JP4973470B2 - 圧電アクチュエータ - Google Patents
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Description
(第1実施形態)
図1(a)は本発明にかかるインクジェットプリンタ(液滴吐出装置)の概略構成を示す概略構成図、図1(b)は本発明にかかるキャビティユニット、圧電アクチュエータ及びフレキシブル配線板(COP)の関係を示す説明図である。
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態の圧電アクチュエータ112の一部を拡大して見た拡大平面図である。図8では、隣の個別電極列30を省略して圧電アクチュエータ112を示している。第2実施形態の圧電アクチュエータ112は、第1実施形態の圧電アクチュエータ12と個別電極用端子135の形状が異なるだけで、その他の構成は同一である。そこで異なる構成についてだけ説明し、その他の構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。個別電極用端子135は、個別電極21毎に設けられている。各個別電極用端子135は、図8に示すように各個別電極21のY方向一方側の辺(図8において紙面右辺)に形成されており、Y方向一方(図8の右方)に延在する延在部分135aと端子部分135bとを有する。延在部分135aは、そのY方向一端が個別電極21のY方向一方側の辺に電気的に接続され、その中間部が平面視で前記個別電極21のY方向一方側に配置された第1配線22aを跨ぎ、他端が前記第1配線22aの外側に配置されている。そしてこの延在部135aの他端に平面視で円形状に形成された端子部分135bが形成されている。各端子部分135bに対応するように、フレキシブル配線板13の複数の端子が形成されており、圧電アクチュエータ112にフレキシブル配線板13を貼り付けた際、前記複数の個別電極用端子135の各々には、対応する端子が電気的に接続される。
(第3実施形態)
図9は、第3実施形態の圧電アクチュエータ212の一部を拡大して見た拡大平面図である。図9でもまた、隣の個別電極列30を省略して圧電アクチュエータ212を示している。第3実施形態の圧電アクチュエータ212は、第2実施形態の圧電アクチュエータ112と第1共通電極222の形状が異なるだけで、その他の構成は同一である。そこで異なる構成についてだけ説明し、その他の構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。第1実施形態の第1共通電極22では、第1定電位電極31が個別電極列30の両脇に配置された2本の第1配線22aに電気的に接続されているのに対し、第3実施形態の第1共通電極222では、第1定電位電極部31が個別電極列30の両脇の何れか一方に配置された第1配線22a(本実施の形態では、個別電極列30のY方向他方側の第1配線22aであり、図9において紙面左側の第1配線22a)だけに接続されるように構成されている。つまり第1共通電極222では、個別電極列30の両脇のうち一方の脇にだけ第1配線22aが配置されている。
(第4実施形態)
図10は、第4実施形態の圧電アクチュエータ312の一部を拡大して見た拡大平面図である。図10でもまた、隣の個別電極列30を省略して圧電アクチュエータ212を示している。第4実施形態の圧電アクチュエータ312は、第2実施形態の圧電アクチュエータ112と第2共通電極323の形状が異なる、具体的には第2電極配線334の形状が異なるだけで、その他の構成は同一である。異なる構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。第2電極配線334は、そのY方向中間部において導電部材が塗布されていない非導通部分334aを有している。そのため非導通部分334aのY方向両側に形成された2つの導通部分334bのY方向の長さ(Y方向の領域)の総和は、第2定電位電極部33のY方向の長さ(Y方向の領域)よりも小さくなっている。このように形成することで、さらに第2共通電極423が設けられる領域を小さくすることができ、焼成時における振動板15及び第1圧電層12aの反りをさらに抑制できると共に、焼成後の圧電アクチュエータ12の残留応力をさらに低減することができる。
図11は、第5実施形態の圧電アクチュエータ412の一部を拡大して見た拡大平面図である。図11でもまた、隣の個別電極列30を省略して圧電アクチュエータ412を示している。第5実施形態の圧電アクチュエータ412は、第4の実施形態同様に第2実施形態の圧電アクチュエータ112と第2共通電極423の形状が異なる、具体的には第2電極配線434の形状が異なるだけで、その他の構成は同一である。異なる構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。第2電極配線434は、そのY方向の長さ(Y方向の領域)が第2定電位電極部33のY方向の長さ(Y方向の領域)よりも短く、互いにX方向に隣り合う第2定電位電極部33のY方向中間部に電気的に接続されている。このように形成することで、さらに第2共通電極423が設けられる領域を小さくすることができ、焼成時における振動板15及び第1圧電層12aの反りをさらに抑制できると共に、焼成後の圧電アクチュエータ12の残留応力をさらに低減することができる。
(第6実施形態)
