DE69931001T2

DE69931001T2 - Piezoelektrischer Vibrator, Verfahren zu dessen Herstellung und diesen piezoelektrischen Vibrator verwendender Tintenstrahldruckkopf

Info

Publication number: DE69931001T2
Application number: DE1999631001
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi c/o Seiko Epson Suwa-shi Kitahara
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2019-09-18
Also published as: US6273558B1; EP1679750A3; EP0987773A3; EP1679750A2; EP0987773A2; EP1679750B1; EP0987773B1; US6986189B2; DE69931001D1; ATE324672T1; JP3381779B2; DE69941407D1; US20020008742A1; JP2000094679A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine piezoelektrische Schwingereinheit, in welcher innere Elektroden parallel zu der Expansions-/Kontraktionsachse gestapelt sind, und insbesondere die Struktur der inneren Elektroden, und auch einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf.
Wie es in der japanischen Patentschrift Nr. 4-1052A offenbart ist, ist in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der einen piezoelektrischen Schwinger mit dem Längsschwingungsmodus verwendet, eine elastische Platte über einen kleinen Zwischenraum auf der rückwärtigen Fläche einer Düsenplatte platziert, in welcher mehrere Düsen geöffnet sind, und piezoelektrische Schwinger mit der piezoelektrischen Konstante d31, die durch Unterteilen geschaffen werden, so dass sie jeweiligen Druckerzeugungskammern eines Kanalsubstrats entsprechen, liegt gegen die rückwärtige Fläche der elastischen Platte an. Tinte in einem Reservoir wird über zugeordnete Tintenzuleiteöffnungen in die Druckerzeugungskammern hineingeleitet, und die Tinte wird dann mittels der piezoelektrischen Schwinger unter Druck gesetzt, die durch ein Aufzeichnungssignal angetrieben werden, wodurch die Tinte aus den Düsenöffnungen ausgestoßen wird.
Wie es in der japanischen Patentschrift Nr. 7-195688A offenbart ist, ist ein solcher piezoelektrischer Schwinger beispielsweise wie folgt aufgebaut. Es wird eine einzelne piezoelektrische Membran vorbereitet, in welcher gemeinsame Elektroden und innere einzelne Elektroden abwechselnd aufeinander gestapelt sind, während ein piezoelektrisches Material sandwichartig dazwischen angeordnet ist. In der piezoelektrischen Membran liegen die inneren gemeinsamen Elektroden von einer hinteren Endfläche auf der Seite des festen Endes frei, und die inneren einzelnen Elektroden liegen von einer vorderen Endfläche auf der Seite des freien Endes frei. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Ausdruck "Endfläche" bezieht sich auf eine Seitenfläche 9a, 9b des piezoelektrischen Schwingers, die sich in der Längsrichtung zwischen seinen gegenüberliegenden Enden in der Längsrichtung erstreckt. Die piezoelektrische Membran ist so unterteilt, dass piezoelektrische Dummy-Schwinger in ihren beiden Seiten angeordnet sind, und antreibende piezoelektrische Schwinger in eine kammartige Gestalt in der Mitte geformt sind, so dass ihre nicht schwingenden Bereiche kontinuierlich sind.
Die inneren einzelnen Elektroden sind mit einer Segmentelektrode verbunden, die sich von der vorderen Endfläche hin zu einer oberen Fläche eines nicht schwingenden Bereichs in Längsrichtung erstreckt, und die inneren gemeinsamen Elektroden mit einer gemeinsamen Elektrode, die sich von der hinteren Endfläche zur oberen Fläche des nicht schwingenden Bereichs in Längsrichtung erstreckt. Ein Antriebssignal wird der Segmentelektrode und der gemeinsamen Elektrode über ein flexibles Kabel zugeleitet.
