JP3267151B2 - 圧電振動部材およびその製造方法 - Google Patents
圧電振動部材およびその製造方法Info
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- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
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- H10N30/045—Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning by polarising
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動部材の振
動に基づいてインク室内のインクを加圧して噴射するド
ロップ・オン・デマンド（ＤＯＤ）型インクジェット記
録ヘッドにおける上記圧電振動部材およびその製造方法
に関する。
動に基づいてインク室内のインクを加圧して噴射するド
ロップ・オン・デマンド（ＤＯＤ）型インクジェット記
録ヘッドにおける上記圧電振動部材およびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＯＤ型インクジェット記録ヘッドの圧
電振動部材の製造方法として、例えば圧電材料からなる
プレートの上面と下面に共通電極と個別電極をそれぞれ
設け、次に、プレートをダイシングソーで所定間隔を置
いて切断することにより複数の圧電アクチュエータを例
えば櫛状に並列に形成し、続いて、この圧電アクチュエ
ータを振動板に接着する方法が知られている。
電振動部材の製造方法として、例えば圧電材料からなる
プレートの上面と下面に共通電極と個別電極をそれぞれ
設け、次に、プレートをダイシングソーで所定間隔を置
いて切断することにより複数の圧電アクチュエータを例
えば櫛状に並列に形成し、続いて、この圧電アクチュエ
ータを振動板に接着する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記圧
電振動部材の製造方法は、ダイシングソーで圧電プレー
トを切断するのに時間を要することから製造効率が悪い
という問題があった。また機械加工した圧電アクチュエ
ータを接着剤により振動板の所定位置に取り付けなけれ
ばならず組立精度や組立効率が悪いという問題があっ
た。
電振動部材の製造方法は、ダイシングソーで圧電プレー
トを切断するのに時間を要することから製造効率が悪い
という問題があった。また機械加工した圧電アクチュエ
ータを接着剤により振動板の所定位置に取り付けなけれ
ばならず組立精度や組立効率が悪いという問題があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、ダイ
シングソーによる機械加工が不要で、圧電アクチュエー
タと振動板とを精度よくしかも効率よく組み立てること
のできる圧電振動部材の製造方法を提供することを目的
としており、請求項１に記載の圧電振動部材の製造方法
は、圧電材料からなる仮焼粉体に結合剤と溶剤とを分散
混合したスラリを、非圧電材料からなる振動板の片面に
配置する第１工程と、上記スラリを乾燥して柔軟性のあ
るグリーンシートにする第２工程と、上記グリーンシー
トを成型して所定の間隔をおいて複数の凸状部を有する
前駆体を形成する第３工程と、上記前駆体を焼成して圧
電粒子を成長させ未分極の圧電体を得る第４工程と、上
記複数の凸状部のそれぞれに個別電極を形成する第５工
程と、上記複数の凸状部を分極処理する第６工程とを含
むものである。上記第１工程に先だって、上記振動板の
上記片面に共通電極を形成する第７工程を更に含んでい
てもよい（請求項２）。振動板が導電性材料で構成され
ている場合、振動板自体を共通電極として使用可能であ
るので、この工程７は省略可能である。上記第６工程に
おいて、上記共通電極と上記個別電極との間に電界を印
加して上記圧電体を分極処理してもよい（請求項３）。
上記第７工程において、上記振動版の片面の全面に上記
共通電極を形成してもよく（請求項４）、上記振動版の
片面のうち、上記複数の前駆体が形成される箇所に上記
共通電極を形成してもよい（請求項５）。上記第３工程
において、押型による加圧成型により上記複数の前駆体
を形成してもよい（請求項６）。この場合、押型により
加圧成型する際に超音波を加えてもよく（請求項７）、
押型を脱型する際に超音波を加えてもよい（請求項
８）。上記第３工程において、上記複数の凸状部の間の
それぞれに、隣り合う凸状部同士を連結する凹状部（連
結部）が形成されても（残存しても）よい（請求項
９）。凹状部は、たとえば、押型の押し込み側端面と振
動板との間にギャップを設けることで形成される。ま
た、本発明は上記製造方法によって、精度よく形成され
た圧電振動部材を提供することを別の目的としており、
振動板と、上記振動板上に設けられ、分極された複数の
凸状部と、これら複数の凸状部の間に設けられた未分極
の凹状部と有する圧電体と、上記複数の凸状部の各々に
対応して設けられた電極とを備えるものである。
シングソーによる機械加工が不要で、圧電アクチュエー
タと振動板とを精度よくしかも効率よく組み立てること
のできる圧電振動部材の製造方法を提供することを目的
