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公開番号2024136525
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023047666
出願日2023-03-24
発明の名称圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20240927BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】信頼性を向上させた圧電アクチュエータを提供する。
【解決手段】開口部21を有する基板20と、前記基板の一の面上に形成され、前記開口部の一方面を覆う振動板30と、前記振動板上であって前記基板側と反対側に、下部電極、圧電体43及び上部電極44が順次積層されてなる圧電素子40とを備える。前記下部電極は、第1の下部電極41と、第2の下部電極42とを有する。前記基板の面方向における一の方向において、前記圧電体は、前記開口部の前記一の方向の両端部よりも内側に形成されており、前記第1の下部電極は、前記圧電体の前記一の方向の両端部よりも内側に形成されている。前記一の方向において、前記第2の下部電極は、前記第1の下部電極と離間して形成されているとともに、前記一の方向における前記第1の下部電極の両側に形成されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
開口部を有する基板と、
前記基板の一の面上に形成され、前記開口部の一方面を覆う振動板と、
前記振動板上であって前記基板側と反対側に、下部電極、圧電体及び上部電極が順次積層されてなる圧電素子と、を備え、
前記下部電極は、第１の下部電極と、第２の下部電極と、を有し、
前記基板の面方向における一の方向において、前記圧電体は、前記開口部の前記一の方向の両端部よりも内側に形成されており、前記第１の下部電極は、前記圧電体の前記一の方向の両端部よりも内側に形成されており、
前記一の方向において、前記第２の下部電極は、前記第１の下部電極と離間して形成されているとともに、前記一の方向における前記第１の下部電極の両側に形成されている
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記第１の下部電極と前記第２の下部電極とは、電気的に独立している
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。
【請求項３】
前記上部電極は、前記基板の面方向と垂直な方向に沿った断面において、前記開口部の内側における前記圧電体の上面及び側面を覆うように形成されている
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。
【請求項４】
前記第２の下部電極は、前記圧電体の内側から外側に渡って形成されており、外側で前記上部電極と接触する
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。
【請求項５】
前記上部電極と前記圧電体の上面及び側面との間、並びに、前記上部電極と前記第２の下部電極との間に保護膜が形成されている
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。
【請求項６】
前記第１の下部電極と前記第２の下部電極との間隔は、前記基板の面方向と垂直な方向における前記第１の下部電極と前記上部電極との距離よりも大きい
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７】
前記第２の下部電極は、前記一の方向における前記圧電体よりも外側に位置する端部が前記圧電体の端部から前記開口部の端部までの間に位置する
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。
【請求項８】
前記第２の下部電極は、前記圧電体よりも外側に位置する部分の厚みが端部に向かって徐々に小さくなる
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。
【請求項９】
前記第１の下部電極、前記第２の下部電極及び前記上部電極は、同じ材料で形成されており、少なくともＰｔ又はＩｒを含む
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１０】
前記基板は、前記一の方向に配列する複数の前記開口部を有する
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。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
圧電素子を利用した圧電アクチュエータが知られている。圧電アクチュエータを利用して圧力室内の液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドが知られている。圧電素子は、例えば下部電極、圧電体、上部電極を積層させて構成することが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示される液体噴射ヘッドにおいて、圧電体層は、第１電極（上部電極）と第２電極（下部電極）との間に位置する第１部分と、第１電極および前記第２電極の少なくとも一方に平面視で重ならない第２部分とを有している。また、第２部分の膜厚は第１部分の膜厚よりも大きくなっている。特許文献１によれば、長期間にわたる使用でも、第１部分と第２部分との境界の近傍が破損することを防止できるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１における圧電体層（圧電体とも称する）では、圧電体の下に下部電極がある部分と、圧電体の下に下部電極がない部分とが存在している。圧電体の下の材質の差によって圧電素子が損傷することについて対策がなされていない。
【０００５】
そこで本発明は、信頼性を向上させた圧電アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の圧電アクチュエータは、
開口部を有する基板と、
前記基板の一の面上に形成され、前記開口部の一方面を覆う振動板と、
前記振動板上であって前記基板側と反対側に、下部電極、圧電体及び上部電極が順次積層されてなる圧電素子と、を備え、
前記下部電極は、第１の下部電極と、第２の下部電極と、を有し、
前記基板の面方向における一の方向において、前記圧電体は、前記開口部の前記一の方向の両端部よりも内側に形成されており、前記第１の下部電極は、前記圧電体の前記一の方向の両端部よりも内側に形成されており、
前記一の方向において、前記第２の下部電極は、前記第１の下部電極と離間して形成されているとともに、前記一の方向における前記第１の下部電極の両側に形成されている
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、信頼性を向上させた圧電アクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明に係るヘッドモジュールの一例における分解斜視概略図である。
本発明に係るヘッドモジュールの一例における断面概略図である。
本発明に係る液体吐出装置の一例における概略図である。
本発明に係る圧電アクチュエータの一例における平面概略図である。
本発明に係る圧電アクチュエータの一例における断面概略図である。
図５における圧電体の結晶状態を模式的に説明するための断面概略図である。
比較例に係る圧電アクチュエータにおける平面概略図である。
比較例に係る圧電アクチュエータにおける断面概略図である。
図８における圧電体の結晶状態を模式的に説明するための断面概略図である。
本発明に係る圧電アクチュエータの他の例における平面概略図である。
本発明に係る圧電アクチュエータの他の例における断面概略図である。
図５の要部拡大概略図である。
本発明に係る圧電アクチュエータの他の例における断面概略図である。
本発明に係る圧電アクチュエータの他の例における断面概略図である。
本発明に係る液体吐出ヘッドの一例における断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１０】
本発明の圧電アクチュエータは、開口部を有する基板と、前記基板の一の面上に形成され、前記開口部の一方面を覆う振動板と、前記振動板上であって前記基板側と反対側に、下部電極、圧電体及び上部電極が順次積層されてなる圧電素子と、を備え、前記下部電極は、第１の下部電極と、第２の下部電極と、を有し、前記基板の面方向における一の方向において、前記圧電体は、前記開口部の前記一の方向の両端部よりも内側に形成されており、前記第１の下部電極は、前記圧電体の前記一の方向の両端部よりも内側に形成されており、前記一の方向において、前記第２の下部電極は、前記第１の下部電極と離間して形成されているとともに、前記一の方向における前記第１の下部電極の両側に形成されていることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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