し、それを必
要量積層したものであって、背面側の共通部と、共通部
から正面側に向かって互いに間隔をおいて伸ばされた複
数の駆動部及びその両側のガイドとを備えている。正の
内部電極は、駆動部ごとにその幅で前面から共通部を通
って背面の端面まで伸ばされている。各層の正の内部電
極は背面の端面で露出しており、互いに他の駆動部の正
の内部電極とは電気的に独立している。負の内部電極
は、駆動部及びガイドの側面に露出するようにそれぞれ
の幅で、また駆動部及びガイドの前面から、背面の端面
に露出しないように共通部の背面よりやや前面側まで伸
ばされ、かつ同じ高さにある薄板の内部電極は共通部で
一体化されており、ガイドの側面で外部電極に接続され
ている。正の外部電極は、駆動部ごとに背面に露出した
正の内部電極に接続されている。実際の製造方法として
は、電歪材でグリーンシートを作製し、前述の構造にな
るようにパターン印刷を施し、それを必要量積層一体化
し、焼結後共通部を残し、駆動部分のみ切離し、個々独
立の駆動部分とする。
【０００８】このように本発明では、負の外部電極を共
通化することにより、構造的に最も弱い駆動端の一つ一
つに不活性である外部電極を設ける必要が無く、歪量の
抑制を軽減でき、それに伴う応力破壊を防止しうる複合
型アクチュエータを実現することができる。
通化することにより、構造的に最も弱い駆動端の一つ一
つに不活性である外部電極を設ける必要が無く、歪量の
抑制を軽減でき、それに伴う応力破壊を防止しうる複合
型アクチュエータを実現することができる。
【０００９】
【実施例】図１（ａ），（ｂ）は、本発明による複合型
アクチュエータの一実施例を示す斜視図と背面図を示し
ている。この実施例は、図２に示す素子から一部切除し
て製造されるので、まず図２を基に説明する。
アクチュエータの一実施例を示す斜視図と背面図を示し
ている。この実施例は、図２に示す素子から一部切除し
て製造されるので、まず図２を基に説明する。
【００１０】図２（ａ），（ｂ）は、切除される前の構
造を示す斜視図と平面図である。図示するように、電歪
材料からなる薄板１の層間には内部電極が正極と負極交
互になるように設けられているが、負の内部電極４は前
面及び側面で露出するように、また背面で露出しないよ
うに端面の少し内側、例えば２００μｍまでのほぼ前面
に形成されている。正の内部電極２は後述する駆動部１
０に位置する部分のみに、駆動部１０の幅、例えば２０
０μｍで、前面及び背面に露出するように駆動部１０間
の間隔、例えば１５０μｍをおいて帯状に形成されてい
る。このような構造の積層体を焼結あるいは接着して一
体化した後、独立した駆動部１０及びガイド８を設ける
ために、駆動部基面Ａ−Ａ′から前面に向かって、溝切
り加工により、図１（ａ），（ｂ）に示すような目的の
形状にする。なお、共通部９で負の内部電極４を電気的
に接続するために適当量、例えば１０ｍｍの溝切り加工
しない部分を残す。負の外部電極５は、負の内部電極４
が共通部９で共通となっているため、ガイド８の側面の
１箇所に設ければよく、正の外部電極３は背面の端面に
正の内部電極２が露出しているため、容易に背面に独立
に設けることができ、信号により駆動部１０を独立に動
かすことができる（図１（ｂ）参照）。
造を示す斜視図と平面図である。図示するように、電歪
材料からなる薄板１の層間には内部電極が正極と負極交
互になるように設けられているが、負の内部電極４は前
面及び側面で露出するように、また背面で露出しないよ
うに端面の少し内側、例えば２００μｍまでのほぼ前面
に形成されている。正の内部電極２は後述する駆動部１
０に位置する部分のみに、駆動部１０の幅、例えば２０
０μｍで、前面及び背面に露出するように駆動部１０間
の間隔、例えば１５０μｍをおいて帯状に形成されてい
る。このような構造の積層体を焼結あるいは接着して一
体化した後、独立した駆動部１０及びガイド８を設ける
ために、駆動部基面Ａ−Ａ′から前面に向かって、溝切
り加工により、図１（ａ），（ｂ）に示すような目的の
形状にする。なお、共通部９で負の内部電極４を電気的
に接続するために適当量、例えば１０ｍｍの溝切り加工
しない部分を残す。負の外部電極５は、負の内部電極４
が共通部９で共通となっているため、ガイド８の側面の
１箇所に設ければよく、正の外部電極３は背面の端面に
正の内部電極２が露出しているため、容易に背面に独立