としており、請求項１に記載の圧電振動部材の製造方法
は、圧電材料からなる仮焼粉体に結合剤と溶剤とを分散
混合したスラリを、非圧電材料からなる振動板の片面に
配置する第１工程と、上記スラリを乾燥して柔軟性のあ
るグリーンシートにする第２工程と、上記グリーンシー
トを成型して所定の間隔をおいて複数の凸状部を有する
前駆体を形成する第３工程と、上記前駆体を焼成して圧
電粒子を成長させ未分極の圧電体を得る第４工程と、上
記複数の凸状部のそれぞれに個別電極を形成する第５工
程と、上記複数の凸状部を分極処理する第６工程とを含
むものである。上記第１工程に先だって、上記振動板の
上記片面に共通電極を形成する第７工程を更に含んでい
てもよい（請求項２）。振動板が導電性材料で構成され
ている場合、振動板自体を共通電極として使用可能であ
るので、この工程７は省略可能である。上記第６工程に
おいて、上記共通電極と上記個別電極との間に電界を印
加して上記圧電体を分極処理してもよい（請求項３）。
上記第７工程において、上記振動版の片面の全面に上記
共通電極を形成してもよく（請求項４）、上記振動版の
片面のうち、上記複数の前駆体が形成される箇所に上記
共通電極を形成してもよい（請求項５）。上記第３工程
において、押型による加圧成型により上記複数の前駆体
を形成してもよい（請求項６）。この場合、押型により
加圧成型する際に超音波を加えてもよく（請求項７）、
押型を脱型する際に超音波を加えてもよい（請求項
８）。上記第３工程において、上記複数の凸状部の間の
それぞれに、隣り合う凸状部同士を連結する凹状部（連
結部）が形成されても（残存しても）よい（請求項
９）。凹状部は、たとえば、押型の押し込み側端面と振
動板との間にギャップを設けることで形成される。ま
た、本発明は上記製造方法によって、精度よく形成され
た圧電振動部材を提供することを別の目的としており、
振動板と、上記振動板上に設けられ、分極された複数の
凸状部と、これら複数の凸状部の間に設けられた未分極
の凹状部と有する圧電体と、上記複数の凸状部の各々に
対応して設けられた電極とを備えるものである。
【０００５】
【発明の作用及び効果】請求項１の圧電振動部材の製造
方法において、第１工程では、圧電材料からなる仮焼粉
体に結合剤と溶剤を分散混合したスラリを、型枠を用い
て又は周知のドクターブレード法やテープキャスティン
グ法により非圧電材料からなる振動板の片面に配置す
る。第２工程では、赤外線加熱などによりスラリを乾燥
して柔軟なグリーンシートとする。第３工程では押型又
はパンチング型等の型を用いた成型によりグリーンシー
トから複数の凸状部を有する前駆体を並列に形成する。
第４工程では、前駆体を所定温度で焼成することにより
圧電材料に含まれる圧電粒子を成長させ未分極の圧電体
を得る。第５工程では複数の凸状部のそれぞれに個別電
極をめっき法、イオンプレーティング法あるいはスパッ
タリング法等により形成する。最後に、第６工程では、
複数の凸状部を分極処理して圧電アクチュエータとす
る。以上のように、本発明による圧電振動部材の製造方
法によれば、ダイシングソーによる機械加工が不要であ
るし、圧電アクチュエータと振動板とを接着剤等を用い
て接着する工程が必要ないので、製造工程が簡素化され
ると共に組立精度および組立効率が向上する。請求項３
にて言及されるように上記共通電極と上記個別電極との
間に電界を印加して上記圧電体を分極処理した場合、圧
電体のうち共通電極と個別電極とで挟まれた部位、即ち
上記複数の凸状部、が分極処理され、これら凸状部同士
の間に凹状部（連結部）が形成されている場合でもこれ
ら凹状部は実質的に分極されない。請求項５に規定され
るように、上記振動版の片面のうち、上記複数の前駆体
が形成される箇所に上記共通電極を形成してもよい。こ
の場合、これによって製造された圧電振動部材において
は、共通電極が各凸状部毎に個別に設けられるので電界
の回り込みによるクロストークを一層低減できる。請求
項７に規定されるように押型により加圧成型する際に超
音波を加えてもよく、また、請求項８に規定されるよう
に押型を脱型する際に超音波を加えてもよい。加圧成型
する際に超音波を加えると押型の隅々までグリーンシー
トが充填され、脱型する際に超音波を加えると押型とグ
リーンシートとの分理性が良くなる。請求項９に規定さ
れるように上記複数の凸状部の間のそれぞれに、隣り合
う凸状部同士を連結する凹状部（連結部）が形成されて
も（残存しても）よい。この場合、凸状部同士の間のグ
リーンシートを全て除去する必要がなく、製造が容易と
なる。請求項１０に記載の圧電振動部材は、振動板と、
上記振動板上に設けられ、分極された複数の凸状部と、
これら複数の凸状部の間に設けられた未分極の凹状部と
有する圧電体と、上記複数の凸状部の各々に対応して設
けられた電極と、を備える。この圧電振動部材は、上述
した製造方法によって用意に製造可能であり、特に凹状
部を残していてもこの部位は実質的に分極されてないた
め、圧電アクチュエータ同士のクロストークが少ない。
方法において、第１工程では、圧電材料からなる仮焼粉
体に結合剤と溶剤を分散混合したスラリを、型枠を用い
て又は周知のドクターブレード法やテープキャスティン
グ法により非圧電材料からなる振動板の片面に配置す
る。第２工程では、赤外線加熱などによりスラリを乾燥
して柔軟なグリーンシートとする。第３工程では押型又
はパンチング型等の型を用いた成型によりグリーンシー
トから複数の凸状部を有する前駆体を並列に形成する。
第４工程では、前駆体を所定温度で焼成することにより
圧電材料に含まれる圧電粒子を成長させ未分極の圧電体
を得る。第５工程では複数の凸状部のそれぞれに個別電
極をめっき法、イオンプレーティング法あるいはスパッ
タリング法等により形成する。最後に、第６工程では、
複数の凸状部を分極処理して圧電アクチュエータとす
る。以上のように、本発明による圧電振動部材の製造方
法によれば、ダイシングソーによる機械加工が不要であ
るし、圧電アクチュエータと振動板とを接着剤等を用い
て接着する工程が必要ないので、製造工程が簡素化され
ると共に組立精度および組立効率が向上する。請求項３
にて言及されるように上記共通電極と上記個別電極との
間に電界を印加して上記圧電体を分極処理した場合、圧
電体のうち共通電極と個別電極とで挟まれた部位、即ち
上記複数の凸状部、が分極処理され、これら凸状部同士
の間に凹状部（連結部）が形成されている場合でもこれ
ら凹状部は実質的に分極されない。請求項５に規定され
るように、上記振動版の片面のうち、上記複数の前駆体
が形成される箇所に上記共通電極を形成してもよい。こ
の場合、これによって製造された圧電振動部材において
は、共通電極が各凸状部毎に個別に設けられるので電界
の回り込みによるクロストークを一層低減できる。請求
項７に規定されるように押型により加圧成型する際に超
音波を加えてもよく、また、請求項８に規定されるよう
に押型を脱型する際に超音波を加えてもよい。加圧成型
する際に超音波を加えると押型の隅々までグリーンシー
トが充填され、脱型する際に超音波を加えると押型とグ
リーンシートとの分理性が良くなる。請求項９に規定さ
れるように上記複数の凸状部の間のそれぞれに、隣り合
う凸状部同士を連結する凹状部（連結部）が形成されて
も（残存しても）よい。この場合、凸状部同士の間のグ
リーンシートを全て除去する必要がなく、製造が容易と
なる。請求項１０に記載の圧電振動部材は、振動板と、
上記振動板上に設けられ、分極された複数の凸状部と、
これら複数の凸状部の間に設けられた未分極の凹状部と
有する圧電体と、上記複数の凸状部の各々に対応して設
けられた電極と、を備える。この圧電振動部材は、上述
した製造方法によって用意に製造可能であり、特に凹状
部を残していてもこの部位は実質的に分極されてないた
め、圧電アクチュエータ同士のクロストークが少ない。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。図１、２はＤＯ
Ｄ型インクジェット記録ヘッドの一部断面を示す。この
インクジェット記録ヘッド１０は、複数の並列に配置さ
れた溝と各インクキャビティ１４に対応したインク吐出
口１６とが形成されてなるチャンネルプレート１２を備
えている。チャンネルプレート１２はアルミナ等の非圧
電材料からなる。これら溝は圧電振動部材１８により塞
がれており、各々がインク３６が満たされるインクキャ
ビティ１４を構成する。圧電振動部材１８は、チャンネ
ルプレート１２に接すると共に溝を塞ぐ振動板２０、共
通電極２２、各インクキャビティ１４に沿って延びる複
数の圧電体２４、及び各圧電体２４上に配置された個別
電極２６を備えている。共通電極２２、圧電体２４、お
よび個別電極２６は、圧電アクチュエータ５２を構成し
ており、両電極２２，２６に電圧が印加されると圧電体
２４が変形して振動板２０を図１の点線で示したように
変形させる。
の好適な実施の形態について説明する。図１、２はＤＯ
Ｄ型インクジェット記録ヘッドの一部断面を示す。この
インクジェット記録ヘッド１０は、複数の並列に配置さ
れた溝と各インクキャビティ１４に対応したインク吐出
口１６とが形成されてなるチャンネルプレート１２を備
えている。チャンネルプレート１２はアルミナ等の非圧
電材料からなる。これら溝は圧電振動部材１８により塞
がれており、各々がインク３６が満たされるインクキャ
ビティ１４を構成する。圧電振動部材１８は、チャンネ
ルプレート１２に接すると共に溝を塞ぐ振動板２０、共
通電極２２、各インクキャビティ１４に沿って延びる複
数の圧電体２４、及び各圧電体２４上に配置された個別
電極２６を備えている。共通電極２２、圧電体２４、お
よび個別電極２６は、圧電アクチュエータ５２を構成し
ており、両電極２２，２６に電圧が印加されると圧電体
２４が変形して振動板２０を図１の点線で示したように
変形させる。
【０００７】圧電振動部材１８は、図３、４に示す工程
（ａ）〜（ｈ）の順序で製造される。まず、工程（ａ）
では、ニッケルやステンレスなどの金属あるいは合金、
酸化アルミニウムや酸化ジルコニウムなどの非圧電材料
からなる所定の大きさの振動板２０を用意する。工程
（ｂ）では振動板２０片面に周知のめっき法、印刷法、
スパッタリング法などによりニッケル等からなる共通電
極２２を形成する。なお、振動板２０が導電性材料で形
成されている場合、振動板２０自体を共通電極２２とし
て使用し、工程（ｂ）を省略することができる。工程
（ｃ）では、圧電材料からなる仮焼粉体、結合剤、溶
剤、さらに必要に応じて分散剤や可塑剤を加えてなるス
ラリ２８を型枠を用いて又は周知のドクターブレード法
により共通電極２２の上に敷く。なお、スラリ２８は、
結合剤に溶剤を溶解させた後、この溶剤中に圧電材料の
仮焼成体を投入し、例えばボールミルなどの混合機で均
一に分散混合して半流動状に形成される。工程（ｄ）で
は、赤外線加熱などによりスラリ２８を乾燥して柔軟な
グリーンシート３０とする。工程（ｅ）では精密に加工
された押型３２を用いた加圧成型によりグリーンシート
３０から複数の前駆体３４を並列に形成する。このと
き、押型３２に超音波を加え、その振動エネルギにより
押型３２の隅々までグリーンシート３０が充填されるよ
うにするのが好ましい。また、脱型の際にも超音波を作
用させることにより押型３２とグリーンシート３０との
分離性を良くすることができる。工程（ｆ）では、前駆
体３４を高温炉に入れて約１１００℃で約２時間焼成す
ることにより圧電材料に含まれる圧電粒子を成長させ未
分極の圧電体２３とする。工程（ｇ）では共通電極２２
に対向するように未分極圧電体２３にニッケル等からな
る個別電極２６をめっき法又はスパッタリングにより形
成する。最後に、工程（ｈ）では、共通電極２２と個別
電極２６を介して圧電体２３に加熱しながら高電圧を印
加することにより分極処理された圧電体２４を得て圧電
アクチュエータ５２とする。なお、工程（ｅ）では、押
型３２によりグリーンシート３０を加圧成型することに
より振動板２０上に前駆体３４を並列に形成したが、グ
リーンシート３０をパンチング型により成型して各前駆
体を形成してもよい。
（ａ）〜（ｈ）の順序で製造される。まず、工程（ａ）
では、ニッケルやステンレスなどの金属あるいは合金、
酸化アルミニウムや酸化ジルコニウムなどの非圧電材料
からなる所定の大きさの振動板２０を用意する。工程
（ｂ）では振動板２０片面に周知のめっき法、印刷法、
スパッタリング法などによりニッケル等からなる共通電
極２２を形成する。なお、振動板２０が導電性材料で形
成されている場合、振動板２０自体を共通電極２２とし
て使用し、工程（ｂ）を省略することができる。工程
（ｃ）では、圧電材料からなる仮焼粉体、結合剤、溶
剤、さらに必要に応じて分散剤や可塑剤を加えてなるス
ラリ２８を型枠を用いて又は周知のドクターブレード法
により共通電極２２の上に敷く。なお、スラリ２８は、
結合剤に溶剤を溶解させた後、この溶剤中に圧電材料の
仮焼成体を投入し、例えばボールミルなどの混合機で均
一に分散混合して半流動状に形成される。工程（ｄ）で
は、赤外線加熱などによりスラリ２８を乾燥して柔軟な
グリーンシート３０とする。工程（ｅ）では精密に加工
された押型３２を用いた加圧成型によりグリーンシート
３０から複数の前駆体３４を並列に形成する。このと
き、押型３２に超音波を加え、その振動エネルギにより
押型３２の隅々までグリーンシート３０が充填されるよ
うにするのが好ましい。また、脱型の際にも超音波を作
用させることにより押型３２とグリーンシート３０との
分離性を良くすることができる。工程（ｆ）では、前駆
体３４を高温炉に入れて約１１００℃で約２時間焼成す
ることにより圧電材料に含まれる圧電粒子を成長させ未
分極の圧電体２３とする。工程（ｇ）では共通電極２２
に対向するように未分極圧電体２３にニッケル等からな
る個別電極２６をめっき法又はスパッタリングにより形
成する。最後に、工程（ｈ）では、共通電極２２と個別
電極２６を介して圧電体２３に加熱しながら高電圧を印
加することにより分極処理された圧電体２４を得て圧電
アクチュエータ５２とする。なお、工程（ｅ）では、押
型３２によりグリーンシート３０を加圧成型することに
より振動板２０上に前駆体３４を並列に形成したが、グ
リーンシート３０をパンチング型により成型して各前駆
体を形成してもよい。
【０００８】このようにして製造された圧電振動部材１
８を、各圧電アクチュエータ５２をインクキャビティ１
４に対向させて、振動板２０とチャンネルプレート１２
とを接着剤を用いて接着することによりチャンネルプレ
ート１２に固定し、インクジェット記録ヘッド１０とす
る。共通電極２２および個別電極２６は図示しない画像
信号出力回路に接続される。また、インクキャビティ１
４は図示しないインク供給源に接続され、インクキャビ
ティ１４にインク３６が供給される。
８を、各圧電アクチュエータ５２をインクキャビティ１
４に対向させて、振動板２０とチャンネルプレート１２
とを接着剤を用いて接着することによりチャンネルプレ
ート１２に固定し、インクジェット記録ヘッド１０とす
る。共通電極２２および個別電極２６は図示しない画像
信号出力回路に接続される。また、インクキャビティ１
４は図示しないインク供給源に接続され、インクキャビ
ティ１４にインク３６が供給される。
【０００９】このようにして組み立てられたインクジェ
ット記録ヘッド１０では、画像信号出力回路からの信号
により共通電極２２と個別電極２６との間に電圧が印加
されると、圧電体２４には電界が形成され、圧電アクチ
ュエータ５２とこれに接する振動板２０が図１、５にお
いて点線で示す状態に変形してインクキャビティ１４内
のインク３６を加圧し、これによりインク３６がインク
吐出口１６から飛翔する。次に、電圧をオフすると電界
が消失して圧電アクチュエータ５２および振動板２０は
もとの状態に復帰し、このときインクキャビティ１４内
に形成される負圧によりインク供給源からインクキャビ
ティ１４にインク３６が補充される。各圧電体２４は、
上述のように精密に加工された型により成型されている
ので、精度よく形成され、また、組立精度に左右され
ず、精度よく配置される。また、各圧電体２４は製造工
程内で、振動板２０に固定されるので、組立ての手間が
なく、しかも接着剤も特に不要である。
ット記録ヘッド１０では、画像信号出力回路からの信号
により共通電極２２と個別電極２６との間に電圧が印加
されると、圧電体２４には電界が形成され、圧電アクチ
ュエータ５２とこれに接する振動板２０が図１、５にお
いて点線で示す状態に変形してインクキャビティ１４内
のインク３６を加圧し、これによりインク３６がインク
吐出口１６から飛翔する。次に、電圧をオフすると電界
が消失して圧電アクチュエータ５２および振動板２０は
もとの状態に復帰し、このときインクキャビティ１４内
に形成される負圧によりインク供給源からインクキャビ
ティ１４にインク３６が補充される。各圧電体２４は、
上述のように精密に加工された型により成型されている
ので、精度よく形成され、また、組立精度に左右され
ず、精度よく配置される。また、各圧電体２４は製造工
程内で、振動板２０に固定されるので、組立ての手間が
なく、しかも接着剤も特に不要である。
【００１０】以下、記録ヘッドのその他の実施形態を示
す。なお、各実施形態において共通する部材には同一の
符号を付して説明は省略する。まず図６は記録ヘッドの
第２実施形態を示す。この記録ヘッドでは、各凸状圧電
体２４がこれと同一の材料からなる凹状連結部２５によ
り互いに連結されている。また、共通電極２２は、各イ
ンクキャビティと対向する位置に所定の間隔をあけて設
けられている。圧電振動板１８は、共通電極のパターニ
ングされた振動板を用いて上述したのと同様の方法によ
り製造することができ、特に、凹状連結部２５は、上記
製造工程（ｅ）において、押型の押し込み側端面と振動
板との間にギャップを設けることで形成される。上記製
造工程（ｈ）では、共通電極２２と個別電極２６とで挟
まれた領域に電界が形成されるため、凹状連結部２５は
実質的に分極されなままとなる。この記録ヘッドによれ
ば、共通電極が各凸状圧電体ごとに個別に設けられてい
るので電界の回り込みによるクロストークを一層低減で
きる。また、押型の押し込みの際に、圧電アクチュエー
タを構成しない部分（凹状連結部となる部分）のグリー
ンシートを全て除去する必要がなく、製造が容易であ
る。
す。なお、各実施形態において共通する部材には同一の
符号を付して説明は省略する。まず図６は記録ヘッドの
第２実施形態を示す。この記録ヘッドでは、各凸状圧電
体２４がこれと同一の材料からなる凹状連結部２５によ
り互いに連結されている。また、共通電極２２は、各イ
ンクキャビティと対向する位置に所定の間隔をあけて設
けられている。圧電振動板１８は、共通電極のパターニ
ングされた振動板を用いて上述したのと同様の方法によ
り製造することができ、特に、凹状連結部２５は、上記
製造工程（ｅ）において、押型の押し込み側端面と振動
板との間にギャップを設けることで形成される。上記製
造工程（ｈ）では、共通電極２２と個別電極２６とで挟
まれた領域に電界が形成されるため、凹状連結部２５は
実質的に分極されなままとなる。この記録ヘッドによれ
ば、共通電極が各凸状圧電体ごとに個別に設けられてい
るので電界の回り込みによるクロストークを一層低減で
きる。また、押型の押し込みの際に、圧電アクチュエー
タを構成しない部分（凹状連結部となる部分）のグリー
ンシートを全て除去する必要がなく、製造が容易であ
る。
【００１１】図７は記録ヘッドの第３実施形態を示す。
この記録ヘッドでは、各圧電アクチュエータ５２がイン
クキャビティ１４内に配置されている。圧電振動板１８
は上述したのと同様の方法により製造することができる
が、本実施形態においては、図８に示すように、端部に
段差を有し、この段差の凸部以外の部分に共通電極を配
した振動板２０を用いることにより、共通電極２２と個
別電極２６との絶縁を保つようにしてある。この記録ヘ
ッドでは、圧電アクチュエータ２４により直接インク３
６が加圧されるので、応答が早く、インク３６の吐出力
が大きいという利点がある。なお、圧電アクチュエータ
５２のインクキャビティ１４に臨む部分に保護膜を形成
し、圧電体２４へのインク３６の浸透が防止するように
してもよい。また、圧電体２４の形状は、上記各実施形
態に限られるものではなく、押型の形状を変えることに
より適宜変更可能である。
この記録ヘッドでは、各圧電アクチュエータ５２がイン
クキャビティ１４内に配置されている。圧電振動板１８
は上述したのと同様の方法により製造することができる
が、本実施形態においては、図８に示すように、端部に
段差を有し、この段差の凸部以外の部分に共通電極を配
した振動板２０を用いることにより、共通電極２２と個
別電極２６との絶縁を保つようにしてある。この記録ヘ
ッドでは、圧電アクチュエータ２４により直接インク３
６が加圧されるので、応答が早く、インク３６の吐出力
が大きいという利点がある。なお、圧電アクチュエータ
５２のインクキャビティ１４に臨む部分に保護膜を形成
し、圧電体２４へのインク３６の浸透が防止するように
してもよい。また、圧電体２４の形状は、上記各実施形
態に限られるものではなく、押型の形状を変えることに
より適宜変更可能である。
【００１２】圧電アクチュエータの製造に用いる結合剤
としては、水溶性と水膨潤性を有する親水性結合剤（例
えば、Ｎａ−カルボキシメチルセルロース、ポリビニル
アルコールなど）、水溶性と有機溶剤溶解性を有する親
水性結合剤（例えばヒドロキシプロピルセルロース、ポ
リエチレングリコールなど）、あるいは有機溶剤溶解性
を有する疎水性結合剤（例えばエチルセルロース、ポリ
ビニルアセテートなど）が使用できる。溶剤は結合剤の
種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、親水性結合
剤を用いた場合にはプロパノールなどの低級アルコール
等の親水性の有機溶剤や水を、疎水性結合剤を用いた場
合には例えばトルエン、アセトン、キシレンなどの疎水
性の有機溶剤を用いればよい。
としては、水溶性と水膨潤性を有する親水性結合剤（例
えば、Ｎａ−カルボキシメチルセルロース、ポリビニル
アルコールなど）、水溶性と有機溶剤溶解性を有する親
水性結合剤（例えばヒドロキシプロピルセルロース、ポ
リエチレングリコールなど）、あるいは有機溶剤溶解性
を有する疎水性結合剤（例えばエチルセルロース、ポリ
ビニルアセテートなど）が使用できる。溶剤は結合剤の
種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、親水性結合
剤を用いた場合にはプロパノールなどの低級アルコール
等の親水性の有機溶剤や水を、疎水性結合剤を用いた場
合には例えばトルエン、アセトン、キシレンなどの疎水
性の有機溶剤を用いればよい。
【００１３】圧電材料の仮焼粉体としては、代表的なも
のにジルコニウム酸鉛とチタン酸鉛との混合粉Ｐｂ（Ｚ
ｒxＴｉx-1）Ｏ3があるが、これに限るものではなく従
来公知の各種の材料を用いることができる。圧電材料の
粒子径は０．０１〜２０μｍ、好ましくは０．０１５〜
１３μｍの範囲が適当である。スラリにおける圧電材料
と溶剤との混合割合は、重量比で２：８〜９：１の範
囲、好ましくは４：６〜８：２の範囲が適当である。な
お、インク吐出口１６の位置やインクキャビティの形状
等は本実施形態に限られるものではなく適宜変更可能で
ある。
のにジルコニウム酸鉛とチタン酸鉛との混合粉Ｐｂ（Ｚ
ｒxＴｉx-1）Ｏ3があるが、これに限るものではなく従
来公知の各種の材料を用いることができる。圧電材料の
粒子径は０．０１〜２０μｍ、好ましくは０．０１５〜
１３μｍの範囲が適当である。スラリにおける圧電材料
と溶剤との混合割合は、重量比で２：８〜９：１の範
囲、好ましくは４：６〜８：２の範囲が適当である。な
お、インク吐出口１６の位置やインクキャビティの形状
等は本実施形態に限られるものではなく適宜変更可能で
ある。
【図１】 インクジェット記録ヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図２】 図１に示すインクジェット記録ヘッドのＩＩ
−ＩＩ線断面図である。
−ＩＩ線断面図である。
【図３】 圧電振動部材の製造工程（ａ）〜（ｄ）を示
す図である。
す図である。
【図４】 圧電振動部材の製造工程（ｅ）〜（ｈ）を示
す図である。
す図である。
【図５】 圧電振動部材および振動板の変形の様子を示
す図である。
す図である。
【図６】 インクジェット記録ヘッドの第２実施形態を
示す横断面図である。
示す横断面図である。
【図７】 インクジェット記録ヘッドの第３実施形態を
示す横断面図である。
示す横断面図である。
【図８】 図７に示すインクジェットヘッドの縦断面図
である。
である。
１０…インクジェット記録ヘッド、１２…チャンネルプ
レート、１４…インクキャビティ、１６…インク吐出
口、１８…圧電振動部材、２０…振動板、２２…共通電
極、２３…未分極圧電体、２４…圧電体、２５…連結
部、２６…個別電極、２８…スラリ、３０…グリーンシ
ート、３２…押型、３４…前駆体、３６…インク、５２
…圧電アクチュエータ。
レート、１４…インクキャビティ、１６…インク吐出
口、１８…圧電振動部材、２０…振動板、２２…共通電
極、２３…未分極圧電体、２４…圧電体、２５…連結
部、２６…個別電極、２８…スラリ、３０…グリーンシ
ート、３２…押型、３４…前駆体、３６…インク、５２
…圧電アクチュエータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16
Claims (10)
- 【請求項１】 圧電材料からなる仮焼粉体に結合剤と溶
剤とを分散混合したスラリを、非圧電材料からなる振動
板の片面に配置する第１工程と、 上記スラリを乾燥して柔軟性のあるグリーンシートにす
る第２工程と、 上記グリーンシートを成型して所定の間隔をおいて複数
の凸状部を有する前駆体を形成する第３工程と、 上記前駆体を焼成して圧電粒子を成長させ未分極の圧電
体を得る第４工程と、 上記複数の凸状部のそれぞれに個別電極を形成する第５
工程と、 上記複数の凸状部を分極処理する第６工程と、 を含む圧電振動部材の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧電振動部材の製造方法
であって、上記第１工程に先だって、上記振動板の上記
片面に共通電極を形成する第７工程を更に含む圧電振動
部材の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の圧電振動部材の製造方法
であって、上記第６工程において、上記共通電極と上記
個別電極との間に電界を印加して上記圧電体を分極処理
する圧電振動部材の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２記載の圧電振動部材の製造方法
であって、上記第７工程において、上記振動版の片面の
全面に上記共通電極を形成する圧電振動部材の製造方
法。 - 【請求項５】 請求項２記載の圧電振動部材の製造方法
であって、上記第７工程において、上記振動版の片面の
うち、上記複数の前駆体が形成される箇所に上記共通電
極を形成する圧電振動部材の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の圧電振動部材の製造方法
であって、上記第３工程において、押型による加圧成型
により上記複数の前駆体を形成する圧電振動部材の製造
方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の圧電振動部材の製造方法
であって、上記第３工程において、押型により加圧成型
する際に超音波を加える圧電振動部材の製造方法。 - 【請求項８】 請求項６記載の圧電振動部材の製造方法
であって、上記第３工程において、押型を脱型する際に
超音波を加える圧電振動部材の製造方法。 - 【請求項９】 請求項１記載の圧電振動部材の製造方法
であって、上記第３工程において、上記複数の凸状部の
間のそれぞれに、隣り合う凸状部同士を連結する凹状部
が形成される圧電振動部材の製造方法。 - 【請求項１０】 振動板と、 上記振動板上に設けられ、分極された複数の凸状部と、
これら複数の凸状部の間に設けられた未分極の凹状部と
有する圧電体と、 上記複数の凸状部の各々に対応して設けられた電極と、 を備える圧電振動部材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9087396A JP3267151B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 圧電振動部材およびその製造方法 |
| US08/838,717 US6198203B1 (en) | 1996-04-12 | 1997-04-09 | Piezoelectric vibrating member and its producing process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9087396A JP3267151B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 圧電振動部材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09277523A JPH09277523A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3267151B2 true JP3267151B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=14010628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9087396A Expired - Fee Related JP3267151B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 圧電振動部材およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6198203B1 (ja) |
| JP (1) | JP3267151B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9221015B2 (en) | 2010-07-15 | 2015-12-29 | Basf Se | Copper containing ZSM-34, OFF and/or ERI zeolitic material for selective reduction of NOx |
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| US6720710B1 (en) * | 1996-01-05 | 2004-04-13 | Berkeley Microinstruments, Inc. | Micropump |
| US7320457B2 (en) * | 1997-02-07 | 2008-01-22 | Sri International | Electroactive polymer devices for controlling fluid flow |
| US7537197B2 (en) * | 1999-07-20 | 2009-05-26 | Sri International | Electroactive polymer devices for controlling fluid flow |
| US7064472B2 (en) * | 1999-07-20 | 2006-06-20 | Sri International | Electroactive polymer devices for moving fluid |
| US6450626B2 (en) | 1999-12-24 | 2002-09-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ink jet head, method for producing the same, and ink jet type recording apparatus |
| JP3706903B2 (ja) | 2000-08-10 | 2005-10-19 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | フレキシブル高感度セラミックスセンサー |
| JP3832338B2 (ja) * | 2001-12-25 | 2006-10-11 | 松下電工株式会社 | 電歪ポリマーアクチュエータ |
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| JP2005288853A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッド |
| DE102004037348A1 (de) * | 2004-08-02 | 2006-03-16 | Infineon Technologies Ag | Fluid-Transport-Vorrichtung, Sensor-Anordnung, Fluid-Misch-Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Fluid-Transport-Vorrichtung |
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| EP2239793A1 (de) | 2009-04-11 | 2010-10-13 | Bayer MaterialScience AG | Elektrisch schaltbarer Polymerfilmaufbau und dessen Verwendung |
| KR20140008416A (ko) | 2011-03-01 | 2014-01-21 | 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 | 변형가능한 중합체 장치 및 필름을 제조하기 위한 자동화 제조 방법 |
| CN103703404A (zh) | 2011-03-22 | 2014-04-02 | 拜耳知识产权有限责任公司 | 电活化聚合物致动器双凸透镜*** |
| EP2828901B1 (en) | 2012-03-21 | 2017-01-04 | Parker Hannifin Corporation | Roll-to-roll manufacturing processes for producing self-healing electroactive polymer devices |
| KR20150031285A (ko) | 2012-06-18 | 2015-03-23 | 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 | 연신 공정을 위한 연신 프레임 |
| WO2014066576A1 (en) | 2012-10-24 | 2014-05-01 | Bayer Intellectual Property Gmbh | Polymer diode |
| CN105824468B (zh) * | 2016-03-15 | 2018-12-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种压力触控面板及其制备方法和显示装置 |
| EP3554841B1 (en) | 2016-12-19 | 2023-06-28 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Actuators for fluid delivery systems |
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| JPS60189307A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-26 | Toshiba Corp | 圧電薄膜共振器およびその製造方法 |
| JPH05177831A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-20 | Rohm Co Ltd | インクジェットプリントヘッド及びそれを備える電子機器 |
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-
1996
- 1996-04-12 JP JP9087396A patent/JP3267151B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-09 US US08/838,717 patent/US6198203B1/en not_active Expired - Lifetime
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