【手続補正書】
【提出日】平成26年12月10日(2014.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子を駆動する圧電素子の駆動方法であって、
前記圧電体層は、鉛を含有しない圧電材料を含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなり、
前記圧電体層の抗電圧以上の第一電圧を引加して分極状態とする分極工程と、
前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させる第１の電圧変化工程と、
該逆極性の電圧の印加状態から前記第一電圧より大きな電圧を印加する第２の電圧変化工程と、
を有することを特徴とする圧電素子の駆動方法。
【請求項２】
圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子を駆動する圧電素子の駆動方法であって、
前記圧電体層は、鉛を含有しない圧電材料を含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなり、
前記圧電体層の抗電圧以上の第一電圧を引加して分極状態とする分極工程と、
前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは同極性で前記第一電圧より大きな電圧を印加する第１の電圧変化工程と、
前記大きな電圧の印加状態から当該電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させる第２の電圧変化工程と、
を有することを特徴とする圧電素子の駆動方法。
【請求項３】
前記圧電材料は、ビスマス、鉄、バリウム及びチタンを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電素子の駆動方法。
【請求項４】
前記第一電圧が、前記圧電素子の待機状態において印加される中間電圧であることを特徴とする圧電素子の駆動方法。
【請求項５】
圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子と、前記圧電素子を駆動する駆動波形を前記圧電素子に供給する駆動手段と、を有する液体噴射装置であって、
前記圧電体層は、鉛を含有しない圧電材料を含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなり、
前記駆動波形が、前記圧電体層の抗電圧以上の第一電圧を引加して分極状態とする分極工程と、前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させる緩和工程と、該逆極性の電圧の印加状態から前記第一電圧より大きな電圧を印加して液体を吐出する吐出工程と、を有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子と、前記圧電素子を駆動する駆動波形を前記圧電素子に供給する駆動手段と、を有する液体噴射装置であって、
前記圧電体層は、鉛を含有しない圧電材料を含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなり、
前記駆動波形が、前記圧電体層の抗電圧以上の第一電圧を印加して分極状態とする分極工程と、前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは同極性で大きな電圧を印加する工程と、前記大きな電圧の印加状態から当該電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させて液体を吐出する吐出工程とを有する
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項７】
前記圧電材料は、ビスマス、鉄、バリウム及びチタンを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記第一電圧が、前記圧電素子の待機状態において印加される中間電圧であることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】圧電素子の駆動方法および液体噴射装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は、圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子を駆動する圧電素子の駆動方法であって、前記圧電体層は、鉛を含有しない圧電材料を含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなり、前記圧電体層の抗電圧以上の第一電圧を引加して分極状態とする分極工程と、前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させる第１の電圧変化工程と、該逆極性の電圧の印加状態から前記第一電圧より大きな電圧を印加する第２の電圧変化工程と、を有することを特徴とする圧電素子の駆動方法にある。
本発明の他の態様は、圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子と、前記圧電素子を駆動する駆動波形を前記圧電素子に供給する駆動手段と、を有する液体噴射装置であって、前記圧電体層は、鉛を含有しない圧電材料を含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなり、前記駆動波形が、前記圧電体層の抗電圧以上の第一電圧を引加して分極状態とする分極工程と、前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させる緩和工程と、該逆極性の電圧の印加状態から前記第一電圧より大きな電圧を印加して液体を吐出する吐出工程と、を有することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、抗電圧以上の第一電圧を引加して分極状態とする分極工程と、前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させる第１の電圧変化工程とを付与することにより、分極緩和を促進し、その状態から第一電圧より大きな電圧を印加することにより、大きな変位量を得ることができる。また、圧電材料を、非鉛系、すなわち、鉛を含有しないものとしているため、環境への負荷が小さい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の他の態様は、圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子を駆動する圧電素子の駆動方法であって、前記圧電体層は、鉛を含有しない圧電材料を含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなり、前記圧電体層の抗電圧以上の第一電圧を引加して分極状態とする分極工程と、前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは同極性で前記第一電圧より大きな電圧を印加する第１の電圧変化工程と、前記大きな電圧の印加状態から当該電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させる第２の電圧変化工程と、を有することを特徴とする圧電素子の駆動方法にある。
本発明の他の態様は、圧電体層と前記圧電体層を挟む電極とを備えた圧電素子と、前記圧電素子を駆動する駆動波形を前記圧電素子に供給する駆動手段と、を有する液体噴射装置であって、前記圧電体層は、鉛を含有しない圧電材料を含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなり、前記駆動波形が、前記圧電体層の抗電圧以上の第一電圧を印加して分極状態とする分極工程と、前記第一電圧の印加状態から当該第一電圧とは同極性で大きな電圧を印加する工程と、前記大きな電圧の印加状態から当該電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させて液体を吐出する吐出工程とを有することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、抗電圧以上の第一電圧を引加して分極状態とする分極工程と、第一電圧とは同極性で前記第一電圧より大きな電圧を印加する第１の電圧変化工程とに続いて、前記大きな電圧の印加状態から当該電圧とは逆極性の電圧を印加して前記圧電体層の分極を緩和させることにより、分極緩和を促進し、大きな変位量を得ることができる。また、圧電材料を、鉛を含有しないものとしているため、環境への負荷が小さい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記圧電材料は、ビスマス、鉄、バリウム及びチタンを含むことが好ましい。これによれば、圧電材料を、非鉛系、すなわち、鉛を含有しないものとしているため、環境への負荷が小さい。
また、前記第一電圧が、前記圧電素子の待機状態にて印加される中間電位であることが好ましい。これによれば、分極状態を安定して維持することができる。