に設けることができ、信号により駆動部１０を独立に動
かすことができる（図１（ｂ）参照）。
【００１１】駆動部１０は、前面側が駆動端７となって
おり、前述したように正の内部電極２及び負の内部電極
４が前面まで伸びているため、不活性部分が存在しな
い。
おり、前述したように正の内部電極２及び負の内部電極
４が前面まで伸びているため、不活性部分が存在しな
い。
【００１２】なお、図ではアクチュエータとして作用す
る駆動部を２つとして、また積層数を４層として図示し
てあるが、本発明はこれらの数に限られない。
る駆動部を２つとして、また積層数を４層として図示し
てあるが、本発明はこれらの数に限られない。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、歪量の抑制につながる
不活性部分をより小さくでき、複数の独立した駆動部の
負の外部電極を共通化することができ、構造も簡単にな
ると同時に、不活性である外部電極自身による歪量の抑
制をも軽減することができ、それ等に伴う応力破壊を防
止できる。
不活性部分をより小さくでき、複数の独立した駆動部の
負の外部電極を共通化することができ、構造も簡単にな
ると同時に、不活性である外部電極自身による歪量の抑
制をも軽減することができ、それ等に伴う応力破壊を防
止できる。
【図１】本発明による複合型アクチュエータの一実施例
を示す斜視図と背面図。
を示す斜視図と背面図。
【図２】分離前の複合型アクチュエータの実施例を示す
斜視図と平面図。
斜視図と平面図。
【図３】従来技術のアクチュエータを示す側面図と正面
図。
図。
１ 薄板 ２ 正の内部電極 ３ 正の外部電極 ３ａ 正の外部電極端子部 ４ 負の内部電極 ５ 負の外部電極 ５ａ 負の外部電極端子部 ６ 基板 ７ 駆動端 ８ ガイド ９ 共通部 １０ 駆動部
Claims (2)
- 【請求項１】逆圧電効果の横方向の歪みを利用した複数
個の積層型アクチュエータ素子が集合体を形成し、複合
的に働く複合型アクチュエータであって、それぞれの素
子がその一部で一体化しており、その一体化部分すなわ
ち一体化共通部で、それぞれの素子の各層の内部電極の
うち負極のすべてが接続されており、これらのすべては
同じく一体化された素子保護用のガイドまで繋がってお
り、ガイドの端面で露出しており、さらにそのガイド素
子に設けられた負の外部電極にガイドの端面で接続され
ていることを特徴とする複合型アクチュエータ。 - 【請求項２】前記すべての負の内部電極は前記一体化共
通部の端面で露出してなく、正の内部電極は前記端面で
すべて露出しており、かつそれぞれ正の外部電極に接続
され、またそれぞれ個々のアクチュエータ素子の正極
は、内部電極及び外部電極とも未接続で、電気的に独立
している請求項１に記載の複合型アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6000922A JPH07202287A (ja) | 1994-01-10 | 1994-01-10 | 複合型アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6000922A JPH07202287A (ja) | 1994-01-10 | 1994-01-10 | 複合型アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202287A true JPH07202287A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=11487187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6000922A Pending JPH07202287A (ja) | 1994-01-10 | 1994-01-10 | 複合型アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07202287A (ja) |
-
1994
- 1994-01-10 JP JP6000922A patent/JPH07202287A/ja active Pending
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