JP3997729B2 - 圧電アクチュエータ及びその圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッド並びにそれらの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電アクチュエータ及びその圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッド並びにそれらの製造方法に関し、特に、低コストで、電気的性能に優れ、部品として精度よく組み立てることのできる圧電アクチュエータ及びその圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッド並びにそれらの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
圧電アクチュエータは、物質の圧電性を利用した装置である。圧電性は、物質に応力を加えたときに電気分極を生じ、且つその物質に電界を印可したときに歪みを生じる性質である。圧電アクチュエータは、この圧電性を利用して、電気エネルギーを力(変位)に変換し、変換された力(変位)によって機械に運動を発生させる装置である。
【0003】
かかる圧電アクチュエータは、一般的には小型のセラミックス製品である。その製造においては、圧電アクチュエータは、複数連ねた形状(マザー品)で生産され、最終工程で該マザー品から各1の圧電アクチュエータに切断されて製造される。かかる手法により、生産効率の向上が図られているのである。
【0004】
具体的には、まず、強誘電性のセラミックス粉末を樹脂に分散させ、かかる混合物(スラリー溶液)をシート状に加工してグリーンシートを成型する。このグリーンシートは複数個の圧電アクチュエータを形成できる大きさに成型する。次に、このグリーンシート上面に金属材料を使用した導電性ペーストを所望のパターンで印刷して内部電極を形成する(内部電極形成工程)。この内部電極形成工程では、1の圧電アクチュエータに対応する内部電極パターンが、作製される圧電アクチュエータの個数分、連ねて印刷される。電極の形成されたグリーンシートは積層され、加熱プレスなどの工程を経た後、焼成工程により脱脂と焼結とを行う。積層された各グリーンシートは、焼成により焼結して一体化された積層体(マザー品)となる。この積層体において各層は、(分極処理を施すことによって)圧電性を有する圧電シートとなる。この積層体は、ダイヤモンドブレードなどを用いて切断(ダイシング)され、各1の圧電アクチュエータに切断、分離される(切断工程)。これにより、最終製品となる圧電アクチュエータが得られる。
【0005】
製造された圧電アクチュエータは、各種部品と組み合わされて様々な製品に組み込まれる。インクジェットプリンタのインクジェットヘッドは圧電アクチュエータが部品として組み込まれている製品の一例である。
【0006】
インクジェットヘッドに用いられる圧電アクチュエータには、積層された各圧電シートの所望の内部電極どうしを積層方向に導通させるために、或いは、内部電極を外部に電気的に導通させるために、必要な内部電極は圧電シートの端縁部まで印刷されている。このため、切断工程により個々に分離された圧電アクチュエータの側面(切断面)には、内部電極の端部が露出することになる。この内部電極の端部が露出した部分に重ねて、電気的に導通する側面電極を、金属の真空蒸着又は、スパッタリング、或いは導電性ペーストの塗布等にて形成する(端面電極形成工程)。これにより、各内部電極は必要な導通をとることができるのである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した切断工程は、焼結体を切断する工程である。焼結体は高硬度、高強度である上に、脆弱であるので、その切断には高度な技術が要求される。また、焼結体の切断には、高強度の切断刃を使用した高出力の切断装置が必要となる。このため、切断に用いられる機械が大型化する上、切断コストが上昇してしまうという問題点があった。
【0008】
また、圧電アクチュエータは、他の部品と組み合わせて使用される部品であるので、組み立てに際しては、圧電アクチュエータと他の部品との位置決めが必要となる。かかる位置決めを行うために、圧電シートに位置決め用のマークを施す必要がある。このため、圧電アクチュエータの製造工程の中で、マークを施すための工程を設けなくてはならず、工程数を増やしてしまうという問題点があった。
【0009】
このため、圧電アクチュエータの側面(切断面)に露出する内部電極の端部を位置決めのマークとして利用することが行われている。これによれば、位置決めのマークを施す工程をわざわざ別に設ける必要はない。しかし、側面に露出する内部電極の厚さは僅かであるので、マークとしての明確さに欠ける。このため、側面に露出する内部電極をマークとして、組み立てを行うには、困難が伴うと言う問題点があった。
【0010】
また、圧電アクチュエータでは、露出する内部電極の上面に端面電極を形成し、この端面電極を介して外部電源から内部電極への電源供給が行われる。しかし、内部電極の厚さが僅かであることから、端面電極との接触面積は小さくなり、内部電極と外部電源との間で導通不良が生じ易いという問題点があった。
【0011】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、低コストで、電気的性能に優れ、部品として精度よく組み立てることのできる圧電アクチュエータ及びその圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッド並びにそれらの製造方法を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項1記載の圧電アクチュエータの製造方法は、1の圧電アクチュエータの平面形状よりも大きい平面形状を有するグリーンシート上に、1の圧電アクチュエータに対応する内部電極パターンと、該内部電極パターンの少なくとも1の内部電極の一端を前記圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出した電極延出部とを形成する内部電極形成工程と、その内部電極形成工程により前記内部電極パターン及び電極延出部が形成されたグリーンシートを複数枚積層して積層体を得る積層工程と、その積層工程で得られた前記積層体を、前記1の圧電アクチュエータに対応する大きさに、前記電極延出部に接する位置で前記グリーンシートの積層方向に切断し、その切断面に沿って前記電極延出部を垂れさせる切断工程と、その切断工程で切断された前記積層体を焼成する焼成工程とを備えている。
【0013】
この請求項1記載の圧電アクチュエータの製造方法によれば、内部電極形成工程により、1の圧電アクチュエータの平面形状よりも大きい平面形状を有するグリーンシート上に、1の圧電アクチュエータに対応する内部電極パターンと、該内部電極パターンの少なくとも1の内部電極の一端を前記圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出した電極延出部とが形成される。次に、積層工程により、内部電極パターン及び電極延出部が形成されたグリーンシートが複数枚積層される。この積層工程により得られた積層体は、切断工程によりグリーンシートの積層方向に切断される。この切断工程では、該積層体は電極延出部に接する位置で、1の圧電アクチュエータに対応する大きさに切断され、切断面に沿って電極延出部を垂れさせる。その後、切断された積層体は焼成工程により焼成される。