図12は、第6実施形態の圧電アクチュエータ512の一部を拡大して見た拡大平面図である。図12でもまた、隣の個別電極列30を省略して圧電アクチュエータ512を示している。第6実施形態の圧電アクチュエータ512は、第3実施形態の圧電アクチュエータ212と第2共通電極523の形状が異なる、具体的には第2電極配線534の形状が異なるだけで、その他の構成は同一である。異なる構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。第2電極配線534は、X方向に延在している。前記各第2電極配線534は、各個別電極列30の両脇のうち他方の脇に対応させて配置されており、平面視において対応する個別電極列30が形成された個別電極列配置領域30A内にある複数の第2定電位電極33全てに電気的に接続されている。このように配置することによっても、第1電極配線32と第2電極配線534とが平面視で重ならないように配置することができ、第1電極配線32と第2電極配線534との間で発生する浮遊容量を抑制することとができる。これによって前記浮遊容量の発生に伴う発熱を抑制し、前記圧電アクチュエータ212の発熱量を抑えることができる。
12a 第1圧電層
12b 第2圧電層
15 振動板
21 個別電極
22,222 第1共通電極
23,323,423,523 第2共通電極
30 個別電極列
30A 個別電極配置領域
31 第1定電位電極部
32 第1電極配線
33 第2定電位電極部
34,334,434,534 第2電極配線
35,135 電極用端子
90 ドライバIC
S1 第1の活性部
S2 第2の活性部
Claims (5)
- 振動板の一面側に形成された第1の圧電層と、その第1の圧電層の前記振動板とは反対側の面側に形成された第2の圧電層とを有して構成される圧電アクチュエータであって、
前記第2の圧電層の前記第1の圧電層と反対側の面に設けられ、所定の方向に配列された複数の個別電極と、
前記第1の圧電層と前記第2の圧電層との間に設けられるものであって、前記複数の個別電極の各々に対応するように前記所定の方向に配列された複数の第1定電位電極部と、これら複数の第1定電位電極部の全てと電気的に接続する第1電極配線とを有する第1共通電極と、
前記振動板と前記第1の圧電層との間に設けられ、前記複数の個別電極の各々に対応するように前記所定の方向に配列された複数の第2定電位電極部と、これら複数の第2定電位電極部の全てと電気的に接続する第2電極配線とを有する第2共通電極とを備え、
第1及び第2電極配線は、前記所定の方向に伸延し、かつ平面視互いに重ならないように配置され、
前記複数の第1定電位電極部の各々の外形の寸法は、平面視において、対応する個別電極及びこの個別電極に対応する第2定電位電極部の外形の寸法より小さく形成され、かつ各第1定電位電極部の全体がそれに対応する個別電極及び第2定電位電極部に重なるように配置されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 前記第1電極配線は、所定の方向に並べられた前記複数の個別電極の領域とこれらの領域を繋げる領域とを含む個別電極配置領域と平面視で重ならないように配置されており、
前記第2電極配線は、前記個別電極配置領域と平面視で重なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電アクチュエータ。 - 前記複数の個別電極に選択的に電圧を印加する電圧印加手段に電気的に接続されるものであって、前記複数の個別電極の各々に電気的に接続される複数の個別電極用端子を更に有し、
前記複数の個別電極用端子は、前記第2の圧電層の前記第1の圧電層と反対側の面において、前記個別電極配置領域の所定の方向と直交する方向における一方の脇に設けられ、
前記第1電極配線は、平面視において、前記個別電極配置領域の前記直交する方向における他方の脇に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の圧電アクチュエータ。 - 平面視における所定の方向に直交する方向において、前記各第2電極配線が形成されている領域よりも第2定電位電極部が形成されている領域の方が広く形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記個別電極に第1定電位とこれと異なる第2定電位とを選択的に印加するとともに、前記第1電極配線を介して前記各第1定電位電極部に前記第1定電位を印加し、前記第2電極配線を介して第2定電位電極部に前記第2定電位を印加する電圧印加手段を更に備え、
前記第2の圧電層において、前記各個別電極とこれに対応する第1定電位電極との間の部分が第1の活性部を成し、
前記第1及び第2の圧電層において、前記各個別電極とこれに対応する第2定電位電極との間であって、前記各個別電極に対応する第1定電位電極の外側の部分が第2の活性部を成しており、
前記第1の活性部は、前記各個別電極に第2定電位を印加すると、平面視で前記個別電極に対し直交する第1の方向に伸張するとともに、その第1の方向と直交する第2の方向に収縮するように構成され、
前記第2の活性部は、前記各個別電極に第1定電位を印加すると、第1の方向に伸張するとともに、第2の方向に収縮するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1つに記載の圧電アクチュエータ。
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