Wie oben beschrieben, sind die externen Elektroden, die die Segmentelektrode und die gemeinsame Elektrode bilden, in der Gestalt eines L an den beiden Flächen, d.h. den Endflächen und der oberen Fläche, geformt. Daher treten Probleme insofern auf, als ein Leitungsfehler schnell in einer leitenden Schicht in der Schnittstelle zwischen der Endfläche und der oberen Fläche auftritt, und daher erfordert die Ausbildung der leitenden Schicht viel Arbeit, und dass die Eckkanten dazu tendieren, zu zerbrechen, und ein Verbindungsfehler dadurch auftritt, was die Produktionsausbeute vermindert.
US 4,523,121 offenbart eine Schwingereinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. JP 09-162450 beschreibt eine mehrschichtige piezoelektrische Einrichtung, und aus EP-A-0 860 279 ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf bekannt, der eine solche Einrichtung verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist im Hinblick auf diese Probleme gemacht worden. Es ist ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine piezoelektrische Schwingereinheit zu schaffen, in welcher selbst dann, wenn die Eckkanten geringfügig gebrochen sind, die Leitungsbeziehung sichergestellt ist.
Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen piezoelektrischen Schwingereinheit zu schaffen.
Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zu schaffen, der eine solche piezoelektrische Schwingereinheit verwendet.
Um die Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine piezoelektrische Schwingereinheit nach Patentanspruch 1.
Die leitenden Schichten an den inneren einzelnen Elektroden oder den inneren gemeinsamen Elektroden, die die piezoelektrischen Schwinger bilden, sind über die Durchgangsöffnungen, die weiter innen angeordnet sind als die Endflächen der piezoelektrischen Schwinger, elektrisch miteinander verbunden und zu der oberen Fläche in ihrer Längsrichtung herausgezogen. Daher ist es nicht notwendig, leitende Schichten an den Endflächen oder den Eckkanten zu bilden, wo eine solche Schicht nur schwierig ausgeformt werden kann.
Die Erfindung schafft auch einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der eine solche Schwingereinheit aufweist (Patentanspruch 15), und ein Herstellverfahren für eine solche Schwingereinheit (Patentanspruch 16).
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den begleitenden Zeichnungen sind:
1 eine Ansicht einer Ausführungsform des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Querschnittsstruktur in einem Bereich von piezoelektrischen Schwingern zeigt;
2 eine vergrößerte Schnittansicht, die die piezoelektrischen Schwinger des Aufzeichnungskopfes zeigt;
3A bis 3C Ansichten, die Schritte der ersten Hälfte eines Verfahrens zur Herstellung der piezoelektrischen Schwinger zeigen;
4A bis 4C Ansichten, die Schritte der zweiten Hälfte des Verfahrens zur Herstellung der piezoelektrischen Schwinger zeigen;
5 eine Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung der piezoelektrischen Schwinger gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, wo Brüche in Endflächen der piezoelektrischen Schwinger ausgebildet sind;
7 eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8A und 8B Schnittenansichten, die andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen; und
9A und 9B Schnittansichten, die andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung im Detail auf der Grundlage von veranschaulichten Ausführungsformen beschrieben.
1 zeigt eine Ausführungsform des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Kanaleinheit 1 ist ausgebildet durch integrales Stapeln einer Düsenplatte 3, in welcher Düsenöffnungen 2 in einem regelmäßigen Abstand ausgebildet sind; eines Kanalsubstrats 7 mit Druckerzeugungskammern 4, die jeweils mit den zugeordneten Düsenöffnungen 2 kommunizieren, und einem Reservoir 6 zum Zuleiten von Tinten zu den jeweiligen Druckerzeugungskammern 4 über zugeordnete Tintenzuleiteöffnungen 5; und einer elastischen Platte 10, die gegen vordere Enden von piezoelektrischen Schwingern 9 des Längsschwingungsmodus in einer piezoelektrischen Schwingereinheit 8 anliegt, um so die Kapazität jeder der Druckerzeugungskammern 4 zu expandieren und kontrahieren.
