JP2008010838A - 積層型圧電アクチュエータ - Google Patents
積層型圧電アクチュエータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008010838A JP2008010838A JP2007127916A JP2007127916A JP2008010838A JP 2008010838 A JP2008010838 A JP 2008010838A JP 2007127916 A JP2007127916 A JP 2007127916A JP 2007127916 A JP2007127916 A JP 2007127916A JP 2008010838 A JP2008010838 A JP 2008010838A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- electrode
- individual
- individual surface
- relay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
【解決手段】個別表面電極38A〜38Eと個別内部電極36A〜36Eとの間の複数のセラミックスシート33,34の間に、個別表面電極38A〜38Eと個別内部電極36A〜36Eとを接続する複数の中継用電極42A〜42Fを配置する。列状に配置された複数の個別表面電極38A〜38Eと複数の中継用電極42A〜42Fとは、前記積層方向において対向しかつ平行に配列され、複数の個別表面電極38A〜38Eおよび複数の中継用電極42A〜42Fの配列方向と直交する方向において相互に異なる位置でスルーホールに充填された内部導通電極52Aにて接続される。
【選択図】 図11
Description
(キャビティユニット2の構造)
キャビティユニット2は、8枚の扁平なプレートをそれぞれ積み重ねて接着してなる積層構造体で、図2に示すように、下側から順に、ノズルプレート11、カバープレート12、ダンパープレート13、下側及び上側マニホールドプレート14,15、下側及び上側スペーサプレート16,17及び、圧力室18aが形成されているベースプレート18
を備える。なお、合成樹脂材料からなるノズルプレート11を除き、各プレート12〜18は、42%ニッケル合金鋼板で形成され、それぞれ50μm〜150μm程度の板厚を有する。
(圧電アクチュエータ3の構造)
圧電アクチュエータ3は、図4に示すように、表面に複数の個別内部電極36A,36B,36C,36D,36Eのパターンが形成される第1のセラミックスシート31と、表面にコモン内部電極37のパターンが形成される第2のセラミックスシート32が交互に3枚ずつ積層された部分の上側に、導通用ダミーセラミックスシート33を積層し、さらにその上側に、個別表面電極38A,38B,38C,38D,38Eとコモン表面電極39A,39Bとが表面に形成されているトップセラミックスシート34を積層する一方、前記第1及び第2のセラミックスシート31,32の積層部分の下側に、上面全体に亘ってコモン表面電極71が形成され最下層となる第3のセラミックスシート35を積層してなる積層型である。ダミーセラミックスシート33及びトップセラミックスシート34は、拘束層、すなわち後述するように第1及び第2のセラミックスシート31,32の活性部が変位するとき、圧力室18aと反対側への変位を抑え圧力室18a側に変位を多く向けるようにするものである。
−第1のセラミックスシート31−
第1のセラミックスシート31の表面には、図5に示すように、その表面に沿って各圧力室18aに対応して個別内部電極36A〜36Eが5列配置される。各個別内部電極36A〜36Eは、各圧力室18aとほぼ同じ長さで、平面視で重複しかつ各圧力室18aよりもやや狭い幅の直線状の直線部36Aa〜36Eaを有する。また、それぞれ平面視で直線部36Aa〜36Eaの一端部に屈曲部36Ab〜36Ebを介して、圧力室18aの外方に位置している平面視矩形状の導通部36Ac〜36Ecが連接されている。
方に延びる屈曲部36Ab,36Ebを介し導通部36Ac,36Ecが連接されている。そして、図5に示すように、導通部36Acと導通部36Bcと、及び導通部36Dcと導通部36Ecとは、配列方向において、圧力室18aの配列ピッチPの半分のピッチずつずれ、圧力室18a、18aの間の隔壁27の延長位置の上方に対応して配置されている。
−第2のセラミックスシート32−
第2のセラミックスシート32の表面には、図6に示すように、各圧力室18aに対してコモン内部電極37が共通に配置されている。このコモン内部電極37は、複数列の個別内部電極36A,36B,36Cと前記積層方向において対向しかつその配列方向に延びている5つの第1の帯状部分37A,37B,37C,37D,37Eと、それらの端部をシート端部において連結する第2の帯状部分37F,37Gとを有する。
−導通用ダミーセラミックスシート33−
導通用ダミーセラミックスシート33の表面には、第2のセラミックスシート32と同様に、図7に示すように、各個別内部電極36A〜36Eとシート積層方向において対向しかつ平行に、中継用電極42A〜42Fがそれぞれ列状に配置されている。
−トップセラミックスシート34−
トップセラミックスシート34の表面には、図8に示すように、その表面に沿って、各中継用電極42A〜42Fに対応して個別表面電極38A,38B,38Ca,38Cb,38D,38Eが複数列配置され、コモン表面電極39A,39Bは、トップセラミックスシート34の表面における個別表面電極38A〜38Eの配列方向と直交する端部に沿って、複数列の並び方向に長く形成されている。
−第3の圧電セラミックスシート35−
前述したように上面全体に亘ってコモン内部電極71が形成されている(図4参照)。−スルーホール53A−