【0014】
請求項2記載の圧電アクチュエータの製造方法は、請求項1に記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記グリーンシートは、圧電アクチュエータの複数個分の大きさを有するものであり、前記内部電極形成工程は、前記グリーンシート上の各圧電アクチュエータに対応する位置に前記内部電極パターン及び電極延出部を形成するものである。
【0015】
請求項3記載の圧電アクチュエータの製造方法は、請求項1または2に記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記焼成工程の後に、前記積層体の切断面上に、その切断面に沿って垂れた前記電極延出部に重ねて、前記内部電極と導通する端面電極を形成する端面電極形成工程を備える。
【0016】
請求項4記載の圧電アクチュエータの製造方法は、請求項1から3のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記圧電アクチュエータは、前記積層方向に対向する前記内部電極間に挟まれ該電極間への電圧の印可により変形する活性部と、変形しない不活性部とを有するものであり、前記内部電極が前記活性部から不活性部をとおって外部電源に接続され、前記不活性部上の内部電極の部分と前記積層方向に対応する他のシートの不活性部にダミー電極を備え、前記内部電極形成工程は、前記シート上に前記内部電極、ダミー電極を形成するとともに、前記電極延出部の設けられた内部電極に対応して、それに隣接する他のシートに形成されるダミー電極について、その一端を前記圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出したダミー電極延出部を形成する。
【0017】
請求項5記載の圧電アクチュエータの製造方法は、請求項1から4のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記内部電極形成工程は、複数の内部個別電極からなる内部個別電極パターンを第1のグリーンシート上に形成する工程と、内部共通電極パターンを第2のグリーンシート上に形成する工程とからなり、かつ前記電極延出部を、前記内部個別電極または前記内部共通電極パターンの一端を延出して前記各第1のグリーンシートまたは各第2のグリーンシートにおいてほぼ同じ位置に形成するものであり、前記積層工程は、前記第1のグリーンシートと第2のグリーンシートとを交互に積層するものである。
【0018】
請求項6記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項1から5のいずれかに記載の製造方法で製造された圧電アクチュエータを、インク吐出ノズルに連通する圧力室を有するキャビティプレートに重ねて固定する組み立て工程を備え、その組み立て工程は、前記切断面に沿って垂れた前記電極延出部を位置決めマークとして前記内部電極と圧力室とを位置決めする。
【0019】
この請求項6記載のインクジェットヘッドの製造方法によれば、圧電アクチュエータは、請求項1から5のいずれかに記載の製造方法で製造される。この圧電アクチュエータは、組み立て工程により、インク吐出ノズルに連通する圧力室を有するキャビティプレートに重ねて固定される。ここで、切断面に沿って垂れた電極延出部は位置決めマークとなり、内部電極と圧力室とは位置決めされる。
【0020】
請求項7記載の圧電アクチュエータは、内部電極を挟んで複数の圧電シートを積層しており、前記内部電極の少なくとも1の一端を前記圧電シートの端縁部まで延出した電極延出部を備え、その電極延出部は、前記圧電シートの積層体の側面に沿って垂れた状態に形成されている。
【0021】
この請求項7記載の圧電アクチュエータによれば、内部電極を挟んで複数の圧電シートが積層されている。かかる圧電シートに設けられた内部電極の少なくとも1の一端は、電極延出部として圧電シートの端縁部まで延出されている。この電極延出部は、圧電シートの積層体の側面に沿って垂れた状態に形成される。
【0022】
請求項8記載の圧電アクチュエータは、請求項7記載の圧電アクチュエータにおいて、前記圧電シートの積層体の側面に、その側面に沿って垂れた前記電極延出部に重ねられ、前記内部電極と導通する端面電極を備える。
【0023】
請求項9記載の圧電アクチュエータは、請求項7または8に記載の圧電アクチュエータにおいて、前記電極延出部は、積層方向にほぼ並ぶように前記各圧電シートにおいてほぼ同位置に設けられている。
【0024】
請求項10記載の圧電アクチュエータは、請求項7から9のいずれかに記載の圧電アクチュエータにおいて、前記圧電アクチュエータは、前記積層方向に対向する前記内部電極間に挟まれ該電極間への電圧の印可により変形する活性部と、変形しない不活性部とを有するものであり、前記内部電極が前記活性部から不活性部をとおって外部電源に接続され、前記不活性部上の内部電極の部分と前記積層方向に対応する他の圧電シートの不活性部にダミー電極を備えるとともに、前記電極延出部の設けられた内部電極に対応して、それに隣接する他の圧電シートに形成されるダミー電極について、その一端を前記圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出したダミー電極延出部を備え、該ダミー電極延出部は前記圧電シートの積層体の側面に沿って垂れた状態に形成されている。
【0025】
請求項11記載の圧電アクチュエータは、請求項7から10のいずれかに記載の圧電アクチュエータにおいて、前記圧電アクチュエータは、複数の内部個別電極を備えた第1の圧電シートと、内部共通電極を備えた第2の圧電シートとを交互に積層して備えており、かつ前記電極延出部は、前記内部個別電極または前記内部共通電極の一端を延出して前記各第1の圧電シートまたは各第2の圧電シートにおいて積層方向に並ぶようにほぼ同じ位置にある。
【0026】
請求項12記載のインクジェットヘッドは、請求項7から11のいずれかに記載の圧電アクチュエータと、インク吐出ノズルに連通する圧力室を有するキャビティプレートとを備え、前記側面に沿って垂れた前記電極延出部と対応するキャビティプレート上の位置に、前記内部電極と圧力室とを位置決めするための位置決めマークを設けている。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。まず、図1〜図4を使用して、第1実施例について説明する。
【0028】
図1は、第1実施例の圧電アクチュエータを用いて作製したインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタを示す斜視図である。図1において、このインクジェットプリンタ100は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のカラーインクがそれぞれ充填されるインクカートリッジ61と、用紙62に印字するためのインクジェットヘッド6(以下ヘッド6という)を備えるヘッドユニット63と、インクカートリッジ61およびヘッドユニット63が搭載されるキャリッジ64と、このキャリッジ64を直線方向に往復移動させる駆動ユニット65と、キャリッジ64の往復移動方向に延び、ヘッド6と対向配置されるプラテンローラ66と、パージ装置67とを備えている。
【0029】