Die piezoelektrische Schwingereinheit 8 ist mit einem flexiblen Kabel 11 verbunden, durch welches ein externes Antriebssignal übertragen wird, und dann in einer Einheitskammer 13 eines Kopfhalters 12 untergebracht und dort befestigt, und die Kanaleinheit 1 ist an einer Öffnungsfläche 14 des Kopfhalters 12 fixiert, um so den Aufzeichnungskopf zu bilden.
In der piezoelektrischen Schwingereinheit 8 sind die piezoelektrischen Schwinger 9 mit der piezoelektrischen Konstante d31 an einem Befestigungssubstrat 15 befestigt, so dass sie mit dem Anordnungsabstand der Druckerzeugungskammern 4 zusammenfallen, und wie erforderlich sind piezoelektrische Dummy-Vibratoren, die geringfügig breiter sind, an dem Befestigungssubstrat 15 und an beiden Enden in der Anordnungsrichtung der piezoelektrischen Schwinger 9 befestigt.
Wie in 2 dargestellt, sind in den piezoelektrischen Schwingern 9 innere gemeinsame Elektroden 17 und innere einzelne Elektroden 18 abwechselnd aufeinander gestapelt, während ein piezoelektrisches Material 19 sandwichartig dazwischen angeordnet ist. Die inneren gemeinsamen Elektroden 17 sind elektrisch miteinander verbunden parallel zueinander über eine leitende Schicht, die Durchgangsöffnungen 20 füllt, welche in einem Flächenbereich auf der Seite des festen Endes geöffnet sind. Die inneren einzelnen Elektroden 18 sind elektrisch miteinander parallel verbunden über eine leitende Schicht, die Durchgangsöffnungen 21 füllt, welche in einem Flächenbereich auf der Seite des freien Endes geöffnet sind. Eine Segmentelektrode 22 und eine gemeinsame Elektrode 23, die ebenfalls als die inneren einzelnen Elektroden dienen, sind auf der oberen Fläche des piezoelektrischen Schwingers 9 ausgebildet. Das flexible Kabel 11 ist mit den Elektroden 22 und 23 verbunden.
In der Ausführungsform sind die Durchgangsöffnungen 20a und 20b, und 21a und 21b in zwei benachbarten Schichten geringfügig voneinander versetzt in einer Richtung der Expansions-/Kontraktionsachse (im Folgenden axialen Richtung), so dass die Durchgangsöffnungen von abwechselnden Schichten auf einer Linie positioniert sind.
3 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der piezoelektrischen Schwingereinheit. Eine Grünmaterialbahn 32 aus einem piezoelektrischen Material mit einer vorbestimmten Dicke wird vorbereitet. In der Grünmaterialbahn sind Durchgangsöffnungen 30a und 31a in der Nähe von beiden in Längsrichtung vorhandenen Kantenbereichen der Materialbahn geöffnet, so dass sie mit dem Anordnungsabstand der piezoelektrischen Schwinger zusammenfallen (3A). Auf der Oberfläche der Materialbahn ist ein streifenartiger nicht-leitender Bereich 33 in einem Bereich ausgebildet, der näher an einem mittleren Bereich liegt als die Durchgangsöffnungen 31a und welcher mit den vorderen Enden der inneren gemeinsamen Elektroden 17 zusammenfällt. Leitende Schichten 34 und 35 sind beispielsweise durch Drucken eines leitenden Beschichtungsmaterials ausgebildet, so dass dieses das Innere der Durchgangsöffnungen 30a und 31a füllt (3B).
Eine Grünmaterialbahn 32' aus einem piezoelektrischen Material und mit einer vorbestimmten Dicke wird auf der Grünmaterialbahn 32 gestapelt. In der Grünmaterialbahn 32' sind Durchgangsöffnungen 30b und 31b an Stellen geöffnet, die geringfügig anders sind als die Durchgangsöffnungen 30a und 31a in der axialen Richtung der piezoelektrischen Schwinger (3C). Auf der Oberfläche der Materialbahn ist ein streifenartiger nicht-leitender Bereich 36 in einem Bereich ausgebildet, welcher näher an einem mittleren Bereich liegt als die Durchgangsöffnungen 30b und welcher mit den vorderen Enden der inneren einzelnen Elektroden 18 zusammenfällt. Leitende Schichten 37 und 38 sind so ausgebildet, dass sie das Innere der Durchgangsöffnungen 30b und 31b füllen (4A).
