JP2003347619A - Piezoelectric element, electrostrictive actuator, and manufacturing method of same - Google Patents
Piezoelectric element, electrostrictive actuator, and manufacturing method of sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動信号の供給に
よって変形する圧電素子、この圧電素子を駆動源として
用いた電歪アクチュエータ、これらの圧電素子及び電歪
アクチュエータの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric element which is deformed by supplying a drive signal, an electrostrictive actuator using the piezoelectric element as a drive source, a method for manufacturing these piezoelectric elements and an electrostrictive actuator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】圧電素子は、電気エネルギーの供給によ
って変形するものであり、例えば、液体噴射ヘッド、マ
イクロポンプ、発音体（スピーカ等）用の駆動素子とし
て広く用いられている。ここで、液体噴射ヘッドは、圧
力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口
から液滴を吐出させるものであり、例えば、プリンタ等
の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプ
レーの製造に用いられる液晶噴射ヘッド、カラーフィル
タの製造に用いられる色材噴射ヘッド等がある。また、
マイクロポンプは、極く微量の液体を扱うことができる
超小型のポンプであり、例えば、極く少量の薬液を送出
する際に用いられる。2. Description of the Related Art Piezoelectric elements are deformed by the supply of electric energy, and are widely used, for example, as driving elements for liquid jet heads, micropumps, and sound generators (such as speakers). Here, the liquid ejecting head discharges liquid droplets from nozzle openings by causing pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber. For example, a liquid ejecting head is used for manufacturing a recording head used for an image recording apparatus such as a printer, and a liquid crystal display. And a color material ejecting head used for manufacturing a color filter. Also,
A micropump is a micro pump capable of handling a very small amount of liquid, and is used, for example, when sending out a very small amount of a drug solution.
【０００３】このような液体噴射ヘッドやマイクロポン
プに用いられる重要な部品の一つに、振動板の表面に圧
電素子を設けた電歪アクチュエータがある。この電歪ア
クチュエータは圧力室となる空部を有する圧力室形成基
板に取り付けられ、圧力室の一部を振動板で区画する。
そして、液滴を吐出したり、液体を送出したりする際に
は、圧電素子に駆動パルスを供給してこの圧電素子及び
振動板（即ち、圧力室の変形部分）を変形させ、圧力室
の容積を変化させる。One of the important components used in such liquid ejecting heads and micropumps is an electrostrictive actuator in which a piezoelectric element is provided on the surface of a diaphragm. The electrostrictive actuator is attached to a pressure chamber forming substrate having an empty space serving as a pressure chamber, and a part of the pressure chamber is partitioned by a diaphragm.
When a droplet is ejected or a liquid is delivered, a drive pulse is supplied to the piezoelectric element to deform the piezoelectric element and the diaphragm (that is, the deformed portion of the pressure chamber), and Change the volume.
【０００４】これらの液体噴射ヘッドやマイクロポンプ
においては、圧電素子の高周波駆動に対する強い要請が
ある。これは、液滴の高周波吐出を実現したり、送液能
力を高めたりするためである。そして、圧電素子の高周
波駆動を実現するためには、上記変形部分のコンプライ
アンスを従来よりも小さくし、且つ、圧電素子の変形量
を従来よりも大きくする必要がある。これは、変形部分
のコンプライアンスを小さくすると応答性が向上するた
め、従来よりも高い周波数での駆動が可能となること、
及び、圧電素子の変形量を大きくすると圧力室の容積変
化量が大きくなるため、吐出される液滴の量や送出され
る液体の量を増やすことができることによる。[0004] In these liquid jet heads and micropumps, there is a strong demand for high frequency driving of the piezoelectric element. This is for realizing high-frequency ejection of liquid droplets and for enhancing liquid sending ability. In order to realize high-frequency driving of the piezoelectric element, it is necessary to make the compliance of the deformed portion smaller than before and to make the amount of deformation of the piezoelectric element larger than before. This is because the response is improved if the compliance of the deformed part is reduced, so that it is possible to drive at a higher frequency than before,
Also, when the amount of deformation of the piezoelectric element is increased, the amount of change in the volume of the pressure chamber is increased, so that the amount of discharged droplets and the amount of liquid to be delivered can be increased.
【０００５】そして、変形部分のコンプライアンスと圧
電素子の変形量の相反する特性を充足するものとして、
多層構造の圧電素子が提案されている。例えば、特開平
２−２８９３５２号公報には、圧電体層を上層圧電体と
下層圧電体の２層構造とし、上層圧電体と下層圧電体の
境界に駆動電極（個別電極）を形成すると共に、上層圧
電体の外表面と下層圧電体の外表面とにそれぞれ共通電
極を形成した構造の圧電素子が開示されている。同様
に、特開平１０−３４９２４号公報にも多層構造の圧電
素子が開示されている。In order to satisfy the conflicting characteristics of the compliance of the deformed portion and the amount of deformation of the piezoelectric element,
A piezoelectric element having a multilayer structure has been proposed. For example, JP-A-2-289352 discloses that a piezoelectric layer has a two-layer structure of an upper piezoelectric body and a lower piezoelectric body, and a drive electrode (individual electrode) is formed at a boundary between the upper piezoelectric body and the lower piezoelectric body. A piezoelectric element having a structure in which a common electrode is formed on each of the outer surface of the upper piezoelectric body and the outer surface of the lower piezoelectric body is disclosed. Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-34924 discloses a piezoelectric element having a multilayer structure.
【０００６】上記多層構造の圧電素子では、上層圧電体
と下層圧電体の境界に駆動電極が設けられているので、
各層の圧電体には、駆動電極から各共通電極までの間隔
（即ち、各層圧電体の厚さ）と、駆動電極と各共通電極
の電位差とによって定まる強さの電場が付与される。こ
のため、共通電極と駆動電極とで単層の圧電体を挟んだ
単層構造の圧電素子と比べた場合、圧電素子全体の厚さ
を多少厚くして変形部分のコンプライアンスを小さくし
ても、従来と同じ駆動電圧で大きく変形させることがで
きる。In the above-described piezoelectric element having a multilayer structure, a driving electrode is provided at a boundary between an upper piezoelectric body and a lower piezoelectric body.
An electric field having a strength determined by the distance between the drive electrode and each common electrode (that is, the thickness of each layer piezoelectric body) and the potential difference between the drive electrode and each common electrode is applied to the piezoelectric body of each layer. For this reason, when compared with a piezoelectric element having a single-layer structure in which a single-layer piezoelectric body is sandwiched between a common electrode and a drive electrode, even if the thickness of the entire piezoelectric element is slightly increased and compliance of a deformed portion is reduced, It can be greatly deformed with the same driving voltage as before.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記多
層構造の圧電素子を用いた製品は、現実に市販されるま
でに至っていない。このため、実際の製品としては、単
層の圧電体を共通電極と駆動電極とで挟んだ単層構造の
圧電素子を用いることを余儀なくされている。これには
種々の要因が考えられるが、効率よく製造することが困
難であったことも一因と考えられる。However, a product using the above-mentioned piezoelectric element having a multilayer structure has not yet been commercialized. For this reason, as an actual product, it is necessary to use a piezoelectric element having a single-layer structure in which a single-layer piezoelectric body is sandwiched between a common electrode and a drive electrode. Although various factors can be considered for this, it is also considered that it was difficult to manufacture efficiently.
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、製造効率を高めることができる圧
電素子、電歪アクチュエータ、及び、それらの製造方法
を提供することにある。[0008] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric element, an electrostrictive actuator, and a method for manufacturing the same, which can increase the manufacturing efficiency.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであり、請求項１に記載の
ものは、電場に応じて変形する圧電体層と該圧電体層に
付与される電場を発生する電極層とを備えた圧電素子に
おいて、前記圧電体層は、互いに積層された上層圧電体
と下層圧電体とを有し、前記電極層は、上層圧電体と下
層圧電体との間に形成され、駆動信号の供給源に導通さ
れる駆動電極と、駆動電極とは反対側となる下層圧電体
の下部に形成された共通下電極と、駆動電極とは反対側
となる上層圧電体の上部に形成され、前記共通下電極に
導通される共通上電極とを有し、前記共通上電極、共通
下電極、及び、駆動電極を、上層圧電体及び下層圧電体
を分極する分極電圧を供給するための分極電圧供給電極
としたことを特徴とする圧電素子である。ここで、
「上、下」とあるのは、圧電素子が設けられる支持部材
（例えば振動板）を基準とした位置関係を示している。
即ち、この支持部材から近い側を「下」とし、支持部材
から遠い側を「上」として示している。Means for Solving the Problems The present invention has been proposed to achieve the above object, and the present invention is directed to a piezoelectric layer which deforms in response to an electric field and a piezoelectric layer which deforms in response to an electric field. A piezoelectric element including an electrode layer that generates an electric field applied to the piezoelectric element, the piezoelectric layer includes an upper piezoelectric substance and a lower piezoelectric substance stacked on each other, and the electrode layer includes an upper piezoelectric substance and a lower piezoelectric substance. A drive electrode formed between the piezoelectric body and a conductive signal supply source; a common lower electrode formed below the lower piezoelectric body opposite to the drive electrode; and a side opposite to the drive electrode. A common upper electrode formed on the upper piezoelectric body to be electrically connected to the common lower electrode, and the common upper electrode, the common lower electrode, and the drive electrode, the upper piezoelectric body and the lower piezoelectric body. A polarization voltage supply electrode for supplying a polarization voltage for polarization A piezoelectric element. here,
“Up, down” indicates a positional relationship based on a support member (for example, a diaphragm) on which the piezoelectric element is provided.