駆動ユニット65は、キャリッジ64の下端部に配置されプラテンローラ66と平行に延びるキャリッジ軸71と、キャリッジ64の上端部に配置されキャリッジ軸71に平行に延びるガイド板72と、そのキャリッジ軸71とガイド板72との間であって、キャリッジ軸71の両端部に配置される2つのプーリー73および74と、これらのプーリー73および74の間に掛け渡されるエンドレスベルト75とからなる。
【0030】
そして、一方のプーリ73が、モータの駆動により正逆回転されると、そのプーリ73の正逆回転に伴って、エンドレスベルト75に接合されているキャリッジ64が、キャリッジ軸71およびガイド板72に沿って、直線方向に往復移動される。
【0031】
用紙62は、インクジェットプリンタ100の側方に設けられた給紙カセット(図示せず)から給紙され、ヘッド6と、プラテンローラ66との間に導入されて、ヘッド(インクジェットヘッド)6から吐出されるインクにより所定の印字がなされ、その後、排紙される。なお、図1においては、用紙62の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【0032】
パージ装置67は、プラテンローラ66の側方に設けられ、ヘッドユニット63がリセット位置にある時に、ヘッド6に対向するように配置されている。このパージ装置67は、ヘッド6の後述する複数のノズルを覆うように当該ノズルの開口面に対し当接するパージキャップ81と、ポンプ82およびカム83と、インク貯留部84とを備えており、ヘッドユニット63が、リセット位置にある時に、ヘッド6のノズルをパージキャップ81で覆い、ヘッド6の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム83の駆動によりポンプ82によって吸引しり、ヘッド6の回復を図るようにしている。なお、吸引された不良インクは、インク貯留部84に貯められる。
【0033】
キャップ85は、インクの乾燥を防止するため、印字が終了するとリセット位置に戻されるキャリッジ64に搭載されたヘッド6の複数のノズル15(図2参照)を覆うものである。
【0034】
図2は、ヘッド6の斜視図を示すものである。ヘッド6は、図2に示すように、積層型のキャビティプレート10と、該キャビティプレート10に対して接着剤または接着シートを介して接着、積層されるプレート型の圧電アクチュエータ20と、その上面に本体内の制御基板との電気的接続のために重ね接合されたフレキシブルフラットケーブル40とにより構成されており、キャビティプレート10の下面側に開口されたノズルから下向きにインクが吐出する。
【0035】
キャビティプレート10には、キャビティプレート10の長手方向に対して直交する方向に延びる細幅の複数の圧力室16が千鳥状配列で2列に配設されている。この圧力室16には、その一端をキャビティプレート10の下面側に開口しインクを吐出するためのノズル(図示せず)が、各圧力室16に連通してそれぞれ設けられている。インク供給孔19aは、インクカートリッジ61からのインクを各インク室16に供給するためのものである。圧電アクチュエータ20が動作することにより圧力室16内に貯留されるインクに圧力が負荷され、上記したノズルからインクが吐出される(印字の実行)。
【0036】
このキャビティプレート10は、金属製である。このため、圧電アクチュエータ20の電極垂部31Xaが接触すると短絡を起こしてしまう。このため、キャビティプレート10には、該電極垂部31Xaに対応する位置に切り欠き部41が設けられている。また、該切り欠き部41は、圧電アクチュエータ20とキャビティプレート10とを積層する際に、両者を位置決めするマークとなっている。
【0037】
圧電アクチュエータ20は、上記した圧力室16に個々に圧力を負荷するためのものである。最上段の圧電シート21の上面には、圧電シートの個別電極31とコモン電極32(図4参照)とに対応する表面電極33,34が設けられている。該表面電極33,34上には、この電極33,34に接続するスルーホール36,37が圧電シートの積層方向に穿設されている。この表面電極33,34は、圧電アクチュエータ20の上面に重ねて接合されるフレキシブルフラットケーブル40と接続される電極である。これにより、本体の制御基板と圧電アクチュエータ20とは電気的に接続される。
【0038】
表面電極33の内、圧電アクチュエータ20の略中心に位置する1の表面電極33には、その一端が圧電アクチュエータ20の端縁部まで延出された電極延出部33cが形成されている。また、この圧電アクチュエータ側面20a(各圧電シート21〜30の側面20a、図4参照)には、この電極延出部33cに連接する電極垂部31Xaが形成されている。該電極垂部31Xaは、キャビティプレート10の積層位置を位置決めするための位置決めマークである。この電極垂部31Xaを上記した切り欠き部41にあわせることにより、圧電アクチュエータ20とキャビティプレート10とを正確に位置決めして積層することができる。なお、圧電アクチュエータ20については、図4において詳細に説明する。
【0039】
次に圧電アクチュエータ20の製造方法について説明する。
【0040】
図3は、プレート型圧電アクチュエータ20の製造方法を示した図である。圧電アクチュエータ20は、グリーンシート成型工程51、スルーホール形成工程52、電極印刷工程53、積層工程54、切断工程55、焼成工程56、電極形成工程57、分極処理工程58を順に経て圧電アクチュエータ20として完成する。完成した圧電アクチュエータ20は、組立工程59によりキャビティプレート10に積層される。
【0041】
グリーンシート成型工程は、1の圧電アクチュエータ20を形成する圧電シート21〜30(図4参照)を複数個マトリックス状に並べた大きさのセラミックグリーンシート(グリーンシート)110を成型する工程である。具体的には、まず、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT(PbTiO3・PbZrO3))系のセラミック粉末をバインダ樹脂に混合分散させたスラリー溶液を調整する。このスラリー溶液を、離型処理の施されたPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等に、ドクターブレード法などにより塗工(塗布、コーティング)して、所定厚さのグリーンシート110が成型される。1の圧電アクチュエータ20を形成する各圧電シート21〜30の大きさは同じであるので、同じ大きさのグリーンシート110が、各圧電シート21〜30を作製するべく成型される。
【0042】
同一のグリーンシート110には同一の圧電シート21〜30が複数個(本実施例では10個)、マトリックス状に並べられて形成されるべく、各グリーンシート110は形成される。
【0043】
スルーホール形成工程52は、レーザ光などを使用して、グリーンシート成型工程で成形されたグリーンシート110に、後述する積層工程で最下層となるシートを除いて、厚み方向に貫通する貫通口(スルーホール36,37)を穿設する工程である。上記したスルーホール36,37は、グリーンシート上に形成される各圧電シート21〜29となる箇所の周縁に沿って多数穿設される。
【0044】
電極印刷工程53は、グリーンシート110に各圧電シート21〜30の電極パターンX1〜X3(図4参照)を印刷する工程である。電極パターンX1〜X3は、1の圧電アクチュエータ20の1の圧電シートに備えられた電極を一体として表すもの(1の圧電シートの電極の集合体)である。電極パターンX1〜X3は、グリーンシート上に導電性のペーストをスクリーン印刷することにより形成される。
【0045】
3種類の電極パターンが形成されるグリーンシートのうち第1のグリーンシート上には、個別電極31と後述するダミー電極35からなる電極パターンX1が形成される。かかる個別電極パターンX1は、作製し得る圧電アクチュエータ20の個数分、連設された状態で印刷される。また、第2のグリーンシート上には、コモン電極32とダミー電極39からなる電極パターンX2が同様に形成され、第3のグリーンシート上には、表面電極33,34からなる表面電極パターンX3が同様に形成される。かかる電極パターンX1〜X3は、グリーンシート110が積層された場合に、各シートの各個別電極31とダミー電極35と表面電極33とが積層方向にそれぞれ対応し、コモン電極32の端部32aとダミー電極39と表面電極34とが積層方向に対応するように構成されている(図4参照)。また、各電極パターンX1〜X3のそれぞれにおいては、各パターンの長手方向の両側の略中心に位置する両側各1の電極(両側各1の個別電極31、ダミー電極35、表面電極33)の外側の端部には、電極延出部31c,33c,35cが形成されている(図4参照)。これら電極延出部31c,33c,35cは、例えば、図3中(a)に示した(表面電極33の)電極延出部33cのように、圧電シートの端縁部となる位置(切断位置)を越えて後述する切断しろまで電極が延出された形状に設けられる。この電極延出部31c,33c,35cの設けられた各電極は31,33,35は、積層方向に対応する(同じ位置)に位置するように、各グリーンシート110に設けられている。
【0046】
スルーホール36、37は、上記したように各グリーンシート110の上下方向に貫通しているので、グリーンシート上に電極パターンX1〜X3が形成されると、各スルーホール36、37内にも導電性のペーストが侵入し、各スルーホール36、37を介して圧電シートの上下面で導通可能となる。
【0047】
積層工程54は、電極パターンX1〜X3が印刷されたグリーンシート110を所定の順に積層する工程である。該工程54では、グリーンシート110を、圧電シートの順番が上から順に圧電シート21〜30となるように積層する。最上段には、表面電極パターンX3が印刷された第3のグリーンシートが露出するように積層される。この第3グリーンシートの下方には、コモン電極パターンX2が印刷された4枚の第2のグリーンシートが配設される。そして更にその下方には、個別電極パターンX1の印刷された第1のグリーンシートとコモン電極パターンX2の印刷された第2のグリーンシートとが交互に5枚積層され、そのうちスルーホールを有しない第1のグリーンシートが最下層に配置される。つまり、個別電極31とコモン電極32とは、交互に積層される。
【0048】
また、積層工程54では、各グリーンシート110に形成された複数個の各電極パターンX1〜X3が積層方向にそれぞれ個々に対応するように各グリーンシート110は積層される。これにより、複数の圧電アクチュエータ20を形成し得る積層体111が形成される。
【0049】
切断工程55は、上記した積層工程54で作製された積層体111を、個々の圧電アクチュエータ20ごとに切断する工程である。これにより、1の圧電アクチュエータ20に対応する積層体111aが得られる。かかる切断には、図7(a)に示すように一般的な剪断方法、例えば押し切り、打ち抜き、ロータリーカットなど刃物201とダイ202の間ではさみ切る手法が適宜用いられる。切断に際しては、最上段のグリーンシート110の電極延出部33cに接して、各圧電アクチュエータ20ごとの切断は実行される。この切断により、図7(b)に示すように、圧電アクチュエータ側から見て各グリーンシートの電極からそのグリーンシートへ向かう方向に剪断されることで、まだ柔軟性が残っている各電極のペーストおよび各グリーンシートは、上側の角が円弧状に垂れ、各電極のペーストがその円弧部分において直線状に剪断される。このため、各圧電アクチュエータ20の積層方向の側面20aに、各電極延出部31c,33c,35cが大きく露出し、それぞれ電極垂部31Xaを形成する。また、電極延出部31c,33c,35cは、積層方向に並んで形成されているので、電極垂部31Xaは、圧電アクチュエータ20の側面20aにおいては、ほぼ帯状に連なって見える。なお、好ましくは、電極のペーストは、グリーンシートよりも、例えば粘度が大きい等、横方向(剪断方向と直交する方向)の結合力が大きいものを使用することで、剪断する際、電極のペーストが剪断方向に少し引張られることになり、電極延出部31c,33c,35cの露出面積をより大きくすることができる。
【0050】
この切断工程55は、グリーンシート110が未焼成の状態で行われる工程である。焼成工程の後に、各圧電アクチュエータ20ごとの切断を実行する切断工程を設けた場合には、ダイヤモンドブレードを高速回転させて切断を行う(ダイシング)など、高価で高度な切断システムが必要となる。しかし、本発明の切断工程55のようにグリーンシートの状態で各圧電アクチュエータ20ごとの切断を行えば、小さな負荷で各圧電アクチュエータ20ごとの切断を実行することができる。つまり、安価で容易な手法により、個々の圧電アクチュエータ20に分離することができるのである。また、柔らかい状態で圧電シート(グリーンシート)と電極延出部31c,33c,35cとは切断されるので、電極延出部31c,33c,35cをその切断面に容易に垂れさせることができる。
【0051】
尚、図3においては、図示を省略しているが、各グリーンシート110の両端(電極パターンの長手方向に沿う両端)には、切断しろが設けられている。つまり、グリーンシート110の両端は、かかる切断しろにおいて切断される。グリーンシート110の両端部に設けられる圧電アクチュエータ20電極延出部31c,33c,35cは、この切断しろまで延出されている。よって、グリーンシート110の両端部に設けられる圧電アクチュエータ20にも、その側面に各電極延出部31c,33c,35cを垂れさせ、電極垂部31Xaを形成することができる。
【0052】
次いで、切断された積層体111aは、焼成工程56により、脱脂と焼結とが行われる。そして、焼結体として一体化された積層体111aを得る。かかる積層体111aには、電極形成工程57により、再度、表面電極33,34の上に電極材料が載せられる。これは焼成により酸化された表面電極33,34の上に酸化されていない電極材料を再度印刷することにより、かかる表面電極33,34に接続されるフレキシブルフラットケーブル40のはんだ付けを良好に行わせるためである。
【0053】
その後、分極処理工程58により、通常のインク噴射動作時よりも高い電圧を表面電極33,34から個別電極31とコモン電極32間に印加し、個別電極31、コモン電極32間にはさまれているシートを分極させることにより、圧電動作を行う圧電アクチュエータ20が完成する。完成した圧電アクチュエータ20は、組立工程59によりキャビティプレート10に積層される。この組み立てにおいては、圧電アクチュエータ20の電極垂部31Xaと、キャビティプレートの切り欠き部41とを合わせることにより、位置決めが実行される。
【0054】