最下層の第3のセラミックスシート35を除き、第1及び第2のセラミックスシート31,32及び導通用ダミーシート33、トップセラミックスシート34には、図10(a)(b)に示すように、シート厚さ方向に貫通し内部導通電極52Aとなる導電性ペーストが充填される複数のスルーホール53Aが穿設されている。そして、各個別表面電極38A〜38E,各個別内部電極36A〜36Eの導通部36Ac〜36Ec、導通用電極41A〜41F及び中継電極42A〜42Fは、それぞれを上下方向に電気的に接続するために、セラミックスシート31,32,33,34のスルーホール53A内の内部導通電極52Aを介してそれぞれ電気的に接続されている(図10,図11参照)。
−フレキシブルフラットケーブル4−
フレキシブルフラットケーブル4は、トップセラミックスシート34の上面に重ねられ、ノズル列と直交する方向(X方向)に外方へ突出して配置される(図1参照)。フレキシブルフラットケーブル4は、電気絶縁性を有し、可撓性の合成樹脂材(例えば、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂)からなる帯状のベース材100の片面に、個別電極用の接合電極38Aa〜38Eaと対応して銅箔からなる接続端子48A,48B,48C,48D,48E並びにそれらに接続される微細な信号線46が設けられている。また、コモン電極用の接合電極39Ab,39Bbと対応した位置に接続端子49A,49B並びにそれらに接続される帯状(配線46よりも幅の広い)の信号線47がフレキシブルフラットケーブル4の両側縁に沿って設けられている(図9参照)。これらの接続端子及び配線は、フォトレジスト法等により形成され、これらの表面が電気絶縁性を有し、可撓性の合成樹脂材(例えば、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂)からなるカバーレイ102にて被覆されている。
(圧電アクチュエータの機能)
セラミックスシートの積層方向における個別内部電極36A〜36Eとコモン内部電極37,71との間のセラミックスシート31,32が活性部(エネルギー発生手段)として機能する。つまり、任意の個別内部電極36A〜36Eとコモン内部電極37,71との間に電圧を印加することにより、それらの間のセラミックスシート31,32(活性部)を変位させて圧力室18a内のインクに吐出圧力を与え、ノズル11aからインク液滴を吐出する。
a)の配列方向(Y方向)に沿って配置され、かつノズル列の数(5つ)と同じ数だけ、X方向に配置されることになる。また、各活性部は、X方向に圧力室18aの長手方向に長く形成され、かつ隣接する活性部の配置間隔は圧力室18aの配置間隔と同様であって、千鳥状に配列されることになる。
2 キャビティユニット
3 圧電アクチュエータ
4 フレキシブルフラットケーブル
11a ノズル
18a 圧力室
31,32 セラミックスシート
34 トップセラミックスシート
36A〜36E 個別内部電極
37,71 コモン内部電極
38A〜38E 個別表面電極
38Aa〜38Ea 接合電極
39A,39B コモン表面電極
39Aa,39Ba 接合電極
42A〜42F 中継用電極
52A 内部導通電極
53A スルーホール
Claims (13)
- 積層された複数のセラミックスシートの間に、複数の個別内部電極と、その複数の個別内部電極に共通のコモン内部電極とが少なくとも1つのセラミックスシートを挟んで対向配置され、その積層された複数のセラミックスシートの一表面に、前記個別内部電極と接続された個別表面電極と前記コモン内部電極と接続されたコモン表面電極とが形成されてなり、前記個別表面電極およびコモン表面電極に、駆動信号を入力する信号線の接続端子が接続される積層型圧電アクチュエータであって、
前記個別表面電極と個別内部電極との間の複数のセラミックスシートの間に、前記個別表面電極と個別内部電極とを接続する複数の中継用電極が配置され、
前記複数の個別表面電極と前記複数の中継用電極とは、前記積層方向において対向しかつ平行に配列され、隣接する前記複数の個別表面電極および前記複数の中継用電極の配列方向と直交する方向において相互に異なる位置で接続されていることを特徴とする積層型圧電アクチュエータ。 - 前記個別表面電極は、前記中継用電極と接続する部分と対応する位置において、前記信号線の接続端子と接続されることを特徴とする請求項1に記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 前記個別表面電極および前記中継用電極は、その配列方向と直交する方向に長さを有し、その個別表面電極上の前記中継用電極と接続する部分と対応する位置に、前記信号線の接続端子と接続される接合電極を有することを特徴とする請求項2に記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 前記接合電極は、前記配列方向と直交する方向において千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 複数の前記中継用電極は、前記個別表面電極とは反対側に位置する前記コモン内部電極とそれぞれ同じ面積をもって対向していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 前記中継用電極が、その配列方向と直交する方向に長さを有し、前記個別表面電極は、隣接する個別表面電極とは前記配列方向と直交する方向において相互に異なる位置であって、かつ前記中継用電極の長さ方向の異なる位置に対向していることを特徴とする請求項1に記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 前記個別表面電極上の前記中継用電極と接続する部分と対応する位置に、前記信号線の接続端子と接続される接合電極を有することを特徴とする請求項6に記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 前記接合電極が、前記配列方向と直交する方向において千鳥状に配列されており、
