JP5206071B2 - 圧電アクチュエータ及び液体移送装置 - Google Patents
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Description
また、このような構成の圧電アクチュエータは、第1、第2電極に加え、第3電極もその駆動に用いられる。
これによると、圧電アクチュエータを駆動するための第2電極及び第3電極と、圧電材料のこれらの電極に挟まれる部分によりコンデンサが構成されているため、駆動装置だけでなく、このコンデンサからも電流が流れることにより、圧電アクチュエータを急激に駆動したときに、駆動装置から圧電アクチュエータに大きな電流が流れてしまうのが抑制され、駆動装置の電圧が低下してしまうのが抑制される。
そして、圧電アクチュエータの内部にこのようなコンデンサが設けられているので、圧電アクチュエータに接続される外部の基板などに別途コンデンサを設ける必要がない。あるいは、別途設けるコンデンサを容量の小さいものにすることができる。
また、圧電アクチュエータを駆動させるための第2電極を用いて圧電アクチュエータの内部にコンデンサを構成しているため、圧電アクチュエータの構成が簡単になる。
また、これによると、第1、第2電極に加え、第3電極も圧電アクチュエータを駆動させるための電極である場合に、圧電アクチュエータを駆動させるための第2電極及び第3電極を用いて圧電アクチュエータの内部にコンデンサを構成しているため、圧電アクチュエータの構成が簡単になる。
また、このような構成の圧電アクチュエータは、第1、第2電極に加え、第3電極もその駆動に用いられるものである。
第5の発明に係る圧電アクチュエータは、第4の発明において、前記第3電極は、平面視で、前記第1電極および前記第2電極よりも面積が小さく、且つ、前記第1電極および前記第2電極に対して完全に含まれるよう重複していることを特徴とするものである。
第8の発明に係る液体移送装置は、圧力室を含む、液体を移送するための液体移送流路が形成された流路ユニットと、前第1電極、第2電極、および第3電極と、少なくとも、前記第1電極と前記第2電極、および前記第2電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料と、を備え、記圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータと、圧電アクチュエータを駆動する駆動装置を備えており、前記駆動装置は、前記第1電極に第1電位とこの第1電位とは異なる第2電位を選択的に付与し、前記第2電極に前記第1電位を付与し、前記第3電極に前記第2電位を付与し、前記圧電アクチュエータは、前記第1電極と前記第2電極に挟まれる圧電材料が、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第2電位が付与されると変形するように構成され、前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる圧電材料は、前記駆動装置から供給される電荷を蓄えるコンデンサを構成し、前記圧電材料が、前記第1電極と前記第3電極にも挟まれており、前記第1電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料は、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第1電位が付与されると変形するように構成され、圧電材料からなり互いに積層された第1および第2圧電材料層を備え、前記第1圧電材料層が前記第1電極と前記第3電極とによって挟まれるとともに、前記第2圧電材料層が前記第3電極と前記第2電極とによって挟まれており、前記第1圧電材料層の前記第1電極と前記第3電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向に分極されて第1の活性部を構成し、前記第1圧電材料層および前記第2圧電材料層の前記第1電極と前記第2電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向であって前記第1の活性部の分極方向と反対向きに分極されて第2の活性部を構成し、前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる前記第2圧電材料層が、前記コンデンサを構成することを特徴とする。
10 圧力室
31 流路ユニット
32 圧電アクチュエータ
42〜44 圧電層
45〜48 電極
51 ドライバIC
53 駆動電源
81 圧電層
82、83 電極
91〜94 電極
102 圧電層
103〜105 電極
Claims (8)
- 第1電極、第2電極、および第3電極と、
少なくとも、前記第1電極と前記第2電極、および前記第2電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料と、を備え、
前記第1電極に第1電位とこの第1電位とは異なる第2電位を選択的に付与し、前記第2電極に前記第1電位を付与し、前記第3電極に前記第2電位を付与する駆動装置によって駆動される圧電アクチュエータであって、
前記第1電極と前記第2電極に挟まれる圧電材料は、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第2電位が付与されると変形するように構成され、
前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる圧電材料は、前記駆動装置から供給される電荷を蓄えるコンデンサを構成し、
前記圧電材料が、前記第1電極と前記第3電極にも挟まれており、
前記第1電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料は、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第1電位が付与されると変形するように構成され、
圧電材料からなり互いに積層された第1および第2圧電材料層を備え、
前記第1圧電材料層が前記第1電極と前記第2電極とによって挟まれるとともに、前記第2圧電材料層が前記第2電極と前記第3電極とによって挟まれており、
前記第1圧電材料層の前記第1電極と前記第2電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向に分極されて第1の活性部を構成し、
前記第1圧電材料層および前記第2圧電材料層の前記第1電極と前記第3電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向であって前記第1の活性部の分極方向と反対向きに分極されて第2の活性部を構成し、
前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる前記第2圧電材料層が、前記コンデンサを構成することを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 前記第2電極は、平面視で、前記第1電極および前記第3電極よりも面積が小さく、且つ、前記第1電極および前記第3電極に対して完全に含まれるよう重複していることを特徴とする請求項1に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記第2圧電材料層の前記第1圧電材料層と反対側には、第3圧電材料層が積層されており、
前記第3圧電材料層の前記第2圧電材料層と反対側の面には、前記第3電極とともに前記第3圧電材料層を挟む位置にダミー電極が設けられており、
前記ダミー電極は、前記第1電位となるように前記第2電極と導通可能であり、前記第3電極、前記ダミー電極およびこれらに挟まれる前記第3圧電材料層によって前記コンデンサが構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧電アクチュエータ。 - 第1電極、第2電極、および第3電極と、
少なくとも、前記第1電極と前記第2電極、および前記第2電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料と、を備え、
前記第1電極に第1電位とこの第1電位とは異なる第2電位を選択的に付与し、前記第2電極に前記第1電位を付与し、前記第3電極に前記第2電位を付与する駆動装置によって駆動される圧電アクチュエータであって、
前記第1電極と前記第2電極に挟まれる圧電材料は、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第2電位が付与されると変形するように構成され、
前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる圧電材料は、前記駆動装置から供給される電荷を蓄えるコンデンサを構成し、
前記圧電材料が、前記第1電極と前記第3電極にも挟まれており、
前記第1電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料は、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第1電位が付与されると変形するように構成され、
圧電材料からなり互いに積層された第1および第2圧電材料層を備え、
前記第1圧電材料層が前記第1電極と前記第3電極とによって挟まれるとともに、前記第2圧電材料層が前記第3電極と前記第2電極とによって挟まれており、
前記第1圧電材料層の前記第1電極と前記第3電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向に分極されて第1の活性部を構成し、
前記第1圧電材料層および前記第2圧電材料層の前記第1電極と前記第2電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向であって前記第1の活性部の分極方向と反対向きに分極されて第2の活性部を構成し、
前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる前記第2圧電材料層が、前記コンデンサを構成することを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 前記第3電極は、平面視で、前記第1電極および前記第2電極よりも面積が小さく、且つ、前記第1電極および前記第2電極に対して完全に含まれるよう重複していることを特徴とする請求項4に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記第2圧電材料層の前記第1圧電材料層と反対側には、第3圧電材料層が積層されており、
前記第3圧電材料層の前記第2圧電材料層と反対側の面には、前記第2電極とともに前記第3圧電材料層を挟む位置にダミー電極が設けられており、
前記ダミー電極は、前記第2電位となるように前記第3電極と導通可能であり、前記第2電極、前記ダミー電極およびこれらに挟まれる前記第3圧電材料層によって前記コンデンサが構成されることを特徴とする請求項4又は5に記載の圧電アクチュエータ。 - 圧力室を含む、液体を移送するための液体移送流路が形成された流路ユニットと、
前第1電極、第2電極、および第3電極と、少なくとも、前記第1電極と前記第2電極、および前記第2電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料と、を備え、記圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータと、
圧電アクチュエータを駆動する駆動装置を備えており、
前記駆動装置は、前記第1電極に第1電位とこの第1電位とは異なる第2電位を選択的に付与し、前記第2電極に前記第1電位を付与し、前記第3電極に前記第2電位を付与し、
前記圧電アクチュエータは、
前記第1電極と前記第2電極に挟まれる圧電材料が、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第2電位が付与されると変形するように構成され、
前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる圧電材料は、前記駆動装置から供給される電荷を蓄えるコンデンサを構成し、
前記圧電材料が、前記第1電極と前記第3電極にも挟まれており、
前記第1電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料は、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第1電位が付与されると変形するように構成され、
圧電材料からなり互いに積層された第1および第2圧電材料層を備え、
前記第1圧電材料層が前記第1電極と前記第2電極とによって挟まれるとともに、前記第2圧電材料層が前記第2電極と前記第3電極とによって挟まれており、
前記第1圧電材料層の前記第1電極と前記第2電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向に分極されて第1の活性部を構成し、
前記第1圧電材料層および前記第2圧電材料層の前記第1電極と前記第3電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向であって前記第1の活性部の分極方向と反対向きに分極されて第2の活性部を構成し、
前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる前記第2圧電材料層が、前記コンデンサを構成することを特徴とする液体移送装置。 - 圧力室を含む、液体を移送するための液体移送流路が形成された流路ユニットと、
前第1電極、第2電極、および第3電極と、少なくとも、前記第1電極と前記第2電極、および前記第2電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料と、を備え、記圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータと、
圧電アクチュエータを駆動する駆動装置を備えており、
前記駆動装置は、前記第1電極に第1電位とこの第1電位とは異なる第2電位を選択的に付与し、前記第2電極に前記第1電位を付与し、前記第3電極に前記第2電位を付与し、
前記圧電アクチュエータは、
前記第1電極と前記第2電極に挟まれる圧電材料が、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第2電位が付与されると変形するように構成され、
前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる圧電材料は、前記駆動装置から供給される電荷を蓄えるコンデンサを構成し、
前記圧電材料が、前記第1電極と前記第3電極にも挟まれており、
前記第1電極と前記第3電極に挟まれる圧電材料は、これらの電極による挟持方向に分極されて、前記第1電極に前記第1電位が付与されると変形するように構成され、
圧電材料からなり互いに積層された第1および第2圧電材料層を備え、
前記第1圧電材料層が前記第1電極と前記第3電極とによって挟まれるとともに、前記第2圧電材料層が前記第3電極と前記第2電極とによって挟まれており、
前記第1圧電材料層の前記第1電極と前記第3電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向に分極されて第1の活性部を構成し、
前記第1圧電材料層および前記第2圧電材料層の前記第1電極と前記第2電極とに挟まれる部分は、これらの電極による挟持方向であって前記第1の活性部の分極方向と反対向きに分極されて第2の活性部を構成し、
前記第2電極、前記第3電極およびこれらに挟まれる前記第2圧電材料層が、前記コンデンサを構成することを特徴とする液体移送装置。
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