Wenn die Durchgangsöffnungen 30a, 30b, 31a und 31b so ausgebildet sind, dass die Breite in zumindest einer Richtung größer ist als die Dicke der Grünmaterialbahn 32 oder 32', kann das leitende Beschichtungsmaterial, welches die leitenden Schichten bildet, sicher in die Durchgangsöffnungen 30a, 30b, 31a und 31b eingefüllt werden.
Anschließend werden die oben erwähnten Schritte abwechselnd wiederholt, um eine erforderliche Anzahl von Schichten zu stapeln, so dass eine Grünmaterialbahn 32'', in welcher Durchgangsöffnungen 30a und 31a (30b und 31b) auf die gleiche Art und Weise wie oben beschrieben geöffnet sind, gestapelt wird, ein streifenartiger nicht-leitender Bereich 39 in der Schnittstelle zwischen der Segmentelektrode 22 und der gemeinsamen Elektrode 23 ausgebildet wird, und leitende Schichten 40 und 41 ausgebildet werden, so dass sie das Innere der Durchgangsöffnungen 30a und 31a (30b und 31b) ausfüllen (4B).
Die Grünmaterialbahnen des piezoelektrischen Materials werden getrocknet und dann gebacken, so dass sie eine einzelne piezoelektrische Materialmembran 42 bilden. Schlitze 44 werden mit einem Abstand ausgebildet, welcher mit dem Anordnungsabstand der Durchgangsöffnungen 31a (31b) zusammenfällt, und zwar auf der Seite des vorderen Endes, das als das freie Ende dient, durch schräge Schnittlinien C (siehe 1). Die Schnittlinien werden mittels eines Schneidwerkzeugs 43, wie beispielsweise einer Drahtsäge oder einer Würfelsäge, ausgebildet, welche zu einem Flächenbereich vorwärts bewegt wird, wo zumindest die leitende Schicht 40 in wechselseitig voneinander getrennte Bereiche aufgespalten werden kann, und zwar so, dass jeder Schlitz als eine Neigung ausgebildet ist, deren oberes Ende sich in der hinteren Endseite befindet und deren unteres Ende sich in der Seite des vorderen Endes befindet. Als Ergebnis wird die Membran in eine kammartige Gestalt geschnitten, so dass die Seite des hinteren Endes ein kontinuierlicher Bereich ist (4C).
In der Ausführungsform werden die Schlitze in der piezoelektrischen Materialmembran ausgebildet. Alternativ können, wie in 5 dargestellt, die Schlitze 44 ausgebildet werden, nachdem die nicht-schwingenden Bereiche an einem Befestigungssubstrat 45 mittels eines Klebstoffs oder dergleichen befestigt worden sind. In der Alternative kann die Arbeitseffizienz noch verbessert werden.
In dem so ausgestalteten Tintenstrahlaufzeichnungskopf wird, wenn ein Antriebssignal durch das flexible Kabel 11 geleitet wird, das Antriebssignal an die inneren einzelnen Elektroden 18 über die Segmentelektrode 22 und die Durchgangsöffnungen 21a und 21b jeder Schicht angelegt, und an die inneren gemeinsamen Elektroden 17 über die gemeinsame Elektrode 23 in die Durchgangsöffnungen 20a und 20b jeder Schicht, mit dem Ergebnis, dass die Schichten des piezoelektrischen Materials 19 sich in der axialen Richtung zusammenziehen.