前記各個別表面電極は、前記配列方向において、前記接合電極よりも長く、かつ幅広に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の積層型圧電アクチュエータ。 - 前記各個別表面電極の前記配列方向の長さは、前記個別表面電極の配列方向の間隔よりも長いことを特徴とする請求項8に記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 前記各個別表面電極の前記配列方向の長さは、前記配列方向と直交する方向の隣接する個別表面電極と、前記配列方向と直交する方向において対向する部分を有する長さとされていることを特徴とする請求項8に記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 前記複数の個別内部電極、前記コモン内部電極、前記複数の中継用電極、及び前記複数の個別表面電極とコモン表面電極をそれぞれ表面に形成した各セラミックスシートが積層され、
前記積層方向の前記個別内部電極と前記中継用電極とが、また前記中継用電極と前記個別表面電極とが、それぞれそれらの間のセラミックスシートを貫通したスルーホールに充填された導電材料によって接続されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の積層型圧電アクチュエータ。 - 液滴を吐出する複数のノズルに対応する複数の圧力室を配列して有するキャビティユニットに、前記積層された複数のセラミックスシートの他表面が接合されるもので、
前記複数の個別内部電極は、前記複数の圧力室と対向して配列され、前記個別内部電極とコモン内部電極との間に電圧が印加されることによってその個別内部電極とコモン内部電極との間の前記セラミックスシートを変位させて前記圧力室内のインクに吐出圧力を与えることを特徴とする請求項11に記載の積層型圧電アクチュエータ。 - 前記キャビティユニットは、前記圧力室の列を複数列備え、
前記個別内部電極は、前記圧力室の複数列に対応して複数列あり、
前記コモン内部電極は、前記複数列の個別内部電極と前記積層方向に対向しかつその配列方向に延び、
前記中継電極及び個別表面電極は、前記複数列の個別内部電極と対応して複数列あり、
前記コモン表面電極は、前記個別表面電極と同一平面に、その個別表面電極の配列方向と直交する端部に沿って、複数列の並び方向に長く形成されていることを特徴とする請求項12に記載の積層型圧電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007127916A JP5526464B2 (ja) | 2006-06-03 | 2007-05-14 | 積層型圧電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006155485 | 2006-06-03 | ||
JP2006155485 | 2006-06-03 | ||
JP2007127916A JP5526464B2 (ja) | 2006-06-03 | 2007-05-14 | 積層型圧電アクチュエータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008010838A true JP2008010838A (ja) | 2008-01-17 |
JP5526464B2 JP5526464B2 (ja) | 2014-06-18 |
Family
ID=39068717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007127916A Active JP5526464B2 (ja) | 2006-06-03 | 2007-05-14 | 積層型圧電アクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5526464B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009125728A1 (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-15 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | アクチュエータアレイシート |
JP2012125140A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Industry-Academic Cooperation Foundation Yonsei Univ | 多層電気活性ポリマーデバイス及びその製造方法 |
JP2018006684A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Tdk株式会社 | 圧電素子 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002254634A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-09-11 | Brother Ind Ltd | 積層型圧電素子 |
JP2004243648A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Brother Ind Ltd | インクジェットプリンタヘッド |
JP2005205769A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録ヘッドの接合構造 |
JP2006015539A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録ヘッドの接合構造 |
-
2007
- 2007-05-14 JP JP2007127916A patent/JP5526464B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002254634A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-09-11 | Brother Ind Ltd | 積層型圧電素子 |