That is, the side closer to the support member is referred to as “lower”, and the side farther from the support member is referred to as “upper”.
【００１０】請求項２に記載のものは、請求項１に記載
の圧電素子を振動板表面に形成したことを特徴とする電
歪アクチュエータである。According to a second aspect of the present invention, there is provided an electrostrictive actuator wherein the piezoelectric element according to the first aspect is formed on the surface of a diaphragm.
【００１１】請求項３に記載のものは、電場に応じて変
形する圧電体層と該圧電体層に付与される電場を発生す
る電極層とを備え、前記圧電体層を、互いに積層された
上層圧電体と下層圧電体とから構成すると共に、前記電
極層を、互いに導通された共通上電極及び共通下電極を
有する共通電極と、駆動信号の供給源に導通される駆動
電極とから構成した圧電素子の製造方法であって、支持
部材に、共通下電極、下層圧電体、駆動電極、上層圧電
体、共通上電極を順次積層状態で設ける素子形成工程
と、該素子形成工程で形成された圧電素子の共通上電極
及び共通下電極と駆動電極とを通じて分極電圧を印加
し、上層圧電体と下層圧電体を分極する分極工程とを経
て製造することを特徴とする圧電素子の製造方法であ
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device comprising: a piezoelectric layer that is deformed in response to an electric field; and an electrode layer that generates an electric field applied to the piezoelectric layer. In addition to being composed of an upper piezoelectric body and a lower piezoelectric body, the electrode layer is composed of a common electrode having a common upper electrode and a common lower electrode that are electrically connected to each other, and a drive electrode that is electrically connected to a drive signal supply source. A method for manufacturing a piezoelectric element, comprising: a supporting member, a common lower electrode, a lower piezoelectric body, a drive electrode, an upper piezoelectric body, a common upper electrode, and an element forming step of sequentially laminating the same. A method for manufacturing a piezoelectric element, comprising: applying a polarization voltage through a common upper electrode, a common lower electrode, and a drive electrode of a piezoelectric element, and polarizing the upper and lower piezoelectric bodies. .
【００１２】請求項４に記載のものは、電場に応じて変
形する圧電体層と該圧電体層に付与される電場を発生す
る電極層とを備えた圧電素子を振動板表面に形成してな
る電歪アクチュエータの製造方法であって、振動板の表
面に圧電素子を形成する素子形成工程と、素子形成工程
で形成された圧電素子を分極する分極工程とを経る製造
方法において、前記圧電体層を、互いに積層された上層
圧電体と下層圧電体とから構成すると共に、前記電極層
を、互いに導通された共通上電極及び共通下電極を有す
る共通電極と、駆動信号の供給源に導通される駆動電極
とから構成し、前記分極工程は、前記共通上電極及び共
通下電極と駆動電極とを通じて分極電圧を印加すること
で、上層圧電体と下層圧電体を分極することを特徴とす
る電歪アクチュエータの製造方法である。According to a fourth aspect of the present invention, a piezoelectric element including a piezoelectric layer that deforms in response to an electric field and an electrode layer that generates an electric field applied to the piezoelectric layer is formed on the surface of the diaphragm. A method for manufacturing an electrostrictive actuator, comprising: an element forming step of forming a piezoelectric element on the surface of a diaphragm; and a polarizing step of polarizing the piezoelectric element formed in the element forming step. The layers are composed of an upper piezoelectric material and a lower piezoelectric material stacked on each other, and the electrode layer is electrically connected to a common electrode having a common upper electrode and a common lower electrode which are electrically connected to each other, and a drive signal supply source. The polarization step comprises: applying a polarization voltage through the common upper electrode, the common lower electrode, and the drive electrode to polarize the upper piezoelectric body and the lower piezoelectric body. Distortion actue It is a manufacturing method of data.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。ここでは、プリンタやプロッタ等
の画像記録装置に搭載される記録ヘッド（液体噴射ヘッ
ドの一種）を例に挙げて説明する。図９に示すように、
この記録ヘッド１は、流路ユニット２と、複数のアクチ
ュエータユニット３…と、フィルム状の配線基板Ｆとか
ら概略構成されている。そして、流路ユニット２の表面
に各アクチュエータユニット３…を横並びに接合し、流
路ユニット２とは反対側のアクチュエータユニット３の
表面に配線基板Ｆを取り付けている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a recording head (a type of liquid ejecting head) mounted on an image recording apparatus such as a printer or a plotter will be described as an example. As shown in FIG.
The recording head 1 is roughly composed of a flow path unit 2, a plurality of actuator units 3,... And a film-like wiring board F. The actuator units 3 are joined side by side to the surface of the channel unit 2, and a wiring board F is mounted on the surface of the actuator unit 3 opposite to the channel unit 2.
【００１４】流路ユニット２は、図１に示すように、イ
ンク供給口（オリフィス）４及びノズル連通口５の一部
となる通孔を開設した供給口形成基板６と、共通インク
室７となる通孔及びノズル連通口５の一部となる通孔を
開設したインク室形成基板８と、ノズル開口９…を副走
査方向（記録ヘッド１の移動方向とは直交する方向）に
沿って開設したノズルプレート１０から構成されてい
る。これらの供給口形成基板６、インク室形成基板８、
及び、ノズルプレート１０は、例えば、ステンレス製の
板材をプレス加工することで作製されている。そして、
流路ユニット２は、インク室形成基板８の一方の表面
（図中下側）にノズルプレート１０を、他方の表面（同
上側）に供給口形成基板６をそれぞれ配置し、これらの
供給口形成基板６、インク室形成基板８、及び、ノズル
プレート１０を接合することで作製される。例えば、シ
ート状の接着剤によって各部材６，８，１０を接着する
ことで作製される。As shown in FIG. 1, the flow path unit 2 includes a supply port forming substrate 6 having an ink supply port (orifice) 4 and a through hole which is a part of the nozzle communication port 5, a common ink chamber 7, An ink chamber forming substrate 8 having a through hole and a part of the nozzle communication port 5 is opened, and nozzle openings 9 are opened in the sub-scanning direction (a direction orthogonal to the moving direction of the recording head 1). The nozzle plate 10 is formed. These supply port forming substrate 6, ink chamber forming substrate 8,
The nozzle plate 10 is manufactured by, for example, pressing a stainless steel plate. And
The flow path unit 2 has a nozzle plate 10 on one surface (lower side in the figure) of the ink chamber forming substrate 8 and a supply port forming substrate 6 on the other surface (upper side) of the ink chamber forming substrate 8. It is manufactured by joining the substrate 6, the ink chamber forming substrate 8, and the nozzle plate 10. For example, it is manufactured by bonding the members 6, 8, and 10 with a sheet-like adhesive.
【００１５】上記のノズル開口９は、図２に示すよう
に、所定ピッチで複数個列状に開設される。そして、列
設された複数のノズル開口９…によってノズル列１１が
構成される。本実施形態では、９２個のノズル開口９…
で１つのノズル列１１を構成している。そして、１つの
アクチュエータユニット３あたりノズル列１１が２列形
成されるので、１つの記録ヘッド１あたり合計６列のノ
ズル列１１…が設けられる。As shown in FIG. 2, a plurality of nozzle openings 9 are provided in a row at a predetermined pitch. A plurality of nozzle openings 9 arranged in a row form a nozzle row 11. In the present embodiment, 92 nozzle openings 9...
Constitute one nozzle row 11. Since two nozzle rows 11 are formed for one actuator unit 3, a total of six nozzle rows 11 are provided for one recording head 1.
【００１６】アクチュエータユニット３は、ヘッドチッ
プとも呼ばれる部品である。このアクチュエータユニッ
ト３は、圧力室１２となる通孔を開設した圧力室形成基
板１３と、圧力室１２の一部を区画する振動板１４と、
供給側連通口１５となる通孔及びノズル連通口５の一部
となる通孔を開設した蓋部材１６と、圧電素子１７とに
よって構成される。これら各部材１３，１４，１６の板
厚に関し、圧力室形成基板１３、及び、蓋部材１６は、
好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以
上である。また、振動板１４は、好ましくは５０μｍ以
下、より好ましくは３〜１２μｍ程度である。そして、
本実施形態の振動板１４は、その厚さが６μｍ程度であ
る。The actuator unit 3 is a component called a head chip. The actuator unit 3 includes a pressure chamber forming substrate 13 having a through hole serving as the pressure chamber 12, a vibration plate 14 that partitions a part of the pressure chamber 12,
The piezoelectric element 17 includes a lid member 16 having a through hole serving as the supply side communication port 15 and a through hole serving as a part of the nozzle communication port 5. Regarding the plate thickness of each of these members 13, 14 and 16, the pressure chamber forming substrate 13 and the lid member 16
It is preferably at least 50 μm, more preferably at least 100 μm. The diaphragm 14 has a thickness of preferably 50 μm or less, more preferably about 3 to 12 μm. And
The diaphragm 14 of the present embodiment has a thickness of about 6 μm.
【００１７】なお、このアクチュエータユニット３にお
いて、振動板１４と圧電素子１７が本発明の電歪アクチ
ュエータを構成する。また、振動板１４は、圧電素子１
７が設けられる支持部材の一種である。In this actuator unit 3, the vibration plate 14 and the piezoelectric element 17 constitute an electrostrictive actuator of the present invention. Further, the vibration plate 14 is a piezoelectric element 1
7 is a kind of a support member provided with.
【００１８】このアクチュエータユニット３は、圧力室
形成基板１３の一方の表面に蓋部材１６を、他方の表面
に振動板１４をそれぞれ配置して各部材を一体化し、そ
の後、振動板１４の表面に圧電素子１７を形成すること
で作製される。これらの中で圧力室形成基板１３、振動
板１４、及び、蓋部材１６は、アルミナや酸化ジルコニ
ウム等のセラミックスで作製されており、焼成によって
一体化される。また、後述するように、圧電素子１７も
焼成によって作製される。In the actuator unit 3, the lid member 16 is disposed on one surface of the pressure chamber forming substrate 13 and the vibration plate 14 is disposed on the other surface to integrate the members. It is manufactured by forming the piezoelectric element 17. Among these, the pressure chamber forming substrate 13, the vibration plate 14, and the lid member 16 are made of ceramics such as alumina and zirconium oxide, and are integrated by firing. Further, as described later, the piezoelectric element 17 is also manufactured by firing.
【００１９】上記の圧力室１２は、ノズル列１１とは直
交する方向に細長い空部であり、ノズル開口９に対応す
る複数形成されている。そして、図２に示すように、ノ
ズル列方向に列設されている。各圧力室１２…の一端
は、ノズル連通口５を通じて対応するノズル開口９に連
通する。また、ノズル連通口５とは反対側の圧力室１２
の他端は、供給側連通口１５及びインク供給口４を通じ
て共通インク室７に連通している。さらに、この圧力室
１２の一部は、振動板１４によって区画されている。The pressure chambers 12 are vacant spaces elongated in a direction orthogonal to the nozzle rows 11, and a plurality of pressure chambers are formed corresponding to the nozzle openings 9. Then, as shown in FIG. 2, they are arranged in the nozzle row direction. One end of each pressure chamber 12... Communicates with the corresponding nozzle opening 9 through the nozzle communication port 5. The pressure chamber 12 on the opposite side of the nozzle communication port 5
Is connected to the common ink chamber 7 through the supply-side communication port 15 and the ink supply port 4. Further, a part of the pressure chamber 12 is partitioned by the diaphragm 14.
【００２０】上記の圧電素子１７は、所謂撓み振動モー
ドの圧電素子であり、圧力室１２とは反対側の振動板表
面に圧力室１２毎に形成されている。図３に示すよう
に、この圧電素子１７はブロック状であり、その幅は圧
力室１２の幅と略等しく、長さは圧力室１２の長さより
も多少長い。即ち、圧電素子１７は、圧力室１２の長手
方向を覆うように形成されている。The piezoelectric element 17 is a so-called bending vibration mode piezoelectric element, and is formed for each pressure chamber 12 on the surface of the diaphragm opposite to the pressure chamber 12. As shown in FIG. 3, the piezoelectric element 17 has a block shape, the width thereof is substantially equal to the width of the pressure chamber 12, and the length is slightly longer than the length of the pressure chamber 12. That is, the piezoelectric element 17 is formed so as to cover the longitudinal direction of the pressure chamber 12.
【００２１】この圧電素子１７は、後で詳しく説明する
が、圧電体層３１と共通電極３２と駆動電極３３等によ
って構成される多層構造であり、駆動電極３３と共通電
極３２とによって圧電体層３１を挟んでいる。そして、
駆動電極３３には駆動信号の供給源（図示せず）が導通
される。即ち、駆動電極３３と駆動信号の供給源とは電
気的に接続されている。また、共通電極３２は例えば接
地電位に調整される。As will be described in detail later, the piezoelectric element 17 has a multilayer structure including a piezoelectric layer 31, a common electrode 32, a drive electrode 33, and the like. 31 is sandwiched. And
A drive signal supply source (not shown) is conducted to the drive electrode 33. That is, the drive electrode 33 and the supply source of the drive signal are electrically connected. The common electrode 32 is adjusted to, for example, the ground potential.
【００２２】上記の駆動電極３３に駆動信号が供給され
ると、駆動電極３３と共通電極３２との間には電位差に
応じた強さの電場が発生される。発生された電場は圧電
体層３１に付与されるので、この電場の強さに応じて圧
電体層３１は変形する。即ち、駆動電極３３の電位を高
くする程、圧電体層３１は電場と直交する方向に収縮
し、圧力室１２の容積を少なくするように振動板１４を
変形させる。一方、駆動電極３３の電位を低くする程、
圧電体層３１は電界と直交する方向に伸長し、圧力室１
２の容積を増やすように振動板１４を変形させる。When a drive signal is supplied to the drive electrode 33, an electric field having a strength corresponding to the potential difference is generated between the drive electrode 33 and the common electrode 32. Since the generated electric field is applied to the piezoelectric layer 31, the piezoelectric layer 31 is deformed according to the strength of the electric field. That is, as the potential of the drive electrode 33 is increased, the piezoelectric layer 31 contracts in a direction perpendicular to the electric field, and deforms the diaphragm 14 so as to reduce the volume of the pressure chamber 12. On the other hand, the lower the potential of the drive electrode 33,
The piezoelectric layer 31 extends in a direction orthogonal to the electric field, and
The diaphragm 14 is deformed so as to increase the volume of the diaphragm 2.
【００２３】また、図３や図５に示すように、この圧電
素子１７の長手方向一端に近接させて供給端子５１を設
けている。この供給端子５１は、上記した配線基板Ｆの
接点端子（図示せず）に半田等によって接合される部分
であり、支持基台５１ａと接点部５１ｂとからなる。そ
して、供給端子５１は、銀等の導電性材料によって作製
され、駆動電極３３に導通されている。なお、この供給
端子５１は、圧電素子１７毎に個別に形成されている。As shown in FIGS. 3 and 5, a supply terminal 51 is provided near one end of the piezoelectric element 17 in the longitudinal direction. The supply terminal 51 is a portion that is joined to a contact terminal (not shown) of the wiring board F by soldering or the like, and includes a support base 51a and a contact portion 51b. The supply terminal 51 is made of a conductive material such as silver and is electrically connected to the drive electrode 33. The supply terminals 51 are individually formed for each piezoelectric element 17.
【００２４】そして、このアクチュエータユニット３と
上記の流路ユニット２とは、互いに接合される。例え
ば、供給口形成基板６と蓋部材１６との間にシート状接
着剤を介在させ、この状態でアクチュエータユニット３
を流路ユニット２側に加圧することで接着される。The actuator unit 3 and the channel unit 2 are joined to each other. For example, a sheet-like adhesive is interposed between the supply port forming substrate 6 and the lid member 16, and in this state, the actuator unit 3
Is bonded to the flow path unit 2 by pressing.
【００２５】上記構成の記録ヘッド１は、共通インク室
７からインク供給口４、供給側連通口１５、圧力室１
２、及び、ノズル連通口５を通じてノズル開口９に至る
一連のインク流路がノズル開口９毎に形成されている。
使用時においてこのインク流路内はインク液で満たされ
ており、ノズル開口９からインク滴が吐出されると共通
インク室７からインク流路内にインク液が供給される。
そして、圧電素子１７を変形させることで対応する圧力
室１２が収縮或いは膨張し、圧力室１２内のインク液に
圧力変動が生じる。このインク圧力を制御することで、
ノズル開口９からインク滴を吐出させることができる。
例えば、定常容積の圧力室１２を一旦膨張させた後に急
激に収縮させると、圧力室１２の膨張に伴ってインク液
が充填され、その後の急激な収縮によって圧力室１２内
のインク液が加圧されてインク滴が吐出される。In the recording head 1 having the above-described structure, the common ink chamber 7, the ink supply port 4, the supply side communication port 15, the pressure chamber 1
2, and a series of ink flow paths reaching the nozzle openings 9 through the nozzle communication ports 5 are formed for each nozzle opening 9.
In use, the inside of the ink flow path is filled with the ink liquid, and when the ink droplet is ejected from the nozzle opening 9, the ink liquid is supplied from the common ink chamber 7 into the ink flow path.
When the piezoelectric element 17 is deformed, the corresponding pressure chamber 12 contracts or expands, and the ink liquid in the pressure chamber 12 fluctuates in pressure. By controlling this ink pressure,
Ink droplets can be ejected from the nozzle openings 9.
For example, if the pressure chamber 12 having a steady volume is temporarily expanded and then contracted rapidly, the ink liquid is filled with the expansion of the pressure chamber 12, and the ink liquid in the pressure chamber 12 is pressurized by the subsequent rapid contraction. Then, ink droplets are ejected.
【００２６】ここで、高速記録のためには、より多くの
インク滴を短時間で吐出させる必要がある。この要求に
応えるためには、圧力室１２を区画している部分の振動
板１４及び圧電素子１７（即ち、圧力室１２における変
形部分）のコンプライアンスと、圧電素子１７の変形量
とを考慮する必要がある。即ち、上記変形部分のコンプ
ライアンスが大きくなる程、変形に対する応答性が悪く
なり、高い周波数での駆動が困難になるからである。ま
た、変形部分のコンプライアンスが小さくなるほどに変
形し難くなり、圧力室１２の収縮量が少なくなって１滴
のインク量が減ってしまうからである。Here, for high-speed printing, it is necessary to discharge more ink droplets in a short time. In order to meet this requirement, it is necessary to consider the compliance of the diaphragm 14 and the piezoelectric element 17 (that is, the deformed portion in the pressure chamber 12) of the part that partitions the pressure chamber 12, and the amount of deformation of the piezoelectric element 17. There is. That is, the greater the compliance of the deformed portion, the worse the response to deformation and the more difficult it is to drive at a high frequency. In addition, the smaller the compliance of the deformed portion, the more difficult it is to deform, the smaller the amount of contraction of the pressure chamber 12, and the smaller the amount of ink per drop.
【００２７】このような観点から、既に実用化されてい
る撓み振動モードの圧電素子を用いた記録ヘッドでは、
圧電素子は単層の圧電体を共通電極と駆動電極とで挟ん
だ単層構造のものが用いられており、最大応答周波数は
２５ｋＨｚ程度、最大インク滴量は１３ｐＬ（ピコリッ
トル）程度であった。From such a viewpoint, in a recording head using a piezoelectric element in a flexural vibration mode which has already been put to practical use,
The piezoelectric element has a single-layer structure in which a single-layer piezoelectric body is sandwiched between a common electrode and a drive electrode, and has a maximum response frequency of about 25 kHz and a maximum ink droplet volume of about 13 pL (picoliter). .
【００２８】そして、本実施形態では、上記多層構造の
圧電素子１７を用いて変形部分のコンプライアンスを小
さくし、さらに、この圧電素子１７の構造を改良するこ
とにより、必要量のインク滴を従来よりも高い周波数で
吐出可能にした。以下、この点について詳細に説明す
る。In the present embodiment, the compliance of the deformed portion is reduced by using the piezoelectric element 17 having the multilayer structure, and the structure of the piezoelectric element 17 is improved, so that the required amount of ink droplets can be reduced as compared with the prior art. Discharge at a high frequency. Hereinafter, this point will be described in detail.
【００２９】まず、図３〜図６を参照して、圧電素子１
７の構成について説明する。上記したように、圧電体層
３１は、互いに積層された上層圧電体（外側圧電体）３
４及び下層圧電体（内側圧電体）３５から構成される。
また、共通電極３２は、共通上電極（共通外電極）３６
及び共通下電極（共通内電極）３７から構成される。そ
して、この共通電極３２と駆動電極（個別電極）３３と
が電極層を構成する。なお、ここでいう「上（外）」或
いは「下（内）」とは、振動板１４を基準とした位置関
係を示している。即ち、「上（外）」とあるのは振動板
１４から遠い側を示し、「下（内）」とあるのは振動板
１４に近い側を示している。First, referring to FIG. 3 to FIG.
7 will be described. As described above, the piezoelectric layer 31 is composed of the upper piezoelectric body (outer piezoelectric body) 3
4 and a lower piezoelectric body (inner piezoelectric body) 35.
The common electrode 32 includes a common upper electrode (common outer electrode) 36.
And a common lower electrode (common inner electrode) 37. The common electrode 32 and the drive electrode (individual electrode) 33 constitute an electrode layer. Here, “upper (outer)” or “lower (inner)” indicates a positional relationship with respect to the diaphragm 14. That is, “upper (outer)” indicates a side farther from the diaphragm 14, and “lower (inner)” indicates a side closer to the diaphragm 14.
【００３０】上記の駆動電極３３は、上層圧電体３４と
下層圧電体３５の境界に形成され、共通下電極３７は下
層圧電体３５と振動板１４との間に形成される。また、
共通上電極３６は下層圧電体３５とは反対側の上層圧電
体３４の表面に形成される。即ち、この圧電素子１７
は、振動板側から、共通下電極３７、下層圧電体３５、
駆動電極３３、上層圧電体３４、共通上電極３６の順で
積層された多層構造である。そして、圧電体層３１の厚
さは上層圧電体３４と下層圧電体３５の２層を合計して
約１７μｍであり、共通電極３２を含めた圧電素子１７
の全体の厚さは約２０μｍである。なお、従来の単層構
造の圧電素子１７にあっては、素子全体の厚さが約１５
μｍである。従って、圧電素子１７の厚さが増したこと
から、その分だけ変形部分のコンプライアンスが小さく
なっている。The drive electrode 33 is formed at the boundary between the upper piezoelectric body 34 and the lower piezoelectric body 35, and the common lower electrode 37 is formed between the lower piezoelectric body 35 and the diaphragm 14. Also,
The common upper electrode 36 is formed on the surface of the upper piezoelectric body 34 opposite to the lower piezoelectric body 35. That is, this piezoelectric element 17
Are a common lower electrode 37, a lower piezoelectric body 35,
It has a multilayer structure in which a drive electrode 33, an upper piezoelectric body 34, and a common upper electrode 36 are stacked in this order. The total thickness of the upper piezoelectric layer 34 and the lower piezoelectric layer 35 is about 17 μm, and the piezoelectric layer 31 has a thickness of about 17 μm.
Has a total thickness of about 20 μm. Incidentally, in the conventional piezoelectric element 17 having a single-layer structure, the thickness of the entire element is about 15 mm.
μm. Therefore, since the thickness of the piezoelectric element 17 is increased, the compliance of the deformed portion is correspondingly reduced.
【００３１】上記の共通上電極３６と共通下電極３７
は、駆動信号に拘わらず一定の電位に調整され、上記し
たように共通電極として機能する。これらの共通上電極
３６と共通下電極３７は互いに導通され、接地電位に調
整される。上記の駆動電極３３は、供給された駆動信号
に応じて電位を変化させる。従って、駆動信号の供給に
よって、駆動電極３３と共通上電極３６との間、及び、
駆動電極３３と共通下電極３７との間には、それぞれ向
きが反対の電場が生じる。The above-mentioned common upper electrode 36 and common lower electrode 37
Is adjusted to a constant potential irrespective of the drive signal, and functions as a common electrode as described above. The common upper electrode 36 and the common lower electrode 37 are electrically connected to each other and are adjusted to the ground potential. The drive electrode 33 changes the potential according to the supplied drive signal. Therefore, by supplying the drive signal, between the drive electrode 33 and the common upper electrode 36, and
Electric fields whose directions are opposite to each other are generated between the driving electrode 33 and the common lower electrode 37.
【００３２】そして、これらの各電極３３，３６，３７
を構成する材料としては、例えば、金属単体、合金、電
気絶縁性セラミックスと金属との混合物等の各種導体が
選択されるが、焼成温度において変質等の不具合が生じ
ないことが要求される。本実施形態では、共通上電極３
６に金を用い、共通下電極３７及び駆動電極３３に白金
を用いている。The electrodes 33, 36, 37
Various materials such as a simple metal, an alloy, and a mixture of an electrically insulating ceramic and a metal are selected as a material for forming, but it is required that a defect such as deterioration does not occur at the firing temperature. In this embodiment, the common upper electrode 3
6, gold is used, and platinum is used for the common lower electrode 37 and the drive electrode 33.
【００３３】上記の上層圧電体３４と下層圧電体３５は
共に、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする
圧電材料によって作製されている。そして、上層圧電体
３４と下層圧電体３５とは分極方向が反対である。この
ため、駆動信号印加時の伸縮方向が上層圧電体３４と下
層圧電体３５とで揃い、支障なく変形することができ
る。即ち、上層圧電体３４及び下層圧電体３５は、駆動
電極３３の電位を高くする程に圧力室１２の容積を少な
くするように振動板１４を変形させ、駆動電極３３の電
位を低くする程に圧力室１２の容積を増やすように振動
板１４を変形させる。The upper piezoelectric body 34 and the lower piezoelectric body 35 are both made of a piezoelectric material containing lead zirconate titanate (PZT) as a main component. The upper piezoelectric body 34 and the lower piezoelectric body 35 have opposite polarization directions. For this reason, the directions of expansion and contraction at the time of application of the drive signal are aligned between the upper piezoelectric body 34 and the lower piezoelectric body 35, so that the deformation can be performed without any trouble. That is, the upper piezoelectric body 34 and the lower piezoelectric body 35 deform the diaphragm 14 so that the volume of the pressure chamber 12 decreases as the potential of the drive electrode 33 increases, and the potential of the drive electrode 33 decreases as the potential of the drive electrode 33 decreases. The diaphragm 14 is deformed so as to increase the volume of the pressure chamber 12.
【００３４】この場合において、圧電素子１７は多層構
造であるので、各圧電体層３４，３５に付与される電場
は駆動電極３３から共通上電極３６までの距離、或い
は、駆動電極３３から共通下電極３７までの距離によっ
て規定される。このため、駆動電圧が同じであっても、
単層構造の圧電素子よりも強い電場を各圧電体層３４，
３５に付与できる。これにより、圧電素子２６を効率よ
く変形させることができ、印加電圧に対する変形量を向
上させることができる。In this case, since the piezoelectric element 17 has a multi-layer structure, the electric field applied to each of the piezoelectric layers 34 and 35 has a distance from the drive electrode 33 to the common upper electrode 36 or a common lower electrode from the drive electrode 33. It is defined by the distance to the electrode 37. For this reason, even if the drive voltage is the same,
An electric field stronger than that of the single-layer piezoelectric element is applied to each of the piezoelectric layers 34,
35. Thereby, the piezoelectric element 26 can be efficiently deformed, and the amount of deformation with respect to the applied voltage can be improved.
【００３５】そして、本実施形態では、駆動電極３３と
供給端子５１との導通信頼性を向上させるため、図３や
図５に示すように、供給端子５１に導通される導通電極
５２を振動板１４の表面に形成し、この導通電極５２に
重ねて駆動電極３３を設けている。In this embodiment, in order to improve the reliability of conduction between the driving electrode 33 and the supply terminal 51, as shown in FIGS. The drive electrode 33 is provided on the surface of the conductive electrode 14 so as to overlap the conductive electrode 52.
【００３６】即ち、下層圧電体３５の外側端面と振動板
表面とは倒Ｖ字状（図５では略直角）に交差している
が、このような交差面に対して電極を構成する場合、交
差部への電極材料の充填が不足しがちであり、断線して
しまう虞がある。そして、本実施形態のように予め振動
板１４の表面に導通電極５２を形成しておき、この導通
電極５２の表面に駆動電極３３を形成すると、駆動電極
３３が導通電極５２に接触していれば駆動電極３３と供
給端子５１とが導通される。このため、導通の信頼性を
より高めることができる。In other words, the outer end face of the lower piezoelectric body 35 and the surface of the diaphragm intersect in an inverted V-shape (substantially perpendicular in FIG. 5). The filling of the electrode material into the intersections tends to be insufficient, and there is a risk of disconnection. When the conductive electrode 52 is formed on the surface of the diaphragm 14 in advance as in the present embodiment, and the drive electrode 33 is formed on the surface of the conductive electrode 52, the drive electrode 33 may be in contact with the conductive electrode 52. For example, the drive electrode 33 and the supply terminal 51 are conducted. Therefore, the reliability of conduction can be further improved.
【００３７】なお、この導通電極５２の素子長手方向に
ついての形成領域、詳しくは、供給端子５１とは反対側
の先端の形成位置に関し、少なくとも下層圧電体３５の
先端まで形成されていれば上記した作用効果を奏する。
本実施形態では、この先端を、下層圧電体３５の端面を
越えて共通下電極３７の手前に位置させている。また、
導通電極５２と下層圧電体３５との間には絶縁領域Ｘが
設けられており、互いに電気的に絶縁されている。It is to be noted that the formation region of the conductive electrode 52 in the element longitudinal direction, specifically, the formation position of the tip opposite to the supply terminal 51 is described above as long as it is formed at least to the tip of the lower piezoelectric body 35. It has a function and effect.
In the present embodiment, this tip is located in front of the common lower electrode 37 beyond the end face of the lower piezoelectric body 35. Also,
An insulating region X is provided between the conductive electrode 52 and the lower piezoelectric body 35, and is electrically insulated from each other.
【００３８】このように導通電極５２の一部を下層圧電
体３５と振動板１４の間に形成しているのは、各圧電素
子１７…の形成位置の公差を考慮したためである。即
ち、各圧電素子１７…の作製は、後述するようにマスク
パターンを用いて行われる。このため、下層圧電体３５
の端面が形成される位置には多少なりのばらつき（公
差）が生じ得る。そこで、本実施形態では、導通電極５
２の一部を下層圧電体３５と振動板１４の間に形成する
ことで、下層圧電体３５の形成位置が多少ばらついても
駆動電極３３と導通電極５２とを確実に導通させること
ができる。The reason why a part of the conductive electrode 52 is formed between the lower piezoelectric body 35 and the vibration plate 14 is in consideration of the tolerance of the formation position of each piezoelectric element 17. That is, the production of each piezoelectric element 17 is performed using a mask pattern as described later. For this reason, the lower piezoelectric body 35
Some variation (tolerance) may occur at the position where the end face is formed. Therefore, in the present embodiment, the conductive electrode 5
By forming a part of the lower electrode 2 between the lower piezoelectric body 35 and the diaphragm 14, even if the formation position of the lower piezoelectric body 35 varies to some extent, the drive electrode 33 and the conductive electrode 52 can be reliably conducted.
【００３９】ところで、上記の各電極３２（３６，３
７），３３は、圧電素子１７…毎に形成される。これら
の中で、共通上電極３６と共通下電極３７は共に接地電
位に調整されるため互いに導通されている。このため、
本実施形態では、共通上電極３６と共通下電極３７を、
基電極（４２，４４，図７参照）と複数の枝電極（４
３，４５，図７参照）とからなる櫛歯状電極によって構
成し、基電極同士を導通させることで全ての枝電極を同
電位、例えば、接地電位にしている。By the way, each of the electrodes 32 (36, 3
7) and 33 are formed for each piezoelectric element 17. Among these, the common upper electrode 36 and the common lower electrode 37 are both electrically connected because they are adjusted to the ground potential. For this reason,
In the present embodiment, the common upper electrode 36 and the common lower electrode 37 are
A base electrode (42, 44, see FIG. 7) and a plurality of branch electrodes (4
3, 45, see FIG. 7), and all the branch electrodes are set to the same potential, for example, the ground potential by making the base electrodes conductive.
【００４０】また、上層圧電体３４及び下層圧電体３５
は、後述するようにペースト状の圧電材料を焼成するこ
とによって作製されるが、単に焼成しただけでは圧電性
を示さない。そこで、圧電性を持たせるために分極処理
を行う。即ち、直流の強電場を各層圧電体３４，３５に
加えることで、内部の電気双極子を一定方向に揃えてい
る。しかし、上記したように、圧電素子１７は、１つの
ノズル列１１あたり９２個形成される。このため、各圧
電素子１７…を個別に分極した場合には、分極処理に時
間と手間を要し、製造効率が低下してしまう。そこで、
本実施形態では、共通電極３２（共通上電極３６，共通
下電極３７）と駆動電極３３を分極電圧供給電極として
用い、分極処理にてこれらの電極３２，３３を通じて分
極電圧を供給している。The upper piezoelectric body 34 and the lower piezoelectric body 35
Is manufactured by baking a paste-like piezoelectric material as described later, but does not show piezoelectricity only by baking. Therefore, a polarization process is performed to impart piezoelectricity. That is, by applying a strong DC electric field to each of the piezoelectric bodies 34 and 35, the internal electric dipoles are aligned in a certain direction. However, as described above, 92 piezoelectric elements 17 are formed per one nozzle row 11. For this reason, when each of the piezoelectric elements 17 is individually polarized, the polarization processing requires time and labor, and the manufacturing efficiency is reduced. Therefore,
In the present embodiment, the common electrode 32 (common upper electrode 36 and common lower electrode 37) and the drive electrode 33 are used as polarization voltage supply electrodes, and a polarization voltage is supplied through these electrodes 32 and 33 in the polarization process.
【００４１】以下、これらの点について説明する。Hereinafter, these points will be described.
【００４２】まず、共通電極３２の構造について説明す
る。図３や図７（ａ）に示すように、共通下電極３７は
その全体が振動板表面に形成されており、ノズル列方向
に細長い直線帯状の下基電極（下幹電極）４４と、この
下基電極４４の一側から圧電素子１７（下層圧電体３
５）毎に形成された複数の下枝電極４５…とを有する櫛
歯状電極によって構成される。First, the structure of the common electrode 32 will be described. As shown in FIG. 3 and FIG. 7A, the common lower electrode 37 is entirely formed on the surface of the diaphragm, and has a lower base electrode (lower stem electrode) 44 which is elongated in the nozzle row direction and has a linear band shape. From one side of the lower base electrode 44, the piezoelectric element 17 (the lower piezoelectric
5) Comb-shaped electrodes having a plurality of lower branch electrodes 45 formed for each.
【００４３】上記の下基電極４４は、全ての圧電素子１
７…に対して同時に駆動信号が供給されても支障なく電
流を流せるように、その幅が各下枝電極４５…よりも十
分に広く設定されている。また、上記の下枝電極４５
は、圧電体層３１（下層圧電体３５）と振動板１４の間
に位置し、その先端（下基電極４４とは反対側の端部）
は、図５に示すように、下層圧電体３５における他端の
手前に位置している。The lower base electrode 44 is connected to all the piezoelectric elements 1
7 are set to be sufficiently wider than the lower branch electrodes 45 so that a current can flow without any trouble even if a drive signal is supplied to the lower branch electrodes 45 at the same time. The lower branch electrode 45
Is located between the piezoelectric layer 31 (lower layer piezoelectric body 35) and the diaphragm 14, and its tip (the end opposite to the lower base electrode 44)
Is located just before the other end of the lower piezoelectric body 35 as shown in FIG.
【００４４】共通上電極３６は、図３や図７（ｅ）に示
すように、ノズル列方向に細長い直線帯状の上基電極
（上幹電極）４２と、この上基電極４２の一側から圧電
素子１７（上層圧電体３４）の表面を覆うように一連に
形成された複数の上枝電極４３…とを有する櫛歯状電極
によって構成される。As shown in FIGS. 3 and 7 (e), the common upper electrode 36 includes an upper base electrode (upper trunk electrode) 42, which is elongated in the direction of the nozzle rows, and an upper base electrode 42 from one side thereof. A plurality of upper branch electrodes 43 are formed in series to cover the surface of the piezoelectric element 17 (upper piezoelectric body 34).
【００４５】上記の上基電極４２は、図６にも示すよう
に、共通下電極３７の下基電極４４の表面に積層状態で
形成されている。そして、これらの基電極同士４２，４
４は、互いに重畳している重畳領域Ｄで導通されてい
る。また、この重畳領域Ｄは、全ての圧電素子１７…に
対して同時に駆動信号が供給されても支障なく電流を流
せるように、上枝電極４３の幅よりも十分に広く設定さ
れている。なお、上基電極４２は、少なくともその一部
が下基電極４４の表面に形成されていればよい。As shown in FIG. 6, the upper base electrode 42 is formed on the surface of the lower base electrode 44 of the common lower electrode 37 in a laminated state. Then, these base electrodes 42, 4
4 are electrically connected to each other in an overlapping area D overlapping each other. The overlap region D is set to be sufficiently wider than the width of the upper branch electrode 43 so that current can flow without any trouble even if a drive signal is supplied to all the piezoelectric elements 17 at the same time. The upper base electrode 42 only needs to be formed at least partially on the surface of the lower base electrode 44.
【００４６】各上枝電極４３…は、圧電体層３１の一端
（上基電極４２に近い側の端部）の階段状表面を通って
上層圧電体３４の表面に形成される。各上枝電極４３…
の先端（上基電極４２とは反対側の端部）は、図５に示
すように、上層圧電体３４における他端の手前に位置し
ている。これは、各上枝電極４３…の端部と駆動電極３
３とを離隔して配置することにより、上枝電極４３と駆
動電極３３とが空中放電によって短絡してしまう不具合
を防止するためである。Each of the upper branch electrodes 43 is formed on the surface of the upper piezoelectric body 34 through the stepped surface of one end of the piezoelectric layer 31 (the end closer to the upper base electrode 42). Each upper branch electrode 43 ...
(The end opposite to the upper base electrode 42) is located just before the other end of the upper piezoelectric body 34, as shown in FIG. This is because the end of each upper branch electrode 43...
This is to prevent the upper branch electrode 43 and the drive electrode 33 from being short-circuited by air discharge by arranging them apart from each other.
【００４７】次に、図７を参照して、圧電素子１７を形
成する素子形成工程及び形成した圧電素子１７（各層圧
電体３４，３５）を分極する分極工程について説明す
る。なお、素子形成工程は、圧力室形成基板１３、振動
板１４及び蓋部材１６の各シート状前駆体を焼成して得
られたシート状部材に対して行われる。Next, an element forming step of forming the piezoelectric element 17 and a polarization step of polarizing the formed piezoelectric element 17 (the piezoelectric bodies 34 and 35 of each layer) will be described with reference to FIG. The element forming step is performed on a sheet-like member obtained by firing each sheet-like precursor of the pressure chamber forming substrate 13, the vibration plate 14, and the lid member 16.
【００４８】素子形成工程では、まず、図７（ａ）に示
すように、振動板１４の表面に共通下電極３７を形成す
る（第１工程）。本実施形態では、この共通下電極３７
の形成を印刷によって行っている。例えば、まず振動板
１４上の所定位置にマスクを載置し、白金ペーストをこ
のマスクを介して振動板１４の表面に塗布する。白金ペ
ーストを塗布したならば、この白金ペーストを焼成す
る。即ち、白金ペーストが塗布されたシート状部材を焼
成炉に入れて所定温度で所定時間に亘って焼成する。こ
の焼成により、振動板１４の表面には共通下電極３７が
形成される。In the element forming step, first, as shown in FIG. 7A, a common lower electrode 37 is formed on the surface of the diaphragm 14 (first step). In the present embodiment, the common lower electrode 37
Is formed by printing. For example, first, a mask is placed at a predetermined position on the diaphragm 14, and a platinum paste is applied to the surface of the diaphragm 14 via the mask. After applying the platinum paste, the platinum paste is fired. That is, the sheet member coated with the platinum paste is placed in a firing furnace and fired at a predetermined temperature for a predetermined time. By this baking, a common lower electrode 37 is formed on the surface of the diaphragm 14.
【００４９】なお、本実施形態では、上記の導通電極５
２を共通下電極３７と同一の電極材料を用いて作製し、
この第１工程で共通下電極３７と同時に導通電極５２も
形成している。即ち、１つのマスクパターンに共通下電
極３７のパターンと導通電極５２のパターンとを形成
し、共通下電極３７と導通電極５２とを同時に塗布して
いる。これにより、共通下電極３７と導通電極５２とを
同じ工程で纏めて形成でき、製造効率を向上させること
ができる。In this embodiment, the conductive electrodes 5
2 is manufactured using the same electrode material as the common lower electrode 37,
In the first step, the conductive electrode 52 is formed simultaneously with the common lower electrode 37. That is, the pattern of the common lower electrode 37 and the pattern of the conductive electrode 52 are formed on one mask pattern, and the common lower electrode 37 and the conductive electrode 52 are applied simultaneously. Thus, the common lower electrode 37 and the conductive electrode 52 can be formed together in the same step, and the manufacturing efficiency can be improved.
【００５０】共通下電極３７を形成したならば、次に、
図７（ｂ）に示すように、下層圧電体３５を形成する
（第２工程）。即ち、振動板１４上の所定位置にマスク
を載置した後、圧電材料（例えば、ジルコン酸チタン酸
鉛）のペーストを下枝電極４５に積層して塗布する。そ
して、塗布したペースト状の圧電材料を焼成する。その
後は、図７（ｃ）〜（ｅ）に示すように、同様な手順
で、駆動電極３３、上層圧電体３４、共通上電極３６を
順に形成する（第３工程〜第５工程）。即ち、第３工程
では下層圧電体３５に積層させて駆動電極３３を形成
し、第４工程では駆動電極３３を覆うように下層圧電体
３５に積層させて上層圧電体３４を形成し、第５工程で
は上層圧電体３４の表面に共通上電極３６を形成する。After the common lower electrode 37 has been formed,
As shown in FIG. 7B, the lower piezoelectric body 35 is formed (second step). That is, after a mask is placed at a predetermined position on the vibration plate 14, a paste of a piezoelectric material (for example, lead zirconate titanate) is laminated on the lower branch electrode 45 and applied. Then, the applied paste-like piezoelectric material is fired. Thereafter, as shown in FIGS. 7C to 7E, the drive electrode 33, the upper piezoelectric body 34, and the common upper electrode 36 are sequentially formed by the same procedure (third to fifth steps). That is, in the third step, the drive electrode 33 is formed by laminating the lower piezoelectric body 35, and in the fourth step, the upper piezoelectric body 34 is formed by laminating the lower piezoelectric body 35 so as to cover the drive electrode 33. In the process, a common upper electrode 36 is formed on the surface of the upper piezoelectric body 34.
【００５１】共通上電極３６まで形成したならば供給端
子５１を形成する。この場合、まず、導通電極５２の長
手方向一端部に重ねて支持基台５１ａとなる銀ペースト
をブロック状に塗布し、その後焼成する。焼成によって
支持基台５１ａを形成したならば、この支持基台５１ａ
に重ねて接点部５１ｂとなる銀ペーストを塗布し、その
後焼成する。そして、この接点部５１ｂの焼成により、
供給端子５１が形成される。なお、支持基台５１ａを圧
電材料で作成してもよい。この場合、支持基台５１ａ
は、下層圧電体形成工程（第２工程）で下層圧電体３５
と同時に形成される。そして、駆動電極形成工程（第３
工程）でこれらの下層圧電体３５及び支持基台５１ａの
表面に一連に駆動電極３３を積層状態で設け、さらに接
点部形成工程で支持基台５１ａ側の駆動電極３３上に接
点部５１ｂを設けることにより、駆動電極３３と接点部
５１ｂとの導通を取ることができる。After the formation up to the common upper electrode 36, the supply terminal 51 is formed. In this case, first, a silver paste serving as the support base 51a is applied in a block shape so as to overlap the one end in the longitudinal direction of the conductive electrode 52, and then fired. If the support base 51a is formed by firing, the support base 51a
And a silver paste to be the contact portion 51b is applied, and then fired. Then, by firing the contact portion 51b,
A supply terminal 51 is formed. Note that the support base 51a may be made of a piezoelectric material. In this case, the support base 51a
Is the lower piezoelectric member 35 in the lower piezoelectric member forming step (second step).
Formed at the same time. Then, a driving electrode forming step (third step)
In step (step), the drive electrodes 33 are sequentially provided in a laminated state on the surfaces of the lower piezoelectric body 35 and the support base 51a, and further, a contact portion 51b is provided on the drive electrode 33 on the support base 51a side in a contact portion formation step. Thus, conduction between the drive electrode 33 and the contact portion 51b can be established.
【００５２】供給端子５１を形成したならば、圧電素子
１７が形成されたシート状部材（セラミックスシート）
を各アクチュエータユニット３…に切断し、その後、各
圧電素子１７…の圧電体特性を測定する。即ち、圧電素
子１７を構成する各層が正常に作製されたことを検査す
る。本実施形態では、圧電体層（アクト）の寸法（例え
ば、厚さや幅）に相関のある静電容量（圧電体特性の一
種）を測定する。そして、全ての圧電素子１７…に対す
る検査が終わったならば、測定した静電容量に基づい
て、そのアクチュエータユニット３が、良品、或いは、
不良品であるのかを判断する。After the supply terminals 51 are formed, a sheet-like member (ceramic sheet) on which the piezoelectric element 17 is formed
Are cut into actuator units 3..., And then the piezoelectric characteristics of each piezoelectric element 17 are measured. That is, it is inspected that each layer constituting the piezoelectric element 17 has been normally manufactured. In the present embodiment, a capacitance (a type of piezoelectric characteristic) that is correlated with the dimensions (eg, thickness and width) of the piezoelectric layer (act) is measured. When the inspection of all the piezoelectric elements 17 is completed, based on the measured capacitance, the actuator unit 3 becomes a non-defective product or
Determine whether the product is defective.
【００５３】また、良品と判断されたアクチュエータユ
ニット３については、上層圧電体３４の静電容量と下層
圧電体３５の静電容量の何れかに基づいて分類する。例
えば、アクチュエータユニット３毎の平均静電容量に基
づくランク分けを行ったり、静電容量のばらつき範囲に
基づくランク分けを行う。ここで、分類の基準となる圧
電体層は、記録ヘッドの用途に応じて適宜選択される。
例えば、インク滴の高周波吐出を重視する場合には、上
層圧電体３４の静電容量を基準にしてアクチュエータユ
ニット３を分類する。一方、インク滴の吐出安定性を重
視する場合には、上層圧電体３４の静電容量を基準にし
てアクチュエータユニット３を分類する。The actuator units 3 determined to be non-defective are classified based on either the capacitance of the upper piezoelectric body 34 or the capacitance of the lower piezoelectric body 35. For example, ranking is performed based on the average capacitance of each actuator unit 3, or ranking is performed based on the variation range of the capacitance. Here, the piezoelectric layer serving as a reference for classification is appropriately selected according to the use of the recording head.
For example, when emphasis is placed on high-frequency ejection of ink droplets, the actuator units 3 are classified based on the capacitance of the upper piezoelectric body 34. On the other hand, when emphasis is placed on the ejection stability of the ink droplets, the actuator units 3 are classified based on the capacitance of the upper piezoelectric body 34.
【００５４】検査処理が終了したならば、作製された圧
電素子１７を分極する。この分極処理（分極工程）で
は、図８に示すように、共通上電極３６及び共通下電極
３７を共に接地し、供給端子５１を介して駆動電極３３
を電源に接続することで行う。この場合において、上記
したように、共通電極３２と駆動電極３３とを分極電圧
供給電極として使用しているので、専用の電極を設ける
必要がなく構成の簡素化が図れる。また、共通上電極３
６及び共通下電極３７を共に接地し、駆動電極３３を電
源に接続しているので、上層圧電体３４と下層圧電体３
５とが同時に分極される。このため、分極処理の効率化
を図ることができる。なお、分極電圧は、使用予定の駆
動電圧よりも十分に高い電圧で行われる。本実施形態で
は、駆動電圧が３０Ｖ前後であるため、分極電圧は７０
Ｖ前後に設定される。そして、この分極電圧を所定時間
に亘って印加したならば、分極処理を終了する。When the inspection processing is completed, the manufactured piezoelectric element 17 is polarized. In this polarization process (polarization process), as shown in FIG. 8, the common upper electrode 36 and the common lower electrode 37 are both grounded, and the drive electrode 33 is connected via the supply terminal 51.
To the power supply. In this case, as described above, since the common electrode 32 and the drive electrode 33 are used as the polarization voltage supply electrodes, there is no need to provide a dedicated electrode, and the configuration can be simplified. In addition, the common upper electrode 3
6 and the common lower electrode 37 are both grounded and the drive electrode 33 is connected to a power source, so that the upper piezoelectric body 34 and the lower piezoelectric body 3
5 are simultaneously polarized. Therefore, the efficiency of the polarization process can be improved. The polarization voltage is set to a voltage sufficiently higher than the driving voltage to be used. In this embodiment, since the driving voltage is about 30 V, the polarization voltage is 70 V.
V is set around. Then, when this polarization voltage is applied for a predetermined time, the polarization processing is terminated.
【００５５】このように本実施形態では、分極処理にて
共通電極３２及び駆動電極３３を通じて分極電圧を印加
しているので、上層圧電体３４と下層圧電体３５とを纏
めて分極できるし、分極電圧を供給するための専用端子
も不要である。このため、製造を効率よく行うことがで
きる。As described above, in this embodiment, since the polarization voltage is applied through the common electrode 32 and the drive electrode 33 in the polarization processing, the upper piezoelectric body 34 and the lower piezoelectric body 35 can be polarized together, and There is no need for a dedicated terminal for supplying a voltage. Therefore, manufacturing can be performed efficiently.
【００５６】ところで、本発明は、上記の実施形態に限
定されるものではなく、種々の変形が可能である。Incidentally, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
【００５７】例えば、上記の導通電極５２に関し、本実
施形態では共通下電極３７と同じ電極材料で作製したも
のを例示したが、他の電極材料を用いてもよい。この場
合、導通電極５２は、下層圧電体３５よりも前に作製す
る。For example, in the present embodiment, the conductive electrode 52 is made of the same electrode material as the common lower electrode 37, but another electrode material may be used. In this case, the conductive electrode 52 is manufactured before the lower piezoelectric body 35.
【００５８】また、この多層構造の圧電素子１７を効率
よく変形させるべく、駆動信号の供給に伴う上層圧電体
３４の変形度合いを、下層圧電体３５の変形度合いより
も大きくしてもよい。即ち、同じ駆動信号が供給された
場合に、上層圧電体３４を下層圧電体３５よりも大きく
変形させるようにしてもよい。Further, in order to efficiently deform the piezoelectric element 17 having the multilayer structure, the degree of deformation of the upper piezoelectric body 34 due to the supply of the drive signal may be made larger than the degree of deformation of the lower piezoelectric body 35. That is, when the same drive signal is supplied, the upper piezoelectric body 34 may be deformed more than the lower piezoelectric body 35.
【００５９】この場合、上層圧電体３４の厚さ（平均厚
さ）を下層圧電体３５の厚さ（平均厚さ）の３／４以下
に設定し、上層圧電体３４に付与される電場を下層圧電
体３５に付与される電場よりも強くすることで、上層圧
電体３４を下層圧電体３５よりも大きく変形させること
ができる。また、上層圧電体３４を構成する圧電材料の
圧電定数を、下層圧電体３５を構成する圧電材料の圧電
定数よりも大きくしたりすることでも、上層圧電体３４
を下層圧電体３５よりも大きく変形させることができ
る。In this case, the thickness (average thickness) of the upper piezoelectric body 34 is set to ３ or less of the thickness (average thickness) of the lower piezoelectric body 35, and the electric field applied to the upper piezoelectric body 34 is reduced. By making the electric field stronger than the electric field applied to the lower piezoelectric body 35, the upper piezoelectric body 34 can be deformed more than the lower piezoelectric body 35. Also, by making the piezoelectric constant of the piezoelectric material forming the upper piezoelectric body 34 larger than the piezoelectric constant of the piezoelectric material forming the lower piezoelectric body 35,
Can be more greatly deformed than the lower piezoelectric body 35.
【００６０】そして、上層圧電体３４が下層圧電体３５
よりも相対的に大きく撓むと、上層圧電体３４の方が振
動板１４から離隔しているため、その変形量が増幅され
て振動板１４に作用し、振動板１４の変形量を大きくす
ることができる。このように、振動板１４を大きく変形
できることから、収縮時における圧力室１２の容積をよ
り小さくできる。従って、単に多層構造の圧電素子１７
を用いた場合よりも、圧力室１２の膨張時と収縮時の容
積差を広げることができ、インク滴の吐出量を増やすこ
とができる。The upper piezoelectric body 34 is connected to the lower piezoelectric body 35.
When the flexure is relatively larger than that, the upper piezoelectric body 34 is separated from the vibration plate 14, so the deformation amount is amplified and acts on the vibration plate 14, and the deformation amount of the vibration plate 14 is increased. Can be. As described above, since the diaphragm 14 can be largely deformed, the volume of the pressure chamber 12 during contraction can be further reduced. Therefore, the piezoelectric element 17 having a multilayer structure
The volume difference between the expansion and contraction of the pressure chamber 12 can be increased as compared with the case where the pressure is used, and the ejection amount of ink droplets can be increased.
【００６１】なお、以上は、記録ヘッドに用いられる圧
電素子及び電歪アクチュエータに本発明を適用した例を
説明したが、これに限定されるものではない。本発明
は、例えば、液晶噴射ヘッドや色材噴射ヘッド等といっ
た他の液体噴射ヘッド用の圧電素子及び電歪アクチュエ
ータにも適用できる。また、マイクロポンプ用の圧電素
子及び電歪アクチュエータにも適用できる。In the above, the example in which the present invention is applied to the piezoelectric element and the electrostrictive actuator used in the recording head has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to, for example, a piezoelectric element and an electrostrictive actuator for another liquid ejecting head such as a liquid crystal ejecting head and a color material ejecting head. Further, the present invention can be applied to a piezoelectric element and an electrostrictive actuator for a micropump.
【００６２】[0062]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を奏する。即ち、共通電極と駆動電極を、上層
圧電体と下層圧電体とを分極するための分極電圧を供給
するための分極電圧供給電極としたので、専用の電極を
設ける必要がなく構成の簡素化が図れ、ひいては製造効
率を高めることができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. That is, since the common electrode and the drive electrode are polarization voltage supply electrodes for supplying a polarization voltage for polarizing the upper piezoelectric body and the lower piezoelectric body, there is no need to provide a dedicated electrode, and the configuration can be simplified. As a result, manufacturing efficiency can be improved.