Die Kapazität der entsprechenden der Druckerzeugungskammern 4 wird so erweitert. Daher strömt die Tinte in dem Reservoir 6 in die Druckerzeugungskammer 4 über die Tintenzuleiteöffnung 5. Wenn die Zuleitung des Antriebssignals angehalten wird nach dem Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums, kehrt der piezoelektrische Schwinger 9 zu seinem ursprünglichen Zustand zurück, um die Kapazität der Druckerzeugungskammer 4 relativ zusammenzuziehen, wodurch ein Tintentröpfchen aus der Düsenöffnung 2 ausgestoßen wird.
Es existiert keine Elektrode für die Verbindung an der vorderen Endfläche 9a und der hinteren Endfläche 9b jedes der piezoelektrischen Schwinger 9. Selbst wenn kleine Brüche 9c und 9d, die nicht so groß sind und daher die Durchgangsöffnungen 20 und 21 nicht erreichen, existieren, wie in 6 dargestellt, können daher die Leitungsbeziehungen zwischen der Segmentelektrode 22 oder der gemeinsamen Elektrode 23 und den inneren einzelnen Elektroden 18 oder den inneren gemeinsamen Elektroden 17 aufrechterhalten werden. Gemäß dieser Konfiguration tritt, selbst wenn Brüche ausgebildet werden während eines Vorgangs des Aufspaltens der einzelnen Membran 42 aus dem piezoelektrischen Material durch Ausbilden von Schlitzen in die piezoelektrischen Schwinger 9 hinein, oder des Anbringens der Einheit in einen Aufzeichnungskopf hinein, kein wesentlicher Nachteil auf, und die Produktionsausbeute kann verbessert werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die inneren gemeinsamen Elektroden 17, die inneren einzelnen Elektroden 18, die Segmentelektrode 22 sowie die gemeinsame Elektrode 23 so ausgebildet, dass ihre Enden nach außen hin von den beiden Endflächen des piezoelektrischen Schwingers 9 frei liegen. Alternativ können, wie in 7 dargestellt, diese Elektroden so ausgebildet sein, dass ihre Enden sich zwischen den Durchgangsöffnungen 20 oder 21 und der vorderen Endfläche 9a oder der hinteren Endfläche 9b befinden. In der Alternative wird, selbst wenn ein leitendes Material gegen die Endflächen 9a und 9b anliegt, verhindert, dass die inneren gemeinsamen Elektroden 17 und die inneren einzelnen Elektroden 18 kurzgeschlossen werden.
In der obigen Ausführungsform wird die Verbindung unter den inneren gemeinsamen Elektroden 17 und die unter den inneren einzelnen Elektroden 18 mittels der jeweiligen Durchgangsöffnungen 20 und 21 erzielt. Alternativ kann, wie in den 8A und 8B dargestellt, eine externe Elektrode 24 oder 25 an der vorderen oder der hinteren Endfläche ausgebildet werden, und die inneren gemeinsamen Elektroden 17 oder die inneren einzelnen Elektroden 18 können miteinander parallel über die äußere Elektrode 24 oder 25 verbunden werden und dann mit der gemeinsamen Elektrode 23 oder der Segmentelektrode 22 verbunden werden. Auch in der Alternative kann die Produktionsausbeute verbessert werden.
In der obigen Ausführungsform sind die Durchgangsöffnungen 20a und 20b oder 21a und 21b in den Schichten geringfügig miteinander in der axialen Richtung versetzt. Alternativ können, wie in 9A dargestellt, die Durchgangsöffnungen auf der gleichen axialen Linie A oder B ausgebildet werden, oder, wie in 9B gezeigt, können die Durchgangsöffnungen auf der Seite des festen Endes als ein durchgehender Schlitz 26 ausgebildet sein. Auch in den Alternativen können die gleichen Effekte erzielt werden.