JP2004243648A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Brother Ind Ltd | インクジェットプリンタヘッド |
JP2005205769A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録ヘッドの接合構造 |
JP2006015539A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録ヘッドの接合構造 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009125728A1 (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-15 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | アクチュエータアレイシート |
JP5541156B2 (ja) * | 2008-04-08 | 2014-07-09 | コニカミノルタ株式会社 | アクチュエータアレイシート |
JP2012125140A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Industry-Academic Cooperation Foundation Yonsei Univ | 多層電気活性ポリマーデバイス及びその製造方法 |
JP2018006684A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | Tdk株式会社 | 圧電素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5526464B2 (ja) | 2014-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4243850B2 (ja) | 積層型圧電素子及びそれを備えたインクジェット記録ヘッド | |
US7900355B2 (en) | Ink-jet head and method for manufacturing the same | |
US7416279B2 (en) | Connection structure for inkjet recording head | |
US7568783B2 (en) | Inkjet head | |
JP4379583B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
JP4940672B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
JP2006062211A (ja) | インクジェットヘッド | |
JP4616609B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
US20060170738A1 (en) | Ink-Jet Head and Connecting Structure | |
JP2005205769A5 (ja) | ||
JP5526464B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
JP4595357B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
US7497558B2 (en) | Piezoelectric actuator and liquid-droplet jetting head | |
JP5194385B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ及びその製造方法 | |
JP4857986B2 (ja) | インクジェットプリンタ、及びインクジェットプリンタ用ヘッド | |
JP5194386B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
JP4221596B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドにおけるフレキシブルフラットケーブルの接合構造 | |
JP2006015539A5 (ja) | ||
JP2005059551A (ja) | インクジェットプリンタヘッド | |
JP2003291336A (ja) | 液体噴射ヘッド | |
JP2004243648A (ja) | インクジェットプリンタヘッド | |
JP4221615B2 (ja) | インクジェットプリンタヘッドおよび圧電アクチュエータ | |
JP2005219325A (ja) | インクジェットヘッド | |
JP2004243649A (ja) | インクジェットプリンタヘッド | |
JP2004268507A (ja) | インクジェットプリンタヘッド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121030 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130822 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140318 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140331 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5526464 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |