特許 7404996 圧電アクチュエータ、及び、その製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】圧電アクチュエータ、及び、その製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02N 2/04 20060101AFI20231219BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20231219BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20231219BHJP

【ＦＩ】

H02N2/04

B41J2/14 305

B41J2/16 305

B41J2/14 611

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020080941

(22)【出願日】2020-05-01

(65)【公開番号】P2021176249

(43)【公開日】2021-11-04

【審査請求日】2023-04-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】蔵 圭司

(72)【発明者】

【氏名】相羽 貴司

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１７７５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１９５５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１４８７３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｎ ２／０４

Ｂ４１Ｊ ２／１４

Ｂ４１Ｊ ２／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【請求項9】

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。

【請求項10】

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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。）

【0004】

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。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－１７７５６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】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。

【図2】図１のヘッド３の平面図である。

【図3】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。

【図4】図２及び図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。

【図5】図２及び図３のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。

【図6】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。

【図7】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。

【図8】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。

【図9】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。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

＜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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

＜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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

＜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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

＜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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

＜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。

【0102】

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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

＜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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

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。

【0113】

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。

【0114】

インク分離層４４（図５参照）を省略してもよい。

【0115】

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。

【符号の説明】

【0116】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】