Wie oben beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Erfindung auf einem Befestigungssubstrat mehrere piezoelektrische Schwinger befestigt, in welchen innere einzelne Elektroden und innere gemeinsame Elektroden abwechselnd und überlappend gestapelt sind, während piezoelektrische Materialien dazwischen sandwichartig angeordnet sind in einem Flächenbereich, wo ein nicht-schwingender Bereich vorhanden sein soll, und zwar mit: einer Durchgangsöffnung, die durch die piezoelektrischen Materialien in zumindest einem Endbereich davon hindurchtritt, um mit einem leitenden Material gefüllt zu werden, so dass die ersten und/oder die zweiten leitenden Schichten miteinander verbunden werden; und einer externen Elektrodenschicht, die auf einer Oberfläche in einer Längsrichtung der piezoelektrischen Schwinger ausgebildet ist, um das leitende Material in der Durchgangsöffnung anzuschließen. Demzufolge können die inneren einzelnen Elektroden, die die piezoelektrischen Schwinger bilden, oder die inneren gemeinsamen Elektroden miteinander über die Durchgangsöffnungen verbunden werden, die innerhalb der Endfläche der piezoelektrischen Schwinger positioniert sind, so dass diese zu der Oberfläche der Längsrichtung gezogen werden. Daher ist das Ausbilden einer leitenden Schicht nicht erforderlich auf einer Endfläche oder einer Kante, wo eine solche Schicht nur schwierig ausgeformt werden kann. Als Ergebnis kann die Verlässlichkeit verbessert werden.
Außerdem existiert keine externe Elektrode auf einer Endfläche jedes piezoelektrischen Schwingers, in welcher Brüche relativ leicht ausgebildet werden. Selbst wenn Brüche während eines Schritts des Aufspaltens der piezoelektrischen Schwinger in eine kammartige Gestalt oder des Anbringens der Schwingereinheit in einen Aufzeichnungskopf hinein ausgebildet werden, tritt daher kein wesentlicher Nachteil auf, und die Produktionsausbeute kann verbessert werden.

Claims

Piezoelektrische Schwingereinheit (8) mit: mehreren Schichten (19) aus piezoelektrischem Material, in denen jeweils Durchgangsöffnungen (20, 21) ausgebildet sind, und inneren Elektrodenschichten (17, 18) mit mehreren ersten leitenden Schichten (35, 38) und mehreren zweiten leitenden Schichten (34, 37), wobei die Schichten (19) aus dem piezoelektrischen Material und die inneren Elektrodenschichten (17, 18) abwechselnd aufeinander gestapelt sind; einer ersten äußeren Elektrodenschicht (22), die elektrisch mit den ersten leitenden Schichten verbunden ist, und einer zweiten äußeren Elektrodenschicht (23), die elektrisch mit den zweiten leitenden Schichten verbunden ist; wobei die Durchgangsöffnungen (20, 21) mit einem leitenden Material gefüllt sind, so dass die ersten und/oder die zweiten leitenden Schichten elektrisch miteinander verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (20, 21) in der Nähe zumindest eines der beiden längs verlaufenden Kantenbereiche jeder Schicht aus piezoelektrischem Material ausgebildet sind, welche ein schwingender freier Bereich und ein nicht schwingender fester Bereich eines piezoelektrischen Schwingers (9) sind; jede innere Elektrodenschicht (17, 18) eine erste leitende Schicht (35, 38) aufweist, die als eine innere einzelne Elektrode (18) dient, und eine zweite leitende Schicht (34, 37), die als eine innere gemeinsame Elektrode (17) dient; und in jeder inneren Elektrodenschicht (17, 18) die erste (35, 38) und die zweite leitende Schicht (34, 37) voneinander durch einen streifenförmigen nichtleitenden Bereich (33, 36, 39) dazwischen getrennt sind, während sie kontinuierlich bis hin zu einander gegenüberliegenden, in Längsrichtung vorhandenen Enden jeder Schicht aus dem piezoelektrischen Material erstreckt sind.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher die Einheit mehrere piezoelektrische Schwinger (9) beinhaltet und die ersten leitenden Schichten durch das leitende Material in jedem piezoelektrischen Schwinger verbunden sind.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher die ersten und die zweiten leitenden Schichten aus dem leitenden Material gemacht sind, das die Durchgangsöffnungen (20, 21) ausfüllt.