図4は、上記した製造方法で作製されたプレート型圧電アクチュエータ20の分解斜視図である。図4に示すように、該圧電アクチュエータ20は、10枚の圧電シート21,22,23,24,25,26,27,28,29,30を積層した構造に形成されている。各圧電シート21〜30の内、圧電シート26,28,30の細幅の各個別電極31は、上記電極垂下部31Xaと切り欠き部41とが位置あわせされた状態において、電極垂下部31Xaが個別電極31の位置を正確に表しているので、前記キャビティプレート10に設けられた圧力室16(図2参照)と対応して位置する。他の圧電シート22,23,24,25,27,29には、各個別電極31の端部31aに対応してダミー電極35が位置しており、積層方向に並んだ各個別電極31は、その個別電極31の端部31aに接続したスルーホール36、それらの間の圧電シート27,29のダミー電極35、及びそのダミー電極35に接続したスルーホール36を介して相互に接続しているとともに、それらの積層方向に対応した上層のダミー電極35及びスルーホール36を介して最上層の表面電極33の1つに接続している。
【0055】
圧電シート22,23,24,25,27,29のコモン電極32は、全部の圧力室16にわたって帯状に位置する。他の圧電シート26,28,30には、コモン電極32の端部32aに対応してダミー電極39が位置しており、積層方向の各コモン電極32は、そのコモン電極の端部32aに接続したスルーホール37、それらの間の圧電シート26,28のダミー電極39、及びそのダミー電極39に接続したスルーホール37を介して相互に接続しているとともに、それらの積層方向に対応した上層のダミー電極39及びスルーホール37を介して最上層の表面電極34に接続している。
【0056】
ダミー電極35,39は、個別電極31及びコモン電極32と同じ厚さであり、圧電シートが積層された状態において個別電極31及びコモン電極32がある部分とない部分とで厚さの差を生じたり、焼成する際に収縮に差が生じることが少ないようにしている。
【0057】
前記分極処理工程58は、上記状態で行われるが、個別電極31の端部31aとダミー電極35、コモン電極32の端部32aとダミー電極39、およびコモン電極32間に挟まれた圧電シートは電位差を生じないので、分極されないし、圧電動作もしない。
【0058】
上記したように、かかる構成の各圧電シート21〜30のそれぞれにおいて、圧電シートの長手方向中央の両側各1の電極(各1の個別電極31、表面電極33、ダミー電極35)には、電極延出部31c,33c,35cが形成されている。電極延出部31c,33c,35cを有する電極(個別電極31、ダミー電極35、表面電極33)は、それぞれの圧電シート21〜30において、積層方向に対応する位置(同じ位置)に形成されている。
【0059】
この電極延出部31c,33c,35cは、切断工程55を経たことによって側面20aに垂れるが、積層方向に同じ位置に形成されていることから、側面20aの同じ位置に垂れた状態となっている。このため、側面20aには、各電極延出部31c,33c,35cが大きく露出され、電極垂部31Xaを形成している。この電極垂部31Xaは、側面20aの他の部分と視覚的に異なり、またその面積が大きいので、マークとして明確に識別することができる。よって、電極垂部31Xaと切り欠き部41とにより、個別電極31と圧力室16とを正確に対応させて圧電アクチュエータ20とキャビティプレート10とを位置決めすることができる。
【0060】
上記した第1実施例の圧電アクチュエータ20の表面電極33の1に選択的に電圧を印加すると、それに対応する個別電極31とコモン電極32とに完全に挟まれた圧電シート25〜29の部分(活性部20b)に積層方向に膨張する歪みが生じる。
【0061】
生じた歪みは、圧電シート25上方の拘束層となっている圧電シート22〜24により規制される。このため、生じた歪は、上方向へ向かって伸張することができず、下方向(キャビティプレート10方向)へ向かうこととなる。これにより、キャビティプレート10の圧力室16に効率的に圧力を負荷することができる。
【0062】
尚、個別電極31とコモン電極32とが重ならない部分は、圧電動作の生じない不活性部20cとなる。上記したスルーホール36,37は、この不活性部20cに設けられており、個別電極31、コモン電極32は、それぞれこの不活性部20cをとおって、外部電源に接続されることとなる。
【0063】
以上説明したように、第1実施例の圧電アクチュエータ20によれば、電極延出部31c,33c,35cを積層方向に同じ位置に形成し、切断工程55においては、この電極延出部31cなどが切断面に垂れるように圧電アクチュエータ20を切断することができる。このため、切断面に内部電極(電極延出部)を大きく露出させることができ、また、切断面に垂れた電極延出部31c,33c,35cは、積層方向に同位置であるので、かかる部分(電極垂部31Xa)を他の部分と明確に区別することができる。このため、電極垂部31Xaを、組立工程59において位置決めマークとして使用することができる。これにより、圧電アクチュエータ20に、位置決めマークを施す工程を新たに設ける必要がない。
【0064】
次に、図5〜図7を使用して、第2実施例の圧電アクチュエータ120及びその圧電アクチュエータ120を用いたインクジェットヘッド並びにそれらの製造方法について説明する。第1実施例の圧電アクチュエータ20は、各電極にスルーホール36,37を介して電源供給をするものであったが、第2実施例の圧電アクチュエータ120は、各電極に端面電極を介して電源供給をするものである。また、第1実施例の圧電アクチュエータ20に設けられた電極延出部31c,33c,35cは、各圧電シート21〜30において、その両側端縁部に各1であったが、第2実施例の圧電アクチュエータ120においては、全ての電極について電極延出部が設けられたものである。尚、上記した第1実施例と同一の部分には、同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0065】
圧電アクチュエータ120は、第1実施例と同様に10枚の圧電シート121〜130を積層した構造に形成されている。各圧電シート121〜130の内、圧電シート126,128,130は、個別電極(内部個別電極)31及びダミー電極35(個別電極パターンX1)を備えた第1の圧電シートである。また、圧電シート122〜124,125,127,129は、コモン電極(内部共通電極)32及びダミー電極39(コモン電極パターンX2)を備えた第2の圧電シートである。圧電シート121は、表面電極33,34を備えた第3の圧電シートである。
【0066】
また、第1実施例と同様に、個別電極31の端部31aと表面電極33とダミー電極35とは、積層方向に対応する位置に設けられている。更に、コモン電極32の端部32aと表面電極34とダミー電極39とについても積層方向に対応する位置に設けられている。
【0067】
各圧電シート121〜130に備えられた表面電極33,34、個別電極31、ダミー電極35、コモン電極32の端部32a、ダミー電極39のそれぞれには、全て電極延出部31c,32c,33c,34c,35c,39cが設けられている。つまり、グリーンシートの状態において外部電源(インクジェットプリンタ本体100)と導通をとるべく設けられた電極全てに、その電極の一端を第1実施例と同様に圧電アクチュエータ20の端縁部となる位置を越えて切断しろまで延出した電極延出部31c,32c,33c,34c,35c,39cが設けられているのである。
【0068】
各電極延出部31c,32c,33c,34c,35c,39cは、第1実施例と同様に切断工程55を経ることによって積層体の切断面、即ち側面120aに垂れ、電極垂部31Xaが形成される。
【0069】
各電極垂部31Xaは、積層方向に対応する各電極から連続し、それぞれ積層方向に垂れて列をなすとともに、側面120aにおいて各表面電極33,34ごとにその下方に配設されることとなる。
【0070】
そして、焼成工程56の後、積層方向に列をなす電極垂部31Xaには、その上面に重ねて端面電極133が形成される。端面電極133は、導電ペーストをスクリーン印刷すること、または蒸着、メッキ等によっても形成することができる。また、この工程と連続して表面電極33,34の上に新しい電極材料を同様の方法でのせることができる。電極垂部31Xaと端面電極133とは、接触面積が大きいので、端面電極133と電極垂部31Xaとは、良好に導通する。この電極垂部31Xaは、電極(個別電極31、コモン電極32、表面電極33,34)に導通するものであるので、結果として、個別電極31どうし、コモン電極32どうしおよびそれらと表面電極との積層方向の導通を良好にすることができる。
【0071】
圧電アクチュエータ120はキャビティプレート10上に固定される。キャビティプレート10には、端面電極133とキャビティプレート10との短絡を防止するための切り欠き部141が設けられている。切り欠き部141は、全端面電極133に対応する位置において、キャビティプレート10の長手方向上面に沿うように溝状に凹設されている。
【0072】
上記した第2実施例の圧電アクチュエータ120の表面電極33に選択的に電圧を印加すると、それと対応する個別電極31とコモン電極32とに完全に挟まれた圧電シート125〜129の部分(活性部120b)のみに積層方向に膨張する歪みを生じる。尚、個別電極31とコモン電極32とが重ならない部分は、圧電動作の生じない不活性部120cとなる。電極延出部31c,32a1,33c,34c,35c,39cは、この不活性部120cに設けられており、個別電極31、コモン電極32は、それぞれこの不活性部120cをとおって、外部電源に接続されることとなる。
【0073】
以上説明したように、第2実施例の圧電アクチュエータ120によれば、電極垂部31Xaを形成することにより、端面電極133と内部電極(個別電極31,コモン電極32)とを良好に導通させることができる。これにより、内部電極と外部電源、または、個別電極31どうしあるいはコモン電極32どうしを良好に導通させることができる。
【0074】
また、上記各実施例の圧電アクチュエータ及びその圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッド並びにそれらの製造方法によれば、積層工程55により得られた積層体を、グリーンシートの状態で切断工程55により切断する。このため、小さな負荷で容易に切断を行うことができ、効率的且つ安価に圧電アクチュエータ20,120を製造することができる。さらに、電極を圧電アクチュエータの端縁部まで延出した電極延出部を形成し、切断工程55においては、この電極延出部31cなどが切断面に垂れるように圧電アクチュエータ20,120を切断することができる。このため、切断面に内部電極(電極延出部)を大きく露出させることができ、切断面に垂れたかかる電極延出部(電極垂部31Xa)を、組立工程59において位置決めマークとして或いは端面電極との良好な接続をとるために使用することができる。
【0075】
以上、上記各実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【0076】
例えば、上記第1実施例においては、電極延出部を備えた電極は、各圧電シート21〜30の長手方向の両側端部において各1ずつであり、また上記第2実施例においては、全ての電極31,32,33,34,35,39に電極延出部31c,32c,33c,34c,35c,39cが備えられた。しかし、電極垂部31Xaをマークとして用いる場合には、これに限られるものではなく、例えば、各圧電シート21〜30の長手方向に形成される電極の1つおきに電極延出部を形成し、これにより電極垂部31Xaを形成しても良い。また、任意の場所の電極に電極延出部を形成し、電極垂部31Xaを設けても良い。これにより、より正確な位置決めを行うことや、キャビティプレート10の形状に適した位置決めを行うことができる。
【0077】
また、上記各実施例においては、圧電アクチュエータの積層方向において対応するすべての個別電極31、ダミー電極35、表面電極33を各圧電シートの端部まで延出して電極垂部31Xaを形成させることとしたが、その露出された端部をキャビティプレート10との位置決めマークとして利用する場合には、キャビティプレート10側の少なくとも1層の圧電シートから、個別電極31等を露出させれば、他のシートにおいては省略してもよい。
【0078】
上記各実施例においては、図4、図6において、垂れた電極延出部が互いに離れているが、電極のペーストの粘度などを適宜調整して、相互に接触し合う長さになるようにすることで、マークとしても大きくなるし、相互に電気的導通を取る上で好ましい。
【0079】
さらに、電極を蒸着、スパッタ等で形成することで、グリーンシートよりもより剪断されにくくなり、端面20aにあらわれる電極をより大きくすることができる。
【0080】
また、第2実施例において、電極垂部の上に端面電極を被覆しているので、端面電極の位置が内部個別電極の位置を正確に表していない。このため、端面電極の1つを位置決めマークとして使用し難いところがあるが、高い位置決め精度を要求しない部品と組み付ける場合には、使用可能である。
【0081】
【発明の効果】
請求項1に記載の圧電アクチュエータの製造方法によれば、積層工程により得られた積層体を、切断工程によりグリーンシートの積層方向に切断し、その後焼成工程により焼成する。よって、小さな負荷で容易に切断を行うことができ、効率的に圧電アクチュエータを製造することができるという効果がある。言い換えれば、切断にかかる負荷が小さいので、切断工程に高価な高硬度の切断刃を用いた大がかりな装置を導入する必要がない。このため、低コストで切断を行うことができるという効果がある。
【0082】
また、切断工程では、積層体を電極延出部に接する位置で、1の圧電アクチュエータに対応する大きさに切断することにより、切断面に沿って電極延出部を垂れさせ、切断面に露出する(電極延出部の)電極面積を大きくすることができる。このため、この切断面に垂れた電極延出部を圧電アクチュエータを他の部品と組み付けるためのマークとして使用したり、その電極延出部に他の電極材料をのせて電気的な導通をとることが容易にできる。
【0083】
請求項2記載の圧電アクチュエータの製造方法によれば、請求項1に記載の圧電アクチュエータの製造方法の奏する効果に加え、内部電極形成工程により、圧電アクチュエータの複数個分の大きさを有するグリーンシート上において、各圧電アクチュエータに対応する位置に内部電極パターン及び電極延出部を形成する。よって、1のグリーンシートにより複数の圧電アクチュエータを製作することができ、圧電アクチュエータを低コストで大量に製造することができるという効果がある。
【0084】
請求項3記載の圧電アクチュエータの製造方法によれば、請求項1または2に記載の圧電アクチュエータの製造方法の奏する効果に加え、焼成工程の後に、端面電極形成工程を備えており、この端面電極形成工程により、積層体の切断面上に、その切断面に沿って垂れた電極延出部に重ねて、内部電極と導通する端面電極を形成する。よって、端面電極と内部電極とを良好に導通させることができるという効果がある。切断面に電極延出部が垂れていると、切断面に露出する(電極延出部の)電極面積が大きいので、かかる電極延出部上に重ねて端面電極を形成すれば、端面電極と該電極延出部との接触面積を大きくすることができる。このため、かかる接触面(端面電極と電極延出部との接触面)での電導性を向上させることができる。電極延出部は、内部電極の一端が延出されたものであるので、結果として端面電極と内部電極とを電気的に良好に導通させることができる。