【００６３】また、分極工程において、前記共通電極と
駆動電極とを通じて分極電圧を印加することで、上層圧
電体と下層圧電体とを分極するので、上層圧電体と下層
圧電体とが同時に分極される。このため、分極処理の効
率化を図ることができ、ひいては製造効率を高めること
ができる。In the polarization step, the upper piezoelectric body and the lower piezoelectric body are polarized by applying a polarization voltage through the common electrode and the driving electrode, so that the upper piezoelectric body and the lower piezoelectric body are simultaneously polarized. You. Therefore, the efficiency of the polarization process can be improved, and the manufacturing efficiency can be improved.
【図１】記録ヘッドの基本構造を説明する断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view illustrating a basic structure of a recording head.
【図２】記録ヘッドをノズルプレート側から見た図であ
る。FIG. 2 is a diagram of the recording head viewed from a nozzle plate side.
【図３】アクチュエータユニットの構造を説明する図で
あり、圧力室長手方向で切断した断面図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of an actuator unit, and is a cross-sectional view cut along a longitudinal direction of a pressure chamber.
【図４】アクチュエータユニットの構造を説明する図で
あり、（ａ）は平面図、（ｂ）は圧力室幅方向で切断し
た断面図である。4A and 4B are diagrams illustrating a structure of an actuator unit, wherein FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross-sectional view cut in a pressure chamber width direction.
【図５】駆動電極の端部構造を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an end structure of a drive electrode.
【図６】共通電極の端部構造を説明する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an end structure of a common electrode.
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、圧電素子の作成過程を説明
する模式図である。FIGS. 7A to 7E are schematic diagrams for explaining a process of producing a piezoelectric element.
【図８】圧電素子に対する分極処理を説明する模式図で
ある。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a polarization process for a piezoelectric element.
【図９】記録ヘッドを説明する斜視図である。FIG. 9 is a perspective view illustrating a recording head.
１ 記録ヘッド ２ 流路ユニット ３ アクチュエータユニット ４ インク供給口 ５ ノズル連通口 ６ 供給口形成基板 ７ 共通インク室 ８ インク室形成基板 ９ ノズル開口 １０ ノズルプレート １１ ノズル列 １２ 圧力室 １３ 圧力室形成基板 １４ 振動板 １５ 供給側連通口 １６ 蓋部材 １７ 圧電素子 ３１ 圧電体層 ３２ 共通電極 ３３ 駆動電極 ３４ 上層圧電体 ３５ 下層圧電体 ３６ 共通上電極 ３７ 共通下電極 ４２ 共通上電極の基電極 ４３ 共通上電極の枝電極 ４４ 共通下電極の基電極 ４５ 共通下電極の枝電極 ５１ 供給端子 ５２ 導通電極 1 Recording head 2 Channel unit 3 Actuator unit 4 Ink supply port 5 Nozzle communication port 6 Supply port forming substrate 7 Common ink chamber 8 Ink chamber forming substrate 9 Nozzle opening 10 Nozzle plate 11 nozzle row 12 pressure chamber 13 Pressure chamber forming substrate 14 diaphragm 15 Supply side communication port 16 Lid member 17 Piezoelectric element 31 Piezoelectric layer 32 common electrode 33 Drive electrode 34 Upper layer piezoelectric 35 Lower layer piezoelectric 36 Common upper electrode 37 Common lower electrode 42 Base electrode of common upper electrode 43 Branch electrode of common upper electrode 44 Common lower electrode base electrode 45 Common lower electrode branch electrode 51 Supply terminal 52 conducting electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 41/22 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｈ Ｈ０２Ｎ 2/00 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｌ (72)発明者 大久保 勝弘 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF93 AG44 AG92 AG93 AP16 AP25 AP57 AP82 BA04 BA14──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 41/22 B41J 3/04 103H H02N 2/00 H01L 41/08 L (72) Inventor Katsuhiro Okubo Nagano 3-3-5 Yamato, Suwa-shi F-term in Seiko Epson Corporation (reference) 2C057 AF93 AG44 AG92 AG93 AP16 AP25 AP57 AP82 BA04 BA14
Claims (4)
体層に付与される電場を発生する電極層とを備えた圧電
素子において、 前記圧電体層は、互いに積層された上層圧電体と下層圧
電体とを有し、 前記電極層は、上層圧電体と下層圧電体との間に形成さ
れ、駆動信号の供給源に導通される駆動電極と、駆動電
極とは反対側となる下層圧電体の下部に形成された共通
下電極と、駆動電極とは反対側となる上層圧電体の上部
に形成され、前記共通下電極に導通される共通上電極と
を有し、 前記共通上電極、共通下電極、及び、駆動電極を、上層
圧電体及び下層圧電体を分極する分極電圧を供給するた
めの分極電圧供給電極としたことを特徴とする圧電素
子。1. A piezoelectric element comprising: a piezoelectric layer that deforms in response to an electric field; and an electrode layer that generates an electric field applied to the piezoelectric layer, wherein the piezoelectric layer is an upper piezoelectric layer And a lower-layer piezoelectric body, wherein the electrode layer is formed between the upper-layer piezoelectric body and the lower-layer piezoelectric body, and a drive electrode that is electrically connected to a drive signal supply source, and a lower layer that is opposite to the drive electrode. A common lower electrode formed below the piezoelectric body, and a common upper electrode formed above the upper piezoelectric body opposite to the drive electrode and electrically connected to the common lower electrode; Wherein the common lower electrode and the drive electrode are polarization voltage supply electrodes for supplying a polarization voltage for polarizing the upper piezoelectric body and the lower piezoelectric body.
に形成したことを特徴とする電歪アクチュエータ。2. An electrostrictive actuator, wherein the piezoelectric element according to claim 1 is formed on a surface of a diaphragm.
体層に付与される電場を発生する電極層とを備え、前記
圧電体層を、互いに積層された上層圧電体と下層圧電体
とから構成すると共に、前記電極層を、互いに導通され
た共通上電極及び共通下電極を有する共通電極と、駆動
信号の供給源に導通される駆動電極とから構成した圧電
素子の製造方法であって、 支持部材に、共通下電極、下層圧電体、駆動電極、上層
圧電体、共通上電極を順次積層状態で設ける素子形成工
程と、 該素子形成工程で形成された圧電素子の共通上電極及び
共通下電極と駆動電極とを通じて分極電圧を印加し、上
層圧電体と下層圧電体を分極する分極工程とを経て製造
することを特徴とする圧電素子の製造方法。3. An upper piezoelectric body and a lower piezoelectric body, comprising: a piezoelectric layer that is deformed in response to an electric field; and an electrode layer that generates an electric field applied to the piezoelectric layer. A piezoelectric element, wherein the electrode layer comprises: a common electrode having a common upper electrode and a common lower electrode that are electrically connected to each other; and a drive electrode that is electrically connected to a drive signal supply source. An element forming step of sequentially providing the support member with a common lower electrode, a lower piezoelectric body, a drive electrode, an upper piezoelectric body, and a common upper electrode in a stacked state; and a common upper electrode of the piezoelectric element formed in the element forming step. A method of manufacturing a piezoelectric element, comprising: applying a polarization voltage through a common lower electrode and a drive electrode to perform a polarization step of polarizing an upper piezoelectric body and a lower piezoelectric body.
体層に付与される電場を発生する電極層とを備えた圧電
素子を振動板表面に形成してなる電歪アクチュエータの
製造方法であって、振動板の表面に圧電素子を形成する
素子形成工程と、素子形成工程で形成された圧電素子を
分極する分極工程とを経る製造方法において、 前記圧電体層を、互いに積層された上層圧電体と下層圧
電体とから構成すると共に、前記電極層を、互いに導通
された共通上電極及び共通下電極を有する共通電極と、
駆動信号の供給源に導通される駆動電極とから構成し、 前記分極工程は、前記共通上電極及び共通下電極と駆動
電極とを通じて分極電圧を印加することで、上層圧電体
と下層圧電体を分極することを特徴とする電歪アクチュ
エータの製造方法。4. A method for manufacturing an electrostrictive actuator, comprising: forming a piezoelectric element having a piezoelectric layer deforming in response to an electric field and an electrode layer generating an electric field applied to the piezoelectric layer on a surface of a diaphragm. In a manufacturing method which includes an element forming step of forming a piezoelectric element on the surface of a diaphragm and a polarizing step of polarizing the piezoelectric element formed in the element forming step, the piezoelectric layers are laminated with each other. A common electrode comprising an upper piezoelectric body and a lower piezoelectric body, and the electrode layer has a common upper electrode and a common lower electrode that are electrically connected to each other,
A drive electrode that is electrically connected to a drive signal supply source.The polarization step includes applying a polarization voltage through the common upper electrode, the common lower electrode, and the drive electrode to form an upper piezoelectric body and a lower piezoelectric body. A method for manufacturing an electrostrictive actuator, comprising: polarizing.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010214634A (en) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Ricoh Co Ltd | Thin film actuator, liquid delivering head, ink cartridge and image forming apparatus |
| JP2020528014A (en) * | 2017-07-15 | 2020-09-17 | 新科實業有限公司ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ． | Thin film piezoelectric actuator |
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2002
- 2002-07-09 JP JP2002200086A patent/JP2003347619A/en active Pending
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| US8585188B2 (en) | 2009-03-13 | 2013-11-19 | Ricoh Company, Limited | Thin-film actuator, liquid ejection head, ink cartridge, and image forming apparatus |
| JP2020528014A (en) * | 2017-07-15 | 2020-09-17 | 新科實業有限公司ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ． | Thin film piezoelectric actuator |
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