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher die Durchgangsöffnungen der jeweiligen piezoelektrischen Schichten auf der gleichen Linie vorgesehen sind.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher die Durchgangsöffnungen von jeder zweiten piezoelektrischen Schicht auf der gleichen Linie vorgesehen sind.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher der streifenförmige nichtleitende Bereich sich näher an einem mittleren Bereich befindet als die Durchgangsöffnungen.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher die Breite der Durchgangsöffnungen größer ist als die Dicke jeder Schicht aus piezoelektrischem Material.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 2, bei welcher die jeweiligen piezoelektrischen Schwinger durch Schlitze in eine kammartige Gestalt geteilt sind, so dass nichtschwingende Bereiche der jeweiligen piezoelektrischen Schwinger miteinander verbunden sind.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher die erste und die zweite äußere Elektrodenschicht aus einem Material gemacht sind, das identisch mit einem Material ist, das die ersten und die zweiten leitenden Schichten bildet.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher eine Fläche, die sich in einer Längsrichtung der Schichten aus piezoelektrischem Material erstreckt, an einem Fixiergrundteil (15) fixiert ist.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher der piezoelektrische Schwinger ein Längsschwinger ist, der sich in einer Richtung rechtwinklig zur Stapelrichtung der ersten und zweiten leitenden Schichten und der Schichten aus dem piezoelektrischen Material ausdehnt und zusammenzieht.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach Anspruch 1, bei welcher eine äußere Elektrode (24, 25), die mit der ersten oder der zweiten äußeren Elektrodenschicht verbunden ist, auf einer Längsseitenfläche des piezoelektrischen Schwingers auf einer Seite vorgesehen ist, wo die Schichten aus dem piezoelektrischen Material keine Durchgangsöffnungen haben.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher die Durchgangsöffnungen so feldartig angeordnet sind, dass sie mit einem Anordnungsabstand der piezoelektrischen Schwinger zusammenfallen.
Piezoelektrische Schwingereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher die Schlitze so ausgebildet sind, dass sie mit einem Anordnungsabstand von Durchgangsöffnungen zusammenfallen, die in dem schwingenden freien Bereich des piezoelektrischen Schwingers ausgebildet sind.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit der piezoelektrischen Schwingereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingereinheit (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit den folgenden Schritten: (a) Vorbereiten einer Grünling-Materialbahn (32, 32', 32''), in welcher Durchgangsöffnungen (30a, 30b, 31a, 31b) in der Nähe von zumindest einem der beiden Längskantenbereiche geöffnet sind, welche ein schwingender Bereich und ein nicht schwingender Bereich eines piezoelektrischen Schwingers (9) sein sollen; (b) Ausbilden einer ersten leitenden Schicht (35, 38), die als innere einzelne Elektrode (18) dient, und einer zweiten leitenden Schicht (34, 37), die als innere gemeinsame Elektrode (17) dient, auf der Grünling-Materialbahn, während die Durchgangsöffnungen ausgefüllt werden und ein streifenförmigen nichtleitender Bereich (33, 36, 39) dazwischen ausgebildet wird; (c) Wiederholen der Schritte (a) und (b), um einen Laminatkörper zu bilden, in welchem eine erforderliche Anzahl von Grünling-Materialbahnen und ersten und zweiten leitenden Schichten gestapelt sind; (b) Backen des Laminatkörpers, um eine einzelne Membran (42) aus piezoelektrischem Material zu bilden; und (e) Ausbilden von Schlitzen (44) auf der Membran aus dem piezoelektrischen Material, so dass sich diese bis zu einem Flächenbereich hin verlängern, wo zumindest die ersten leitenden Schichten voneinander getrennt werden können, um piezoelektrische Schwinger zu bilden.