【0085】
請求項4記載の圧電アクチュエータの製造方法によれば、請求項1から3のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法の奏する効果に加え、電極延出部の設けられた内部電極に対応して、それに隣接する他のシートに形成されるダミー電極について、その一端を圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出したダミー電極延出部を形成する。よって、切断工程によりダミー電極延出部の形成された積層体を切断すれば、その切断面に沿って電極延出部及びダミー電極延出部を積層方向に並べて垂れさせることができ、その垂れた延出部を前記のようにマークとして使用する場合には、識別性をより良くすることができるとともに、ダミー電極をそれが対応する電極と同電位にすることが容易にできる。
【0086】
請求項5記載の圧電アクチュエータの製造方法によれば、請求項1から4のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法の奏する効果に加えて、内部電極形成工程は、複数の内部個別電極からなる内部個別電極パターンを第1のグリーンシート上に形成する工程と、内部共通電極パターンを第2のグリーンシート上に形成する工程とからなり、かつ電極延出部を、内部個別電極または内部共通電極パターンの一端を延出して各第1のグリーンシートまたは各第2のグリーンシートにおいてほぼ同じ位置に形成する。その後、積層工程により、第1のグリーンシートと第2のグリーンシートとを交互に積層する。よって、積層体の切断面に垂れた状態に形成される電極延出部を、切断面のほぼ同じ位置に形成することができる。即ち、積層体の切断面には、電極延出部が積層方向に連なるように(或範囲内に集中的に)配設されることとなり、これを前記のようにマークとして使用する場合、明確に識別でき、また、積層方向に対応する内部個別電極どうし、内部共通電極どうしの電気的導通をとる場合には、その導通を確実に行うことができる。
【0087】
請求項6記載のインクジェットヘッドの製造方法によれば、請求項1から5に記載の製造方法で製造された圧電アクチュエータをキャビティプレートに重ねて固定する。かかる場合に、圧電アクチュエータの切断面に沿って垂れた電極延出部を位置決めマークとして、圧電アクチュエータとキャビティプレートとを位置決めし、両者を重ねる。よって、圧電アクチュエータに新たにマークを施す工程を設けることなく、圧電アクチュエータの内部電極と圧力室を精度良く対応させることができるという効果がある。
【0088】
請求項7記載の圧電アクチュエータによれば、内部電極の少なくとも1の一端が圧電シートの端縁部まで延出した電極延出部を、圧電シートの積層体の側面に沿って垂れた状態に形成しているので、積層体の側面に露出する(電極延出部の)電極面積を大きくすることができるという効果がある。このため、この切断面に垂れた電極延出部を圧電アクチュエータを他の部品と組み付けるためのマークとして使用したり、その電極延出部に他の電極材料をのせて電気的な導通をとることが容易にできる。
【0089】
請求項8記載の圧電アクチュエータによれば、請求項7記載の圧電アクチュエータの奏する効果に加え、圧電シートの積層体の側面に、その側面に沿って垂れた電極延出部に重ねられ内部電極と導通する端面電極を備えているので、請求項3記載と同様に端面電極と内部電極とを良好に導通させることができるという効果がある。
【0090】
請求項9記載の圧電アクチュエータによれば、請求項7または8に記載の圧電アクチュエータの奏する効果に加え、電極延出部は、積層方向にほぼ並ぶように各圧電シートにおいてほぼ同位置に設けられているので、圧電シートの積層体の側面の或範囲に、集中して電極延出部を現出させることができる。このため、その延出部を前記のようにマークとして使用する場合には、明確に識別でき、また、電極を相互に導通させる等する場合には延出部を他の電極材料と容易に導通をとることができる。
【0091】
請求項10記載の圧電アクチュエータによれば、請求項7から9のいずれかに記載の圧電アクチュエータの奏する効果に加え、不活性部上の内部電極の部分と積層方向に対応する他のシートの不活性部にダミー電極を備えるとともに、電極延出部の設けられた内部電極に対応して、それに隣接する他のシートに形成されるダミー電極について、その一端を圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出したダミー電極延出部を備えるので、ダミー電極延出部を内部電極の電極延出部とほぼ同じ位置に積層方向に並ぶように設けることができる。このため、より多くの電極延出部を露出させることができ、これを前記のようにマークとして使用する場合には、識別性をより良くすることができ、またダミー電極と内部電極とを同電位にする場合、両電極の延出部を他の電極材料と容易に導通させることができる。
【0092】
請求項11記載の圧電アクチュエータによれば、請求項7から10のいずれかに記載の圧電アクチュエータの奏する効果に加え、複数の内部個別電極を備えた第1の圧電シートと、内部共通電極を備えた第2の圧電シートとが交互に積層されている。各第1または第2の圧電シートにおいて、内部個別電極または内部共通電極の一端が延出された電極延出部は、各第1の圧電シートまたは各第2の圧電シートにおいてほぼ同じ位置に設けられ、積層方向に並ぶようにあるので、電極延出部が積層方向に連なるように(或範囲内に集中的に)配設されることとなり、これを前記のようにマークとして使用する場合、明確に識別でき、また、積層方向に対応する内部個別電極どうし、内部共通電極どうしの電気的導通をとる場合には、その導通を確実に行うことができる。
【0093】
請求項12記載のインクジェットヘッドによれば、請求項7から11のいずれかに記載の圧電アクチュエータと、インク吐出ノズルに連通する圧力室を有するキャビティプレートとを備え、側面に沿って垂れた電極延出部と対応するキャビティプレート上の位置に、内部電極と圧力室とを位置決めするための位置決めマークを設けているので、そのマークと圧電アクチュエータの側面に沿って垂れた電極延出部とを組み合わせることにより、正確に圧電アクチュエータとキャビティプレートとを組み立てることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧電アクチュエータを用いて製造したインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタを示す斜視図である。
【図2】圧電アクチュエータを用いたヘッドの斜視図である。
【図3】プレート型圧電アクチュエータの製造方法を示した図である。
【図4】プレート型圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図5】第2実施例のヘッドの斜視図である。
【図6】第2実施例のプレート型圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図7】グリーンシートの積層体の切断過程を説明する断面図である。
【符号の説明】
6 ヘッド(インクジェットヘッド)
10 キャビティプレート
16 圧力室
20,120 圧電アクチュエータ
20b,120b 活性部
20c,120c 不活性部
21〜30,121〜130 圧電シート
26,28,30,126,128,130 第1の圧電シート
22〜24,25,27,29 第2の圧電シート
122〜124,125,127,129 第2の圧電シート
31 個別電極(内部電極の一部、内部個別電極)
31c〜34c, 電極延出部(電極延出部)
31Xa 電極垂部、位置決めマーク(位置決めマーク)
32 コモン電極(内部電極の一部、内部共通電極)
35,39 ダミー電極
35c,39c 電極延出部(ダミー電極延出部)
41,141 切り欠き部(位置決めマーク)
53 電極印刷工程(内部電極形成工程)
54 積層工程(積層工程)
55 切断工程(切断工程)
56 焼成工程(焼成工程)
57 電極形成工程(端面電極形成工程)
59 組立工程(組み立て工程)
100 外部電源、インクジェットプリンタ本体(外部電源)
110 グリーンシート、第1のグリーンシート、第2のグリーンシート(グリーンシート、シート、第1のグリーンシート、第2のグリーンシート)
111 積層体(積層体)
133 端面電極
X1,X2 電極パターン(内部電極パターン)
ノズル(インク吐出ノズル)
Claims (12)
- 1の圧電アクチュエータの平面形状よりも大きい平面形状を有するグリーンシート上に、1の圧電アクチュエータに対応する内部電極パターンと、該内部電極パターンの少なくとも1の内部電極の一端を前記圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出した電極延出部とを形成する内部電極形成工程と、
その内部電極形成工程により前記内部電極パターン及び電極延出部が形成されたグリーンシートを複数枚積層して積層体を得る積層工程と、
その積層工程で得られた前記積層体を、前記1の圧電アクチュエータに対応する大きさに、前記電極延出部に接する位置で前記グリーンシートの積層方向に切断し、その切断面に沿って前記電極延出部を垂れさせる切断工程と、
その切断工程で切断された前記積層体を焼成する焼成工程とを備えていることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。 - 前記グリーンシートは、圧電アクチュエータの複数個分の大きさを有するものであり、前記内部電極形成工程は、前記グリーンシート上の各圧電アクチュエータに対応する位置に前記内部電極パターン及び電極延出部を形成するものであ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の製造方法。
- 前記焼成工程の後に、前記積層体の切断面上に、その切断面に沿って垂れた前記電極延出部に重ねて、前記内部電極と導通する端面電極を形成する端面電極形成工程を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
- 前記圧電アクチュエータは、前記積層方向に対向する前記内部電極間に挟まれ該電極間への電圧の印可により変形する活性部と、変形しない不活性部とを有するものであり、前記内部電極が前記活性部から不活性部をとおって外部電源に接続され、前記不活性部上の内部電極の部分と前記積層方向に対応する他のシートの不活性部にダミー電極を備え、
前記内部電極形成工程は、前記シート上に前記内部電極、ダミー電極を形成するとともに、前記電極延出部の設けられた内部電極に対応して、それに隣接する他のシートに形成されるダミー電極について、その一端を前記圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出したダミー電極延出部を形成することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。 - 前記内部電極形成工程は、複数の内部個別電極からなる内部個別電極パターンを第1のグリーンシート上に形成する工程と、内部共通電極パターンを第2のグリーンシート上に形成する工程とからなり、かつ前記電極延出部を、前記内部個別電極または前記内部共通電極パターンの一端を延出して前記各第1のグリーンシートまたは各第2のグリーンシートにおいてほぼ同じ位置に形成するものであり、
前記積層工程は、前記第1のグリーンシートと第2のグリーンシートとを交互に積層するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。 - 請求項1から5のいずれかに記載の製造方法で製造された圧電アクチュエータを、インク吐出ノズルに連通する圧力室を有するキャビティプレートに重ねて固定する組み立て工程を備え、その組み立て工程は、前記切断面に沿って垂れた前記電極延出部を位置決めマークとして前記内部電極と圧力室とを位置決めすることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
- 内部電極を挟んで複数の圧電シートを積層した圧電アクチュエータにおいて、
前記内部電極の少なくとも1の一端を前記圧電シートの端縁部まで延出した電極延出部を備え、
その電極延出部は、前記圧電シートの積層体の側面に沿って垂れた状態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。 - 前記圧電シートの積層体の側面に、その側面に沿って垂れた前記電極延出部に重ねられ、前記内部電極と導通する端面電極を備えることを特徴とする請求項7に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記電極延出部は、積層方向にほぼ並ぶように前記各圧電シートにおいてほぼ同位置に設けられていることを特徴とする請求項7または8に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記圧電アクチュエータは、前記積層方向に対向する前記内部電極間に挟まれ該電極間への電圧の印可により変形する活性部と、変形しない不活性部とを有するものであり、前記内部電極が前記活性部から不活性部をとおって外部電源に接続され、前記不活性部上の内部電極の部分と前記積層方向に対応する他の圧電シートの不活性部にダミー電極を備えるとともに、前記電極延出部の設けられた内部電極に対応して、それに隣接する他の圧電シートに形成されるダミー電極について、その一端を前記圧電アクチュエータの端縁部に相当する位置まで延出したダミー電極延出部を備え、該ダミー電極延出部は前記圧電シートの積層体の側面に沿って垂れた状態に形成されていることを特徴とする請求項7から9のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
- 前記圧電アクチュエータは、複数の内部個別電極を備えた第1の圧電シートと、内部共通電極を備えた第2の圧電シートとを交互に積層して備えており、かつ前記電極延出部は、前記内部個別電極または前記内部共通電極の一端を延出して前記各第1の圧電シートまたは各第2の圧電シートにおいて積層方向に並ぶようにほぼ同じ位置にあることを特徴とする請求項7から10のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
- 請求項7から11のいずれかに記載の圧電アクチュエータと、インク吐出ノズルに連通する圧力室を有するキャビティプレートとを備え、前記側面に沿って垂れた前記電極延出部と対応するキャビティプレート上の位置に、前記内部電極と圧力室とを位置決めするための位置決めマークを設けたことを特徴とするインクジェットヘッド。
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